中型纯电动客车空气弹簧悬架Modelica 模型的研究
秦东晨，王耀凯，程雷，王迎佳
（郑州大学机械工程学院，河南郑州450001）
来稿日期：2018-05-30
基金项目：国家重大科技成果转化项目（财建［2012］258）；2014年河南省重点科技攻关项目（142102210103）；
郑州市科技领军人才项目（10LJRC188）
作者简介：秦东晨，（1965-），男，河南温人，博士研究生，教授，主要研究方向：机械强度及结构优化设计、虚拟样机、CAD/CAE/CAM 集成；
王耀凯，（1990-），男，河南平顶山人，硕士研究生，主要研究方向：纯电动客车动力系统的建模、仿真和优化
1引言
纯电动汽车的新布局使汽车的结构发生了很大的变化。其
中悬架是汽车重要组成部分之一，是汽车中连接车轮和车身的弹
性传力装置的总成，悬架的性能直接影响汽车行驶的平顺性、安
全性，操纵稳定性及轮胎磨损等性能[1]。在纯电动客车上使用空气
弹簧悬架可以调整空气弹簧悬架与转向杆系，减小二者之间的运
动干涉，进而可防止跳摆发生；行车过程中，自主地对空气弹簧的
刚度和减振器阻尼进行调整；降低动力系统和转向系统的高度达
到降低质心。随着汽车行业的快速发展，国内对于空气弹簧悬架的研究也有很多。HUNSAE12095大中型客车空气悬架险种与应用中空气弹簧悬架可以有效的提高大中型可以平顺性，提高车辆的操作性和安全性[2]。文献[3]以低地板城市公交车为研究对象，说明空气弹簧在客车上的适用性。文献[4]以大型客车空气弹簧前悬架为研究对象，得到空气弹簧双横臂独立悬架具有良好的车轮定位参数变化。文献[5]研究了空气弹簧悬架的特性，说明空气弹簧悬架较传统钢板悬架有很大的优势。并且空气弹簧双横臂式独立悬架在国内外各类大客车、重载货车等热动力车辆上应用比较广泛。但是在中、小型客车上的使用仍处于攀升阶段。针对国内中、
摘要：针对国内中、小型纯电动客车上尚未使用空气弹簧双横臂式独立悬架的问题，在中、小型纯电动客车上进行空气弹簧双横臂式前独立悬架的设计，并基于多领域统一建模语言Modelica ，在仿真平台MWorks 环境下以7米级中型纯电动客车为例对所提出的设计进行了动力学仿真分析。通过分析前轮主要定位参数随车轮跳动行程的运动特性变化规律，可知这一创新式设计所得的客车前轮定位参数特性与同类型的热动力客车设计参数基本相符，满足设计要求。所做研究为空气弹簧悬架在中、小型纯电动客车的推广使用提供了理论基础，对纯电动客车的研发改进具有较高的指导意义。关键词：纯电动客车；空气弹簧双横臂式独立悬架；Modelica ；MWorks ；仿真
中图分类号：TH16；U463.33文献标识码：A 文章编号：1001-3997（2018）11-0006-04
Research on Modelica Model of Air Spring Suspension
for Medium Pure Electric Bus
QIN Dong-chen ，WANG Yao-kai ，CHENG Lei ，WANG Ying-jia
（College of Mechanical Engineering ，Zhengzhou University ，He ’nan Zhengzhou 450001，China ）
Aｂstract ：In view of the problems in the domestic medium and small sized pure electric buses ，it has not yet used the air spring double wishbone independent suspension.The air spring double wishbone front independent suspension was designed on the medium and small pure electric passenger cars.The dynamic simulation analysis of the proposed design is carried out in the simulation platform MWorks environment in the case of 7m class of pure electric buses ，based on the multi-domain unified modeling language Modelica.By analyzing the law of the change of the front wheel's main positioning parameters with the movement characteristics of the wheel ’s beating stroke ，it can be seen that the characteristics of the front wheel positioning parameters of this innovative design are basically consistent with the design parameters of the same type of thermal power bus to meet the design requirements .The study provides a theoretical basis for the popularization and application of the air spring suspension in the medium and small pure electric buses ，which has a higher guiding significance for the research and development of the pure electric bus.
Key Words ：Pure Electric Bus ；Air Spring Douｂle Wishｂone Type Independent Suspension ；Modelica ；MWorks ；Sim-ulation Machinery Design ＆Manufacture 机械设计与制造第11期2018年11月6万方数据