动力总成悬置系统开发 李旭东
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发动机只是用来发电,可以让发动机运行在高效率区,动力系统会有一个比较高的效率,整车会有良好的燃油经济性。
通过对发动机、电机、电池参数的合理匹配,在软件中对整车进行了整车性能仿真分析,其结果都达到了设计目标。
下一步等样车制造出来后,对实车进行测试,然后与仿真分析结果进行对比。
参考文献:[1]余志生.汽车理论[M].北京:机械工业出版社,1998.[2]徐杨.串联混合动力客车参数选择及仿真[J].设计研究,2006(1).[3]贾姝超.基于日产e-POWER的串联混合动力系统工况适应性研究[J].2019中国汽车工程学会论文集,2019.表7仿真结果表工况单位数值目标WLTC油耗L/100km 5.57 6.01表8对比表类型动力配置WLTC油耗2022法规目标值HEV双电机串联 5.57 6.27燃油车1.5升增压发动机+手动变速箱1.5升增压直喷发动机+6AT变速箱1.5升增压直喷发动机+8AT变速箱2.0升增压直喷发动机+6AT变速箱2.0升增压直喷发动机+8AT变速箱8.258.838.989.910.125.986.296.296.356.350引言动力总成作为激励源,在车辆怠速或行驶过程中,时刻向悬置被动侧的车架部位传递着振动能量,该振动能量在传递过程中不管为减弱还是放大,都会直接影响客户对车辆的主观感受,所以悬置系统的设计在整车测评中尤为重要。
一直以来,国内外许多学者针对悬置系统的设计、优化问题,进行过大量的研究。
John Brett[1]将优化目标定为车厢,利用“最小响应法”,对悬置系统进行优化设计;Seonho Cho[2]选取座椅和转向柱为优化目标,利用能量解耦法,优化悬置系统,得到较好的结果,使得两个部位振动加速度值均减小;在悬置系统设计中,LE Ooi等[3]人增加了悬置橡胶阻尼及动刚度参数,将运算模型创建的更为准确;针对悬置支反力的研究,周冠南等[5]人利用序列二次规划法,对悬置刚度进行优化,目的使发动机的传递力达到最小;侯勇等[6]人应用遗传算法,对变量参数进行寻优,不仅提高了求解效率,还能得到全局最优解。
2006年(第28卷)第8期汽 车 工 程A uto m otive Eng i neer i ng2006(V o.l 28)N o .82006165汽车动力总成悬置系统位移控制设计计算方法**广东省自然科学基金博士启动项目(04300111)和宁波拓普集团2005年度研发基金资助。
原稿收到日期为2005年9月15日,修改稿收到日期为2005年11月4日。
上官文斌1,3,徐 驰1,黄振磊1,李 岐2,李 涛2(11宁波拓普减震系统有限公司,宁波 315800; 21泛亚汽车技术中心有限公司,上海 201201;31华南理工大学汽车工程学院,广州 510641)[摘要] 论述了动力总成位移控制设计的一般原理。
以一轿车动力总成4点悬置系统为例,针对汽车的一特殊行驶工况,对动力总成的质心位移、悬置位移和支承点反力进行了计算。
文中论述的动力总成位移控制的设计思想和计算方法对汽车动力总成的设计具有指导意义。
关键词:汽车动力总成悬置系统,力位移非线性关系,位移控制D esi gn ofM oti on Control f or A uto m oti ve Po w ertrai n M ounti ng Syste m sShangguan W enbin 1,3,X u Chi 1,Huang Zhenlei 1,L iQ i 2&Li Tao211N i ngbo Tuopu Vibra tion Isol a tion C o .L t d.,N i ng bo 315800; 21P an Asi a T ec hn i ca lAu t omotive Cen t er Co.,L t d.,S hangha i 201201;31C olle ge of Au to m oti ve Eng i n ee ring,Sou t h Ch i na Universit y of Tec hn ology,Guang zhou 510641[Abstrac t ] The general pri n ciple for the desi g n o fm otion contro l for auto m otive po w ertrain m ounti n g syste m is presented .A i m i n g at a spec ific driving m ode of a car engine w ith a 4-po i n tsm oun,t the disp lace m ents of cen terof grav ity of po w ertrai n and the d isp lace m ents and reaction forces at mounting points are calcu lated .K eyw ords :Auto m otive pow er t rai n m ounting syste m,N onlinear relation bet w een force and displace -m ent ,M otion control1 前言在汽车动力总成悬置系统振动控制设计中,以下2点为基本设计内容。
沙滩车动力总成悬置系统模态分析及优化朱红霞1,楼贵东1,卓耀彬2,柳维好1,游张平2,江洁2(1.浙江涛涛车业股份有限公司,浙江丽水323000;2.丽水学院工学院,浙江丽水323000)0引言本文所述的新型沙滩车[1-2]动力总成包括发动机、齿轮减速箱和发电机等元部件,其安装在悬置支架上。
区别于旧款车型的刚性联接方式,动力总成悬置支架通过4个橡胶缓冲套筒[3]柔性安装在车身框架上,缓冲套筒起到减低和隔离动力总成振动的作用,从而提高驾驶的舒适度。
由于惯性和气体压力等因素,发动机在运转时会产生周期性振动,从而激发车身框架的振动,降低驾驶的舒适性。
当沙滩车处于怠速状态时,发动机的振动则是引起车身振动的主要激振源。
因此,本文对动力总成、悬置支架和车身框架构成的系统进行结构模态分析[4],寻找系统的共振频率及结构薄弱环节,并针对薄弱环节,提出对应的优化方法。
动力总成悬置系统模态分析结果有助于优化发动机的转速控制策略,为后续动力学分析和减振优化提供依据。
1动力总成悬置系统模态分析本文应用Abaqus[5]软件进行动力总成悬置系统的模态分析及优化。
1.1动力总成悬置系统模型新型沙滩车整车系统包括动力总成、车身、前轮、后轮、悬架、转向等部分,如图1所示。
基于分析动力总成对车身振动影响的目的,首先建立动力总成悬置系统简化的三维实体模型,再导入Abaqus软件,形成动力总成悬置系统有限元分析模型如图2所示。
此模型忽略了车轮、转向、悬架等结构部分,保留动力总成、车身框架、悬置支架和缓冲套筒等关键结构。
由于动力总成真实结构复杂,为材料定义和网格划分车身框架、悬置支架和动力总成等材质为碳钢,缓冲套筒夹层材质为氢化丁腈橡胶[6],各材料的物理特性参数摘要:采用Abaqus软件,建立包括动力总成、车身框架、悬置支架和缓冲套筒等关键结构的新型沙滩车动力总成悬置系统有限元分析模型;经过模态分析,计算得到发动机最高工作频率范围内的共5阶模态频率和振型,并分析各阶模态形成的原因;分析得第3阶模态振动方向与活塞运动方向相近,易引起车身框架的共振,是悬置系统结构的薄弱环节;针对此薄弱环节,对车身框架进行优化,通过优化前后的悬置系统模态分析结果的对比分析,达到较好的优化效果;动力总成悬置系统模态分析结果为发动机控制策略优化提供参考,也是后续的动力总成悬置系统动力学分析和减振优化的基础。