新能源汽车起步异响分析

1、概述
近年，各项优惠政策的逐步落实和推广，国内新能源汽车产业在开始突破性发展，生产和销售等各项经营指标已经连续几年**市场*位。与此同时，与整车相关的底盘、电机、车桥等关键零部件的经营研发等也得到了长足的发展。
随着新能源汽车市场的增大，各大汽车品牌都频繁推出各自的新能能源汽车。这带来两方面影响，一方面新能源汽车市场快速繁荣，另一方面客户的选择范围越来越大，对汽车品质要求也越来越高，对新能源汽车不只再单纯要求其动力强劲和环保节能，对操控性能、通过性能、舒适性、NVH等各项指标要求越来越高。
本文用NVH设备，对一台表现为底盘异响的新能源汽车进行检测，经过试验数据的分析出来确定异响是由电机引起的。通过对电机呈现进行改进，从根本上解决了起步异响的问题，改善了异响情况，客户对检修结果表示满意。
2、问题描述
某型新能源汽车正常行驶时车内噪声正常，但起步阶段存在明显的“咯噔”声异响，异响在短时间内持续1-3声，对车辆品质造成了不好的影响，车主抱怨很大。维修人员与客户一起试车，在平坦道路上多次操作车辆进行起步，车内确实存在明显“咯噔”声，与客户描述基本一致。但这种异响在瞬间发生、又在瞬间消失，几乎没有规律性可循，给故障判断带来较大困难。
3、试验检测
为了定量了解车内噪声在起步瞬间的变化情况，以便进一步对故障问题进行判断及后续问题改进，用专业的NVH设备对车内噪声进行了检验。试验设备为德国HEAD公司*便携式数采设备和专业的声学双耳采集及回放设备，如图1-2所示。该设备能准确采集和还原车内噪声，在汽车行业广泛应用，其数据的性得到业界认可。经检测，车内噪声数据如图3所示。由图可见，车辆起步时刻，车内噪声出现明显的剧烈变化，变化幅度达到6dB（A）以上。其中dB（A）是噪声的单位量度，两个相差3dB（A）的噪声其噪声能量就相差达到2倍。该数据噪声变化达到6dB（A），噪声能量差距达到4倍以上，会对车辆驾驶人员和乘坐人员造成明显的听觉不适。

图1　NVH 数据采集设备         图2　双耳采集及回放设备

4、故障诊断
首先，用传统方法，用经验判断问题的可能原因。尝试了几种情况，模拟实际起步工况。*是把车辆传动轴断开，驾驶员轻踩油门后马上松开，；第二是把车辆支撑起来四轮悬空，驾驶员轻踩油门后松开。但这两种情况下，几乎无法复现起步异响的问题。分析原因后发现，由于这两种状态下，车辆基本上是不承受载荷，异响是非常轻微
甚至是无法出现的。因此，需用另外的方法进行诊断处理。
此时， 转而用专业的NVH设备进行故障诊断分析。由于车辆底盘结构复杂，单靠车内噪声数据无法准确判断出发生异响的根源。为了查找故障源头，进一步设计了试验方案，即采集车内噪声数据的同时，采集底盘关键零部件振动数据。由于噪声一定是由振动引起的，因此查看振动数据与噪声数据的相互关系，即可判断车内异常噪声的来源。
该新能源车辆底盘动力部件是电机，传动部件是主减速器，在电机和主减速器上布置加速度传感器，测试二者的振动加速度数据。
车内噪声与底盘振动数据的对比如图4所示。其中，红色曲线是右耳噪声、绿色曲线是左耳噪声、黑色曲线是主减速器振动、蓝色曲线是电机振动。由图可见，车内噪声发生突变时，电机振动同时发生剧烈变化。可见，电机振动异响是车辆起步时车内咯瞪异响根源。

5、维修处理
由于电机控制程序问题，电机在起步时扭矩变化过于剧烈，导致整个动力传动系统出现异常振动、进而导致车内出现异响。确定问题原因后，电机供应商更新电机程序，解决扭矩变化剧烈的问题。更换电机后再试车，起步时异响消除，问题得以解决。