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特斯拉Model S电驱动系统的NVH

2019-05-26 00:17:29·  来源:知化汽车  
 
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对电动汽车来讲,其自身NVH的来源和传递路径基本相同,主要通过电驱动系统产生,如下图所示:电驱动系统传递到其固定结构,固定结构传递给支撑结构,进而传递给
对电动汽车来讲,其自身NVH的来源和传递路径基本相同,主要通过电驱动系统产生,如下图所示:电驱动系统传递到其固定结构,固定结构传递给支撑结构,进而传递给车身。


以Model S60为例子的,S 60是后驱动,电机电控和减速箱集成为一体,然后安装在后驱动轴上。下图中红色的部分是电机,蓝色圈圈代表电驱动系统的固定位置,黄色代表支撑结构在固定位置。


在测试中,加速踏板在40%的位置,电驱动系统与支撑结构之间,支撑结构与车身之间仅考虑一个连接点;对于车舱内,也只考虑一个座位排的空气-噪音的传递。

如下图所示为电驱动系统测试结果,左图为系统激励图,右图为测试点(驱动系统和支撑结构)附近的图。在10KHZ处是逆变器带来的影响。在测试点即驱动系统和支撑结构固定的位置附件,可以看到在1500HZ-3000HZ之间,其声音在整个速度范围内都比较大,说明该处有共振动现象。

下图所示为支撑结构的坎贝尔图,左侧的图为支撑结构与电驱动系统固定点附件的结果,右侧图为支撑结构与车身固定点附近的结果。可以看出,与上图(电驱动系统图)相比,此处的两个图均没有过大的声压,说明在这些频率范围内,机械结构没有共振,或是这些位置处的振动激励太小。由此知,电驱动系统安装设计的去耦合等效果很明显。
下图为车身结构的坎贝尔图,进一步可以发现,此时的声压降低的更为明显,仅在3500HZ以下的频率区间还有些可以明显看到。


综合来看,可以看出整个振动和噪音的减弱过程,以齿轮传递处的噪音强度可以更量化地看到降低的力度,分别如下面两个图。



以典型的2升传统燃油车作为基准,比较TeslaModel S 两款车(S60 为后驱动,S90D 为全驱)和奔驰B-Class 250e的NVH特性。


可以看出:燃油车车内的噪声比电动汽车高约5个分贝;这三款电动车的NVH特性表现相似,特斯拉后驱、全驱在NVH上的差异也很小。这里仅分析了驱动系统的部分NVH现象,对于电动汽车来讲电池包也是一个产生异响的潜在来源,尤其是在高压继电器断开、吸合时,常有发生。