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纯电动汽车动力总成悬置系统优化设计学院：机械与电子控制工程学院专业：车辆工程汇报人：

1、电动汽车悬置系统介绍3、悬置系统的确定性优化设计4、悬置系统的可靠性性优化设计目录5、总结2、悬置系统优化参数选择

01电动汽车悬置系统介绍

TESLAMODELS悬置方式何为汽车的悬置？

汽车噪声源及传递路径动力总成噪声的传递路径车辆NVH特性的研究主要包括以前后悬挂系统为主的底盘子系统、以发动机及变速器为主的动力总成和以白车身为主要零部件的车身系统三大部分[2]。从NVH的观点来看，汽车是一个由激励源（发动机/驱动电机、变速器、路面等）、振动传递器（由悬挂系统、悬置系统和车架组成）和噪声发射器（车身）组成的系统。车辆NVH特性电驱动总成的组成

汽车动力总成悬置元件的发展①支承作用②限位作用③隔振作用4）保护作用1）悬置元件具有较高的静刚度，能够支承动力总成的总质量；2）悬置元件具有低频（l~50Hz）大阻尼、高刚度特性，以衰减汽车起动、紧急制动和加减速过程中因发动机输出扭矩变化而引起的大振幅振动。此外，还要能够衰减车辆怠速时产生的低频抖动和路面、轮胎激励带来的动力总成的低频振动；3）悬置元件在高频区域时（50Hz以上）应具有小阻尼、小动刚度的特性，以降低高频振动的传递率，改善悬置的隔振效果。设计要求：作用：发展：关键参数：1、阻尼特性2、刚度特性被动式半主动式主动式

电驱动总成噪声特性电机转子机械不平衡（动不平衡、静不平衡、混合不平衡）定转子偏心引起的振动齿轮箱齿轮啮合噪声及振动路面的振动激励定转子气隙造成的电磁噪声、转矩波动电机与减速器之间由于加工、安装误差导致的振动和噪声车辆加速、制动和急转弯等形式工况带来的惯性力电驱动总成噪声来源燃油车动力总成悬置系统的布置和优化主要思路为以扭转轴线、刚体模态和能量解耦作为指标来进行开发悬置系统的隔振能量。纯电动汽车动力总成由于扭矩波动较小，但扭矩幅度变化较为迅速，故抗扭限位能力远高于传统燃油车。发动机外特性曲线电机的外特性曲线电机输出扭矩的反作用简谐扭矩1、起步阶段扭矩大，激励来源于简谐扭矩（中低频）2、高速阶段扭矩小，激励主要来源于自转子的不平衡振动（高频）。

悬置系统优化的参数例：惯性通道式液压悬置悬置的布置形式——各悬置点的位置坐标悬置的静刚度———静刚度矩阵悬置的固有频率————固有频率悬置的振动解耦率————解耦率1）悬置的布置形式及数量

振动耦合是一个方向的激励会引起系统多个自由度的振动。解耦是使各自由度的振动模态相互独立。动力总成悬置系统有6个自由度，通常是耦合的，这样会使动力总成的振幅加大、振动频率范围过宽，因此应该尽量通过设计减少各自由度间的振动耦合程度。解耦率为零是理想的，一般需要达到90%以上的解耦率。常用的解耦方法有扭矩轴法、撞击中心理论法和能量法。扭矩轴法要点：1、弹性中心与系统质心重合，耦合运动间刚度为0.即[Kij]=02、以质心为原点创建主惯性轴坐标系。耦合质量矩阵[Mij]=0撞击中心理论要点：1、当L满足如下关系时，一个悬置上的激励在另一个悬置上的响应为零。能量法计算系统各阶的振动能力分布矩阵，如第k阶能力分布（i,j）元素表达式为:第K阶总能量为：第K阶在i方向上能量分配的程度（解耦率）：振动解耦的方法

02悬置系统优化参数选择

该模型在Adams/vibration模块中获得的前6阶模态频率如下：本例动力系统总成模型如下图所示，在Adams中建模如下。采用了三支承点、平置式橡胶悬置系统。

通过模型参数化后，获得的悬置系统在整车坐标系下的位置坐标矩阵和刚度矩阵如下：

表中每一阶的列（X，Y，Z，RXX，RYY，RZZ，RXY，RXZ，RYZ），分别对应质量矩阵中各个惯性参数（3个平移惯性质量m，转动惯量xxI、yyI、zzI以及惯性积xyI、xzI、yzI）对整个模型的能量贡献，即基于惯性参数的能量解耦：1阶模态和第2阶模态，振动占优方向的解耦率只有50%左右，振动耦合相当严重；其他模态中只有第3阶模态的z方向和第4阶模态的zθ方向的解耦率超过90%，剩下的第5、第6阶两个模态的能量解耦率也都没有达到80%，没有达到工程的约定值90%！

使用Matlab软件验算得到如下结果，与Admas结果进行对比可知，吻合度较高，表明模型的正确性以及Matlab程序编写的正确。

03悬置系统可靠性优化设计

合理配置悬置系统的固有频率悬置系统的最低阶频率不低于5Hz6个固有频率之间要有一定的间隔，一般间隔频率不低于1Hz最大化能量解耦率-固有频率-激振频率约束条件及目标函数电动汽车动力总成悬置系统自身内部产生的激励主要包括电机输出反谐波扭矩和转子不平衡惯性力（力矩），前者在“中低频”范围内占据主导地位，后者则在电机高转速工作状态下表现很明显。由于电