m301項目正向tg2整車操穩(wěn)和平順性分析報告

M301項目正向車TG2整車動力學對標分析報告2014年2月25日編制：校核：審查：批準：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)性能仿真計算-----------------------------------------------------------------------8平順性仿真計算--------------------------------------------------------------------------37結(jié)論-----------------------------------------------------------------------------------------44一、分析目的對M301項目的正向車TG2底盤參數(shù)進行整車級別的操縱穩(wěn)定性以及舒適性仿真計算并與標桿車分析結(jié)果進行對比；對M301TG2、Ertiga和Freed進行整車操穩(wěn)仿真分析，為后續(xù)車輛底盤優(yōu)化提供客觀依據(jù)；對M301TG2、Ertiga和Freed進行平順性能計算分析，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FrontTire

185/65R15DUNLOP185/65R1588HGITI185/65R15后輪胎型號Reartire

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

Ixxkgm2

493469.1522車輛繞Y軸轉(zhuǎn)動慣量Iyykgm2

19441851.52115.3車輛繞Z軸轉(zhuǎn)動慣量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對標后的懸架以及轉(zhuǎn)向模型；

建立整車模型所需要的動力系統(tǒng)模型、制動系統(tǒng)模型、車身模型以及輪胎模型；動力系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)參數(shù)未知，但是對于整車操縱穩(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)不準確，因此計算結(jié)果有一定誤差，但仍然可以作為方案對比分析所用；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）；駕駛車輛在預定的弧線上行駛，速度控制在使車輛產(chǎn)生0.05g的側(cè)向加速度，自動變速箱的車輛檔位放在前進檔，手動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；本次車輛客觀試驗在北京通州試車場進行，定圓廣場半徑為30米。五、操穩(wěn)性能仿真計算-定圓試驗

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

五、操穩(wěn)性能仿真計算-定圓試驗

主觀評價Ertiga和freed的側(cè)傾梯度都不錯。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)校階段可以進行主觀評價，通常不會有很大影響，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)性能仿真計算-定圓試驗

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

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

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主觀評價：Ertiga和Freed橫擺角速度梯度適中。計算結(jié)果：M301的橫擺角速度梯度與標桿車一致。五、操穩(wěn)性能仿真計算-定圓試驗

橫擺角速度梯度（Yawrategradient）五、操穩(wěn)性能仿真計算-階躍轉(zhuǎn)向試驗采用SZ-R&H-032stepsteeringtest（階躍轉(zhuǎn)向試驗）；駕駛車輛以80km/h的恒定車速沿直線駛?cè)朐囼瀰^(qū)域；以盡可能快的速度(>=200o/s)轉(zhuǎn)動方向盤，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；在試驗過程中保持油門不變，即使車速會有所降低。

考察車輛的側(cè)向加速度、橫擺角速度、側(cè)傾角等物理量；本次標桿車車輛客觀試驗在北京通州試車場進行。計算工況車速為80km/h方向盤轉(zhuǎn)角為右轉(zhuǎn)27deg轉(zhuǎn)動時間為0.02s轉(zhuǎn)速為1350deg/s五、操穩(wěn)性能仿真計算-階躍轉(zhuǎn)向試驗五、操穩(wěn)性能仿真計算-階躍轉(zhuǎn)向試驗

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)時間Responsetime

ms380

330260峰值Peakvalueg0.420.41

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

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)時間Responsetime

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

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)時間Responsetime

ms400310260峰值Peakvaluedeg2.872.342.48峰值響應(yīng)時間Peakresponsetimems680660530超調(diào)量Overshootvalue%2.52.25.1側(cè)傾角（Rollangle）五、操穩(wěn)性能仿真計算-階躍轉(zhuǎn)向試驗五、操穩(wěn)性能仿真計算-閉環(huán)移線試驗采用SZ-R&H-018_閉環(huán)移線試驗（ClosedLoopLaneChange）；在試驗區(qū)域內(nèi)按下圖擺放試驗標樁駕駛車輛以60km/h的恒定車速穿過標樁；

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；本次標桿車車輛客觀試驗在北京通州試車場進行。計算工況以文本文件形式存儲的閉環(huán)移線行駛路徑。五、操穩(wěn)性能仿真計算-閉環(huán)移線試驗五、操穩(wěn)性能仿真計算-閉環(huán)移線試驗單位最大側(cè)向加速度Max.AyM301g0.65Ertigag0.65Freedg0.64側(cè)向加速度（Ay）M301的側(cè)向加速度變化與標桿車非常接近。五、操穩(wěn)性能仿真計算-閉環(huán)移線試驗單位最大側(cè)傾角Max.RollM301deg4.6Ertigadeg3.71Freeddeg3.93側(cè)傾角（Rollangle）M301的側(cè)傾角變化與標桿車一致，但是側(cè)傾角略大?？稍诤笃诘妆P性能調(diào)校時進行主觀評價，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)性能仿真計算-閉環(huán)移線試驗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桿車一致，但是最大橫擺角速度略大。五、操穩(wěn)性能仿真計算-閉環(huán)移線試驗單位最大方向盤轉(zhuǎn)角Max.SWAM301deg101.04Ertigadeg97.62Freeddeg129.73方向盤轉(zhuǎn)角（Steeringwheelangle）M301的方向盤轉(zhuǎn)角與標桿車一致，最大轉(zhuǎn)角適中。五、操穩(wěn)性能仿真計算-閉環(huán)移線試驗五、操穩(wěn)性能仿真計算-低速轉(zhuǎn)向力矩采用SZ-R&H-019_低速轉(zhuǎn)向力矩（RollingSteeringEffort）；在發(fā)動機怠速的情況下驅(qū)動車輛；平穩(wěn)地向一個方向轉(zhuǎn)動方向盤到瑣止位置，然后在向另一個方向轉(zhuǎn)到瑣止位置，在轉(zhuǎn)回到第一個方向的瑣止位置，在轉(zhuǎn)回到中間位置，方向盤在兩個方向上轉(zhuǎn)變時盡可能平滑，在操作時不要釋放方向盤，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；本次標桿車車輛客觀試驗在北京通州試車場進行。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)在本次計算中缺失，使用了Adams自帶的系統(tǒng)參數(shù)，因此本次計算只作為定性比較計算而不能作為定量計算結(jié)果進行比較。方向盤轉(zhuǎn)角計算工況方向盤轉(zhuǎn)角速度為90deg/s。五、操穩(wěn)性能仿真計算-低速轉(zhuǎn)向力矩五、操穩(wěn)性能仿真計算-低速轉(zhuǎn)向力矩方向盤扭矩M301的轉(zhuǎn)向力矩與標桿車相近，力矩波動最小。五、操穩(wěn)性能仿真計算-低速轉(zhuǎn)向力矩五、操穩(wěn)性能仿真計算-中心轉(zhuǎn)向試驗采用SZ-R&H-015_中心轉(zhuǎn)向試驗（On-centertest）；以恒定的速度駕駛車輛，一般使用的車速為80km/h；一個轉(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；每次試驗時轉(zhuǎn)向輸入應(yīng)該近似正弦波，并且完成至少3個循環(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)在本次計算中缺失，使用了Adams自帶的系統(tǒng)參數(shù)，因此本次計算只做側(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)等不進行分析。方向盤轉(zhuǎn)角計算工況方向盤轉(zhuǎn)角頻率為0.2Hz，轉(zhuǎn)動角度使車輛產(chǎn)生0.2g的側(cè)向加速度。五、操穩(wěn)性能仿真計算-中心轉(zhuǎn)向試驗五、操穩(wěn)性能仿真計算-中心轉(zhuǎn)向試驗單位轉(zhuǎn)向靈敏度SteeringsensitivityM301g/100deg1.45Ertigag/100deg1.8Freedg/100deg1.44轉(zhuǎn)向靈敏度（Steeringsensitivity）M301的轉(zhuǎn)向靈敏度與標桿車一致。比Ertiga略低，接近Freed。五、操穩(wěn)性能仿真計算-中心轉(zhuǎn)向試驗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)與標桿車一致。比Ertiga略低，接近Freed。五、操穩(wěn)性能仿真計算-中心轉(zhuǎn)向試驗六、平順性仿真計算-路面沖擊采用GB/T4970-2009汽車平順性試驗方法（Methodofrunningtest-Automotiveridecomfort）試驗車速為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；計算工況路面單凸塊的定義六、平順性仿真計算-路面沖擊計算工況六、平順性仿真計算-路面沖擊六、平順性仿真計算-路面沖擊M301計算結(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、平順性仿真計算