汽车试验:电动汽车电驱动总成噪声品质测试评价规范
汽车前沿
日期:2021-10-14 22:36
作者:中国汽研NVH技术中心 吴勇

T/CSAE 176-2021《电动汽车电驱动总成噪声声品质测试评价规范》
1  标准制定背景
OEM和Supplier 之间没有统一的测试规范和评价标准
Supplier:希望制定统一的评价标准
OEM:希望电机没有任何啸叫问题
关于啸叫评价指标太多,没有一个确切的统一标准

汽车噪声振动及安全技术国家重点实验室承担了中国汽车工程学会电动汽车产业创新战略联盟第三阶段(2018-2021年)第一批定性共性技术课题:电驱动总成噪声品质测试评价规范。

目的:建立并在全行业推行统一、规范的测试标准;
任务:根据不同的电机/电驱动总成,建立满足目的的试验工况的选择和参数设置;
意义:应用现代噪声测试评价理论与技术,针对电驱动总成的特点,建立电驱动总成噪声声量及声品质测评方法,提高测试结果数据的可比性和通用性,为建立相关数据库奠定基础。为国内新能源汽车产业作出相应的贡献;
成员单位超过30家

2  标准简介
·  标准制定历程
2019年6月——中国汽车工程研究院股份有限公司作为课题承接单位与中国汽车工程学会签订《电动汽车共性技术课题任务合同书》,课题名称:电驱动总成噪声品质测试评价规范。

2019年7月——组织了课题立项启动会,成立了规范编写工作组并进行了工作组讨论会,围绕着标准起草过程中发现的各类技术难点和问题,共同讨论,提出解决方案并最后达成初步共识。

2019年9月——工作组前往中国汽车工程研究院股份有限公司所在地,专家参观现场电驱动总成NVH试验台架,了解试验流程以及对电驱动总成实际运行工况的噪声品质现场主观评价后,对照规范草稿提出修改意见。

2019年10月——举行第二届中法NVH国际峰会-暨《电驱动总成噪声品质测试评价规范》学术研讨会,众多国内外行业专家共聚一堂,共谋电驱动总成NVH未来发展。

2020年4月——工作组内部组织测试评价规范文本评审,参会人员逐句审查征求意见稿修改版草稿,对于一些细节问题点进行了讨论和分析并修改。经工作组专家反复斟酌,统一意见后,形成规范文本征求意见稿。

2020年7月——NVH中心通过在线腾讯会议的方式,召开了《电驱动总成噪声品质测试评价规范》课题的成果共享技术交流会,邀请了电动汽车产业技术创新战略联盟技术专家及联盟单位相关技术人员近30人参加,一方面侧重技术宣讲和分享,一方面进行了针对性的答疑解惑。

2020年12月——完成了最后的专家答辩会

2021年3月——中国汽研NVH中心编制的《电驱动总成噪声品质测试评价规范》成为电机噪声行业首个CASE团体标准

·  目的:建立并在全行业推行统一、规范的测试标准;
·  任务:根据不同的电机/电驱动总成,建立满足目的的试验工况的选择和参数设置;
·  意义:应用现代噪声测试评价理论与技术,针对电驱动总成的特点,建立电驱动总成噪声声量及声品质测评方法,提高测试结果数据的可比性和通用性,为建立相关数据库奠定基础。为国内新能源汽车产业作出相应的贡献;
·  发布时间:3月25日获批发布
·  起草单位
中国汽研NVH技术中心牵头制订
上海汽车集团股份有限公司
华域汽车电动系统有限公司
东风汽车集团股份有限公司技术中心
华为技术有限公司
吉利汽车研究院(宁波)有限公司
西门子电动汽车动力总成系统(上海)有限公司
蜂巢电驱动科技河北有限公司
舍弗勒(中国)有限公司
尼得科(苏州)有限公司
青山工业有限责任公司
郑州宇通客车股份有限公司

3  标准测试及评价方法介绍
·  范围
该标准规定了新能源汽车电驱动总成及其子系统噪声品质的测试评价方法。
本标准适用于新能源汽车电驱动总成及其子系统,包含驱动电机、电机控制器、变(减)速器、车桥。对于其它具有类似功能的总成和部件,可参照此规范进行。
·  规范性引用文件

·  EDS 声品质测试与评价方法
环境要求
a) 半消声室环境温度:(25±2)℃;
b) 相对湿度:40%~80%;
c) 海拔:不超过 1000 m,若超过 1000 m 参照 GB 755—2008 相关规定执行。
d)背景噪声
设备要求:
a) 传声器、记录仪、线缆等声学测试设备应满足GB/T 3785.1中1级的要求,滤波器应满足IEC 61260中1级的要求。
b) 声校准器应满足GB/T 15173规定的1级仪器的要求。在每次测量前后,每个测量系统应在测试频率范围内一个或多个频率上用声校准器进行校准,每次系列测量前后测量系统不做调整的校准读数的差值应小于或等于0.3 dB,否则系列测量无效。

工况

不同驱动型式电驱动总成的参考测点布置
◆(前置前驱、后置后驱或四驱)电驱动总成结构采用图示两种方案(建议第一种)测点布置。


or

备注:A代表驱动电机系统,B代表传动系;其中A和B方向可以互换。

◆(后置后驱)电驱动总成结构采用图示两种方案(建议第一种)测点布置。

or

备注:A代表驱动电机系统,B代表传动系。
◆  变(减)速器采用图示方案进行测点布置

◆  驱动电机采用图示方案进行测点布置。
◆  与驱动半轴呈45°夹角的4个测点布置方案,可以减小测功机与电驱动总成联接位置噪声的影响(以左前、左后点为例:整个转速段都有降低,特别是在中高速段OA降低5dBA以上)。



声品质评价方法:
①声压级评价
②对阶次噪声的声品质评价 Prominence Ratio(掩蔽率)
声压级
掩蔽率
◆  建立一种以Prominence Ratio(PR)单变量评价指标的电驱动总成噪声品质评价方法。

可以对电驱动总成噪声品质进行快速、客观化计算评估,且可以代替主观评价(与主观评价相关性高)。
主客观分析:将计算得到的声品质物理参量依次与主观评价值进行单一变量的散点分析,并计算相应的spearman秩相关系数。
◆  基于A计权声功率级&最大掩蔽率相结合的电驱动总成噪声品质等级评定及标识。

可以结合现有数据库对整车厂/电机厂的电驱动总成产品声品质进行客观(标准)评定。

电驱动总成分为:
1级噪声品质电驱动总成
2级噪声品质电驱动总成
3级噪声品质电驱动总成
4级噪声品质电驱动总成
5级噪声品质电驱动总成

(1级噪声品质最好,5级噪声品质最差)

A计权声功率级趋势线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ图示
◆  PR掩蔽率及分级标准
注:PR值为五个测点中PR的最大值。
PR计算

4  检测能力介绍
·  台架介绍
中国汽研五轴电驱动及传动系统NVH试验室拥有测功机台架、电池模拟器、多通道数采、传递误差测试系统、功率分析仪、半消声室等国际领先的测试设备和声学测试环境。试验室空间尺寸9.8mx6.2mx4.25m,背景噪声14dBA,通过先进的控制系统和高精度的传感器,实现被测样件真实工作情况的精确模拟,可满足国内外最新法规标准要求。该试验室主要针对电机、电驱动总成、变速器、减速器/电驱动桥、传动轴和驱动轴等动力系统部件,开展NVH、性能标定验证、模态等方面的测试与开发服务。

·  台架参数

·  试验项目
电驱总成、单电机、减速器、变速器、电驱动桥、传动系统NVH试验 ;
减速器传递误差、齿轮啮合斑点试验;
电机、减速器、电驱动桥、传动系统模态试验。

·  测试设备能力

拥有LMS、Head Acoustics、BBM、HBM、B&K等多套数据采集分析系统


GB/T 10069 -2008   旋转电机噪声测定方法及限值    
GB/T 18488.1-2015 /GB/T 18488.2-2015电动汽车用驱动电机系统 
GB/T 29307-2012 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法
QC/T 1068-2017 电动汽车用异步驱动电机系统
QC/T 1022-2015 纯电动乘用车用减速器总成技术条件

作者:中国汽研NVH技术中心 吴勇

本文转载自网络,版权归原作者所有,如侵犯您的权益请联系wyl860211@qq.com,我们将第一时间删除。