汽车底盘开发ppt课件.pptx

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1、,目录,一底盘概述,二底盘的开发流程三底盘的系统设计与标定 四 底盘的性能调校五底盘的验证优化,第一单元底盘系统概述,底盘的定义,底盘是指汽车上由传动系统、悬架系统、转向系统和制动系统等部分组成的组合，支承、安装汽车车身，发动机及其它各部件、总成，形成汽车的整体造型，承受发动机动力，保证正常行驶。,底盘的组成,悬置系统,转向系统,制动系统,悬架系统,操纵系统,驱动系统,燃油系统,标准件,第二单元底盘的开发流程,整车与底盘系统开发流程,项目开发节点,生产,生产工 艺验证,生产,TG1,TG2,完成50%的整车性 能标定,完成80%的整车性 能标定,完成100%的整车性 能标定,EP,软模/DV,

2、硬模,底盘性能开发,Calibration/Validation,Enging,Prototype/Integration Vehicle,ESOEngineering Sign-Off工程认可,骡子车 Mule Car Tuning,工程样车 EP Tuning,前期开发 AVD,底盘架构件开发数据发布,TG0概念数模,TG1,TG2,软模,硬模,TG0概念数模,造型及车身开发,底盘系统开发流程-悬架系统,硬件 开发,软件 开发,Release1：仅EBD 功能；Mule装车；场地试验Release2：ABS/TCS/ESC基本性能；Release3：ABS/TCS/ESC性能优化；Rele

3、ase4：全功能软件；PP装车；公共道路试验Release5：量产软件；量产装车；SOP,Product&,Produ底ct,盘系统开发流程-制动系统,第三单元底盘的系统设计,底盘的系统开发,明确各开发要素控制，依据开发体系，实现各系统及零部件正向开发,整车性能VTS,子系统设计SSTS,零件设计/分析,零件/系统 台架试验 DV,整车调校 验证,底盘架构,底盘架构开发,2400,1370,1700,4280,44804432,4600,1430 1500,A-级车系统方案：前悬架-麦弗逊，后悬架-扭转梁电助力转向-C-EPS,A级车系统方案：前悬架-麦弗逊，后悬架-四连杆、扭转梁电助力转向-

4、DP-EPS、C-EPS,B级车系统方案：前悬架-麦弗逊，后悬架-四连杆，电助力转向DP-EPS,整车长度（mm）4900,整备质量（kg）,平台共用：麦弗逊前悬架、四连杆后悬架、DP-EPS转向,平台共用：麦弗逊前悬架、,扭转梁后悬架、C-EPS转向,麦弗逊,四连杆,DP-EPS,麦弗逊,四连杆,DP-EPS,扭转梁,C-EPS,麦弗逊,扭转梁,C-EPS,底盘系统选型规划,Handling,Roll-Over Resistance,Weight,Tire,Lateral,Force,Tire,Vertical,Force,Cornering,Inertia Force,RideRandom

5、 Road Motion,Braking&Acceleration,Braking,Inertia,Force,Tire Fore/Aft Force,Tire Fore/Aft Force,What is Vehicle Dynamics?,Comprised of 4 primary areas:Steering,Ride 平顺性Handling 操纵稳定/转向Braking 制动性能Traction 驱动性能,Handling Requirements,Source:T.GillespieFundamentals of Vehicle Dynamics,SAE Books,Handlin

6、g,Linear Handling,Non-Linear Handling,Limit Handling,Understeer Gradient,Roll Gain,Yaw Response Stability,Parking Effort,Turning Diameter,Max Lateral Acceleration,Nonlinear Understeer,On Center,Double Lane Change,稳态回转,Lateral Acceleration Response Time,Steering Sensitivity,稳态回转,稳态回转,阶跃和扫频,阶跃0.4g,稳态回

7、转,稳态回转,静态/动态 转向,中心感,最小转,弯直径,Rollover,Stability,双移线,整车性能VTS,子系统设计SSTS,零件设计/分析,零件/系统 台架试验 DV,整车调校 验证,底盘架构,整车（底盘）性能开发,竞争车研究及性能目标设定-Ride and Handling,Car 1Car 2Car3,客观测试目标设定,底盘性能开发 Brake VTS Example,Government RegulationsStopping distance requirementsPedal feel requirementsBrake system responseBrake bal

8、ance requirementsThermal requirementsLift and dive performance requirementsCombined cornering and braking performance,基础制动性能,标杆A标杆B标杆CMule,制动踏板总成,真空助力器 带主缸总成,ABS/ESP总成,前制动卡钳总成,手制动操纵机构总成前制动盘,轮速传感器,制动系统,竞争车研究及性能目标设定-Brake System,底盘性能开发,ADAMS特点结构化软件，可建立任何机械系统的虚拟样机可进行悬架KC特性仿真及整车仿真建模思路首先确定硬点建立运动部件用约束将它们连

9、接通过装配成为系统利用外力或运动驱动,虚拟仿真分析-ADAMS-CAR,利用ADAMS对悬架及整车操稳性能进行虚拟仿真分析,Frequency Response,Double Lane Change,Ride,Step Response,Ride and Handling Simulation,Max Pothole,Rough Road,Cross Ditch,Load Prediction,Steering Axis(Kingpin Axis)Cast AngleCaster Offset at WC Caster Offset at Groud SA Inclination Angle

10、SA Offset at WCSA Offset at Groud Spindle Length,5.5.2.15.5.2.25.5.2.35.5.2.45.5.2.55.5.2.65.5.2.75.5.2.8,Steering and Camber Angle10Steering Axis Geometry85.6 Suspension Motion6,Camber and Steer Compliance4Other Compliances5,SSTS,Suspension K&C(SAE J670),Suspension Roll Camber 5.7.2.1 Suspension Ro

11、ll Camber Gradient 5.7.2.2 Suspension Roll Inclination 5.7.2.3 Suspension Roll Inclination Gradient 5.7.2.4 Suspension Roll Caster 5.7.2.5Suspension Roll Caster Gradient 5.7.2.6 Suspension Roll Steer 5.7.2.7 Suspension Roll Steer Gradient 5.7.2.8 Roll Center 5.7.2.9Roll Center Height 5.7.2.10 Roll A

12、xis 5.7.2.11,Compliance Camber 5.9.1.1Camber Compliance 5.9.1.2Compliance Steer 5.9.1.3Steer Compliance 5.9.1.4Lateral Force SteerLong Force SteerAligning Torque Steer,Total=83,整车性能VTS,子系统设计SSTS,零件设计/分析,零件/系统 台架试验 DV,整车调校 验证,底盘架构,Front Sprung Mass Rear Sprung Mass,Target F/RRide Frequency,Ride Rate

13、Spring RateSpring Linkage Ratio Tire Rate,Ride,f=1/2(k/m)1/2,Ks=r2Kw,Flat RideFront to Rear Ride Frequency Balance Rear ride frequency higher than front,Hope Frequency Damping Ratio,Spring Requirements:,LoadRide FrequencyTravel(at various loads)/MEJ at Curbat Curb+2at GVW(Ground Clearance),Ride freq

14、 1.11.3Hz Hop Freq 1013Hz,msKsusp,m,us,长直线85kph,悬架系统设计 Suspension K&C,Ktire,Right turn shown,RollRoll Gain(deg/g),Roll Center(mm)F/R Roll Stiffness(Nm/deg)CG Height(mm),Tire Lateral Load Transfer Distribution(TLLTD),Front View,悬架系统设计 Suspension K&C,5mm,5mm,7mm,Top Mount12mm,Roll Center,L,Front View,

15、Instant Center,LCABushing LBJ,Strut MountKingpin,Roll CenterC,Height,Roll Center Height Example,LBJ,LCABushing,Original,WC(-11mm)LBJ(+7mm),TireSize(-30mm)LCA,Bushing(-5mm),RCH42mm,Additional WC(-12mm)92mm,63mm,Tire Envelop 轮胎包络,Load Case,ADAMS,Wheel Center Disp.,CATIA,Tire Envelop,Load Case Example,

16、Total Rack Force Analysis,整车性能VTS,子系统设计SSTS,零件设计/分析,零件/系统 台架试验 DV,整车调校 验证,底盘架构,转向系统设计 SSTS,I-Shaft Balancing Gear Ratio方向盘力矩波动,EPS Sizing,转向系统设计 SSTS,Max Load,EPS Control,转向系统 EPS Control,底盘零件开发,整车操稳/平顺转向性能制动性能,系统开发零部件开发数据发布,零部件数据设计,工程分析,性能调校,CAE 分析DMU分析工艺分析,整车性能VTS,子系统设计SSTS,零件设计/分析,零件/系统 台架试验 DV,整

17、车调校 验证,底盘架构,底盘零件开发,）,概念设计方案（DCS）DCS:Design Concept Sheet DFMEADFMEA:潜在设计失效模式及后果分析（Design Failure Mode&Effects Analysis）SOR/TRSOR:需求定义（Statement of RequirementTR:方案评审（Technical Review）DMU分析,DMU间隙校核,数据校核举例 与动力总成间隙,最小离地间隙,CAE分析工艺分析冲压性能分析 焊接工序总装装配工艺,CAE分析动静刚度&模态分析强度分析疲劳寿命分析,底盘零件开发,Flexible in XY plan Ri

18、gid in XZ plan,MultilinkTrailing Arm 强度分析,ZYX,Y,X,Z,V1/V3,FLCA Bushing Development Validation DV,整车性能VTS,子系统设计SSTS,零件设计/分析,零件/系统 台架试验 DV,整车调校 验证,底盘架构,落锤试验,Drop Hammer Test,各阶段数据发布,底盘零件开发,整车性能VTS,子系统设计SSTS,零件设计/分析,零件/系统 台架试验 DV,整车调校 验证,底盘架构,TG0-39,Q7TG1-33,软模/DV,Q6TG2-25 硬模,Q5EP,第四单元底盘的性能调校,底盘调校,整车性能

19、VTS,子系统设计SSTS,零件设计/分析,零件/系统 台架试验 DV,整车调校 验证,底盘架构,底盘调校,底盘调校-客观试验 Step Response,整车客观试验,CAE,试验数据,后处理,报告,仿真数据,定园稳态回转 最大侧向加速度扫频阶跃0.4g 中心感静态/动态转向最小转弯直径 双移线,底盘调校-客观试验双移线,DLC Lateral Acceleration Response(CAE),Car 1Car 2Car 3,粗糙路 40kph,过坎冲击 试验30kph,底盘调校-平顺性客观试验,测量位置,7,4,6,5,3,1,2,8,9,10,41,底盘调校-阶段零部件状态,Q5,S

20、700,Q5,S700,Q5,S700,Q5,S700,Q5,S700,Q5,S700,底盘调校 EPS性能客观试验,ESC系统性能,制动性能客观试验,基础制动性能,标杆A标杆B标杆CMule,标杆AMule,制动距离100km/h（轻载）,制动距离40.8m，充分发出的平均减速度MFFDD为9.96m/s2，满足VTS要求。,制动性能客观试验-制动距离,减速度,速度,P_FL,0,50,100,200,250,300,0,8070605040302010,90,150Pedal Force/N,Pedal Travel/mm,PedalForce-PedalTravel,Q50.05g-Q5

21、0.5g-Q5 S7000.05g-S7000.5g-S700,0,50,100,200,250,0,0.5,1,1.5,150Pedal Force/N,Deceleration/g,PedalForce-Deceleration,Q50.05g-Q50.5g-Q5 S7000.05g-S7000.5g-S700,0,10,20,30,70,80,0,0.5,1,1.5,405060PedalTravel/mm,Deceleration/g,PedalTravel-Deceleration,Q50.05g-Q50.5g-Q5 S7000.05g-S7000.5g-S700,制动踏板感觉,踏板

22、 100,行程,踏板力,90100踏板行程,300踏板力,减速度,减速度,油门踏板,0,踏板行程,踏板力EP标杆B 标杆C,四驱系统性能(AWD,AWD+XWD),EP,标杆A,标杆A,纵向加速度,四驱输出扭矩,纵向加速度,四驱输出扭矩,压实雪面，D档，空载，从静止全油门加速到70km/h四轮轮速,EP(AWD),四轮轮速纵向加速度,四驱输出扭矩,EP(AWD+XWD),EP(AWD)低附弯道，雪圆环，半径100m，全油门加速到该车辆弯道极限车速,四驱系统性能(AWD,AWD+XWD),稳态(idle):D档（AC/on，AC/off）N 档（AC/on，AC/off）R档（AC on）瞬态：

23、1档缓加速(1000-5000rpm)2档急加速(1500-5000rpm)3档急加速（1500-5500rpm）,悬置系统性能标定,第五单元底盘的验证/优化,底盘验证,DV:设计验证（Design Validation）PV:产品验证（Product Validation）试验状态试验台架,相关性,静强度载荷工况,零部件台架试验标准,整车道路试验标准,45000km,16000km,底盘路试验证（一）,底盘结构强度耐久路试验证,整车耐久路试验证,Panic Brake,比利时路乙,Pothole#3,底盘路试验证（二）,北京通县试验场,Pothole#1,上底边长2700mm,跑出边长150

24、mm,38.65,1）路试问题（TIR）,2）提出优化方案并进行CAE、工艺、成本分析,3）确定解决方案及实施计划,底盘路试验证（四）底盘设计优化整改,底盘路试验证（五）,TIR 问题,故障分类,耐久试验,整车与底盘系统开发流程,项目开发节点,TG1,TG2,完成80%的整车性 能标定,完成100%的整车性 能标定,EP,软模/DV,硬模,底盘性能开发,Calibration/Validation,Enging,Prototype/Integration Vehicle,ESOEngineering Sign-Off工程认可,骡子车 Mule Car Tuning完成50%的整车性 能标定,工程样车 EP Tuning,前期开发 AVD,底盘架构件开发数据发布,TG0概念数模,整车性能VTS,子系统设计SSTS,零件设计/分析,零件/系统 台架试验 DV,整车调校 验证,底盘架构,谢谢！,