方慧 田杰 楊標(biāo) 單光朋 胡懼

摘要：由于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的汽車懸架系統(tǒng)的設(shè)計方法已經(jīng)較為成熟，故本文將在此基礎(chǔ)上探索一種適用于輪轂電機(jī)驅(qū)動電動汽車的懸架系統(tǒng)設(shè)計方法。首先對前后懸架進(jìn)行選型，然后對其進(jìn)行車輪同向激振仿真分析，并將優(yōu)化后的懸架模型作為輪轂電機(jī)驅(qū)動電動汽車懸架系統(tǒng)設(shè)計的參考模型，并據(jù)此設(shè)計出相應(yīng)的懸架系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：輪轂電機(jī);雙橫臂前懸架;多連桿后懸架;ADAMS/Car

0? 引言

輪轂電機(jī)驅(qū)動電動汽車將電機(jī)、制動、傳動等裝置都集成到了輪轂內(nèi)，不僅省略了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車必須的離合器、變速器、傳動軸、機(jī)械差速器等裝置，還減輕了整車質(zhì)量，提高了車內(nèi)及懸架空間的利用率。但電機(jī)裝于輪轂內(nèi)不僅增加了簧下質(zhì)量，也影響了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和懸架系統(tǒng)的布置[1]。若直接將傳統(tǒng)燃油汽車懸架向內(nèi)側(cè)平移，則會與車身或車架發(fā)生干涉，同時懸架定位參數(shù)也會發(fā)生較大的變化。針對上述問題，需要對傳統(tǒng)燃油汽車的懸架系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，以開發(fā)適合輪轂電機(jī)驅(qū)動電動汽車的懸架結(jié)構(gòu)。

1? 輪轂電機(jī)驅(qū)動電動汽車懸架系統(tǒng)的設(shè)計

原車上使用的是雙橫臂式前懸和多連桿式后懸。通過在ADAMS中建模和仿真分析后發(fā)現(xiàn)：前輪的主銷內(nèi)傾角變化范圍過大，對車輛的操縱穩(wěn)定性及輪胎磨損影響較大;且前輪外傾角變化范圍過大，會加劇輪胎的磨損。后輪外傾角的變化范圍過大，會影響輪胎的使用壽命[2]。為此，首先進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化以確定前后懸架的主要參數(shù)。之后在此基礎(chǔ)上，結(jié)合輪胎的具體結(jié)構(gòu)，對前后懸架進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)設(shè)計，讓滿足安裝要的同時，也滿足懸架所需要的車輪定位參數(shù)的要求。前后懸的參考模型和輪轂電機(jī)驅(qū)動電動汽車的車輪定位參數(shù)變化曲線分別如圖1和圖2所示。

從圖1可以看出，實際模型的車輪外傾角變化范圍比參考模型更小，設(shè)計要求。主銷后傾角變化范圍相比于參考模型增大，但變化范圍在1°以內(nèi)，可以接受。同時主銷內(nèi)傾角的變化范圍基本與參考模型相符，能夠滿足設(shè)計要求。前輪前束角變化范圍更小，對輪胎的壽命及車輛的操縱性影響減小，滿足懸架系統(tǒng)的設(shè)計要求。輪距變化比參考模型的輪距變化要小，符合輪距隨車輪跳動變化量小的要求。

由圖2可以看出，通過修改部分硬點坐標(biāo)后的多連桿懸架實際模型的后輪外傾角仿真曲線與參考模型的仿真曲線基本重合，說明改進(jìn)后的懸架模型在不局限于物理結(jié)構(gòu)局限的同時能夠滿足懸架系統(tǒng)設(shè)計的要求。前束角的仿真曲線與改進(jìn)前的參考模型前束角的仿真曲線相差不大，在一定程度上可以視為滿足設(shè)計要求。

2? 總結(jié)

本文為解決傳統(tǒng)懸架由于物理結(jié)構(gòu)干涉不能直接應(yīng)用于輪轂電機(jī)驅(qū)動電動汽車上，而基于ADAMS/Car進(jìn)行仿真分析和優(yōu)化。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)設(shè)計的前后懸架結(jié)構(gòu)在避免與車身發(fā)生運(yùn)動干涉的情況下，能夠滿足車輪定位參數(shù)及懸架系統(tǒng)的設(shè)計要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]史天澤.輪轂電機(jī)驅(qū)動電動車懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計與性能匹配[D].吉林大學(xué)，2015.

[2]李健.電動汽車懸架系統(tǒng)設(shè)計與底盤調(diào)校[D].北京工業(yè)大學(xué)，2015.

[3]張利芬，韓小偉.輪轂驅(qū)動電動汽車開關(guān)磁阻電機(jī)制動特性分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（11）：47-49.