新能源汽车的NVH特性及CLUNK现象分析

NVH直接影响着汽车的性能和驾驶者的舒适感。尤其是对于新能源汽车，由于其独特的驱动方式和动力传输机制，对NVH的控制更加复杂和困难。在这其中，CLUNK现象是一种常见的NVH问题，这种现象在一些特定的驾驶情景，如TIPIN/TIPOUT和GARAGE SHIFT中尤为明显。它的出现，往往会引起驾驶者的不适感，降低驾驶体验。

尽管新能源汽车的工况在TIPIN阶段的CLUNK风险较低，但在TIPOUT阶段，由于DAMPER的存在，CLUNK现象的风险却显著增加。这使得对CLUNK现象的控制策略在新能源汽车的开发和设计中变得尤为重要。如何通过科学的方法，精确的策略，有效地解决CLUNK问题，提高新能源汽车的性能和驾驶体验，是当前新能源汽车技术研发的重要课题。

新能源车辆的典型动力系统NVH特征

在了解新能源汽车的典型动力系统NVH特征之前，首先我们要明白什么是NVH。NVH，全称为Noise, Vibration, and Harshness，中文通常翻译为噪声、振动和粗糙度。它是汽车工程中的一个关键参数，直接影响着汽车的舒适性、安全性和驾驶感受。对于新能源汽车而言，由于其独特的电动机驱动方式和动力系统设计，其NVH特征与传统燃油汽车有着显著的不同。

新能源汽车的动力系统主要包括电池、电控、电机和传动等部分，其中任何一部分的问题都可能导致NVH问题。因此，对这些部分的NVH特性进行深入研究，是解决新能源汽车NVH问题的关键。

在新能源汽车的动力系统中，电机的NVH特性尤为重要。电机在运行过程中，由于电磁场的作用，会产生不同频率的振动，从而产生噪声。这种噪声主要表现在电机的运行频率和倍频上，且在高频时尤为明显。此外，由于电机的高速旋转和扭矩的快速变化，也容易产生振动。这些因素都会对驾驶者的舒适度产生影响。

除此之外，电池和电控也是新能源汽车NVH问题的重要来源。电池在充放电过程中，会产生热量，如果散热不足，可能导致电池的热膨胀，产生振动和噪声。电控在调整电机工作状态时，也可能产生电磁噪声。此外，新能源汽车的动力系统中还包括变速器、驱动轴等部分，这些部分的振动和噪声也会影响到整车的NVH特性。

在新能源汽车中，一个特别重要的NVH问题就是CLUNK现象。CLUNK现象通常出现在汽车的TIPIN/TIPOUT和GARAGE SHIFT等驾驶场景中，主要是由于扭矩方向的暂态变化引起的。在这些场景中，汽车需要快速改变扭矩方向，但由于新能源汽车动力系统的特性，电机的扭矩变化速度往往比机械系统的响应速度快，这就可能导致扭矩的突变，产生CLUNK现象。CLUNK现象不仅会影响驾驶者的舒适度，还可能对动力系统的寿命产生影响。

因此，对新能源汽车的动力系统NVH特性进行深入研究，是提高新能源汽车的舒适性和驾驶感受，提升新能源汽车的市场竞争力的重要途径。通过对电机、电池、电控以及传动等部分的NVH特性进行深入分析，我们可以更好地理解新能源汽车的NVH问题，从而提出有效的解决策略。同时，对CLUNK现象的深入研究，也可以帮助我们提出更有效的防止和控制CLUNK现象的方法，进一步提高新能源汽车的舒适性和驾驶感受。

新能源车辆中的CLUNK现象与传统汽车的对比

CLUNK现象，是由于扭矩方向的暂态变化导致的一种特殊NVH问题，它在新能源汽车和传统汽车中都可能出现。然而，由于这两种类型的汽车在动力系统的设计和工作原理上存在显著的不同，CLUNK现象的特点、产生原因和影响程度也有所不同。

首先，我们来看传统汽车中的CLUNK现象。传统汽车一般采用内燃机作为动力源，通过变速器和驱动轴将动力传递到车轮。在这个过程中，由于内燃机的工作特性和机械传动系统的惯性，当汽车在TIPIN/TIPOUT和GARAGE SHIFT等驾驶场景中快速改变扭矩方向时，可能会出现扭矩突变，导致CLUNK现象的出现。然而，由于内燃机的工作扭矩变化相对平稳，且机械传动系统有一定的缓冲作用，所以传统汽车在TIPIN工况下的CLUNK风险相对较低。

绿线为策略优化后，变速器壳体Z向振动降低，CLUNK消失

相比之下，新能源汽车由于其独特的动力系统设计和工作原理，其CLUNK现象的特点和影响程度有所不同。新能源汽车通常采用电机作为动力源，其扭矩输出速度快、变化范围大，因此在扭矩变化的过程中更容易产生CLUNK现象。尤其是在TIPOUT工况下，由于DAMPER的存在，新能源汽车的CLUNK风险更大。这不仅会导致驾驶者的不适感，还可能对汽车的动力系统造成一定的损伤。

此外，新能源汽车和传统汽车在处理CLUNK现象时的方法和策略也有所不同。传统汽车通常通过优化发动机的工作参数，如点火提前角和空燃比等，以及调整变速器的换挡策略，来控制和降低CLUNK现象的发生。而新能源汽车则可以通过调整电机的控制策略，如改变电机的工作频率和调整电机的扭矩输出特性，来防止和减小CLUNK现象的影响。在这方面，新能源汽车的调控策略更加灵活和高效。

总的来说，新能源汽车在处理CLUNK现象上面临着更大的挑战，但同时也拥有更多的可能性。通过深入理解新能源汽车的CLUNK现象，并学习和借鉴传统汽车在处理CLUNK现象上的经验和策略，我们可以更好地优化新能源汽车的NVH特性，提高其驾驶舒适性，从而在新能源汽车市场中取得更大的竞争优势。

新能源车辆中的CLUNK现象产生原理和控制策略

CLUNK现象在新能源汽车中的产生，主要源于扭矩的暂态变化。特别是在TIPIN/TIPOUT和GARAGE SHIFT等驾驶场景中，电机的快速反应和大范围的扭矩变化，常常会在电机和机械传动系统之间产生扭矩冲击，进而导致CLUNK现象的出现。尤其是在TIPOUT工况下，由于DAMPER的存在，新能源汽车的CLUNK风险进一步增加。

针对新能源汽车中的CLUNK现象，研发者们已经提出了多种控制策略。其中一种典型的策略是前馈控制，通过设定LOOKUP TABLE策略，调整扭矩过零点的速率。在考虑这种策略时，需要充分考虑DRAG TORQUE的大小、车速、坡度等因素，确保在不同的驾驶条件下都能有效控制CLUNK现象。

具体来说，我们可以在电机扭矩从正扭矩到负扭矩过零点区间（LOOKUP TABLE上与零扭矩最近的正负扭矩标定值）调整电机扭矩的下降速率。在其他扭矩区间，我们不改变扭矩的下降速率，以此来保持汽车的TIPOUT驾驶性能。

这样的策略有助于减少在40KM/H车速下，TIPOUT时车辆前机舱出现的异响，从而提高驾驶者的主观感受，提升新能源汽车的舒适性和驾驶体验。

然而，需要注意的是，控制策略的设置需要根据具体的车型和动力系统特性进行优化，不能一概而论。而且，对CLUNK现象的控制不应仅仅局限于提供舒适的驾驶体验，更应注重防止对汽车动力系统的潜在损伤，从而确保新能源汽车的安全性和可靠性。

总的来说，新能源汽车中的CLUNK现象，既是新能源汽车研发过程中需要克服的难题，也为我们提供了优化汽车NVH特性，提高汽车性能的机会。只有深入理解CLUNK现象的产生原理，才能更好地制定出有效的控制策略，从而在保证新能源汽车性能的同时，提升驾驶者的舒适感和驾驶体验。

CLUNK现象的策略优化和解决方案

新能源汽车在面临CLUNK现象的挑战时，需要采用创新和实用的策略进行优化和解决。主要可以从以下几个方面进行考虑：

首先，扭矩控制是处理CLUNK现象的关键。针对电机在扭矩过零区间的特性，可以通过调整电机扭矩的下降速率来减小CLUNK现象。具体而言，可以在电机扭矩从正扭矩到负扭矩过零区间（LOOKUP TABLE上与零扭矩最近的正负扭矩标定值）调整电机扭矩的下降速率。在其他扭矩区间，保持扭矩的下降速率不变，以此来减小CLUNK现象，同时不影响汽车的TIPOUT驾驶性能。

其次，对车辆的工况进行全面考虑也是必要的。除了扭矩的控制，还需要考虑车辆的运行状态，如车速、坡度等因素。对于不同的工况，可能需要采用不同的控制策略。比如，在低速或高坡度工况下，可能需要增大电机的扭矩输出，以提供足够的动力；在高速或低坡度工况下，可以适当减小电机的扭矩输出，以降低CLUNK现象。

第三，实时监控和调整是防止CLUNK现象的有效方法。通过安装传感器和使用先进的数据处理技术，可以实时监测车辆的运行状态和电机的工作状态，及时发现和处理可能导致CLUNK现象的情况。这不仅可以防止CLUNK现象的出现，也可以保证车辆的安全运行。

最后，改进的DAMPER设计也可以有效地减小CLUNK现象。通过优化DAMPER的材料和结构，可以增强其对扭矩冲击的缓冲能力，减小扭矩的突变对车辆的影响。

总的来说，解决新能源汽车中的CLUNK现象需要采用综合的策略，包括优化扭矩控制、全面考虑车辆工况、实时监控和调整以及改进DAMPER设计等。通过这些方法，我们不仅可以解决CLUNK现象，提高驾驶舒适性，也可以提升新能源汽车的性能和安全性，推动新能源汽车行业的持续发展。