深度解析純電動(dòng)車的NVH特性與傳統(tǒng)車差異

1、研究背景與思路

隨著電動(dòng)汽車的迅猛發(fā)展，電動(dòng)汽車 NVH 性能越來越受到關(guān)注，成為業(yè)內(nèi)熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題！純電動(dòng)車的 NVH 特性與傳統(tǒng)車差異顯著：

純電動(dòng)車無發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)，車內(nèi)振動(dòng)大幅改善；

電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整體噪聲小，且無怠速工況；

電驅(qū)動(dòng)噪聲的高頻階次特性顯著，聲品質(zhì)差；

路躁和風(fēng)噪無低頻發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲掩蔽，更為顯著。

GM 首款全新架構(gòu)開發(fā)的 BEV 項(xiàng)目；GM 乃至業(yè)內(nèi)無公開的針對(duì) BEV 的 NVH 水平評(píng)價(jià)方法。

純電動(dòng)車車內(nèi)噪聲成分：

中低頻——輪胎和電機(jī)旋轉(zhuǎn)階次噪聲；

中高頻——齒輪嚙合和電磁階次噪聲。

尖銳度（Sharpness）：用于描述聲音中高頻成分所 占的比例大小，直接反映了聲音信號(hào)的刺耳程度， 單位為 acum。

響度（Loudness）：反應(yīng)了人耳對(duì)聲音強(qiáng)弱的主觀 感受程度，能較準(zhǔn)確地反映聲音的響亮程度，單位為 sone。

ICEV 噪聲以發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲為主，對(duì)路噪風(fēng)噪有較好的掩 蔽效果；BEV 的電驅(qū)動(dòng)噪聲顯著降低且偏高頻，對(duì)路噪 風(fēng)噪的掩蔽效應(yīng)大大減弱，路噪和風(fēng)噪更為凸顯；

路噪和風(fēng)噪也對(duì)電驅(qū)動(dòng)噪聲產(chǎn)生掩蔽效應(yīng)，提升電驅(qū)動(dòng) 噪聲的主觀感受。

研究思路

①評(píng)估&試驗(yàn)方面

純電動(dòng)車廣德綜合路況試駕和 NVH 性能全工況主觀評(píng)估

純電動(dòng)車廣德綜合路況的 NVH 性能客觀測試

純電動(dòng)車 NVH 主觀評(píng)估數(shù)據(jù)的分析和預(yù)處理

基于客觀測試數(shù)據(jù)的純電動(dòng)車

NVH 特性分析

②評(píng)價(jià)體系方面

純電動(dòng)車 NVH 性能多元回歸模型的建立和驗(yàn)證

純電動(dòng)車 NVH 性能的關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo)研究

純電動(dòng)車 NVH 水平評(píng)價(jià)體系建立

2、純電動(dòng)車主觀評(píng)估和客觀測試研究

純電動(dòng)車 NVH 主觀評(píng)估表

首次制定了針對(duì)于 BEV 的 NVH 主觀評(píng) 估表；

重點(diǎn)關(guān)注電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)加速和能量回收 聲品質(zhì)、粗糙路躁、光滑路躁、風(fēng)噪 和子系統(tǒng)噪聲。

有針對(duì)性地選取了市場上主流的多款 純電動(dòng)競品車，涵蓋 SUV/ 三廂 / 兩廂、 中 / 高端、前驅(qū) / 后驅(qū) / 全驅(qū)、感應(yīng) / 永磁 電機(jī)等。

評(píng)估和測試道路路面涵蓋光滑路、粗 糙路、壞路和刻槽路等所有 NVH 性能相關(guān)路面。

純電動(dòng)車 NVH 主觀評(píng)估統(tǒng)計(jì)分析

組織參加純電動(dòng)車 NVH 評(píng)估的項(xiàng) 目成員超過 50 人（其中 NVH 開發(fā) 專業(yè)人員 20 余人），并全部接受了 純電動(dòng)車 NVH 性能主觀評(píng)估方法 培訓(xùn)；

5 輛 BEV 的整體 NVH 水平排序：Vehicle 1 > Vehicle 3 > Vehicle 5 > Vehicle 2 > Vehicle 4

純電動(dòng)車 NVH 客觀數(shù)據(jù)分析——電驅(qū)動(dòng)全油門整體噪聲

純電動(dòng)車全油門車內(nèi)噪聲遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)內(nèi)燃 機(jī)車噪聲，約 5-15dB(A)；

單一速比，純電動(dòng)車車內(nèi)噪聲與車速基本 呈顯著的線性特征；

車內(nèi)噪聲的 Overall 值與主觀評(píng)估打分并無 顯著的相關(guān)性；

電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)噪聲的抱怨主要以高頻嘯叫為 主，這與 PATAC 電動(dòng)車項(xiàng)目組成員的主觀 評(píng)估抱怨相符。

3、純電動(dòng)車 NVH 水平評(píng)價(jià)體系建立

純電動(dòng)車 NVH 評(píng)價(jià)體系開發(fā)思路

純電動(dòng)車 NVH 多元回歸模型——電驅(qū)動(dòng)噪聲

電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高頻嘯叫是車內(nèi)聲品質(zhì)的主要影響因素；在嘯叫幅值接近時(shí)，頻率越高，主觀評(píng)估值越低；

在嘯叫幅值和頻率接近時(shí)，掩蔽噪聲越大，主觀評(píng)估值越高；

建立電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)噪聲主客觀多元回歸模型，仿真誤差低于 4.5%。

純電動(dòng)車 NVH 多元回歸模型——粗糙路躁

純電動(dòng)車的粗糙路噪性能普遍較好，這是由于地板下方的電池包對(duì)車身結(jié)構(gòu)有顯著的 加強(qiáng)，且大多電動(dòng)車都選用了性能較好的靜音輪胎。

建立純電動(dòng)車粗糙路躁主客觀多元回歸模型，仿真誤差低于 4.0%。

純電動(dòng)車 NVH 多元回歸模型——光滑路躁

純電動(dòng)汽車大多采用靜音輪胎，同時(shí)，地板下方有電池包覆蓋，其光滑路噪性能普遍較 好，但整體主觀評(píng)估分值較低，這是由于缺少了發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的掩蔽作用；

建立光滑路躁主客觀多元回歸模型，仿真誤差低于 3.5%。

純電動(dòng)車 NVH 多元回歸模型——風(fēng)噪

純電動(dòng)車的 112kph 風(fēng)噪的客觀測試值較小，但主觀評(píng)估分值整體較低。這是由于，在高 速工況下電驅(qū)動(dòng)噪聲較小，對(duì)風(fēng)噪的掩蔽作用顯著降低；

建立純電動(dòng)車高速風(fēng)噪主客觀回歸模型，仿真誤差低于 4.5%。

純電動(dòng)車 NVH 水平

注：車型排序與左圖無對(duì)應(yīng)關(guān)系

編輯：hfy