1、背景介绍

随着整车制造质量不断提高，驾驶员/乘客对车辆 NVH （noise噪声、vibration振动）的期望也不断提高。因此，对车载动力总成和转向系统的噪声和振动（NVH）要求将会日益严格，否则将可能导致在保修期内收到最终用户的投诉。

同时为响应乘用车和商用车的电动化市场需求，全球汽车动力总成制造商已开发多套解决方案，并为电动化布局开发了许多新技术，包括高功率、高速（rpm）驱动电机（eMotors），与减速器和差速器集成化的电机控制器/逆变器。电驱动总成总减速比通常在 10：1 至 16：1 范围内。面对电驱动总成产品，几十年来面向传统机械动力总成产品开发的 NVH 评估方法，许多可同样适用，但由于 eMotors 和相关控制单元的引入，电驱动总成 NVH 评估需要引入许多新的方法。

(相关资料图)

更高速度&更高频率

电机最高转速通常高达 18,000 rpm（300Hz），对高达300Hz 转频的转子不平衡检查就显得非常必要。如果没有问题，包括绕组和定子/转子在极数（和谐波）相互作用的电机可能是用户评估 NVH 的重要因素。 例如，一个 12 极的电机具有基本的相互作用（振动干扰），或所谓的18,000rpm 时 3,600Hz 的槽频频率，谐波频率可能达到7,200Hz 或更高。

eMotors的高速特性意味着机械传动通常用于将轴速降低到输入典型差速器单元所需的速度，减速器的输入端必然包含高速运转的齿轮。 eMotor 轴上的小轮通常有 20 到 30 个齿，允许基本和谐波阶次轻松地包含在 100 阶分析范围内，但在 18,000 rpm 时，30 齿齿轮的基本啮合频率是 9kHz。

带有集成电机控制单元（MCU）/逆变器的电驱动总成，即所谓的“三合一电驱动总成”，也可能出现自己的 NVH 问题。典型逆变器上的 PWM 频率约为 8kHz（加上谐波），因此必须评估它们以及谐波和速度相关的边带，尤其是它们与齿轮啮合阶次的相互作用。

由于频率高，对用于更传统 NVH 评估的动态传感器也提出了挑战。

2、Plato-“一站式服务”

尽管测试会增加成本，但通过在生产线末端分析噪声/振动 (NVH) 特征，英国NVHI 公司的 PLATO 系统可以在不合格产品出厂并进行最终制造之前快速检测到它们。除了消除与现场故障和保修问题相关的高成本之外，NVH 的客观测量还可用于指导生产以实现更高的产品质量。与客户信心下降和“负面新闻”相关的成本通常也是无形的。

那么，Plato 是什么呢？

PLATO是一套基于 PC 的、专门面向旋转机械体（如汽车动力总成和转向系统）噪声/振动（“NVH”）特征测量的、多通道硬件/软件系统解决方案。

Plato NVH测试系统示意图

测试环境

Plato 系统典型: 与测试台配合使用

快速 EOL 测试，更深入的离线审核测试和“深入研究”的研发测试

适用产品

Plato软件功能

——PLATO系统提供与精确频率和阶次锁定分析相关的电驱动总成评估所需的高速原始数据采集速率（高达 204.8kHz /通道），通过与参考轴速度信号同步采集数据，PLATO 系统可实现精确的阶次跟踪分析。

参考轴速度的阶次（倍数）图

——与测试台测试进度同步，实现自动化数据捕获与处理，且处于不测试模式时还可提供深入的交互式图形/报告。

阶次Campbell plot

分析包括:

--预期阶次expected order（阶次谱，阶次跟踪），其关键特征可归因于被测产品的属性，并将测量水平与自学或用户输入参考水平进行比较。

--意外（“幽灵”）阶次unexpected ("ghost") order，其不能立即归因于被测产品属性的、异常高的结果水平。

并且，为了使系统适应每个应用工况的确切要求并扩展特定分析和/或应用领域的功能，系统提供了一系列附加的定制软件模块。

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