某知名品牌电动汽车,车辆加速至100km/h左右时,存在明显的啸叫声,啸叫声是NVH问题的一种类型,影响车辆乘坐的舒适性,车速高于110km/h时啸叫声消失,根据经验判断是电驱的软件控制问题。(NVH是噪声Noise、振动Vibration、声振粗糙度Harshness)
01 制定测试方案
测试电机控制的信号,根据电机控制器的电气原理图,制定测试方案,计划测试以下的信息:
1)测试电压:总电压、U相电压、V相电压
2)测试电流:U相电流
选择测试仪器,由于测试的电压最大达到480V,需采用差分探头。根据电压和电流的参数,选择合适的高压差分探头和电流探头:
制定测试工况:制定加速、再生制动、匀速、爬坡的测试工况,包含有急加速、滑行、再生制动的驾驶操作,全面覆盖车辆的使用场景。
02 测试设置
根据测试方案,进行电压、电流测试的接线:
1)测试电压:
测试线接电机控制器的电池输入端,以及U相、V相两端,接线另一端接电压差分探头。
※高电压测试的接线,车辆需确保下电;(非专业人员勿效仿)
2)测试电流:
由于高压线束是带网状屏蔽层,需先剥离屏蔽层,再套上电流探讨,如下图所示:
测试的三路电压信号、一路电流信号,接入示波器,例如, 可以用横河DL850V
03 实车测试
根据经验,预测电机控制器MCU可能采用的控制方法:
1)PWM正弦波调制控制
2)OVM超调波调制控制
3)矩形波调制控制
各调制控制的使用范围,如下图所示,低速时采用PWM正弦波调制,中速时采用OVM超调波调制,高速时采用矩形波调制控制。
根据测试方案,分别按加速、再生制动、匀速、爬坡的测试工况,用示波器记录测试的波形,例如,起步加速至150km/h波形如下图:
04 分析测试波形
放大示波器各测试点的波形,进行测试信号的分析,如下图,可以知道控制采用的载波周期为200us,根据公式f=1/T,可知载波频率为5kHz。
分析车速90km/h附近时的控制信号,采用的是PWM正弦波调制。
再分析车速105km/h附近的控制信号,从波形看采用的是OVM超调波调制。
总结:通过以上的测试分析,可以判断车速100km/h时出现的啸叫声,是电机控制软件的调制波形变换的设计问题。
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本文分析说明:
1)每家车企都会对标竞品,学习好的设计,开发有竞争力的车型;
2)主要介绍电机信号的测试和分析方法,列举了部分数据,供希望学习的人员参考;
3)作者坚持客观技术分析;
个人经验有限,有分析不足之处,欢迎大家批评指正!
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