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秦东杰，徐达，胡世根，张进明
摘要：为了提高某越野车的通过性，提出将后悬架拖曳臂前安装点上调20mm的方案，由此可能会给车辆的操稳性能产生影响，为了评估该方案造成的操稳性能的变化带来的开发风险，对该车型的悬架和整车性能进行分析。根据设计部门提供的车辆的硬点位置、衬套刚度特性、弹簧刚度、减振器阻尼特性、扭杆弹簧和横向稳定杆几何中心线位置和外径、缓冲块位置和刚度、轮胎特性文件、整车质量和转动惯量等数据，建立车辆的悬架和整车模型，并对车辆的悬架和整车性能进行分析，对悬架的分析主要获取影响整车性能的比较重要的参数，为后续分析整车性能的变化提供依据，对整车性能的操稳性进行稳态和瞬态两种工况进行分析。分析结果显示，拖曳臂前安装点上调20mm后，车辆的稳态性能不足转向度降低，所能达到的最大侧向加速度变大，车辆瞬态性能响应速度变快。由于该方案引起的整车操稳性能的变化量比较小，另外有很多指标向好的趋势变化，因此，为了提高通过性，该方案可行。 关键词：悬架运动学弹性运动学操纵稳定性
1．前言
随着国内汽车市场的火爆，汽车变得越来越普及，消费者对汽车的理解也逐渐提高并开始出现分化，一部分消费者购买车辆时就倾向于操控比较好的车辆。汽车的悬架系统作为连接汽车轮胎和车身的纽带，传输从地面传来的所有信息，同时，轮胎和车身的相对运动也完
全有悬架的导向杆系控制，因此，悬架系统对于整车的操纵稳定性具有决定性的作用[1]。当前国内底盘开发的现状仍不容乐观，悬架的K&C试验台数量有限，另外由于CAE技术的逐渐成熟，仿真手段在车辆开发初期的贡献越来越明显。在本文中，利用车辆的动力学模型，计算得到了车辆悬架的KC特性以及整车的稳态特性，对于硬点的调整对操稳性能的影响做了详细的分析。
2.汽车的线性二自由度模型vga连接器
线性二自由度汽车运动微分方程式为：
444gggg>制动总泵汽车等速行驶时，在前轮角阶跃输入下进入的稳态响应就是等速圆周行驶。常用输出与输入的比值，如稳态的横摆角速度与前轮转角之比来评价稳态响应。这个比值称为横摆角速度增益。[2]汽车的前后轮侧偏角绝对值之差（α1-α2）是表征汽车稳态响应
的几个参数之一。当（α1-α2）>0时，汽车稳态性能表现为不足转向；当（α1-α2）=0时，为中性转向；当（α1-α2）<0时，汽车为过多转向。
过多转向汽车达到临界车速时将失去稳定性。因为在临界车速下，只要极其微小的前轮转角便会产生极大的横摆角速度。这意味着汽车的转向半径极小，汽车发生急转而侧滑或翻车。由于过多转向汽车有失去稳定性的危险，故汽车都应具有适度的不足转向特性。3．车辆的动力学建模
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车辆的动力学模型如图：前悬架为双横臂扭杆弹簧式独立悬架[3]，后悬架为非独立悬架，有上下两个纵臂和横向推力杆。本文分析的方案为后悬架下纵臂前端安装硬点上调20mm后对车辆操纵稳定性的影响。
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4．悬架K&C特性分析
4．1 车辆前后悬架侧倾特性分析
前后悬架垂直刚度和侧倾角刚度：
后悬架的下纵臂前端硬点上调20mm 后悬架的垂直刚度略有减小，侧倾刚度略有增加。
4．2 车辆后悬架K&C 特性分析
4.2.1 后悬架运动学分析：
图中实线为原设计前束角随轮跳变化的曲线，虚线为下纵臂前端硬点上移20mm 后前束角随轮跳变化曲线。从变化趋势看，上调20mm 后，前束角变化范围变小，会增加车辆的直线行驶稳定性，同时降低车辆的不足转向度。
图中实线为原设计轴距变化与轮跳的关系曲线，虚线为上调20mm后轴距变化与轮跳的关系曲线。对于后悬架，当轮胎上跳时，轴距稍微变大对于改善平顺性和悬架的纵向受力有利。该车后悬架轴距随车轮上跳变小，上调20mm后仍然是轴距随车轮上跳变小，但是范围变小了，这样会使车辆的平顺性和过坎儿时悬架受到的纵向力得到改善。
图中为仅考虑后悬架时载荷转移与轮跳的关系，从图中看单独从后悬架看硬点20mm的调整对载荷转移影响不大。
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