汽車發(fā)動機(jī)磁流變懸置動特性及半主動控制研究.pdf

1、近幾年來，隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車的車型逐步向高功率發(fā)動機(jī)、輕量化車身等趨勢上發(fā)展，但這同時(shí)也加劇了汽車的振動，影響了汽車乘坐舒適性。而發(fā)動機(jī)的振動對汽車NVH有著很大的影響，所以發(fā)動機(jī)懸置作為連接發(fā)動機(jī)和車輛底盤的隔振部件，它的隔振效果對整車的振動和乘坐舒適性有直接影響。傳統(tǒng)的被動懸置元件已經(jīng)不能滿足發(fā)動機(jī)在其頻率范圍內(nèi)的理想隔振要求，而智能材料和被動懸置元件的結(jié)合有效地解決了這一方面的難題，所以在此背景下產(chǎn)生了半主動/主動懸置。

2、
　　本文查閱了大量關(guān)于半主動懸置的相關(guān)文獻(xiàn)，分析了半主動懸置國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展情況，將磁流變智能技術(shù)運(yùn)用到被動液壓懸置中。首先介紹了磁流變液體的成分、流變效應(yīng)及其力學(xué)特性，獲得了選取磁流變液的標(biāo)準(zhǔn)和原則;接著在已有磁流變半主動懸置的基礎(chǔ)上改進(jìn)了懸置結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了帶有多個慣性通道的磁流變半主動懸置，建立了相應(yīng)的液壓模型和力學(xué)模型，推導(dǎo)了其動剛度和阻尼滯后角的計(jì)算公式，然后對磁流變半主動懸置的動特性進(jìn)行了計(jì)算分析，并用試驗(yàn)的方法對模

3、型結(jié)構(gòu)以及理論描述進(jìn)行了驗(yàn)證，最終驗(yàn)證了本文闡述的懸置模型結(jié)構(gòu)和動特性理論的正確性，磁流變液半主動懸置能夠較好地滿足發(fā)動機(jī)在整個頻段內(nèi)的理想隔振要求。
　　為了探索磁流變半主動懸置的隔振效果，本文建立了以路面不平度以及發(fā)動機(jī)二階往復(fù)慣性力為輸入的三自由度模型，運(yùn)用了PID控制器在仿真軟件里進(jìn)行仿真分析，得到車身加速度、發(fā)動機(jī)加速度等評價(jià)指標(biāo)的時(shí)域曲線，并將仿真結(jié)果與被動液壓懸置的結(jié)果進(jìn)行對比評價(jià)。為了進(jìn)一步研究發(fā)動機(jī)振動系統(tǒng)與整車

4、的關(guān)系，在參考三自由度模型的基礎(chǔ)上建立了半車六自由度模型以及發(fā)動機(jī)—整車十自由度模型，推導(dǎo)了各個方向上自由度的方程表達(dá)式，利用仿真軟件對半車和整車模型加載模糊控制策略，并將振動仿真結(jié)果與被動懸置模型的結(jié)果進(jìn)行對比分析，從車身垂向加速度和發(fā)動機(jī)垂向加速度等方面驗(yàn)證應(yīng)用模糊控制的磁流變懸置對車輛乘坐舒適性的提高。最終得到結(jié)論:磁流變半主動懸置與被動液壓懸置相比其隔振性能具有優(yōu)越性，且在運(yùn)用PID控制策略和模糊控制策略后效果更佳。