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新能源汽
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系列之四:燃料
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成新能源
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终极发展目标(1)
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瞬态工况下动力总成悬置振动系统的分析与优化
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燃料电池轿车作为一种新型能源汽车,受到国内外广泛的关注,有着广阔的
发展前景。由于人们对于汽车舒适性要求的日益提高,以及悬置系统对整车NVH
性能的重要影响,动力总成悬置系统的研究设计逐渐成为燃料电池车系统开发过
程中的重要环节之一。
由于燃料电池车的动力系统及动力传动系统不同于传统发动机车,其动力总
成悬置系统的隔振特性及设计要求也不同于传统发动机车。燃料电池车由电机驱
动,在稳定运行过程中比传动发动机车平稳,但由于电机的高驱动能力,在加速、
制动、转向工况下悬置系统会有比传统发动机车大的瞬态响应。
针对上述问题,本文以同济大学研制开发的“超越三号”燃料电池轿车为分
析对象,对其动力总成悬置系统进行研究讨论。首先,通过悬置系统动力学计算
及激励分析两个方面,建立了燃料电池车动力总成悬置系统动力学模型。通过三
组试验,对动力总成的质量、质心、惯量参数及橡胶悬置件的刚度参数进行了识
别。在此基础上,对系统的固有特性包括固有频率、振动耦合及传递特性进行了
分析。同时建立了系统瞬态响应下动反力及位移的振动评价指标,并基于此对加
速、制动、转向工况下的瞬态响应特性及在瞬态响应下各激励的影响权重进行了
研究讨论。最后,运用遗传算法,以悬置点坐标、悬置件刚度为优化变量,以各
悬置动反力瞬态响应为优化目标,对系统进行优化,提出了优化设计方案,并对
优化前后的系统固有特性及瞬态响应特性进行了比较,结果表明,优化设计方案
的效果较为理想。
关键词:动力总成、悬置系统、隔振、耦合、遗传算法、优化
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