m301項(xiàng)目正向tg2整車操穩(wěn)和平順性分析報(bào)告

M301項(xiàng)目正向車TG2整車動(dòng)力學(xué)對(duì)標(biāo)分析報(bào)告2014年2月25日編制：校核：審查：批準(zhǔn)：李凱目錄分析目的------------------------------------------------------------------------------------3應(yīng)用軟件說明-----------------------------------------------------------------------------3

車輛說明------------------------------------------------------------------------------------4Adams整車模型---------------------------------------------------------------------------6

操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-----------------------------------------------------------------------8平順性仿真計(jì)算--------------------------------------------------------------------------37結(jié)論-----------------------------------------------------------------------------------------44一、分析目的對(duì)M301項(xiàng)目的正向車TG2底盤參數(shù)進(jìn)行整車級(jí)別的操縱穩(wěn)定性以及舒適性仿真計(jì)算并與標(biāo)桿車分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比；對(duì)M301TG2、Ertiga和Freed進(jìn)行整車操穩(wěn)仿真分析，為后續(xù)車輛底盤優(yōu)化提供客觀依據(jù)；對(duì)M301TG2、Ertiga和Freed進(jìn)行平順性能計(jì)算分析，主要考察M301TG2的抗沖擊能力

。二、應(yīng)用軟件說明MSC.Adams/Car2013三、車輛說明整車參數(shù)

單位M301鈴木Ertiga本田Freed車輛級(jí)別Classes

MPVMPVMPV左/右舵Left/Rightdrive

左舵右舵右舵軸距WheelBasemm278027432735前輪距Fronttrackmm150014861490后輪距Reartrackmm151014941460前/后驅(qū)動(dòng)比Driveratio%100/0100/0100/0半載質(zhì)量HalfloadKg14891421.41639.4半載前軸荷FrontaxleloadKg814735.4863半載后軸荷RearaxleloadKg675686776.4前輪胎型號(hào)FrontTire

185/65R15DUNLOP185/65R1588HGITI185/65R15后輪胎型號(hào)Reartire

185/65R15DUNLOP185/65R1588HGITI185/65R15整車質(zhì)量特性三、車輛說明項(xiàng)目單位M301ErtigaFreed半載質(zhì)量Halfloadkg14891421.41639.4X坐標(biāo)Xcoordinatemm105.6112.8149.1Y坐標(biāo)Ycoordinatemm-2.3-5.3-11.8Z坐標(biāo)Zcoordinatemm627625.7635.7車輛繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

Ixxkgm2

493469.1522車輛繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Iyykgm2

19441851.52115.3車輛繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Izzkgm2

21672064.62427車輛XY平面慣性積Ixykgm2

-26-24.9-3.6車輛XZ平面慣性積Ixzkgm2

103-98.4-119.4車輛YZ平面慣性積Iyzkgm2

17.516.731.3四、Adams整車模型使用經(jīng)過K&C對(duì)標(biāo)后的懸架以及轉(zhuǎn)向模型；

建立整車模型所需要的動(dòng)力系統(tǒng)模型、制動(dòng)系統(tǒng)模型、車身模型以及輪胎模型；動(dòng)力系統(tǒng)以及制動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)未知，但是對(duì)于整車操縱穩(wěn)定性分析影響很小可以忽略，采用Adams自帶模板；車身模型則根據(jù)整車物理測試數(shù)據(jù)調(diào)整得到車身的質(zhì)量特性，M301質(zhì)量參數(shù)參照嘉川總布置所給整車參數(shù)得到車身質(zhì)量特性；輪胎借用一款185/65R15輪胎數(shù)據(jù)，輪胎數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，因此計(jì)算結(jié)果有一定誤差，但仍然可以作為方案對(duì)比分析所用；M301減振器以及襯套等調(diào)校件參數(shù)借用Freed參數(shù)；

由于目前整車模型所需參數(shù)缺失較多，本次分析結(jié)果只為方案對(duì)比提供分析依據(jù)。四、Adams整車模型Ertiga整車分析模型Freed整車分析模型M301_TG2整車分析模型采用SZ-R&H-013ConcerningConstantRadius（定圓試驗(yàn)）；駕駛車輛在預(yù)定的弧線上行駛，速度控制在使車輛產(chǎn)生0.05g的側(cè)向加速度，自動(dòng)變速箱的車輛檔位放在前進(jìn)檔，手動(dòng)變速箱的車輛檔位放在最高檔；慢慢增加車速，車速增加的幅度要保證使車輛側(cè)向加速度的增加斜率小于0.01g/s，駕駛車輛盡量沿著線行駛，繼續(xù)增加車速直到車輛不再穩(wěn)態(tài)行駛；

考察車輛的側(cè)傾梯度；方向盤轉(zhuǎn)角梯度；本次車輛客觀試驗(yàn)在北京通州試車場進(jìn)行，定圓廣場半徑為30米。五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-定圓試驗(yàn)

計(jì)算工況定圓半徑為30米車輛加速度為0.01g/s五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-定圓試驗(yàn)

五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-定圓試驗(yàn)

主觀評(píng)價(jià)Ertiga和freed的側(cè)傾梯度都不錯(cuò)。M301的側(cè)傾梯度為6.1deg/g，與Ertiga和Freed相近，但是略大。將來在底盤性能調(diào)校階段可以進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)，通常不會(huì)有很大影響，若感覺側(cè)傾角度較大，也可通過加粗穩(wěn)定桿予以解決。單位側(cè)傾梯度RollgradientM301deg/g6.1Ertigadeg/g5.8Freeddeg/g5.9五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-定圓試驗(yàn)

側(cè)傾梯度（Rollgradient）方向盤轉(zhuǎn)角SWAgradient單位0.3g0.6gM301deg100115Ertigadeg98109Freeddeg117151主觀評(píng)價(jià)Freed響應(yīng)較慢，Ertiga響應(yīng)較好。計(jì)算結(jié)果M301的響應(yīng)與Ertiga接近。五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-定圓試驗(yàn)

方向盤轉(zhuǎn)角（SWAgradient）主觀評(píng)價(jià)：Ertiga和Freed穩(wěn)態(tài)定圓最大側(cè)向加速度可以達(dá)到要求。計(jì)算結(jié)果：M301表現(xiàn)與標(biāo)桿車相似。單位最大側(cè)向加速度MaxAyM301g8.3Ertigag8.4Freedg8.5五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-定圓試驗(yàn)

最大側(cè)向加速度（MaxAy）單位橫擺角速度梯度YawrategradientM301deg/s/g23Ertigadeg/s/g23Freeddeg/s/g23主觀評(píng)價(jià)：Ertiga和Freed橫擺角速度梯度適中。計(jì)算結(jié)果：M301的橫擺角速度梯度與標(biāo)桿車一致。五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-定圓試驗(yàn)

橫擺角速度梯度（Yawrategradient）五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-階躍轉(zhuǎn)向試驗(yàn)采用SZ-R&H-032stepsteeringtest（階躍轉(zhuǎn)向試驗(yàn)）；駕駛車輛以80km/h的恒定車速沿直線駛?cè)朐囼?yàn)區(qū)域；以盡可能快的速度(>=200o/s)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，使車輛產(chǎn)生0.4g的側(cè)向加速度；保持方向盤轉(zhuǎn)角至少3s；在試驗(yàn)過程中保持油門不變，即使車速會(huì)有所降低。

考察車輛的側(cè)向加速度、橫擺角速度、側(cè)傾角等物理量；本次標(biāo)桿車車輛客觀試驗(yàn)在北京通州試車場進(jìn)行。計(jì)算工況車速為80km/h方向盤轉(zhuǎn)角為右轉(zhuǎn)27deg轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間為0.02s轉(zhuǎn)速為1350deg/s五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-階躍轉(zhuǎn)向試驗(yàn)五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-階躍轉(zhuǎn)向試驗(yàn)

單位M301ErtigaFreed穩(wěn)態(tài)方向盤轉(zhuǎn)角SteadyStateSWAdeg302332穩(wěn)態(tài)值SteadyState

g0.400.39

0.40響應(yīng)時(shí)間Responsetime

ms380

330260峰值Peakvalueg0.420.41

0.43峰值響應(yīng)時(shí)間Peakresponsetimems600630500超調(diào)量Overshootvalue%557.5側(cè)向加速度（Ay）五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-階躍轉(zhuǎn)向試驗(yàn)

單位M301ErtigaFreed穩(wěn)態(tài)方向盤轉(zhuǎn)角SteadyStateSWAdeg302332穩(wěn)態(tài)值SteadyState

deg/s10.4010.1510.40響應(yīng)時(shí)間Responsetime

ms170160130峰值Peakvaluedeg/s11.210.6211.62峰值響應(yīng)時(shí)間Peakresponsetimems300260260超調(diào)量Overshootvalue%5.24.611.7橫擺角速度（Yawrate）五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-階躍轉(zhuǎn)向試驗(yàn)

單位M301ErtigaFreed穩(wěn)態(tài)方向盤轉(zhuǎn)角SteadyStateSWAdeg302332穩(wěn)態(tài)值SteadyState

deg2.82.292.36響應(yīng)時(shí)間Responsetime

ms400310260峰值Peakvaluedeg2.872.342.48峰值響應(yīng)時(shí)間Peakresponsetimems680660530超調(diào)量Overshootvalue%2.52.25.1側(cè)傾角（Rollangle）五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-階躍轉(zhuǎn)向試驗(yàn)五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-閉環(huán)移線試驗(yàn)采用SZ-R&H-018_閉環(huán)移線試驗(yàn)（ClosedLoopLaneChange）；在試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)按下圖擺放試驗(yàn)標(biāo)樁駕駛車輛以60km/h的恒定車速穿過標(biāo)樁；

考察車輛的側(cè)向加速度、橫擺角速度、側(cè)傾角以及方向盤轉(zhuǎn)角等物理量；本次標(biāo)桿車車輛客觀試驗(yàn)在北京通州試車場進(jìn)行。計(jì)算工況以文本文件形式存儲(chǔ)的閉環(huán)移線行駛路徑。五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-閉環(huán)移線試驗(yàn)五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-閉環(huán)移線試驗(yàn)單位最大側(cè)向加速度Max.AyM301g0.65Ertigag0.65Freedg0.64側(cè)向加速度（Ay）M301的側(cè)向加速度變化與標(biāo)桿車非常接近。五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-閉環(huán)移線試驗(yàn)單位最大側(cè)傾角Max.RollM301deg4.6Ertigadeg3.71Freeddeg3.93側(cè)傾角（Rollangle）M301的側(cè)傾角變化與標(biāo)桿車一致，但是側(cè)傾角略大?？稍诤笃诘妆P性能調(diào)校時(shí)進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)，若主觀感覺側(cè)傾角過大可考慮加粗前穩(wěn)定桿。五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-閉環(huán)移線試驗(yàn)單位最大橫擺角速度Max.YawrateM301deg/s27.15Ertigadeg/s26.33Freeddeg/s24.40橫擺角速度（Yawrate）M301的橫擺角速度變化與標(biāo)桿車一致，但是最大橫擺角速度略大。五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-閉環(huán)移線試驗(yàn)單位最大方向盤轉(zhuǎn)角Max.SWAM301deg101.04Ertigadeg97.62Freeddeg129.73方向盤轉(zhuǎn)角（Steeringwheelangle）M301的方向盤轉(zhuǎn)角與標(biāo)桿車一致，最大轉(zhuǎn)角適中。五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-閉環(huán)移線試驗(yàn)五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-低速轉(zhuǎn)向力矩采用SZ-R&H-019_低速轉(zhuǎn)向力矩（RollingSteeringEffort）；在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的情況下驅(qū)動(dòng)車輛；平穩(wěn)地向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤到瑣止位置，然后在向另一個(gè)方向轉(zhuǎn)到瑣止位置，在轉(zhuǎn)回到第一個(gè)方向的瑣止位置，在轉(zhuǎn)回到中間位置，方向盤在兩個(gè)方向上轉(zhuǎn)變時(shí)盡可能平滑，在操作時(shí)不要釋放方向盤，方向盤轉(zhuǎn)速應(yīng)該為90deg/s(±45deg/s)，首選三角波形作為轉(zhuǎn)向的輸入；

考察車輛的方向盤轉(zhuǎn)角和方向盤扭矩等物理量；本次標(biāo)桿車車輛客觀試驗(yàn)在北京通州試車場進(jìn)行。由于該性能與車輛的輪胎以及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能關(guān)系很大，而這些參數(shù)在本次計(jì)算中缺失，使用了Adams自帶的系統(tǒng)參數(shù)，因此本次計(jì)算只作為定性比較計(jì)算而不能作為定量計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。方向盤轉(zhuǎn)角計(jì)算工況方向盤轉(zhuǎn)角速度為90deg/s。五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-低速轉(zhuǎn)向力矩五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-低速轉(zhuǎn)向力矩方向盤扭矩M301的轉(zhuǎn)向力矩與標(biāo)桿車相近，力矩波動(dòng)最小。五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-低速轉(zhuǎn)向力矩五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-中心轉(zhuǎn)向試驗(yàn)采用SZ-R&H-015_中心轉(zhuǎn)向試驗(yàn)（On-centertest）；以恒定的速度駕駛車輛，一般使用的車速為80km/h；一個(gè)轉(zhuǎn)向循環(huán)的定義為：方向盤從中間位置轉(zhuǎn)向右側(cè)，在等幅度的轉(zhuǎn)向左側(cè)，繼續(xù)轉(zhuǎn)回到中間位置。每循環(huán)的轉(zhuǎn)向周期為5s；每次試驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)向輸入應(yīng)該近似正弦波，并且完成至少3個(gè)循環(huán)的輸入，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的輸入應(yīng)使車輛最大的側(cè)向加速度達(dá)到0.2g。

考察車輛的方向盤轉(zhuǎn)角、側(cè)向加速度和橫擺角速度等物理量；由于該性能與車輛的輪胎以及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能關(guān)系很大，而這些參數(shù)在本次計(jì)算中缺失，使用了Adams自帶的系統(tǒng)參數(shù)，因此本次計(jì)算只做側(cè)向加速度梯度以及橫擺角速度梯度分析，中心轉(zhuǎn)向死區(qū)等不進(jìn)行分析。方向盤轉(zhuǎn)角計(jì)算工況方向盤轉(zhuǎn)角頻率為0.2Hz，轉(zhuǎn)動(dòng)角度使車輛產(chǎn)生0.2g的側(cè)向加速度。五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-中心轉(zhuǎn)向試驗(yàn)五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-中心轉(zhuǎn)向試驗(yàn)單位轉(zhuǎn)向靈敏度SteeringsensitivityM301g/100deg1.45Ertigag/100deg1.8Freedg/100deg1.44轉(zhuǎn)向靈敏度（Steeringsensitivity）M301的轉(zhuǎn)向靈敏度與標(biāo)桿車一致。比Ertiga略低，接近Freed。五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-中心轉(zhuǎn)向試驗(yàn)單位橫擺角速度響應(yīng)YawvelocityresponseM301deg/s/deg0.36Ertigadeg/s/deg0.46Freeddeg/s/deg0.36橫擺角速度響應(yīng)（Yawvelocityresponse）M301的橫擺角速度響應(yīng)與標(biāo)桿車一致。比Ertiga略低，接近Freed。五、操穩(wěn)性能仿真計(jì)算-中心轉(zhuǎn)向試驗(yàn)六、平順性仿真計(jì)算-路面沖擊采用GB/T4970-2009汽車平順性試驗(yàn)方法（Methodofrunningtest-Automotiveridecomfort）試驗(yàn)車速為10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、50km/h、60km/h

；脈沖輸入為下圖中所示的單凸塊，單凸塊高度為40mm；

考察車輛的駕駛員以及與駕駛員同側(cè)的乘員座椅坐墊上方、座椅靠背以及腳部地板上的最大垂向加速度與車速的關(guān)系；計(jì)算工況路面單凸塊的定義六、平順性仿真計(jì)算-路面沖擊計(jì)算工況六、平順性仿真計(jì)算-路面沖擊六、平順性仿真計(jì)算-路面沖擊M301計(jì)算結(jié)果不同車速下駕駛員座椅座墊處加速度不同車速下駕駛員座椅靠背處加速度不同車速下駕駛員地板處加速度不同車速下乘員座椅座墊處加速度六、平順性仿真計(jì)算