[发明专利]车辆动力传动系安装系统及其设计方法

说明书

技术领域

本申请大致包括设计车辆动力传动系安装系统的方法，以及根据该方法设计的动力传动系安装系统。

背景技术

车辆动力传动系通常包括动力源，诸如发动机，并包括变速器，变速器将来自动力源的功率提供至轮子。动力传动系安装系统用于将动力传动系安装至车辆结构构件，诸如发动机架。安装元件可包括弹性安装件，通常包括橡胶部分。在一些动力传动系布置中，安装系统可包括支柱，其结合了橡胶元件的液压阻尼和弹性变形，以反抗动力传动系的扭矩负载。

发明内容

提供了一种动力传动系安装系统，其利用用于在动态负载下的安装件静态刚度的渐变性规格(graduality specification)，且根据使用所述渐变性规格的方法设计，从而动力传动系安装系统的旋转刚度被平衡。具体地，一种用于车辆动力传动系的动力传动系安装系统包括第一动力传动系安装件，当在负载下时，其呈现第一静态刚度渐变变化率(gradual rate of change of static stiffness)。安装系统还包括第二动力传动系安装件，当在负载下时，其呈现第二静态刚度渐变变化率。通过在第一和第二动力传动系安装件处的相应扭矩的静平衡扭矩平衡方程，第一静态刚度渐变变化率与第二静态刚度渐变变化率相关。静平衡扭矩平衡方程基于第一和第二动力传动系安装件相对于动力传动系的空间布置。

一种设计动力传动系安装系统的方法，包括选择用于第一动力传动系安装件的负载下第一静态刚度渐变变化率。第一动力传动系安装件的第一静态刚度渐变变化率包括在动态负载的第一范围中的第一静态刚度平均变化率和在动态负载的第二范围中的第二静态刚度平均变化率。第一静态刚度平均变化率小于第二静态刚度平均变化率，动态负载的第一范围内的负载低于动态负载的第二范围内的负载。可选地，第一静态刚度渐变变化率可还包括第三静态刚度平均变化率，其高于第二刚度平均变化率，且发生在动态负载的第三范围内。第三范围内的负载大于第二范围内的负载。

所述方法包括，基于至少第一和第二动力传动系安装件的空间布置、在位于至少第一和第二动力传动系安装件处相应扭矩的静平衡扭矩平衡方程中使用被选择的第一静态刚度渐变变化率来确定用于第二动力传动系安装件的相应负载下第二静态刚度渐变变化率。在所述方法下，动力传动系安装系统则设置为具有第一动力传动系安装件，其具有第一静态刚度渐变变化率，和第二动力传动系安装件，其具有对应的第二静态刚度渐变变化率的。由于第二动力传动系安装件的第二静态刚度渐变变化率基于扭矩平衡方程，因此动力传动系安装系统的旋转刚度被平衡，得到平衡的位移，以最小化动力传动系的重心处的运动。

本方法下提供的动力传动系安装系统管理动力传动系运动的能量，以减少动力传动系安装件中的负载，同时限制安装件中的刚度用于噪音和振动隔离，诸如在动态负载的第一范围内。动力传动系、动力传动系安装件和动力传动系支撑结构(诸如车身或底盘)的更高效(即，更轻)的结构可因此是可行的。在动态负载的更大范围上对瞬时负载输入(诸如移库)响应的改进的动力传动系和特别的动力传动系安装系统(诸如三点摆式(pendular)安装系统)的利用可以是可行的。已知动力传动系安装系统的部件被设计(即，“调整”)有负载挠曲特性，而特征是没有如这里披露的渐变性规格，且因此不能强调在一些范围内的动力传动系的噪音和振动的隔离，以及在其他范围内(诸如可在车辆加速期间发生的动力传动系的滚动或倾斜期间)动力传动系行程的约束(如根据这里披露的方法涉及的动力传动系安装系统可实现的)。这里披露的设计有渐变性规格的安装系统将在管理动态扭矩负载时更高效。该方法适于具有根据反抗动力传动系扭矩的动力传动系安装件的空间布置的不同动力传动系安装系统的不同动力传动系。

根据这里披露的方法而设计的动力传动系安装系统在管理由于瞬时振荡扭矩负载输入(例如：移库、发动机起动-停止、油门压下/抬起等)引起的动力传动系的动能时是高效的。第一和第二安装件的刚度的渐变性规格提供系统中的伪阻尼(pseudo damping)，这是由于连续变化的动力传动系中性共振频率，而不需要液压阻尼器的更高分量。

根据本发明的一个方面，提供一种设计用于车辆动力传动系的动力传动系安装系统的方法，所述动力传动系安装系统具有多个动力传动系安装件，包括第一动力传动系安装件和第二动力传动系安装件，所述动力传动系安装件具有相对于动力传动系的空间布置；所述方法包括：