CN109697295B - 一种曲轴扭转隔离器隔离率计算方法及装置 - Google Patents

一种曲轴扭转隔离器隔离率计算方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种曲轴扭转隔离器隔离率计算方法及装置，该方法可计算前端附件等效转动惯量，然后结合预设二自由度扭摆自由振动模型和当前隔离皮带轮橡胶动态刚度计算最低隔离转速，进一步，若最低隔离转速小于预设发动机最小工作转速，则根据前端附件等效转动惯量、当前隔离皮带轮橡胶动态刚度和预设单自由度扭摆自由振动模型，计算曲轴扭转隔离器在当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率；最后，若候选隔离率处于预设隔离率允许范围，则将候选隔离率确定为曲轴扭转隔离器隔离率。基于本发明公开的方法，可直接计算曲轴扭转隔离器隔离率，从而可解决专业仿真软件隔离率计算周期长的问题。

Description

一种曲轴扭转隔离器隔离率计算方法及装置
技术领域
本发明涉及汽车发动机和混合动力发动机技术领域，更具体地说，涉及一种曲轴扭转隔离器隔离率计算方法及装置。
背景技术
曲轴的扭转角振动是引起发动机前端附件系统产生振动和噪声的主要因素之一。为缓解低速角振动，曲轴扭转隔离器应运而生，而隔离率则成为评估曲轴扭转隔离器减振效果好坏的关键因素。
目前，主要采用汽车动力转动系统CAE专业仿真软件，例如，使用成本很高的Simdrive软件来计算曲轴扭转隔离器的隔离率。但是，这类软件在运行之前会输入大量附件系统参数，当然也会输出大量其他参数值，比如皮带打滑率、皮带抖动量、皮带张紧力和张紧器摆角等，会造成隔离率计算周期长。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种曲轴扭转隔离器隔离率计算方法及装置，以解决目前采用汽车动力转动系统CAE专业仿真软件同时输出大量其他参数值，所造成的隔离率计算周期长的问题。技术方案如下：
一种曲轴扭转隔离器隔离率计算方法，包括：
根据发动机前端附件系统中至少一个旋转运动件的预设直径和预设转动惯量，计算前端附件等效转动惯量；
将预设隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度；
依据预设二自由度扭摆自由振动模型、所述前端附件等效转动惯量和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算最低隔离转速；
判断所述最低隔离转速是否小于预设发动机最小工作转速；
若所述最低隔离转速小于所述预设发动机最小工作转速，根据所述前端附件等效转动惯量、所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度和预设单自由度扭摆自由振动模型，计算曲轴扭转隔离器在所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率；
判断所述候选隔离率是否处于预设隔离率允许范围；
若所述候选隔离率处于所述预设隔离率允许范围，将所述候选隔离率确定为曲轴扭转隔离器隔离率。
优选的，所述依据预设二自由度扭摆自由振动模型、所述前端附件等效转动惯量和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算最低隔离转速，包括：
根据预设二自由度扭摆自由振动模型和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算前端固有频率；
依据所述前端固有频率计算最低隔离转速。
优选的，还包括：
若所述最低隔离转速不小于所述预设发动机最小工作转速，获取新隔离皮带轮橡胶动态刚度，将所述新隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，并返回执行所述依据预设二自由度扭摆自由振动模型、所述前端附件等效转动惯量和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算最低隔离转速，这一步骤。
优选的，所述根据所述前端附件等效转动惯量、所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度和预设单自由度扭摆自由振动模型，计算曲轴扭转隔离器在所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率，包括：
根据所述前端附件等效转动惯量和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算隔振固有角频率；
依据预设单自由度扭摆自由振动模型和所述隔振固有角频率生成用于表征发动机转速和隔离角振动量之间映射关系的隔离角振动曲线；
分别从所述隔离角振动曲线和预设曲轴角振动曲线中获取设定需隔离发动机转速所对应的目标隔离角振动量和目标曲轴角振动量，所述预设曲轴角振动曲线用于表征发动机转速和曲轴角振动量之间映射关系；
根据所述目标隔离角振动量和所述目标曲轴角振动量，计算所述设定需隔离发动机转速所对应的隔离率；
将所述隔离率确定为曲轴扭转隔离器在所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率。
优选的，还包括：
若所述候选隔离率不处于所述预设隔离率允许范围，获取新隔离皮带轮橡胶动态刚度，将所述新隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，并返回执行所述依据预设二自由度扭摆自由振动模型、所述前端附件等效转动惯量和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算最低隔离转速，这一步骤。
一种曲轴扭转隔离器隔离率计算装置，包括：第一计算模块、第一确定模块、第二计算模块、第一判断模块、第三计算模块、第二判断模块和第二确定模块；
所述第一计算模块，用于根据发动机前端附件系统中至少一个旋转运动件的预设直径和预设转动惯量，计算前端附件等效转动惯量；
所述第一确定模块，用于将预设隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度；
所述第二计算模块，用于依据预设二自由度扭摆自由振动模型、所述前端附件等效转动惯量和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算最低隔离转速；
所述第一判断模块，用于判断所述最低隔离转速是否小于预设发动机最小工作转速；
所述第三计算模块，用于若所述最低隔离转速小于所述预设发动机最小工作转速，根据所述前端附件等效转动惯量、所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度和预设单自由度扭摆自由振动模型，计算曲轴扭转隔离器在所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率；
所述第二判断模块，用于判断所述候选隔离率是否处于预设隔离率允许范围；
所述第二确定模块，用于若所述候选隔离率处于所述预设隔离率允许范围，将所述候选隔离率确定为曲轴扭转隔离器隔离率。
优选的，所述第二计算模块，具体用于：
根据预设二自由度扭摆自由振动模型和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算前端固有频率；依据所述前端固有频率计算最低隔离转速。
优选的，还包括：第三确定模块；
所述第三确定模块，用于若所述最低隔离转速不小于所述预设发动机最小工作转速，获取新隔离皮带轮橡胶动态刚度，将所述新隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，并触发所述第二计算模块。
优选的，所述第三计算模块，具体用于：
根据所述前端附件等效转动惯量和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算隔振固有角频率；依据预设单自由度扭摆自由振动模型和所述隔振固有角频率生成用于表征发动机转速和隔离角振动量之间映射关系的隔离角振动曲线；分别从所述隔离角振动曲线和预设曲轴角振动曲线中获取设定需隔离发动机转速所对应的目标隔离角振动量和目标曲轴角振动量，所述预设曲轴角振动曲线用于表征发动机转速和曲轴角振动量之间映射关系；根据所述目标隔离角振动量和所述目标曲轴角振动量，计算所述设定需隔离发动机转速所对应的隔离率；将所述隔离率确定为曲轴扭转隔离器在所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率。
优选的，还包括：第四确定模块；
所述第四确定模块，用于若所述候选隔离率不处于所述预设隔离率允许范围，获取新隔离皮带轮橡胶动态刚度，将所述新隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，并触发所述第二计算模块。
相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：
以上本发明提供的一种曲轴扭转隔离器隔离率计算方法及装置，该方法通过对发动机前端附件进行隔离，计算前端附件等效转动惯量；在初次计算隔离率时，当前隔离皮带轮橡胶动态刚度为预设的，结合预设二自由度扭摆自由振动模型计算最低隔离转速；然后，以预设发动机最小工作转速确定当前隔离皮带轮橡胶动态刚度是否初步合格，若初步合格，则结合预设单自由度扭摆自由振动模型计算相应候选隔离率，并以预设隔离率允许范围对候选隔离率进一步确定当前隔离皮带轮橡胶动态刚度是否合格，若合格，则将此候选隔离率确定为曲轴扭转隔离器隔离率。
基于本发明公开的方法，可通过隔离发动机前端附件，利用预设二自由度扭摆自由振动模型和预设单自由度扭摆自由振动模型，直接计算曲轴扭转隔离器隔离率，从而可解决专业仿真软件隔离率计算周期长的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的曲轴扭转隔离器隔离率计算方法的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的曲轴扭转隔离器隔离率计算方法的部分方法流程图；
图3为本发明实施例提供的曲轴扭转隔离器隔离率计算方法的另一部分方法流程图；
图4为本发明实施例提供的曲轴扭转隔离器隔离率计算装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的曲轴扭转隔离器隔离率计算装置另一的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的曲轴扭转隔离器隔离率计算装置又一的结构示意图；
图7为simdrive仿真计算结果；
图8为本发明提供的曲轴扭转隔离器隔离率计算方法的计算结果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种曲轴扭转隔离器隔离率计算方法，该方法的方法流程图如图1所示，包括如下步骤：
S10，根据发动机前端附件系统中至少一个旋转运动件的预设直径和预设转动惯量，计算前端附件等效转动惯量；
在执行步骤S10的过程中，为降低曲轴扭转振动对发动机前端附件系统的影响，本申请实施例对发动机前端附件进行隔离，根据动能相等原则将发动机前端附件系统中的旋转运动件的转动惯量等效到曲轴隔离皮带轮上，从而得到前端附件等效转动惯量。
具体的，发动机前端附件系统中的旋转运动件包括但不局限于BSG电机、水泵和空压机，现以BSG电机、水泵和空压机举例，则根据动能相等原则，按照以下公式(1)进行等效计算：
Figure GDA0004198978400000061
其中，Jp为前端附件等效转动惯量，Jb为预设BSG电机转子和带轮转动惯量，DP为预设隔离皮带轮直径，Db为预设BSG电机带轮直径，Jw为预设水泵转子和带轮转动惯量，Dw为预设水泵直径，Jc预设空压机转子和带轮转动惯量，Dc为预设空压机直径，w为发动机旋转角速度。
则前端附件等效转动惯量
Figure GDA0004198978400000062
S20，将预设隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度；
在执行步骤S20的过程中，若为初次计算曲轴扭转隔离器隔离率，则隔离皮带轮橡胶动态刚度可由工作人员按照实际需要进行设定。
S30，依据预设二自由度扭摆自由振动模型、前端附件等效转动惯量和当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算最低隔离转速；
在具体实现过程中，步骤S30“依据预设二自由度扭摆自由振动模型、前端附件等效转动惯量和当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算最低隔离转速”可以具体采用以下步骤，方法流程图如图2所示：
S301，根据预设二自由度扭摆自由振动模型和当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算前端固有频率；
在执行步骤S301的过程中，可按照如下公式(2)计算前端固有频率：
Figure GDA0004198978400000071
其中，fr为前端固有频率，kP为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，Js为预设隔离皮带轮转动惯量，Jt为预设曲轴传动系统总转动惯量。
S302，依据前端固有频率计算最低隔离转速；
在执行步骤S302的过程中，首先根据发动机气缸数确定主谐次值，例如，4缸发动机所对应的主谐次值为2，3缸发动机所对应的主谐次值为1.5，这可由工作人员预先设定，然后，按照如下公式(3)计算最低隔离转速：
Figure GDA0004198978400000072
其中，nmin为最低隔离转速，a为需要隔离的主谐次值。
S40，判断最低隔离转速是否小于预设发动机最小工作转速；若是，则执行步骤S50；
在执行步骤S40的过程中，发动机工作转速的取值范围一般是从怠速到发动机最高转速，而一般车用发动机的怠速值为700～800r/min，最高转速值能达到6500r/min，而为了避免共振，则将怠速值确定为发动机最小工作转速；若最低隔离转速小于预设发动机最小工作转速，则可初步判定当前隔离皮带轮橡胶动态刚度合格，反之，则可按照实际需要调整当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，具体的调整方式，可为按照预设调整步长调节得到新隔离皮带轮橡胶动态刚度，还可接收用户输入的新隔离皮带轮橡胶动态刚度，进而将新隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，并返回执行步骤S30。
S50，根据前端附件等效转动惯量、当前隔离皮带轮橡胶动态刚度和预设单自由度扭摆自由振动模型，计算曲轴扭转隔离器在当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率；
在具体实现过程中，步骤S50“根据前端附件等效转动惯量、当前隔离皮带轮橡胶动态刚度和预设单自由度扭摆自由振动模型，计算曲轴扭转隔离器在当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率”可以具体采用以下步骤，方法流程图如图3所示：
S501，根据前端附件等效转动惯量和当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算隔振固有角频率；
在执行步骤S501的过程中，可按照如下公式(6)计算隔振固有角频率：
Figure GDA0004198978400000081
其中，ωn为隔振固有角频率。
S502，依据预设单自由度扭摆自由振动模型和隔振固有角频率生成用于表征发动机转速和隔离角振动量之间映射关系的隔离角振动曲线；
在执行步骤S205的过程中，根据预设单自由度扭摆自由振动模型可将振动分析简化为简谐运动方程的求解，其中，运动方程简化如下公式(7)所示：
Figure GDA0004198978400000082
其中，Acosωt为激励力矩的主谐次分量；A为激励力矩的幅值，这里为曲轴角振动量；ω为激励频率，这里为发动机旋转角速度。
而激励力矩的求解可表示为
Figure GDA0004198978400000083
其中，B为隔离角振动量，则上述公式(7)可表示为如下公式(8)：
Figure GDA0004198978400000084
则发动机转速和隔离角振动量之间的函数关系可表示为公式(9)：
Figure GDA0004198978400000085
在执行步骤S503的过程中，用于表征发动机转速和曲轴角振动量之间映射关系曲轴角振动曲线可利用现有的扭振计算方法计算得到，而利用上述公式(9)即可得到用于表征发动机转速和隔离角振动量之间映射关系的隔离角振动曲线。
S503，分别从隔离角振动曲线和预设曲轴角振动曲线中获取设定需隔离发动机转速所对应的目标隔离角振动量和目标曲轴角振动量，所述预设曲轴角振动曲线用于表征发动机转速和曲轴角振动量之间映射关系；
S504，根据目标隔离角振动量和目标曲轴角振动量，计算设定需隔离发动机转速所对应的隔离率；
在执行步骤S504的过程中，根据上述公式(9)示出的发动机转速和隔离角振动量之间的函数关系，令
Figure GDA0004198978400000091
其中γ为频率比，ωa为设定需隔离发动机转速，并且γ＞1，则可将公式(9)转化为公式(10)：
Figure GDA0004198978400000092
进而，可按照如下公式(11)计算设定需隔离发动机转速所对应的隔离率：
Figure GDA0004198978400000093
其中，为设定需隔离发动机转速所对应的隔离率。
S505，将隔离率确定为曲轴扭转隔离器在当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率。
S60，判断候选隔离率是否处于预设隔离率允许范围；若是，则执行步骤S70；
在执行步骤S60的过程中，若候选隔离率处于预设隔离率允许范围，则可进一步确定当前隔离皮带轮橡胶动态刚度合格，反之，则可按照实际需要调整当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，具体的调整方式，可为按照预设调整步长调节得到新隔离皮带轮橡胶动态刚度，还可接收用户输入的新隔离皮带轮橡胶动态刚度，进而将新隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，并返回执行步骤S30。
S70，将候选隔离率确定为曲轴扭转隔离器隔离率。
以上步骤S301～步骤S302仅仅是本申请实施例公开的步骤S30“依据预设二自由度扭摆自由振动模型、前端附件等效转动惯量和当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算最低隔离转速”过程的一种优选的实现方式，有关此过程的具体实现方式可根据自己的需求任意设置，在此不做限定。
以上步骤S501～步骤S505仅仅是本申请实施例公开的步骤S50“根据前端附件等效转动惯量、当前隔离皮带轮橡胶动态刚度和预设单自由度扭摆自由振动模型，计算曲轴扭转隔离器在当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率”过程的一种优选的实现方式，有关此过程的具体实现方式可根据自己的需求任意设置，在此不做限定。
本发明实施例提供的曲轴扭转隔离器隔离率计算方法，可通过隔离发动机前端附件，利用预设二自由度扭摆自由振动模型和预设单自由度扭摆自由振动模型，直接计算曲轴扭转隔离器隔离率，从而可解决专业仿真软件隔离率计算周期长的问题。
基于上述实施例提供的曲轴扭转隔离器隔离率计算方法，本发明实施例则对应提供一种执行上述曲轴扭转隔离器隔离率计算方法的装置，其结构示意图如图4所示，包括：第一计算模块10、第一确定模块20、第二计算模块30、第一判断模块40、第三计算模块50、第二判断模块60和第二确定模块70；
第一计算模块10，用于根据发动机前端附件系统中至少一个旋转运动件的预设直径和预设转动惯量，计算前端附件等效转动惯量；
第一确定模块20，用于将预设隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度；
第二计算模块30，用于依据预设二自由度扭摆自由振动模型、前端附件等效转动惯量和当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算最低隔离转速；
第一判断模块40，用于判断最低隔离转速是否小于预设发动机最小工作转速；
第三计算模块50，用于若最低隔离转速小于预设发动机最小工作转速，根据前端附件等效转动惯量、当前隔离皮带轮橡胶动态刚度和预设单自由度扭摆自由振动模型，计算曲轴扭转隔离器在当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率；
第二判断模块60，用于判断候选隔离率是否处于预设隔离率允许范围；
第二确定模块70，用于若候选隔离率处于预设隔离率允许范围，将候选隔离率确定为曲轴扭转隔离器隔离率。
可选的，第二计算模块30，具体用于：
根据预设二自由度扭摆自由振动模型和当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算前端固有频率；依据前端固有频率计算最低隔离转速。
可选的，如图5所示，还可包括：第三确定模块80；
第三确定模块80，用于若最低隔离转速不小于预设发动机最小工作转速，获取新隔离皮带轮橡胶动态刚度，将新隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，并触发第二计算模块30。
可选的，第三计算模块50，具体用于：
根据前端附件等效转动惯量和当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算隔振固有角频率；依据预设单自由度扭摆自由振动模型和隔振固有角频率生成用于表征发动机转速和隔离角振动量之间映射关系的隔离角振动曲线；分别从隔离角振动曲线和预设曲轴角振动曲线中获取设定需隔离发动机转速所对应的目标隔离角振动量和目标曲轴角振动量，所述预设曲轴角振动曲线用于表征发动机转速和曲轴角振动量之间映射关系；根据目标隔离角振动量和目标曲轴角振动量，计算设定需隔离发动机转速所对应的隔离率；将隔离率确定为曲轴扭转隔离器在当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率。
可选的，如图6所示，还可包括：第四确定模块90；
第四确定模块90，用于若候选隔离率不处于预设隔离率允许范围，获取新隔离皮带轮橡胶动态刚度，将新隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，并触发第二计算模块30。
本发明实施例提供的曲轴扭转隔离器隔离率计算装置，可通过隔离发动机前端附件，利用预设二自由度扭摆自由振动模型和预设单自由度扭摆自由振动模型，直接计算曲轴扭转隔离器隔离率，从而可解决专业仿真软件隔离率计算周期长的问题。
为了验证本发明提供的曲轴扭转隔离器隔离率计算方法，针对某4缸发动机，在同等条件下与simdrive仿真计算结果进行对比，图7示出的为simdrive仿真计算结果，图8为本发明提供的计算方法的计算结果。
从两图对比可以看出，本发明提供的方法的计算结果和simdrive计算的隔离结果完全吻合，因此本发明阐述的计算方法是能够用于指导曲轴前端隔振器隔振参数的设计，并且与simdrive等附件计算软件相比，不仅计算简便，而且大幅度节约软件使用成本和人力资源投入，因此本发明是一种非常实用的曲轴扭转隔离器隔离率计算方法。
以上对本发明所提供的一种曲轴扭转隔离器隔离率计算方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种曲轴扭转隔离器隔离率计算方法，其特征在于，包括：
根据发动机前端附件系统中至少一个旋转运动件的预设直径和预设转动惯量，计算前端附件等效转动惯量；
将预设隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度；
依据预设二自由度扭摆自由振动模型、所述前端附件等效转动惯量和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算最低隔离转速；
判断所述最低隔离转速是否小于预设发动机最小工作转速；
若所述最低隔离转速小于所述预设发动机最小工作转速，根据所述前端附件等效转动惯量、所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度和预设单自由度扭摆自由振动模型，计算曲轴扭转隔离器在所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率；
判断所述候选隔离率是否处于预设隔离率允许范围；
若所述候选隔离率处于所述预设隔离率允许范围，将所述候选隔离率确定为曲轴扭转隔离器隔离率；
所述根据所述前端附件等效转动惯量、所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度和预设单自由度扭摆自由振动模型，计算曲轴扭转隔离器在所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率，包括：
根据所述前端附件等效转动惯量和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算隔振固有角频率；
依据预设单自由度扭摆自由振动模型和所述隔振固有角频率生成用于表征发动机转速和隔离角振动量之间映射关系的隔离角振动曲线；
分别从所述隔离角振动曲线和预设曲轴角振动曲线中获取设定需隔离发动机转速所对应的目标隔离角振动量和目标曲轴角振动量，所述预设曲轴角振动曲线用于表征发动机转速和曲轴角振动量之间映射关系；
根据所述目标隔离角振动量和所述目标曲轴角振动量，计算所述设定需隔离发动机转速所对应的隔离率；
将所述隔离率确定为曲轴扭转隔离器在所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据预设二自由度扭摆自由振动模型、所述前端附件等效转动惯量和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算最低隔离转速，包括：
根据预设二自由度扭摆自由振动模型和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算前端固有频率；
依据所述前端固有频率计算最低隔离转速。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述最低隔离转速不小于所述预设发动机最小工作转速，获取新隔离皮带轮橡胶动态刚度，将所述新隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，并返回执行所述依据预设二自由度扭摆自由振动模型、所述前端附件等效转动惯量和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算最低隔离转速，这一步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述候选隔离率不处于所述预设隔离率允许范围，获取新隔离皮带轮橡胶动态刚度，将所述新隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，并返回执行所述依据预设二自由度扭摆自由振动模型、所述前端附件等效转动惯量和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算最低隔离转速，这一步骤。
5.一种曲轴扭转隔离器隔离率计算装置，其特征在于，包括：第一计算模块、第一确定模块、第二计算模块、第一判断模块、第三计算模块、第二判断模块和第二确定模块；
所述第一计算模块，用于根据发动机前端附件系统中至少一个旋转运动件的预设直径和预设转动惯量，计算前端附件等效转动惯量；
所述第一确定模块，用于将预设隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度；
所述第二计算模块，用于依据预设二自由度扭摆自由振动模型、所述前端附件等效转动惯量和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算最低隔离转速；
所述第一判断模块，用于判断所述最低隔离转速是否小于预设发动机最小工作转速；
所述第三计算模块，用于若所述最低隔离转速小于所述预设发动机最小工作转速，根据所述前端附件等效转动惯量、所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度和预设单自由度扭摆自由振动模型，计算曲轴扭转隔离器在所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率；
所述第二判断模块，用于判断所述候选隔离率是否处于预设隔离率允许范围；
所述第二确定模块，用于若所述候选隔离率处于所述预设隔离率允许范围，将所述候选隔离率确定为曲轴扭转隔离器隔离率；
所述第三计算模块，具体用于：
根据所述前端附件等效转动惯量和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算隔振固有角频率；依据预设单自由度扭摆自由振动模型和所述隔振固有角频率生成用于表征发动机转速和隔离角振动量之间映射关系的隔离角振动曲线；分别从所述隔离角振动曲线和预设曲轴角振动曲线中获取设定需隔离发动机转速所对应的目标隔离角振动量和目标曲轴角振动量，所述预设曲轴角振动曲线用于表征发动机转速和曲轴角振动量之间映射关系；根据所述目标隔离角振动量和所述目标曲轴角振动量，计算所述设定需隔离发动机转速所对应的隔离率；将所述隔离率确定为曲轴扭转隔离器在所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度下的候选隔离率。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二计算模块，具体用于：
根据预设二自由度扭摆自由振动模型和所述当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，计算前端固有频率；依据所述前端固有频率计算最低隔离转速。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：第三确定模块；
所述第三确定模块，用于若所述最低隔离转速不小于所述预设发动机最小工作转速，获取新隔离皮带轮橡胶动态刚度，将所述新隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，并触发所述第二计算模块。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：第四确定模块；
所述第四确定模块，用于若所述候选隔离率不处于所述预设隔离率允许范围，获取新隔离皮带轮橡胶动态刚度，将所述新隔离皮带轮橡胶动态刚度确定为当前隔离皮带轮橡胶动态刚度，并触发所述第二计算模块。
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