[发明专利]一种基于振动性能的动力与传动系统匹配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆测试方法，尤其涉及一种基于振动性能的动力与传动系统匹配方法。

背景技术

汽车NVH技术是汽车研发的核心技术之一，汽车NVH性能的好坏将在很大程度上影响汽车的生产与销售情况。对于汽车动力与传动系统的匹配研究，国内外主要围绕传动系匹配对整车动力性、经济性以及排放的影响进行研究，并且取得了很好的效果，但是很少涉及到基于振动性能的动力与传动系统匹配方法的研究。

目前，国内许多学者对振动噪声进行了研究，例如吉林大学博士赵彤航2008年的博士论文从传递路径的角度对对车内噪声进行了研究，对车身结构进行刚度加强和阻尼处理，薄壁共振情况得到降低，其结构传播噪声传递路径得到改善；同时在车顶棚安装吸声材料。重庆大学曹飞2003年的硕士论文对车内噪声进行了发动机罩隔声及汽车表面声源识别试验研究，通过贴吸声隔声材料达到降噪目的。武汉理工大学何锡进2011年的硕士论文研究了后桥造成的车内振动问题，主要对后桥齿轮、轴承的振动机理进行了分析。发动机的运转会通过与副车架相连的橡胶悬置对副车架产生激振，再传至车身引起车身振动，进而激发车内噪声，同济大学周復、勒晓雄2002年在同济大学学报发表的论文研究了副车架悬置对汽车振动的影响，通过优化副车架与车身连接橡胶的刚度和阻尼降低振动。史文库于2002年在吉林大学学报发表论文、吕兆平2010年硕士论文等都是根据悬置系统的隔振原理，优化动力总成的固有频率和解耦率，达到降低振动的目的。

但是根据以上这些方法均无法解决动力总成模态与传动轴激励频率耦合以及主减齿轮啮合频率与后桥某阶固有频率耦合而引发的的共振问题，而这个问题在实际中是确实存在的，因此本文提出一种新型动力与传动系统匹配方法。

发明内容

为了解决动力总成模态与传动轴激励频率耦合以及主减齿轮啮合频率与后桥某阶固有频率耦合而引发的的共振问题，本发明提出了一种基于振动性能的动力与传动系统匹配方法，降低车内噪声，改善整车NVH性能。

本发明的技术方案是提供一种振动性能的动力浴传动系统匹配方法，其特征在于：

步骤1、获取模拟发动机基本参数，所述参数包括发动机质量、发动机质心位置、发动机转动惯量、发动机悬置安装位置、发动机悬置三向刚度值；

步骤2、建立动力总成有限元模型，在发动机模型质心位置加载发动机质量和发动机转动惯量；

步骤3、获取模拟传动轴、后桥橡胶衬套参数、减震器阻尼和弹簧刚度值；

步骤4、建立传动系统及后桥有限元模型；

步骤5、约束发动机、传动轴、后桥与车身连接处的六个方向的自由度；

步骤6、计算动力总成、传动轴、后桥模态值，同时计算出常用行驶车速下的传动轴基频和主减啮合频率，判断是否存在共振问题，传动基频计算公式如下，：

其中：V为汽车行驶车速(km/h)；FDR为主减速比；D为轮胎直径。

主减啮合频率＝f×齿数；

步骤7、若存在共振问题，通过对悬置橡胶刚度进行优化或者对后桥结构进行优化，避免产生共振。

本发明有益效果在于:

本发明首次建立了基于振动性能的动力与传动系统匹配分析方法，在汽车前期开发阶段，对动力传动系统进行CAE仿真分析，规划模态分布表，合理匹配动力传动系统，避免动力系统的刚体模态激发传动系统模态，并且经过主减速比下的激励力频率激发后桥系统的模态，产生共振，改善整车NVH性能，缩短开发周期，降低汽车开发成本。

说明书附图

图1是本发明基于振动性能的动力与传动系统匹配方法流程图；

图2是动力总成坐标系；

图3是整车坐标系；

图4是本发明动力与传动系统有限元模型；

图5(a)原方案结构示意图；

图5(b)本发明后桥修改方案；

图6是本发明悬置优化程序框图。

具体实施方式

下面参考附图1-6对本发明的具体实施方式进行详细说明。

在汽车开发过程中，通常会面临两种情况：其一，针对预开发车型，由于在整车开发中，没有实际的整车，因此，车辆相关性能只能通过仿真进行排查；其二，对于已经开发的车辆，可以进行实车的测试，根据试验数据判断车辆相关性能。

本发明是针对预开发车型，提出了一种基于振动性能的动力与传动系统匹配方法，该方法是通过建模仿真的方法完成车辆动力与传动系统匹配过程。