[发明专利]基于汽车动力悬置系统的半主动阻尼拉杆的设计方法

说明书

本发明公开基于汽车动力悬置系统的半主动阻尼拉杆的设计方法，当发动机在启停、自动启停和原地换挡时，电磁阀通电，外通道被关闭，油液主要从运动活塞上的阻尼孔在复原腔和压缩腔来回流动，产生大阻尼衰减动力总成的振动，以快速衰减动力总成的振动。在发动机怠速和汽车高速巡航时，电磁阀断电，外通道打开，油液开始从外通道流动，产生较小的阻尼隔离发动机的高频振动，进而在发动机悬置、变速箱悬置和防扭拉杆安装位置和刚度不变的前提下，通过对半主动阻尼拉杆的合理设计，可以减小汽车在启停、自动启停和原地换挡时整车的冲击与振动。

技术领域

本发明涉及汽车的领域，特别涉及一种基于汽车动力悬置系统的半主动阻尼拉杆的设计方法。

背景技术

汽车动力总成悬置系统能够有效的隔离动力总成传递到车内的振动和噪声，改善车辆乘坐舒适性，因此通过对悬置系统的合理设计，为降低汽车在启停、自动启停和原地换挡时的冲击与振动，可以采取 3种不同的方法：(1)通过发动机管理系统(EMS)减小发动机启动时的扭矩加载速率，即增加发动机转速达到怠速的时间；(2)增加悬置系统的刚度；(3)在悬置系统中增加临时的阻尼。在上述三种方法中，增加发动机启动时间减小了动力总成的振动，但增加了油耗；增加悬置的刚度，悬置的动反力减小，降低了悬置元件传递到车身的振动，但增加悬置刚度会降低悬置系统在怠速时的隔振性能；悬置系统中防扭拉杆(橡胶悬置)主要是在大扭矩、大冲击时起作用，但防扭拉杆的阻尼系数较小，不能迅速衰减扭矩冲击。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于汽车动力悬置系统的半主动阻尼拉杆的设计方法，在发动机悬置、变速箱悬置和防扭拉杆安装位置和刚度不变的前提下，通过对半主动阻尼拉杆的合理设计，可以减小汽车在启停、自动启停和原地换挡时整车的冲击与振动。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

基于汽车动力悬置系统的半主动阻尼拉杆的设计方法，

包括半主动阻尼拉杆，所述的半主动阻尼拉杆包括缸筒、可滑动套装于缸筒内的运动活塞和浮动活塞、与运动活塞同轴连接的阻尼杆，所述的运动活塞和浮动活塞把缸筒分隔为从左右设置的复原腔、压缩腔和氮气腔，在所述缸筒的外侧设有外通道，所述的外通道分别与复原腔、压缩腔连通，在所述的外通道上安装有电磁阀，在所述的运动活塞上均布有多个阻尼孔；

半主动阻尼拉杆的设计步骤如下：

步骤1：所述半主动阻尼拉杆安装于防扭拉杆一侧，所述半主动阻尼拉杆分别发动机和副车架连接，建立整车十三自由度模型；

步骤2：通过实验测试发动机在启停和自动启停时，动力总成悬置系统中发动机悬置、变速箱悬置和防扭拉杆的各向加速度和动反力，通过激励力的识别方法获得动力总成的激励力；

步骤3：将半主动阻尼拉杆当做第四点悬置，利用整车十三自由度模型计算优化出半主动阻尼拉杆的安装位置和怠速时的动刚度；

步骤4：通过实验得出对各悬置的纵向动反力并做傅里叶变换，得到各个悬置在发动机启停时的振动频率，即是得出半主动阻尼拉杆的振动频率；

步骤5：按照力的分担原则，计算出半主动阻尼拉杆在分担不同力时的动刚度和阻尼系数；

步骤6：提出发动机启停时动力总成和整车振动的动态响应评价指标，针对发动机启停时动力总成和整车的振动，主要采用如下评价指标：

动力总成的冲击度；

动力总成质心/车身质心的纵向加速度；

步骤7：将半主动阻尼拉杆分担不同力时的动刚度和阻尼系数分别带入到十三自由度整车动力学模型中，对动态响应评价指标计算，根据动力总成的纵向加速度和冲击度计算结果，选择一组最小值；