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增程式商用车电机扭矩分配对滑行工况啸叫的影响

11月前浏览1254

一、背景:增程车的新烦恼

  • 政策+市场双轮驱动,增程式商用车快速上量。

  • 与传统燃油、纯电相比,增程车型NVH问题“二合一”:既有发动机阶次,又有电机高频啸叫。

  • 本次痛点:纯电模式带挡滑行,车速50 km/h以下,车内“丝丝”啸叫持续不断,乘客投诉率>30%。


二、现场取证:一次让人头大的摸底试验

2.1 工况与设置

  • 车 型:某增程式轻客,后置后驱,一体式电驱桥

  • 滑行状态:标准模式、能量回收等级1、挡位D

  • 采样系统:LMS SCADAS + 车内人工头

2.2 数据会说话

Colormap 28阶噪声阶次线“一枝独秀”

  • 切片分析 1200–2400 rpm区间最吵,1700 rpm达40 dB(A)

2.3 主观对标

  • 滤波回放:把28阶滤掉后,啸叫完全消失→确认“元凶”就是28阶。


三、原理深挖:啸叫到底怎么来的?

3.1 什么是“阶次”?

  • 公式:C = F / N
    C:阶次(常数)
    F:频率(Hz)
    N:转速(rpm)

  • 28阶 = 减速器一级主动齿轮齿数 × 传动比 → 随车速变化但阶次不变。

3.2 激励源拆解

表格1
类别    
典型因素    
是否可调    
内部激励    
时变啮合刚度、传递误差、啮入冲击    
齿轮修形(成本高,本次否决)    
外部激励    
电机扭矩波动、转子不平衡、花键间隙    
控制策略(零成本,重点)    

3.3 传递路径“两种四段”

  1. 结构路径

    • 路径A:电机→悬置→副车架→车身→人耳

    • 路径B:电机→半轴→轮端→车身→人耳

  2. 空气路径

    • 路径C:电机/减速器表面辐射声→地板→乘员舱

    • 路径D:电机/减速器→侧围/尾门→乘员舱

       



四、三步验证:把每种可能性都试一遍

Step 1 结构路径优化——“加质量”和“吸振器”

  • 方案

    • 半轴加扭转吸振器

    • 后排座椅钣金+3 kg质量块

  • 结果

    • 28阶噪声几乎无变化(<1 dB)

  • 结论

    • 结构路径不是主通道,可放弃。

       
       


Step 2 声学路径优化——“地板声包”和“电机棉被”

2.1 后排地板声学包

  • 手工样件

    • 2 mm EVA隔声垫 + 20 mm PET吸声棉

  • 实测

    • 28阶峰值 ↓5 dB(A)

    • 总声压级 ↓3 dB(A)

    • 主观评价:50–30 km/h明显改善

  • 工程化

    • 直接沿用后排地毯量产方案,无新增模具。

2.2 电驱本体“棉被”

  • 手工样件

    • EVA + 吸音棉包裹电机壳体+减速器

  • 实测

    • 28阶峰值 ↓11 dB(A)

    • 尾排主观“几乎听不到”

  • 落地难点

    • 占空间×散热×成本 → 项目阶段靠后,无奈放弃。

       


Step 3 控制策略优化——“让电机少出点力”

  • 原逻辑

    • 滑行能量回收固定36 Nm,不随车速变化 → 齿轮负荷大 → 传递误差大 → 啸叫大

  • 新逻辑

    • 50 km/h以上:30 Nm

    • 50–35 km/h:15 Nm

    • 35–20 km/h:10 Nm

    • 车速分段降扭矩:

       


  • 标定工具

    • INCA + 电机控制器快速刷写,1天完成5组版本

  • 结果

    • 28阶峰值 ↓10 dB(A)

    • 能量回收效率仅下降0.8%,续航影响<1 km

  • 主观

    • 50–30 km/h滑行“安静如EV”。



五、方案PK:一张表看懂取舍

表格2

方案    
单件成本    
开发周期    
噪音收益    
备注    
齿轮修形    
¥××万    
6个月    
↓15 dB    
模具重开,否决    
半轴吸振器    
¥××百    
2个月    
↓1 dB    
收益低,放弃    
地板声包    
¥×十    
1个月    
↓5 dB    
已量产落地    
电机包裹    
¥××百    
2个月    
↓11 dB    
散热风险,放弃    
扭矩重标    
¥0    
1周    
↓10 dB    
零成本,强烈推荐    

六、结论与启示

  1. 空气路径是主通道:高频啸叫优先排查声学包裹。

  2. 软件比硬件便宜:开发后期,能用标定绝不动模具。

  3. 验证思路可复 制

    • 先锁定阶次→再分路径验证→最后成本收益决策。

下次遇到类似啸叫,记住口诀:“一看阶次,二拆路径,三调扭矩”

图片

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参考文献:

电机扭矩分配对滑行工况啸叫的影响》,作者:孙健颖等

作者单位:中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司




来源:汽车NVH云讲堂
汽车LMS声学电机传动NVH控制试验模具钣金
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-09-07
最近编辑:11月前
吕老师
硕士 28年汽车行业从业经验,深耕悬置...
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