某轿车多连杆前后悬架优化设计与整车操纵稳定性分析

摘要

操纵稳定性是汽车的主要性能之一,悬架K&C特性对操纵稳定性有重要影响。本文结合国内某款新车型底盘调校项目,针对悬架硬点坐标、衬套刚度与悬架K&C特性的关系以及其对整车操纵稳定性的影响展开研究。
　　 利用吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室自主研发的悬架K&C特性试验台进行了对标车前、后悬架K&C特性试验。在ADAMS/Car模块里,建立了目标车前悬架、后悬架模型。并以对标车的K&C特性曲线的斜率为目标,在Insight模块对目标车前、后悬架硬点进行整体灵敏度分析。根据灵敏度分析结果,选择对整车操作稳定性影响较大的前束角、外倾角以及对轮胎磨损程度影响较大的轮距和轴距四个参数为设计目标,选取较为较为灵敏的硬点进行优化。通过调整悬架硬点的方法,达到使目标车与对标车K&C特性曲线基本吻合的目的。
　　 经硬点优化后,前悬架K&C特性曲线与对标车吻合度比较高。而后悬架有待进一步优化。从弹性运动学角度出发,研究衬套刚度对悬架K&C特性的影响。在ADAMS/Insight模块对后悬架9个衬套的54个刚度进行整体灵敏度分析。根据灵敏度分析结果,选择对前束角、外倾角以及轮距和轴距四个参数为设计目标,选取对设计目标影响较大的衬套刚度进行优化。优化后发现前束角、外倾角、轮距、轴距的变化范围均得到了一定程度上的改善。其中前束角的改善程度最高。
　　 在Carsim软件内,建立目标车优化前后整车模型。按照国家标准的要求,对优化前后的整车模型进行操作稳定性试验。并参照《汽车操纵稳定性指标限值与评价方法》对仿真结果进行评价计分,根据评分结果和试验数据的对比,可以看出优化后目标车的操纵稳定性能各项指标均略高于优化前,并且在一定程度上减少了轮胎磨损。
　　 通过本文的研究,为悬架系统的设计提供了的参考依据,对现代的汽车底盘调校、悬架的设计开发和性能评价有重要的指导意义。