分布驱动电动汽车悬架分析及优化

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1、分布驱动电动汽车悬架分析及优化重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：徐军指导教师：邓兆祥教授学位类别：工程硕士（车辆工程领域）重庆大学汽车工程学院二O一五年五月AnalysisandOptimizationofSuspensionofDistributed.DrivingElectricVehicleAThesisSubmittedtoChongqingUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByXujunSupervisedbyProf.DengZhaoxiangSpeci

2、alty:ME(VehicleEngineeringField)CollegeofAutomotiveEngineeringChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要分布驱动为汽车底盘性能提供了广阔的提升空间，也是现代电动汽车最重要的发展方向之一，受到业界高度重视，但基于轮毂电机的分布驱动电动汽车也存在一系列需要克服的弱点，由于它把整个动力系统从车身转移到了车轮里面，不仅存在轮内布置空间的问题，也增加了汽车的簧下质量，使得簧载质量与非簧载质量比降低，将带来汽车的操纵稳定性和平顺性降低的负面影响。因此本文

3、着重探讨轮毂电机负面影响的问题，并通过新的悬架构型和悬架系统参数优化匹配来避免簧下质量增加引起的性能恶化，为分布驱动电动汽车的发展提供技术基础。本文建立了分布驱动电动汽车的1/4动力学模型和整车动力学模型，在整车动力学模型中考虑了不同的悬架构型，并引入了悬架导向杆系和橡胶衬套。基于1/4车辆模型的仿真分析，证明簧下质量增加对车辆平顺性和车轮动载荷具有显著的负面影响，无法通过改变悬架的刚度、阻尼来消除负面影响。如果把轮毂电机在轮内悬浮，其作用相当于一个动力吸振器，则可以有效克服簧下质量增加带来的负面影响。本文用patternsearch函数优化得到了轮毂电机悬置的最优刚度和阻尼参

4、数，使悬浮电机相对车轮的跳动幅度满足轮内布置空间的限制要求，仿真结果表明轮毂电机作为动力吸振器，能够显著减少车身的垂向加速度、车轮相对动载荷和悬架动挠度值。基于整车动力学模型的仿真分析，验证了轮内悬浮轮毂电机对整车平顺性和操纵稳定性改善的有效性。当轮毂电机作为动力吸振器和车轴弹性连接时，座椅2位置处的垂向加权加速度值较电机刚性连接时减少了0.087ms/，较原型车减少2了0.017ms/，车身俯仰角较刚性连接时减少了约3.13度，较原型车增加了0.54度，悬架的动挠度值较电机刚性连接车轴时略有减少，相比原型车的悬架动挠度值变化不大，车轮相对动载荷较电机刚性连接时，有了较大幅度的

5、减少，与原型车相比，也略有改善，说明通过把轮毂电机作为动力吸振器能够提高分布驱动电动汽车的平顺性和安全性，其性能总体上还要好于原型车。关键词：分布驱动电动汽车，悬架，平顺性I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTDistributiondrivenforthevehiclechassisperformanceprovidesabroadspaceforimprovement,butalsoisoneofthemostimportantdevelopmentdirectionofmodernelectricvehicles.Theindustryattachesgreata

6、ttentiontodistributiondriven,Buttherearealsoaseriesofweaknesseswhichneedtobeovercomeinthedistributionofwheelmotor.Thepowertransmissionsystemfromthebodytothewheel,notonlytheexistenceofspaceroundproblems,andbecausethewheelmotorisdirectlymountedonthewheel,increasethequalityofautomobilespring,th

7、espringmassandin-springmassratiodecreased,willcausethevehiclehandlingstabilityandridedowntheinfluenceofthedrivingbehaviorofthevehicle.Therefore，thisarticlefocusesonthenegativeimpactofthehubmotor,andthroughnewsuspensionconfigurationandsuspensionpara