CN110701235A - 基于汽车动力悬置***的半主动阻尼拉杆的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开基于汽车动力悬置***的半主动阻尼拉杆的设计方法，当发动机在启停、自动启停和原地换挡时，电磁阀通电，外通道被关闭，油液主要从运动活塞上的阻尼孔在复原腔和压缩腔来回流动，产生大阻尼衰减动力总成的振动，以快速衰减动力总成的振动。在发动机怠速和汽车高速巡航时，电磁阀断电，外通道打开，油液开始从外通道流动，产生较小的阻尼隔离发动机的高频振动，进而在发动机悬置、变速箱悬置和防扭拉杆安装位置和刚度不变的前提下，通过对半主动阻尼拉杆的合理设计，可以减小汽车在启停、自动启停和原地换挡时整车的冲击与振动。

Description

基于汽车动力悬置***的半主动阻尼拉杆的设计方法

技术领域

本发明涉及汽车的领域，特别涉及一种基于汽车动力悬置***的半主动阻尼拉杆的设计方法。

背景技术

汽车动力总成悬置***能够有效的隔离动力总成传递到车内的振动和噪声，改善车辆乘坐舒适性，因此通过对悬置***的合理设计，为降低汽车在启停、自动启停和原地换挡时的冲击与振动，可以采取 3种不同的方法：(1)通过发动机管理***(EMS)减小发动机启动时的扭矩加载速率，即增加发动机转速达到怠速的时间；(2)增加悬置***的刚度；(3)在悬置***中增加临时的阻尼。在上述三种方法中，增加发动机启动时间减小了动力总成的振动，但增加了油耗；增加悬置的刚度，悬置的动反力减小，降低了悬置元件传递到车身的振动，但增加悬置刚度会降低悬置***在怠速时的隔振性能；悬置***中防扭拉杆(橡胶悬置)主要是在大扭矩、大冲击时起作用，但防扭拉杆的阻尼系数较小，不能迅速衰减扭矩冲击。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于汽车动力悬置***的半主动阻尼拉杆的设计方法，在发动机悬置、变速箱悬置和防扭拉杆安装位置和刚度不变的前提下，通过对半主动阻尼拉杆的合理设计，可以减小汽车在启停、自动启停和原地换挡时整车的冲击与振动。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

基于汽车动力悬置***的半主动阻尼拉杆的设计方法，

包括半主动阻尼拉杆，所述的半主动阻尼拉杆包括缸筒、可滑动套装于缸筒内的运动活塞和浮动活塞、与运动活塞同轴连接的阻尼杆，所述的运动活塞和浮动活塞把缸筒分隔为从左右设置的复原腔、压缩腔和氮气腔，在所述缸筒的外侧设有外通道，所述的外通道分别与复原腔、压缩腔连通，在所述的外通道上安装有电磁阀，在所述的运动活塞上均布有多个阻尼孔；

半主动阻尼拉杆的设计步骤如下：

步骤1：所述半主动阻尼拉杆安装于防扭拉杆一侧，所述半主动阻尼拉杆分别发动机和副车架连接，建立整车十三自由度模型；

步骤2：通过实验测试发动机在启停和自动启停时，动力总成悬置***中发动机悬置、变速箱悬置和防扭拉杆的各向加速度和动反力，通过激励力的识别方法获得动力总成的激励力；

步骤3：将半主动阻尼拉杆当做第四点悬置，利用整车十三自由度模型计算优化出半主动阻尼拉杆的安装位置和怠速时的动刚度；

步骤4：通过实验得出对各悬置的纵向动反力并做傅里叶变换，得到各个悬置在发动机启停时的振动频率，即是得出半主动阻尼拉杆的振动频率；

步骤5：按照力的分担原则，计算出半主动阻尼拉杆在分担不同力时的动刚度和阻尼系数；

步骤6：提出发动机启停时动力总成和整车振动的动态响应评价指标，针对发动机启停时动力总成和整车的振动，主要采用如下评价指标：

动力总成的冲击度；

动力总成质心/车身质心的纵向加速度；

步骤7：将半主动阻尼拉杆分担不同力时的动刚度和阻尼系数分别带入到十三自由度整车动力学模型中，对动态响应评价指标计算，根据动力总成的纵向加速度和冲击度计算结果，选择一组最小值；

步骤8：根据最小的动态响应评价指标计算值对应的半主动阻尼拉杆分担的力，计算出外通道的孔径、运动活塞直径、阻尼孔的直径、数量和长度。

作为上述方案的进一步改进，在步骤1中，所述整车十三自由度模型如下：

建立轮胎、非簧载质量、悬架、车身和动力总成组成的整车十三自由度振动模型，其中动力总成为横置，汽车前轮驱动，在动力总成质心和车身质心处分别建立坐标系O_p-X_pY_pZ_p和O_b-X_bY_bZ_b，其中X_p指向汽车后方，Y_p平行于发动机曲轴轴线并由变速箱指向发动机端，Z_p由右手定则确定。X_b，Y_b，Z_b分别与X_p，Y_p，Z_p平行，动力总成包含六个自由度，车身包括垂向，侧倾和俯仰三个自由度，非簧载质量m_u1， m_u2，m_u3和m_u4具有垂向的自由度。

作为上述方案的进一步改进，在步骤3中，在动力总成的激励力作用下，q_p为动力总成质心的位移，q_p ^T＝(x_p，y_p，z_p，α_p，β_p，γ_p)，其中x_p，y_p，z_p分别为动力总成质心沿X，Y，Z轴的平动位移，α_p，β_p，γ_p为动力总成质心绕X，Y，Z轴的转动位移，q_b为车身质心的位移，q_b ^T＝(z_b，α_b，β_b)，z_b，α_b，β_b分别为车身质心在垂向，侧倾和俯仰方向的位移，q_u为汽车四个非簧载质量在垂直方向的位移， q_u ^T＝(q_u1，q_u2，q_u3，q_u4)。

作为上述方案的进一步改进，在步骤8中，对阻尼拉杆阻尼力的计算分析中，定义如下假设：

(1)阻尼拉杆工作过程中工作温度和工作环境会发生变化，粘度值恒定不变；

(2)阻尼拉杆结构为刚性元件，不可变形；

(3)不考虑油液重力所产生的微小阻尼变化；

(4)在某一封闭空间内，压强为恒定值。

本发明的有益效果是：半主动阻尼拉杆设置于在防扭拉杆的一侧，并将半主动阻尼拉杆当成第四点悬置，当发动机在启停、自动启停和原地换挡时，电磁阀通电，外通道被关闭，油液主要从运动活塞上的阻尼孔在复原腔和压缩腔来回流动，产生大阻尼衰减动力总成的振动，以快速衰减动力总成的振动。在发动机怠速和汽车高速巡航时，电磁阀断电，外通道打开，油液开始从外通道流动，产生较小的阻尼隔离发动机的高频振动，进而在发动机悬置、变速箱悬置和防扭拉杆安装位置和刚度不变的前提下，通过对半主动阻尼拉杆的合理设计，可以减小汽车在启停、自动启停和原地换挡时整车的冲击与振动

本发明用于汽车的减振。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明实施例的半主动阻尼拉杆的剖视图；

图2是本发明实施例的整车的十三自由度模型图；

图3是本发明实施例的半主动阻尼杆的工作原理图；

图4是本发明实施例的半主动阻尼杆运动活塞的结构图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1至图4，这是本发明的实施例，具体地：

基于汽车动力悬置***的半主动阻尼拉杆的设计方法，包括半主动阻尼拉杆，所述的半主动阻尼拉杆包括缸筒100、可滑动套装于缸筒100内的运动活塞110和浮动活塞120、与运动活塞110同轴连接的阻尼杆130，所述的运动活塞110和浮动活塞120把缸筒100分隔为从左右设置的复原腔140、压缩腔150和氮气腔160，在所述缸筒 100的外侧设有外通道170，所述的外通道170分别与复原腔140、压缩腔150连通，在复原腔140、压缩腔150和外通道170充有油液，在氮气腔160内充有在氮气，所述的外通道170上安装有电磁阀180，在所述的运动活塞110上均布有多个阻尼孔111，同时半主动阻尼拉杆的两端分别安装有在发动机和副车架相连的橡胶衬套，半主动阻尼拉杆设置于在防扭拉杆的一侧，并将半主动阻尼拉杆当成第四点悬置，半主动阻尼拉杆的电磁阀180与车载电源相连，汽车ECU控制半主动阻尼拉杆的电磁阀180与车载电源的接通或断开。当发动机在启停、自动启停和原地换挡时，电磁阀180通电，外通道170被关闭，油液主要从运动活塞110上的阻尼孔111在复原腔140和压缩腔150 来回流动，产生大阻尼衰减动力总成的振动，以快速衰减动力总成的振动。在发动机怠速和汽车高速巡航时，电磁阀180断电，外通道 170打开，油液开始从外通道170流动，产生较小的阻尼隔离发动机的高频振动。

半主动阻尼拉杆的设计步骤如下：

步骤1：建立整车十三自由度模型，所述整车十三自由度模型如下：

建立轮胎、非簧载质量、悬架、车身和动力总成组成的整车十三自由度振动模型，其中动力总成为横置，汽车前轮驱动，在动力总成质心和车身质心处分别建立坐标系O_p-X_pY_pZ_p和O_b-X_bY_bZ_b，其中X_p指向汽车后方，Y_p平行于发动机曲轴轴线并由变速箱指向发动机端，Z_p由右手定则确定。X_b，Y_b，Z_b分别与X_p，Y_p，Z_p平行，动力总成包含六个自由度，车身包括垂向，侧倾和俯仰三个自由度，非簧载质量m_u1， m_u2，m_u3和m_u4具有垂向的自由度，如图2所示，整车的十三自由度模型。

步骤2：通过实验测试发动机在启停和自动启停时，动力总成悬置***中发动机悬置、变速箱悬置和防扭拉杆的各向加速度和动反力，通过激励力的识别方法获得动力总成的激励力；

激励力的识别方法识别过程如下：

假设汽车启动或原地换挡时设动力总成质心的位移为 q_p＝(x_p,y_p,z_p,α_p,β_p,γ_p)^T，r_pi为第i个悬置在动力总成坐标系O_p-X_pY_pZ_p中的位置：

r_pi＝(x_pi,y_pi,z_pi)^T (1)

定义悬置与动力总成相连的一端为主动端，在动力总成悬置***中，第i个悬置主动端在动力总成坐标系下的平动位移为：

在动力总成质心坐标系下，第i个悬置主动端的加速度为：

在式(3)中补充另外两个悬置的加速度，如式(4)所示：

将上式简写为矩阵形式式中a_p为实验测试所得到的悬置主动端加速度向量，T为变换矩阵。动力总成质心的加速度可表示为：

第i个悬置沿三个方向的力定义为F_mi＝(F_mix,F_miy,F_miz)^T，则第i个悬置对动力总成质心的力和力矩的贡献可写为：

在动力总成质心坐标系下，作用于动力总成的质心的激励力为：

步骤3：将半主动阻尼拉杆当做第四点悬置，利用整车十三自由度模型计算优化出半主动阻尼拉杆的安装位置和怠速时的动刚度；

在动力总成的激励力作用下，q_p为动力总成质心的位移，q_p ^T＝(x_p， y_p，z_p，α_p，β_p，γ_p)，其中x_p，y_p，z_p分别为动力总成质心沿X，Y， Z轴的平动位移，α_p，β_p，γ_p为动力总成质心绕X，Y，Z轴的转动位移。q_b为车身质心的位移，q_b ^T＝(z_b，α_b，β_b)，z_b，α_b，β_b分别为车身质心在垂向，侧倾和俯仰方向的位移。q_u为汽车四个非簧载质量在垂直方向的位移，q_u ^T＝(q_u1，q_u2，q_u3，q_u4)。

悬置对动力总成的动反力推导中没有采用悬置的复刚度，而是将悬置对动力总成的动反力写成由悬置刚度和悬置阻尼产生的两部分之和。

根据牛顿第二定律，动力总成的振动方程为：

式中，k_i＝diag(k_iu,k_iv,k_iw)为第i个悬置在其局部坐标系 o_mi-u_miv_miw_mi下的刚度矩阵，c_i＝diag(c_iu,c_iv,c_iw)为第i个悬置在其局部坐标系o_mi-u_miv_miw_mi下的阻尼矩阵。A_pi为从O_p-X_pY_pZ_p到o_mi-u_miv_miw_mi的方向余弦矩阵。k_pi为第i个悬置在O_p-X_pY_pZ_p下的刚度矩阵，c_pi为第i个悬置在O_p-X_pY_pZ_p下的阻尼矩阵。F_p＝{F_x,F_y,F_z,M_x,M_y,M_z}^T，r_pi和r_bi为第 i个悬置分别在坐标系O_p-X_pY_pZ_p和O_b-X_bY_bZ_b的位置。和

分别为r_pi和r_bi的反对称矩阵。

以车身为隔离体，利用牛顿第二定律，得到车身的振动方程为：

式中，R_bi＝[1,y_bi,-x_bi]，R_pi＝[0,0,1,y_pi,-x_pi,0]，P_bj＝[1,y_bj,-x_bj]，k_sj为第j个悬架垂直方向的刚度，c_sj为第j个悬架垂直方向的阻尼，k_bi为第i个悬置在Z_b方向上的刚度。

4个非簧载质量的振动方程写成矩阵形式为：

式中，k_tj为第j个轮胎垂直方向的刚度，q_gj为第j个轮胎受到的路面位移激励，q_gj＝{q_g1,q_g2,q_g3,q_g4}^T。

由于在发动机启动和原地换挡时，车轮保持静止，路面的激励为零，因此有：

分别对动力总成、车身和非簧载质量进行振动分析后，得到在发动机启停和原地换挡时十三自由度整车模型的振动方程为：

由于原三个悬置(发动机悬置、变速箱悬置和防扭拉杆)的刚度和安装位置已经确定，因此将第四点悬置(半主动阻尼拉杆)的位置和半主动阻尼拉杆怠速时的动刚度作为约束条件。优化目标函数为动力总成六个自由度方向上的固有频率和解耦率，采用序列二次规划法 (SQP)优化计算。

建立优化目标函数为：

式(15)至(17)中，λ₁和λ₂分别为总的频率权系数和总的解耦率权系数，α_i和β_i分别为第i阶的固有频率权系数和解耦率权系数，W_i是第i阶固有频率与目标频率的差值，J_i是第i阶解耦率与目标下限的差值，f_il和f_iu分别是第i阶固有频率的目标下限和上限，f_i为悬置***的第i(i＝1,2,...,6)阶固有频率，E(i,i)为悬置***的第i阶解耦率， E(i,i)_l是第i阶解耦率的目标下限。

优化变量和约束条件为：

x_min≤x≤x_max,y_min≤y≤y_max,z_min≤z≤z_max (18)

k_u>0,k_v>0，k_w>0 (19)

式(18)和式(19)中，x,y,z分别为半主动阻尼拉杆在汽车坐标系下的安装位置，单位为mm。k_u,k_v,k_w分别为半主动阻尼拉杆在其局部坐标系下三向刚度，单位为N/mm。

步骤4：通过实验得出对各悬置的纵向动反力并做傅里叶变换，得到各个悬置在发动机启停时的振动频率，即是得出半主动阻尼拉杆的振动频率；

步骤5：按照力的分担原则，计算出半主动阻尼拉杆在分担不同力时的动刚度和阻尼系数；

步骤6：提出发动机启停时动力总成和整车振动的动态响应评价指标，针对发动机启停时动力总成和整车的振动，主要采用如下评价指标：

(1)动力总成的冲击度；

对于自动挡汽车，在发动机启停时，由于传动***没有连接，将动力总成看做六自由的刚体。因此冲击度可表示为动力总成俯仰方向角加速度的导数，单位为rad/s³。

(2)动力总成质心/车身质心的纵向加速度；

一般可采用车身纵向加速度评价发动机启动时的振动大小，纵向加速度即是X向加速度发动机刚启动时，动力总成悬置***动态力、汽车前进方向和轮胎的惯性力在汽车坐标系X方向上平衡。即有：

∑F_x＝0：F_pt+F_body+F_t＝0 (21)

在发动机刚启动时，传动***没有连接，轮胎的作用力为零，此时：

F_pt+F_body＝0 (22)

车身和动力总成质心纵向加速度可表示为方程(25)。因此动力总成质心X向加速度可作为发动机启动停时的评价指标。即有：

步骤7：将半主动阻尼拉杆分担不同力时的动刚度和阻尼系数分别带入到十三自由度整车动力学模型中，对动态响应评价指标计算，根据动力总成的纵向加速度和冲击度计算结果，选择一组最小值；

步骤8：根据最小的动态响应评价指标计算值对应的半主动阻尼拉杆分担的力，计算出外通道170的孔径、运动活塞110直径、阻尼孔111的直径、数量和长度。

对阻尼拉杆阻尼力的计算分析中，定义如下假设：

(1)阻尼拉杆工作过程中工作温度和工作环境会发生变化，粘度值恒定不变；

(2)阻尼拉杆结构为刚性元件，不可变形；

(3)不考虑油液重力所产生的微小阻尼变化；

(4)在某一封闭空间内，压强为恒定值。

只考虑运动活塞110上的常通节流孔，运动活塞110缝隙造成的压力变化，不考虑旁通泄漏产生的压力损失，如图3半主动阻尼拉杆的工作原理图所示半主动控制式阻尼拉杆的工作原理：

其中Q₁和Q₂分别为流出复原腔140和流入压缩腔150的流量， V₁和V₂为复原腔140和压缩腔150的初始体积，P₁，P₂和P_gas分别为复原腔140，压缩腔150和氮气腔160的压强，Q_pv为流过阻尼孔111 的流量，A₂为运动活塞110的面积，A₁为除去阻尼拉杆后的运动活塞 110面积，A_rod为阻尼拉杆的面积。

如图4所示半主动阻尼拉杆运动活塞110的结构图。

定义运动活塞110从初始位置向左运动的方向为正方向，当油液从运动活塞110上的阻尼孔111流动时，如上图所示，根据阻尼孔 111长度l_h与孔径d_h的比例关系，复原腔140和压缩腔150的压差ΔP_h可以表示为：

式中，Q_pv为油液流经阻尼孔111的流量，C_d和C_d1为流量系数， C_d在工程上的取值范围一般为0.62-0.63，C_d1为0.82，A为阻尼孔 111面积，ρ为油液密度，μ_t为油液的动力粘度。

当运动活塞110上有n个阻尼孔111时，复原腔140和压缩腔150 的压差ΔP_h与油液流经阻尼孔111的流量Q_pv的关系为：

式中，L_he为等效阻尼孔111的长度。

运动活塞110和缸筒100间一般存在环形缝隙，其形成的流量为式(26)所示：

式中，当阻尼拉杆在复原行程时，为‘+’，反之，当阻尼拉杆在压缩行程时，为‘-’。

当相对运动速度μ₀＝0时：

式中，运动活塞110直径为D，环形缝隙宽度为δ，缝隙长度为 l_ag，与孔径的长度l_h相等，运动活塞110缝隙两端压差为ΔP，μ_t为油液动力粘度。因此，通过缝隙形成的压强差可写为：

复原和压缩过程成对称关系，在复原和压缩过程中油液在常通孔和运动活塞110缝隙流动产生的压强差可写为：

压缩腔150和氮气腔160的压强基本相等，在确定压缩腔150的压强后，可以计算出复原腔140的压强，

式中，γ等于1.4，A_p为运动活塞110面积，v₀为氮气的初始体积，P₀为氮气腔160初始压强，X_f为运动活塞110的运动位移；

对于有多个阻尼孔111并联的运动活塞110，其阻尼孔111长度采用等效运动活塞110长度来衡量，等效阻尼孔111的长度L_he为：

式中，ξ_h1为局部阻力系数，λ_h为沿程阻尼系数。

因此半主动阻尼拉杆在压缩过程的阻尼力可写为：

复原过程：

式中，F_f为运动活塞110与缸筒100之间的摩擦力，m_p为运动活塞110的质量。

半主动阻尼拉杆在运动的过程中，由于运动活塞110的质量较小，所以一般忽略加速度项，因此半主动阻尼拉杆的阻尼力主要由油液的阻尼力和运动活塞110的摩擦力两部分组成，以半主动阻尼拉杆复原过程为正方向，则半主动阻尼拉杆的阻尼力可写为：

F＝P₁(A_p-A_r)-P₂A_p+F_fsgn(V) (35)

当汽车在高速巡航和发动机怠速时，半主动控制式阻尼拉杆的电磁阀180不通电，油液主要通过外通道170流动，产生小阻尼，定义以半主动阻尼拉杆复原过程为正方向，其非线性模型可以表示为：

式中，α为油液的体积弹性模量，C_t为油液在外通道170流动的泄漏系数，Q₁、Q₂、V₁、V₂、P₁、P₂的物理意义与半主动阻尼拉杆的工作原理图中的一致。

Q₁＝-Q_1,2 Q₂＝Q_1,2 (37)

通过方程(36)-(48)求解出半主动阻尼拉杆在外通道170流动时复原腔140和压缩腔150的压强。利用方程(35)可以计算出外通道170的孔径。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.基于汽车动力悬置***的半主动阻尼拉杆的设计方法，其特征在于：

包括半主动阻尼拉杆，所述的半主动阻尼拉杆包括缸筒(100)、可滑动套装于缸筒(100)内的运动活塞(110)和浮动活塞(120)、与运动活塞(110)同轴连接的阻尼杆(130)，所述的运动活塞(110)和浮动活塞(120)把缸筒(100)内部分隔为呈左右设置的复原腔(140)、压缩腔(150)和氮气腔(160)，在所述缸筒(100)的外侧设有外通道(170)，所述的外通道(170)分别与复原腔(140)、压缩腔(150)连通，在所述的外通道(170)上安装有电磁阀(180)，在所述的运动活塞(110)上均布有多个阻尼孔(111)；

半主动阻尼拉杆的设计步骤如下：

步骤1：所述半主动阻尼拉杆安装于防扭拉杆一侧，所述半主动阻尼拉杆分别发动机和副车架连接，建立整车十三自由度模型；

步骤2：通过实验测试发动机在启停和自动启停时，动力总成悬置***中发动机悬置、变速箱悬置和防扭拉杆的各向加速度和动反力，通过激励力的识别方法获得动力总成的激励力；

步骤3：将半主动阻尼拉杆当做第四点悬置，利用整车十三自由度模型计算优化出半主动阻尼拉杆的安装位置和怠速时的动刚度；

步骤4：通过实验得出对各悬置的纵向动反力并做傅里叶变换，得到各个悬置在发动机启停时的振动频率，即是得出半主动阻尼拉杆的振动频率；

步骤5：按照力的分担原则，计算出半主动阻尼拉杆在分担不同力时的动刚度和阻尼系数；

步骤6：提出发动机启停时动力总成和整车振动的动态响应评价指标，针对发动机启停时动力总成和整车的振动，主要采用如下评价指标：

(1)动力总成的冲击度；

(2)动力总成质心/车身质心的纵向加速度；

步骤7：将半主动阻尼拉杆分担不同力时的动刚度和阻尼系数分别带入到十三自由度整车动力学模型中，对动态响应评价指标计算，根据动力总成的纵向加速度和冲击度计算结果，选择一组最小值；

步骤8：根据最小的动态响应评价指标计算值对应的半主动阻尼拉杆分担的力，计算出外通道(170)的孔径、运动活塞(110)直径、阻尼孔(111)的直径、数量和长度。

2.根据权利要求1所述的基于汽车动力悬置***的半主动阻尼拉杆的设计方法，其特征在于：

在步骤1中，所述整车十三自由度模型如下：

建立轮胎、非簧载质量、悬架、车身和动力总成组成的整车十三自由度振动模型，其中动力总成为横置，汽车前轮驱动，在动力总成质心和车身质心处分别建立坐标系O_p-X_pY_pZ_p和O_b-X_bY_bZ_b，其中X_p指向汽车后方，Y_p平行于发动机曲轴轴线并由变速箱指向发动机端，Z_p由右手定则确定，X_b，Y_b，Z_b分别与X_p，Y_p，Z_p平行，动力总成包含六个自由度，车身包括垂向，侧倾和俯仰三个自由度，非簧载质量m_u1，m_u2，m_u3和m_u4具有垂向的自由度。

3.根据权利要求2所述的基于汽车动力悬置***的半主动阻尼拉杆的设计方法，其特征在于：

在步骤3中，在动力总成的激励力作用下，q_p为动力总成质心的位移，q_p ^T＝(x_p，y_p，z_p，α_p，β_p，γ_p)，其中x_p，y_p，z_p分别为动力总成质心沿X，Y，Z轴的平动位移，α_p，β_p，γ_p为动力总成质心绕X，Y，Z轴的转动位移，q_b为车身质心的位移，q_b ^T＝(z_b，α_b，β_b)，z_b，α_b，β_b分别为车身质心在垂向，侧倾和俯仰方向的位移，q_u为汽车四个非簧载质量在垂直方向的位移，q_u ^T＝(q_u1，q_u2，q_u3，q_u4)。

4.根据权利要求1所述的基于汽车动力悬置***的半主动阻尼拉杆的设计方法，其特征在于：

在步骤8中，对阻尼拉杆阻尼力的计算分析中，定义如下假设：

(1)阻尼拉杆工作过程中工作温度和工作环境会发生变化，粘度值恒定不变；

(2)阻尼拉杆结构为刚性元件，不可变形；

(3)不考虑油液重力所产生的微小阻尼变化；

(4)在某一封闭空间内，压强为恒定值。

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