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最新日产e-POWER
增程系统NVH
技术解析
前言
在新能源动力系统开发中NVH是一个难点，本文将结合著名的日产NOTE车型的e-Power增程系统重点进行NVH相关分析。
在开始前先简单罗列新能源汽车混动NVH特点及NVH工况，以期望帮助大家更好的理解NVH。
新能源混动NVH特点：
1. 多个动力对象的NVH问题，发动机侧重低频、电机侧重高频，混动NVH频段覆盖较宽问题
2. 需考虑纯电/串联/并联多种模式下的NVH问题
3. 需考虑各模式下负荷/转速/模式需求的NVH问题
4. 不同模式NVH品质差异较大，模式切换时需考虑NVH品质过渡问题。
新能源混动NVH工况：
1. 发动机启动/熄火过程冲击响应
2. 发动机稳态运行充电匹配
3. tip-in/out、模式切换瞬态响应
4. 低速大输出需求的发动机声品质
5. 减速制动能量回收电机NVH
日产NOTE车型的e-Power增程系统的主动噪声来源一般都在发动机和电机系统，该款系统中匹配了1.2L三缸高效发动机，如下图1所示。（电机系统介绍见前期EVH发布文章）
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图1 e-POWER匹配的发动机系统
下面对该款增程车型进行NVH解析，全面了解该款增程作品的NVH表现。
升速工况NVH
车速20km/h以下开始以纯电模式驱动运行，当车速达到（30-40）km/h附近时，发电机拖动发动机旋转，发动机转速上升的规定的数值进行点火启动，之后开始介入工作。
缓加速和急加速工况，电机开始拖动发动机对应的车速不一致。急加速工况，踩下油门瞬间，电机即快速拖起发动机。
下图2为增程整车e-POWER急加速工况测试结果。
图2急加速工况测试
急加速工况增程整车测试结果显示，整车全油门状态，快速加速，发动机转速快速提升后持平。
急加速过程随着车辆运行开始（车速≥0），发动机就被拖起，在2000rpm左右发动机执行点火，怠速转速为1500rpm。
车速达到50km/h时，发动机最高转速上升到了5000rpm，噪音较大，NVH挑战较大。
急加速车速达到120km/h,发动机最高转速达到5200rpm，NVH面临较大挑战。
下图3为增程整车e-POWER缓加速工况测试结果。
图3 缓加速工况测试
缓加速工况增程整车测试结果显示，整车缓慢加油门状态，车速缓慢提升，发动机转速启动时间靠后，在车速接近50km/h时，发动机才开始点火启动，转速提升后持平。
缓加速过程随着车辆运行开始，发动机在车速约为40km/h时被托起，发动机启动过程与急加速类似。
车速达到50km/h时，发动机最高转速上升到了2300rpm，噪音较小，NVH柔和。
缓加速车速接近100km/h,发动机转速接近3000rpm，NVH表现较好。
怠速工况NVH
怠速工况分为怠速充电和怠速补充电两种工况，怠速充电时发动机运行转速提高，怠速充电噪音也提高。如下图4所示。
图4 怠速噪音对比
如上图所示，怠速充电状态噪音大于怠速不充电状态噪音。
充电与不充电最大的噪音差异主要表现在315HZ频带，如下图5所示。
图5 频带噪音对比
稳态工况NVH
稳态工况包括怠速车速为0、稳定车速40km/h、稳定车速60km/h、稳定车速80km/h、稳定车速100km/h，如下表1所示。
表1 稳态工况噪音
怠速工况驾驶室噪音小于50dBA。
从60km/h到80km/h机舱噪音的突变是由发动机启动介于运行引起的。
WOT工况NVH
WOT全油门工况测试时，测试噪音位置分别在驾驶室和机舱前端1m，如下图6所示。
图6 WOT工况噪音
WOT工况，车速由20km/h上升到120km/h，发动机转速分为三个阶段，噪音变化平顺。
（1） 9.6s到13s，发动机转速由773rpm急速上升到4950rpm，车速由20km/h上升到55km/h。
（2） 13s到22s，发动机转速由4950rpm急速上升到5340rpm，车速由55km/h上升到120km/h。
（3） 22s到25.3s，发动机转速由5340rpm急速下降到2364rpm，车速保持120km/h。
滑行工况NVH
滑行工况测试时，测试噪音位置分别在驾驶室和机舱前端1m，如下图7所示。
图7 滑行工况噪音
滑行工况，车速由120km/h下降到20km/h，发动机转速分为两个阶段。
（1）10.5s到49.3s，发动机转速保持在2364rpm，车速由120km/h下降到46km/h。
（2）49.3s到53s，发动机转速由2364rpm降到0rpm，车速由46km/h上升到41km/h，噪声发生突变。
发动机介入与否是噪音发生突变的主要原因。
噪音频谱测试
（1）缓加速工况
该工况测试的噪音频谱如下图8所示。
图8 缓加速工况频谱噪音
如上图所示，在中低频表现的是发动机噪音，在10000HZ、15000HZ、20000HZ附近出现明显烟花状电磁激励噪音。
（2）WOT工况
该工况测试的噪音频谱如下图9所示。
图9 WOT工况频谱噪音
如上图所示，驾驶舱对于500-1000HZ频率带噪音隔声效果较为明显。
（3）制动能量回收工况
该工况测试的噪音频谱如下图10所示。
图10 滑行工况频谱噪音
如上图所示，滑行过程中，主要噪音为1000HZ以下，主要体现为发动机噪音。
（4）发动机介入工况
该工况测试的噪音频谱如下图11所示。
图11 发动机介入工况频谱噪音
如上图所示，发动机介入时，噪声有明显突起，该突起主要表现为315HZ附近噪声能量增加（且该频带噪声表现为共振带特征）。
此工况发动机转速为1789rpm，点火频率为44.7HZ，可判断315HZ与点火频率及其谐次关系较小。
振动测试
（1）座椅振动测试
座椅位置区域，怠速工况加速度频谱测试如下图12所示。
图12 座椅振动测试
由上图可知，两种状态下座椅振动测试舒适性评价均为“感觉不到不舒服”。
不充电状态振动舒适性略好于充电状态。具体数据见下表1-67所示。
表2 座椅振动加速度
（2）方向盘振动测试
方向盘位置区域，怠速工况加速度频谱测试如下图13所示。
图13 方向盘振动测试
方向盘振动不充电状态要好于充电状态。具体数据见下表3所示。
表3 方向盘振动加速度
（3）悬置振动测试
悬置位置区域，怠速工况振动加速度测试结果如下表4所示。
表4 悬置振动加速度
靠近发动机侧悬置，在怠速工况，充电和不充电两种状态下，综合隔振率都达到90%以上。
噪音分布
动力性急加速测试，采用噪音源识别测试，EPOWER最大噪音发生在进气侧。如下图14、凸15所示。
图14 噪音分布1
图15 噪音分布2
NVH总结
（1）该款车型稳态工况NVH效果较好，怠速驾驶室噪音基本在50dB以下。
（2）该款车型缓加速工况发动机运行转速较低，NVH表现较好。
（3）该款车型急加速工况发动机运行转速过高，NVH表现较差。
（4）WOT工况噪音变化平顺。
（5）低频主要的噪音来自于发动机，主要体现在发动机介入工况时噪音突增，还有就是急加速模式发动机转速较高。
（6）该款发动机悬置隔振率较好，方向盘振动效果较好。
针对本增程产品级别（A0级别轿车）以及产品定位，该款增程车型NVH表现较佳，能够满足该款产品NVH要求。
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