纯电动汽车动力总成悬置系统的优化_徐中明
动力总成悬置系统优化及稳健性分析
动力总成悬置系统优化及稳健性分析动力总成悬置系统是指汽车中发动机、变速器和驱动轴等汽车动力总成部件的组成系统，它对车辆的性能和安全性具有重要的影响。
因此，优化动力总成悬置系统的设计和提高其稳健性是汽车设计和生产中的一个重要课题。
在动力总成悬置系统设计中，需要考虑多个方面，包括系统整体重量、系统刚度、支撑件材料选用、降低噪音、减少振动等。
为了实现这些要求，通常需要结合数值分析和实验方法进行优化设计。
在系统整体重量的优化方面，设计师可以采用新型材料或优化零部件设计等措施来减轻体重。
例如，使用降低密度但强度较高的铝合金，或采用轻量化的减震器等。
在系统刚度方面，可以通过各种方式提高系统刚度，例如增加材料厚度、设计增加支撑件数量和位置等方案，同时还可以结合实验技术和数值分析方法，优化系统的刚度。
在支撑件材料选用方面，需要考虑动力总成悬置系统所处环境的特殊性质，如温度、湿度、腐蚀等，并且应该考虑到材料成本、加工工艺性、可靠性等因素。
这些要素均需在材料选用过程中进行综合考虑。
在噪音和振动方面的优化，需要采用减震、减振等措施，例如在发动机与车身之间设计隔振器，利用减振器改善驾驶稳定性并降低噪音。
同时，还可以采用模拟试验和理论模拟等方法，以确定系统的不同工况下的振动和噪声水平，并加以适当的改善。
此外，动力总成悬置系统的稳健性分析也是一个非常关键的方面。
系统的稳健性指的是系统能够在各种不确定情况下保持良好的性能和稳定性。
在系统的稳健性分析中，需要考虑到各种可能的负载情况、失效情况和故障情况，并结合设计要求和汽车行驶情况，确定系统的最佳稳健性设计方案。
这一过程需要采用可靠性分析方法，综合评估系统的稳健性。
总之，动力总成悬置系统的优化和稳健性设计是汽车工程设计中的一个重要环节。
通过采用先进的设计方法和技术手段，可以不断提高汽车的性能和安全性，满足消费者不断增长的需求和期望。
此外，为了实现动力总成悬置系统的优化和稳健性设计，需要充分了解系统的工作原理和特性。
某纯电动汽车悬置减振性能优化研究
某纯电动汽车悬置减振性能优化研究辛雨赵春艳李玉军北京新能源汽车股份有限公司摘要：电动汽车为未来汽车行业发展方向之一；悬置系统是影响电动汽车振动噪声性能的关键问题，理应得到重视。
某车型电动汽车右悬置隔振差，引起车内振动问题。
为解决振动问题，测试实际动力总成转动惯量并对悬置系统进行优化。
首先运用扭矩轴理论对右悬置位置做出改变，其次根据解耦优化结果对右悬置刚度进行调整，再次对右悬置衬套结构进行优化以优化电机启动倒转位移量，最后对悬置支架进行模态频率优化消除原有共振频率。
对整改后项目样车测试表明，整改后车内振动情况满足优化要求。
关键词：电动汽车，悬置，转动惯量，扭矩轴，解耦，刚度。
中图分类号：U469.72+2,U467.4+92,U461.4Mounting System Optimization Research for a Purely Electric Vehicle ProjectXinYu ZhaoChunyang LiYujun BeiJing Electric Vehicle CO.,LTDAbstract: Electric vehicle is the future development direction of automobile industry. Mounting system is the key for EV noise & vibration problems. It is so important that more and more research has been done for EV mounting system. There is a EV vibration problem caused by right mount vibration isolation. To solve this problem, the real powertrain inertia has been tested and mounting system optimization is done. Firstly, right mount location has been changed by Torque Axis theory; secondly, right mount stiffness was adjusted by Decoupling Optimization results; thirdly, right mount structure was modified for electric motor start or reversal; finally, mount bracket is designed to avoid resonant frequency. The test after optimization proves the correctness.Keys: electric vehicle, mounting system, powertrain inertia, torque axis, decoupling optimization, stiffness.0 引言随着我国人均GDP不断提升，汽车保有量在近几年节节攀升，2013年我国汽车保有量已达1.37亿辆；汽车的普及正在带来越来越严重的能源消耗，环境污染等一系列问题。
汽车动力总成悬置系统的隔振率优化研究
汽车动力总成悬置系统的隔振率优化研究摘要发动机是引起汽车振动的主要激励源之一，因此，研究发动机动力总成悬置系统隔振率优化对于改善汽车乘坐舒适性具有重要意义。
在设计中，当动力总成和车身骨架结构的基本数据已经确定后，可通过调整动力总成悬置系统悬置元件的刚度、安装位置、安装角度以及阻尼等，改善动力总成向车架振动的传递，提高系统的隔振率。
本文以校车为研究对象，首先，论述了动力总成悬置系统相关技术研究进展；其次，对用三线扭摆法测量的发动机动力总成的惯性参数合理性进行了简单评估，建立了动力总成悬置系统等效有限元模型，并对其进行了模态及解耦度分析；再次，研究了发动机激励力；接着，根据企业提供的车身简图建立了车身骨架有限元模型，并对其进行了自由模态分析；最后，建立由发动机动力总成悬置系统、车身骨架和等效车桥简化模型构成的组合模型，施加载荷，进行隔振率计算，并进行了以提高隔振率为目标的悬置系统自动寻优计算，优化后使综合隔振率值（各悬置元件隔振率的平均数）从优化前-0.33dB提高到17.9dB。
本论文密切结合实际，具有较好的理论与应用价值。
关键词：动力总成悬置系统；模态分析；瞬态分析；隔振率；优化设计STUDY OPTIMIZATION OF VIBRATION ISOLATION RATE FOR AUTOMOBILE ENGINE POWERTRAIN MOUNTINGSYSTEMABSTRACTEngine is one of the main excitation sources of vehicle vibration, therefore, the research on engine powertrain mounting system vibration isolation rate optimization has great significance to improve the car comfort. In design, when the basic data of powertrain and body frame structure has been determined, by adjusting the mounting element’ stiffness of powertrain mounting system, installation site, installation angle and damping etc., make each order natural mode of vibration of the powertrain mounting system to achieve reasonable allocation, reduce the delivery from powertrain to frame vibration as far as possible and improve the vibration isolation rate of the system.This paper takes school bus as the object of study, first of all, expounding the research progress of powertrain mounting system’s correlation technique; secondly, evaluating the inertial parameters of the engine’s powertrain which measuring by three wire twist method, rationality simply ,establishing the equivalent finite element model of the powertrain mounting system and analysis the modal and decoupling ; again, analysis engine excitation force; then, setting up the finite element model of body frame according to the data provided by enterprise and carrying out the free modal analysis for it; finally, establishing the composite pattern which is made up by engine powertrain mounting system , body frame and simplified model of equivalent axle, applying load , analysis the vibration isolation rate, and carry out the automatic optimization of vibrationisolation rate for system, the value of integrated vibration isolation rate from -0.33dB to 17.9dB after optimization.Combined with practice closely, this paper has good theory and application value.KEY WORDS: Powertrain mounting system; Modal analysis; Transient analysis; Vibration isolation rate; Optimization design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (IV)第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 动力总成悬置系统相关技术研究进展 (2)1.2.1 悬置元件的发展 (2)1.2.2 悬置系统研究进展 (3)1.2.3 隔振设计研究进展 (5)1.3 本文研究目的和研究工作 (6)1.3.1 研究目的 (6)1.3.2 本文的研究工作 (6)1.4 小结 (7)第二章动力总成悬置系统模型的分析与建立 (8)2.1 动力总成悬置系统的构成 (8)2.2 悬置元件简化模型 (8)2.2.1 悬置元件简化模型 (8)2.2.2 悬置元件刚度动静比的确定 (9)2.3 悬置系统的布置形式 (9)2.3.1 悬置点数量 (10)2.3.2 悬置系统的布置形式 (11)2.4 动力总成悬置系统等效模型 (13)2.5 小结 (15)第三章动力总成悬置系统的模态与解耦度分析 (16)3.1 动力总成悬置系统模态分析理论 (16)3.2 动力总成悬置系统振动解耦理论 (17)3.2.1 弹性中心法 (17)3.2.2 主惯性轴坐标系下的解耦 (17)3.2.3 能量解耦法 (17)3.3 质心和转动惯量的测量 (18)3.4 惯性参数合理性分析 (21)3.5 动力总成悬置系统模态匹配原则 (22)3.6 悬置系统模态分析与解耦度计算 (23)3.7 小结 (24)第四章发动机激振力分析 (25)4.1 单缸发动机的曲柄连杆机构受力分析 (25)4.1.1 往复惯性力 (26)4.1.2 旋转惯性力 (27)4.1.3 气体作用力 (27)4.1.4 作用在曲轴上的反作用力 (28)4.2 四缸发动机的曲柄连杆机构受力分析 (28)4.2.1 旋转惯性力合力 (28)4.2.2 一次往复惯性力合力 (29)4.2.3 二次往复惯性力合力 (29)4.2.4 旋转惯性力矩 (29)4.2.5 一次往复惯性力矩 (30)4.2.6 二次往复惯性力矩 (30)4.3 载荷计算 (30)4.4 发动机激振频率分析 (32)4.5 小结 (33)第五章以柔性车身骨架为基础的动力总成悬置系统模态分析 (34)5.1 车身骨架模态分析 (34)5.1.1 车身骨架建模 (34)5.1.2 车身骨架模态分析 (35)5.2 组合模型的建立 (37)5.3 组合模型模态分析 (38)5.4 小结 (41)第六章动力总成悬置系统的隔振率分析与优化 (42)6.1动力总成悬置系统隔振率分析 (42)6.1.1 悬置系统振动传递率和隔振率理论 (42)6.1.2 施加载荷 (45)6.1.3 隔振分析 (46)6.2 悬置系统的隔振率优化 (53)6.2.1 悬置系统隔振率优化数学模型 (53)6.2.2 悬置系统隔振率优化 (55)6.3 小结 (63)第七章总结与展望 (64)7.1 总结 (64)7.2 展望 (64)参考文献 (66)致谢 (71)攻读学位期间发表的学术论文目录 (72)符号说明第一章绪论1.1 概述随着科技的进步，人们在汽车安全性、动力性、操纵性的基础上又提出了舒适性，因此对影响舒适性的振动、噪声与不平顺性等因素的重视程度在不断提高。
汽车动力总成悬置系统的设计及优化
汽车动力总成悬置系统的设计及优化作者：马宗献徐萌来源：《科学导报·学术》2019年第17期摘 ;要：随着时间的推移和时代的不断改创新，自从改革开放以来，我国不论是社会经济的发展还是综合实际国力的提升，都已经实现了非常巨大的提升，在这种发展的趋势之下，国内广大人民群众的基本生活水平有了非常大的提升，汽车的使用以及数量也变得越来愈多，而在这种趋势之下，实现汽车从“量”到“质”的改变是十分重要的。
所以，在本文当中，就将对汽车动力总成悬置系统进行一定的分析和介绍，主要的目的就是使得这一系统能够尽快的得到优化，并未广大的人民群众带来真正的福祉。
关键词：汽车动力;总成装置;系统优化;系统设计;研究分析前言随着国内广大人民群众基本生活水平的提升，人民群众对于日常生活当中使用的各类机械设备都有了崭新的要求，汽车就是其中的一种较为常见的机械设备，而为了迎合大众基本需求的提升，在汽车的设计工作以及制造工作上就要进行相关的优化，这样不仅能够满足大众的基本需求，还可以使得汽车制造行业自身也得到一定的发展，并且这种能够随着时代而进行发展的模式，也正说明，汽车行业是始终充满着活力的。
所以，在接下来的文章当中，就将对汽车动力总成悬置系统的设计和优化措施进行一定的分析和介绍，并且，在文中还会给出一定的具有建设性的意见或者对策。
一、V、型悬置系统的优化设计（一）动力总成激振力分析1.点火激励根据一定的调查以及相关的文献记载就能得知，汽车的内燃机在正常的运行过程中，其对外的输出转矩并不是一种均匀的状态。
在实际的内燃机的运行过程中，首先要对缸内的可燃性气体进行压缩，然后经特定方式将其点燃，从而产生爆发力比较强的力矩，这种运行方式从文字的叙述上就能够得知，对外的输出转矩并不是一种均匀的状态，而是一种周期转变的状态。
再有，在实际的汽车运行过程中是存在着反作用力的，因此也就具有了倾覆力矩，下图就是点火频率和发动机转速之间的关系表达式[1]：其中，n是发动机的转速;i则是发动机的气缸数量;最后一个系数则是冲程因子，一般情况下，这个系数是发动机的冲程数量的一半;2.惯性力激励众所周知，在汽车发动机实际的运行过程当中，是会具有一定的惯性的，这一点在汽车的内部结构中也是一样的，发动机的气缸中的活塞和连杆之间的循环式运动就会产生一定的惯性力，当其中的曲柄曲拐发生质量上的不平衡时，也会产生一定的惯性力矩，其中具体的激励频率可以利用公式来进行表达[2]：在这一公式当中，Q为比例系数，不平衡力的级别不同，Q的数值也是不同的，当不平衡力为一级是，Q=1，当不平衡力为二级时，Q=2;公式当中的n是发动机的转速。
针对纯电动车低频抖动现象的悬置系统分析优化
传 统 内燃机 汽 车的 区别 很大 ， 电机 的控制 上输 入 对 力 矩 的突变会 引起整 车振动 现象 ． 在某 款 电动小车 开发过 程 中 ， 车在路 试 和轮 样 毂试 验 台测试 时 ， 发现 了该 电动小车 加速至 某一 车 速（ 尤其 是加 速到 ２ ｋ ／ ０ｍ ｈ以下车速 ） 突然松 开 加 后 速 踏板 时 出现 整 车低 频 、 振 幅抖 动 现象 ， 成 乘 高 造
转动 自由度 ． 根据对 悬置元 件和 弹簧 的刚度试 验测 量结 果 ， 过 设 计 变 量 ， Ｂ ｓｉ 各 向 刚 度 和 通 对 ｕｈ ｇ ｎ
１ Ａ ａ ／ ｉ 中整 车 振 动 仿 真 模 型 ｄｍｓＶｅ ｗ 的 建立
由于 主要研究 电动小车 的低频振 动 ， 以除 了 所
Ｓｒ ｇ ｐｉ 刚度进行 设置 ， ｎ 以便于 之后对 其进行 优化 ．
客 明 显 不 适 ． 了解 决 这 一 问 题 ， 过 在 Ａ ａ ｓ 为 通 ｄｍ ／ Ｖｅ ｉ ｗ中建立 整 车 振 动 模 型 ， 模 型 主要 研 究 由于 该 动 力总成 扭转振 动和 垂 向振 动耦 合 引 发 的整 车 振 动． 并通过 试验 结 果 找 出激 励 的位 置 ， 并验 证 模 型 的可靠性 ， 过优化 各个悬 置元件 的刚 度来 改 善其 通 隔振 性能 ．
第 ６期 在此 不赘述 ．
王
蓓 ， ： 对纯 电动 车低 频抖 动现 象的 悬置 系统分析 优化 等 针
由于悬 置元件 位 置 、 置角 度 无法 改 动 ， 以 放 所 只能设 悬 置刚度和 阻尼作 为设 计 变量 ， 由等效 阻尼
基于能量解耦法的动力总成悬置系统优化设计
DOI 编码: 10 . 3969 / .j issn . 1006- 1355 . 2010 . 03 . 010
Opti m al D esign of Pow ertra inM ounting System B ased on the Theory of Energy D ecoupling
基于能量解耦法的动力总成悬置系统优化设计
文章编号 : 1006 1355( 2010) 03 0035 03
35
基于能量解耦法的动力总成悬置系统优化设计
沈志宏 , 工程部, 南京
摘
1 1 1 2 2
210028 ; 2 . 汽车动态模拟国家重点实验室 , 长春
图 1 动力总成悬置系统模型 F ig . 1 Eng ine m ount syste m m ode l
∀w
i= 1
6
i
( 100 . 0 - D IP ii )
( 4)
式中 w i 为对应于第 i 阶频率的加权因子。 2 . 2 系统固有频率的配置 从积极隔振的角度出发 , 应当控制动力总成所 产生的激励向车身传递 , 故应使系统的振动传递率 最小。 1 . Z 方向上固有频率的配置 从隔振的角度来说 , 当发动机在较高的转速范 围内工作时 , 发动机的二阶激振扭矩不再占主导地 位 , 而此时发动机垂向的二阶往复惯性力成为隔振 的主要对象。再考虑到动力总成 Z 向和
因而利用拉格朗日方程可推导系统的振动微分方程为考虑到橡胶阻尼甚小可忽略因而将式1简化为m系统的质量矩阵6x6对称阵系统的刚度矩阵6x6对称阵系统广义加速度及广义坐标矢量在测得发动机的重量重心位置转动惯量及橡胶块各个方向刚度的基础上利用空间自由刚体的动能势能与广义速度广义坐标的函数关系式可求得k矩阵的表达式进而用求特征值的算法可求得系统的6个固有频率及其相关振动
基于模拟退火算法的全地形车发动机悬置系统参数优化
基于模拟退火算法的全地形车发动机悬置系统参数优化
余烽;徐中明
【期刊名称】《四川兵工学报》
【年(卷),期】2013(034)009
【摘要】建立了全地形车发动机悬置系统多体动力学模型,利用Matlab编程分析了该悬置系统各阶固有频率和模态能量解耦情况,发现对全地形车整车振动影像最大的Z向能量解耦率仅有73.11％；采用模拟退火算法,以能量解耦为目标,以各阶模态能量百分比占优方向上的能量解耦率最大为目标函数,以悬置元件的三向刚度为优化设计目标,建立了Isight集成Matlab优化模型；优化结果表明:优化前后固有频率变化很小,但Z向解耦率大幅提高到96.87％,非常有利于全地形车整车振动控制.
【总页数】4页(P60-63)
【作者】余烽;徐中明
【作者单位】重庆工程职业技术学院,重庆400037;重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400030
【正文语种】中文
【中图分类】U462
【相关文献】
1.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 [J], 严小俊;蒋伟康;曹诚
2.基于改进遗传模拟退火算法的动力总成悬置系统优化设计 [J], 许闻清;陈剑
3.基于模拟退火算法的船舶航向PID控制器参数优化研究 [J], 邵文超
4.基于模拟退火算法的船舶航向PID控制器参数优化研究 [J], 邵文超
5.基于Matlab的动力总成悬置系统参数优化设计 [J], 赵艳杰;陈翀
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
新能源汽车电驱总成NVH及优化
新能源汽车电驱总成NVH及优化新能源汽车电驱总成（New Energy Vehicle Electric Drive Assembly）是指由电动机、电感电容器、逆变器、减速器和轮毂驱动等部件组成的系统，在新能源汽车中起到驱动和控制车辆运动的作用。
NVH （Noise, Vibration and Harshness）则是指噪音、振动和粗糙度等问题。
1.噪音问题：电动机在工作时会产生噪音，这对于乘车人员来说是不可忽视的。
当电动机运转时，与机械摩擦相关的固有频率和电机内阻抗变化会导致噪音产生。
此外，逆变器和电动机之间的配合也会产生噪音。
2.振动问题：电动机的振动会传到车身上，引起不适和不稳定的感觉。
振动问题会影响乘坐的舒适性和安全性。
3.粗糙度问题：在电驱总成运转过程中，由于电动机和减速器的高速旋转，可能会导致车辆在行驶时产生粗糙感，从而影响乘坐体验。
为了解决新能源汽车电驱总成的NVH问题，可以采取以下优化措施：1.减少电动机的噪音：通过改进电动机的设计和制造工艺，减少电动机工作时产生的噪音。
可以采用更好的绝缘材料和电磁设计，以降低噪音水平。
2.控制振动传递：通过改进电驱总成的结构和减震装置，减少振动的传递。
可以采用减震垫片、减震橡胶和减震弹簧等装置来减缓振动的传递，从而提高乘坐舒适性。
3.降低粗糙度：通过改进减速器的设计和制造工艺，降低传动系统的振动和噪音水平。
可以采用更好的轴承和齿轮材料，提高机械部件的精度和平衡性，从而减少粗糙感。
此外，为了进一步优化新能源汽车电驱总成的NVH性能，还可以采用主动噪音控制技术。
主动噪音控制技术可以通过激发与噪音相反的声波来抵消噪音，从而实现有效的降噪效果。
可以利用车内的传感器和控制系统，实时监测和分析车内的噪音水平，然后通过喇叭和扬声器等装置发出与噪音相反的声波，从而达到降噪的效果。
综上所述，新能源汽车电驱总成的NVH问题是需要重视的，采取合适的优化措施可以有效地降低噪音、振动和粗糙度，提高车辆的乘坐舒适性和驾驶体验。