汽车发动机启停时具有半主动阻尼拉杆的动力总成悬置系统研究EI北大核心CSCD

提出减小汽车发动机启停振动的三种策略。考虑增加悬置系统的阻尼可以有效地减小发动机启停时的振动,设计并开发了一款半主动阻尼拉杆(hydraulic damping strut,HDS);建立包含半主动阻尼拉杆的整车13自由度动力学模型,提出发动机启停时基于动力总成和整车振动的动态响应评价指标和计算方法;基于动力总成悬置系统的设计方法,对半主动阻尼拉杆的安装位置和外通道的孔径进行优化计算;根据力的分担方法,通过对动态响应评价指标的计算,对半主动阻尼拉杆活塞孔径的尺寸和数量进行计算分析。通过试验对比分析在发动机启动及怠速时,不加半主动阻尼拉杆和加半主动阻尼拉杆时座椅导轨的纵向加速度值,验证了发动机启停时半主动阻尼拉杆设计方法的有效性。     

汽车动力总成悬置系统振动控制设计计算方法研究

建立了含有液阻悬置的动力总成悬置系统振动控制分析模型，当动力总成在路面激励和绕曲轴扭转方向激励下，给出了动力总成质心位移和悬置支承点动反力频响特性的计算公式；计算了一轿车动力总成质心位移和悬置支承点动反力的幅频响应，由此阐述了动力总成悬置系统中液阻悬置滞后角峰值频率和滞后角峰值大小设计的方法。计算结果表明，利用该方法设计的液阻悬置的动态特性，可以有效地控制动力总成在垂直方向的振动和绕曲轴方向扭转振动，减小悬置支承点动反力的幅值，从而减小车身的振动和降低车内噪声。     

动力总成悬置隔振设计

建立动力总成悬置系统六自由度模型,探讨用于动力总成悬置系统的优化目标,在此基础上对某国产汽车的动力总成悬置系统进行优化设计,优化后的动力总成悬置系统隔振性能优良,因此合理地选择发动机的悬置参数有利于降低发动机的振动向车内传递,进而提高车辆乘坐的舒适性。     

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。     

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。     

汽车动力总成悬置系统的研究发展

首先对动力总成悬置的理想动特性进行了阐述,分析了橡胶悬置、液压悬置的动特性,比较两者的隔振特性.其次,对半主动和主动控制式悬置结构及工作原理进行了描述.最后,提出了应用CAD技术进行悬置的前期优化设计.     

动力总成悬置系统隔振率的计算方法

基于动力总成为刚体的假设,根据A车型悬上、悬下点的加速度的实测值,建立了动力总成激励力的识别方法。由动力总成激励力计算结果,和悬下点IPI数据,给出了悬上、悬下点加速度和悬置的隔振率的计算方法。B车型的动力总成与A车型相同,但悬置系统与车身不同。由建立的模型计算了B车型悬置系统悬上点加速度,与实测值进行了对比分析,证明了动力总成激励力识别模型的有效性。利用识别的动力总成激励力,和测试得到的B车型悬下点的IPI参数,计算得到了B车型各个悬置的隔振率,与实测结果的对比分析证明了该研究建立的悬置隔振率计算方法的有效性。该研究识别得到的动力总成的激励力,可以用于评价动力总成振动。根据动力总成的激励力和悬下点的IPI参数,计算得到的悬置的隔振率,为悬置系统的优化设计提供了分析方法。     

动力总成悬置系统非线性刚度设计及优化

汽车发动机的振动对车辆乘坐舒适性具有重要影响,如何有效地隔离发动机的振动是汽车设计中非常重要的问题。常用的方法是将动力总成悬置系统的刚度按线性变化设计,但这已不能满足目前隔振设计的发展需求,针对这一现状,基于非线性数学模型,提出一种悬置系统刚度设计和优化方法。首先建立动力总成悬置系统的动力学模型,得到系统非线性振动微分方程,为了控制各工况下动力总成质心的位移,根据悬置系统非线性刚度曲线的设计要求,对各悬置非线性段位移拐点和对应刚度进行设计;然后基于能量法解耦理论,在MATLAB中利用遗传算法对动力总成悬置系统各段的刚度进行优化;最后,将优化结果与其在ADAMS软件中的仿真结果对比验证。优化结果表明,动力总成悬置系统各个方向的解耦率均能达到设计要求,各段固有频率得到合理分配。     

纯电动汽车动力总成悬置系统设计方法

根据纯电动汽车和内燃机汽车在动力总成激励上的不同,建立某型纯电动汽车动力总成6自由度动力学模型,以动力总成固有频率和能量分布合理分配为优化目标,各个悬置静刚度和安装位置为设计变量,应用MATLAB/Isight对悬置系统参数进行优化,优化后固有频率和能量分布均满足设计要求。为控制动力总成质心在各工况下的位移,对各悬置非线性段刚度及拐点进行设计,设计后的动力总成质心位移满足位移控制要求。     

客车动力总成悬置系统设计研究

针对某客车存在的振动偏大问题,对原悬置系统进行测试和隔振性能分析,并基于能量法解耦等解耦理论,以悬置的刚度和安装角度为变量进行改进设计,改善了悬置系统的隔振性能。通过整车振动试验,对原车悬置系统改进前后的数据进行比较,证明了改进设计的有效性和合理性。     

轻型商用车动力总成悬置系统隔振优化研究

以某轻型商用车设计开发阶段动力总成悬置系统的隔振优化问题作为研究对象,充分利用该动力总成悬置系统的基本特征,通过建立ADAMS仿真计算模型,掌握悬置系统的固有特性,并且获知系统y向与z向、x向与γ向的频率间隔太小,存在重叠趋势,在y-α-γ方向存在较为明显的耦合振动。为了通过优化改善系统隔振性能,针对原状态下的悬置系统,研究了悬置刚度和悬置位置对系统隔振特性的影响规律。结果表明：左右悬置的侧向刚度对y-α-γ方向的耦合影响较大;在一定范围内,前后悬置位置的靠拢可以显著提高系统的解耦度。依据系统隔振特性的影响规律,结合车型开发的现实条件,对悬置刚度和悬置位置进行了优化分析。优化后悬置系统固有频率间隔增大、各向解耦度显著提高,很好改善了原状态下存在的耦合现象。最后,计算悬置系统的振动响应特性曲线,发现优化后各悬置点的振动响应幅值总体下降,系统的隔振性能得到显著提高。     

动力总成悬置系统怠速隔振优化策略研究

在车型早期开发阶段,模态解耦设计是动力总成悬置系统怠速工况隔振设计的理想选择。如何选择解耦坐标系,以及制定出合理的模态优化策略是获得具有良好隔振性能悬置系统的关键。本文通过对比研究动力总成悬置系统刚体模态参数与动态悬置力响应之间的关联性,指出悬置系统模态解耦设计时提高有效性的一般性规则。     

汽车动力总成主动悬置系统分层控制策略研究

针对汽车动力总成主动悬置系统结构特点,考虑作动器动态特性对系统控制精度的影响,提出了一种分层控制方法。在对三自由度1/4车主动悬置系统分析的基础上,推导了悬置系统和电磁作动器控制电路的数学模型,采用分层控制策略对悬置部分和作动器电路部分设计了上、下层控制器。上层悬置控制器采用综合性能较好的LQR控制,并利用遗传算法对其性能指标权重系数进行优化;下层作动器电路部分采用简单实用的PID控制,并利用粒子群算法对其参数进行优化。最后,通过对所设计的主动悬置系统设置两种典型工况进行仿真验证。结果表明:相比于传统控制,按照分层控制策略设计的主动悬置系统能够针对汽车不同工况实施更精确的控制,并且具有较强的鲁棒性和力跟踪性。     

动力总成悬置系统影响车内噪声的试验研究

以某乘用车加速工况车内噪声为研究对象,以悬置主动端支架模态频率和悬置动刚度为变量,系统性地试验研究了支架和悬置对车内噪声的影响规律。首先,设计并试制高、中、低三套模态频率不同的悬置支架并装车对比试验,结果表明,车内噪声水平主要由低频段噪声分量决定,中频段次之,高频段噪声分量的贡献可忽略;支架对车内噪声的影响在于其共振诱发的中频段噪声,一阶模态大于700 Hz的高频支架方案可有效降低中频段噪声。其次,液压悬置充、放液对比试验表明,悬置刚度主要影响低频段噪声,因而也决定着车内噪声水平。在此基础上,综合采用高频支架和倒置液压悬置的组合方案,有效改善了低频段和中频段车内噪声,进一步验证了前述结论。     

动力总成悬置系统稳健设计的区间和随机模型对比研究

由于测量、加工、安装误差及老化等原因,悬置实际刚度通常在其名义设计值附近波动。为提高悬置系统频率配置和解耦布置的稳健性,文中采用区间数描述悬置刚度的波动范围,采用区间概率度和区间可靠度分别表征频率配置和解耦布置的稳健性,首先建立了悬置系统的区间稳健优化模型。假设悬置刚度的波动服从均匀分布,建立了悬置系统的随机稳健优化模型。将两种优化模型用于对某轿车悬置系统频率和解耦率的稳健性优化,结果表明,区间和随机稳健优化结果具有较好地一致性。     

重型汽车动力总成悬置NVH性能研究

以某重型汽车动力总成悬置系统为研究对象,从理论上分析动力总成悬置的隔振原理及设计的基本原则,通过仿真计算与实车试验相结合研究重型汽车常见的4点悬置与4+2点悬置布置型式对动力总成刚体模态频率分布、各阶模态解耦、悬置在各工况时的隔振效率及驾驶室内关键点振动的影响。结果表明：4点悬置布置型式在车辆行驶于良好路面时均表现出较好的性能,但当路面状况差时,为有效缓减路面冲击应该考虑采用4+2点悬置布置型式。     

燃料电池轿车动力总成悬置系统优化研究

分析电机激励与传统内燃机激励区别,建立某燃料电池轿车动力总成悬置系统12自由度力学模型。对悬置系统进行分析和优化计算及提出相应改进方案。     

基于Matlab的动力总成悬置系统解耦优化

以某车型怠速运转时方向盘剧烈抖动为背景,测量动力总成和悬置参数,建立了动力总成悬置系统的6自由度数学模型,通过解耦计算,发现各个方向耦合比较严重,需要进行系统优化设计;应用撞击中心理论,对前后悬置位置进行调整,然后以悬置系统的刚度、悬置倾斜角度为约束变量,使用Matlab的多目标优化函数fgoalattain,以6个方向的耦合最小为目标函数进行优化设计,结果表明此方法能够在一定的约束范围内较好的实现各个方向的解耦,具有较高的实用价值。     

动力总成悬置系统解耦布置的鲁棒性分析

基于实验设计方法,仿真分析了汽车动力总成悬置系统解耦布置的鲁棒性。以某款车的动力总成悬置系统为例,计算了悬置静刚度对悬置系统固有频率和解耦率变化的贡献率,识别出了对悬置系统解耦布置影响较大的悬置静刚度参数。算例结果表明,悬置系统固有频率和解耦率的变化是多个刚度参数共同作用的结果,悬置系统三个平动方向的固有频率和解耦率受刚度参数变化的影响较小,三个转动方向的固有频率和解耦率受刚度参数变化的影响较大。文中方法为设计解耦布置优良、稳健的动力总成悬置系统提供了一般的分析方法和理论依据。     

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。