汽车动力总成质心与惯性参数测试实验台的开发

介绍了一种基于三线扭摆法测试动力总成质心和惯性参数的测量方法和实验台的开发。该方法和实验台的特点是:(1)采用悬吊法悬吊被测试物体,因而容易保证被测物体的质心落在三线摆的扭摆轴线上;(2)计算质心与惯性参数的方法基于坐标变换,坐标变换中的数据由测量的坐标点计算得到。坐标点由三坐标测量仪测量得到,测试精度高。对一个长方形组合件的质心和惯性参数进行了测试,并和理论值进行了对比,表明了实验台具有测试简单、高效和文中的数据处理方法有效、精度高的特点。给出了一个动力总成质心与惯性参数的测试结果,分析表明基于该测试方法和数据处理方法建立的实验台和数据处理系统,具有较好的测试重复性和测试精度。     

发动机动力总成惯性参数的扭摆测试研究

发动机动力总成的惯性参数包括其质量、质心位置、转动惯量、惯性积和惯性主轴.本文应用"悬线法"原理与计算机三维模型分析相结合的方法测量发动机动力总成质心位置,并研究应用三线扭摆法测量发动机动力总成转动惯量、惯性积,并计算出其惯性主轴.     

基于惯性参数的动力总成悬置系统解耦分析

基于传统的动力总成悬置系统6自由度模型,可得到与6自由度相关的解耦率。而通过商业软件Adams建立动力总成悬置系统模型并利用vibration插件进行计算时,平动方向上的解耦率与传统6自由度模型相同,而转动方向上的三个分量被分解为6个与惯性参数相关的分量。基于Adams模态能量表达,用Matlab软件编写动力总成悬置系统的解耦率计算程序,利用多目标优化方法对悬置系统进行优化设计。结果表明,对悬置刚度进行优化能有效提高解耦率。     

考虑惯性参数测量误差的动力总成悬置系统优化方法

汽车动力总成的惯性参数（转动惯量和惯性积）通常采用实验方法进行测量,测量误差一般不超过3 %。动力总成悬置系统的固有特性与动力总成惯性参数、悬置刚度、位置、角度密切相关,从而悬置系统的固有频率和解耦率的理论设计值与其真实值之间必然存在一定程度偏差。采用均匀分布随机变量描述惯性参数,以悬置刚度为优化设计变量,提出稳健优化模型对某轿车悬置系统固有特性进行稳健优化。优化结果表明,与确定性优化方法相比,稳健优化方法可以较大幅度地提高频率、解耦率、频率间隔的稳健性。     

基于扭杆摆的汽车动力总成惯量参数测量实现

针对传统测量汽车动力总成惯量参数的繁琐操作,依据扭摆测惯量原理,设计了一个由称重传感器支撑的可升降的扭杆摆平台,利用三坐标仪建立动力总成坐标系,根据平台与总成上一些特征点的空间位置关系,求得任意姿态下动力总成坐标系各坐标轴与平台转轴的空间夹角,进而求得过动力总成质心惯量参数。标准块测试数据结果表明,利用该测量方法能够测得动力总成的惯性参数,且具有较高精度。     

基于遗传算法的汽车动力总成悬置系统优化研究

使用传统优化算法对汽车动力总成悬置系统优化容易陷入动力总成悬置系统的局部最优解,为此在MATLAB平台中采用遗传算法编制相应的程序对其进行优化求解,优化时以汽车动力总成悬置系统六自由度解耦为目标函数,以悬置的各向刚度为设计变量,兼顾系统固有频率的合理配置和各工况下动力总成的位移控制。采用ADAMS软件对悬置系统优化前后的固有频率和能量分布进行仿真验证并对动力总成悬置系统进行静平衡校核。结果表明,遗传算法可以求悬置系统的全局最优解,优化结果稳定可靠,优化后动力总成悬置系统的解耦度得到提高。     

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。     

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.     

基于遗传算法汽车动力总成悬置系统解耦优化

为避免传统优化算法在对汽车动力总成悬置系统优化中陷入局部最优解,采用遗传算法对其进行优化。在深入分析设计变量选取、约束函数的提取及目标函数的选取原则基础上,以悬置刚度为优化变量、固有频率的范围和固有频率之差为约束函数、六自由度方向的解耦率为目标函数,利用MATLAB平台的遗传算法进行优化。开发基于遗传算法汽车动力总成悬置系统解耦优化系统,并对某型号汽车动力总成系统优化。优化结果表明:系统的固有频率的分配和解耦率得到极大的改善,效率和精度都得到很大的提升。     

汽车动力总成悬置耐久性模拟试验研究

探讨了悬置道路模拟实验中频响函数的建立和路谱迭代方法。以某款轿车的发动机液压悬置为研究对象,在试验场采集了悬置的道路载荷谱。通过基于远程控制参数技术（RPC）对发动机悬置道路载荷谱进行了重构,重构的道路载荷谱达到了预期的精度要求。论述了建立悬置路谱模拟试验的总载荷序列的方法。应用文中的方法,在MTS831试验台架上对液压悬置进行了道路模拟耐久性试验,试验结果表明,所采用方法可成功用于悬置耐久性试验。     

基于坐标变换矩阵的汽车动力总成质心位置测量

基于一个称重平台,利用三坐标仪分别建立称重平台和动力总成坐标系,依据平台与总成上一些特征点的空间位置关系,求得两个坐标系之间的坐标变换矩阵。任意两次放置总成于称重平台,通过坐标变换矩阵求取通过总成质心的重力直线参数方程,求解两条直线所得到的交点就是动力总成的质心。标准块测试数据结果表明,利用该测量方法能够正确得到质心位置。     

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。     

基于工作模态法的动力总成刚体模态参数识别

介绍工作模态法(PolyMax方法)进行动力总成工作模态分析的优点,并模拟整车工作情况下对动力总成的模态参数进行识别,得到动力总成的各阶刚体模态,通过实验识别模态和理论计算模态的对比,说明采用工作模态法能够较准确地识别出动力总成的实际刚体模态.     

基于遗传模拟退火算法的汽车动力总成悬置系统优化设计

针对某轿车在发动机低速工况下,动力总成悬置系统隔振效果不足,以悬置系统的固有频率配置和系统的解耦率为综合优化目标,应用遗传模拟退火算法对悬置刚度参数进行了优化设计,优化后的悬置系统固有频率配置更加合理,主要方向的解耦率增大。整车试验结果表明,优化后的悬置系统隔振效果满足了设计要求。     

汽车动力总成悬置骨架的拓扑优化设计

以某商用车动力总成的悬置骨架为分析对象,基于变密度法建立拓扑优化的数学模型及其求解方法;运用有限元软件Hyperworks中的Optistruct模块将拓扑优化方法应用到该商用车动力总成的悬置骨架结构设计中,对单工况下的骨架结构进行优化设计。根据优化的结果并结合生产经验,设计出新悬置骨架的结构。最后用ABAQUS软件对悬置总成进行应力、变形和体积的计算。结果表明,经过优化的悬置骨架安全性能得到提高,重量减轻。     

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。     

汽车动力总成半消声室的设计与建设

介绍国家标准中汽车动力总成噪声测试对声学测试环境的要求,提出汽车动力总成噪声实验室建设的指标.重点介绍一汽技术中心在1998年技改建设项目中利用原有的实验室空间,设计和建设汽车动力总成半消声室的情况.     

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。     

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。