m301项目正向tg2整车操稳和平顺性分析报告

M301项目正向车TG2整车动力学对标分析报告2014年2月25日编制：校核：审查：批准：李凯目录分析目的------------------------------------------------------------------------------------3应用软件说明-----------------------------------------------------------------------------3

车辆说明------------------------------------------------------------------------------------4Adams整车模型---------------------------------------------------------------------------6

操稳性能仿真计算-----------------------------------------------------------------------8平顺性仿真计算--------------------------------------------------------------------------37结论-----------------------------------------------------------------------------------------44一、分析目的对M301项目的正向车TG2底盘参数进行整车级别的操纵稳定性以及舒适性仿真计算并与标杆车分析结果进行对比；对M301TG2、Ertiga和Freed进行整车操稳仿真分析，为后续车辆底盘优化提供客观依据；对M301TG2、Ertiga和Freed进行平顺性能计算分析，主要考察M301TG2的抗冲击能力

。二、应用软件说明MSC.Adams/Car2013三、车辆说明整车参数

单位M301铃木Ertiga本田Freed车辆级别Classes

MPVMPVMPV左/右舵Left/Rightdrive

左舵右舵右舵轴距WheelBasemm278027432735前轮距Fronttrackmm150014861490后轮距Reartrackmm151014941460前/后驱动比Driveratio%100/0100/0100/0半载质量HalfloadKg14891421.41639.4半载前轴荷FrontaxleloadKg814735.4863半载后轴荷RearaxleloadKg675686776.4前轮胎型号FrontTire

185/65R15DUNLOP185/65R1588HGITI185/65R15后轮胎型号Reartire

185/65R15DUNLOP185/65R1588HGITI185/65R15整车质量特性三、车辆说明项目单位M301ErtigaFreed半载质量Halfloadkg14891421.41639.4X坐标Xcoordinatemm105.6112.8149.1Y坐标Ycoordinatemm-2.3-5.3-11.8Z坐标Zcoordinatemm627625.7635.7车辆绕X轴转动惯量

Ixxkgm2

493469.1522车辆绕Y轴转动惯量Iyykgm2

19441851.52115.3车辆绕Z轴转动惯量Izzkgm2

21672064.62427车辆XY平面惯性积Ixykgm2

-26-24.9-3.6车辆XZ平面惯性积Ixzkgm2

103-98.4-119.4车辆YZ平面惯性积Iyzkgm2

17.516.731.3四、Adams整车模型使用经过K&C对标后的悬架以及转向模型；

建立整车模型所需要的动力系统模型、制动系统模型、车身模型以及轮胎模型；动力系统以及制动系统参数未知，但是对于整车操纵稳定性分析影响很小可以忽略，采用Adams自带模板；车身模型则根据整车物理测试数据调整得到车身的质量特性，M301质量参数参照嘉川总布置所给整车参数得到车身质量特性；轮胎借用一款185/65R15轮胎数据，轮胎数据不准确，因此计算结果有一定误差，但仍然可以作为方案对比分析所用；M301减振器以及衬套等调校件参数借用Freed参数；

由于目前整车模型所需参数缺失较多，本次分析结果只为方案对比提供分析依据。四、Adams整车模型Ertiga整车分析模型Freed整车分析模型M301_TG2整车分析模型采用SZ-R&H-013ConcerningConstantRadius（定圆试验）；驾驶车辆在预定的弧线上行驶，速度控制在使车辆产生0.05g的侧向加速度，自动变速箱的车辆档位放在前进档，手动变速箱的车辆档位放在最高档；慢慢增加车速，车速增加的幅度要保证使车辆侧向加速度的增加斜率小于0.01g/s，驾驶车辆尽量沿着线行驶，继续增加车速直到车辆不再稳态行驶；

考察车辆的侧倾梯度；方向盘转角梯度；本次车辆客观试验在北京通州试车场进行，定圆广场半径为30米。五、操稳性能仿真计算-定圆试验

计算工况定圆半径为30米车辆加速度为0.01g/s五、操稳性能仿真计算-定圆试验

五、操稳性能仿真计算-定圆试验

主观评价Ertiga和freed的侧倾梯度都不错。M301的侧倾梯度为6.1deg/g，与Ertiga和Freed相近，但是略大。将来在底盘性能调校阶段可以进行主观评价，通常不会有很大影响，若感觉侧倾角度较大，也可通过加粗稳定杆予以解决。单位侧倾梯度RollgradientM301deg/g6.1Ertigadeg/g5.8Freeddeg/g5.9五、操稳性能仿真计算-定圆试验

侧倾梯度（Rollgradient）方向盘转角SWAgradient单位0.3g0.6gM301deg100115Ertigadeg98109Freeddeg117151主观评价Freed响应较慢，Ertiga响应较好。计算结果M301的响应与Ertiga接近。五、操稳性能仿真计算-定圆试验

方向盘转角（SWAgradient）主观评价：Ertiga和Freed稳态定圆最大侧向加速度可以达到要求。计算结果：M301表现与标杆车相似。单位最大侧向加速度MaxAyM301g8.3Ertigag8.4Freedg8.5五、操稳性能仿真计算-定圆试验

最大侧向加速度（MaxAy）单位横摆角速度梯度YawrategradientM301deg/s/g23Ertigadeg/s/g23Freeddeg/s/g23主观评价：Ertiga和Freed横摆角速度梯度适中。计算结果：M301的横摆角速度梯度与标杆车一致。五、操稳性能仿真计算-定圆试验

横摆角速度梯度（Yawrategradient）五、操稳性能仿真计算-阶跃转向试验采用SZ-R&H-032stepsteeringtest（阶跃转向试验）；驾驶车辆以80km/h的恒定车速沿直线驶入试验区域；以尽可能快的速度(>=200o/s)转动方向盘，使车辆产生0.4g的侧向加速度；保持方向盘转角至少3s；在试验过程中保持油门不变，即使车速会有所降低。

考察车辆的侧向加速度、横摆角速度、侧倾角等物理量；本次标杆车车辆客观试验在北京通州试车场进行。计算工况车速为80km/h方向盘转角为右转27deg转动时间为0.02s转速为1350deg/s五、操稳性能仿真计算-阶跃转向试验五、操稳性能仿真计算-阶跃转向试验

单位M301ErtigaFreed稳态方向盘转角SteadyStateSWAdeg302332稳态值SteadyState

g0.400.39

0.40响应时间Responsetime

ms380

330260峰值Peakvalueg0.420.41

0.43峰值响应时间Peakresponsetimems600630500超调量Overshootvalue%557.5侧向加速度（Ay）五、操稳性能仿真计算-阶跃转向试验

单位M301ErtigaFreed稳态方向盘转角SteadyStateSWAdeg302332稳态值SteadyState

deg/s10.4010.1510.40响应时间Responsetime

ms170160130峰值Peakvaluedeg/s11.210.6211.62峰值响应时间Peakresponsetimems300260260超调量Overshootvalue%5.24.611.7横摆角速度（Yawrate）五、操稳性能仿真计算-阶跃转向试验

单位M301ErtigaFreed稳态方向盘转角SteadyStateSWAdeg302332稳态值SteadyState

deg2.82.292.36响应时间Responsetime

ms400310260峰值Peakvaluedeg2.872.342.48峰值响应时间Peakresponsetimems680660530超调量Overshootvalue%2.52.25.1侧倾角（Rollangle）五、操稳性能仿真计算-阶跃转向试验五、操稳性能仿真计算-闭环移线试验采用SZ-R&H-018_闭环移线试验（ClosedLoopLaneChange）；在试验区域内按下图摆放试验标桩驾驶车辆以60km/h的恒定车速穿过标桩；

考察车辆的侧向加速度、横摆角速度、侧倾角以及方向盘转角等物理量；本次标杆车车辆客观试验在北京通州试车场进行。计算工况以文本文件形式存储的闭环移线行驶路径。五、操稳性能仿真计算-闭环移线试验五、操稳性能仿真计算-闭环移线试验单位最大侧向加速度Max.AyM301g0.65Ertigag0.65Freedg0.64侧向加速度（Ay）M301的侧向加速度变化与标杆车非常接近。五、操稳性能仿真计算-闭环移线试验单位最大侧倾角Max.RollM301deg4.6Ertigadeg3.71Freeddeg3.93侧倾角（Rollangle）M301的侧倾角变化与标杆车一致，但是侧倾角略大。可在后期底盘性能调校时进行主观评价，若主观感觉侧倾角过大可考虑加粗前稳定杆。五、操稳性能仿真计算-闭环移线试验单位最大横摆角速度Max.YawrateM301deg/s27.15Ertigadeg/s26.33Freeddeg/s24.40横摆角速度（Yawrate）M301的横摆角速度变化与标杆车一致，但是最大横摆角速度略大。五、操稳性能仿真计算-闭环移线试验单位最大方向盘转角Max.SWAM301deg101.04Ertigadeg97.62Freeddeg129.73方向盘转角（Steeringwheelangle）M301的方向盘转角与标杆车一致，最大转角适中。五、操稳性能仿真计算-闭环移线试验五、操稳性能仿真计算-低速转向力矩采用SZ-R&H-019_低速转向力矩（RollingSteeringEffort）；在发动机怠速的情况下驱动车辆；平稳地向一个方向转动方向盘到琐止位置，然后在向另一个方向转到琐止位置，在转回到第一个方向的琐止位置，在转回到中间位置，方向盘在两个方向上转变时尽可能平滑，在操作时不要释放方向盘，方向盘转速应该为90deg/s(±45deg/s)，首选三角波形作为转向的输入；

考察车辆的方向盘转角和方向盘扭矩等物理量；本次标杆车车辆客观试验在北京通州试车场进行。由于该性能与车辆的轮胎以及转向系统性能关系很大，而这些参数在本次计算中缺失，使用了Adams自带的系统参数，因此本次计算只作为定性比较计算而不能作为定量计算结果进行比较。方向盘转角计算工况方向盘转角速度为90deg/s。五、操稳性能仿真计算-低速转向力矩五、操稳性能仿真计算-低速转向力矩方向盘扭矩M301的转向力矩与标杆车相近，力矩波动最小。五、操稳性能仿真计算-低速转向力矩五、操稳性能仿真计算-中心转向试验采用SZ-R&H-015_中心转向试验（On-centertest）；以恒定的速度驾驶车辆，一般使用的车速为80km/h；一个转向循环的定义为：方向盘从中间位置转向右侧，在等幅度的转向左侧，继续转回到中间位置。每循环的转向周期为5s；每次试验时转向输入应该近似正弦波，并且完成至少3个循环的输入，转向盘转角的输入应使车辆最大的侧向加速度达到0.2g。

考察车辆的方向盘转角、侧向加速度和横摆角速度等物理量；由于该性能与车辆的轮胎以及转向系统性能关系很大，而这些参数在本次计算中缺失，使用了Adams自带的系统参数，因此本次计算只做侧向加速度梯度以及横摆角速度梯度分析，中心转向死区等不进行分析。方向盘转角计算工况方向盘转角频率为0.2Hz，转动角度使车辆产生0.2g的侧向加速度。五、操稳性能仿真计算-中心转向试验五、操稳性能仿真计算-中心转向试验单位转向灵敏度SteeringsensitivityM301g/100deg1.45Ertigag/100deg1.8Freedg/100deg1.44转向灵敏度（Steeringsensitivity）M301的转向灵敏度与标杆车一致。比Ertiga略低，接近Freed。五、操稳性能仿真计算-中心转向试验单位横摆角速度响应YawvelocityresponseM301deg/s/deg0.36Ertigadeg/s/deg0.46Freeddeg/s/deg0.36横摆角速度响应（Yawvelocityresponse）M301的横摆角速度响应与标杆车一致。比Ertiga略低，接近Freed。五、操稳性能仿真计算-中心转向试验六、平顺性仿真计算-路面冲击采用GB/T4970-2009汽车平顺性试验方法（Methodofrunningtest-Automotiveridecomfort）试验车速为10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、50km/h、60km/h

；脉冲输入为下图中所示的单凸块，单凸块高度为40mm；

考察车辆的驾驶员以及与驾驶员同侧的乘员座椅坐垫上方、座椅靠背以及脚部地板上的最大垂向加速度与车速的关系；计算工况路面单凸块的定义六、平顺性仿真计算-路面冲击计算工况六、平顺性仿真计算-路面冲击六、平顺性仿真计算-路面冲击M301计算结果不同车速下驾驶员座椅座垫处加速度不同车速下驾驶员座椅靠背处加速度不同车速下驾驶员地板处加速度不同车速下乘员座椅座垫处加速度六、平顺性仿真计算