汽车动力总成液阻悬置动态特性的优化设计系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车悬置系统技术领域，特别是一种汽车动力总成液阻悬置动态特性 的优化设计系统。
【背景技术】
[0002] 随着汽车工业的不断发展，人们对于驾乘的舒适性要求也不断提高，而动力总成 作为汽车的最主要激励源，其隔振的好坏对于整车振动舒适性至关重要，而作为现代汽车 动力总成悬置系统的核心部件，液阻悬置的动态性能表现更是直接决定了悬置系统在整个 频率范围，特别是低频上对振动衰减的好坏。
[0003] -直以来，针对于液阻悬置的结构设计，各方均倾向于延用以往车型的成熟结构， 尤其是涉及悬置性能的关键结构一一液室与流道一般不做改动，经过后期的调试后如果认 为性能不能接受再做结构微调，这种设计思路使得液阻悬置的性能完全通过后期调校来改 善，需要耗费大量时间，由于悬置系统的调校时间偏后，过晚的结构改动会拖后整车开发进 度，且改动未必是最优的。此外在竞品车悬置分析中，通常难以获得反映液阻悬置给定动特 性的关键结构设计参数，使所进行的悬置分析并不彻底。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种汽车动力总成液阻悬置动态特性的优化设计系统。以解 决上述液阻悬置在设计与分析中缺少理论依据等不能令人满意的问题，该设计系统可以用 来进行液阻悬置前期设计和结构分析，根据液阻悬置的系统及整车级匹配原则，提供液阻 悬置关键结构参数，使液阻悬置匹配最优。
[0005] 本发明的目的是通过如下技术方案来实现的：
[0006] -种汽车动力总成液阻悬置动态特性的优化设计系统，它包括有确定或辨识橡胶 主簧相关参数，液室相关参数，流道相关参数及液压油相关参数的数据采集单元，其特征在 于，所述数据采集单元输出端与数据处理单元的输入端相连接；数据处理单元输出端与模 型建立单元的输入端相连接，模型建立单元输出端与优化分析单元的输入端相连接；
[0007] 所述数据处理单元是指根据采集到的参数进行汇总处理得到建立模型所需的液 阻悬置动特性影响关键抽象参数；所述模型建立单元是指在液阻悬置工作原理的基础上建 立液阻悬置的力学模型，建立液阻悬置的振动方程，并推导反映液阻悬置的动刚度和损失 角动态特性的相关公式；所述优化分析单元是指在建立的模型基础上使用关键参数对悬置 进行优化设计，给出悬置优化方案；
[0008] 汽车用液阻悬置结构种类很多，但功能相同，其功能结构可抽象为：液阻悬置结构 包括：在腔体内由下至上依次设置有下液室、液室分隔层及上液室，在液室分隔层中部还设 置有一流道液柱；在流道液柱上方的上液室内还装有等效活塞；在等效活塞两侧的上方分 别设置有与上液室相连通的、容积可变并带有橡胶弹性体等效弹簧的密闭腔体。
[0009] 运用模型建立单元建立模型，获得液阻悬置动特性计算公式，并使用Matlab程序 语言实现以上模型，模型建立单元是本发明的核心内容。
[0010] 优化设计单元：使用模型建立单元所建立的模型在程序中改变设计参数，包括以 上涉及的流道参数，液室参数与橡胶参数。构造生成更适合当前车辆动力总成的动特性曲 线。一并得到悬置优化结构参数，在此基础上重新设计悬置以达到对动力总成的优化匹配。 [0011] 液阻悬置作为现代汽车动力总成悬置系统的核心部件，其功能是为动力总成低频 大振幅振动提供大阻尼以衰减振动，其动态性能对系统和整车NVH性能都有明显影响。由 于低频振动振幅由阻尼决定，阻尼越大振幅越小，而橡胶悬置在低频下可提供阻尼很小，故 低频抗振主要是液压悬置起作用。本发明所涉及优化系统的悬置模型，可以精确反映不同 结构悬置在动态性能上的差异，在悬置设计与分析研究方面都可应用。在悬置设计上，打破 了传统开发优化多借用现有成熟结构液阻悬置结构并进行修改的设计模式，使前期的性能 设计更完备，大大减少后期调校及结构改进的工作，缩短了开发周期，减少了试验。在悬置 分析上，通过获得或辨识出悬置的相关结构参数，就可以获得悬置的性能曲线，结合悬置系 统模型，即可分析现有液阻悬置结构在系统与整车级别的匹配情况，通过调整关键结构参 数，即可实现在现有结构上优化使悬置匹配更好的目的。该优化系统较为先进，为悬置系统 及整车NVH性能分析优化奠定了重要的基础。
[0012] 本发明的有益效果是：本发明的汽车动力总成液阻悬置动态特性的优化设计系 统，基于反映悬置工作原理的简化力学模型，通过运用振动理论进行相关推导，将实际结构 参数与悬置的动态性能表现联系起来，形成了由关键结构参数控制的液阻悬置动态性能数 学模型并实现对原有结构进行优化。
[0013] 用本发明的悬置优化设计系统，在悬置设计上，可以根据系统及整车匹配要求获 得理想动态性能要求，通过本动特性优化系统实现性能目标向实际结构的转换，将性能要 求最终转化为关键结构参数，并据此指导结构设计和悬置选型；在悬置性能分析上，通过本 优化系统的模型建立单元对性能试验获得的动特性曲线的仿真实现和关键参数辨识，理解 悬置结构设计的创新点，及关键性能的实现方式。此外，使用本发明的优化系统，通过D0E， 还可分析影响液阻悬置动特性的关键参数及其敏感度，并使用优化设计单元对已有结构在 理想性能曲线的指导下进行悬置结构的优化，使悬置匹配开发效率明显提高。
【附图说明】
[0014] 图1是本发明的结构原理方框图；
[0015] 图2是本发明液阻悬置简化模型结构图；
[0016] 图3是本发明实例中悬置动刚度试验实测曲线与设计曲线对比示意图；
[0017] 图4是本发明实例中悬置阻尼角试验实测曲线与设计曲线对比示意图。
[0018] 附图中主要部件说明：1为下液室；2为液室分隔层；3为流道液柱；4为上液室；5 为等效活塞；6为带橡胶弹性体等效弹簧。
[0019] 下面将结合附图通过实例，对本发明作进一步详细说明，但下述实例仅仅是本发 明的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要 求书为准。
【具体实施方式】
[0020] 实施例1 :
[0021] 由图1-4所示，某横置三点式布局发动机侧液阻悬置动特性优化设计，最后将在 优化设计系统中生成的优化设计过的动特性曲线与使用优化设计参数优化过的悬置样件 动态试验实测线对比。
[0022] 根据本发明悬置动特性的优化设计系统，按照图1中的系统结构原理图具体实施 方法如下：
[0023] 它包括有确定或辨识橡胶主簧相关参数，液室相关参数，流道相关参数及液压油 相关参数的数据采集单元，其特征在于，所述数据采集单元输出端与数据处理单元的输入 端相连接；数据处理单元输出端与模型建立单元的输入端相连接，模型建立单元输出端与 优化分析单元的输入端相连接；
[0024] 所述数据处理单元是指根据采集到的参数进行汇总处理得到建立模型所需的液 阻悬置动特性影响关键抽象参数；所述模型建立单元是指在液阻悬置工作原理的基础上建 立液阻悬置的力学模型，建立液阻悬置的振动方程，并推导反映液阻悬置的动刚度和损失 角动态特性的相关公式；所述优化分析单元是指在建立的模型基础上使用关键参数对悬置 进行优化设计，给出悬置优化方案；
[0025] 液阻悬置功能结构可抽象为（如图2所示）：在Y型腔体内由下至上依次设置有 下液室1、液室分隔层2及上液室4,在液室分隔层2中部还设置有一流道液柱3,该流道液 柱随悬置顶部施加的周期激励在流道中运动；在流道液柱3上方的上液室内有等效活塞5 ; 在等效活塞5两侧的上方分别设置有与上液室4相连通的、容积可变并带有橡胶弹性体等 效弹簧6的密闭腔体，上液室的弹性体作用可简化为带有刚度的可变容积，以左右两个橡 胶弹性体等效弹簧6示意。
[0026] 所述数据采集单元的相关参数是指，橡胶主簧参数包括主簧静刚度和阻尼；液室 参数包括液室容积，流道轮廓；流道相关参数包括流道长度；液压油参数包括液压油的密 度。
[0027] 所述数据处理单元所获得悬置建模所需抽象参数，包括等效活塞面积和液室体积 柔度；流道参数包括流道的过流面积。
[0028] 所述模型建立