电动汽车NVH电驱啸叫问题解析与优化方案

引言

随着电动汽车的普及，NVH（噪声、振动和粗糙度）问题日益受到关注。电驱啸叫作为NVH问题中的一个重要方面，直接影响着驾驶体验和乘客的舒适度。本文将深入探讨电驱啸叫的成因、分析方法以及优化方案，旨在为电动汽车制造商提供实用的技术参考。

电驱啸叫声压目标

在电动汽车研发中，为了达到无啸叫的理想状态，我们设定了严格的声压目标：TNR（总噪声等级）需小于等于1 dB（频率大于1 kHz）和TNR小于等于2 dB（频率小于1 kHz）。这一目标的设定，为电驱啸叫的控制提供了明确的技术参数。

电驱啸叫问题分析

问题描述

在中大电门加速工况下，电动汽车在20 km/h至50 km/h时会出现中低频啸叫，而在50 km/h至90 km/h时则转为高频啸叫，这些啸叫在主观上是不可接受的。

初步分析

通过分析，我们发现20 km/h至50 km/h时的啸叫主要来源于二级齿轮（7.11阶、14.22阶）和一级齿轮（26阶）的啮合噪声；而在50 km/h至90 km/h时，主要噪声源为一级齿轮（26阶、52阶）和电机48阶噪声。

鱼骨图分析

噪声源激励

利用LMS Test.Lab软件对电驱桥总成的噪声及振动进行数据采集和分析，我们发现在大油门加速工况下，电机转速从1000 r/min至10000 r/min时，存在峰值87 dB(A)的噪声，对应频率为5440 Hz至6160 Hz，超出了目标值。

优化方案

降低电机和减速器激励

通过分析，我们认为电机啸叫的根本原因是电机48阶激励频率与电机总成的壳体固有频率发生耦合，产生共振。因此，我们提出了降低电机和减速器激励的方案。

减速器加工及装配工艺优化

我们增大了齿轮倒棱角尺寸，并优化了齿轮装配工艺，将一级减速被动齿轮内花键与二轴外花键由间隙配合改为过盈配合，以增加齿轮加工精度。

减速器壳体加工工艺优化

将减速器壳体加工由二次装夹改为一次装夹，并优化了壳体加工定位方式，以减小壳体轴承支撑孔位置度偏差。

齿形优化

我们对齿形误差进行了优化，改用大直径的金刚滚轮加工齿轮，有效控制齿形偏差在2 μm以内，并进行了齿轮微观修形，以改善载荷沿齿线的分布。

优化效果验证

优化ffα 以及调整齿轮微观参数Cα 和fHα 对抑制减速器阶次噪声均有明显效果，噪声数据如图所示:

经过实验验证，优化方案对抑制减速器阶次噪声均有明显效果。优化后，电机啸叫主观评分由原始状态5.5分提升至6.5分，减速器啸叫主观评分由5.0分提升至6.5分。

结语

通过上述分析和优化，我们不仅提高了电动汽车的NVH性能，也提升了乘客的驾驶体验。随着技术的不断进步，我们相信电动汽车的NVH问题将得到更有效的控制，为绿色出行提供更加舒适的选择。