纯电动车(EV)悬置系统固有频率设定原则
传统燃油车动力总成刚体模态分布范围为7-17HZ ,而由于电机动力总成质量较低,电机动力总成在驱动与制动工况下都会发生剧烈的瞬态响应, 引起悬置动反力的剧烈冲击,所以悬置刚度设计偏高,会导致动力总成刚体模态频率整体上移,因此EV悬置系统固有频率的范围多在20-70Hz,这容易与整车其他子系统模态分布(见图1)重合。
图1 整车其他子系统模态分布
因此在考虑悬置系统固有频率布置时要关注图1中几个关键子系统频率:1、 EV虽然无怠速,但有“怠速”行驶工况,“怠速”行驶转速对应的激励频率值;2、AC ON工况,压缩机工作频率与EV悬置系统固有频率的关系。很多情况下压缩机装在电机总成上共用一套悬置(如图2)。
5、 悬架Hop/Tramp固有频率与EV悬置系统固有频率的关系6、 方向盘固有频率、座椅固有频率与EV悬置系统固有频率的关系考虑与以上固有频率的分隔关系,EV悬置系统六阶固有频率应穿插布置在以上固有频率之间。对日产Leaf和宝骏E100动力总成刚体模态进行实测得到结果如表1所示。由于Leaf所用悬置刚度较低(图3),所以测出来的六阶刚体模态偏低。而宝骏E100悬置所用刚度偏高,导致模态偏高。
- 路面激励的频率范围多≤25Hz,对于EV悬置系统,如果考虑合理的避开路面激励,需使Bounce固有频率≥25Hz;
- 悬架系统固有频率多在12-14Hz,EV悬置系统六阶固有频率都应考虑合理的避频;
- 是否需要使用液压悬置,a)如果Bounce固有频率<25Hz,建议使用;b)如果Bounce固有频率>25Hz,需视具体情况;
- 较大的Pitch模态利于控制Key On/Off、Tip In/Out等瞬态扭矩冲击振动;
- 较大的Fore/Aft模态利于控制Key On/Off、Tip In/Out等瞬态扭矩冲击振动;
- 一般情况下,EV悬置系统六阶模态的上限是车身的第一阶声腔模态,下限是悬架的固有频率。在此基础上,将六阶模态分布在图1所述的频率范围之内。
- 还需要额外考虑后桥模态与EV悬置系统模态的分离关系。