CN103310047A - 面向麦弗逊悬架减振器侧向力的优化方法 - Google Patents

面向麦弗逊悬架减振器侧向力的优化方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种面向麦弗逊悬架减振器侧向力的优化方法，首先测量待优化麦弗逊悬架的硬点坐标，并基于多体动力学理论建立多刚体仿真模型；然后以实测麦弗逊悬架的K&C特性为基准，调整仿真模型的硬点坐标，直到仿真结果的误差控制在可接受范围内；最后分别选取弹簧座几何参数和螺旋弹簧的实际作用力线作为优化设计变量，以减振器导向座和活塞处的侧向力为优化目标，选用响应面法在多体动力学软件里进行优化，可以得到使减振器侧向受力最小的最优的弹簧座几何参数或最优弹簧实际作用力线。与现有技术相比，本发明分别从减振器弹簧座几何参数和螺旋弹簧力线两方面入手，优化导向座和活塞处的侧向力，改进悬架工作性能，提高减振器的使用寿命。

Description

面向麦弗逊悬架减振器侧向力的优化方法
技术领域
本发明涉及一种汽车悬架优化方法，尤其是涉及一种面向麦弗逊悬架减振器侧向力的优化方法。
背景技术
麦弗逊悬架具有结构简单，布置紧凑，前轮定位变化小，行驶稳定性好等优点，是目前紧凑型车型及部分中型车最常配备的悬架形式。但是，由于减振器上安装点受力方向与减振器轴线不重合，减振器在实际工作中不可避免的存在侧向力作用。麦弗逊悬架性能的好坏很大程度上取决于减振器导向座及活塞处的侧向力及其引起的摩擦力大小。减振器导向座处侧向受力过大将造成减振器漏油和活塞杆的早期磨损。导向座和活塞处因侧向力产生的摩擦力将造成整车行驶平顺性变差。
麦弗逊悬架减振器在前期开发设计的过程中涉及侧向力的参数主要有弹簧下支座安装倾角、下支座中心距减振器轴线距离及下支座距中心上支座平面距离等，通过调整上述参数减小麦弗逊悬架的侧向力；此外，近年来由于加工成形技术的发展，侧载弹簧越来越多地配备到麦弗逊悬架中，侧载弹簧对于抵消减振器侧向力的效果明显，而弹簧实际作用力线对于侧载弹簧的设计具有很重要的意义。但是，目前上述两种针对麦弗逊悬架减振器侧向力问题的解决方法需大量样件试制和试验验证，成本高昂且费时。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种面向麦弗逊悬架减振器侧向力的优化方法，利用该方法可以改善悬架的工作性能，延长减振器的使用寿命。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种面向麦弗逊悬架减振器侧向力的优化方法，包括以下步骤：
A：测量麦弗逊悬架的硬点坐标；
B：基于多体动力学理论，根据测得的硬点坐标，建立麦弗逊悬架的多刚体仿真模型，并进行仿真；
C：根据实测麦弗逊悬架平行轮跳试验的K&C特性，调整麦弗逊悬架多刚体仿真模型的硬点坐标，直至仿真结果与试验结果的误差小于10％；
D：以减振器弹簧座几何参数为设计变量，包括减振器弹簧下支座倾角、下支座距减振器轴线距离、弹簧下支座中心距弹簧上支座平面距离，以实现减振器导向座处侧向力、减振器活塞处侧向力最小作为目标变量，基于响应面法在多刚体仿真模型下通过调节设计变量，得到最优减振器弹簧座几何参数；
E：以螺旋弹簧力线与上、下弹簧支座平面交点的运动轨迹方程的多项式系数作为设计变量，以实现减振器导向座处侧向力、减振器活塞处侧向力最小作为目标变量，基于响应面法在多刚体仿真模型下通过调节设计变量，得到最优螺旋弹簧力线。
所述的硬点坐标为各零部件的连接位置，至少包括控制臂的前点、后点及外点、减振器的上点和下点、横向稳定杆与控制臂连接点、横向稳定杆橡胶衬套安装位置、转向横拉杆的内点和外点、车轮中心点和轮胎接地点。
麦弗逊悬架的多刚体仿真模型的建立以及目标变量的优化通过ADAMS软件实现。
K&C特性测试试验需在专业的悬架K&C特性试验台上完成，所述麦弗逊悬架平行轮跳试验的试验工况，根据减振器的工作行程确定，所述的K&C特性涉及的评价指标包括车轮前束角随车轮跳动量的变化规律，车轮外倾角随车轮跳动量的变化规律，主销后倾角随车轮跳动量的变化规律，主销内倾角随车轮跳动量的变化规律。
与现有技术相比，本发明从优化弹簧下支座几何参数(弹簧下支座安装倾角、下支座中心距减振器轴线距离及下支座中心距上支座平面距离)和螺旋弹簧实际作用力线两个角度入手，提高减振器的使用寿命，改善悬架的工作性能，具有操作简便，结果可靠等特点，适用于麦弗逊悬架减振器前期设计开发中，提高研发速度。
附图说明
图1为麦弗逊悬架各硬点位置示意图；
图2为麦弗逊悬架侧向力优化所涉及的主要设计参数；
图3为麦弗逊悬架弹簧力线与上、下弹簧支座平面交点在减振器工作过程中的运动轨迹示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种面向麦弗逊悬架减振器侧向力的优化方法，其具体实施过程包括以下步骤：
A：建立表示整车左右、前后及高度的三维坐标系，并通过测量和计算获取麦弗逊悬架在该坐标系中的硬点坐标，如图1所示。所述硬点表示各零部件的连接位置，包括控制臂前点1，控制臂后点2，控制臂外点3，横向稳定杆与控制臂连接点4，横向稳定杆橡胶衬套安装点5，转向横拉杆外点6，转向横拉杆内点7，车轮中点8，车轮接地点9，减振器下点10，弹簧下中心点11，弹簧上中心点12，减振器上点13；
B：在多体动力学分析软件ADAMS中，基于多体动力学理论，同时根据实测硬点坐标，建立麦弗逊悬架的多刚体动力学仿真模型；
C：在专业的悬架K&C特性试验台上开展麦弗逊悬架平行轮跳试验，测试K&C特性，其试验工况根据减振器的工作行程确定，由试验获取车轮前束角随车轮跳动量的变化规律，车轮外倾角随车轮跳动量的变化规律，主销后倾角随车轮跳动量的变化规律，主销内倾角随车轮跳动量的变化规律，然后调整多刚体动力学仿真模型，直至仿真结果与试验结果的差异减小至10％以内。
D：以弹簧座几何参数(包括减振器弹簧下支座倾角θ，下支座中心点与减振器轴线的距离e和减振器下支座与上支座平面的距离h)作为优化的设计变量，如图2所示，以实现减振器导向座处侧向力、减振器活塞处侧向力最小作为目标变量，基于响应面法在多刚体仿真模型下通过调节设计变量，实现目标变量的优化，得到最优的设计变量；
F：以弹簧力线与上弹簧支座平面I在弹簧初始条件下的交点1到压缩状态下的交点1′的运动方程的多项式系数和弹簧力线与下弹簧支座平面II在弹簧初始条件下的交点2到压缩状态下的交点2′的运动方程的多项式系数优化的设计变量，如图3所示，优化目标为使减振器导向座处侧向力、减振器活塞处侧向力最小，基于响应面法优化设计变量，基于响应面法在多刚体仿真模型下通过调节设计变量，实现目标变量的优化，得到最优弹簧力线。

Claims (4)

1.一种面向麦弗逊悬架减振器侧向力的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
A：测量麦弗逊悬架的硬点坐标；
B：基于多体动力学理论，根据测得的硬点坐标，建立麦弗逊悬架的多刚体仿真模型，并进行仿真；
C：根据实测麦弗逊悬架平行轮跳试验的K&C特性，调整麦弗逊悬架多刚体仿真模型的硬点坐标，直至仿真结果与试验结果的误差小于10％；
D：以减振器弹簧座几何参数为设计变量，包括减振器弹簧下支座倾角、下支座距减振器轴线距离、弹簧下支座中心距弹簧上支座平面距离，以实现减振器导向座处侧向力、减振器活塞处侧向力最小作为目标变量，基于响应面法在多刚体仿真模型下通过调节设计变量，得到最优减振器弹簧座几何参数；
E：以螺旋弹簧力线与上、下弹簧支座平面交点的运动轨迹方程的多项式系数作为设计变量，以实现减振器导向座处侧向力、减振器活塞处侧向力最小作为目标变量，基于响应面法在多刚体仿真模型下通过调节设计变量，得到最优螺旋弹簧力线。
2.根据权利要求1所述的一种面向麦弗逊悬架减振器侧向力的优化方法，其特征在于，所述的硬点坐标为各零部件的连接位置，至少包括控制臂的前点、后点及外点、减振器的上点和下点、横向稳定杆与控制臂连接点、横向稳定杆橡胶衬套安装位置、转向横拉杆的内点和外点、车轮中心点和轮胎接地点。
3.根据权利要求1所述的一种面向麦弗逊悬架减振器侧向力的优化方法，其特征在于，麦弗逊悬架的多刚体仿真模型的建立以及目标变量的优化通过ADAMS软件实现。
4.根据权利要求1所述的一种面向麦弗逊悬架减振器侧向力的优化方法，其特征在于，K&C特性测试试验需在专业的悬架K&C特性试验台上完成，所述麦弗逊悬架平行轮跳试验的试验工况，根据减振器的工作行程确定，所述的K&C特性涉及的评价指标包括车轮前束角随车轮跳动量的变化规律，车轮外倾角随车轮跳动量的变化规律，主销后倾角随车轮跳动量的变化规律，主销内倾角随车轮跳动量的变化规律。
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Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103900522A (zh) * 2014-03-28 2014-07-02 长城汽车股份有限公司 悬架稳定杆拉杆转角检测方法及***
CN104029724A (zh) * 2014-05-21 2014-09-10 湖南易通汽车配件科技发展有限公司 一种带循环球转向机构麦弗逊独立悬架前轴总成
CN104318041A (zh) * 2014-11-19 2015-01-28 山东理工大学 外偏置非同轴式驾驶室稳定杆的扭管应力强度校核方法
CN104553657A (zh) * 2013-10-28 2015-04-29 比亚迪股份有限公司 车辆、悬架及用于悬架的托盘的安装倾角测算方法
CN105260577A (zh) * 2015-11-19 2016-01-20 奇瑞汽车股份有限公司 麦弗逊悬架建模方法
CN106503294A (zh) * 2016-09-21 2017-03-15 奇瑞汽车股份有限公司 一种麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计方法及装置
CN106696621A (zh) * 2017-01-23 2017-05-24 浙江吉利新能源商用车有限公司 一种麦弗逊独立悬架总成
CN107180142A (zh) * 2017-06-15 2017-09-19 广西科技大学 液压装载机装载作业运动轨迹优化方法
CN107247830A (zh) * 2017-05-26 2017-10-13 广州汽车集团股份有限公司 一种汽车悬架k&c特性公差优化方法及***
CN107590322A (zh) * 2017-08-25 2018-01-16 北京新能源汽车股份有限公司 驱动轴跳动校核方法
CN108984888A (zh) * 2018-07-06 2018-12-11 合肥工业大学 基于敏感性分析的麦弗逊悬架多目标优化函数构建方法
CN109340300A (zh) * 2018-11-05 2019-02-15 辽宁工业大学 一种抗侧向力调校悬架支柱总成
CN109388834A (zh) * 2017-08-11 2019-02-26 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种麦弗逊式悬架主销倾角偏差的分析方法
CN110362938A (zh) * 2019-07-19 2019-10-22 北京航天发射技术研究所 一种基于adams的悬架载荷计算方法
CN110598318A (zh) * 2019-09-10 2019-12-20 安徽江淮汽车集团股份有限公司 基于车身的悬架性能分析方法
CN111428313A (zh) * 2020-03-27 2020-07-17 重庆长安汽车股份有限公司 高精度减震器摩擦力优化方法
CN112498523A (zh) * 2020-11-16 2021-03-16 东风柳州汽车有限公司 一种车辆的组装方法及装置
CN112525463A (zh) * 2020-11-10 2021-03-19 东风汽车集团有限公司 一种减振器上支撑的强度测试方法及减振器
CN113536465A (zh) * 2021-07-21 2021-10-22 东风小康汽车有限公司重庆分公司 基于麦弗逊悬架的弹簧穿刺点定位方法、装置及存储介质
CN114771188A (zh) * 2022-05-05 2022-07-22 天纳克(常州)减振***有限公司 一种减振器的侧向力补偿结构及侧向力补偿方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0728602A1 (fr) * 1995-02-17 1996-08-28 Allevard Dispositif de suspension du type Mac Pherson pour véhicule
CN101826125A (zh) * 2010-03-25 2010-09-08 奇瑞汽车股份有限公司 一种设计麦弗逊悬架的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0728602A1 (fr) * 1995-02-17 1996-08-28 Allevard Dispositif de suspension du type Mac Pherson pour véhicule
CN101826125A (zh) * 2010-03-25 2010-09-08 奇瑞汽车股份有限公司 一种设计麦弗逊悬架的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FENG YING 等: "Control for Vehicle Handing Stability Based on ADAMS and Matlab", 《2010 INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTER APPLICATION AND SYSTEM MODELING (ICCASM 2010)》, vol. 8, 24 October 2010 (2010-10-24) *
景立新等: "麦弗逊悬架减震器侧向力优化", 《科学技术与工程》, vol. 11, no. 1, 31 January 2011 (2011-01-31), pages 71 - 75 *
柳江等: "麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧优化设计", 《汽车工程》, vol. 28, no. 8, 31 August 2006 (2006-08-31), pages 743 - 746 *

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104553657A (zh) * 2013-10-28 2015-04-29 比亚迪股份有限公司 车辆、悬架及用于悬架的托盘的安装倾角测算方法
CN104553657B (zh) * 2013-10-28 2018-04-20 比亚迪股份有限公司 车辆、悬架及用于悬架的托盘的安装倾角测算方法
CN103900522A (zh) * 2014-03-28 2014-07-02 长城汽车股份有限公司 悬架稳定杆拉杆转角检测方法及***
CN103900522B (zh) * 2014-03-28 2017-01-18 长城汽车股份有限公司 悬架稳定杆拉杆转角检测方法及***
CN104029724A (zh) * 2014-05-21 2014-09-10 湖南易通汽车配件科技发展有限公司 一种带循环球转向机构麦弗逊独立悬架前轴总成
CN104318041B (zh) * 2014-11-19 2018-01-16 山东理工大学 外偏置非同轴式驾驶室稳定杆的扭管应力强度校核方法
CN104318041A (zh) * 2014-11-19 2015-01-28 山东理工大学 外偏置非同轴式驾驶室稳定杆的扭管应力强度校核方法
CN105260577A (zh) * 2015-11-19 2016-01-20 奇瑞汽车股份有限公司 麦弗逊悬架建模方法
CN106503294A (zh) * 2016-09-21 2017-03-15 奇瑞汽车股份有限公司 一种麦弗逊悬架转向梯形断开点位置的设计方法及装置
CN106696621A (zh) * 2017-01-23 2017-05-24 浙江吉利新能源商用车有限公司 一种麦弗逊独立悬架总成
CN107247830A (zh) * 2017-05-26 2017-10-13 广州汽车集团股份有限公司 一种汽车悬架k&c特性公差优化方法及***
CN107247830B (zh) * 2017-05-26 2020-09-18 广州汽车集团股份有限公司 一种汽车悬架k＆c特性公差优化方法及***
CN107180142A (zh) * 2017-06-15 2017-09-19 广西科技大学 液压装载机装载作业运动轨迹优化方法
CN107180142B (zh) * 2017-06-15 2020-11-03 广西科技大学 液压装载机装载作业运动轨迹优化方法
CN109388834B (zh) * 2017-08-11 2023-05-30 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种麦弗逊式悬架主销倾角偏差的分析方法
CN109388834A (zh) * 2017-08-11 2019-02-26 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种麦弗逊式悬架主销倾角偏差的分析方法
CN107590322B (zh) * 2017-08-25 2020-11-10 北京新能源汽车股份有限公司 驱动轴跳动校核方法
CN107590322A (zh) * 2017-08-25 2018-01-16 北京新能源汽车股份有限公司 驱动轴跳动校核方法
CN108984888A (zh) * 2018-07-06 2018-12-11 合肥工业大学 基于敏感性分析的麦弗逊悬架多目标优化函数构建方法
CN109340300A (zh) * 2018-11-05 2019-02-15 辽宁工业大学 一种抗侧向力调校悬架支柱总成
CN109340300B (zh) * 2018-11-05 2023-07-21 辽宁工业大学 一种抗侧向力调校悬架支柱总成
CN110362938A (zh) * 2019-07-19 2019-10-22 北京航天发射技术研究所 一种基于adams的悬架载荷计算方法
CN110598318A (zh) * 2019-09-10 2019-12-20 安徽江淮汽车集团股份有限公司 基于车身的悬架性能分析方法
CN111428313A (zh) * 2020-03-27 2020-07-17 重庆长安汽车股份有限公司 高精度减震器摩擦力优化方法
CN112525463A (zh) * 2020-11-10 2021-03-19 东风汽车集团有限公司 一种减振器上支撑的强度测试方法及减振器
CN112498523A (zh) * 2020-11-16 2021-03-16 东风柳州汽车有限公司 一种车辆的组装方法及装置
CN113536465A (zh) * 2021-07-21 2021-10-22 东风小康汽车有限公司重庆分公司 基于麦弗逊悬架的弹簧穿刺点定位方法、装置及存储介质
CN114771188A (zh) * 2022-05-05 2022-07-22 天纳克(常州)减振***有限公司 一种减振器的侧向力补偿结构及侧向力补偿方法
CN114771188B (zh) * 2022-05-05 2023-08-11 天纳克(常州)减振***有限公司 一种减振器的侧向力补偿结构及侧向力补偿方法

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