纯电动汽车NVH诊断案例：急加速过弯底盘异响分析

纯电动汽车NVH诊断案例：急加速过弯底盘异响分析

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/hongke_pico/article/details/146203021

随着新能源汽车的普及，NVH（噪声、振动与声振粗糙度）问题逐渐成为困扰维修技师的新难点。本文通过一个纯电动汽车急加速过弯时底盘异响的诊断案例，详细介绍了如何使用专业设备和数据分析方法精准定位故障根源。

故障现象

一辆单电机前驱纯电动汽车，在方向盘打死过弯并急加速时，能听到底盘传来"呜呜"声。该声音在车内不算明显，需要仔细听才能捕捉到，且在30~40km/h车速下也能重现。

故障诊断

初步判断

根据故障现象，初步怀疑可能的故障点包括：

1. 左边轮胎的轴承响
2. 右边轮胎的轴承响
3. 中间的减速器响
4. 驱动电机响

为了更精确地定位故障，使用虹科Pico NVH异响设备来捕捉故障出现时的实时振动和声音数据。

设备连接与探头布置

如图1所示，将四通道分别通过四个NVH接口盒与加速度计和麦克风相连。

图1 设备连接图

具体布置如下：

• A通道（蓝色）：加速度计，磁座吸在左前轮羊角的螺栓上（轴承附近），垂直方向（对应Y轴）接到示波器A通道。
• B通道（红色）：加速度计，磁座吸在右前轮羊角的螺栓上（轴承附近），垂直方向（对应Y轴）接到示波器B通道。
• C通道（绿色）：加速度计，磁座吸在减速器左侧的螺栓上，垂直方向（对应Z轴）接到示波器C通道。
• D通道（黄色）：麦克风，挂在乘客舱内的后视镜处，接到示波器D通道。

探头布置图如下：

图2 探头布置图

数据采集

设备连接后，进行路试并启动NVH软件记录数据。重现故障出现的条件：方向盘打死过弯并急加速。确认故障出现后保存数据，并在故障出现的时刻做了标记（图3）。

图3 故障出现时采集到的波形

数据分析

在图中下半部分的时间轴中，依次选择标记为1、2、3故障时刻的数据，查看对应的频谱图（图3）。注：黄色波形为车内麦克风采集到的声音信号，绿色为减速器处采集到的振动信号，红色与蓝色分别为右前轮和左前轮羊角处采集到的振动信号。

以故障时刻3的数据为例（图4），可以发现：

1. 在几十赫兹的频段（红圈1处），声音分贝值比较高。
2. 250Hz左右频段（红圈2处），声音有个较高的尖峰，且同一频率下的减速器处振动幅值较大。
3. 1500Hz左右频段（红圈3处），声音还有个比较明显的尖峰。

图4 故障时刻3的波形

根据上述描述的数据特征，优先怀疑2和3两个红圈中的尖峰。之所以不优先怀疑标号1圈圈的频段，是因为：

1. 轮胎转动的频率就在这个频段，车辆行驶时本身就有胎噪、轮胎抖动等，所以暂时假设1号红圈的频段来自轮胎相关的部件。
2. 故障现象描述的"呜呜"声，频率应该比几十Hz要高。

接下来，需要验证："呜呜"声存在于2号红圈的频段，还是存在于3号红圈的频段？

回放NVH数据，能从声音信号中听到"呜呜"声，但不是很明显。注意，振动信号也可以被导出为音频文件，用耳朵来听。因此将所有时间段的数据导出为WAV格式的音频信号（图5）。

图5 将振动信号导出为音频文件

以下是导出的4段音频，尝试分辨每段音频中的"呜呜声"：

• 【音频A左前轮】
• 【音频B右前轮】
• 【音频C减速器】

分析结果：

1. 三个文件里，都存在故障的"呜呜"声。
2. 最为重要的一点是：这个"呜呜"声在C通道（绿色，减速器）的位置是最大的。放大数据（图6）观看，ABC（蓝红绿）3个通道的数据，C通道明显比AB通道幅值高很多的频率，是在255Hz左右（图6）。

图6 255Hz的异常振幅

至此，基本确认左前轮、右前轮的轴承并不是"呜呜"声的来源，减速器更靠近"呜呜"声的源头！

进一步验证这个255Hz是不是就是"呜呜"声。将《音频C减速器.wav》音频文件导入到NVH软件来观看和分析（图7）。

图7 使用音频文件创建信号

如图8，创建信号成功，可以看到图中255Hz尖峰很高。

图8 使用减速器处音频文件创建出的信号

使用NVH软件的过滤功能，将255Hz频率过滤掉。使用了"带阻"选项，将207至293Hz区间的频率过滤掉（如图9）。

图9 使用过滤功能过滤掉255Hz的频率

以下为过滤前后的音频：

纯电车过弯异响音频

回放过滤后的数据，听不到"呜呜"声了，这就最终确认了这"呜呜"声的频率就是255Hz。

进一步诊断

至此，100%确认故障的"呜呜"声的频率是255Hz，且源头靠近减速器。由于减速器靠近驱动电机，这个"呜呜"声也很有可能来自驱动电机。因此在驱动电机上再布置一个加速度计，对比减速器和驱动电机两者的振动信号，看哪个部件发出的255Hz幅值更大。

经过数据的对比，发现减速器的振动比驱动电机的振动要大，从而确认了减速器是这个"呜呜"声的源头！

拓展思考

此次诊断的目的是找到故障的总成部件，并不需要找到具体是哪个齿轮有故障。如果要解析到具体是减速器内部某个齿轮产生的"呜呜"声，则需要获取驱动电机的转速和各组齿轮的传动比，进行阶次分析，即可将问题锁定至更小的单元。

本文原文来自CSDN