[發明專利]鐘擺飛輪的設計方法

有效

• 申請號: 202011182984.1
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112287457B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 譚小東;楊少波;楊金才;余波;李鳳琴;郝濤;艾曉玉;冉紹伯
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/17;G06F119/10
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 譚小琴

本發明公開了一種鐘擺飛輪的設計方法，包括以下步驟：A、設計飛輪的慣量與直徑:所述飛輪的慣量設計為未安裝CPVA時飛輪慣量的20%?30%；所述飛輪的直徑設計為飛輪與周邊零件沒有運動干涉所對應的飛輪最大直徑；B、設計擺錘的擺臂長度與質量：所述擺錘的擺臂長度設計為擺錘與周邊零件沒有運動干涉所對應的擺臂最大長度；所述擺錘的質量設計為擺錘振幅為擺錘最大行程的80%?90%所對應的擺錘質量；C、選擇具有低扭轉剛度與小扭轉阻尼系數的離合器減振器；D、將具有大阻尼的材料作為TVD的阻尼材料。本發明在提升車輛NVH性能的同時能夠確保車輛的加速性能與燃油經濟。

技術領域

本發明屬于汽車振動噪聲控制技術領域，具體涉及一種鐘擺飛輪的設計方法。

背景技術

發動機是整車傳動系統扭振的激勵源，發動機的扭振分曲軸自身的扭轉共振與輸出端飛輪的扭振。抑制曲軸扭轉共振的常用方法為在曲軸前端安裝扭轉減振器(TVD)吸振，而降低輸出端扭振的常用方法為增大飛輪的轉動慣量，但使用慣量過大的飛輪會導致曲軸扭振振型發生變化，使曲軸前端的共振加劇，輪系側的NVH性能惡化，并且會降低車輛的加速性能與燃油經濟性。

針對傳動系統扭振的控制方法較多，對于中高檔型乘用車通常使用雙質量飛輪(DMF)，對于經濟型乘用車通常使用離合器減振器、彈性聯軸器、TVD(前置后驅)。當前為了達成降本需求，很多車企引入了一種離合器與離心擺的集成式減振器(離合器+CPVA)，減振效果雖不及DMF，但明顯優于傳統的離合器減振器，而且價格較DMF低廉，因此有較高的市場應用價值。

對于當前常用的發動機扭振控制方法，在不增大飛輪慣量的前提下無法有效降低輸出端的扭振，而針對傳動系統的眾多扭振控制方法也無法兼顧曲軸的扭轉共振與發動機輸出端扭振，更無法使傳動系統輕量化。

因此，有必要開發一種新的鐘擺飛輪的設計方法。

發明內容

本發明提供一種鐘擺飛輪的設計方法，在提升車輛NVH性能的同時確保車輛的加速性能與燃油經濟。

第一方面，本發明所述的鐘擺飛輪的設計方法，包括以下步驟：

A、設計飛輪的慣量與直徑:

所述飛輪的慣量設計為未安裝CPVA時飛輪慣量的20％-30％；

所述飛輪的直徑設計為飛輪與周邊零件沒有運動干涉所對應的飛輪最大直徑；

B、設計擺錘的擺臂長度與質量：

所述擺錘的擺臂長度設計為擺錘與周邊零件沒有運動干涉所對應的擺臂最大長度；

所述擺錘的質量設計為擺錘振幅為擺錘最大行程的80％-90％所對應的擺錘質量；

C、選擇具有低扭轉剛度與小扭轉阻尼系數的離合器減振器；

D、將具有大阻尼的材料作為TVD的阻尼材料。

進一步，所述扭轉剛度為8Nm/°；所述扭轉阻尼系數為0.15Nm/rad/s。

進一步，使用AEM橡膠作為TVD的阻尼材料。

本發明具有以下優點：通過多方案優化鐘擺飛輪，降低了飛輪端的2階扭振，將輸入給變速器的4、6階扭振控制在可接受的范圍之內，實現了傳動系統的輕量化設計理念，提升了車輛的加速性能與燃油經濟性。

附圖說明

圖1為圓弧線離心擺運動示意圖；

圖2為擺錘加速度分解圖；

圖3為飛輪慣量減重前后變速器端扭振對比圖；

圖4為三種狀態下變速器端扭振對比圖；

圖5為不同扭轉剛度的離合器對變速器端扭振影響對比圖；