作为发动机上主要的运动部件之一,曲轴工作的可靠性关系到发动机乃至整个车辆的性能、寿命和可靠性。曲轴的结构特点和作用于其上的激励力矩使得曲轴时刻都发生着扭转振动,过大的扭振甚至会导致曲轴折断,而目前常见的ISG混动发动机中还加入了电机部件,其扭振也出现了一些新的特性。论文是在对企业某型传统发动机轴系实例的扭振分析以及减振器匹配的基础上进行的研究,首先对轴系的扭转振动进行了分析计算,发现轴系前端具有较大的扭振幅值,通过匹配合理的扭转减振器来降低扭振幅值,进一步,论文研究了ISG混动轴系在发动机和电机系统共同作用下的扭振特性,并针对轴系扭振振幅提出有效的电机主动减振控制策略,主要的工作如下:第一,采用集总参数模型对传统发动机轴系进行了当量简化,详细讨论了模型的当量简化原则,以及模型中各集总参数的计算确定方法,提出了一种基于扭转中心的半拐刚度有限元计算方法,可提高半拐刚度计算精度,因此能够得到更为准确的一维当量模型,借助AVL-Excite Designer软件建立了轴系扭振仿真模型。第二,在理论推导的基础上,采用所建立的仿真模型分别计算了轴系在前端分别为光轴、带皮带轮和带扭转减振器情形下的自由振动和强迫振动结果,通过有限元模态计算对一维集总参数模型进行了校核,提高了强迫振动计算的置信度,再通过台架试验对轴系扭振进行了实测,结果表明校核后的一维扭振仿真模型更能准确的反映轴系的扭振特性。此外,对已匹配的扭转减振器进行了三维模态计算,计算结果与设计最优值之间的相对误差在5%以下,仿真计算具有较高的准确性。第三,在传统发动机扭振模型的基础上,建立了ISG发动机轴系扭振仿真模型,详细讨论了电机电磁转矩、电磁刚度和电磁阻尼的确定以及电磁参数对轴系扭振特性的影响,结果表明:电磁刚度的约束作用使得自由振动结果中增加了一个低阶模态,并且随着电磁刚度的增大,模态固有频率也随之增大;而电磁阻尼的增加会使得各谐次扭振峰值显著减小,不过4谐次扭振在中间转速段的振幅随电磁阻尼增大而增大。第四,采用所建立的ISG发动机轴系扭振仿真模型,对轴系在电机驱动、发动机单独驱动、发动机和电机综合驱动以及行车充电工况下的扭振进行了计算分析,其中发动机驱动和发动机、电机综合驱动工况的最大扭振峰值均超过了0.1deg,在不添加扭转减振器的情况下,已经能达到国标0.15deg的推荐标准,扭振影响大为减轻,不过行业内通常有更严格的要求,需控制扭振幅值在0.1deg以下。基于这点,论文针对不同工况下轴系扭振振幅的特点,并根据电机瞬间动力响应快、电磁阻尼对扭振的衰减作用和混动轴系多动力源转矩分配的特点提出一种针对轴系扭振的电机主动减振控制策略,优化后的计算结果表明:即使不匹配扭转减振器,通过细分转速和扭矩的耦合输出区间进行精细化的电机主动减振控制,各谐次扭振峰值都得到了有效控制,满足目标要求,所提出的电机主动减振控制策略合理有效。