动力总成悬置系统对汽车动力学性能的影响.pdf

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1、汽车工程2016年(第38卷)第4期AutomotiveEn百neefing2016(V01．38)No．42016079动力总成悬置系统对汽车动力学性能的影响宋康1，陈潇凯1，林逸2(1．北京理工大学机械与车辆学院，北京100081；2．北京汽车股份有限公司汽车工程研究院，北京101300)[摘要]在1／4车辆模型的基础上加入动力总成悬置系统而建立了汽车前轴垂向振动模型，基于该模型分析不同悬置系统设计对系统固有属性和汽车行驶动力学性能的影响。将线性2自由度汽车模型与动力总成悬置系统相结合，建立3自由度汽车侧向动力学模型，应用该模型计算整车在转向角阶跃输入和角脉

2、冲输入下的响应，以分析不同悬置系统设计对汽车转向稳态与瞬态特性的影响。结果显示，动力总成悬置系统对车身加速度的影响很大，但对悬架动挠度和车轮动载荷影响很小；随着悬置系统侧向偏频的升高，汽车的横摆谐振频率增高，谐振峰值增大，而相位滞后角的变化很小。关键词：动力总成悬置系统；垂向动力学；侧向动力学；固有属性；瞬态响应EffectofPowertrainMountingSystemonDynamicsPerformancesofVehicleSongKan91．ChenXiaokai1&LinYi21．SchoolofMechanicalEngineering，Bei

3、iingInstituteofTechnology，Belling100081；2．BeijingAutomotiveTechnologyCe眦er，BAICMotorCorporationLtd．，Beijing101300AbstractPowertrainmountingsystem(PMS)iSaddedona1／4vehiclemodeltoformaverticalvibrationmodelforvehiclefrontaxle，basedonwhichtheeffectsofdifferentdesignsofPMSonthenaturalpro

4、pertiesofsys-ternandthedrivingdynamicperformanceofvehicleareanalyzed．Meanwhile，a2DOFlinearvehiclemodelisCOB-binedwithPMStobuilda3DOFvehiclelateraldynamicmodel，withwhichthevehicleresponsestoboththestepandpulseinputofsteeringanglearecalculatedtoanalyzetheeffectsofdifferentdesignsofPMSo

5、nboththesteadystateandtransientsteeringcharacteristicsofvehicle．TheresultsindicatethatPMShassignificanteffectsonvehiclebodyacceleration，butonlyhasatrivialeffectonthedynamicdeflectionofsuspensionandthedynamicloadofwheel．WiththeincreaseinlateralpartialfrequencyofPMS，yawresonancefrequen

6、cyrises，resonancepeakgoesupbutphaseangleonlyhaslittlechange．Keywords：powertrainmountingsystem；verticaldynamics；lateraldynamics；naturalproperties；刖舌动力总成悬置系统是影响汽车NVH性能的关键子系统，其作用包括隔离动力总成的振动向车身传递，控制外部激励引起的系统振动和冲击等。目前，动力总成悬置系统的设计方法已经趋于完善，最常用的有扭矩轴解耦法和弹性轴解耦法⋯。但这类方法在应用中通常假设动力总成安装于固定的刚性基础之上，从

7、而忽略了汽车悬架和车身(或车架)等系统弹性的作用。针对该问题，文献[2]中应用4端参数技术分析弹性基础上发动机悬置的隔振性能，揭示了发动机悬置振动传递率曲线在高频下上扬的原因。文献[3]和文献[4]中采用有限元分析和试验测试得到的模态信息来表征底盘的弹性，动态响应结果显示，车架弹性对怠速振动和作用力*国家自然科学基金(51275040)资助。原稿收到13期为2015年1月16日。宋康，等：动力总成悬置系统对汽车动力学性能的影响·489·传递有着重要影响。文献[5]中研究了悬置系统在整车环境下的分析和优化问题。文献[6]中扩展了扭矩轴解耦理论，使之适用于悬置系统安

8、装在弹性基础上的解耦设计