汽車電機NVH測試

1、前言

本文主要內容：汽車NVH概述、汽車電機聲品質、汽車電機階次分析。

2、NVH概述

NVH是噪音、振動與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）的英文縮寫。這是衡量汽車制造質量的一個綜合性問題，它給汽車用最直接的感受，就是乘坐的舒適性和靜謐性。

為了應對傳統燃油汽車帶來的環境、能源和可持續發展等方面的問題，許多國家和地區出臺了鼓勵新能源汽車發展的政策，這些政策促使新能源汽車市場蓬勃發展。同時新能源汽車的崛起，帶動了電池技術、電機及電驅動系統技術的研究及產品開發。

隨著結構系統的變更以及技術的迭代，新能源汽車在NVH性能開發過程中著重解決電動傳動系統噪聲與振動，即汽車電機及其控制器的噪聲與振動。MegaSig擁有從軟件的測試算法到硬件的測試設備的一套完整系統，能夠高效準確的測試汽車電機產品的噪聲與振動。

3、基于汽車電機產品的聲品質測試

聲品質測試對于汽車電機產品的設計、制造和應用是非常重要的，它能夠確保汽車電機產品產生的聲音在合理范圍內，從而保障消費者駕駛安全?；贛egaSig的BuildGo自動化測試平臺，搭配科學的測量儀器設備和聲學分析工具來甄別、診斷汽車電機產品的聲品質。

3.1、汽車電機產品聲品質測試硬件配置

3.2、汽車電機產品聲品質測試項目

聲品質響度（Loudness）測試:表示聲音的相對音量或強度。根據采集的信號，計算電機轉動時的響度。

聲品質尖銳度（Sharpness）測試：描述聲音的高頻部分相對于低頻部分的強度。根據采集的信號，計算電機轉動時的清晰度跟銳利度。

聲品質粗糙度（Roughness）測試：描述聲音的不規則振動或周期性變化。根據采集的信號，計算電機轉動時的粗糙度。

聲品質抖晃度（Fluctuation）測試：描述聲音的振幅在時間內的快速變化或波動程度。根據采集的信號，計算電機轉動時的動態性和不穩定性。

3.3、汽車電機產品聲品質測試鏈路

此處以汽車電機測試鏈路作舉例介紹：

汽車控制模塊控制汽車電機轉動，M 663+A 802自由場麥克風/ACC 1861三軸加速度采集發動機轉動的完整信號,再通過PM 6181數據采集卡將采集的信號回傳到BuildGo自動化平臺進行噪音/異音/振動分析。

4、基于汽車電機產品的階次分析測試

階次分析（Order Analysis）是一種用于分析旋轉機械系統振動/聲音信號的方法。這種方法將振動/聲音信號與旋轉機械的旋轉速度（通常以每分鐘轉數RPM表示）相關聯，能夠更好的甄別機械系統的運行狀態、結構性故障問題。

4.1、汽車電機產品階次分析測試硬件配置

4.2、汽車電機產品階次分析測試

通過對采集到的振動/聲音信號進行分析，將這些信號分解為不同的階次成分，每個階次代表旋轉頻率的倍數。分析后的信號會以瀑布圖（Waterfall Plot）能夠將階次成分的時序與頻率的分布以可視化的方式呈現，幫助研發人員更好地理解汽車電機產品旋轉機械系統的特性，從而采取措施來改進系統的性能和可靠性。

從面的數據我們可以看出，傳統的階次分析對汽車電機的旋轉機械結構出現的周期性故障（軸承、齒輪異常等）所產生特定階次的異常是能夠甄別出來的。

但是對于汽車電機的旋轉機械結構出現的非周期性故障（內部的金屬屑、掉入的異物等）所產生在階次與階次之間的帶外異常信號是很難甄別出來的。

針對這種情況，MegaSig在傳統的階次分析基礎上升級的算法，一種識別旋轉機械變速過程中由非結構故障而導致異音的識別算法，用于甄別出旋轉機械產品出現非結構缺陷導致的異常。這個算法通過對三維色彩能量圖進行網格切割并分析，將每個網格中計算的最大值/均值提取并形成二維數值矩陣，再合并排列成一維的數據進行limit的判斷。

4.3、汽車電機產品階次分析鏈路

此處以汽車電機測試鏈路作舉例介紹：

汽車電機產品正常運行后，軸向與徑向的M 663+A 802自由場麥克風采集聲信號，軸向與徑向的ACC 1861三軸加速度計采集振動信號，PM 6181數據采集卡采集旋變信號，最后回傳BuildGo自動化平臺進行階次分析。

總而言之，不論是汽車電機的聲品質測試還是階次分析，其最終的目的是為了幫助工程師和分析人員通過有效的方式來識別汽車電機產品故障，優化性能和改進機械系統，確保不會影響用戶體驗、品牌形象和法規要求。

審核編輯：湯梓紅