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新能源动力系统NVH测评与未来标准探讨

2022-02-26 21:57:28·  来源：汽车测试网  
　
受产业政策持续发力和消费者接受度逐渐提升等因素影响，我国新能源汽车产销量和市场渗透率不断提升，动力系统技术也呈现多样化发展趋势。本次微课 中汽研（天津
受产业政策持续发力和消费者接受度逐渐提升等因素影响，我国新能源汽车产销量和市场渗透率不断提升，动力系统技术也呈现多样化发展趋势。
本次微课 中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司高级工程师 高辉 主要从NVH性能角度介绍了新能源汽车动力系统多样化结构以及技术发展趋势，并结合当前的行业标准和有关测试规范，对各种结构类型的动力系统NVH测试评价方法进行分析讲解，包括纯电和混合动力系统的总成、变/减速器、驱动电机、轮毂电机等。最后，从当前动力系统NVH开发需求和未来行业趋势探讨了未来标准方向。
CATARC作为国内领先的第三方测试研发机构，在新能源动力系统NVH测评与开发领域具有十多年实践经验和成熟的解决方案，同时主持参与多项行业标准的制修订研究工作，未来将持续聚焦新能源动力系统NVH技术研究。


一、概述


我国新能源汽车发展关键里程碑








二、技术发展趋势
1、本体




2、台架


3、测评


三、3 NVH测评方法
1、声功率级测量基础标准
· GB/T 6882-2016 声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 消声室和半消声室精密法，推荐半球面法：附录 图E.2




· GB/T 3767-2016 声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 反射面上方近似自由场的工程法，推荐平行六面体法：
2、试验基础


五轴NVH 台架系统
1）燃油动力系统
· 整车 · 发动机 · 变速器 · 两/四驱动力传动系
2）纯电动力系统
· 整车 · 驱动电机/轮毂电机 · 减速器 · 增程器 · 电动动力系（含电动轮）
3）纯电动力系统
· 整车 · 发动机 · 电机 · 混动变速器 · 两/四驱动力传动系


3、纯电动力系统
QC/T 1132-2020解析


典型电动动力系结构 A：驱动电机系统，B：传动系统
· 试验台架具备四象限控制模式，从而实现被测对象的正反驱/正反转、扭矩扫描和转速扫描等工况
· 常规工况主要用于对比分析，如对标试验、数据库横向对比、优化前后方案数据对比等
· 整车工况重点监控转速和扭矩两个参数，主要用于模拟和复现整车工况，曲线拟合需要平滑处理




声压级测量方案


电动动力系








驱动电机系统、BSG或电动动力系


驱动电机系统或BSG


4、混动动力系统
· 无相关参考标准
· 适用于横置布置的混动动力系统
· 发动机4点与发动机单体一米平均声压级一致，可利用所有发动机数据库。


发电机轴系系统扭振


振动测点参考
· 不同架构下的混动系统工况有一定差异
· 制定台架混动运行工况的三个核心参数：油门开度、SOC、车速，与控制策略强相关
· 混动对标建议提前解析can数据，从而分析混动控制策略，制定合理的运行工况


混动车运行工况


混动策略解析
5、专项


· 输入编码器经被测件到输出编码器，全部是刚性连接，台架对中难度非常大
· 偏心并不影响测量结果，因只评价阶次TE
· 准静态传递误差评价动态传递误差
· 测量圈数越多，结果越准确


· 齿轮啸叫测试是一套自成体系的台架试验，包括变速器台架NVH测试、变速器传递误差测试、啮合斑点测试。同时，每一个试验项目均可与仿真分析结果进行比对分析、校核验证
· 每一项试验项目的工况保持一致
· 阶次噪声或振动、传递误差结果和啮合斑点结果作为齿轮啸叫试验的综合评价指标






· 无风噪，无胎路噪，单纯评价动力传动系对车内振动噪声的影响
· 边界条件严格可控，便于动力传动系NVH性能的匹配标定的开发，以及各种工程方案的验证（一次性备好各种工程样件，提高试验效率）


· 声学相机有近场（20～2000Hz）和中远场（400～20000Hz）之分，以及内场（球形）和外场（阵列形）之分
· 对于定量分析，传声器数量越多越准确
· 对于定性分析，传声器数量适中即可


定量分析


定性分析


新能源汽车动力系统NVH测评全套解决方案


新能源汽车动力系统NVH测评对标全套解决方案
四、NVH测评标准体系探讨
1、现行的新能源动力系统NVH类标准
· GB/T 1859-2015 往复式内燃机 声压法声功率级测定方法（系列标准）——DHE、增程器
· GB/T 7184-2008 中小功率柴油机振动测量及评级——DHE、增程器、混动总成可参考
· GB/T 10398-2008 小型汽油机　振动评级和测试方法——DHE、增程器可参考
· GB/T 14097-2018 往复式内燃机噪声限值——DHE、增程器可参考
· QC/T 1132-2020 电动汽车用电动动力系噪声测量方法——电动动力系/混动箱
· QC/T 1022-2015 纯电动乘用车用减速器总成技术条件（修订中）——减速器可参考
· CSAE 176-2021 电动汽车电驱动总成噪声品质测试评价规范——电动动力系/混动箱/减速器
2、问题
· 由于NVH性能鲜有强检项目，因此NVH系列标准难以上升到GB体系
· 由于动力系统参数性能差异较大，较难形成合理的评价标准和认证体系
· 缺少混动系统以及专项试验标准及统一评价方法，如混动总成噪声标准，振动、扭振标准等
3、对策
· NVH测评方法求大同（方法）存小异（限值），部分系统的NVH测评具备相对成熟的方案（如混动总成噪声和振动，发动机扭振等），可通过全国汽标委的行标或汽车工程学会的团标对现行标准体系进行补充
· 部分企业标准的全面性和系统性已具备成为行业标准的基础
以上内容整理自：
中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司 高级工程师 高辉
直播课：新能源动力系统NVH测评与未来标准探讨 
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