基于SIMPACK整車模型的轉(zhuǎn)向和懸架性能耦合分析與可調(diào)阻尼減振器研究.pdf

1、半主動懸架是近年來汽車底盤技術(shù)研究中的熱點，可調(diào)阻尼減振器作為半主動懸架中的關(guān)鍵部件，其設(shè)計開發(fā)和控制問題更是研究中的重點。目前國內(nèi)外關(guān)于半主動懸架及可調(diào)阻尼減振器的研究，主要集中在半主動懸架的阻尼控制及其對車輛平順性的影響，較少涉及懸架阻尼對轉(zhuǎn)向及其與懸架性能耦合的影響。本文以基于CH7140轎車的半主動懸架為研究對象，運用SIMPACK軟件進行整車建模，著重研究了前懸架可調(diào)阻尼減振器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、性能仿真及其對轉(zhuǎn)向操縱性與行駛平順性的

2、影響，主要工作如下：
　　 介紹了車輛多體動力學(xué)的發(fā)展和研究方法，運用SIMPACK多體動力學(xué)仿真軟件建立了基于CH7140的整車多體動力學(xué)模型，包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型、前后懸架模型、輪胎模型、駕駛員控制模型和道路模型，并通過試驗驗證了模型的正確性。
　　 運用所建立的整車多體動力學(xué)模型，進行整車轉(zhuǎn)向輕便性試驗、不同車速蛇行試驗和定車速單側(cè)脈沖路面輸入平順性試驗的仿真，分析了減振器阻尼系數(shù)對轉(zhuǎn)向盤力矩、整車操縱穩(wěn)定性和行駛平順

3、性的影響，并進一步考察了獨立調(diào)節(jié)前軸兩側(cè)減振器阻尼狀態(tài)使左、右側(cè)懸架阻尼系數(shù)不對稱對整車平順性的影響。
　　 在原車前懸架被動減振器的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種節(jié)流口式可調(diào)阻尼減振器，介紹了該減振器的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，對其性能進行了理論計算。根據(jù)首批可調(diào)阻尼減振器樣件的臺架試驗結(jié)果，對可調(diào)節(jié)流口當(dāng)量面積設(shè)計這一關(guān)鍵問題進行了討論。
　　 對改進后的可調(diào)阻尼減振器樣件進行了臺架試驗。試驗結(jié)果表明，可調(diào)阻尼減振器阻尼力曲線較為飽滿

4、平滑，無明顯畸變，阻尼力隨節(jié)流口開度變化較明顯，且與步進電機轉(zhuǎn)角成對應(yīng)關(guān)系，符合設(shè)計和使用要求。
　　 最后，將改裝的可調(diào)阻尼減振器安裝在CH7140樣車上進行實車試驗，分別進行了轉(zhuǎn)向輕便性試驗、40 km/h車速蛇行試驗和40 km/h車速單側(cè)脈沖路面輸入平順性試驗。試驗結(jié)果表明，在轉(zhuǎn)向輕便性工況下，可調(diào)阻尼減振器節(jié)流口全閉(即阻尼系數(shù)最大)較節(jié)流口全開(即阻尼系數(shù)最小)，轉(zhuǎn)向盤力矩的均方根值變化率為0.372％，減振器阻尼力

5、對轉(zhuǎn)向力矩的影響較??；在40km/h車速蛇行試驗中，可調(diào)阻尼減振器節(jié)流口全閉較節(jié)流口全開，車身側(cè)傾角速度減小13.33％，較大的減振器阻尼系數(shù)能更有效改善高速工況下車身姿態(tài)的變化，提高車輛的操縱穩(wěn)定性；在40km/h車速單側(cè)脈沖路面輸入平順性試驗中，獨立調(diào)節(jié)前軸左、右可調(diào)阻尼減振器使兩者阻尼系數(shù)非對稱，其中將受脈沖激勵一側(cè)的減振器阻尼系數(shù)調(diào)節(jié)至最小，而使另一側(cè)的減振器阻尼系數(shù)保持最大，可以使車身垂直加速度峰值下降27.28％，較大幅度地