后悬架弹性参数对SUV汽车被动转向特性影响的研究

摘要

近年来城市SUV的销量相比轿车销量有明显优势，这种优势不仅来源于其宽敞的乘坐空间和强大的载人载货能力，更来源其悬架系统所提供的优秀的驾驶体验。有研究表明，应用于汽车后轴的被动转向技术在提升汽车操纵性能上有很明显的作用。将这种技术应用于具有独立后悬架的SUV上，能使汽车在转弯时利用后悬的弹性运动所产生的轻微转向帮助汽车顺利过弯，以保持行车轨迹而不会使汽车失控。由此可见，研究SUV汽车后悬架弹性对其被动转向特性的影响对改善车辆的转向特性有重要意义。本文主要从以下几个方面进行了后悬弹性参数对SUV汽车被动转向特性影响的研究： （1）使用企业提供的整车数据以Adams/Car软件为平台建立了基于SUV整车的后悬架动力学模型，为确认模型能够代替实车进行后续仿真研究，选择了车轮束角、车轮外倾角、轮距和悬架的侧倾中心高度作为评价指标对前、后悬架模型的有效性进行了验证，仿真结果和实车测试结果的误差在工程误差所允许的范围内，确认该模型可用于后续的研究。 （2）分析了汽车在转弯过程中，后悬架由于受到侧向力的作用和车身侧倾作用，束角调节杆内点主要承受侧向力，上控制臂内点主要承受侧向力，下控制臂内点主要承受侧向力和垂向力，弹簧和横向稳定杆分别承受主要的侧倾力和力矩。通过进行后悬架在典型工况下弹性参数对后轮转向参数的灵敏度分析，得出了束角调节杆内点衬套x方向位移刚度、下控制臂内点衬套y方向位移刚度、上控制臂内点衬套x方向位移刚度、弹簧刚度和横向稳定杆角扭转刚度是所有弹性参数中对后悬架转向特性影响较大的参数。分析后悬架在典型工况下上述弹性元件刚度参数变化对悬架变形转向系数和侧倾转向系数的影响，大致得出了刚度参数变化对后悬架转向特性的影响趋势。 （3）选择国家标准中具有代表性的极限工况：蛇行、转向盘转角阶跃输入、转向盘转角脉冲输入和稳态回转进行整车仿真，将后悬架中对后悬转向特性影响较大的衬套、弹簧和横向稳定杆刚度值作为变量，分析了在上述极限工况下弹性参数变化对整车转向特性（操纵性）和稳定性的影响，并提出以后悬弹性参数作为设计变量提高整车转向性能的优化方法。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状与分析

1.3 本文主要研究内容

第2章 汽车后轮被动转向理论

2.1 汽车后轮转向反馈

2.2 侧倾转向效应

2.3 变形转向效应

2.4 后轮被动转向的影响因素

2.5 本章小结

第3章 基于整车的后悬架建模及有效性验证

3.1 整车模型基本参数的确定

3.2 悬架模型的建立

3.3 整车模型的建立

3.4 模型的有效性验证

3.5 本章小结

第4章 后悬架被动转向特性分析

4.1 后悬架受力分析

4.2 后悬架弹性参数对后轮被动转向的灵敏度分析

4.3 后悬架弹性参数对被动转向系数的影响

4.4 本章小结

第5章 后悬架弹性参数对整车转向特性的影响

5.1 整车的转向特性评价方法

5.2 蛇行试验

5.3 转向盘转角阶跃输入试验

5.4 转向盘转角脉冲输入试验

5.5 稳态回转试验

5.6 本章小结

第6章 总结和展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和成果