PICO 汽車 NVH 實測案例
從三個疑似點位,找出轉向系統異音源
本案例針對電動車行經顛簸路面時出現的轉向系統異音,在三個疑似位置安裝加速度計,並透過兩次量測比較各點位與方向的振動幅值。結果顯示,點位 1 的左右方向最接近異音來源,判讀結果也與車廠原先的診斷一致。
電動車轉向系統異音如何定位?
定位電動車轉向系統異音的重點,是在相同路況下重現故障,並同步比較多個疑似點位的振動反應。當某一點位與方向在異音事件發生時持續呈現較大的振動幅值,代表該位置更接近振動來源,可作為後續拆檢與結構確認的優先順序。
本次測試依照以下流程進行:
- 重現異音:讓待測車輛駛過可穩定觸發異音的顛簸路面。
- 設定點位:依客戶經驗選出點位 0、點位 1 與點位 2 三個疑似位置。
- 安裝感測器:在疑似位置安裝加速度計,記錄每個通道對應的點位與方向。
- 同步擷取:使用 PicoDiagnostics 與 PicoScope 7 記錄故障發生時的時域波形。
- 比較幅值:比較各通道在相同事件中的振動幅值,找出反應較大的位置與方向。
- 交換點位複測:保留基準點位並更換另一個量測位置,確認判讀結果是否一致。
- 配合實車檢查:將量測結果與結構檢查、零組件狀態及其他診斷資訊交叉確認。
案例背景:顛簸路面引發的轉向系統異音
一家電動車廠的 NVH 測試部門希望導入可攜式量測工具,讓售後據點先完成資料擷取,再由工程團隊進行分析,降低每次發生異音問題都必須派員到場的時間與人力負擔。
測試車輛在通過顛簸路面時,轉向系統會出現明顯但不連續的異音。客戶已掌握可能的故障區域,本次測試的目的,是驗證 Pico NVH 工具能否透過客觀振動資料,辨識較接近異音源的位置與主要振動方向。
測試設備、點位與通道如何配置?
三個疑似點位與測試環境
客戶工程師先提出點位 0、點位 1 與點位 2 三個疑似位置。測試時將加速度計固定於這些位置,並在相同顛簸路段重現異音,以降低測試條件差異對判讀的影響。
兩個加速度計與四個量測通道
本案例使用兩個加速度計與四個量測通道。點位 1 使用三軸加速度計,同時觀察前後、上下與左右方向;另一個加速度計則用於比較其他疑似點位的左右方向振動。
| conduit | 波形顏色 | 量測點位 | 量測方向 |
|---|---|---|---|
| A | 藍色 | 點位 1 | 前後方向 |
| B | 紅色 | 點位 1 | 上下方向 |
| C | 綠色 | 點位 1 | 左右方向 |
| D | 黃色 | 點位 2 | 左右方向 |
為什麼使用時域波形判讀?
本案是車輛通過顛簸路面時才出現的短暫、非週期性異音,因此先使用時域波形觀察事件發生當下的振動幅值。時域圖可直接呈現各通道隨時間產生的振動變化,便於比較同一異音事件中哪個點位與方向的反應較大。
如果問題與特定車速、轉速或週期性激振有關,則可能還需要結合頻域、階次或其他分析方法,不能只靠單一時域畫面下結論。
第一次測試:比較點位 1 與點位 2
第一次測試保留點位 1 的三軸量測,並以 D 通道記錄點位 2 的左右方向。PicoDiagnostics 與 PicoScope 7 的波形均顯示,點位 1 的左右方向,也就是綠色 C 通道,在故障事件中具有較大的振動幅值。
PicoDiagnostics 量測結果
從 PicoDiagnostics 的四通道時域波形可見,點位 1 的左右方向振動量高於該點位的前後、上下方向,也明顯高於點位 2 的左右方向。這表示點位 1 較可能接近本次異音的振動來源。
PicoScope 7 量測結果
PicoScope 7 擷取的波形呈現相同趨勢:綠色 C 通道的振動幅值最大。兩套軟體得到一致的相對結果,因此第一次測試先將點位 1 列為較接近異音源的位置。
第二次測試:比較點位 1 與點位 0
第二次測試維持 A、B、C 通道對點位 1 的三軸量測,並將黃色 D 通道的加速度計由點位 2 改接至點位 0。這項配置可用點位 1 作為共同基準,再確認它相對於點位 0 的振動差異。
PicoDiagnostics 量測結果
PicoDiagnostics 的第二次量測仍顯示,點位 1 左右方向所對應的綠色 C 通道具有最大振動幅值;黃色 D 通道在點位 0 的反應相對較小。
PicoScope 7 量測結果
PicoScope 7 的第二次量測同樣顯示綠色 C 通道反應較大,再次支持點位 1 比點位 0 更接近振動來源的判讀。
測試結果:異音源最接近點位 1
綜合兩次測試,點位 1 的左右方向在 PicoDiagnostics 與 PicoScope 7 中均呈現較大的振動幅值,因此可判斷點位 1 最接近本次異音的振動來源。這項結果也與客戶先前的診斷方向一致。
需要注意的是,振動幅值比較的作用是縮小檢查範圍與建立故障假設,不代表只靠單次波形就能直接判定某個零件已損壞。實務上仍應配合零組件固定狀態、間隙、磨耗、結構傳遞路徑及其他診斷結果,確認真正的故障原因。
新版 PicoBNC+ NVH 套裝如何縮短量測流程?
本案例使用兩個加速度計分兩次比較三個點位;若使用具備足夠感測軸數的新版 PicoBNC+ NVH 診斷套裝,可在一次測試中同步觀察更多位置與方向,減少重新布點及重複路試的需求。
新版 BNC+ 感測器可直接連接相容的 PicoScope 車用示波器,系統會自動辨識並套用設定。依目前產品配置,最高可支援 12 軸振動量測;實際可同步量測的點位與方向,仍取決於所選套裝、感測器數量與通道配置。
哪些團隊適合使用汽車 NVH 診斷工具?
需要將主觀的「聽到異音」轉換成可保存、比較與共享的量測資料時,汽車 NVH 診斷工具可協助團隊建立較一致的判讀依據,特別適合下列使用情境:
- 車廠售後技術支援:由服務據點擷取資料,再交由工程團隊遠端分析。
- 汽車研發與驗證:比較不同設計、組裝條件或路況下的振動差異。
- 零組件供應商:記錄轉向、底盤、懸吊或動力系統的異常振動。
- 維修與技術培訓:保存案例波形,建立可回放與討論的診斷資料。
若想進一步了解其他汽車量測應用,可瀏覽 Pico Auto 汽車示波器與診斷方案;若需要一般性的振動異音診斷說明,也可延伸閱讀 Pico 汽車振動異音 NVH 診斷方案。
從猜測位置,進一步建立量測依據
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宏虹可依照車型、異音情境、既有示波器與預計量測軸數,協助企業評估合適的 Pico NVH 套裝與測試配置。
電動車與汽車 NVH 診斷常見問題
汽車 NVH 是什麼?
NVH 是 Noise、Vibration and Harshness 的縮寫,中文通常稱為噪音、振動與聲振粗糙度。汽車 NVH 診斷會結合駕乘感受與客觀量測資料,分析異常聲音、振動及其可能的傳遞路徑。
顛簸路面才出現的異音要看時域還是頻域?
短暫且非週期性的衝擊異音,可先使用時域波形比較事件發生時各通道的振動幅值;若異音與特定車速、轉速或週期性激振有關,則可能還需要搭配頻域或階次分析。
加速度計應該安裝在哪裡?
加速度計應優先安裝在疑似異音來源及其鄰近結構,並完整記錄每個感測器的點位、方向與通道。實際位置需依車型、零組件結構及故障重現條件調整。
NVH 量測資料可以用於遠端診斷嗎?
可以。量測資料可匯出並保存,供異地工程師進一步分析;但同時應記錄測試路況、感測器位置、方向、通道配置與故障發生時間,避免資料脫離測試條件後被錯誤解讀。
PicoBNC+ NVH 套裝適用哪些示波器?
新版 PicoBNC+ NVH 套裝適用於 PicoScope 4225A 與 4425A 車用示波器。其他或較早期型號應先確認適用的 NVH 套裝與配件版本。
NVH 量測可以直接判定損壞零件嗎?
NVH 量測可協助比較振動差異、縮小異音來源並建立故障假設,最終仍需配合結構檢查、零組件狀態與其他診斷結果,才能確認真正的故障原因。