混合动力总成的NVH分析
深入受力分析,优化机械系统和控制,降低传动系统的扭振,改善动力性和燃油经济性
 
优点

•     深入机械结构承载扭矩和受力的测试分析
•     结合测试和仿真方法确定问题的根本原因
•     使用一维整车仿真,内部包括机械系统和控制系统
•     确定短期机械硬件改进或基于控制的高效解决方案
•     优化动力总成NVH的同时,确保良好的其它性能,如驾驶性
 
说明

        环保要求与里程焦虑把混合动力系统集成推到了最前端,也给NVH工程师带来了新的挑战。小型化使内燃机(ICEs)缸压增大,电机的高转矩波动会引起低频扭振等各种NVH问题,并在传动系统中放大。特别在SOC状态低和道路负荷增大的工况下,整车的表现使NVH工程师痛苦莫名。机械部件和系统控制对于这种现象均有重要影响,深入的综合受力分析结合模型的故障诊断往往是处理这些问题的唯一可行方法,并实现传动系统的混动平衡的性能集成。

        混合动力总成的NVH分析需要结合试验和仿真技术,而这些往往取决于车辆的开发阶段与能否获取相关数据。如果物理样车存在,工程师可以通过关键典型工况的测试,结合CAN信号,确定问题产生的原因和贡献大的路径和部件。而后,在一维仿真模型中再现问题。模型包括不同级别的子系统,从功能到细节,用测试或3D仿真以及控制算法的输入。可以在故障诊断阶段进行有效地评估和对控制策略优化。同样,在早期的开发阶段,一维的方法可以帮助确定最佳的概念结构,平衡NVH与其他诸如驾驶性等的功能的要求。
                                  
典型的混合动力总成集成NVH项目由以下阶段组成:

试验数据收集.


        根据多年积累的测试经验对动力总成的动态数据以及扭转振动特征数据进行测量,以此为基础建立仿真模型。不仅如此,还可以根据模态分析,工作变形分析(ODS)和传递路径分析(TPA)对整车进行故障检测。更深入的可以利用飞轮扭矩传感器,半轴(传动轴)扭矩传感器,车轮扭振传感器对传动系统的受力进行分析,从而将分析引向NVH与控制的结合,最终实现性能优化的平衡。
 
传动系统和整车的仿真分析

        通过把车辆动力总成与整车模型用等效的扭振模型结合起来,为传动装置、动力传动系统以及控制系统分析建立一维全系统模型。因此,车辆子系统可以逐步细化。通过包含测试结果 和/或 减少三维多体输入,使模型更能深入细节,包括悬架、连杆以及柔性体部件。
 
确定并实施对策

        试验结果与仿真模型允许工程师对机械系统(短期硬件修改)以及控制策略(以控制为基础的解决方案)进行优化,以此来减少动力传动系统中的低频扭转振动,使其与其他性能相平衡。