混合动力传动系扭转振动特性分析

混合动力汽车传动系与传统汽车的传动系相比在扭转振动特性上表现出新的特点,本文中采用集中质量参数法在AMEsim中建立了转矩耦合式混合动力传动系的扭振分析模型,计算了传动系的扭振固有特性,对其主要各阶扭振模态进行了分析。基于混合动力电机控制系统引入的PI控制参数和扭振分析模型,研究了PI控制的增益参数对传动系固有特性的影响。结果表明,比例控制参数会改变系统模态阻尼比,而积分控制参数则影响传动系的刚体模态,导致低阶的扭转频率和模态振型发生改变。     

某款混动车辆传动系统扭振设计及验证

本文研究某款混合动力车辆传动系统的扭振设计,包含限扭减振器的产品结构、关键参数设计、以及传动系统仿真和试验方法。首先根据发动机飞轮端输出的最大扭矩和扭转角加速度,及变速箱允许的最大扭转角加速度确定限扭减振器的弹簧刚度及最大转角等设计参数,然后根据整车传动系统部件的转动惯量和扭转刚度等参数利用Amesim进行传动系扭振分析,最后在实车上进行NVH验证。实车试验结果表明限扭减振器的设计参数达到整车性能要求,仿真分析与实车验证结果基本一致。     

某型混合动力传动系统扭振减振器参数的优化设计

以某同轴混联型混合动力客车传动系统为对象,应用AMESim建立其扭振力学和控制模型,并设计一个包含全工况的车辆运行过程,计算其在该运行过程中的扭振响应。通过响应灵敏度分析,得出影响系统关键部位扭振水平的主要因素。以全工况下减振器最大扭转角为目标函数,对扭转减振器的刚度参数进行优化。分工况计算优化后传动系统的固有特性,并通过与激振信号对比进行共振校核。优化前、后系统的扭振响应对比表明,该优化达到了预期减振效果。     

基于单元分析的车辆动力传动系统建模与扭振减振的研究

为探究车辆动力传动系统各部分动力学参数对动态输出响应的影响,实现双质量飞轮的合理匹配以达到减小扭转振动的目的,建立了由发动机、双质量飞轮、变速器和差速器等子单元组成的车辆动力传动系扭振模型,通过灵敏度分析揭示了各单元动力学参数对系统固有特性的影响,对系统受迫振动进行仿真分析和试验验证。结果表明,所提出的考虑摩擦和惯性力的输入激励转矩模型,表达形式简洁,符合实际;基于单元分析的建模分析方法,揭示了系统参数与传动系统固有特性的内在联系,为车辆动力传动系统动力学参数的优化提供了理论依据,也为双质量飞轮的合理匹配与设计提供了指导。     

汽车动力传动系扭振减振器对扭振固有特性影响分析

本文基于装备有离合器从动盘式扭振减振器和双质量飞轮式扭振减振器的汽车动力传动系统，进行了系统扭振固有特性计算分析模型的建立，采用广义Ｊａｃｏｂｉ算法计算出各振扭振系统模型的固有特必和固有振型并进行了临界速和临界车速的计算分析，得出了双质量飞轮式扭振减振器对汽车动力传动系统扭振固有特性的影响特点，对汽车动力传动系统的扭振分析和计算具有有重要的实际指导意义，并为双质量飞轮式扭振减振器的设计提供了有力的     

双质量飞轮——四连杆-弹簧机构型扭振减振器弹性特性分析与优化设计

推导出了一种新型双质量飞轮式扭振减振器--四连杆-弹簧机构型扭振减振器的静态弹性特性和扭转刚度表达式,并对影响弹性特性的因素进行了分析.根据国内某款轿车的动力传动系统参数建立了典型工况下的多自由度扭振模型,对该传动系统进行了模态分析,并利用虚拟样机技术对设计参数进行了优化.通过对五挡下采用双质量飞轮式扭振减振器和传统离合器从动盘式扭振减振器的两套整车动力传动系统在关键位置的角速度输出进行比较得知,前者比后者隔振效率提高近40%.     

客车动力总成悬置系统减振特性与优化研究

文章通过测量混合动力公交车动力总成的模型参数,在ADAMS软件中建立6自由度悬置系统振动模型,并对模型进行频域的仿真分析,得到悬置系统的固有特性及减振特性,并从系统固有频率配置及振动解耦角度分析该悬置系统的振动特性。由于受整车布置的影响,本文以悬置的刚度参数和发动机前悬置的安装角度为设计变量,以能量解耦为优化目标进行优化设计。     

混合动力汽车传动系统共振转速优化分析

为解决某混合动力汽车传动系统振动和噪声的问题,建立了复合行星轮系和整车传动系统的扭转振动力学模型对该传动系统进行扭转振动分析。在计算传动系统固有频率的基础上,通过扭转减振器的刚度匹配实现共振转速的优化。研究发现,系统在某特定转速比下出现共振特性且在一定范围内随减振器刚度增大而增大;通过减小减振器刚度可以使共振转速远离发动机怠速转速范围,从而提高整车平顺性和乘坐舒适性。     

乘用车加速工况动力传动系扭振分析与改进

采用简化的活塞曲柄连杆机构,以实测时变缸压为激励,同时考虑了曲柄连杆机构时变转动惯量、离合器非线性刚度、齿轮侧隙和齿轮啮合时变刚度等因素,建立了乘用车动力传动系3挡集中参数扭振模型,计算分析了传动系固有振动特性。进行3挡全油门加速工况下的试验和仿真,对比其飞轮、输入轴和输出轴的2阶主谐次扭振加速度信号,验证了模型的有效性。分析系统的扭振响应发现在2 500~2 700r/min之间系统发生共振现象,输入轴的最大扭振加速度值为1 650rad/s2。在模型中换用双质量飞轮后的试验和仿真都表明,在整个加速区间内避免了扭转共振现象,输入轴的最大扭振加速度值大幅度减小至313.6rad/s2。     

用ERA法建立计及传动系扭振的整车振动模型

运用动态子结构综合原理建立了整车振动方程，用特征系统实现（ＥＲＡ）算法辨识子结构与动力学参数，从而建立了计及车体弹性，发动机支承刚度和传动系扭振的整车振动分析模型。利用该模型可更全面，真实地分析，预测和控制整车的异常振动。分析表明，计及传动系扭振与否，对整车频率及振动特性有明显影响。     

并联混合动力汽车扭转减振器性能仿真分析

为改善并联混合动力汽车传动系统的扭振特性,开展了扭转减振器的结构及仿真分析研究。对并联混合动力汽车传动系现有扭转减振器进行分析,提出了一种具有新型结构的弧形弹簧式从动盘扭转减振器;针对某款车型建立 8 自由度集中质量模型,采用 AMESim 仿真软件搭建仿真模型;通过对离合器从动盘扭转减振器、双质量飞轮和弧形弹簧式从动盘扭转减振器 3 种不同结构减振器的扭振特性进行仿真对比,分析了它们在典型工况下的扭振特性,并对扭转刚度和迟滞力矩进行了灵敏度分析。结果表明,弧形弹簧式从动盘扭转减振器能保证较短的发动机启动时间,且拥有较好的减振特性;在混合驱动行驶工况下扭转减振器的减振效果与扭转刚度及迟滞力矩的大小呈负相关。     

机电复合传动系统扭转振动主从控制方法

针对车用大功率机电复合传动系统(EMT)在负载波动和发动机力矩脉动等复杂激励作用下易产生冲击振动等问题,提出了机电复合传动系统扭振主从控制方法。该方法利用主从控制策略使两台驱动电机之间建立起耦合约束,通过优化虚拟杠杆系数改善EMT系统特性,实现低频扭振"削峰"。首先建立了混联式机电复合传动系统多自由度集中参数动力学模型,分析了系统固有振动特性。然后设计了HEV驱动控制和扭振主动抑制的串级控制架构。其次基于主从控制算法设计了EMT扭振主动控制算法(M-SAC),分析了杠杆系数对系统振动特性的影响,在MATLAB中进行仿真并与最优模态控制算法(IMSOC)进行了对比。结果表明,主从控制器参数与系统力学参数具有耦合关系,主从控制参数会改变系统共振频率点的位置,进而显著改变系统振动响应幅值。选择合适的控制参数可以实现EMT扭转共振幅值削峰,对提升系统的NVH性能具有重要意义。     

纯电动Tip-In/Out工况的前馈校正与主动阻尼防抖控制

因电机转矩频繁、大幅值变化以及行星排的间隙和摩擦,复合功率分流式混合动力汽车纯电动行驶时易发生传动系扭转振动,影响整车驾驶平顺性。为提升驾乘品质,本文中提出了前馈校正和主动阻尼防抖两种控制策略。首先,考虑扭转减振器、传动轴和轮胎的弹性,对复合功率分流混合动力系统进行动态建模,并将其简化为一双质量块模型,推导了系统传递函数矩阵并对传动系扭转振动特性进行了分析。其次,基于简化模型设计了前馈校正器,对系统零极点进行重新配置,优化系统固有振动频率。然后,基于简化模型设计了轮速观测器和主动阻尼控制策略,探讨了观测器的极点配置方法。最后,通过仿真和试验对上述两种防抖策略进行验证。仿真和试验结果表明:前馈校正和主动阻尼策略均能有效抑制系统纯电动工况下齿圈转速波动,降低整车冲击度,提升驾驶平顺性。其中,前馈校正策略的抖动抑制效果优于主动阻尼策略,但主动阻尼策略的整车动力性优于前馈校正策略。     

某客车车内轰鸣与传动系扭振试验研究EI北大核心CSCD

本文中通过试验研究某客车车内轰鸣声的产生原因和特性。首先,对车内轰鸣声和传动系扭振进行整车试验,然后通过阶次分析和频谱分析,确定车辆在高挡低速时的车内轰鸣声是由发动机2阶激励激起传动系的固有扭转振动引起的。传动系的固有频率在40~60Hz之间,随挡位的升高而降低,受离合器扭转刚度的影响较大。传动系的扭振通过发动机悬置、传动轴悬置和后悬架传到车内,其中发动机后悬置和传动轴悬置处传递的振动较大。     

混合动力传动系统限扭减振器设计及试验研究

为改善混合动力传动系统的NVH特性,开展了限扭减振器的设计及试验研究。首先结合某款混合动力汽车的传动系统,分析了限扭减振器的结构和工作原理;然后,设计了限扭减振器限扭力矩与扭转减振器的扭转特性,并通过试验对限扭减振器的扭转特性进行验证;最后,利用键合图方法对某款使用限扭减振器的混合动力传动系统进行了建模,采用MATLAB/Simulink软件搭建仿真模型并进行求解。传动系统主要元件的角加速度分析结果表明,限扭减振器对于发动机波动扭矩输入激励造成的传动系统扭转振动有明显的衰减作用。     

某客车车内轰鸣与传动系扭振试验研究

本文中通过试验研究某客车车内轰鸣声的产生原因和特性。首先,对车内轰鸣声和传动系扭振进行整车试验,然后通过阶次分析和频谱分析,确定车辆在高挡低速时的车内轰鸣声是由发动机2阶激励激起传动系的固有扭转振动引起的。传动系的固有频率在40~60Hz之间,随挡位的升高而降低,受离合器扭转刚度的影响较大。传动系的扭振通过发动机悬置、传动轴悬置和后悬架传到车内,其中发动机后悬置和传动轴悬置处传递的振动较大。     

汽车动力传动系扭振的固有特性和结构修改控制措施分析

本文首先建立了一种FR式汽车动力传动系扭振的多自由度分析模型,据此对其扭振固有特性进行了较详细的计算分析。然后对适用于动力传动系扭振噪声控制的各种可能的结构修改(即扭转刚度、转动惯量和扭振阻尼)措施分别进行了模拟计算分析。这些分析结果对于FR式汽车具有典型意义。     

被动吸振器组在传动系统宽频减振中的应用研究

本文中基于车辆动力传动系统4自由度动力学模型,利用特征值灵敏度分析,获得影响各阶固有振动的关键转动惯量,确定共振频带附近激励时所需动力吸振器的安装位置。根据外部激励的宽频转矩模型与系统固有振动之间的关系,将振动频带切割分段,在相应频段的相应位置安装对应动力吸振器分段控制。然后对各个动力吸振器进行最优参数匹配设计,并对安装动力吸振器组的传动系统进行移频特性和固有振动能量分析,佐证减振机理。最后对安装动力吸振器组的传动系统进行瞬态振动分析,验证该方案对传动系统宽频减振的有效性。     

双离合变速器动力系统加速工况扭振和敲击的被动控制措施研究

为研究不同预选挡机制下的双离合变速器敲击特性和控制方法，分别在整车和敲击台架上评价变速器的敲击主客观表现和随角加速度变化的敲击灵敏度；其次，根据敲击灵敏度，整车扭振响应和敲击主客观结果的相关性提出了一种定量评价变速器输入轴角加速度的无敲击扭振阈值。在相同整车上分别评价不同扭振和敲击的被动控制措施，包括离合器式扭转减振器，双质量飞轮式扭转减振器，以及离合器微滑摩和离心摆吸振器与扭转减振器的组合方案。台架试验结果表明预选挡显著改变双离合变速器的敲击特性，在某一激励幅值时产生敲击突变现象。整车试验结果表明离合器式和双质量飞轮式扭转减振器无法满足双离合变速器加速工况无敲击扭振阈值要求，在低转速段产生明显敲击；离合器微滑摩和离心摆吸振器与扭转减振器组合方案的输入轴角加速度幅值满足无敲击扭振阈值要求，消除了双离合变速器动力系统存在预选挡时的加速敲击。     

辅助动力单元启动过程扭转振动的PID控制

本文中首先建立了某混合动力汽车辅助动力单元的扭振动力学方程和仿真模型,给出了发动机激振转矩和电机控制转矩的解析表达式,通过台架试验对模型进行了验证与参数调整。接着利用加权方式将动力性、舒适性和经济性等多目标要求定义为单目标性能评价函数,并通过敏感度分析确定各权重系数。然后基于非线性状态方程设计PID控制策略,对系统扭转振动进行主动控制。最后应用算例分析系统参数和控制参数对控制效果的影响。仿真结果显示:PID主动控制能有效降低APU在启动过程中的扭振而不显著增加能耗与启动时间;电机转矩响应时间与控制参数对控制效果有较大影响。