某乘用车整车怠速抖动控制研究

针对某乘用车整车怠速抖动问题,采用NVH测试手段分析整车抖动频谱特征,进行动力总成悬置系统刚体模态试验来确认抖动产生原因,通过整车16自由度CAE模型进行悬置刚度参数敏感度分析,并提出有效的优化方案,对于怠速抖动的解决具有一定参考意义。     

电动车动力总成在机械-电磁激励下的振动分析

以典型集中驱动式电动车的动力总成为研究对象,首先建立综合考虑驱动电机、传动系统、悬置支架以及冷却水套等影响的刚柔耦合模型,进行模态仿真分析与试验验证;然后分析作用于动力总成的电磁激励和机械激励,提出考虑电机控制策略影响的电磁激励仿真方法;最后进行电磁-机械综合激励作用下的电动车动力总成振动特性仿真与试验验证。结果表明,所提出的机-电-磁-控多物理场仿真方法可以有效的揭示多源动态激励对动力总成振动的影响,为电动车动力总成优化设计奠定理论基础。     

半主动控制电流变液压悬置隔振性能仿真研究

对半主动控制式电流变液压悬置的结构及工作原理进行了描述,考虑阻尼通道及电流变液的特性,建立了该悬置的动力学仿真模型.选择模糊控制作为控制算法,通过仿真计算研究了该悬置的隔振性能.利用ADAMS软件,建立了汽车动力总成悬置系统的六自由度动力学模型,对采用半主动控制式电流变液悬置的动力总成系统进行了仿真研究,并将其结果与采用被动悬置的动力总成系统的振动特性进行了比较分析.研究结果表明:施加控制之后,动力总成的振动将大为降低,这说明采用半主动控制式电流变液压悬置能很好地改善悬置的隔振性能.     

基于整车模型的动力总成悬置振动仿真及优化

针对现有动力总成悬置系统6自由度的不足,建立了动力总成-整车悬置系统的13自由度数学模型.分析比较了6自由度模型与13自由度模型包括固有频率在内的振动特性的区别,并运用MATLAB/Simulink建立了仿真模型,在模型中对优化结果进行了虚拟仿真,结果表明所优化的参数可以有效地提高悬置的隔振效果,所建立的模型可用作优化设计的虚拟样机平台.     

基于遗传算法的混合动力汽车动力总成悬置系统的优化设计研究

为了提高并联式混合动力汽车动力总成五点悬置系统的隔振性能,建立了动力总成五点悬置的动力学模型,以动力总成六自由度能量解耦与固有频率的合理分配为优化目标,五个悬置点的各向刚度为设计变量,采用遗传算法对悬置系统进行优化。应用上述方法对某并联式柴电混合动力汽车悬置系统进行了优化,动力学仿真与实车试验结果表明,悬置优化后消除了整车怠速工况时方向盘抖动,验证了所提方法的合理性。同时,遗传算法克服了序列二次型规划算法（SQP）易收敛于局部最优解的缺点,得到的悬置系统解耦性能优良,优化结果稳定可靠。     

集中驱动式纯电动车动力传动系统扭转振动研究

针对电动车存在的动力传动系统扭转振动问题,提出综合考虑控制电机动态特性及传动系统间隙/柔性的机电耦合仿真方法。建立考虑电磁刚度影响的传动系统扭转振动集中质量模型,研究模态特性,并试验验证模型的正确性;考虑齿间侧隙及半轴柔性,搭建传动系统集中-分布质量模型进行动态响应仿真及试验验证;建立、仿真控制电机模型及机电耦合模型,获得转矩波动影响下传动系统扭转振动时频响应。结果表明,所提机电耦合仿真方法能呈现较丰富的动力学现象,有助于进一步揭示电动车传动系统扭转振动特性。     

基于TPA和遗传算法的动力总成悬置系统优化设计

针对某前置前驱(FF)的乘用车的怠速抖动问题,提出了基于传递路径分析(TPA)和遗传算法的动力总成悬置系统优化设计方法。利用TPA技术,将悬置系统固有特性和车内目标点振动响应相联系,并综合利用悬置系统6自由度模型,考虑其解耦率和固有频率分布,建立了悬置系统优化数学模型,进而利用NSGA-II遗传算法对其进行多目标优化,获取最优的刚度参数,通过悬置试制,进行整车匹配测试。实验结果表明,优化后的悬置系统隔振性能大幅提升,车内目标的振动响应量表现较优,有效解决了乘用车的怠速抖动问题,验证了所提出的优化方法的有效性。     

考虑整车的刚柔多体全浮式驾驶室悬置系统参数优化设计

在考虑车架柔性的基础上研究商用车驾驶室悬置参数优化问题。建立了基于整车的刚柔多体全浮式驾驶室悬置系统参数化模型,对驾驶室悬置系统和底盘主悬置系统进行参数匹配优化设计,提高了整车系统的平顺性。     

动力总成悬置系统隔振优化与工程应用

针对某车辆在怠速工况下动力总成晃动较大的现象,利用ADAMS建立悬置系统仿真模型,并结合实验测试数据,验证模型的正确性。以悬置刚度参数为设计变量,以固有频率合理分配为约束,以悬置系统能量解耦和隔振传递率最小为目标,对动力总成悬置系统进行分析优化。整改后,对整车进行试验测试,结果表明,悬置系统隔振性能明显提高。     

电动车动力传动系机电耦合扭转振动分析与控制

对电动车动力传动系统的机电耦合扭转振动进行分析与控制。利用整车转鼓试验测得稳态工况下的电流信号,分析引发传动系统扭转振动的主要电流激励谐次;基于最大转矩电流比控制方法,结合传动系统机械振动模型,搭建综合考虑机械、电气相互影响的机电耦合模型,进行仿真分析;提出能够减小传动系统扭转振动幅值的电流谐波优化方法,阐述其原理并搭建其控制模块。控制前后的仿真结果表明,电流谐波优化方法可以有针对性的抑制电流的5倍、7倍谐波,减小6倍电流频率的转矩波动,降低传动系统在中高频固有频率处的振动幅值。     

集中驱动式电动车动力总成系统振动特性分析

建立某集中驱动式纯电动车动力总成系统的动态有限元模型,对作用于动力总成的各种激励进行分析和数值模拟。机械激励部分考虑齿轮传动系统的时变刚度、误差激励和齿轮冲击力,电磁激励部分通过永磁同步电机2D有限元电磁仿真得到作用于定子上的径向和切向电磁力波。将各类激励施加于动力总成箱体并进行动态响应求解,通过消声室整车试验验证仿真结果的准确性。结果表明,将动力总成视为整体、综合考虑各类激励的仿真方法能较好的预测电动车动力总成的振动特性。     

基于有限元法的动力总成悬置系统解耦方法研究

传统的动力总成悬置系统解耦方法通常是基于6自由度刚体-悬置数学模型得到与6自由度相关的解耦率。这种方法忽略动力总成悬置系统与车身、轮胎等子系统的耦合作用,难以反映实车状态下的解耦情况。为此,采用一种基于有限元法对动力总成悬置系统进行解耦的新方法。算例一用此方法对动力总成悬置系统有限元模型进行解耦,并与传统6自由度刚体-悬置数学模型解耦得到的解耦率进行对比,结果表明两种方法输出的模态解耦率矩阵结果基本一致,证明新方法的正确性与可行性。算例二基于整车有限元模型,用有限元法进行解耦,得到与整车13自由度相关的真实解耦率,证明新方法的收益性。     

电动汽车加速横向抖动分析与优化

电动汽车大扭矩加速时普遍存在因半轴轴向派生力引起的整车横向抖动问题。以某电动车型前驱动系统引起的整车横向抖动问题为背景，通过主观评价和客观测试识别抖动频率特征和主要传递路径，从悬置刚度、半轴派生力、半轴角度、车身前端模态等方面提出系统的解决方案，将座椅导轨抖动幅值从0.45 m/s²降低到0.1 m/s²。提出整车横向抖动传递函数概念，将整车级抖动目标分解为半轴派生力目标和整车传递函数目标，并通过优化悬置布置和模态分布以降低传递函数。抖动解决方案和目标分解方法对电动汽车驱动系统NVH开发具有参考意义。     

乘用车起步抖动仿真建模研究

针对手动挡乘用车起步抖动问题,采用Simulink建立一套包含动力总成系统、悬架系统及车身的当量整车动力学模型。在模型中同时考虑了离合器的摩擦特性和多级扭转非线性特性。仿真得到汽车起步过程中的整车动力学响应,对车身纵向振动加速度进行时域及频域分析,并通过多辆不同实车试验验证所建立模型的合理性。同时,采用车身纵向振动加速度幅值及标准差作为判断依据,结果表明模型仿真与实车试验误差在8%以内。另外还剖析了模型仿真与实车试验的误差成因,为进一步研究起步抖动问题奠定基础。     

基于压电驱动的圆柱壳内振源振动传递控制

针对圆柱壳内振源振动通过环形支承向壳体传递的问题,提出一种基于压电作动器的主被动支承隔振方案,并通过振源-主被动支承-壳体耦合系统进行振动控制分析。根据Flugge壳理论,采用波传播法建立圆柱壳体振动模型,同时采用有限元方法建立振源及主被动支承的振动模型,最终使用子结构频响函数综合获得耦合系统振动模型。基于耦合系统模型和理想控制假设,在频域给出壳体振动可控性,并通过振源-主被动支承-壳体试验系统验证控制的有效性。仿真与试验结果表明,基于压电作动器的主被动隔振方案能显著降低壳体的宽带和线谱振动。     

考虑电机控制策略影响的电动车动力总成振动分析

针对电动车动力总成存在的结构振动问题,提出机-电-磁-控一体的仿真方法,并在此基础上进行控制策略优化。首先,搭建综合考虑电机控制策略、电机电磁作用及详细机械结构的动力总成模型,体现所研究对象机电一体化的特点;然后进行电机电流、电磁力及总成振动响应的仿真与试验,验证所提多物理场仿真方法的正确性;最后从控制策略优化角度,而非机械结构改变角度,对系统进行了优化。结果表明,基于预测模型控制的直接转矩控制策略,与原有的基于最大转矩电流比的控制策略相比,更有利于降低电动车动力总成表面的振动响应。研究结果可为电动车动力传动系统的匹配、集成以及整体性能的提升提供参考。     

基于有限元法的动力总成悬置系统解耦方法研究

传统的动力总成悬置系统解耦方法通常是基于6自由度刚体-悬置数学模型得到与6自由度相关的解耦率。这种方法忽略动力总成悬置系统与车身、轮胎等子系统的耦合作用，难以反映实车状态下的解耦情况。为此，采用一种基于有限元法对动力总成悬置系统进行解耦的新方法。算例一用此方法对动力总成悬置系统有限元模型进行解耦，并与传统6自由度刚体—悬置数学模型解耦得到的解耦率进行对比，结果表明两种方法输出的模态解耦率矩阵结果基本一致，证明新方法的正确性与可行性。算例二基于整车有限元模型，用有限元法进行解耦，得到与整车13自由度相关的真实解耦率，证明新方法的收益性。     

工况传递路径分析在方向盘振源识别中的应用

针对某三缸发动机车辆怠速工况下方向盘抖动的问题,利用工况传递路径分析方法找出方向盘抖动的原因。首先采集怠速工况的动力总成悬置点和方向盘的振动加速度信号,使用奇异值分解建立从动力总成悬置被动端到方向盘的振动传递矩阵。然后对比传递矩阵合成的振动信号与拾振点的实测信号,验证了传递矩阵的正确性。最后计算各条路径对方向盘的振动能量贡献量,结合模态分析和信号的频谱分析,发现导致方向盘抖动的主要原因是副车架的共振,为解决方向盘抖动问题提供了依据。     

基于动力总成-整车模型的发动机等效激励参数识别

发动机激励的提取对于动力悬置系统的设计至关重要,但目前发动机载荷识别以逆矩阵法为主,存在工作量大、耗时较长等不足。提出了一种新的发动机激励识别的方法:建立发动机等效激励参数模型,并将该激励加载于动力总成-整车仿真模型上,从而计算出悬置上下支点振动加速度;以仿真与试验加速度的差异为目标,采用遗传算法,对等效激励的参数进行识别,从而识别出发动机多方向激励;通过引入随机因子保证发动机激励识别的准确性。运用该方法对某款轿车进行了分析,所得加速度曲线拟合度高,载荷识别结果较好;运用识别激励进行悬置优化,最终怠速频率下悬置系统的隔振性能大幅度提升。     

汽车发动机悬置系统多目标设计优化研究

动力总成悬置系统对于汽车振动与噪声控制十分重要,通过考虑车身耦合因素,建立动力总成悬置系统十五自由度耦合模型,以扭矩轴解耦率和总传递振动力为综合优化目标进行优化,并将整车常用行驶工况考虑在内,以整车实测数据辨识出发动机激振力作为系统实际输入,应用粒子群算法对悬置系统刚度参数进行优化。计算表明选择合适的刚度参数可以有效降低汽车的传递振动力,并提高扭矩轴解耦率,从而改善汽车乘坐的舒适性。