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公路与汽运

总第204期HighwaysCAutomotiveApplications7

乘用车电驱系统NVH综合性能研究

陈建明，冯勤龙，沈丁建，朱咸强，毛鸿锋，黄明明

（中车株洲电力机车研究所有限公司，湖南株洲412005）

摘要：以某乘用车电驱系统（电机、电控、减速箱）为研究对象，对电驱系统NVH（噪声、振动与

声振粗糙度）综合性能进行优化。首先通过分析电机单体、减速器单体主要激励，确定引起电驱

系统声品质恶化的主要激励；然后通过仿真和试验对备选方案进行对比分析，得到较为理想的

声品质优化方案，并对整车进行NVH试验验证；最后总结电驱系统NVH优化方法和流程$

关键词：汽车；乘用车；电驱系统；NVH（噪声、振动与声振粗糙度）

中图分类号:U469.72文献标志码：A文章编号：1671—2668（2021）03—0007—05

随着人类进入电气智能时代及电动汽车的普电机径向力是电机径向振动的主要激励，电机切

及，主机厂对电驱总成性能的要求越来越高$电动向力主要输出电机扭矩$尽管电机本体振动幅值较

汽车的NVH噪声、振动与声振粗糙度）性能作为小，但由于其频率较高，主观感受为“滋滋”的高频电

重要驾驶性能之一，受到零部件供应商及主机厂的磁噪声，长期处于该环境中，容易使人产生烦躁、头

重点关注$与传统燃油车及其他新能源车相比，纯痛等生理反应，严重影响驾驶安全及乘车舒适性$

电动汽车动力总成结构更简单、紧凑，输出扭矩及在其中电机控制器IGBT器件引起的伞状阶次噪声f

整车上表现的加速性能更优秀。驱动电机普遍采用可用式（1）表示：

永磁同步电机，变速箱则简化为减速器及差速器的

f=f0±kp；：v（=0,1,2,…）（1）

集成,结构大为简化，但同时带来NVH性能挑战$60

驱动电机朝着宽调速区间、高转速及轻量化方向发式中f：。为IGBT开关频率）为电机磁极对数；

展，尤其是电机带来的高频电磁噪声机理较复杂，声Sv＞为电机转速$

品质较差，噪声污染性较严重$同时，电机控制器通常通过调整控制策略及整车声学包处理解决

IGBT器件引入的开关频率使进入电机的电流发生PWM开关频率噪声，方法如下：1）将开关频率

“锯齿状”畸变,从而引入带有开关频率的电磁噪声$PWM提高到10kHz或以上，尽量避开人耳听觉的

减速器的一级齿轮与电机一般采用花键等硬链接方敏感区域；2）将离散开关频率转为随机开关频率，

式，相对于传统变速箱其结构更简化、紧凑，但失去使开关频率部分的能量能分散，避免能量集中；3）

了能降低扭矩波动、转速波动的中间连接部件（如离将PWM“畸变”的电流信号通过整流电路进行滤波

合器），导致电机输出的扭矩、转速波动被直接传递处理，使“畸变”的电流信号尽量光滑，减少谐波；4）

至车轮，造成车身纵向抖动严重$综上，驱动电机、在传递路径方面，通过在整车方面提供匹配的声学

减速箱、电机控制器集成之后的结构构型及振动噪材料，提升整车NVH性能$

声特点的不同导致纯电动汽车开发中对动力总成