(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202111428203.7
(22)申请日 2021.11.26
(71)申请人 重庆理工大学
地址 400054 重庆市巴南区红光大道69号
重庆理工大学
(72)发明人 郭栋　黎洪林　彭科栋　李波　
(74)专利代理机构 重庆企进专利代理事务所
(普通合伙) 50251
代理人 周辉
(51)Int.Cl.
G05B  23/02(2006.01)
(54)发明名称
一种电动汽车电驱动总成NVH测试系统及测
试方法
(57)摘要
本发明公开了一种电动汽车电驱动总成NVH
测试系统及测试方法，测试系统包括NVH试验台
架、模拟驾驶系统和NVH数据处理模组，NVH试验
台架用于安装电驱动总成和负载测功机，模拟驾
驶系统包括驾驶操控模块和用于仿真整车纵向
动力学模型的HIL系统，驾驶操控模块包括刹车
踏板、油门踏板和方向盘；所述HIL系统用于接收
所述刹车踏板、油门踏板和方向盘的控制信号，
并按照测试工况控制电驱动总成的转速和扭矩，
并将模拟计算得到的整车负载参数信号输入负
载测功机对电驱动总成进行加载；NVH数据处理
模组用于采集和处理NVH数据信号。本发明的NVH
中华电动汽车网
测试系统及测试方法均具有能够通过模拟驾驶
仿真整车动力系统对电驱动总成进行NVH测试，
有利于缩短研发周期和降低开发成本等优点。权利要求书2页  说明书7页  附图6页CN 114115200 A 2022.03.01
C N  114115200
A
1.一种电动汽车电驱动总成NVH测试系统，其特征在于，包括：
NVH试验台架，用于安装待测电驱动总成并加载测试负载，包括用于安装待测电驱动总成的台架底座和用于连接待测电驱动总成输出端的负载测功机，所述台架底座安装在半消声室内，所述负载测功机安装在半消声室外；
模拟驾驶系统，包括驾驶操控模块和具有整车纵向动力学仿真模型的HIL系统，所述驾驶操控模块包括具有刹车行程传感器的刹车踏板、具有油门开度传感器的油门踏板和具有转角传感器的方向盘；所述HIL系统用于接收所述刹车踏板、油门踏板和方向盘输出的驾驶员操纵信号，并通过整车纵向动力学仿
真模型计算得到电驱动总成的驱动转速和负载扭矩，再将驱动转速和负载扭矩输入到所述NVH试验台架上的待测电驱动总成和负载测功机，实现工况模拟；
NVH数据处理模组，用于采集和处理NVH数据信号，包括传感器组件、数据处理模块和声像反馈模块；所述传感器组件包括安装在所述NVH试验台架上的转速传感器、振动加速度传感器和声学传感器，所述数据处理模块用于将采集的转速信号、振动信号和噪音信号处理为NVH特性数据，并传输至所述声像反馈模块；所述声像反馈模块包括用于显示NVH特性的实时信息显示模块和用于回放NVH噪音的声学输出模块。
2.如权利要求1所述的电动汽车电驱动总成NVH测试系统，其特征在于，所述HIL系统还包括存储有车辆模型数据和驾驶场景数据的驾驶环境模拟数据库；所述模拟驾驶系统还包括连接在所述驾驶仿真模块上的场景显示器，所述HIL系统还用于载入选定的车辆模型数据和驾驶场景数据，并根据接收的操控信号生成模拟驾驶动画显示在所述场景显示器上。
3.如权利要求2所述的电动汽车电驱动总成NVH测试系统，其特征在于，所述模拟驾驶系统还包括用于模拟车辆姿态的六自由度平台和驾驶座椅，所述驾驶操控模块、驾驶座椅和所述场景显示器均设置在所述六自由度平台上，所述六自由度平台的控制系统与所述HIL系统相连，所述HIL系统用于根据测试工况控制所述六自由度平台模拟车辆行驶姿态。
4.如权利要求1所述的电动汽车电驱动总成NVH测试系统，其特征在于，还包括数据存储模块，所述数据存储模块包括存储有NVH台架测试数据和NVH道路测试数据相互转换的交换模型算法库；所述数据处理模块用于将处理后的NVH特性数据传输至所述交换模型算法库，所述交换模型算法库将接收的NVH特性数据转换为对应的NVH道路测试数据，并传输至所述声像反馈模块。
5.如权利要求4所述的电动汽车电驱动总成NVH测试系统，其特征在于，所述交换模型算法库采用如下步骤建立：
S11、将不同类型的电驱动总成安装在试验车辆上进行道路测试，实时获取电驱动总成的NVH特性数据，以及对应的转速和负载，并建立转速、负载与NVH特性数据的NVH道路测试数据集；
S12、将不同类型的电驱动总成安装在测试台架上，实时获取电驱动总成的NVH特性数据，以及对应的转速和负载，并建立转速、负载与NVH特性数据的NVH台架测试数据集；
S13、采用NVH道路测试数据集和NVH台架测试数据集对人工智能深度学习模块进行算法模型的训练和验证，建立NVH台架测试数据和NVH道路测试数据相互转换的交换模型算法库。
6.如权利要求1所述的电动汽车电驱动总成NVH测试系统，其特征在于，还包括数据存
储模块，所述数据存储模块包括存储有胎噪数据、风噪数据和路噪数据的整车NVH模型数据库，所述
整车NVH模型数据库连接有模型叠加模块，所述数据处理模块用于将处理后的NVH 特性数据传输至所述模型叠加模块，所述模型叠加模块用于根据权重将胎噪数据、风噪数据和路噪数据与接收的NVH特性数据进行叠加，生成整车NVH特性数据并传输至所述声像反馈模块。
7.如权利要求6所述的电动汽车电驱动总成NVH测试系统，其特征在于，所述整车NVH模型数据库采用如下步骤建立：
S21、在不同车型的电动汽车的车身、轮胎和底盘上设置传感器，分别采集风噪信号、胎噪信号和路噪信号；
S22、对步骤S21重的电动汽车进行路试，实时获取风噪信号、胎噪信号和路噪信号，以及对应的车速和负载，分别建立风噪与对应的车速和负载的风噪NVH模型库、胎噪与对应的车速和负载的胎噪NVH模型库、路噪与对应的车速和负载的路噪NVH模型库。
8.一种电动汽车电驱动总成NVH测试方法，其特征在于，先获取如权利要求1～7中任一权利要求所述的电动汽车电驱动总成NVH测试系统，测试人员通过模拟驾驶系统对电驱动总成进行模拟驾驶，并完成NVH测试。
一种电动汽车电驱动总成NVH测试系统及测试方法
技术领域
[0001]本发明涉及电动汽车电驱动总成NVH测试技术领域，特别的涉及一种电动汽车电驱动总成NVH测试系统及测试方法。
背景技术
[0002]近年来，随着能源和环境问题的日益突显，以汽油及柴油为能源的汽车受到了一定的限制及冲击，而电动汽车正好能够满足能源和环保的双重要求，各种用途的电动汽车应运而生，成为取代燃油汽车最理想、最有希望的绿交通工具。其中电驱动总成作为电动汽车核心部件之一，在电动汽车上起到了驱动车辆前进并且能够回收制动能量的作用，在纯电动汽车和燃料电池汽车上，电驱动总成作为车辆唯一的驱动力来源，提供了车辆行驶全部的驱动力，保证车辆的行驶动力性、平顺性等性能。
[0003]而随着科技与经济的发展，人们越来越在意汽车的舒适度问题，汽车NVH性能成为了人们关心的问题。在整车开发中，近20％的经费投入到NVH方面，并且车辆发生的故障与投诉近三分之一都与汽车NVH性能有关，其中电驱动总成NVH是电动汽车整车NVH性能极为重要的一环。但是，现有的NVH测试技术在对电驱动总成NVH性能测试过程中，将电驱动总成连接到测试台架上，对电驱动总成NVH性能进行评测，仅能获取当前测试工况下的NVH特性，却不能获得真实的NVH性能感受。另一方面，在实体样车生产装配前，无法对电驱动总成进行道路试验，以获取电动汽车整车运行状态下的电
驱动总成NVH性能，更无法针对整车对电驱动总成NVH性能进行优化，从而导致电驱动总成NVH性能的开发周期长，开发成本高。另外，在实车道路试验过程中，对于极限状态下的NVH测试，也存在安全隐患。
发明内容
[0004]针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够通过模拟驾驶仿真整车动力系统对电驱动总成进行NVH测试，有利于缩短研发周期和降低开发成本的电动汽车电驱动总成NVH测试系统及测试方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
[0006]一种电动汽车电驱动总成NVH测试系统，其特征在于，包括：
[0007]NVH试验台架，用于安装待测电驱动总成并加载测试负载，包括用于安装待测电驱动总成的台架底座和用于连接待测电驱动总成输出端的负载测功机，所述台架底座安装在半消声室内，所述负载测功机安装在半消声室外；
[0008]模拟驾驶系统，包括驾驶操控模块和具有整车纵向动力学仿真模型的HIL系统，所述驾驶操控模块包括具有刹车行程传感器的刹车踏板、具有油门开度传感器的油门踏板和具有转角传感器的方向盘；
所述HIL系统用于接收所述刹车踏板、油门踏板和方向盘输出的驾驶员操纵信号，并通过整车纵向动力学仿真模型计算得到电驱动总成的驱动转速和负载扭矩，再将驱动转速和负载扭矩输入到所述NVH试验台架上的待测电驱动总成和负载测功机，实现工况模拟；
[0009]NVH数据处理模组，用于采集和处理NVH数据信号，包括传感器组件、数据处理模块和声像反馈模块；所述传感器组件包括安装在所述NVH试验台架上的转速传感器、振动加速度传感器和声学传感器，所述数据处理模块用于将采集的转速信号、振动信号和噪音信号处理为NVH特性数据，并传输至所述声像反馈模块；所述声像反馈模块包括用于显示NVH特性的实时信息显示模块和用于回放NVH噪音的声学输出模块。
[0010]采用上述结构，在整车开发完成前，通过模拟驾驶系统和HIL系统模拟整车驾驶，对NVH试验台架上的电驱动总成和负载测功机进行控制，模拟试验工况下电驱动总成的运行情况，并通过转速传感器、振动加速度传感器和声学传感器将电驱动总成的NVH数据采集后，通过实时信息显示模块进行显示和声学输出模块进行播放，从而让测试人员能够获得整车上的测试感受，有利于缩短开发周期，降低开发成本。
[0011]作为优化，所述HIL系统还包括存储有车辆模型数据和驾驶场景数据的驾驶环境模拟数据库；所述模拟驾驶系统还包括连接在所述驾驶仿真模块上的场景显示器，所述HIL 系统还用于载入选定的车辆模型数据和驾驶场景数据，并根据接收的操控信号生成模拟驾驶动画显示在所述场景显示器上。
[0012]这样，就可以让测试人员在模拟驾驶时能够获得更好的实车驾驶体验。
[0013]作为进一步优化，所述模拟驾驶系统还包括用于模拟车辆姿态的六自由度平台和驾驶座椅，所述驾驶操控模块、驾驶座椅和所述场景显示器均设置在所述六自由度平台上，所述六自由度平台的控制系统与所述HIL系统相连，所述HIL系统用于根据测试工况控制所述六自由度平台模拟车辆行驶姿态。
[0014]作为优化，还包括数据存储模块，所述数据存储模块包括存储有NVH台架测试数据和NVH道路测试数据相互转换的交换模型算法库；所述数据处理模块用于将处理后的NVH特性数据传输至所述交换模型算法库，所述交换模型算法库将接收的NVH特性数据转换为对应的NVH道路测试数据，并传输至所述声像反馈模块。
[0015]这样，通过交换模型算法库将台架测试的NVH特性数据转换为道路测试的NVH特性数据，并通过声像反馈系统进行NVH噪音的回放和NVH特性的显示，使得测试人员可以在样车装配前完成电驱动总成的道路测试NVH特性测试，无需等待样车装配后在进行道路测试，从而可以大大加快研发进程。
[0016]进一步的，所述交换模型算法库采用如下步骤建立：
[0017]S11、将不同类型的电驱动总成安装在试验车辆上进行道路测试，实时获取电驱动总成的NVH特性数据，以及对应的转速和负载，并建立转速、负载与NVH特性数据的NVH道路测试数据集；
[0018]S12、将不同类型的电驱动总成安装在测试台架上，实时获取电驱动总成的NVH特性数据，以及对应的转速和负载，并建立转速、负载与NVH特性数据的NVH台架测试数据集；[0019]S13、采用NVH道路测试数据集和NVH台架测试数据集对人工智能深度学习模块进行算法模型的训练和验证，建立NVH台架测试数据和NVH道路测试数据相互转换的交换模型算法库。
[0020]作为优化，还包括数据存储模块，所述数据存储模块包括存储有胎噪数据、风噪数据和路噪数据的整车NVH模型数据库，所述整车NVH模型数据库连接有模型叠加模块，所述数据处理模块用于将处理后的NVH特性数据传输至所述模型叠加模块，所述模型叠加模块