探秘比亚迪DM-i超级混动的NVH技术

提到比亚迪，大家第一印象就是比亚迪是新能源汽车领导者，但对比亚迪倾力打造的DM-i平台的NVH技术，却是了解不多，今天小编就用一篇文章的时间，为大家解开DM-i平台NVH技术的神秘面纱，揭示新一代平台技术如何助力比亚迪双模动力总成产品NVH位居国内前列，给消费者打造出图书馆级静谧的乘驾体验。

比亚迪DM-i超级混动技术的NVH相较于上一代NVH的提升是相当明显的，对DM-i平台NVH性能的开发，比亚迪进行了更高程度的集成化，平台化，智能化，根据四代平台双模架构的自身特点，针对EHS电混系统动力总成进行了NVH深度优化。比亚迪双模新一代架构的动力传动系统立足于3代基础上实现了更高效，更高动力性和集成性，更好的NVH性能，新一代的动力系统架构包括发动机传动链(发动机、扭转减振机构、湿式多片离合器)和电机传动链(电机、减速器)两个驱动组成，可以实现多种工作模式自由切换，但新一代EHS电混系统的双电机传动系统技术复杂度高，可切换工况模式较多，在传动过程中潜在NVH(振动噪声)的风险较大，为提升新一代平台NVH水平，新一代动力系统比上一代产品在架构设计布局，性能优化等多方面进行了针对性设计。

相较于上一代产品，比亚迪DM-i平台下的产品融入了行业内世界顶尖设计团队的国际合作，产品综合性能达到了世界一流水平，针对DM-i超级混动产品的NVH性能设计，积极与国际顶尖团队合作开发，保持开放，合作，共赢的态度，对齿轮敲击，齿轮啸叫，电机啸叫，电控噪声等行业难题进行合作开发，目前DM-i超级混动产品在同价位产品中NVH性能达到了国内一流水平。

为给乘客提供更强劲的动力，更低的油耗，静谧而舒适的驾乘环境，基于DM-i平台开发新一代动力总成系统，新一代动力总成电机采用成型绕组技术，进一步提升电机的扭矩密度和功率密度，提升电机的最高效率及高效区占比，同时采用油冷技术，极大的提高了电机散热性能，提高电机功率密度；相对于上一代产品，新一代电机产品拥有更优的NVH性能。

为了进一步提升新一代电机产品NVH性能，比亚迪积极和世界一流NVH设计团队合作，对电机噪声中电磁噪声和机械噪声采用了新一代的电磁方案，通过基于参数化的电磁模型进行多目标智能寻优计算，得到符合性能要求的最优匹配的槽形参数，永磁体分布角度，大小，间距，隔磁桥宽度，厚度，斜极段数，角度，布局等参数，使用新型的参数化电磁模型可以快速得出满足所有性能目标要求，上千种设计方案中最佳方案的多个机械参数和电磁参数，相对于上一代产品，新一代电磁方案几乎榨干电机部件每一份材料的性能潜力，DM-i超级混动技术所采用的新一代电磁方案设计相对于上一代产品的设计方法，是一次本质上的性能提升革命。

为了降低电机噪声中的机械噪声，例如由于冲片浸漆刚度，轴承游隙变化，定转子偏心等装配工艺引起的噪声问题，比亚迪除了进行一致性检查要求外，还要求进行动平衡，静平衡出厂校核，重心标定等要求，针对转子挠度和转轴非线性扭转刚度变化引起的转轴扭转模态(2500到3500HZ)被激发问题，比亚迪推荐使用Zig—Zag新式斜极方案，克服电机中频噪声。

针对影响电机噪声的齿槽转矩，扭矩波动，径向电磁激励，电机控制系统等方面进行了多轮优化，采用不均匀气隙、优化的分段斜极技术，转子切槽等先进技术，使电机气隙磁场波形更加正弦，降低气隙磁密畸变率，有效削弱齿谐波，在改善电机的齿槽转矩和转矩脉动的同时大幅消减轴向力，相对上代产品噪声最大下降了10dB(A)，电机的振动噪声水平达到了行业一流水平，新一代正弦绕组，正弦充磁等新技术也在理论探讨和研发中

变速器NVH问题主要可分为低频NVH问题和高频NVH问题，低频NVH问题包括颤振，抖动等问题，高频NVH问题包括敲击、啸叫、瞬态冲击等NVH问题。

为了打造国内顶尖水平的新一代变速器产品，比亚迪新一代产品采用了双电机定轴DHT设计方案，取代上一代DCT架构布局方案，新一代设计方案在架构设计上减少了空载齿轮数量，降低了转矩波动，优化了齿间侧隙等方面，在设计上先天性的规避了驱动敲击和空挡敲击现象风险的发生。

变速箱啸叫噪声是一种单频噪声，类似于口哨声，其占有极窄的频带，是由于齿轮副动态啮合刚度、传递误差等因素引发的齿轮动态啮合激励所导致的噪声，具有明显的齿轮副啮合阶次特征，并且该阶次噪声直接与齿轮的齿数相关，当变速器壳体结构及声腔的固有模态被激发共振后，啸叫噪声表现的更为严重，其一般出现在承载齿轮副上，为窄带噪声，为解决齿轮敲击风险，比亚迪NVH团队分别采用了集总参数法建立动力学模型定性评估，使用系统和结构动力学混合模型从稳定性、分岔、混沌的角度定量分析，使用主客观评价验证和改进。

针对壳体薄弱设计区域，采用相干函数和频谱分析等现代信号处理技术，找到影响变速箱噪声的原因，使用混合TPA技术，对结构贡献量和声学贡献量传递路径进行优化，对于壳体安装位置动刚度，模态，传递函数，强迫响应，辐射噪声等多个NVH性能，采用概率摄动和动态灵敏度技术，优化传递路径参数贡献度和功率流传递度灵敏度，改善振动传递特性。

为解决变速器低频阶段颤振，抖动等NVH问题，采用了非线性混合建模技术仿真识别风险，采用鲁棒性和主动控制算法进行离合器控制，在变速器工作在起步加速，滑行，爬坡，高功率区，高效区等工况点进行优化，对变速器颤振进行衰减和抑制，DM-i超级混动技术总成产品齿轮阶次噪声下降了5dB以上。

新一代电控产品除了优化内部控制板，驱动板，电感等布局和安装方式设计来提升其模态，动刚度，以及抑制壳体表面辐射噪声外，还采用了更高控制精度来抑制电机噪声，借鉴了谐波电流抑制技术，通过消除谐波电流来减少转矩脉动，对电机三相不平衡设计，电流或角度采样误差，逆变器死区，受控电流谐波电流等进行了控制抑制优化，注入谐波电流抑制噪声等新技术也在研发和应用中。

针对抖动问题，采用了主动阻尼控制技术，通过降低扭矩上升速率，增加响应时间的同时，兼顾了NVH品质和动力性，通过对请求扭矩的主动调整达到抑制车辆抖动，电机转速波动得到明显抑制，噪声下降明显。

DM-i超级混动架构中的发动机在延续上一代的优势性能之外，不仅热效率得到极大提升(43.04%的行业领先水平)，发动机NVH也得到相应提升。

为了解决发动机油底壳辐射噪声较大问题，DM-i超级混动新一代发动机采用了三明治结构设计方案，三明治结构即是夹心复合材料，通过这种复合材料优异的抗爆，减震，降噪的性能来降低油底壳的辐射噪声，实现提升发动机NVH性能。

为了降低发动机振动激励问题，DM-i超级混动的发动机采用了全新的燃烧系统、采用新式ECU控制，精确控制电喷系统和点火系统，通过实现发动机各缸燃烧燃一致性的提升，来有效实现降低各汽缸差异导致的振动激励，达到降低噪声，提升发动机NVH性能的目的。

所谓精益求精，比亚迪在DM-i超级混动动力总成产品的NVH设计上保持了合作共赢的态度，积极与世界顶尖NVH设计开发团队合作，新一代动力总成产品齿轴设计水平达到了国际一流水平，综合性能处于国内第一梯队，电机产品基于上一代产品的NVH设计水平基础上，采用新式电磁优化方案，电机噪声水平达到了国内行业一流水平，DM-i超级混动的动力总成采用了未来主流的双电机架构设计，在动力性和NVH性能平衡上做到了极好匹配，NVH较上一代产品有明显提升，带给消费者图书馆级的静谧体验。