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首页轮毂电机驱动新型悬架系统设计与优化
本文档探讨了"适合轮毂电机驱动的新型悬架系统设计"这一主题,针对传统的悬架结构在安装轮毂电机时遇到的空间限制问题,研究人员以麦弗逊式悬架为基础进行创新。麦弗逊式悬架因其结构紧凑而被广泛采用,但当轮毂电机占据大量轮内空间时,原有的单个下控制臂设计不再适用。 作者们提出了一种创新方法,即通过将下控制臂改造成两个独立的控制臂,从而创造出适应轮毂电机的新悬架构型。这种设计不仅为轮毂电机提供了足够的内部空间,使得前悬架的布局得以解决,而且保持了麦弗逊式悬架的灵活性和部分部件的通用性,降低了技术改造的复杂性和成本。 论文详细地构建了新型悬架系统前轮定位参数的理论计算模型和多体动力学模型,通过这些模型对悬架性能进行了深入的分析和验证。这包括对车辆行驶过程中的振动与冲击特性进行仿真研究,以确保新设计能够有效地减震和提高行驶稳定性。通过对硬点位置的优化设计,研究人员找到了最合适的前轮定位参数,以实现最佳的动态性能。 此外,文中还强调了这项工作的实际应用价值,尤其是在解决轮毂电机驱动车辆面临的独特挑战方面,如提升操控性能和降低对车辆结构的影响。关键词涵盖了悬架构型、轮毂电机以及悬架定位参数等核心概念,显示出研究者对悬架工程的深入理解和对前沿技术的掌握。 这篇论文提供了一个实用且创新的解决方案,为轮毂电机驱动的车辆设计提供了关键的技术支持,对于提升电动汽车的舒适性和性能具有重要意义。
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第 34 卷第 8 期 JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK Vol.34 No.8 2015
基金项目:国家 863 课题(2012AA1 1 1803)
收稿日期:2013 -1 1 -08 修改稿收到日期:2014 -05 -09
第一作者 陈龙 男,工学硕士,助理工程师,1987 年 6 月生
适合轮毂电机驱动的新型悬架系统设计
陈 龙
1,2
,董红亮
1,2
,李利明
1,2
(1.中国汽车工程研究院 股份有限公司,重庆 400039;2.汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室,重庆 400039)
摘 要:
针对轮毂电机占用轮内空间,导致前悬架无法布置的问题,以麦弗逊式悬架为基础,将原来的单个下控制
臂改为两个独立的控制臂,得到了适合轮毂电机驱动的新的悬架构型。建立了新型悬架系统前轮定位参数的理论计算模
型和多体动力学模型,并进行了分析验证。通过新型悬架系统硬点位置优化设计,得到合适的前轮定位参数。该悬架构
型为轮毂电机提供了足够的轮内空间,设计灵活,并且能最大限度的沿用麦弗逊式悬架的部件,解决了传统悬架不适合轮
毂驱动的难题。
关键词:悬架构型;轮毂电机;悬架定位参数
中图分类号:U463.21 文献标志码:A DOI:10.13465 /j.cnki.jvs.2015.08.030
A new type suspension design suitable for an in-wheel motor driving system
CHEN Long
1,2
,DONG Hong-liang
1,2
,LI Li-ming
1,2
(1.China Automotive Engineering Research Institute Co.,LTD.,Chongqing 400039,China;
2.State Key Laboratory of Vehicle NVH and Safety Control,Chongqing 400039,China)
Abstract: Due to the bigger in-wheel space occupied by an in-wheel motor,the traditional front suspension cannot
be installed.Therefore,a new suspension system for in-wheel motor driving was developed by changing McPherson
suspension’s single lower control arm to two separate control arms.The theoretical calculation model and the multi-body
dynamic model for the new suspension system’s front wheel positioning parameters were built and analyzed,respectively.
Through the optimization of the hard point locations of the new suspension system,its suitable front wheel positioning
parameters were obtained.The new suspension provided an enough in-wheel space for installation of an in-wheel motor.
Meanwhile,most of the original components could be used continuously.
Key words:suspension type;in-wheel motor driving;suspension positioning parameters
新能源电动汽车作为汽车行业未来发展的主要方
向之一,受到各个国家的高度重视。电动车核心驱动
技术中最具发展潜力的就是轮毂电机驱动技术,其将
动力、传动和制动功能巧妙的整合到汽车轮毂内,不仅
大大简化了机械传动部分,而且容易实现 ABS(Anti -
lock Braking System)、4WD(Four Wheel Drive)、ESP(E-
lectronic Stability Program)等功能的集成,最大限度地
提高整车综合性能。因此,部分学者对其展开了相关
科学研究,如罗鑫源等
[1]
基于 AHP 理论进行了汽车主
动悬架 LQG 控制器设计,余卓平等
[2]
对轮毂电机驱动
形式的电动汽车进行了的扭矩分配控制研究,以及赵
艳娥等
[3]
讨论分析了轮毂电机驱动形式下的电子差速
系统设计。目前,轮毂电机驱动形式的电动车在国内
外得到了一定的应用,并且具有很好的发展前景
[4]
。
由于轮毂电机占用了轮内空间,导致传统汽车前
悬架转向节、制动盘等无法布置,减振器、弹簧与电机
干涉;如果简单将前悬架向车辆内侧平移,则主销位置
变化太大,前轮定位参数不合适。针对上述问题,需要
对传统汽车前悬架系统进行改进优化设计,开发适合
轮毂电机驱动的新的悬架构型。
目前,通常采用基于多刚体动力学的数值仿真方
法或空间几何运动学理论方法进行汽车悬架设计,如
蒋国平等
[5]
利用 ADAMS 软件分析某车型整车的动力
学性能,陆健辉等
[6]
基于 UG/Motion 对电动车麦弗逊
前悬架进行改进优化设计与参数优化;高立新等
[7]
基
于空间解析几何法对汽车麦弗逊式悬架运动机理进行
分析,李红梅等
[8]
则讨论了空间机构运动学分析的自
然坐标法在悬架结构设计和运动分析的应用,以及蔡
伟等
[9]
将螺旋理论应用于多连杆独立悬架的空间运动
分析。
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