国产69情品久久久久久妇_尤物视频亚洲无码_香蕉精品亚洲二区在线观看_亚洲AV成人一区二区三区观看在线飞飞影视_国产福利天堂久AV

技術(shù)頻道

高精齒輪會(huì)議
當(dāng)前位置 當(dāng)前位置: 首頁 > 技術(shù)頻道 > 技術(shù)百科 > 新能源汽車雙電驅(qū)系統(tǒng)架構(gòu) NVH 技術(shù)研究

新能源汽車雙電驅(qū)系統(tǒng)架構(gòu) NVH 技術(shù)研究

時(shí)間:2024-08-06來源:時(shí)代汽車

導(dǎo)語:某新能源車型搭載雙電驅(qū)系統(tǒng)架構(gòu),其雙電驅(qū)系統(tǒng)總成搭載在 NVH 臺(tái)架試驗(yàn)及整車上均出現(xiàn)有拍頻現(xiàn)象和雙電驅(qū)系統(tǒng)總成噪聲大,主觀評(píng)價(jià)不可接受。

  摘要:某新能源車型搭載雙電驅(qū)系統(tǒng)架構(gòu),其雙電驅(qū)系統(tǒng)總成搭載在 NVH 臺(tái)架試驗(yàn)及整車上均出現(xiàn)有拍頻現(xiàn)象和雙電驅(qū)系統(tǒng)總成噪聲大,主觀評(píng)價(jià)不可接受。本文針對(duì)雙電驅(qū)系統(tǒng)架構(gòu)產(chǎn)生特有的拍頻現(xiàn)象和雙電驅(qū)系統(tǒng)總成噪聲大從主動(dòng)降噪激勵(lì)源電磁激勵(lì)、齒輪激勵(lì)以及被動(dòng)降噪優(yōu)化雙電驅(qū)系統(tǒng)殼體、聲學(xué)包裝等多方案介紹,并識(shí)別出其主要貢獻(xiàn)來源,通過降低激勵(lì)源及傳遞路徑主要貢獻(xiàn)量來有效抑制雙電驅(qū)系統(tǒng)架構(gòu)特有的拍頻和降低雙電驅(qū)系統(tǒng)總成噪聲大。

  全球新能源汽車行業(yè)一路高歌猛進(jìn)不可逆的發(fā)展,電動(dòng)化成為中國乃至全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。無論是傳統(tǒng)燃油車主流汽車廠還是造車新勢(shì)力都出現(xiàn)中高端新能源品牌產(chǎn)品,在新能源方向上取得突破,目前市場上新能源汽車占比逐漸增多。

  本文以新能源汽車雙電驅(qū)系統(tǒng)架構(gòu)搭載整車為例,在傳統(tǒng)的動(dòng)力系統(tǒng)架構(gòu)里,主要以電機(jī)、減速器、電機(jī)控制器組合技術(shù)方案,簡稱三合一?;蛲ㄟ^傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)加電混系統(tǒng)組合技術(shù)方案,其中電混系統(tǒng)主要包括電機(jī)、離合器、減速器的集成式電子控制器等方案搭載在整車上,以上方式的組合技術(shù)方案其轉(zhuǎn)速、扭矩等性能很難發(fā)揮到極致,為了提高三合一或多一電驅(qū)系統(tǒng)產(chǎn)品的性能開發(fā),提升產(chǎn)品在全球市場上的競爭力,為消費(fèi)者帶來更加極致的用戶體驗(yàn),從而各大汽車主機(jī)廠開始研發(fā)高性能、高效率產(chǎn)品不斷迭代,開發(fā)各種高性能指標(biāo)參數(shù)的雙電驅(qū)系統(tǒng)架構(gòu)產(chǎn)品。

  雙電驅(qū)系統(tǒng)架構(gòu),其驅(qū)動(dòng)架構(gòu)主要由雙電機(jī)、雙減速器、集成式控制器等組合而成的雙電驅(qū)系統(tǒng)技術(shù)方案,其布置形式為雙電機(jī)對(duì)立在兩端布置,每個(gè)電機(jī)連接一個(gè)減速器。這樣雙電驅(qū)系統(tǒng)布置形式可以實(shí)現(xiàn)單邊驅(qū)動(dòng)或雙邊同步驅(qū)動(dòng),輪端可同時(shí)實(shí)現(xiàn)最大轉(zhuǎn)速或最大扭矩輸出,其雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)架構(gòu)搭載在整車上能將其性能發(fā)揮到極致,這樣的雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)架構(gòu)特性會(huì)帶來獨(dú)有的 NVH 拍頻現(xiàn)象和雙電驅(qū)集成雙激勵(lì)下噪聲大的 NVH 難題,通過開發(fā)出樣件搭載 NVH 臺(tái)架試驗(yàn)及在整車上均有出現(xiàn)拍頻現(xiàn)象和雙電驅(qū)系統(tǒng)總成噪聲大,主觀評(píng)價(jià)不可接受。為解決其 NVH 難題,同時(shí)也為開發(fā)人員及整個(gè)雙電驅(qū)架構(gòu)帶來前所未有巨大挑戰(zhàn)。對(duì)雙電驅(qū)系統(tǒng)架構(gòu) 特性獨(dú)有的拍頻現(xiàn)象以及雙電驅(qū)系統(tǒng)總成噪聲大問題,并對(duì)能引起雙電驅(qū)拍頻現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)分析,通過電磁優(yōu)化、齒輪 優(yōu)化、殼體優(yōu)化、聲學(xué)包裝優(yōu)化等技術(shù)方案方法進(jìn)行介紹。

  一、雙電驅(qū)系統(tǒng)架構(gòu)產(chǎn)生拍頻現(xiàn)象機(jī)理

  雙電驅(qū)系統(tǒng)架構(gòu)左右兩電機(jī)、齒輪參數(shù)相同,在車輛行駛時(shí)當(dāng)兩電機(jī)存在轉(zhuǎn)數(shù)差,激勵(lì)頻率、幅值相近,當(dāng)出現(xiàn)兩個(gè)幅值和頻率相近的簡諧波進(jìn)行疊加時(shí),會(huì)出現(xiàn)幅值忽高忽低的現(xiàn)象即“拍現(xiàn)象”,波形的幅值隨時(shí)間作強(qiáng)弱周期變化,單位時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的拍數(shù)稱為拍頻,如圖 1 所示。

  NVH 臺(tái)架試驗(yàn)現(xiàn)象特征

  在雙電驅(qū)系統(tǒng)搭載 NVH 臺(tái)架試驗(yàn)過程中,模擬整車路況使得左右電驅(qū)有轉(zhuǎn)速差勻速工況,主觀評(píng)價(jià)拍頻現(xiàn)象很明顯,不可接受,如圖 2 所示。

  整車拍頻現(xiàn)象特征

  當(dāng)整車狀態(tài)下在道路上行駛轉(zhuǎn)彎時(shí),左右輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差,如下道路轉(zhuǎn)彎示意圖3所示。

 

  根據(jù)公路設(shè)計(jì)規(guī)范,例如車速 v=80km/ h=22m/s 時(shí),設(shè)計(jì)最小轉(zhuǎn)彎半徑范圍為 250m-400m;

  當(dāng) R=250m-400m 時(shí),假設(shè)總速比 13.6, 帶入上式計(jì)算得:

  左右電機(jī)轉(zhuǎn)速:

  雙電驅(qū)系統(tǒng)獨(dú)有的架構(gòu)特性搭載在整車上,行駛工況下存在左右車輪轉(zhuǎn)速不一致的情況,存在拍頻的風(fēng)險(xiǎn)。為排除拍頻風(fēng)險(xiǎn)及降低雙電驅(qū)系統(tǒng)噪聲,需進(jìn)一步分析影響拍頻及雙電驅(qū)系統(tǒng)噪聲大的因素。

  二、拍頻根源分析

  搭載雙電驅(qū)系統(tǒng) NVH 臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)合整車測試數(shù)據(jù),排查產(chǎn)生拍頻機(jī)理分析,通過濾波信號(hào)分析,發(fā)現(xiàn)拍頻現(xiàn)象和噪聲大主要貢獻(xiàn)出現(xiàn)在電機(jī)階次激勵(lì)、齒輪階次激勵(lì),且齒輪激勵(lì)貢獻(xiàn)量大于電機(jī)激勵(lì),其中電機(jī)激勵(lì)為低階次和電磁力階次。為了抑制雙電驅(qū)系統(tǒng)拍頻現(xiàn)象及降低雙電驅(qū)噪聲優(yōu)化解決思路,雙電驅(qū)系統(tǒng)方向來講從激勵(lì)源(電磁力、齒輪)- 傳遞路徑(殼體)方向上去優(yōu)化,整車方向來講激勵(lì)源(雙電驅(qū)系統(tǒng)聲學(xué)包裝)- 傳遞路徑(空氣傳聲整車聲學(xué)包裝)方向去優(yōu)化。

  三、電磁力優(yōu)化

  本架構(gòu)雙電驅(qū)系統(tǒng)以汽車運(yùn)用常見的永磁同步電機(jī)為例,其主要有轉(zhuǎn)子、定子及其繞組、殼體和端蓋組成。其轉(zhuǎn)子上布置高質(zhì)量的永磁體磁極,由于永磁體和定子繞組產(chǎn)生的磁場相互作用,產(chǎn)生切向力供電機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)扭矩,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生各種階次頻率的旋轉(zhuǎn)徑向電磁力,此力將引起電機(jī)殼體振動(dòng),由結(jié)構(gòu)振動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)表面空氣的壓力脈動(dòng),并向外傳播,形成輻射噪聲,因此優(yōu)化電磁力可以降低雙電驅(qū)系統(tǒng)振動(dòng)噪聲。

  通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析低階次以及電磁力階次在低轉(zhuǎn)速噪聲較為突出,低階次明顯,可優(yōu)化同軸度來降低低階次貢獻(xiàn)量,其中同軸度與樣件生產(chǎn)、制造、工藝、裝配相關(guān)聯(lián)連,一般要求同軸度< 0.2mm,低轉(zhuǎn)速噪聲較為突出可通過諧波注入方式解決優(yōu)化電磁力在低轉(zhuǎn)速貢獻(xiàn)量。

  四、齒輪優(yōu)化

  齒輪在電驅(qū)傳遞系統(tǒng)中起著重要作用,在傳動(dòng)過程中,由于制造加工誤差、嚙合錯(cuò)位量等因素的影響使得傳動(dòng)過程中存在齒輪傳遞誤差、彈性變形等現(xiàn)象,導(dǎo)致齒輪副在嚙合與嚙出時(shí)偏離理論嚙合線,造成內(nèi)部激勵(lì)和外部激勵(lì)的沖擊產(chǎn)生動(dòng)態(tài)激勵(lì)力,通過傳動(dòng)路徑傳遞軸、軸承到電驅(qū)殼體,從而振動(dòng)噪聲異常偏大。在追求更高性能參數(shù)指標(biāo)的同時(shí)對(duì)齒輪的要求時(shí)越來越苛刻,降低齒輪的激勵(lì)力是有效降低總成振動(dòng)噪聲的重要因素。

  其中在前期 CAE 仿真階段齒輪 NVH 性能指標(biāo)項(xiàng)的有重合度、嚙合錯(cuò)位量、軸擾度、傳遞誤差、接觸斑、齒頂滑移率等參數(shù)指標(biāo)需滿足目標(biāo)要求。針對(duì)齒輪激勵(lì)產(chǎn)生的拍頻現(xiàn)象,可采取避頻或降低齒輪嚙合激勵(lì)兩種方案改善拍頻現(xiàn)象及因齒輪階次貢獻(xiàn)的總成噪聲大。

  在前期齒輪設(shè)計(jì)階段,一方面設(shè)計(jì)齒輪總速比不變調(diào)整各級(jí)齒數(shù),可以錯(cuò)開拍的頻率。另外一方面或齒輪齒數(shù)相同優(yōu)化齒輪宏觀參數(shù) & 微觀參數(shù)修形,通過齒面修形參數(shù)優(yōu)化,使齒面接觸位置受力居中減小齒輪傳遞誤差,降低嚙合激勵(lì),如圖 4 所示。

  五、殼體優(yōu)化

  雙電驅(qū)系統(tǒng)殼體設(shè)計(jì)開發(fā)要求,需同時(shí)滿足 NVH、可靠性、輕量化等相關(guān)性能目標(biāo)要求,使得在設(shè)計(jì)殼體過程中不只是簡單的堆料。其中總成模態(tài)、軸承座動(dòng)剛度、殼體振動(dòng)響應(yīng)及輻射噪聲等是衡量 NVH 性能開發(fā)仿真分析過程中重要指標(biāo)項(xiàng)。其中殼體的振動(dòng)噪聲的響應(yīng)是有許多不同的模態(tài)響應(yīng)疊加而來,通過模態(tài)貢獻(xiàn)量計(jì)算,可以評(píng)估對(duì)于某些局部振動(dòng)噪音峰值,主要參與振動(dòng)的模 態(tài)有哪些,可以針對(duì)性的進(jìn)行弱點(diǎn)優(yōu)化分析,從而可以降低振動(dòng)噪聲局部峰值。在前期數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)階段,通過 CAE 仿真方法不斷迭代計(jì)算殼體模態(tài)、軸承座動(dòng)剛度、振動(dòng)響應(yīng)及輻射噪聲,可拓?fù)鋬?yōu)化方法來提高殼體 NVH 性能。

  本雙電驅(qū)系統(tǒng)在前期數(shù)據(jù) CAE 建模仿真階段總成一階彎曲模態(tài)、電控蓋板、軸承座動(dòng)剛度不達(dá)標(biāo),且存在如一階彎曲、電控蓋板局部呼吸模態(tài),通過仿真計(jì)算殼體振動(dòng)響應(yīng)及輻射噪聲進(jìn)行弱點(diǎn)分析,并通過拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化加筋及其拱形結(jié)構(gòu)等方式來解決優(yōu)化殼體,使其殼體 NVH 達(dá)標(biāo),性能更優(yōu)。

  六、聲學(xué)包裝優(yōu)化

  聲音在空氣介質(zhì)以聲波的形式傳播,在汽車行業(yè)中需對(duì)噪聲進(jìn)行吸隔聲處理,其材料主要涉及吸聲材料和隔聲材料,一般吸聲材料、隔聲材料運(yùn)用裝配在整車機(jī)艙蓋、前圍板、地板、集成在飾件上等車身位置,其中衡量吸聲材料的重要指標(biāo)吸聲系數(shù),吸聲材料在不同的頻率段下其吸聲性能不同,聲波通過吸聲材料里細(xì)小的孔狀結(jié)構(gòu)逐漸緩解振動(dòng),并轉(zhuǎn)換為熱能,從而達(dá)到吸聲的作用,一般而言吸聲材料在高頻段效果相比低頻段吸聲性能更好。同理衡量隔聲材料的重要指標(biāo)隔聲系數(shù),隔聲材料在不同的頻率段下其隔聲性能不同,聲波傳播通過高密度隔聲材料結(jié)構(gòu)反射出去,一般隔振材料在低頻段效果較好。

  根據(jù)吸聲材料和隔聲材料的結(jié)構(gòu)聲學(xué)特性,設(shè)計(jì)適合新能源汽車的聲學(xué)包裝,新能源車相比傳統(tǒng)車來講高頻噪聲占比多一些,根據(jù)雙電驅(qū)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)聲學(xué)包裝技術(shù)方案,本雙電驅(qū)系統(tǒng)采用吸聲材料與隔聲材料結(jié)合,吸聲材料采用 PU 發(fā)泡,隔聲材料用 PET 或 EVA 材料,采用內(nèi)吸外隔的方式集成一體隨電驅(qū)系統(tǒng)邊界包絡(luò)成型,一般厚度 25cm 左右覆蓋面積 95% 左右,同時(shí)雙電驅(qū)系 統(tǒng)總成聲學(xué)包需滿足防水、耐腐蝕等性能要求。整車聲學(xué)包裝設(shè)計(jì)技術(shù)方案除了傳統(tǒng)的聲學(xué)包裝位置布置外在雙電驅(qū)系統(tǒng)正上方車身地板下方需覆蓋電驅(qū)位置其吸聲材料厚度不低于 25cm 左右。根據(jù)雙電驅(qū)系統(tǒng)本身激勵(lì)源噪聲頻率貢獻(xiàn)特性和整車車內(nèi)噪聲特性優(yōu)化調(diào)整其聲學(xué)包裝吸隔聲系數(shù)方案。

  七、優(yōu)化方案樣件搭載臺(tái)架及整車驗(yàn)證

  將優(yōu)化技術(shù)方案樣件零部件檢測合格后裝配總成完成,搭載 NVH 臺(tái)架試驗(yàn)測試,其結(jié)果如圖 5 所示,

  根據(jù)上圖 5 原狀態(tài)雙電驅(qū)系統(tǒng)總成與優(yōu)化后雙電驅(qū)系統(tǒng)總成 NVH 臺(tái)架試驗(yàn)測試結(jié)果對(duì)比,拍頻現(xiàn)象改善效果明顯。

  如圖 6 所示,原狀態(tài)與優(yōu)化后的最大幅值及波動(dòng)量對(duì)比,拍頻的最大幅值從 65dBA 降低到 55dBA,拍頻的上下波動(dòng)縮減了 60%。在 NVH 臺(tái)架試驗(yàn)?zāi)M道路差速各工況下主觀評(píng)價(jià)拍頻聲明顯變小,且總噪聲明顯降低。

  將該 NVH 臺(tái)架試驗(yàn)的雙電驅(qū)系統(tǒng)總成樣件搭載在整車上主觀評(píng)價(jià)和客觀測試,車內(nèi)無拍頻現(xiàn)象且雙電驅(qū)總成噪聲對(duì)車內(nèi)貢獻(xiàn)小可接受。

  八、結(jié)語

  新能源汽車雙電驅(qū)系統(tǒng)架構(gòu)且在 NVH 性能領(lǐng)域里特有的拍頻現(xiàn)象及雙激勵(lì)下總成噪聲大的難題。在前期開發(fā)階段 NVH 臺(tái)架試驗(yàn)及整車樣車階段主觀評(píng)價(jià)及客觀測試均存在拍頻現(xiàn)象及雙激勵(lì)下總成噪聲大等問題并通過電磁力優(yōu)化、齒輪優(yōu)化、殼體優(yōu)化、聲學(xué)包裝優(yōu)化等各技術(shù)方案,同步結(jié)合生產(chǎn)、制造、工藝、裝配等嚴(yán)格把控樣件質(zhì)量等一系列的方案來解決該難題,因此解決雙電驅(qū)系統(tǒng)架構(gòu)所帶來的NVH難題是NVH領(lǐng)域系統(tǒng)工程。

  從前期 CAE 仿真分析到樣車搭載臺(tái)架試驗(yàn)階段及整車驗(yàn)證階段去識(shí)別雙電驅(qū)系統(tǒng)架構(gòu)所帶來的 NVH 難題,通過系統(tǒng)性技術(shù)方案優(yōu)化及生產(chǎn)、制造、工藝、裝配把控質(zhì)量相結(jié)合,有效解決該架構(gòu)所帶來特有的 NVH 難題。

  新能源汽車行業(yè)內(nèi)相同或類似新能源乘用車雙電驅(qū)系統(tǒng)架構(gòu)車型在前期設(shè)計(jì)階段及后期樣車調(diào)校階段主觀評(píng)價(jià)存在拍頻現(xiàn)象及雙電驅(qū)系統(tǒng)總成噪聲大等難題及 NVH 性能優(yōu)化提供參考。

  參考文獻(xiàn)略.

標(biāo)簽: NVH新能源汽車

點(diǎn)贊

分享到:

上一篇:齒輪加工數(shù)控刀具的磨損機(jī)理與壽命預(yù)測研究

下一篇:圓柱線齒輪加工精度檢測方法研究

免責(zé)聲明:凡注明(來源:齒輪頭條網(wǎng))的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為齒輪頭條網(wǎng)(www.19dnf.cn)獨(dú)家所有,如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)與本網(wǎng)聯(lián)系。任何機(jī)構(gòu)或個(gè)人轉(zhuǎn)載使用時(shí)須注明來源“齒輪頭條網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。

相關(guān)資訊