前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析方法及系统，该方法包括：获取整车混合动力传动系参数，并根据该传动系参数建立混合动力整车传动系扭振仿真模型；获取实际测试得到的飞轮端和电机端的转速和角加速度；通过自由振动分析获取传动系固有频率，以及通过激励响应分析获取传动系阶次切片；结合整车模态分布表，获取传动系扭振的车内噪声贡献值。本发明专利技术将有限元分析、一维混合动力传动系扭振分析建模和实验测试相结合，可有效确定传动系扭振的车内噪声贡献水平，能够评估传动系各个部件的扭振幅值，能够在项目开发前期规避传动系扭振风险，在后期指导扭振问题整改。

Torsional Vibration Analysis Method and System of the Whole Vehicle Drive System of the Front Transverse Drive Hybrid Power Assembly

【技术实现步骤摘要】
前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析方法及系统
本专利技术涉及汽车
，特别是涉及一种前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析方法及系统。
技术介绍
随着汽车工业的飞速发展和人们生活条件的不断改善，汽车已经成为人们出行不可或缺的交通工具之一。汽车保有量逐年增加，越来越多的人拥有了私家车。目前随着人们环保意识的不断提升，新能源汽车，尤其是混合动力汽车得到快速发展。目前，人们对车品质要求的不断提高，车内噪声问题越来越受到人们的关注。汽车噪声、振动及因其而引发的汽车乘坐舒适性已经成为衡量汽车好坏的重要指标。采用前置横驱混合动力总成的汽车是混合动力汽车中的重要一类，对于这类汽车，其传动系扭振是导致车内噪声的重要来源之一，但目前缺乏有效的分析方法，无法确定混合传动系的扭振在整车车内噪声的贡献水平，为项目前期预测及后期的问题整改带来困难。
技术实现思路
为此，本专利技术的一个目的在于提出一种前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析方法，以有效确定混合传动系的扭振在整车车内噪声的贡献水平，为项目前期预测及后期的问题提供依据。一种前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析方法，包括：获取整车混合动力传动系参数，并根据该传动系参数建立混合动力整车传动系扭振仿真模型；获取实际测试得到的飞轮端和电机端的转速和角加速度；将飞轮端和电机端的转速和角加速度导入混合动力整车传动系扭振仿真模型中，通过自由振动分析获取传动系固有频率，以及通过激励响应分析获取传动系阶次切片；根据传动系固有频率以及传动系阶次切片，结合整车模态分布表，获取传动系扭振的车内噪声贡献值。根据本专利技术提供的前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析方法，将离合器惯量分为两部分(飞轮端和电机端)，根据混动传动结构建立整车传动系扭振模型，结合测试得到的飞轮端及电机端的转速和角加速度，能够分析出不同混动模式下传动系的固有频率和不同模式下的传动系阶次切片，结合整车模态分布表，进而能够得到传动系扭振的车内噪声贡献水平。该方法将有限元分析、一维混合动力传动系扭振分析建模和实验测试相结合，可得到不同混动模式下传动系的固有频率和不同模式下的传动系阶次切片，从而有效确定传动系扭振的车内噪声贡献水平，能够评估传动系各个部件的扭振幅值，能够在项目开发前期规避传动系扭振风险，在后期指导扭振问题整改。另外，根据本专利技术上述的前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析方法，还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，所述获取整车混合动力传动系参数，并根据该传动系参数建立混合动力整车传动系扭振仿真模型的步骤包括：获取发动机曲轴飞轮惯量、离合器刚度及从动盘和压盘惯量、变速箱和电机内部结构各部分旋转件惯量及轴的扭转刚度、差壳差齿惯量、左右半轴惯量及扭转刚度、轮胎惯量及扭转刚度、整车惯量；采用集中质量方法和当量原则将各部件等效为一系列只有转动惯量、没有惯性变形的集中质量，以及一系列只有弹性变形而没有惯量的弹性件；采用多自由度的离散化建模方法建立混合动力整车传动系扭振仿真模型。进一步地，所述采用集中质量方法和当量原则将各部件等效为一系列只有转动惯量、没有惯性变形的集中质量，以及一系列只有弹性变形而没有惯量的弹性件的步骤中，对离合器压盘的惯量全部等效到飞轮端，从动盘惯量等到变速箱端；所述采用多自由度的离散化建模方法建立混合动力整车传动系扭振仿真模型的步骤中，对变速箱内部旋转件进行详细建模，包含各档位驱动齿轮、输入输出轴、同步器、电机旋转轴及相关齿轮的建模，对变速箱各同步器的控制策略分别进行独立控制。进一步地，所述通过自由振动分析获取传动系固有频率，以及通过激励响应分析获取传动系阶次切片的步骤包括：根据实际测试得到的飞轮端和电机端的转速和角加速度，将所述角加速度作为所述混合动力整车传动系扭振仿真模型的激励，计算混合动力总成的不同档位模式下整车传动系的固有频率及不同档位模式时域下的传动系各部件角加速度波动，进而得到实时传动系相关部件的阶次切片。进一步地，所述得到实时传动系相关部件的阶次切片的步骤具体包括：将飞轮角加速度乘以飞轮转动惯量，以得到发动机的扭矩T1；将电机角加速度乘以电机轴转动惯量，以得到电机的扭矩T2；将得到的扭矩T1和T2作为激励响应分析模型的输入，并根据实际测试得到的飞轮端的速度及电机端的速度，通过建立混合动力整车传动系扭振仿真模型，以得到实时传动系相关部件的阶次切片。本专利技术的另一个目的在于提出一种前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析系统，以有效确定混合传动系的扭振在整车车内噪声的贡献水平，为项目前期预测及后期的问题提供依据。一种前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析系统，所述系统包括：第一获取模块，用于获取整车混合动力传动系参数，并根据该传动系参数建立混合动力整车传动系扭振仿真模型；第二获取模块，用于获取实际测试得到的飞轮端和电机端的转速和角加速度；分析模块，用于将飞轮端和电机端的转速和角加速度导入混合动力整车传动系扭振仿真模型中，通过自由振动分析获取传动系固有频率，以及通过激励响应分析获取传动系阶次切片；第三获取模块，用于根据传动系固有频率以及传动系阶次切片，结合整车模态分布表，获取传动系扭振的车内噪声贡献值。根据本专利技术提供的前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析系统，将离合器惯量分为两部分(飞轮端和电机端)，根据混动传动结构建立整车传动系扭振模型，结合测试得到的飞轮端及电机端的转速和角加速度，能够分析出不同混动模式下传动系的固有频率和不同模式下的传动系阶次切片，结合整车模态分布表，进而能够得到传动系扭振的车内噪声贡献水平。该方法将有限元分析、一维混合动力传动系扭振分析建模和实验测试相结合，可得到不同混动模式下传动系的固有频率和不同模式下的传动系阶次切片，从而有效确定传动系扭振的车内噪声贡献水平，能够评估传动系各个部件的扭振幅值，能够在项目开发前期规避传动系扭振风险，在后期指导扭振问题整改。另外，根据本专利技术上述的前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析系统，还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，所述第一获取模块包括：获取单元，用于获取发动机曲轴飞轮惯量、离合器刚度及从动盘和压盘惯量、变速箱和电机内部结构各部分旋转件惯量及轴的扭转刚度、差壳差齿惯量、左右半轴惯量及扭转刚度、轮胎惯量及扭转刚度、整车惯量；等效单元，用于采用集中质量方法和当量原则将各部件等效为一系列只有转动惯量、没有惯性变形的集中质量，以及一系列只有弹性变形而没有惯量的弹性件；建模单元，用于采用多自由度的离散化建模方法建立混合动力整车传动系扭振仿真模型。进一步地，所述等效单元对离合器压盘的惯量全部等效到飞轮端，从动盘惯量等到变速箱端；所述建模单元对变速箱内部旋转件进行详细建模，包含各档位驱动齿轮、输入输出轴、同步器、电机旋转轴及相关齿轮的建模，对变速箱各同步器的控制策略分别进行独立控制。进一步地，所述分析模块具体用于：根据实际测试得到的飞轮端和电机端的转速和角加速度，将所述角加速度作为所述混合动力整车传动系扭振仿真模型的激励，计算混合动力总成的不同档位模式下整车传动系的固有频率及不同档位模式时域下的传动系各部件角加速度波动，进而得到实时传动系相关部件的阶次切片。进一步地，所述分析模块具体用于：将飞轮角加速度乘以飞轮转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析方法，其特征在于，所述方法包括：获取整车混合动力传动系参数，并根据该传动系参数建立混合动力整车传动系扭振仿真模型；获取实际测试得到的飞轮端和电机端的转速和角加速度；将飞轮端和电机端的转速和角加速度导入混合动力整车传动系扭振仿真模型中，通过自由振动分析获取传动系固有频率，以及通过激励响应分析获取传动系阶次切片；根据传动系固有频率以及传动系阶次切片，结合整车模态分布表，获取传动系扭振的车内噪声贡献值。

【技术特征摘要】
1.一种前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析方法，其特征在于，所述方法包括：获取整车混合动力传动系参数，并根据该传动系参数建立混合动力整车传动系扭振仿真模型；获取实际测试得到的飞轮端和电机端的转速和角加速度；将飞轮端和电机端的转速和角加速度导入混合动力整车传动系扭振仿真模型中，通过自由振动分析获取传动系固有频率，以及通过激励响应分析获取传动系阶次切片；根据传动系固有频率以及传动系阶次切片，结合整车模态分布表，获取传动系扭振的车内噪声贡献值。2.根据权利要求1所述的前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析方法，其特征在于，所述获取整车混合动力传动系参数，并根据该传动系参数建立混合动力整车传动系扭振仿真模型的步骤包括：获取发动机曲轴飞轮惯量、离合器刚度及从动盘和压盘惯量、变速箱和电机内部结构各部分旋转件惯量及轴的扭转刚度、差壳差齿惯量、左右半轴惯量及扭转刚度、轮胎惯量及扭转刚度、整车惯量；采用集中质量方法和当量原则将各部件等效为一系列只有转动惯量、没有惯性变形的集中质量，以及一系列只有弹性变形而没有惯量的弹性件；采用多自由度的离散化建模方法建立混合动力整车传动系扭振仿真模型。3.根据权利要求2所述的前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析方法，其特征在于，所述采用集中质量方法和当量原则将各部件等效为一系列只有转动惯量、没有惯性变形的集中质量，以及一系列只有弹性变形而没有惯量的弹性件的步骤中，对离合器压盘的惯量全部等效到飞轮端，从动盘惯量等到变速箱端；所述采用多自由度的离散化建模方法建立混合动力整车传动系扭振仿真模型的步骤中，对变速箱内部旋转件进行详细建模，包含各档位驱动齿轮、输入输出轴、同步器、电机旋转轴及相关齿轮的建模，对变速箱各同步器的控制策略分别进行独立控制。4.根据权利要求1所述的前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析方法，其特征在于，所述通过自由振动分析获取传动系固有频率，以及通过激励响应分析获取传动系阶次切片的步骤包括：根据实际测试得到的飞轮端和电机端的转速和角加速度，将所述角加速度作为所述混合动力整车传动系扭振仿真模型的激励，计算混合动力总成的不同档位模式下整车传动系的固有频率及不同档位模式时域下的传动系各部件角加速度波动，进而得到实时传动系相关部件的阶次切片。5.根据权利要求4所述的前置横驱混合动力总成的整车传动系扭振分析方法，其特征在于，所述得到实时传动系相关部件的阶次切片的步骤具体包括：将飞轮角加速度乘以飞轮转动惯量，以得到发动机的扭矩T1；将电机角加速度乘以电机轴转动惯量，以得到电机的扭矩T2；将得到的扭矩T1和T2作为激励响应分析模型的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，邓磊，段龙杨，黄晖，余显忠，金栋，孙念芬，
申请(专利权)人：江铃汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36