中北大学
摘要; 新能源汽车逐渐成为市场上的香饽饽，其所采用的是一种清洁能源，符合我国可持续发展的战略方向。现如今，对新能源汽车的轻量化研究也被提上了日程，整车轻量化,可以有效的提高续航里程,提高燃料的利用率。在汽车的结构设计中，许多构件上都产生动态应力，引起疲劳损伤，其最终破坏形式是疲劳断裂。本文将从新能源汽车的悬置路谱采集方向出发进行研究，并论述其轻量化的意义。
关键词：路谱采集 数据处理 新能源汽车 路谱测试
Abstract: New energy vehicles have gradually become a paradox in the market. They use a kind of clean energy, which is in line with the strategic direction of my country's sustainable development. Nowadays, the lightweight research of new energy vehicles has also been put on the agenda. The lightweight of the whole vehicle can effectively increase the cruising range and increase the utilization rate of fuel. Dynamic stresses are generated on many components of automobiles, causing fatigue damage, and the ultimate failure form is fatigue fracture. This article will start from the direction of collecting road spectrum of new energy vehicles, and discuss the significance of its lightweight.
Keywords: roads collected, data processing, new energy vehicles，Road spectrum test
正文：
0 引言
汽车动力总成悬置系统是指动力总成（发动机、离合器、变速器及附件等）与车架或车身之间弹性连接的系统。从机械振动力学的观点看，汽车动力总成既是一个激振源又是一个需要隔离振动的受振对象，因而对于动力总成悬置的性能要求很高，因此在评判一个动力总成悬置系统时候，应该从两个方面进行考虑，固定和支撑动力总成，承受动力总成内部因发动机旋转和平移质量产生的往复惯性力及力矩等多种要求。目前无法用动力学软件计算出足够精确的载荷，因此道路载荷谱的采集在动力总成悬置开发过程中不可或缺[1]。
动力总成悬置系统是指连接动力总成（发动机，启动电机等）和车架的部件。最早动力总成是直接刚性连接在车架上的，但是由于振动的存在，这样很不安全可靠。后来开始了柔性连接，目前有胶垫悬置，液压悬置，半主动/主动悬置，用来支撑动力总成的质量，同时起到隔振的作用，是动力总成的运行更加可靠。
1 路谱信息采集
1.1前期准备
路谱采集需根据客户要求选择采集车辆的状态和采集工况等，制定传感器型号、采集点位置及工装设计的技术方案，检查工装预装和数据预采集有无异常，并罗列采集清单。做好前期所需要的信息搜集和准备，以便更好的满足我们在后续所需的信息。
1.2 路谱采集传感器选择
从原理的角度进行分析，一般有两种选择，一种为压电式的传感器，一种为应变式的传感器。前者为它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷，此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。电阻应变式传感器工作原理是电阻应变效应，金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着它所受机械变形变化而发生变化，感受被测量物理量。
1.3汽车轻量化
汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。实验证明，汽车质量降低一半，燃料消耗也会降低将近一半。由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。
1.4路谱测试
路谱测试是一项耗时耗力的事情；汽车的许多构件上都产生动态应力，引起疲劳损伤，其最终破坏形式是疲劳断裂。路谱的采集，尤其是载荷谱的采集，其意义就是为随后的实验室台架试验或者多体动力学仿真分析提供可靠的数据支持，从而使工程师对汽车各构建的疲劳寿命能够做出准确的预测与判断。
路面谱实际上是通过数据采集和处理后获得的一组典型路面载荷信息。通常有：
1，通过六分力轮获得的轮心力；
2，通过应变片获得的关键位置应变信息；
3，通过加速度传感器获得的关键位置加速度信息；
4，通过力传感器或应变标定获得的力；
5，通过拉线式位移传感器获得的弹簧、减震器压缩量等等。
一般路面谱是载荷时间的时域信号，也有通过进一步处理得到的PSD信号等频域信号。通常路面谱会用于生成整车或子系统台架试验信号以及作为虚拟仿真的输入等等。路面高低起伏的几何信息被称为虚拟路面，可以用于虚拟仿真计算载荷信息使用，也就是通过车辆动力学模型计算获得上面说的那些载荷。这个几何信息本身是没办法指导产品开发的[2]。
2 数据信号处理
悬置路谱采集的载荷时域信号，因驾车操作不规范及仪器使用环境变化，采集员测试过程中操作失误导致意外中断，或者测试数据存在偏移等，需要对路谱时域信号进行预处理 [2]。对信号进行处理一般是用计算机软件进行
3 结语
本文介绍了新能源汽车的特点，对其轻量化的意义做出了具体论述。整体提出了路谱信息收集的前期准备工作，同时对所选择的两种类型传感器进行各自的原理阐述。悬置路谱采集工装是悬置设计前期采集道路载荷谱最重要的结构，对其的结构设置与相关参数设置具有重要的作用。
参考文献：
[1]梅英豪，阁礁.动力总成悬置道路载荷谱采集与分析[J].上海汽车.2015.11
[2]张秉虎 王勇 梁天也.新能源汽车动力总成轻量化悬置路谱采集及处理[J].时代汽车.2015.11
[3]蒋开洪，徐驰，上官文斌.汽车动力总成悬置振动特性及悬置系统振动控制设计[J].汽车研究与开发，2005，10