电动汽车动力总成振动噪音问题的概念性认知.doc
新能源汽车动力系统的噪音与振动问题的解决方案
新能源汽车动力系统的噪音与振动问题的解决方案随着环保意识的增强和对传统燃油汽车的限制，新能源汽车成为了重要的发展趋势。
然而，与传统燃油汽车相比，新能源汽车的动力系统在使用过程中存在噪音与振动问题，这给用户的驾驶体验和舒适度带来了一定影响。
因此，解决新能源汽车动力系统的噪音与振动问题势在必行。
1. 噪音问题解决方案噪音是新能源汽车动力系统最常见的问题之一。
噪音来源主要包括电机、传动装置、制动系统以及车辆与路面之间的摩擦等。
对于噪音问题，我们需要采取以下解决方案：（1）电机技术改进：通过改进电机的设计和制造工艺，降低电机的工作噪音。
例如，采用精密的电机转子平衡技术，减少电机振动和噪音产生。
（2）传动装置优化：改善传动系统的设计和减少噪音的传导途径，采用低摩擦材料和优化的传动装置结构，减少传动噪音的产生。
（3）隔音措施：在车辆的制造中加入隔音材料，例如声音吸收材料和隔音屏障，以减少噪音的传播和车内噪音。
2. 振动问题解决方案除了噪音问题，新能源汽车的振动问题也是一个需要解决的难题。
振动问题会对车辆的稳定性、耐久性以及驾乘舒适度产生不良影响。
以下是解决振动问题的方案：（1）结构优化：对新能源汽车的车身结构进行优化设计，提高整车的刚度和稳定性，减少振动的产生。
（2）减震系统改进：通过优化减震系统的设计，包括减震器的选材、减震弹簧的调整等，来减少车辆在行驶中的振动。
（3）动力系统平衡：采用动力系统平衡技术，减少动力系统的不平衡造成的振动。
例如，引入配平技术和平衡轴技术，降低动力系统的振动。
3. 制造工艺改进除了在技术上解决噪音与振动问题外，新能源汽车的制造工艺也需要进行改进。
（1）工艺流程优化：通过对生产流程的优化，减少不必要的工艺环节和操作步骤，降低工艺过程中噪音与振动的产生。
（2）材料选用：选择低噪音、低振动的优质材料，避免使用产生噪音和振动的次品材料。
（3）质量控制：加强对新能源汽车生产过程中质量的控制，确保每一台车辆都符合质量标准，减少因质量问题而引起的噪音与振动。
纯电动汽车电动机的噪声与振动控制
纯电动汽车电动机的噪声与振动控制随着现代科技的不断进步，纯电动汽车逐渐成为人们日常交通工具的新选择。
与传统燃油车相比，纯电动汽车在环保性能和能源效率方面具有显著优势。
然而，电动汽车的电动机噪声与振动问题成为制约其发展的一项重要挑战。
本文将探讨纯电动汽车电动机的噪声与振动问题，并介绍相应的控制措施。
噪声问题是纯电动汽车面临的主要技术难题之一。
在传统燃油车中，发动机噪声可以通过封闭引擎舱和隔音材料来减少。
而电动汽车的特点是电动机直接驱动车轮，噪声更加明显。
电动机噪声主要来自以下几个方面：首先，电动机内部的机械噪声是主要的噪声源。
电动机工作时会产生转子和定子的相对运动，这会引起机械噪声。
机械噪声的大小与电动机的结构设计、制造工艺和材料选择有关。
其次，电动汽车在运行过程中，电机绕组还会产生电磁噪声。
当电流通过电机绕组时，电流和磁场之间的相互作用会产生磁力，导致绕组振动并产生噪声。
电磁噪声的控制需要通过优化电机设计和绕组布局来实现。
另外，电动汽车的结构振动也会导致噪声。
在电动汽车运行过程中，车辆的振动会通过底盘传导到电动机，从而产生机械噪声。
减少结构振动可以通过增加结构强度、使用隔音材料和优化车辆悬挂系统来实现。
针对这些问题，纯电动汽车电动机的噪声与振动控制可以从多个方面进行改善。
首先，采用优化的电机设计和制造工艺是减少噪声与振动的有效途径。
通过减小电机内部间隙、优化转子和定子的材料选择、改进轴承系统等方式可以减少机械噪声。
此外，应合理布置电机绕组、减小电磁感应噪声。
其次，安装隔音材料是减少电动机噪声的常用方法。
隔音材料可用于减少噪声的传播，使噪声在源头处被吸收或反射，从而降低车内噪声水平。
可以采用吸声材料、泡沫材料等进行隔音处理。
此外，优化车辆悬挂系统也是减少结构振动与噪声的重要手段。
采用优化悬挂系统可以有效减少车辆振动传导到电动机的程度，从而降低结构噪声。
最后，电动汽车制造商可以在设计阶段加强噪声与振动测试，通过模拟实验和现场测试等方法，全面了解电动机噪声与振动的来源和性质。
新能源汽车动力系统的噪声与振动控制技术研究
新能源汽车动力系统的噪声与振动控制技术研究随着社会对环境保护意识的增强和能源危机的威胁，新能源汽车正成为推动汽车产业发展的重要方向之一。
然而，新能源汽车动力系统在使用过程中产生的噪声和振动问题也日益受到关注。
本文将探讨新能源汽车动力系统的噪声与振动问题，并介绍相关的控制技术。
1. 噪声与振动问题的影响新能源汽车动力系统的噪声与振动问题对驾驶者和乘客的舒适性造成直接影响，也可能对车辆的性能和可靠性产生负面影响。
噪声和振动不仅会引起驾驶疲劳和各种健康问题，还会干扰车内的声音和通信系统的正常运行，甚至降低乘客对车辆的满意度。
因此，解决新能源汽车动力系统的噪声与振动问题具有重要的意义。
2. 噪声与振动产生的原因噪声与振动的产生主要源于新能源汽车动力系统中的各种机械运动。
例如，电机转子的不平衡、变速器的齿轮传动、电池组的振动等都可能导致噪音和振动。
此外，电子控制系统和辅助系统的工作也有可能产生噪声和振动。
因此，研究噪声和振动的控制技术对于提高新能源汽车动力系统的性能至关重要。
3. 噪声与振动控制技术为了减少新能源汽车动力系统的噪声与振动，可以采取以下控制技术。
3.1 被动隔离和减震被动隔离和减震技术是最常见的噪声与振动控制方法之一。
它基于利用隔离装置和减震器来减少机械振动的传递，从而降低噪声和震动水平。
例如，可以使用橡胶隔离垫、减振器和减震弹簧等装置来隔离和吸收振动。
3.2 主动噪声控制主动噪声控制技术是一种通过发射与噪声相反的声波来消除噪声的方法。
它可以在汽车内部或周围环境中安装噪声传感器和扬声器，并通过控制系统实时测量和分析噪声，然后发出反相声波以抵消噪声。
这种技术可以有效地减少噪音对车内乘客的干扰。
3.3 优化设计和材料选择优化设计和材料选择是减少噪声与振动的关键措施之一。
通过优化动力系统的结构设计、提高零部件的加工精度和使用高阻尼材料等方法，可以减少机械振动的产生和传播，从而降低噪音水平。
4. 研究展望随着新能源汽车技术的不断发展，噪声与振动控制技术也会得到进一步的研究和改进。
新能源汽车电动机驱动系统的噪音与振动控制
新能源汽车电动机驱动系统的噪音与振动控制新能源汽车的快速发展，使得电动汽车作为替代传统燃油汽车的主要选择之一。
在新能源汽车的电动驱动系统中，电动机作为关键部件承担着转换电能为机械能的重要任务。
然而，随着电动车辆的普及，电动机噪音与振动问题逐渐凸显出来，给驾驶员及车内乘客的行车舒适性和安静性带来一定程度的影响。
因此，噪音与振动控制成为增强电动汽车市场竞争力和用户体验的重要课题。
电动机在新能源汽车中的噪音主要来源于电动机内部的机械运转和电磁感应，其中包括机械噪音、电磁噪音和风噪音等。
首先，机械噪音是由于电动机内部零部件的运动和碰撞所引起的振动声音，当电机工作时，通过机械传动系统传到车辆车身和车内空间。
电机的转子和定子之间的相互作用也会产生机械噪音，尤其在高速旋转时，噪音会显著增加。
其次，电磁噪音源于电机绕组内电流的瞬态变化和磁场的变化，会产生高频噪音，其特点是频率高、波形复杂。
此外，电动汽车在高速行驶时，会由于车速增加而产生车身和车窗的气流声，也会影响车内的安静性。
噪音与振动控制是一门综合性学科，需要涉及多个领域知识和技术手段。
在电动机噪音与振动控制中，最主要的技术手段是结构设计优化和控制策略制定。
针对机械噪音问题，可以通过改善电动机的结构设计和制造工艺，减少零部件之间的间隙和摩擦，提高电机的平衡性和动力性能，从而降低机械噪音的产生。
同时，采用隔音材料和减振措施，减少噪音在传播过程中的损失，提高车辆的隔音性能。
对于电磁噪音问题，可以通过减小电机绕组电流的瞬态变化和优化磁场设计，降低电磁噪音的产生，通过技术手段解决电机内部感应噪音问题。
在风噪音方面，可以通过改善车身设计和降低气动风噪音的产生，提高车辆的空气动力学性能，减少车辆在高速行驶时的气流噪音。
在电动机噪音与振动控制中，控制策略的制定和实施是至关重要的。
采用智能控制系统和传感器技术，实时监测电动机的工作状态和性能参数，根据实时反馈信号，调整电机的转速和工作模式，减少电动机的噪音和振动。
新能源汽车驱动电机振动噪声技术
测试能力
•电机NVH台架 测试标准 •电机NVH半消 台架测试标准 •电机模态测试 标准
•……
仿真能力
•概念阶段电机 NVH快速仿真 规范 •详细设计阶段 电机多转速 NVH仿真规范 •多物理场电机 NVH联合仿真 优化规范
•……
售后
•电机NVH售后 故 障 KnowHow •电机NVH售后 故障分析排查 路线图
l1Z1 1 f0 p fe f0
3、电机振动噪声识别技术
振动噪声：轴承
4、电机振动噪声抑制技术
电机电磁振动噪声 抑制方法
抑制电磁激振源
避开整 机共振
合理选择电 机极槽配合
优化电机磁 路，降低谐
波含量
采用斜极或 斜槽
定子或转子 开辅助槽
调整电机固 有频率
转子斜极
磁路优化设计
转子辅助槽
定子辅助槽
新电机
问题现象：
54阶和108阶噪声最显著，通过分析可知，该阶 次噪声由定子齿谐波和转子磁场相互作用产生的电 磁噪声。
近场噪声
（电机前侧）
1、电机54阶次噪声在整个转 速范围均明显下降，声压级降 低约10dB(A)左右。 2、电机108阶次噪声在转速 2700rpm-3700rpm范围内， 声压级降低约3dB(A)左右，其 他转速无明显改善。
2、电机振动噪声机理分析
定转子 磁动势
气隙 磁场
电磁激 电机结 振力 构振动
噪声 辐射
电磁噪声产生机理
2、电机振动噪声机理分析
产品能力
•电机-系统-整 车NVH性能关 联关系
设计能力
•电机NVH设计 Guidelines •各设计参数对 电机NVH的影 响（定性、定 量）
电动汽车动力系统的噪声与振动控制
电动汽车动力系统的噪声与振动控制随着环境保护意识的提高，电动汽车逐渐成为人们选择的新时尚。
然而，除了环保的优点之外，一些电动汽车的使用者可能会遇到一个普遍的问题：噪声与振动。
本文将探讨电动汽车动力系统的噪声与振动控制，以及如何减少这些问题的发生。
首先，我们需要了解电动汽车动力系统产生噪声与振动的原因。
电动汽车的动力系统主要由电动机、电池组和控制系统组成。
电动机的运转必然产生振动，而电池组的工作也会引发噪声。
此外，控制系统的工作过程中也会产生一定的噪音。
因此，电动汽车本身的构造和运作方式决定了它们会产生一定的噪声与振动。
那么如何解决这个问题呢？一种常见的方法是采用隔音与减振技术。
通过在电动汽车的构造中加入隔音材料，可以有效地吸收和衰减噪声。
同时，在关键部位安装减振装置，可以有效地降低振动的传输。
这些技术旨在提高乘坐者的舒适度，并减少对外界的干扰。
除了这些常见的技术手段之外，还有一些新兴的方法可以进一步降低电动汽车动力系统的噪声与振动。
例如，采用先进的电机控制技术，可以使电动机的运行更加平稳，减少振动的产生。
此外，利用智能控制算法，可以优化电动汽车的运行状态，从而减少噪音和振动的生成。
这些新技术的应用将为电动汽车的行驶提供更好的乘坐体验。
除了减少电动汽车动力系统的噪声与振动，我们还应关注其他与之相关的问题。
例如，电动汽车在高速行驶时是否会产生过多的噪音和振动？电动汽车的噪音是否会对周围环境和人群造成影响？这些问题不容忽视。
因此，为了解决这些问题，我们需要制定相关的规章制度，并对电动汽车的噪声与振动进行监控和控制。
总的来说，电动汽车动力系统的噪声与振动控制是一个重要的问题。
通过合理的构造设计和技术手段，可以减少噪声与振动对乘坐者的影响，并提高电动汽车的乘坐体验。
未来，随着技术的不断发展，我们有理由相信电动汽车动力系统的噪声与振动问题将得到更好的解决，进一步推动电动汽车的发展。
但是，我们也要注意到一个事实：噪声与振动控制不仅仅对电动汽车而言重要。
电动汽车驱动系统的噪音与振动控制
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电动车动力总成振动噪声的试验研究
基本内容
同时，可以考虑从整车层面出发，深入分析各部件对振动噪声的贡献，制定 更为全面的控制策略。
基本内容
另外，随着电动汽车技术的不断发展，对于其振动噪声性能的要求也在不断 提高。因此，未来的研究除了要继续深入探讨电动车动力总成振动噪声的产生机 理和传播路径之外，还需要新型驱动系统、变速装置等新技术对振动噪声性能的 影响，并研发更为高效、环保、舒适的振动噪声控制技术。
基本内容
总之，本次演示对电动车动力总成振动噪声的试验研究为理解其产生和传播 提供了有益的参考，同时也指出了未来研究需要注意的问题和研究方向。希望通 过本次演示的研究，能为改善电动车的振动噪声性能提供一定的帮助。
参考内容
摘要
摘要
本次演示旨在分析切向电磁力对电动车动力总成振动噪声的影响。通过理论 和实验研究，本次演示探讨了切向电磁力对动力总成振动和噪声的贡献，并提出 了相应的控制策略。研究结果表明，切向电磁力是导致动力总成振动和噪声的主 要原因之一，通过优化电磁设计和控制策略，可以有效地降低动力总成的振动和 噪声。
基本内容
在过去的研究中，许多学者对电动车动力总成振动噪声进行了研究。主要包 括动力总成动态特性的研究、振动噪声产生机理的研究以及控制策略的制定等。 这些研究为理解电动车动力总成振动噪声的产生和传播提供了有益的参考。
基本内容
本次演示采用试验研究的方法，对某款电动车的动力总成进行振动噪声测试。 首先，设计了一套试验方案，包括振动和噪声的测试内容、测试方法和数据分析 方法等。然后，采集了电动车在不同工况下的振动和噪声数据，通过对数据的分 析，探讨了电动车动力总成振动噪声的产生机理和影响因素。
谢谢观看
三、控制策略与实验验证
3、引入控制算法：通过引入先进的控制算法，如自适应控制、神经网络控制 等，对切向电磁力进行实时监测和调控，从而降低其对动力总成振动和噪声的影 响。
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电动汽车动力总成振动噪音问题的概念性认知
最近几周的文章将围绕一个主题展开，就是电动汽车和动力总成的振动噪音问题。
这个问题几乎是电动汽车产业发展中面临的一个共性的头疼的问题。
我在以往的工作中也花了大量的时间去解决这类问题，最近两周我将知识系统性的梳理了一遍，做成了一个个知识小晶体，容我慢慢道来。
第一周的主要任务不是给出答案，而是将问题讲清楚，讲明白，建立大局观。
这有个专有名词叫：概念性认知。
这个概念性认知有几个问题构成，不如我们学着老中医的样子一起去诊断一番。
第一问：病症--为什么动力总成振动噪音问题特别突出？我们这里定义的动力总成包括电机差速器减速器。
在实际运行过程中，经常发出高频啸叫声、敲击声、有时还伴随振动抖动的现象。
为什么这种现象越来越突出？大概有这么几种原因：无遮蔽效应：电动汽车没有了发动机这一最大噪音源头，其他的声音就会自然突出，矮个子中选高个，最明显的就是动力总成的声音了，NVH工程师们磨刀霍霍，不找它找谁。
强瞬态冲击：电动机和发动机的转矩特性不一样，它的转矩能够瞬时给到最大值，这固然带来了无与伦比的加速体验，但是这么大的冲击给传动系统带来极大的考验，很容易就会出现振动抖动，并在加速过程中发出啸叫异响。
电磁噪
音：这个是变频驱动电机娘胎里带来的毛病，和其他无关。
一般是由控制电源PWM谐波引起或者是电机本身电磁谐波过多引起的。
转速范围更宽：不像传统汽车有5档变速，电动汽车一般都是一档或者两档，也就是说电机、齿轮箱等转子系统的工作转速范围会更宽。
我们知道任何旋转系统都是有其共振频率的，在共振时噪音和振动都会放大。
我们都想让工作转速避开共振频率，可是转速范围很宽，总是会经过共振点，无处可避。
轻量化：电动汽车为了追求续航里程或者低成本，总是要求配件供应商将产品做轻做小，如此带来的问题就是动力总成的刚度下降，同样的激励会激起更大的振动响应和噪音。
第二问：病理-- 振动噪音问题是怎么产生的？定子侧噪音振动机理要回到这个问题，先把振动噪音分成两类，一类是定子侧另一类是转子侧。
定子侧噪音和振动的病理是这样的：定子侧振动噪音指的是在定子机壳、减速箱箱体上产生的振动和辐射出的噪音，这是和系统内存在的激励有关的。
先说电磁激励电机存在交变的电磁场，在定子上产生两种力，一种是径向力，它会导致电机定子和机壳沿半径方向振动，我们常说的电磁噪音一般都是径向力引起的。
电机在径向力作用下的变形模态另一类是切向力，它们的作用方向是沿旋转方向的。
电机单独工作时，一般切向力是次要因素。
可是在动力总成中，它却鲤鱼翻身，成
了不能忽略的因素。
切向力会使机壳产生扭转振动，这种振动会通过减速器、悬挂传递到整车，引起整车的振动，并在刚度差的环节激发起较大的噪音。
再说机械激励机械激励主要是齿轮啮合激励，一般是因为齿形误差、啮合刚度变化、冲击激励产生的。
这些激励不但在齿轮上产生噪音，还会经过轴承传递到定子侧，比如减速器机壳、电机机壳也会引起噪音。
此外电机转子输出的转矩脉动，由于不同轴或者动不平衡、轴承约束刚度变化引起的旋转激励、也会成为机械激励。
同样会通过轴承传递到定子机壳上，产生相应的噪音。
下图就是通过仿真手段获得的电机机壳上某一点上的综合激励响应，我们发现，在中低频主要的激励作用是机械激励，在高频段主要的激励源是电磁。
这一现象说明引起定子侧噪音振动源头是复杂的。
定子机壳上检测到的加速度
最后说磁固耦合磁固耦合让振动噪音现象更复杂，它的机理是这样的，在电磁或机械激励下，电机的定子会产生形变，转子轴的安装位置也会偏离轴心，这会导致定转子之间的气隙变的不均匀，从而使气隙磁密发生畸变，谐波变多，从而产生出更多的电磁激励频段，或者加强某些频段的电磁激励。
这些被加强的电磁激励又进一步产生更大的变形，从而形成正反馈。
磁固耦合的正反馈使振动噪音问题更突出。
转子侧噪音振动机理
转子侧噪音振动一般指的是齿轮的啸叫，产生齿轮啸叫的原因大致可以分为三大类：第一类是齿轮本身啮合激励导致的，齿轮会在啮合过程中产生高频的啮合力，产生齿轮振动噪音，因为频率较高，也叫齿轮啸叫。
第二类是电机输出的转矩脉动过大导致的，电机输出的转矩是随时间周期脉动变化的，会导致齿轮啮合时产生相应的冲击，不但会引起噪音还可能产生疲劳断裂；第三类是电机和齿轮箱装配精度不够，或者电机、齿轮箱本身制造精度不够导致的旋转偏差激励产生的，这种激励也是周期变化的，在齿轮啮合时产生齿间冲击。
另外一种转子侧故障是扭转共振，一般是在某一个转速下噪音振动特别明显，甚至发生整车抖动的现象，这是因为转子上的机械激励频率和扭转系统的固有频率刚好吻合导致的。
病理本质：多源动态激励下复杂响应无论是定子侧振动噪音还是转子侧振动噪音，问题的本质是多源动态激励，即多种激励作用在系统上，产生复杂的振动噪音响应。
所以如何甄别谁是主要激励，谁是主要矛盾成了最考究的工作。
第三问：望闻问切--高手是怎么诊断的？怎么治疗的关键是怎么诊断病因，通过望闻问切找出相关线索，大胆假设，仔细论证。
我发现高手们有一个共同的套路，这个套路我称之为仿真-测试-对标法，这是一个三角
结构。
仿真：通过仿真的方法获得电磁力、齿轮啮合力等力的幅值和特征频率。
测试：通过测试获得电机、减速器、悬架关键点的加速度响应信号、或噪音信号。
通过模态测试获取动力总成的模态构成对标：将测试的响应频率和激励频率对比，通过它们之间的相关性，推测哪些激励是主要矛盾。
在比较复杂的情况下，高手们还主动设计一些振动实验，将一些因素屏蔽掉，让另一些因素放大，这样更容易对标出关键特征。
上图一个电机机壳共振问题的分析例子，有人通过分析获得系统的模态，并通过模态测试校正系统模态。
然后在实际振动测试中采集电机机壳振动信号，发现在540HZ附件有较大的振动幅值，这个刚好和动力总成的2阶模态是一致的，由此可以大致可以定性出：定子系统共振了。
再举一个例子，通过测试发现电动车在受到突变的转矩输入时，整车沿纵向产生8.1 Hz左右的明显波动。
于是有人建立了电机减速器传动半轴的动力学模型，通过分析系统的扭转振动的固有频率为8.1HZ.通过简单的对标就会知道这两者具备很大的相关性，因此这个故障可以定性为转子系统的扭转共振。
第四问：药方--高手是怎么治疗的？通过诊断可以确定病因是什么，在哪里出了问题，是齿轮啮合问题还是机壳电磁振动问题，是轴系共振问题，还是定子共振问题。
问
题清楚了就可以对症下药，下图是前辈们总结出的各种药方。
举一个例子，通过建模仿真分析发现减速器一级齿轮的啮合精度较差，存在较大的啮合激励，在实物测试中也发现了29阶和58阶的噪音频谱较大，这两个频谱刚好和一级小齿轮齿数和2倍齿数相当的。
从而判断出故障是小齿轮啮合质量过差导致的。
在优化的方案中队小齿轮的鼓形、倾斜度作了优化。
修形后的齿轮在实测时发现29阶和58阶的噪音幅值明显降低。
这是一个通过结构侧解决问题的例子。
值的注意的是国外的同行们越来越倾向于通过控制侧来解决问题，这样有两个好处：第一.结构侧解决问题成本较高，周期较长，而控制侧只需要通过软件调整即可，基本不增加成本。
第二.控制侧解决问题的通用性和灵活度都远远大于结构侧解决，可以方便的应用在躲在场合。
下面第二个例子讲的是：优化前发现齿轮箱有较大的啸叫声，通过电磁力分析和对标分析，发现这是矢量控制中电机电流中存在非正弦成分（PWM谐波）导致。
控制侧解决的方案是将矢量控制切换成DTC控制，没有了固有了PWM谐波成分，减速箱箱体的振动明显减小了。
总结电动汽车的NVH问题逐渐成为行业的痛点和热点，其中动力总成的振动噪音问题尤为突出。
本文概念性的介绍了振动和噪音故障的机理、原因、诊断方法、解决
问题的方法，如此大家在碰到问题时，有一个大局观，可以更从容镇定的解决问题。
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