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新能源動(dòng)力系統(tǒng)NVH測(cè)評(píng)與未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)探討
2022-02-26 21:57:28· 來(lái)源：汽車測(cè)試網(wǎng)
受產(chǎn)業(yè)政策持續(xù)發(fā)力和消費(fèi)者接受度逐漸提升等因素影響，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量和市場(chǎng)滲透率不斷提升，動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)也呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢(shì)。本次微課 中汽研（天津
受產(chǎn)業(yè)政策持續(xù)發(fā)力和消費(fèi)者接受度逐漸提升等因素影響，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量和市場(chǎng)滲透率不斷提升，動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)也呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢(shì)。
本次微課 中汽研（天津）汽車工程研究院有限公司高級(jí)工程師 高輝 主要從NVH性能角度介紹了新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)多樣化結(jié)構(gòu)以及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，并結(jié)合當(dāng)前的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)測(cè)試規(guī)范，對(duì)各種結(jié)構(gòu)類型的動(dòng)力系統(tǒng)NVH測(cè)試評(píng)價(jià)方法進(jìn)行分析講解，包括純電和混合動(dòng)力系統(tǒng)的總成、變/減速器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、輪轂電機(jī)等。最后，從當(dāng)前動(dòng)力系統(tǒng)NVH開(kāi)發(fā)需求和未來(lái)行業(yè)趨勢(shì)探討了未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)方向。
CATARC作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的第三方測(cè)試研發(fā)機(jī)構(gòu)，在新能源動(dòng)力系統(tǒng)NVH測(cè)評(píng)與開(kāi)發(fā)領(lǐng)域具有十多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和成熟的解決方案，同時(shí)主持參與多項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂研究工作，未來(lái)將持續(xù)聚焦新能源動(dòng)力系統(tǒng)NVH技術(shù)研究。
一、概述
我國(guó)新能源汽車發(fā)展關(guān)鍵里程碑
二、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1、本體
2、臺(tái)架
3、測(cè)評(píng)
三、3 NVH測(cè)評(píng)方法
1、聲功率級(jí)測(cè)量基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)
· GB/T 6882-2016 聲學(xué) 聲壓法測(cè)定噪聲源聲功率級(jí)和聲能量級(jí) 消聲室和半消聲室精密法，推薦半球面法：附錄 圖E.2
· GB/T 3767-2016 聲學(xué) 聲壓法測(cè)定噪聲源聲功率級(jí)和聲能量級(jí) 反射面上方近似自由場(chǎng)的工程法，推薦平行六面體法：
2、試驗(yàn)基礎(chǔ)
五軸NVH 臺(tái)架系統(tǒng)
1）燃油動(dòng)力系統(tǒng)
· 整車 · 發(fā)動(dòng)機(jī) · 變速器 · 兩/四驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)系
2）純電動(dòng)力系統(tǒng)
· 整車 · 驅(qū)動(dòng)電機(jī)/輪轂電機(jī) · 減速器 · 增程器 · 電動(dòng)動(dòng)力系（含電動(dòng)輪）
3）純電動(dòng)力系統(tǒng)
· 整車 · 發(fā)動(dòng)機(jī) · 電機(jī) · 混動(dòng)變速器 · 兩/四驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)系
3、純電動(dòng)力系統(tǒng)
QC/T 1132-2020解析
典型電動(dòng)動(dòng)力系結(jié)構(gòu) A：驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)，B：傳動(dòng)系統(tǒng)
· 試驗(yàn)臺(tái)架具備四象限控制模式，從而實(shí)現(xiàn)被測(cè)對(duì)象的正反驅(qū)/正反轉(zhuǎn)、扭矩掃描和轉(zhuǎn)速掃描等工況
· 常規(guī)工況主要用于對(duì)比分析，如對(duì)標(biāo)試驗(yàn)、數(shù)據(jù)庫(kù)橫向?qū)Ρ?、?yōu)化前后方案數(shù)據(jù)對(duì)比等
· 整車工況重點(diǎn)監(jiān)控轉(zhuǎn)速和扭矩兩個(gè)參數(shù)，主要用于模擬和復(fù)現(xiàn)整車工況，曲線擬合需要平滑處理
聲壓級(jí)測(cè)量方案
電動(dòng)動(dòng)力系
驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)、BSG或電動(dòng)動(dòng)力系
驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)或BSG
4、混動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)
· 無(wú)相關(guān)參考標(biāo)準(zhǔn)
· 適用于橫置布置的混動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)
· 發(fā)動(dòng)機(jī)4點(diǎn)與發(fā)動(dòng)機(jī)單體一米平均聲壓級(jí)一致，可利用所有發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)。
發(fā)電機(jī)軸系系統(tǒng)扭振
振動(dòng)測(cè)點(diǎn)參考
· 不同架構(gòu)下的混動(dòng)系統(tǒng)工況有一定差異
· 制定臺(tái)架混動(dòng)運(yùn)行工況的三個(gè)核心參數(shù)：油門開(kāi)度、SOC、車速，與控制策略強(qiáng)相關(guān)
· 混動(dòng)對(duì)標(biāo)建議提前解析can數(shù)據(jù)，從而分析混動(dòng)控制策略，制定合理的運(yùn)行工況
混動(dòng)車運(yùn)行工況
混動(dòng)策略解析
5、專項(xiàng)
· 輸入編碼器經(jīng)被測(cè)件到輸出編碼器，全部是剛性連接，臺(tái)架對(duì)中難度非常大
· 偏心并不影響測(cè)量結(jié)果，因只評(píng)價(jià)階次TE
· 準(zhǔn)靜態(tài)傳遞誤差評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)傳遞誤差
· 測(cè)量圈數(shù)越多，結(jié)果越準(zhǔn)確
· 齒輪嘯叫測(cè)試是一套自成體系的臺(tái)架試驗(yàn)，包括變速器臺(tái)架NVH測(cè)試、變速器傳遞誤差測(cè)試、嚙合斑點(diǎn)測(cè)試。同時(shí)，每一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目均可與仿真分析結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析、校核驗(yàn)證
· 每一項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目的工況保持一致
· 階次噪聲或振動(dòng)、傳遞誤差結(jié)果和嚙合斑點(diǎn)結(jié)果作為齒輪嘯叫試驗(yàn)的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)
· 無(wú)風(fēng)噪，無(wú)胎路噪，單純?cè)u(píng)價(jià)動(dòng)力傳動(dòng)系對(duì)車內(nèi)振動(dòng)噪聲的影響
· 邊界條件嚴(yán)格可控，便于動(dòng)力傳動(dòng)系NVH性能的匹配標(biāo)定的開(kāi)發(fā)，以及各種工程方案的驗(yàn)證（一次性備好各種工程樣件，提高試驗(yàn)效率）
· 聲學(xué)相機(jī)有近場(chǎng)（20～2000Hz）和中遠(yuǎn)場(chǎng)（400～20000Hz）之分，以及內(nèi)場(chǎng)（球形）和外場(chǎng)（陣列形）之分
· 對(duì)于定量分析，傳聲器數(shù)量越多越準(zhǔn)確
· 對(duì)于定性分析，傳聲器數(shù)量適中即可
定量分析
定性分析
新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)NVH測(cè)評(píng)全套解決方案
新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)NVH測(cè)評(píng)對(duì)標(biāo)全套解決方案
四、NVH測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)體系探討
1、現(xiàn)行的新能源動(dòng)力系統(tǒng)NVH類標(biāo)準(zhǔn)
· GB/T 1859-2015 往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 聲壓法聲功率級(jí)測(cè)定方法（系列標(biāo)準(zhǔn)）——DHE、增程器
· GB/T 7184-2008 中小功率柴油機(jī)振動(dòng)測(cè)量及評(píng)級(jí)——DHE、增程器、混動(dòng)總成可參考
· GB/T 10398-2008 小型汽油機(jī) 振動(dòng)評(píng)級(jí)和測(cè)試方法——DHE、增程器可參考
· GB/T 14097-2018 往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)噪聲限值——DHE、增程器可參考
· QC/T 1132-2020 電動(dòng)汽車用電動(dòng)動(dòng)力系噪聲測(cè)量方法——電動(dòng)動(dòng)力系/混動(dòng)箱
· QC/T 1022-2015 純電動(dòng)乘用車用減速器總成技術(shù)條件（修訂中）——減速器可參考
· CSAE 176-2021 電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)總成噪聲品質(zhì)測(cè)試評(píng)價(jià)規(guī)范——電動(dòng)動(dòng)力系/混動(dòng)箱/減速器
2、問(wèn)題
· 由于NVH性能鮮有強(qiáng)檢項(xiàng)目，因此NVH系列標(biāo)準(zhǔn)難以上升到GB體系
· 由于動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)性能差異較大，較難形成合理的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證體系
· 缺少混動(dòng)系統(tǒng)以及專項(xiàng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及統(tǒng)一評(píng)價(jià)方法，如混動(dòng)總成噪聲標(biāo)準(zhǔn)，振動(dòng)、扭振標(biāo)準(zhǔn)等
3、對(duì)策
· NVH測(cè)評(píng)方法求大同（方法）存小異（限值），部分系統(tǒng)的NVH測(cè)評(píng)具備相對(duì)成熟的方案（如混動(dòng)總成噪聲和振動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭振等），可通過(guò)全國(guó)汽標(biāo)委的行標(biāo)或汽車工程學(xué)會(huì)的團(tuán)標(biāo)對(duì)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行補(bǔ)充
· 部分企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的全面性和系統(tǒng)性已具備成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)
以上內(nèi)容整理自：
中汽研（天津）汽車工程研究院有限公司 高級(jí)工程師 高輝
直播課：新能源動(dòng)力系統(tǒng)NVH測(cè)評(píng)與未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)探討
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