新能源汽車(chē)起步異響分析

1、概述
近年，各項優(yōu)惠政策的逐步落實(shí)和推廣，國內新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在開(kāi)始突破性發(fā)展，生產(chǎn)和銷(xiāo)售等各項經(jīng)營(yíng)指標已經(jīng)連續幾年**市場(chǎng)*位。與此同時(shí)，與整車(chē)相關(guān)的底盤(pán)、電機、車(chē)橋等關(guān)鍵零部件的經(jīng)營(yíng)研發(fā)等也得到了長(cháng)足的發(fā)展。
隨著(zhù)新能源汽車(chē)市場(chǎng)的增大，各大汽車(chē)品牌都頻繁推出各自的新能能源汽車(chē)。這帶來(lái)兩方面影響，一方面新能源汽車(chē)市場(chǎng)快速繁榮，另一方面客戶(hù)的選擇范圍越來(lái)越大，對汽車(chē)品質(zhì)要求也越來(lái)越高，對新能源汽車(chē)不只再單純要求其動(dòng)力強勁和環(huán)保節能，對操控性能、通過(guò)性能、舒適性、NVH等各項指標要求越來(lái)越高。
本文用NVH設備，對一臺表現為底盤(pán)異響的新能源汽車(chē)進(jìn)行檢測，經(jīng)過(guò)試驗數據的分析出來(lái)確定異響是由電機引起的。通過(guò)對電機呈現進(jìn)行改進(jìn)，從根本上解決了起步異響的問(wèn)題，改善了異響情況，客戶(hù)對檢修結果表示滿(mǎn)意。
2、問(wèn)題描述
某型新能源汽車(chē)正常行駛時(shí)車(chē)內噪聲正常，但起步階段存在明顯的“咯噔”聲異響，異響在短時(shí)間內持續1-3聲，對車(chē)輛品質(zhì)造成了不好的影響，車(chē)主抱怨很大。維修人員與客戶(hù)一起試車(chē)，在平坦道路上多次操作車(chē)輛進(jìn)行起步，車(chē)內確實(shí)存在明顯“咯噔”聲，與客戶(hù)描述基本一致。但這種異響在瞬間發(fā)生、又在瞬間消失，幾乎沒(méi)有規律性可循，給故障判斷帶來(lái)較大困難。
3、試驗檢測
為了定量了解車(chē)內噪聲在起步瞬間的變化情況，以便進(jìn)一步對故障問(wèn)題進(jìn)行判斷及后續問(wèn)題改進(jìn)，用專(zhuān)業(yè)的NVH設備對車(chē)內噪聲進(jìn)行了檢驗。試驗設備為德國HEAD公司*便攜式數采設備和專(zhuān)業(yè)的聲學(xué)雙耳采集及回放設備，如圖1-2所示。該設備能準確采集和還原車(chē)內噪聲，在汽車(chē)行業(yè)廣泛應用，其數據的性得到業(yè)界認可。經(jīng)檢測，車(chē)內噪聲數據如圖3所示。由圖可見(jiàn)，車(chē)輛起步時(shí)刻，車(chē)內噪聲出現明顯的劇烈變化，變化幅度達到6dB（A）以上。其中dB（A）是噪聲的單位量度，兩個(gè)相差3dB（A）的噪聲其噪聲能量就相差達到2倍。該數據噪聲變化達到6dB（A），噪聲能量差距達到4倍以上，會(huì )對車(chē)輛駕駛人員和乘坐人員造成明顯的聽(tīng)覺(jué)不適。

圖1　NVH 數據采集設備         圖2　雙耳采集及回放設備

4、故障診斷
首先，用傳統方法，用經(jīng)驗判斷問(wèn)題的可能原因。嘗試了幾種情況，模擬實(shí)際起步工況。*是把車(chē)輛傳動(dòng)軸斷開(kāi)，駕駛員輕踩油門(mén)后馬上松開(kāi)，；第二是把車(chē)輛支撐起來(lái)四輪懸空，駕駛員輕踩油門(mén)后松開(kāi)。但這兩種情況下，幾乎無(wú)法復現起步異響的問(wèn)題。分析原因后發(fā)現，由于這兩種狀態(tài)下，車(chē)輛基本上是不承受載荷，異響是非常輕微
甚至是無(wú)法出現的。因此，需用另外的方法進(jìn)行診斷處理。
此時(shí)， 轉而用專(zhuān)業(yè)的NVH設備進(jìn)行故障診斷分析。由于車(chē)輛底盤(pán)結構復雜，單靠車(chē)內噪聲數據無(wú)法準確判斷出發(fā)生異響的根源。為了查找故障源頭，進(jìn)一步設計了試驗方案，即采集車(chē)內噪聲數據的同時(shí)，采集底盤(pán)關(guān)鍵零部件振動(dòng)數據。由于噪聲一定是由振動(dòng)引起的，因此查看振動(dòng)數據與噪聲數據的相互關(guān)系，即可判斷車(chē)內異常噪聲的來(lái)源。
該新能源車(chē)輛底盤(pán)動(dòng)力部件是電機，傳動(dòng)部件是主減速器，在電機和主減速器上布置加速度傳感器，測試二者的振動(dòng)加速度數據。
車(chē)內噪聲與底盤(pán)振動(dòng)數據的對比如圖4所示。其中，紅色曲線(xiàn)是右耳噪聲、綠色曲線(xiàn)是左耳噪聲、黑色曲線(xiàn)是主減速器振動(dòng)、藍色曲線(xiàn)是電機振動(dòng)。由圖可見(jiàn)，車(chē)內噪聲發(fā)生突變時(shí)，電機振動(dòng)同時(shí)發(fā)生劇烈變化?？梢?jiàn)，電機振動(dòng)異響是車(chē)輛起步時(shí)車(chē)內咯瞪異響根源。

5、維修處理
由于電機控制程序問(wèn)題，電機在起步時(shí)扭矩變化過(guò)于劇烈，導致整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統出現異常振動(dòng)、進(jìn)而導致車(chē)內出現異響。確定問(wèn)題原因后，電機供應商更新電機程序，解決扭矩變化劇烈的問(wèn)題。更換電機后再試車(chē)，起步時(shí)異響消除，問(wèn)題得以解決。