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增程式电动汽车动力总成关键技术:振动噪声分析

时间:2023-09-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:国内外厂商通过对整车道路试验数据和用户反馈的使用信息分析后得出以下结论:纯电动模式行驶时整车振动噪声均处于较低水平,增程模式下增程器正常运行时产生的振动噪声较为显著,影响车内人员驾乘感受[16-18],这是因为纯电动行驶工况下驱动电机运行时自身的动态平衡性能优秀,产生的电磁噪声和机械振动处在较低水平。可见,对于起停次数相对传统发动机明显增多的增程器而言,系统频繁起停时振动和噪声亦不可忽视。

增程式电动汽车动力总成关键技术:振动噪声分析

市场上常见的增程式电动汽车搭载的增程器通常是由传统内燃机与永磁同步电机通过传动轴或常闭离合器等刚性连接件直接机械连接而成。国内外厂商通过对整车道路试验数据和用户反馈的使用信息分析后得出以下结论:纯电动模式行驶时整车振动噪声均处于较低水平,增程模式下增程器正常运行时产生的振动噪声较为显著,影响车内人员驾乘感受[16-18],这是因为纯电动行驶工况下驱动电机运行时自身的动态平衡性能优秀,产生的电磁噪声和机械振动处在较低水平。此外发动机舱盖隔音棉和车内包裹性隔音材料也对这种噪声起到了良好的消除作用,因此感受到的振动噪声均处在较低水平[19]。增程器起动后,传统内燃机运行时所产生的燃烧噪声、机械噪声、进排气噪声和风扇噪声均没有被消除,发动机曲轴旋转产生的交变力矩引发整个传动系统产生的振动会通过传动轴和机体传至发电机和增程器各悬置点上,继而传至整个车身,驾驶人会从座椅和转向盘处感受到明显的发动机振动[20]

整车控制器(Vehicle Management System,VMS)根据电池电量SOC值和车速等条件控制增程器的起动与停止,增程器发动机的起停次数相对于传统汽车发动机明显增多。发动机起动时需要发电机产生反拖力矩辅助起动,并在0.4s内将发动机拖动至怠速转速;停机时也是由发电机先停机进而产生负载阻力矩辅助发动机停机,目的是提高发动机起动和停机的速度,快速越过增程器共振的固有频率带,避免产生共振[12]。即便采取这种方式,发动机起停时的振动噪声相对于正常运行时依然会比较明显,同济大学张立军教授进行了发动机冷起动条件下的振动与噪声试验,得出的结论是发动机起动时的噪声和振动与气缸压力波的关系不大,可能与拖动电机的转矩波动及发动机曲轴活塞连杆机构的摩擦冲击有关,需要深入研究混合动力驱动电机与发动机在起动阶段的耦合振动与噪声问题[13]。可见,对于起停次数相对传统发动机明显增多的增程器而言,系统频繁起停时振动和噪声亦不可忽视。(www.xing528.com)

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