关于MPV车型后排乘坐空间及后减震器动刚度不足问题的优化方案

王文军 张健 欧世声

摘 要：MPV车型因对内部空间的需求，无法像SUV及轿车一样布置完整的C环结构，造成后轮罩区域刚度偏弱，由于后减震器布置与后轮罩区域，该区域刚度及动刚度的不足直接影响整车NVH效果，对乘客的体验产生直接影响。本文介绍一种改善MPV车型后排乘坐空间同时兼顾后减震器动刚度的车身结构。

关键词：汽车 后减震器 动刚度

MPV车型因布置三排座椅，而SUV及轿车常规布置C环结构位置对应第三排座位位置，为提升内部乘坐空间，改善乘坐舒适性，MPV车型无法像SUV或轿车一样布置完整的C环结构，因此MPV车型轮罩区域刚度普遍偏弱。但后减震器通常布置于后轮罩位置，轮罩的刚度不足会直接影响减震器安装位置的动刚度，如后减震器安装位置刚度不足，容易引起安装结构周边振动从而引发振动噪音等

NVH问题，从而引发内部空间与NVH性能的矛盾，如何平衡两者需求，为本文重点描述内容。

1 车身后轮罩设计边界因素

车身后轮罩通常受限制于轮胎包络、后减震器及加油管布置影响，当满足于周边系统空间要求时，轮罩设计边界应尽量靠向车外，以提升内部空间，因此当整车轮距、后减震器及加油管布置方案确定后，后轮罩的主要设计边界也随之确定，详细如图1。

2 车身后轮罩内部空间影响及设计方案

车身后轮罩位置主要影响第三排人员乘坐的臀部空间、腿部空间以及第三排座椅的折叠下沉空间，基于MPV车型的特点，在乘坐三排乘客时，应最大限度提升乘坐舒适性，以保证乘员乘坐时的乘坐体验，当无第三排乘坐需求时，第三排座椅折叠完全放平可最大限度的提升行李存放空间，满足客户多功能需求。如何在满足周边系统布置的前提下，通过轮罩结构设计提升人员乘坐空间及座椅功能需求空间为本节重点描述内容。

2.1 后轮罩对第三排乘员乘坐空间影响

通过分析总布置人机图，后轮罩后部位置主要对应乘员臀部空间，后轮罩前部位置主要对应乘员腿部空间，详细如下图2。

2.2 车身后轮罩Z向位置优化乘员乘坐空间方案

根据图2乘员乘坐的臀部空间需求及减震器安装空间，在满足减震器安装需求后，轮罩进行设计避让，形成轮罩车身高度位置如图三所示折线型设计，保证后减震安点及乘员臀部空间需求范围内完成避让过渡，改善乘员臀部空间，消除乘员乘坐时空间紧凑、局部异物感等不舒适的乘坐体验。

2.3 车身后轮罩X向避让座椅折叠空间设计方案

座椅为保证前部乘员腿部承托以及乘员靠背承托的舒适性，对其尺寸有明确的要求，同时由于座椅折叠功能的需求，靠背折叠后对车身后轮罩前部空间需求更大，如图四中所示，为满足座椅的该空间需求，后轮罩钣金在满足后减震器及加油管的布置空间要求的前提下，X进行折线设计，对座椅空间进行避让，详细如图4。

为满足内板空间及关联系统布置需求，车身后轮罩内板设计避让，但受限于空间因素，轮罩区域无法参考SUV或轿车那样设置C环连接结构，该问题引起轮罩区域刚度不足等因素，詳见第三章分析。

3 后轮罩区域动刚度不足问题分析及解决方案

因为MPV车型布置第三排座椅需求，座椅布置位置以及折叠后状态均与SUV车型及轿车车型C环位置干涉，由此引发后轮罩位置后减震器安装点动刚度不足，后减震器动刚度不足，容易引起车身振动等问题，产生的主要影响为整车行驶过程路噪声大的问题，该问题直接影响乘员乘坐感知，需重点进行优化。

3.1 后减震器安装点动刚度优化方案

为解决后减震器安装点Y向动刚度不足问题，且不影响内部空间，经分析对比，在轮罩与D柱之间增加连接板，名称为D柱连接板，D柱连接板与后减震器倾斜角度一致，形成后减震器到轮罩再通过D柱连接板传递至D柱的传力路径。同时通过增加该零件，使后轮罩与D柱连同为一整体，增加轮罩Y向摆动变形的抵抗能力，详细如图5。

增加D柱连接板后，对减震器安装点Y向动刚度有了一定提升，经分析增加400N/mm左右，达到3837N/mm，还无法达到项目初期设定减震器Y向动刚度4500 N/mm的目标，需进一步优化，详细如表2。

在增加D柱连接板的基础上对应后减震器位置增加三角支撑结构设计，该支撑通过螺栓连接支撑后轮罩，其中上端连接轮罩并与后减震器位置对应，下端连接车身纵梁，通过三角结构支撑抵抗轮罩受减震器冲击过程中的Y向变形趋势，详见图6。

由于受座椅骨架限制，三角支撑高度受影响，仅可增加在座椅骨架下部且不可影响座椅折叠，因此三角支撑结构形成与减震器高度方向的落差，经CAE分析，增加该零件后减震器安装点Y向动刚度增加600N/mm左右，减震器Y向动刚度达到4578N/mm，达到项目初期设定减震器Y向动刚度4500 N/mm的目标，详见表3。

4 结语

本文在不改变各关联系统布置的前提下，通过后轮罩结构形式改变设计，优化第三排乘员乘坐空间，改善乘员乘坐舒适性，同时为第三排座椅折叠功能预留设计空间，满足客户多功能使用需求。同时在MPV车型无法参考SUV车型布置C环结构的背景下，通过局部结构形式的改变，改善后减震器安装点区域动刚度，提升整车NVH水平。在未引起成本及重量明显增加的前提下，较好的平衡了MPV车型乘坐空间与性能的矛盾点，改善乘员乘坐舒适性同时提升整车NVH水平，提升产品竞争力。