集中电机驱动车辆动力传动系统NVH性能研究现状与展望_于蓬.pdf

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1、第31卷第3期机械设计Vol.31No.320142014年年3月3月JOURNALOFMACHINEDESIGNMar.2014集中电机驱动车辆动力传动系统NVH性能研究现状与展望*于蓬，贺立钊，章桐，郭荣（同济大学新能源汽车工程中心，上海201804）摘要：阐述了电动汽车振动与噪声问题的近期研究成果。针对集中驱动式电动车动力传动系统的特点，从5个方面分别进行介绍，即动力传动系统扭转振动的研究、动力总成磁固耦合振动的研究、驱动电机转矩波动的研究、动力总成悬置系统的研究、动力传动系统机电一体化研究

2、。最后，对此领域的研究工作进行了展望。关键词：集中电机驱动车辆；动力传动系统NVH；磁固耦合；转矩波动；机电耦合中图分类号：U469．72文献标识码：A文章编号：1001-2354（2014）03-0001-05DOI:10.13841/j.cnki.jxsj.2014.03.001国际能源署预测，“到2030年全球石油开采将达类电动汽车的实际应用技术，从客观的角度对电动汽［4］到峰值；再过90年，包括煤炭石油在内的化石能源在车进行了介绍。2011年陈亮分析了电动汽车的结构全球能源结构中仅占3．5

3、％”。在全球以节能环保为发特点，研究了由结构特点而引起的噪声与振动特性，提展主题的背景下，各国汽车企业都力争在新能源汽车出了提高电动汽车NVH性能的参照方法，并预测虚［5］领域占领先机。从市场现状来看，以丰田Prius、凯美瑞拟环境技术将是NVH技术的发展趋势。2012年7等为主的油电混合动力车占据市场主导，其产业化和月初，国家颁布了《节能与新能源汽车产业发展规划市场化的程度都在目前的新能源汽车领域处于领先地（2012—2020年）》，指出以纯电驱动为新能源汽车发位，雷克萨斯RX450h、福特Es

4、cape、现代ElantraLPI、展和汽车工业转型的主要战略取向，当前重点推进纯奔驰S400及长安志翔等混合动力汽车紧随其后。纯电电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，推广普及非动汽车方面，国外车型如雪佛兰Volt沃蓝达、日产插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车，提升我国汽车Leaf、奔驰A－class等，国内车型如比亚迪E6、江淮第产业整体技术水平。二代同悦纯电动车、众泰2008EV等，也都处在研发或新能源汽车种类多，设计理念各异，涉及多学科的将量产阶段，尽管在可靠性方面还有待考验。知识，文中仅以

5、集中电机驱动式电动车（包括集中驱动近10年来有不少针对电动车振动和噪声问题进式的纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车、增程行整体评述的文献。2006年庞剑对混合动力汽车和燃式汽车等）的动力传动系统为对象，从振动和噪声研究［1］料电池汽车的噪声和振动问题进行了简要的阐述。的角度进行述评。具体包括动力传动系统扭转振动的2008年张立军在清洁汽车技术创新发展论坛上指出，研究、动力总成磁固耦合振动的研究、驱动电机转矩波目前电动汽车研究开发的重点是动力总成的集成和控动的研究、动力总成悬置系统的研究、动力传

6、动系统机制，以及动力系统关键部件的开发，对于其振动和噪声电一体化研究5个方面及针对各个问题的展望。［2］的研究尚未引起重视。2009年熊建强分析了混合动力汽车的结构特点，研究了由于结构变化而带来的噪1动力传动系统扭转振动的研究声与振动源及其特性的变化，总结了混合动力汽车噪［3］声与振动控制的难点及其发展趋势。2010年章桐等电动车动力传动系统与传统内燃机驱动车辆的最对电动汽车的整体结构和电池、电动机、电控、充电等大区别之一就是动力系统与传动系统的直接耦合，关键技术进行了全面讲解，选取了目前很多市场

7、上各1999年YasukiIshikawa就指出这一特点的必然性，指*收稿日期：2012-12-05；修订日期：2013-09-18基金项目：国家863计划资助项目（2011AA11A265）；国家自然科学基金资助项目（51205290）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（1700219118）作者简介：于蓬（1986—），男，山东莱芜人，博士研究生，主要从事电动车动力传动系统NVH方面的研究。2机械设计第31卷第3期［15］出电机和减速器组成的直接耦合齿轮系统虽然可获得发电机定子系统固有频

8、率的影响。又于2002年采用较好的加速性能，但同时带来的最大问题就是轴系振解析法得到了汽轮发电机端区绕组的磁场分布情况，动。举例分析了通过反馈控制结合观测器的方法来减推得了定子端部绕组所受相应电磁力的计算式，给出［6］小电机转子和驱动轴系共振现象的有效性和实用性。了端部两压板间的绕组线棒在电磁力激发下的非线性［16］2004年NotkerAmann等针对电动车传动系统由于弹磁固耦合振动方程组。2000年李文兰分析了定子系性和齿轮啮合造成的共振问题，将非线性转矩估计观统磁固耦合的双重