電驅(qū)總成NVH的案例
【技術(shù)貼】基于AVL EXCITE eAxle的全新電驅(qū)總成NVH分析解決方案
引言
針對電驅(qū)總成NVH分析，AVL之前提供了基于EXCITE Power Unit軟件的解決方案，我們也基于該方案發(fā)布過一篇技術(shù)貼《基于AVL仿真分析平臺的電驅(qū)動總成NVH分析》，得到了廣大用戶的關(guān)注，也為關(guān)心電驅(qū)總成NVH分析的CAE工程師提供了可靠的解決方案。具體來說，針對電驅(qū)總成NVH分析，AVL基于EXCITE Power Unit軟件的解決方案有如下優(yōu)勢：
時域分析，可以考慮齒輪動態(tài)傳遞誤差，分析結(jié)果可以涵蓋主階次及其諧波，以及由于不平衡、不對中等引起的邊頻調(diào)制等結(jié)果，真正做到結(jié)果的定量分析；
時域分析，可以在單個模型、單次計(jì)算中同時進(jìn)行齒輪嘯叫和齒輪敲擊噪聲的分析；
時域分析，可以進(jìn)行任意瞬態(tài)過程的模擬，例如Tip-in/Tip-out工況引起的沖擊；
先進(jìn)的時域差分求解器，同樣的模型規(guī)模、全柔性體建模、同類型時域分析軟件中求解速度無與匹敵；
方便進(jìn)行模型擴(kuò)展，除純電電驅(qū)動總成外，還可加入發(fā)動機(jī)模型進(jìn)行混動系統(tǒng)動力學(xué)和NVH分析。
展開 一種基于V模型下針對三合一電驅(qū)總成的NVH優(yōu)化型研發(fā)方案
摘要:
本文針對新能源車用三合一電驅(qū)總成NVH系統(tǒng)研發(fā)，提出了一種基于V模式的優(yōu)化型研發(fā)方案。
通過建模與仿真不僅復(fù)現(xiàn)了電磁力和齒輪嚙合剛度波動從激勵源到傳遞路徑(三合一電驅(qū)總成的結(jié)構(gòu))再到振動、噪聲響應(yīng)上的表現(xiàn)，而且追溯到了非聲源的控制器的平板金屬部件是噪聲放大的主要原因。
針對該現(xiàn)象，通過拓?fù)鋬?yōu)化提升固有頻率300~500 Hz，使平板件的噪聲由結(jié)構(gòu)噪聲傳遞為主向空氣噪聲傳遞為主轉(zhuǎn)變，再加上聲學(xué)包裹等措施，綜合性的降低噪聲10~20 dB (A)。
建模與仿真、測試和優(yōu)化通過這種基于V模式的優(yōu)化方案有機(jī)的結(jié)合到一起，節(jié)省了在子系統(tǒng)所占用的開發(fā)時間和開發(fā)成本。
關(guān)鍵詞:
V模型
；NVH (噪聲、振動及聲振粗糙度)
；電驅(qū)動
；MBS (多體動力學(xué))
；電磁噪聲
；齒輪嚙合
；拓?fù)鋬?yōu)化
；PEU (控制單元)
；ODS (工作變形分析)
；
1. 引言
新能源汽車運(yùn)行時，驅(qū)動總成的部分能量會以電磁噪聲和齒輪嚙合噪聲的方式通過自身的結(jié)構(gòu)路徑及周圍的空氣路徑傳遞出來。這三類分總成在機(jī)械性能上的較大差異使得三合一電驅(qū)總成NVH性能開發(fā)成為一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程開發(fā)。
綜合新能源電驅(qū)總成NVH特性、汽車零配件開發(fā)體系復(fù)雜的特點(diǎn)和量產(chǎn)開發(fā)時間的限制，在系統(tǒng)集成開發(fā)上，通常會通過引入開發(fā)模型來指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)，常見的有瀑布模型、螺旋模型、快速原型模型和V模型等等。
鑒于V模型本身的開發(fā)、驗(yàn)證的對稱性和廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)工程的經(jīng)驗(yàn)，本文提出了一種基于V模型下針對三合一電驅(qū)總成的NVH優(yōu)化型研發(fā)方案來指導(dǎo)新能源汽車三合一電驅(qū)動總成的研發(fā)。
2. 方案
2.1.
展開 Discom網(wǎng)絡(luò)研討會 | 6月17日電驅(qū)總成生產(chǎn)下線NVH檢測及故障分析，點(diǎn)擊立刻報名
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研討會主題：
電驅(qū)總成生產(chǎn)下線NVH檢測及故障分析
研討會內(nèi)容：
為了進(jìn)一步提升您在NVH下線檢測領(lǐng)域的技術(shù)能力和工作效率，我們誠邀您參加“電驅(qū)總成生產(chǎn)下線NVH檢測及故障分析”網(wǎng)絡(luò)研討會。在本次網(wǎng)絡(luò)研討會上，HBK-Discom中國區(qū)技術(shù)主管袁博將詳細(xì)為您介紹：
Discom公司介紹以及針對電驅(qū)總成的NVH生產(chǎn)下線檢測
階段性總結(jié)，電驅(qū)總成生產(chǎn)下線檢測中常見幾大故障和針對分析方法
實(shí)際故障案例和分析經(jīng)驗(yàn)分享
大數(shù)據(jù)及人工智能輔助分析的應(yīng)用前景
研討會時間
2025年6月17日（周二）下午14:00-15:00
費(fèi)用免費(fèi)
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研討會將通過網(wǎng)絡(luò)直播的方式進(jìn)行，請自備具備上網(wǎng)條件的電腦
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展開 電驅(qū)總成NVH基礎(chǔ)知識
1.電驅(qū)總成EOL測試
電驅(qū)NVH的EOL測試是為了評估電動驅(qū)動系統(tǒng)在終端使用時產(chǎn)生的噪音、振動和刺激感。以下是與NVH有關(guān)的EOL測試的一些常見內(nèi)容：
傳感器配置：通常使用2至3個加速度傳感器貼近電驅(qū)殼，位置包括電機(jī)殼正上方、電機(jī)和減速器殼結(jié)合面輸入軸正上方以及減速器中間軸承端面正上方。此外，還使用6個麥克風(fēng)傳感器進(jìn)行聲音的采集。
參數(shù)采集：通過匹配電機(jī)轉(zhuǎn)速，采集加速度和聲音信號，以獲取時域和頻域的信息。工況可以分為定速變扭、定扭變速和變扭變速等。
限值設(shè)定：EOL測試的限值是通過自學(xué)習(xí)生成的。一般遵循3σ+offset的門限原則，其中offset可以設(shè)置為5至15 dB。
通過以上的測試配置和參數(shù)采集，可以對電驅(qū)NVH進(jìn)行全面的評估和分析。這些測試可以幫助制造商檢測潛在的噪音和振動問題，并采取相應(yīng)的措施來改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。
2.整車評估(整車麥克風(fēng)數(shù)據(jù)采集)
整車數(shù)據(jù)評估是在整車前后排布置麥克風(fēng)，并同時采集整車轉(zhuǎn)速等相關(guān)信息；最終可得到與轉(zhuǎn)速/時間相關(guān)的color map圖，通過該圖可以得到聲音是否存在階次規(guī)律(與轉(zhuǎn)速成比例)
3.階次
37階的峰值和倍數(shù)的峰值是齒面嚙合階次。這些階數(shù)的振幅主要來自于齒面形貌的修改。齒面嚙合階次之間的階次是所謂的幽靈階次，也就是鬼階，只有加工缺陷才會導(dǎo)致鬼階的出現(xiàn)。
驅(qū)動電機(jī)逆變器殼體共振及電機(jī)懸置支架振動是造成8階嘯叫噪聲大。
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云論壇 | 新能源動力總成NVH&電驅(qū)系統(tǒng)，點(diǎn)擊立刻報名
云論壇主題
新能源動力總成NVH&電驅(qū)系統(tǒng)
舉辦時間
2022年11月2日(周三) 下午13:00-17:40
演講日程
13:00-14:00
李博士-知名電驅(qū)企業(yè) NVH高級工程師
新能源汽車電驅(qū)最新發(fā)展趨勢及其對NVH的挑戰(zhàn)應(yīng)對
14:00-15:00
李勇-HBK 亞太區(qū)EPT銷售拓展經(jīng)理
金鵬-HBK 大中國區(qū)應(yīng)用服務(wù)經(jīng)理
電驅(qū)動系統(tǒng)電功率與振動噪聲測量
15:00-15:40
靳文冰-賓理汽車 NVH專家
電驅(qū)動系統(tǒng)非典型NVH現(xiàn)象探討
15:40-16:40
趙騫-北京汽車 NVH部門
新能源車輛動力系統(tǒng)典型NVH問題及對策
16:40-17:40
呂兆平-上汽通用五菱 教授級高級工程師
純電動汽車懸置系統(tǒng)開發(fā)與案例分享
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<HBM扭矩傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器>
<電功率測試 - 從部件到車輛能源管理>
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展開 電驅(qū)動NVH特點(diǎn)以及研究現(xiàn)狀
電動車懸置系統(tǒng)的輸入激勵、隔振頻率區(qū)等邊界條件和NVH 指標(biāo)要求與傳動車有明顯變化，不當(dāng)?shù)膽抑迷O(shè)計(jì)方案會加劇振動傳遞。
因此本研究就針對電驅(qū)動現(xiàn)有的問題進(jìn)行了進(jìn)一步的設(shè)計(jì)與改進(jìn)，進(jìn)而得到性能優(yōu)異的電驅(qū)動裝置。
正文
從動力總成角度概括說明：動力總成從傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)更換為電驅(qū)動系統(tǒng)，總噪聲值變小；電機(jī)表面出高頻尖叫聲；減速器齒輪嘯叫明顯；動總懸置高頻隔振能力差。電驅(qū)總成NVH 解決方案與應(yīng)對措施 通常如下:
1）建立完善電驅(qū)系統(tǒng)NVH 開發(fā)流程，是產(chǎn)品性能管控和質(zhì)量保障的關(guān)鍵。
2）掌握基于“電磁場- 結(jié)構(gòu)場- 聲場”多物理耦合的驅(qū)動電機(jī)振動噪聲模擬分析方法，NVH 參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上提出改進(jìn)方案。
3）建立“零部件級- 總成級- 整車級”電機(jī)NVH 校驗(yàn)流程，掌電機(jī)每一層級NVH特性。尤其是定轉(zhuǎn)子由多層硅鋼片組成，物理性能表現(xiàn)為各向?qū)裕柰ㄟ^試驗(yàn)?zāi)B(tài)來校核彈性模量結(jié)構(gòu)參數(shù)。
4）識別NVH 問題工況與激勵成分，依據(jù)CAE 分析模型對問題原因進(jìn)行快速診斷，制定改善方案并驗(yàn)證效果，達(dá)成電機(jī)NVH 正向開發(fā)與閉環(huán)。
而本文主要通過以下幾個方面來重點(diǎn)討論電驅(qū)總成NVH 的其他解決方案：
1.
展開 下一代高壓大功率電驅(qū)總成技術(shù)路線的探討
下一代高壓大功率電驅(qū)總成技術(shù)路線的探討
電驅(qū)動總成NVH問題及仿真方法
電驅(qū)動總成NVH問題及仿真方法
電驅(qū)動總成NVH開發(fā)重點(diǎn)
、早識別電驅(qū)動總成NVH問題；
- 良好的車內(nèi)電驅(qū)動總成NVH水平，需要包含本體、結(jié)構(gòu)、空氣傳遞路徑的綜合NVH控制技術(shù)；
- 主動聲學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)是電驅(qū)動總成NVH控制的可能性選擇。
電驅(qū)動總成常見NVH問題及仿真方法
來
源：
【免責(zé)聲明】文章為作者個人觀點(diǎn)，不代表EDC電驅(qū)未來立場。如因作品內(nèi)容、版權(quán)等存在問題，請于本文布30日內(nèi)聯(lián)系EDC電驅(qū)未來進(jìn)行刪除或洽談版權(quán)使用事宜。
電驅(qū)動總成NVH問題及仿真方法
電驅(qū)動總成NVH問題及仿真方法
達(dá)索汽車官方直播｜汽車內(nèi)外飾、底盤、結(jié)構(gòu)仿真、電驅(qū)系統(tǒng)、動力總成
主講人
曹鵬（達(dá)索系統(tǒng)SIMULIA高級行業(yè)技術(shù)顧問）
直播時間
2022年7月29日 14：00-15:00
三.多學(xué)科仿真驅(qū)動電驅(qū)系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)
隨著人們對環(huán)保要求的不斷提高，近十幾年來新能源汽車由于其低碳排放，低能源消耗的特點(diǎn)，得到了長足的發(fā)展。無論是純電驅(qū)動，還是混合動力的新能源汽車，電驅(qū)系統(tǒng)都是核心的動力部件。動力總成供應(yīng)商和主機(jī)廠都在共同促進(jìn)電驅(qū)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在保證和提高動力輸出的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)更高的節(jié)能減排效率。同時，隨著不斷加劇的市場競爭，要求供應(yīng)商和主機(jī)廠都能夠以更快的速度開發(fā)出新的產(chǎn)品。在這樣的背景下，仿真作為提高研發(fā)效率的催化劑，在各大企業(yè)都有非常廣泛和深入的應(yīng)用。電驅(qū)系統(tǒng)的仿真涉及多個學(xué)科，包括結(jié)構(gòu)、電磁、流體、噪聲等，而且很多工況都涉及多個物理場的耦合，具有很大的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性。為了更快速得到更準(zhǔn)確的仿真結(jié)果，企業(yè)需要建立和不斷加強(qiáng)研發(fā)階段多物理場聯(lián)合仿真的能力，并能夠高效地基于多物理場仿真進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)化。
直播簡介
達(dá)索系統(tǒng)SIMULIA提供完整的多學(xué)科仿真軟件和平臺體系。目前已涵蓋結(jié)構(gòu)、疲勞、流體、電磁、聲學(xué)等多個學(xué)科，并通過設(shè)計(jì)仿真平臺將各個仿真工具無縫集成于研發(fā)體系。能夠?qū)崿F(xiàn)針對電驅(qū)系統(tǒng)的高效率仿真和多學(xué)科優(yōu)化，從而為產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供助力。
本次講座將介紹達(dá)索系統(tǒng)SIMULIA針對電驅(qū)系統(tǒng)多學(xué)科優(yōu)化驅(qū)動創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方案和案例。
展開 【ATC會議】徐向陽《純電動重型商用車雙電機(jī)電驅(qū)總成（eDMT）能量管理策略》等
編者：
今天是【ATC會議】資料連載的最后一天，有兩篇資料分享給大家：
徐向陽《純電動重型商用車雙電機(jī)電驅(qū)總成（eDMT）能量管理策略》等
高炳釗《電動汽車動力傳動系統(tǒng)發(fā)展趨勢》
02
高炳釗
電動汽車動力傳動系統(tǒng)發(fā)展趨勢
純電動汽車電驅(qū)動總成NVH分析與優(yōu)化研究
結(jié)論
本文通過我公司某個電驅(qū)動總成項(xiàng)目客戶反饋存在NVH嘯叫問題，利用MASTA軟件對電驅(qū)動系統(tǒng)總成進(jìn)行有限元計(jì)算分析，并找到對應(yīng)的解決方案。該方案雖然解決了客戶提出的階次噪聲超標(biāo)的問題，但是并沒有很好地解決低頻嘯叫的問題，試驗(yàn)方法和分析方法仍需要進(jìn)一步優(yōu)化。我們?nèi)匀豢梢缘玫揭韵陆Y(jié)論，供同領(lǐng)域的研究人員參考：
1）電驅(qū)動總成因集成度高，使得系統(tǒng)的耦合模態(tài)發(fā)生改變，使總成NVH問題變得更加復(fù)雜。
2）總成某個零部件的調(diào)整會影響整個系統(tǒng)的耦合模態(tài)。
3）可通過提高某些零部件的剛度來降低系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)，解決部分因傳遞路徑而引起的NVH嘯叫問題。
4）調(diào)整系統(tǒng)剛度只是從噪聲傳遞路徑上減小NVH嘯叫問題，傳遞誤差才是解決NVH問題的關(guān)鍵，降低齒輪副工作過程中的傳遞誤差才能夠減小振動激勵源，從根本上解決NVH嘯叫問題。
-----------------------------------------------------------------
【免責(zé)聲明】本文摘自《汽車制造業(yè)》，版權(quán)歸原作者所有，僅用于技術(shù)分享與交流，非商業(yè)用途！對文中觀點(diǎn)判斷均保持中立，若您認(rèn)為文中來源標(biāo)注與事實(shí)不符，若有涉及版權(quán)等請告知，將及時修訂刪除，謝謝大家的關(guān)注！
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