电动汽车悬架系统动力学性能开发设计

电动 汽 车 悬架 系统 动 力 学 性能 开 发设 计
刘立 刚 谢 骋 舒 进 杨 万安 张秋雁 （ 泛亚汽车技术中心有限公司， 上海 ２ ０ １ ２ ０ １ ）
【 摘要】 介绍了某电动汽车 悬架系统动力学性能开发过程， 并分析了悬架关键参数对车辆动力学性能
的影 响。使用仿真分析技术 ， 建立车辆动力学模型 ， 与上一代 车型进行 对 比， 深入研究 了 Ｋ ＆ Ｃ特性 的差异 。此 外， 分析了仿 真与试验 的相关性 ， 用来 验证 悬架参数 是否 达到设计要求 。
标（ Ｓ Ｓ Ｔ Ｓ ） ， 进 而 通 过 多 体 运 动 学 和 有 限 元 分 析
底盘的 Ｋ ＆Ｃ特 性 是 影 响 整 车 操 稳 性 的决 定 性 因素 ， “ Ｋ” 指 悬架 的运 动 学特 性 ， 对 悬 架 硬 点 布 置 十分 敏感 ； “ Ｃ ” 指 悬 架 的柔 顺 性 ， 对 悬 架 零 件 的 衬 套 刚度很 敏感 。而 底盘 特 性 主要 由轮胎 和 悬架
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ 】 Ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｓ ｕ ｓ ｐ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｄ ｙ ｎ ａ ｍ ｉ ｃ ｓ ｐ ｅ ｆ ｒ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ －
距； ｇ为 重 力 加 速 度 ； Ｖ为 车 速 ； Ｋ ｕ为 不 足 转 向梯
度。
系统 级技 术 指标 子 系统 级技 术指 标
零件 级技 术 指标
悬 架 的影 响 ， 也 能单独 考 虑 悬架 本 身 的一 些 特性 ， 因此 Ｋ ＆ Ｃ特 性 仿 真 和测 量 成 为 了悬 架 开 发 和设
１ ． ２ 整 车级技 术指标 根据 基准 车 型 的市 场 表 现 ， 项 目对 该 电动 汽
计 的重要 手 段 。本 文 也 主要 针 对 Ｋ ＆ Ｃ参 数 进 行
【 关键词】 悬架系统
动力学
电动汽车 舒适性
操控性
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ － ４ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ３ ． １ ０ ． ０ ４
０ 引 言
本 文所涉 及 的 电动 汽 车 ， 在 上一 代 某 车 型 基 础 上进行 设计 ， 前悬 架 为 麦弗 逊 类 型 ， 后 悬 架 为扭 杆 梁类 型 。 目前 ， 这 两 种 悬 架 类 型 因成 本 相 对 较 低 以及 不错 的 性 能 表 现 ， 在 市 场 上 占有 绝 大 部 分
研究 ， 提 出设 计 和改进 方案 。
车 的操稳 性能 和平顺 性 定 位 与基 准车 大 致 位 于 同
一
水平 。但需 要 改 善 转 向 盘 的 力 感 ， 因 为 电动 车
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ８— ０ ５
・ห้องสมุดไป่ตู้
１ ６・
上海汽 车
２ ０ １ ３ ． １ ０
整 车级 技术 指标
比例 。
１ 开 发 流程
１ ． １ 开发流 程综 述
悬 架 系统 的动力 学性 能 开发 从整 车 级技 术 指 标（ Ｖ Ｔ Ｓ ） 出发 ， 参 考竞 争车 型的 Ｋ ＆Ｃ特性 、 客观 试 验 以及 主观 评 估 ， 制定 总体 的操 稳 性 和平 顺 性 水
平， 然 后分解 出系统级 （ Ｓ Ｔ Ｓ ） 和 子系统 级 的技 术 指
ｔ ｒ ｉ ｃ ｃ ａ ｒ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ，ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｍｅ ｋ ｅ ｙ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ’ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｎ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ．Ｔ ｈｅ ｅ ｌ ｅ ｃ — ｔ ｒ ｉ ｃ ｃ ａ ｒ ｓ ｕ ｓ ｐ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｓ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ｉｄ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｎ ｄ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ． Ｔｈ ｅ ｖ ｅ ｈｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｙ － ｎａ ｍｉ ｃ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ｔ ｏ ｍａ ｋ ｅ ａ ｃ ｏ ｍｐａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈｅ ｐ ｒ ｅ ｖ ｉ ｏ ｕ ｓ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ，ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｋ ｉ ｎ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｉ ａ ｎ ｃ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｓ ｒ ｔ ｉ ｃ ｓ ．Ｂｅ ｓ ｉ ｄ ｅ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ Ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｔ ｏ ｖ ａ ｌ ｉ ｄ ａ ｔ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ．
（ Ｆ Ｅ Ａ） 等 工程软 件 对零 件 技 术 指标 （ Ｃ Ｔ Ｓ ） 进 行 详
细设 计 ， 是 一个 从 整 车 到 零 件 ， 由上 至 下 的 过程 。 样车 的性 能验 证 与性 能 开发 是 一 个 相 反 的 过程 ，
自下 至 上 ， 如图 １ 所示 。
（ 包 含 转 向） 特性 决 定 ， Ｋ ＆Ｃ特 性 综合 考 虑 轮 胎 和