的軌道上的加速儀8和/或借助與乘車人耳朵臨 近的位于車輛內(nèi)的麥克風(fēng)9來測定。振動(dòng)和/或噪聲的水平mi可在車輛內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) 的外面的其它地方測定，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)由作為如配備罩和移動(dòng)連接件的發(fā)動(dòng)機(jī)形成，移動(dòng)連 接件包括曲軸、活塞和相應(yīng)的連桿。
[0034]作為補(bǔ)充地，還可W考慮在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)上定位的量值，如在發(fā)動(dòng)機(jī)罩上可測定 的加速度，或者在其慣性中屯、的運(yùn)種加速度。所設(shè)及的頻率是"低頻率"，優(yōu)選低于約200Hz， W便動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)不具有剛性體的所述移動(dòng)。
[0035] 明確地依賴于運(yùn)些量值的待最小化的成本函數(shù)Fc記為Fc (ml, m2, mi)。通?？?設(shè)及有效值總數(shù)，或在固定持續(xù)時(shí)間期間的可測定的最大值的總數(shù)，或根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 (regime)升高期間可測定的發(fā)動(dòng)機(jī)的1次旋轉(zhuǎn)的運(yùn)些量值的平均值。
[0036]注意到，所研究的優(yōu)化的慣性平衡必然依賴于所測定的聲振量值mi的選擇及其 組合，其由設(shè)計(jì)者根據(jù)發(fā)展項(xiàng)目的背景來確定，并定義待最小化的總量值。
[0037]在一個(gè)簡單的實(shí)施方式中，例如選擇單獨(dú)的量值mi，其對(duì)應(yīng)于在司機(jī)座椅的篤定 螺絲上在車輛縱方向上測定的時(shí)間加速度，W及選擇與Fc(ml) =sqrt(IImlII2)等價(jià)相關(guān) 的成本函數(shù)化。
[0038] 所述方法另外包括選擇調(diào)整參數(shù)的步驟102,該步驟設(shè)及用于實(shí)現(xiàn)往復(fù)式內(nèi)燃發(fā) 動(dòng)機(jī)的慣性平衡。運(yùn)些調(diào)整參數(shù)是記為pi的尺寸參數(shù)，尺寸參數(shù)尤其通過質(zhì)量、不平衡物 相對(duì)于曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線的距離和所述不平衡物相對(duì)于與曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的平面中定 位的曲軸的軸頸的設(shè)置的角位置所限定。運(yùn)些角位置通常表示為相對(duì)于曲軸21的參考位 置的角度，其例如在氣缸11上方死點(diǎn)獲得。不平衡物可由在往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)處放置的配重或 縷空部構(gòu)成。參數(shù)pi的數(shù)量取決于設(shè)計(jì)者允許的自由度。
[0039] 如此，圖2示出對(duì)于屬于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的S氣缸11-13的往復(fù)式活塞10的熱發(fā)動(dòng) 機(jī)所實(shí)現(xiàn)的平衡的選擇的實(shí)例。在該實(shí)施例中，選擇使用通過氣缸的配重14-16,并在旋轉(zhuǎn) 軸線X的曲軸21的每個(gè)端部處加入配重19,20。有五個(gè)尺寸參數(shù)待確定的配重。作為替代 地，還可W預(yù)先固定在每個(gè)氣缸11-13的對(duì)面處的=個(gè)配重14-16的尺寸參數(shù)pi,并僅通過 兩個(gè)配重19和20限制作用于曲軸的端部。 W40] 觀察到的量值mi的值依賴于尺寸參數(shù)pi的值，W便可建立W下關(guān)系：Fc(ml,m2,mi,mn) =F(pi,p2,pi,pn)。
[0041] 優(yōu)選但不構(gòu)成實(shí)際所必須的，選擇函數(shù)Fc，使得函數(shù)F具有足W解決所述"良好提 出的"優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)性質(zhì)。
[0042] 所述方法然后包括通過選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的慣性平衡的原始近似參數(shù)選擇，對(duì)優(yōu)化循環(huán) 賦初始值的步驟103。因此，通常設(shè)及來自單獨(dú)發(fā)動(dòng)機(jī)的簡化模型的尺寸參數(shù)pi的初始值， 如由斯沃博達(dá)論著所提供的那些。因此，如果在氣缸對(duì)面放置的配重的質(zhì)量屬于參數(shù)pi的 一部分，可W將用于至少平衡熱發(fā)動(dòng)機(jī)的所述旋轉(zhuǎn)塊體所必要的質(zhì)量作為初始值。
[0043] 所述方法然后包括迭代步驟104,用于找到往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡優(yōu)化參數(shù)。為 此，選擇本領(lǐng)域技術(shù)人員抑制的那些中的優(yōu)化算法，其允許通過n的優(yōu)化值Pi的逐次迭代 有效計(jì)算最小化函數(shù)F的參數(shù)pi,運(yùn)可W由關(guān)系式IP1，Pi,Pn} =argmin(F(pl，p2,pi,pn)) 表不。
[0044] 可能的是，參數(shù)的優(yōu)化值Pi還必須符合施加給尺寸參數(shù)pi所取的值的限制。運(yùn) 些限制由表達(dá)式Fcont(pl，p2,pi,. . .，pn) = 0表示，其中函數(shù)Fcont例如可表示用于平衡 所加入的配重的質(zhì)量總數(shù)不應(yīng)超過某個(gè)值，例如400克。所述限制還可包括不平衡物19, 20 相對(duì)曲軸21的旋轉(zhuǎn)軸線X的最大距離。
[0045] 在步驟104的每次迭代，尺寸參數(shù)的確定可能需要實(shí)施一次或多次試驗(yàn)，運(yùn)些試 驗(yàn)可W在必要時(shí)與數(shù)值模擬組合。迭代數(shù)或終止迭代循環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)尤其依賴于每次迭代的計(jì) 算的有效精度和/或時(shí)間成本。
[0046] 在步驟104結(jié)束時(shí)，設(shè)置優(yōu)化的參數(shù)集巧1，，Pi,.，化}，由于設(shè)計(jì)者對(duì)參數(shù)pi給予 采取的可能性，該參數(shù)集給出對(duì)于往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的慣性平衡的關(guān)于被車輛乘車人所感覺到 的聲音和振動(dòng)上的給予方面可能的最佳調(diào)整。
[0047] 注意到，例如如果旋轉(zhuǎn)通過在曲軸端部上加入的兩個(gè)配重的集合來平衡時(shí)，最佳 調(diào)整的結(jié)果給出，像最常見的情況，不是必須的30°和30° +180°的角位置，而是具有對(duì) 給定發(fā)動(dòng)機(jī)既定的非可確定的值的角位置，因?yàn)樗鼈冡槍?duì)于車輛總體的構(gòu)造。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種車輛往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)（10)的慣性平衡方法，其特征在于，其包括在所述往復(fù) 式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)（10)的結(jié)構(gòu)外通過最小化可在車輛（1)內(nèi)測定的振動(dòng)和/或噪聲水平（mi) 確定與所述往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸（21)相連的不平衡物（balourds)的尺寸參數(shù)（pi) 的步驟。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述振動(dòng)和/或噪聲的水平（mi)是在車 輛座艙內(nèi)可測定的。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述振動(dòng)和/或噪聲的水平（mi)在 時(shí)間域內(nèi)測定。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述不平衡物由設(shè)置在所 述往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)（10)的所述曲軸（21)的端部的至少兩個(gè)配重和/或鏤空部（19, 20) 組成。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述不平衡物（19, 20)的尺 寸參數(shù)尤其通過質(zhì)量、所述不平衡物（19, 20)相對(duì)于所述曲軸（21)的旋轉(zhuǎn)軸線（X)的距離 和所述不平衡物（19, 20)相對(duì)于所述曲軸（21)的軸頸的設(shè)置的角位置所限定，所述曲軸定 位在與所述曲軸（21)的旋轉(zhuǎn)軸線（X)垂直的平面中。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，振動(dòng)和/或噪聲的水平可借 助固定在車輛座椅的軌道上的加速儀（8)和/或借助與乘車人耳朵臨近的位于車輛內(nèi)的麥 克風(fēng)（9)來測定。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，其包括這樣的步驟：限定依 賴于在車輛內(nèi)可測定的振動(dòng)和/或噪聲的水平mi的成本函數(shù)Fc，和依賴于尺寸參數(shù)pi的 函數(shù)F，兩個(gè)函數(shù)通過關(guān)系式Fe (ml, m2, mi, mn) =F (pl，p2, pi, pn)聯(lián)系起來，并且，在實(shí)施 迭代算法的范圍內(nèi)，在第一時(shí)間內(nèi)選擇尺寸參數(shù)的初始值，然后通過逐次迭代計(jì)算最小化 函數(shù)F的尺寸參數(shù)（pi)的優(yōu)化值（Pi)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述成本函數(shù)（Fe)由有效值總數(shù)，或在固 定持續(xù)時(shí)間期間的可測定的最大值的總數(shù)，或根據(jù)所述往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（r6gime)升 高期間可測定的所述往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的1次旋轉(zhuǎn)得到這些量值的平均值組成。9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述尺寸參數(shù)（pi)的初始值是來自 僅往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的簡化模型的值。10. 根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述尺寸參數(shù)的優(yōu)化值 (Pi)必須另外符合施加給所述尺寸參數(shù)（Pi)的值的限制。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所施加的限制尤其由所使用的所述不 平衡物的總體的總最大重量和/或所述不平衡物相對(duì)于所述曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線（X)的最大距 離組成。12. -種車輛的往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其移動(dòng)連接體的慣性平衡是根據(jù)前述權(quán)利要求中 任一項(xiàng)所述的方法實(shí)現(xiàn)。
【專利摘要】本發(fā)明主要涉及車輛的往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的慣性平衡方法。根據(jù)本發(fā)明，所述方法包括在所述往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的結(jié)構(gòu)外通過最小化可在車輛內(nèi)測定的振動(dòng)和/或噪聲水平確定與所述往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸(21)相連的不平衡物的尺寸參數(shù)(pi)的步驟。
【IPC分類】F16F15/28, G10K11/178, F16F15/02
【公開號(hào)】CN105121896
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480018930
【發(fā)明人】奧利維爾·索瓦熱, 阿諾德·高登, 澤維爾·勒·布朗熱, 杰勒德·迪爾里克, 丹尼爾·勒·吉洛
【申請(qǐng)人】標(biāo)致雪鐵龍集團(tuán)
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2014年2月14日
【公告號(hào)】WO2014154960A1