因为纯电动车加快速、质料大、制动力央求高和制动散热量需求大等特性的归纳效用，使常用的透风盘式制动体例爆发一种从高速到低速均能被明显感知的低频噪声，明显影响车内搭客惬意度。本文中针对这类制动噪声举行了整车和体例级判辨，提出了透风盘位移动摇量是惹起透风盘轮廓振动并导致车内噪声的机理假设，诈欺数值模仿法子验证了假设的精确性；并对影响透风盘位移动摇量的环节参数举行了考虑，结果显示散热筋跨距是其重心优化参数，文中还给出了位移动摇量的履历值；据此提出了归纳优化计划，将计划举行了仿真、整车样件试验和主观评判三重验证。结果注脚，优化样件可完整处置此类制动噪声题目，同时也论证了环节打算参数的有用性，为各种型电动车的透风盘打算及其众参数优化奠定了根底。

整车制动体例的振动噪声本能正在燃油车型NVH（noise，vibration and harshness）本能开辟中是苛重的一环［1］，其振动噪声机理首要涉及以摩擦学为主的众学科范畴［2］，制动体例展示的NVH题目对搭客主观感触和车辆行驶安详都市爆发彰彰的负面影响，为改进这种环境，业内用于制动NVH联系的研发进入也较众［3］。而对付电动汽车来说，电驱动体例的引入使整车加快本能明显提拔；同时，因为电池包自己质料，整车整备质料也明显增众，以是对整车制动体例各方面央求也明显提拔，如制动压力和散热量等，加倍对付高驱动转矩、高驱动转速、长续航的SUV车型来说央求更高。正在这种环境下，制动体例的NVH 特征比拟于燃油车也会吐露新的特征。

本文中以某纯电动车型为例，对透风盘式制动体例正在制动历程展示的延续性低频噪声题目举行深远考虑，考试领悟此类题目的产希望理，并通过对子系机理的重心参数举行优化，由此给出制动体例NVH 打算的环节因素和法则，为搜罗纯电动正在内的电动汽车制动体例NVH打算奠定根底。

盘式制动器是目前上市车型中行使较众的制动器之一，其机闭如图1所示，盘式制动器的固定摩擦元件是两块带有摩擦质料的摩擦片，摩擦片装置正在制动卡钳内，摩擦片之间装有行动挽救摩擦的制动盘，制动盘通过螺栓固定正在轮毂上。

当驾驶员踩下制动踏板时，制动液从主缸进入钳体，促使活塞挪动，到达必然压力，内侧摩擦片与制动盘接触，并对制动盘爆发正压力，当缸内压力足够大时，表里两摩擦片总成夹紧制动盘，达成制动。盘式制动器就业道理如图2所示［4］。

制动盘通俗有两品种型，透风盘和实心盘，如图3和图4所示。实心盘机闭的内部是平均等厚盘面，而透风盘机闭由两侧盘面通过中心散热筋相联。汽车高速制动使摩擦片和制动盘之间因为摩擦火速升温，导致制动盘爆发热变形，影响车辆制动才能［5］，而采用透风盘机闭可大幅提拔制动盘的散热本能。对付加快较速的纯电动车而言，因为加快速和自己质料大，须要更大制动力，对散热需求更高，以是更众的车辆行使透风盘机闭。

对付制动体例的噪声，遵循其对应频率大致可分为低频噪声和中高频噪声。通俗1 000 Hz以下称为低频噪声，1 000 Hz以上称为中高频噪声，中高频噪声常被叫做SqueakSqueal。业内闭于低频制动噪声的考虑就业首要聚积正在低速制动压力转移导致黏-滑摩擦慰勉所激发的制动噪声［6］；中高频的考虑就业首要聚积正在高频尖叫摩擦噪声的考虑［7-11］；而从中高车速延续到低车速的低频制动噪声尚未睹报道。

本文中考虑的纯电动车正在踩制动滑行工况时，车内有彰彰且主观弗成采纳的低频噪声，而且制动踏板越深，车内噪声越彰彰。为使题目褂讪复现且测试数据可比拟，协议了程序测试工况，即车速从90 km∕h开头踩制动踏板直至车辆住手，制动踏板深度为60%，后文中的测试均为此工况。

测试获得的车内噪声三维时频彩图（后文统称时频图）如图5所示，个中左纵轴表达的转速为传动轴转速（本文中提到的转速均为传动轴转速）。

通过对图5所示的车内噪声举行声响回放和滤波判辨，起初确定了车内感触的制动噪声从车速90至25 km∕h均存正在；其次，噪声是由以传动半轴转速为根底的25阶噪声所变成，对应题目频率约为60-300 Hz（传动轴25阶的阶次声压级随转速切片图如图6所示）。以是，本文考虑的题目属于从高速到低速均能明显被感知的低频制动噪声。

正在此根底上，源委对整车行驶体例和动力传动体例的旅途判辨，可涌现后轮支配转向节身分的振动阶次特性与车内噪声相仿，均为传动轴25阶，如图7所示。通过判辨得知，支配转向节身分25阶振动量级彰彰大于通报旅途上的其它身分，故该题目与转向节相近的体例高度联系，但因转向节自己并不爆发慰勉，且不具备爆发25阶的机闭根底，由此可忖度，制动低频噪声很可以与转向节相连的制动盘相闭。

如前文所述，透风盘机闭大凡由两侧盘面通过中心散热筋相联，本文所考虑的透风盘内部有3圈散热筋（如图8所示），每圈散热筋有25个，正巧与前述题目的传动轴25阶吻合。以是有可以是透风盘机闭振动导致了转向节展示传动轴25阶振动，从而惹起车内制动噪声题目。

遵循通俗环境下挽救阶次的特性，同时基于制动盘受力特征和制动盘机闭的归纳判辨，可假设是因为盘面刚度转移导致了盘面位移动摇，从而惹起盘面振动。

为验证假设的合理性，本文也通过主观评判和客观测试比拟了装有透风盘和实心盘的车辆，主客观评判结果均注脚装有实心盘车辆的车内噪声和转向节振动无题目阶次，如图9和图10所示，而个中实心盘正巧无散热筋机闭，遵循本文假设，这意味着沿盘面周向目标也应无刚度转移，其盘面该当无位移动摇，也就无盘面振动，这从侧面响应了本文假设的合理性。

为验证以上假设的精确性，本节考试通过修建道理性的有限元数值模子来模仿制动盘机闭。本文中行使了HyperWorks软件对制动盘做四面体网格划分；同时，正在不影响验证结论的条件下，对制动盘上的局部工艺机闭（如倒角等）举行了合意简化；模子中行使的制动盘质料参数如表1所示。

对付模子中的载荷施加，因为制动时车速（或轮速）较高，制动盘转速速，正在极短工夫内，可近似以为一切制动盘面受到平均压力且与工夫无闭，即可将时变振动题目转化为盘面静态受载时的变形和位移题目来视察盘面的变形和位移量。

通过数值仿真，透风盘和实心盘盘面变形仿线所示。可看到，透风盘变形正在圆周目标呈周期转移，动摇周期为25，且其变形较大身分正巧为无散热筋加紧的身分，与刚度沿盘周向面转移的假设非凡吻合；而实心盘则正在圆周目标变形平均，与原本心机闭特性对应。

永诀提取透风盘和实心盘爆发最大变形的一圈圆周节点，并观望其法向位移量（以下简称位移量），可看到透风盘盘面位移量正在3. 00×10-3～6. 75×10-3 mm之间动摇，实心盘位移量则为恒定值3. 70×10-3 mm。

本文将盘面位移峰值减去谷值界说为制动盘盘面位移动摇量，由此计划获得的透风盘和实心盘盘面圆周目标最大位移动摇量结果永诀为3. 75×10-3mm和0，即透风盘正在受载时会爆发彰彰的位移动摇气象，且动摇周期随周相转移与散热筋的数目无别，而实心盘则没有位移动摇。进一步判辨可知，恰是因为盘面散热筋的存正在，导致了盘面刚度随周向身分转移，以是透风盘的盘面位移量正在盘周向呈周期性转移，而当压力身分旋改制化时，盘面位移随之爆发周期动摇，对应的挽救阶次与散热筋数目无别。

以是，可得透风盘盘面位移动摇量爆发的机闭振动是导致车内展示题目的直接缘由，而位移动摇量是由必然量的制动压力效用于刚度随周向身分转移的透风盘盘面而爆发的。

上一节判辨获得了透风盘振动的基本缘由，而驾御透风盘环节参数及其对透风盘振动的影响则是抑遏透风盘振动的条件前提，本节将着重于这些身分的判辨。

影响透风盘振动的环节参数首要是受力和机闭等效刚度，遵循透风盘截面的简化机闭受力争（图14）可知，制动盘面压力p、盘面厚度T、散热筋高度H和散热筋跨距L 是最重心的影响身分，以是本节将诈欺仍旧验证的数值模子着重判辨以上几个身分对位移动摇量的影响。

如前文所述，主观评判制动深度越大，车内制动噪声越大，注脚制动压力p 对制动盘动摇量有直接的影响。

本文选用了轻度、中度和重度制动3种工况为代表举行了判辨。轻度、中度和重度的制动深度永诀为30%、50% 和100%，其制动压力永诀为3、5 和10 MPa。计划获得的盘面圆周目标最大位移动摇量正在3 种工况下永诀为1. 10×10-3、1. 87×10-3 和3. 75×10-3 mm，注脚制动压力与动摇量正联系，即减小透风盘制动力分拨、车质料和制动加快率等身分均会使位移动摇量减小。

为琢磨最卑劣工况，后3个影响身分均选用重度制动工况。此末节将判辨盘面厚度T 对盘面位移动摇量的影响，原形态制动盘盘面厚度T 为7 mm，本文中比拟了盘面厚度为8、9和10 mm的盘面位移动摇量，个中最大动摇量汇总结果如表2所示。结果注脚，跟着盘面厚度增众，制动盘盘面位移动摇量虽细微低落，但盘面质料却明显增众。

原形态制动盘盘面厚度H 为16 mm，此处判辨了区别散热筋高度对应的制动盘盘面位移动摇量。制动盘质料及其最大动摇量结果如表3所示，可看到散热筋高度大幅消重时，制动盘盘面动摇量消重极小，即散热筋高度对付动摇量的影响有限。

原形态圆周目标散热筋之间的跨距L 均为31 mm，正在圆周目标平均计划了25个散热筋。比拟区别跨距环境下制动盘盘面的位移动摇量，其质料及最大动摇量汇总结果如表4所示。结果注脚，散热筋跨距减小，散热筋个数增加，制动盘盘面动摇量明显低落，同时制动盘质料转移不大。

通过以上对影响制动盘位移动摇量的几个环节影响身分的判辨可知：散热筋高度正在常用领域内转移对制动盘位移动摇量影响很小，可渺视；盘面厚度的增众虽能减小位移动摇，但质料增众太众，较难行动量产计划；制动压力与位移动摇量正联系且可调，但属于整车优化范围，通俗需整车软硬件协同配合；而散热筋跨距对位移动摇量有非凡明显影响，且仅涉及制动盘自己机闭优化，同时质料增众很少，应为打算中最苛重的优化目标。

此外，遵循图10中实心盘和透风盘的车内比拟结果和本节获得的基础结论，可获得盘面最大位移动摇量的履历值约为小于5. 00×10-4 mm。

基于上一节提出的优化散热筋跨距的基础目标和最大位移动摇量履历值，并纠合制动盘样件的加工工艺，给出了制动盘优化计划，其机闭如图15所示，个中制动盘盘面厚度7. 5 mm，散热筋高度13. 5 mm，散热筋跨距16. 5 mm，散热筋45个。

通过对优化形态与原形态仿真验证可知，优化形态的位移动摇量为1. 70×10-4 mm，比拟于原形态的3. 75×10-3 mm明显消重至约1∕22，也餍足上节提出的5. 00×10-4 mm履历值。

将优化形态制动盘装置正在有制动噪声题目的车上，经主观评判，制动噪声题目完整消散；客观测试结果如图16和图17所示，车内改进10-20 dB（A）支配，转向节本体振动改进10-30 dB。

鉴于本文提出的优化思绪和优化环节点的有用性，该法子已运用于2021年上市的纯电动车NVH打算开辟中，同时也已扩充并运用于带有透风盘式制动器的同化动力车型。

本文考虑的全速段低频制动噪声是纯电动车型NVH开辟中遭遇的一类新题目。针对新题目，本文确认了制动噪声产希望理是透风盘正在制动压力下，盘面机闭刚度漫衍不均爆发了盘面振动位移动摇量，从而导致透风盘振动并惹起车内噪声题目。同时，通过判辨透风盘环节参数对位移动摇量的影响，确定了此题目最首要影响身分为散热筋跨度，即散热筋跨度越小则位移动摇量越小，文中也给出了盘面最大位移动摇量的履历值。

针对此结论对透风盘机闭举行了优化和样件制制，整车主客观结果均注脚优化计划可完整处置车内制动噪声题目，此考虑成就不只已运用于上市的纯电动车型，也已正在带有透风盘式制动体例的同化动力车型上运用；同时本文提出的优化法子可为透风盘式制动体例NVH打算奠定根底。

正在本文考虑的根底之上，另日可通过众参数优化法子深远考虑环节身分和位移动摇量之间的表面相干，为具有大散热量透风盘的打算开辟供应更紧密量化的央求和目标。

汽车测试网-建设于2008年，报道汽车测试手艺与产物、趋向、动态等 相闭邮箱 marketing#auto-testing.net (把#改成@)