[发明专利]一种汽车动力总成悬置系统隔振率的计算方法

说明书

本发明公开了一种汽车动力总成悬置系统隔振率的计算方法，包括步骤：获取动力总成惯性参数；获取悬置系统刚度参数及悬置点位置信息；布置传感器；确定激励力主阶次；测试悬置动力总成侧和车身侧加速度；计算动力总成激励力；采用脉冲激励法测试悬置车身侧IPI；基于激励力的识别结果，采用迭代算法计算悬置动力总成侧和车身侧加速度；根据悬置动力总成侧和车身侧加速度计算悬置隔振率。本发明可预测该动力总成匹配不同悬置系统或者将其安装于不同车型时悬置系统的隔振性能，有效减少试验次数，并为悬置系统的优化设计提供参考依据；能够提取到较准确的发动机加速过程中的加速度阶次信号的幅值和相位；适用于悬置车身侧振动较剧烈的情况。

技术领域

本发明涉及汽车动力总成悬置系统优化设计领域，特别涉及基于汽车动力总成激励力识别的悬置动力总成侧和车身侧的加速度以及悬置隔振率的理论计算方法。

背景技术

动力总成作为汽车主要激励源，其振动经悬置系统传递至车身，进而引起车身的振动。汽车动力总成悬置系统是影响汽车乘坐舒适性的主要因素之一，悬置系统的隔振率是其隔振性能的重要评价指标。在实际的工程应用中，常通过实验测试的悬置动力总成侧和车身侧的加速度，计算得到悬置在各个方向的隔振率，以隔振率的大小作为悬置性能的评价依据。

通过测试悬置动力总成侧和车身侧的加速度得悬置隔振率的方法需要将动力总成和悬置系统装在整车上进行试验，工作量大，测试成本高。因此，通过理论计算的方法得到悬置动力总成侧和车身侧的加速度具有重要意义。

要通过理论计算的方式得到悬置系统的隔振率，首先必须确定动力总成激励力。目前最为常见的直列四缸机发动机，其振动激励主要包括活塞组件与曲柄连杆机构产生的二阶往复惯性力，和气缸内气体燃烧爆发压力产生的绕曲轴方向的二阶倾覆力矩。影响激励力的因素很多，难以通过理论计算得到精确结果，也难于通过实验直接测定。在已发表的文献当中，通常将动力总成视为刚体、假定悬置连接在没有弹性的地基上，建立动力总成悬置系统的动力学模型，根据动力总成的惯性参数、悬置的刚度、安装位置等参数，结合离散频谱校正理论，对作用在动力总成质心的激励力进行识别。

发明内容

本发明考虑了悬置与车身连接处的弹性特性，建立了动力总成激励力识别的方法。根据实际测试的悬置与动力总成和与车身相连接处的加速度，和动力总成的惯性参数、悬置的刚度与安装位置等参数，给出了动力总成激励力的计算方法。根据识别的动力总成的激励力、测试得到的悬置车身侧IPI参数和动力总成的惯性参数、悬置的刚度与安装位置，建立了动力总成悬置系统隔振率的计算方法。根据动力总成的激励力和悬置车身侧IPI参数，可以计算动力总成安装在不同车型或者匹配不同悬置系统时，悬置动力总成侧和车身侧加速度及悬置的隔振率，为悬置系统的优化设计提供参考依据。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种汽车动力总成悬置系统隔振率的计算方法，包含以下步骤：

(1)建立坐标系与收集动力总成惯性参数；

(2)获取悬置复刚度矩阵、安装位置及安装角；

(3)布置传感器：在每个悬置的动力总成侧和车身侧分别安装一个三轴加速度传感器，传感器的局部坐标系坐标轴方向与固定坐标系坐标轴方向平行；加速度传感器和发动机曲轴转速计连接数据采集器，数据采集器连接计算机；

(4)确定动力总成激励力的计算阶次，即激励力的主阶次N；

(5)测试各悬置动力总成侧和车身侧加速度；

(6)计算固定坐标系下的动力总成激励力；

(7)采用脉冲激励法测试悬置车身侧IPI；

(8)采用迭代算法计算动力总成应用于不同车型或者匹配不同悬置系统时，悬置动力总成侧、车身侧的加速度；