浅析某车型悬架系统平顺性

张俊来

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

浅析某车型悬架系统平顺性

张俊来

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章通过对比竞品车型，设定悬架系统平顺性目标值。对该目标值进行CAE模型分析，得出性能趋势曲线。最终通过试验验证对比的手段，证明悬架系统平顺性设计达标。

平顺性；悬架；目标值；试验验证

CLC NO.: U461.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)19-140-03

前言

平顺性能属于汽车众多性能中的一种性能，其开发思路与整车其他性能开发的思路基本一致。但是当前国内在平顺性方面的目标，主要是整车主观评价性能目标，全面系统的平顺性能客观目标充分分解至各个部件[1]。本文以某SUV车型为例，对其悬架系统的平顺性能进行分析。

1 悬架系统性能几何参数[2]

该车是公司乘用车二代产品中的某款车型，是公司一款正向设计输入的SUV车。

定位于家用多功能小型SUV车，具有MPV大空间、SUV操纵性、SUV车舒适性的特点，与城市型SUV、家用MPV形成家用多功能车系列，丰富产品类型，填补公司乘用车跨界车的空白，其平顺性参数见表1。

表1 平顺性参数

2 平顺性理论分析模型

建模与仿真技术和高性能计算机一起，已成为继理论研究、实验研究之后人们认识世界的第三种科学研究方法[5]。因此，对汽车这一系统进行模型简化，开展振动分析，是理解汽车平顺性的一个关键。

对于汽车基本的平顺性能分析求解来说，最简化的是四自由度模型[4]和两自由度模型，如图1所示。

图1 平顺性四自由度模型

图2 平顺性两自由度模型

根据牛顿运动定律，即可导出二自由度模型的运动方程[3]，其表达式如下：

K是悬架刚度；Kt是轮胎等效刚度；C是阻尼系数，q是输入的路面不平度函数，Z1和Z2分别为车轮与车身的垂直位移坐标，m1为簧下质量，m2为簧上质量。

无阻尼自由振动时，运动方程变成：

计算得出车身质量和车轮质量的固有圆频率分别为：

ω0和ωt定义为双质量系统中，当只有单独一个质量振动时的部分频率，即偏频。

理论分析中，由于汽车簧上质量和簧下质量各自的共振频率的区别，汽车振动可以分为一阶车身型振动和二阶车轮型振动。

通过以上模型，使用汽车动力学中常用的仿真软件Adams对样车进行CAE仿真，得出外倾角、后倾角和轮距变化跟同向轮跳时变化趋势，如图3-图6所示。

图3 主销后倾角与轮心位移关系曲线

图4 外倾角与轮心位移关系曲线

图5 外倾角与轮心位移关系曲线

图6 前束角与轮心位移关系曲线

3 平顺性试验

测量平顺性，在40~120km/h车速下对前后排整车前排驾驶员和后排乘客座椅做平顺性测量。

1）平顺性试验（满载），平顺性性能测量表，如表2所示。

表2 平顺性性能测量表

驾驶员座椅平顺性，如图7所示，后排左侧座椅平顺性，如图8所示。

图7 驾驶员座椅平顺性

图8 后排左侧座椅平顺性

测量结果：前后排仿真皮座椅的平顺性数据均小于设计值，符合设计要求。

2）平顺性与竞品标杆车对比，如表3所示。 整车平顺性试验进行测量，平顺性数据均小于设计值，与标杆竞品相当。

4 结语

文章阐述了汽车平顺性能模型的分解以及对二自由度模型的计算方法，通过汽车动力学中常用的仿真软件Adams对样车进行CAE仿真，分析汽车悬架系统平顺性能，通过试验进一步验证悬架系统设计平顺性参数是否满足要求，同时和竞品及标杆车进行比较，确认方案可行性。

表3 平顺性与竞品标杆车对比

[1] 余志生. 汽车理论[M].（第四版）.北京:机械工业出版社,2009.

[2] 喻凡,林逸.汽车系统动力学[M].机械工业出版社,2005.

[3] 安部正人[著],陈幸波[译].汽车的运动与操纵[M]北京工业出版社,1998.

[4] 张志飞,徐中明,贺岩松.汽车平顺性客观评价方法[J].重庆大学学报.

[5] 杜子学.基于乘用车型平顺性分析的新指标[J].西南交通大学学报.

Analysis on the Ride Comfort of a Vehicle Suspension System

Zhang Junlai
( Anhui jianghuai automobile group co., LTD., Anhui Hefei 230601 )

In this paper, by comparing the competitive model,set the suspension system ride comfort target value.CAE was analyzed for the target, and the performance trend curve was obtained. Finally, through the experimental verification of the means to prove that the suspension system ride comfort design standards.

Ride comfort; suspension; target value; experimental verification

U461.4 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)19-140-03

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.19.047

张俊来，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。