關于MPV車型后排乘坐空間及后減震器動剛度不足問題的優化方案

王文軍?張健?歐世聲

摘 要：MPV車型因對內部空間的需求，無法像SUV及轎車一樣布置完整的C環結構，造成后輪罩區域剛度偏弱，由于后減震器布置與后輪罩區域，該區域剛度及動剛度的不足直接影響整車NVH效果，對乘客的體驗產生直接影響。本文介紹一種改善MPV車型后排乘坐空間同時兼顧后減震器動剛度的車身結構。

關鍵詞：汽車 后減震器 動剛度

MPV車型因布置三排座椅，而SUV及轎車常規布置C環結構位置對應第三排座位位置，為提升內部乘坐空間，改善乘坐舒適性，MPV車型無法像SUV或轎車一樣布置完整的C環結構，因此MPV車型輪罩區域剛度普遍偏弱。但后減震器通常布置于后輪罩位置，輪罩的剛度不足會直接影響減震器安裝位置的動剛度，如后減震器安裝位置剛度不足，容易引起安裝結構周邊振動從而引發振動噪音等

NVH問題，從而引發內部空間與NVH性能的矛盾，如何平衡兩者需求，為本文重點描述內容。

1 車身后輪罩設計邊界因素

車身后輪罩通常受限制于輪胎包絡、后減震器及加油管布置影響，當滿足于周邊系統空間要求時，輪罩設計邊界應盡量靠向車外，以提升內部空間，因此當整車輪距、后減震器及加油管布置方案確定后，后輪罩的主要設計邊界也隨之確定，詳細如圖1。

2 車身后輪罩內部空間影響及設計方案

車身后輪罩位置主要影響第三排人員乘坐的臀部空間、腿部空間以及第三排座椅的折疊下沉空間，基于MPV車型的特點，在乘坐三排乘客時，應最大限度提升乘坐舒適性，以保證乘員乘坐時的乘坐體驗，當無第三排乘坐需求時，第三排座椅折疊完全放平可最大限度的提升行李存放空間，滿足客戶多功能需求。如何在滿足周邊系統布置的前提下，通過輪罩結構設計提升人員乘坐空間及座椅功能需求空間為本節重點描述內容。

2.1 后輪罩對第三排乘員乘坐空間影響

通過分析總布置人機圖，后輪罩后部位置主要對應乘員臀部空間，后輪罩前部位置主要對應乘員腿部空間，詳細如下圖2。

2.2 車身后輪罩Z向位置優化乘員乘坐空間方案

根據圖2乘員乘坐的臀部空間需求及減震器安裝空間，在滿足減震器安裝需求后，輪罩進行設計避讓，形成輪罩車身高度位置如圖三所示折線型設計，保證后減震安點及乘員臀部空間需求范圍內完成避讓過渡，改善乘員臀部空間，消除乘員乘坐時空間緊湊、局部異物感等不舒適的乘坐體驗。

2.3 車身后輪罩X向避讓座椅折疊空間設計方案

座椅為保證前部乘員腿部承托以及乘員靠背承托的舒適性，對其尺寸有明確的要求，同時由于座椅折疊功能的需求，靠背折疊后對車身后輪罩前部空間需求更大，如圖四中所示，為滿足座椅的該空間需求，后輪罩鈑金在滿足后減震器及加油管的布置空間要求的前提下，X進行折線設計，對座椅空間進行避讓，詳細如圖4。

為滿足內板空間及關聯系統布置需求，車身后輪罩內板設計避讓，但受限于空間因素，輪罩區域無法參考SUV或轎車那樣設置C環連接結構，該問題引起輪罩區域剛度不足等因素，詳見第三章分析。

3 后輪罩區域動剛度不足問題分析及解決方案

因為MPV車型布置第三排座椅需求，座椅布置位置以及折疊后狀態均與SUV車型及轎車車型C環位置干涉，由此引發后輪罩位置后減震器安裝點動剛度不足，后減震器動剛度不足，容易引起車身振動等問題，產生的主要影響為整車行駛過程路噪聲大的問題，該問題直接影響乘員乘坐感知，需重點進行優化。

3.1 后減震器安裝點動剛度優化方案

為解決后減震器安裝點Y向動剛度不足問題，且不影響內部空間，經分析對比，在輪罩與D柱之間增加連接板，名稱為D柱連接板，D柱連接板與后減震器傾斜角度一致，形成后減震器到輪罩再通過D柱連接板傳遞至D柱的傳力路徑。同時通過增加該零件，使后輪罩與D柱連同為一整體，增加輪罩Y向擺動變形的抵抗能力，詳細如圖5。

增加D柱連接板后，對減震器安裝點Y向動剛度有了一定提升，經分析增加400N/mm左右，達到3837N/mm，還無法達到項目初期設定減震器Y向動剛度4500 N/mm的目標，需進一步優化，詳細如表2。

在增加D柱連接板的基礎上對應后減震器位置增加三角支撐結構設計，該支撐通過螺栓連接支撐后輪罩，其中上端連接輪罩并與后減震器位置對應，下端連接車身縱梁，通過三角結構支撐抵抗輪罩受減震器沖擊過程中的Y向變形趨勢，詳見圖6。

由于受座椅骨架限制，三角支撐高度受影響，僅可增加在座椅骨架下部且不可影響座椅折疊，因此三角支撐結構形成與減震器高度方向的落差，經CAE分析，增加該零件后減震器安裝點Y向動剛度增加600N/mm左右，減震器Y向動剛度達到4578N/mm，達到項目初期設定減震器Y向動剛度4500 N/mm的目標，詳見表3。

4 結語

本文在不改變各關聯系統布置的前提下，通過后輪罩結構形式改變設計，優化第三排乘員乘坐空間，改善乘員乘坐舒適性，同時為第三排座椅折疊功能預留設計空間，滿足客戶多功能使用需求。同時在MPV車型無法參考SUV車型布置C環結構的背景下，通過局部結構形式的改變，改善后減震器安裝點區域動剛度，提升整車NVH水平。在未引起成本及重量明顯增加的前提下，較好的平衡了MPV車型乘坐空間與性能的矛盾點，改善乘員乘坐舒適性同時提升整車NVH水平，提升產品競爭力。