车内电驱啸叫太恼人?工程师教你如何“堵”住噪声!
你是否在驾驶电动汽车时,曾经听到过一阵阵高频、尖锐的“嘶嘶”或“呜呜”声,尤其是在松开电门踏板、车辆带挡滑行的过程中?这种令人不适的噪声,很可能就是电驱系统的“啸叫”问题。对于追求静谧舒适的驾乘体验而言,这种噪声无疑是一大痛点。它不仅影响心情,更是车辆NVH(噪声、振动与声振粗糙度)性能的关键指标。近期,中汽研的工程师们针对一款增程式商用车的滑行工况啸叫问题,进行了一次深入的研究与优化,其思路和方法对广大车主和工程师都颇有启发。今天,我们就来揭秘他们是如何“降服”这恼人啸叫的。一、揪出“罪魁祸首”:28阶噪声
面对车内明显的滑行啸叫,工程师们首先要做的是“听诊把脉”,找到噪声的来源。他们通过专业的噪声测试设备,采集了车内的噪声数据,并绘制成色彩丰富的“声学地图”——Colormap图。从上图可以清晰地看到,在所有噪声成分中,一条标注为“28阶”的线(图中红色示意线)能量格外突出,远超背景噪声和其他阶次。所谓“阶次”,简单理解就是与电机或齿轮转速成固定倍数的频率成分。进一步分析确认,这突出的28阶噪声,正对应着减速器里一级主动齿轮的啮合频率。对噪声信号进行滤波处理后发现,一旦滤除28阶成分,恼人的啸叫声便基本消失。由此锁定,28阶齿轮啮合噪声是导致滑行啸叫的“元凶”。二、噪声的“传播路径”:结构与空气
找到了噪声源,下一步是弄清楚它是如何传到我们耳朵里的。电驱系统的振动噪声,主要通过两条路径向车内传递:- 结构传递路径:振动通过电机悬置、副车架、车身骨架等固体结构传递。
- 空气传递路径:噪声通过空气,穿透地板、防火墙等隔声部件传入车内。
工程师首先怀疑并排查了结构路径。他们尝试在半轴、车身钣金上增加质量块,以改变结构的振动特性。然而,实验证明,这些结构路径上的优化措施收效甚微,主观感受几乎没有变化。这说明,对于此次高频的齿轮啸叫(28阶),结构路径并非主要的传播渠道。三、关键突破:声学路径优化
既然结构路径行不通,工程师便将重点转向了空气传播路径。这条路径主要是:电驱总成 → 后排地板下方空间 → 穿透地板 → 车内。他们采取了经典的“声学包”方案进行手工验证,即在噪声传播的关键位置增加隔声、吸声材料。- 措施一:优化后排地板声学包。在后排地板下方的关键区域,额外粘贴了EVA隔声垫和PET吸音棉。
效果立竿见影!加装后,车内28阶噪声的峰值下降了约5dB(A)。从下图的对比曲线可以清晰看到,在大部分频率上(特别是峰值处),绿色曲线(加声包后)的声压级明显低于红色曲线(加声包前)。- 措施二:包裹电驱系统本体。他们甚至尝试直接用EVA和吸音棉将电驱总成整个包裹起来,以隔绝噪声向空气中的辐射。
这个“简单粗暴”的方法效果极为显著,让车内28阶噪声峰值直降11dB(A),啸叫声变得几乎难以察觉。这强力证明了空气路径确实是该啸叫噪声传入车内的主要途径。不过,受限于整车布置空间、散热需求和物料成本,将电机完全包裹的方案难以在实际量产中实现。但地板声学包的优化,则具备很高的工程化价值。四、釜底抽薪:控制策略优化
除了在传播路径上“堵”,能否直接从噪声源头“减”呢?工程师们将目光投向了整车的“大脑”——控制策略。他们发现,在滑行能量回收过程中,电机的拖拽扭矩一直维持在一个较高的固定值,这导致齿轮持续承受较大的啮合力,加剧了啸叫。于是,他们创新性地对控制策略进行了优化:让滑行扭矩与车速智能关联。具体来说,在啸叫明显的50-30km/h车速区间,动态地降低电机扭矩的设定值。例如,车速从50km/h降到35km/h时,扭矩从30Nm平滑降至15Nm;车速再低时,扭矩进一步降低。这一招“四两拨千斤”效果惊人!既保证了基本的能量回收效率,又通过减轻齿轮负载,从根本上降低了产生啸叫的激振力。实施后,该车速区间的啸叫主观感受明显改善,客观测试数据显示峰值噪声降低了10dB(A)。五、最终方案与启示
综合考量效果、成本和可实施性,最终工程师们采用了 “控制策略优化为主,后排地板声学包加强为辅” 的组合方案。在不大幅增加成本、不影响其他性能的前提下,成功解决了该车型滑行工况下的电驱啸叫问题。- 精准诊断是前提:必须依靠专业工具(如阶次分析)锁定具体的噪声阶次和源头。
- 传递路径要分清:高频啸叫多以空气传播为主,低频振动则更依赖结构传递,应对策略不同。
- 控制软件潜力大:通过精细化的电机扭矩控制策略,可以从源头上低成本、高效地缓解NVH问题。
- 系统工程思维:优秀的NVH性能是机械设计、声学材料、控制软件等多领域协同优化的结果。
汽车的静谧性,是高品质体验不可或缺的一环。随着电动化、智能化的发展,NVH工程师们面临的挑战也在不断变化,但正是这些细致的钻研与创新,让我们的出行变得更加宁静舒适。(本文基于中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司 孙健颖、程云豪、于亚顺的研究论文《电机扭矩分配对滑行工况啸叫的影响》进行解读)【免责声明】本文参考自网络,版权归原作者所有,仅用于学习等,对文中观点判断均保持中立,若您认为文中来源标注与事实不符,若有涉及版权等请告知,将及时修订删除,谢谢大家的关注 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:2025-12-27
最近编辑:8月前