紀秀業(yè)，丁洋，侯獻曉

（東風汽車集團有限公司技術中心，湖北 武漢 430058）

1 前言

汽車行駛動態(tài)動力學的匹配是一個創(chuàng)造性的過程，直至今天，車輛的底盤行駛性能的匹配調校主要依賴主觀評價來完成，通過客觀測試或虛擬計算進行驗證[1-2]。

目前車輛底盤的調校手段主要有兩種，分別為CAE虛擬調校法和實車調校法。其中，CAE虛擬計算法具有高效低成本的優(yōu)點，在虛擬模型精準建模的基礎上成為調校的必經之路，實車調校法為一直以來依賴較多的主要調校方式。國外貝爾恩德·海森英等在文獻[1]中對行駛性能主觀評價做了詳細講解，國內針對車輛懸架調校以及驗證的文獻較少且無法量化調校結果，本文正是探討了基于主觀評價手段進行的底盤調校匹配，并通過虛擬仿真定性的量化了主觀評價結果，對車輛的懸架系統設計及優(yōu)化提供必要的工程參考[2-3]。

2 調校必要性

某 MPV的前懸架為麥弗遜式獨立懸架，后懸架為五連桿非獨立懸架，通過主觀評價，以目標車輛為基準，每組 4人分別進行駕駛，用統計的方法最終得出評價結果，如圖 1所示。

圖1 車輛調校前操縱穩(wěn)定性主觀評價結果

由評價結果可知，某車型的操縱穩(wěn)定性距離目標車輛差距較大，需要在原車基礎上進行底盤調校，選取車輛的穩(wěn)定性、側傾控制性能展開集中調校，并經過調校來匹配動態(tài)性能的平衡，從而提高整車的性能品質。

3 底盤調校

3.1 底盤調校流程和計算

國內各主機廠底盤調校流程大同小異，該車型的調校流程如圖2所示。

圖2 底盤調校流程示意圖

以目標車輛主觀評價打分結果，并對目標車輛做出底盤性能客觀測試數值后，參考目標車并設定該 MPV底盤性能關鍵項目標帶寬如下表1所示。

表1 整車匹配設計目標數值帶寬

根據原車輛設計軸荷，車輛 K&C試驗數據得到輪胎垂向剛度、懸架乘適剛度，可計算出車輛的前后懸架偏頻，根據公式（1）：

式中：Kφ為懸架側傾角剛度；M為懸架抗側傾恢復力矩；φ為車身側傾角；Kw為懸架線剛度；B為輪距。

根據車輛性能定位及車輛基礎參數，前、后懸架偏頻fn及角剛度Kφ需滿足公式（2）（3）：

根據對應的理論計算，借助相應軟件Adams/car軟件，可適配調校車輛前后彈簧等基礎參數，針對圖1的基礎車主觀評價結果以及公式（2）（3）定義約束，制定初步調校方案后，經過多輪調試，得出重點數值變化點及最終調校值參數如表2、3所示[5-7]。

表2 某MPV前懸架初步調校方案參數明細

表3 某MPV后懸架初步調校方案參數明細

3.2 車輛虛擬樣機仿真驗證

因主觀評價量化的局限性，將調校前某車型進行Adams/car整車動力學建模，模型建成后將調校前車輛的客觀測試數據與仿真模型標定，保證虛擬建模的準確性，后續(xù)調整對應的最終調校參數，對調校過程方向進行定性驗證[6]。

3.2.1 車輛操縱穩(wěn)定性仿真分析驗證

根據《GB/T 6323-2014 汽車操縱穩(wěn)定性試驗方法》標準中的穩(wěn)態(tài)回轉試驗以及轉向瞬態(tài)響應試驗進行整車調校前后性能仿真對比，載荷為兩人載荷狀態(tài)，對比結果如下[10]。

圖3 前后側偏角之差仿真曲線

圖4 整車側傾增益仿真曲線

表4 某車型穩(wěn)態(tài)回轉試驗仿真分析數據

圖5 整車幅頻特性仿真曲線

圖6 整車相頻特性仿真曲線

表5 某車型轉向角脈沖試驗仿真分析數據

仿真結果表明，該車輛在調校后不足轉向度、共振峰頻率都有相應提高，車輛側傾角及相位滯后角有所降低，表明該車輛在調校后穩(wěn)定性有對應提高，車輛響應有所提高。

通過以上調校計算及計算機虛擬仿真可知，調校參數建模下的仿真結果滿足表1目標指定帶寬值。

4 車輛調校結果驗證

在完成調校分析計算以及調校方案準備之后，對車輛進行設計狀態(tài)核查，核查內容包含：前后軸荷、零部件連接、輪胎胎壓、四輪定位參數、整車及懸架姿態(tài)等。所選評價路面為車輛試驗場以及場外路面。試驗場內路面包含長直線性能道和評價組合路面，包括碎石路、鵝卵石路、長波路面等。場外路面有接縫路面、坑洼路面、不同等級國道路面以及單、雙減速帶沖擊路面等。按照企業(yè)標準定義目標完成不同路面下對應工況的主觀評價，并對結果進行記錄[8-9]。

針對某車型調校前后的主觀評價結果如圖7所示。

整車評價結果表明，經過多輪次懸架調校，該車輛在操縱穩(wěn)定性方面得到了提高和完善，能夠達到目標車輛的性能目標，說明了調校方向的正確性。

圖7 調校后車輛操縱穩(wěn)定性主觀評價雷達圖

5 結論

（1）本文利用主觀評價手段完成了某MPV的底盤調校與匹配，對車輛的底盤性能調校內容以及流程做了詳細的介紹，為車輛的底盤調校方式提供了一種參考——虛擬調校法，具有很實際的工程意義。

（2）運用ADAMS/Car軟件對調校的定性結果實現了虛擬量化驗證，驗證了虛擬調校與實車調校方向的正確性。

（3）因篇幅限制，后續(xù)對該調校車輛需進行懸架K&C試驗測試、整車轉向、制動、操穩(wěn)舒適性進行嚴格客觀測試驗證，以便彌補主觀評價結果的不足之處。