本发明属于汽车悬架，特别是涉及一种调节装置、多连杆悬架、车辆及多连杆悬架设计方法。
背景技术：
1、汽车在加速或制动过程中，由于惯性作用会产生轴荷转移，伴随前后悬架的变形，车身会绕纵倾中心旋转，产生俯仰运动，即常见的点头和抬头现象。低速制动过程中，除了有车身点头现象外，往往还会伴随前后窜动现象，尤其是纯电车型，严重影响着乘坐舒适性。考虑车辆操控性和乘坐舒适性，希望车身运动平稳，即减小车身俯仰运动和前后窜动。车身俯仰运动跟整车重量、质心和悬架息息相关，对于悬架而已，纵倾中心设计尤为重要，前后悬架的纵倾中心设计决定着整车纵向中心。
2、五连杆悬架由于设计自由大，结构简单，杆件集成在后副车架上，集成度高，广泛应用于中高端车型上。由于五连杆悬架可以增加电池包空间，近些年来在中高端纯电动车上也应用广泛。以往五连杆设计更偏向于抗点头和纵向位移变化，而纯电动车由于电池布置在车底，质心低重量大，低速制动工况下俯仰运动和前后窜动明显，容易引起用户对乘坐舒适性的抱怨。
3、另外，对于俯仰运动，后期调校可以进行相应优化，一般是增加减振器阻尼力去减小制动点头量，但随之会增大前后窜动，而且会使悬架变硬，牺牲了舒适性。可见，单纯通过调校手段很难平衡车身俯仰运动抑制和前后窜动抑制，需要从纵倾中心提前进行匹配设计。
4、但是，现有技术中，在项目开发初期悬架的纵倾中心基本确定，后期需要反复制作样件和底盘调校以满足设计要求，增加了开发时间和成本。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中，在项目开发初期悬架的纵倾中心基本确定，后期需要反复制作样件和底盘调校以满足设计要求，增加了开发时间和成本的问题，提供一种调节装置、多连杆悬架、车辆及多连杆悬架设计方法。
2、为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种调节装置，所述调节装置连接在副车架与多连杆悬架的纵摆臂之间，所述调节装置包括调节螺栓、调节螺母、调节垫片及第一调节支架，所述第一调节支架固定在副车架上并位于所述纵摆臂的一侧；
3、所述第一调节支架上设置有第一弧形齿条及第一弧形孔，所述调节螺栓的杆部穿过所述纵摆臂、第一弧形孔及调节垫片，所述调节垫片固定在所述调节螺栓上，所述调节螺母螺纹连接在所述调节螺栓的尾端，所述调节垫片的外圈设置有与所述第一弧形齿条啮合的齿圈；
4、拧紧所述调节螺母时，所述调节螺母压紧在所述调节垫片上以使得所述副车架与纵摆臂临时性地固定；拧松所述调节螺母时，通过旋转所述调节螺栓能够驱使所述调节垫片沿着所述第一弧形齿条运动，以使得所述调节螺栓的杆部沿所述第一弧形孔滑动，进而调整所述副车架与纵摆臂的相对位置，以实现多连杆悬架纵倾中心的调节。
5、可选地，所述第一弧形孔呈圆弧状，所述第一弧形孔的半径为所述纵摆臂的长度。
6、可选地，所述第一调节支架上还设置有与所述第一弧形齿条相对的第一止挡壁，所述第一止挡壁的朝向所述第一弧形齿条的侧面为第一止挡面，所述齿圈与所述第一止挡面接触；
7、所述第一弧形孔位于所述第一止挡壁与第一弧形齿条之间，所述调节垫片容纳在所述第一止挡壁与第一弧形齿条之间限定的空间中。
8、可选地，所述第一止挡面、第一弧形孔及第一弧形齿条的延伸方向一致。
9、可选地，所述调节垫片的内孔壁向中心凸出形成限位块，所述调节螺栓的杆部外周设置有沿其轴向延伸的限位槽，所述限位块插接在所述限位槽中，以限制所述调节垫片与调节螺栓的相对转动。
10、可选地，所述限位块设置有两个，所述限位槽设置有两条，两个所述限位块在所述调节垫片的圆周方向上间隔布置，每一所述限位块插接在对应的所述限位槽中。
11、可选地，所述调节装置还包括第一固定支架，所述第一固定支架用于将所述第一调节支架固定在所述副车架上。
12、可选地，所述调节螺栓的头部朝向所述调节螺母的一侧固定或一体形成有齿轮；
13、所述调节装置还包括第二调节支架，所述第二调节支架固定在副车架上并位于所述纵摆臂的另一侧；所述第二调节支架上设置有第二弧形齿条及第二弧形孔，所述调节螺栓穿过所述第二弧形孔；
14、拧松所述调节螺母时，通过旋转所述调节螺栓能够驱使所述调节垫片沿着所述第一弧形齿条运动以及所述齿轮沿着所述第二弧形齿条运动，以使得所述调节螺栓的杆部沿所述第一弧形孔及第二弧形孔滑动。
15、可选地，所述第二调节支架上还设置有与所述第二弧形齿条相对的第二止挡壁，所述第二止挡壁的朝向所述第二弧形齿条的侧面为第二止挡面，所述齿轮与所述第二止挡面接触；
16、所述第二弧形孔位于所述第二止挡壁与第二弧形齿条之间，所述齿轮容纳在所述第二止挡壁与第二弧形齿条之间限定的空间中。
17、可选地，所述第二止挡面、第二弧形孔及第二弧形齿条的延伸方向一致。
18、可选地，所述调节装置还包括第二固定支架，所述第二固定支架用于将所述第二调节支架固定在所述副车架上。
19、另一方面，本发明实施例还提供一种多连杆悬架，包括副车架、纵摆臂及上述的调节装置。
20、可选地，所述多连杆悬架为多连杆后悬架，所述副车架为后副车架。例如，所述多连杆悬架为五连杆后悬架。
21、可选地，所述多连杆悬架还包括横摆臂、空气弹簧、前束臂、减振器、后轴节、传动轴、导向臂、稳定杆、稳定杆拉杆和外倾臂；
22、所述前束臂、导向臂及纵摆臂的外端通过衬套连接所述后轴节，所述横摆臂及外倾臂的外端通过球铰衬套连接所述后轴节，所述横摆臂及外倾臂的内端通过衬套连接所述副车架，所述减振器的上端通过衬套与车身相连，所述减振器的下端通过衬套与所述外倾臂相连，所述空气弹簧的上端安装在车身纵梁上，所述空气弹簧的下端连接所述外倾臂，所述稳定杆拉杆连接在所述导向臂上，所述稳定杆安装在所述副车架上。
23、本发明实施例的调节装置及多连杆悬架，调节装置连接在副车架与多连杆悬架的纵摆臂之间，调节装置包括调节螺栓、调节螺母、调节垫片及第一调节支架，第一调节支架固定在副车架上并位于纵摆臂的一侧。第一调节支架上设置有第一弧形齿条及第一弧形孔，调节螺栓的杆部穿过纵摆臂、第一弧形孔及调节垫片，调节垫片固定在调节螺栓上，调节螺母螺纹连接在调节螺栓的尾端，调节垫片的外圈设置有与第一弧形齿条啮合的齿圈。在底盘调校阶段，拧松调节螺母，通过旋转调节螺栓能够驱使调节垫片沿着第一弧形齿条运动，以使得调节螺栓的杆部沿第一弧形孔滑动，进而调整副车架与纵摆臂的相对位置，以实现多连杆悬架纵倾中心的调节。这样，能够为后续底盘调校增加手段，在不增加调校样件和费用情况下，更全面的平衡低速主动车身点头与前后窜动的矛盾，达到车辆整车操纵稳定性和平顺性均衡的目的，提升整车性能。并且，通过合理设计调节装置，能够在项目开发初期匹配出合理的多连杆悬架纵倾中心可变范围，且保证车轮姿态不变，减少后期反复制作样件和底盘调校的开发时间和成本，提高汽车开发设计的准确性和效率。
24、再一方面，本发明实施例还提供一种车辆，其包括上述的多连杆悬架。
25、再一方面，本发明实施例还提供一种多连杆悬架设计方法，基于上述的多连杆悬架，包括：
26、建立车身制动俯仰动力学运动微分方程，求解出车身俯仰角和纵向窜动位移；
27、建立制动点头力学方程，以表示纵倾中心高度与车身俯仰的关系；
28、根据多连杆悬架的硬点，建立多连杆悬架纵倾中心运动方程；
29、根据多连杆悬架纵倾中心运动方程，求出调节螺栓的运动位移与纵倾中心的关系；
30、求出调节螺栓的运动位移与车身俯仰及前后窜动的关系；
31、根据调节螺栓的运动位移，设计第一弧形孔的结构尺寸。
32、可选地，多连杆悬架为五连杆悬架，建立车身制动俯仰动力学运动微分方程包括：
33、建立五自由度车身制动俯仰动力学运动微分方程。
34、可选地，五自由度车身制动俯仰动力学运动微分方程由下式表示：
35、
36、其中，∑myz表示垂向悬架力产生的俯仰力矩，由下式表示：
37、∑myz＝-lfszf+lrszr (2)；szf表示前悬架垂向作用力，szr表示后悬架垂向作用力，lf表示纵倾中心与前轴的距离，lr表示纵倾中心与后轴的距离；
38、∑myt表示制动力产生的俯仰力矩，由下式表示：
39、∑myt＝hg(fxf+fxr) (3)；hg表示质心高度，fxf表示整车前轴荷，fxr表示整车后轴荷；
40、∑myg表示重力产生的俯仰力矩，由下式表示：
41、∑myg＝msghdsinθ (4)；ms表示簧上质量，g表示重力加速度，hd表示纵倾中心与质心的高度差，θ表示车身俯仰角。
42、可选地，建立制动点头力学方程包括：
43、分别建立前悬实际抗点头角方程及后悬实际抗点头角方程。
44、可选地，前悬实际抗点头角方程由下式表示：
45、tanθf＝h/(βl) (5)；θf表示实际前悬抗点头角，h表示质心高度，β表示前制动力分配系数，l表示轴距；
46、后悬实际抗点头角方程由下式表示：
47、tanθr＝h/((1-β)l) (6)；θr表示实际后悬抗点头角。
48、可选地，所述方法还包括：
49、对比实际前悬抗点头角θf与理想前悬抗点头角θfi,对比实际后悬抗点头角θr与理想后悬抗点头角θri；具体为：
50、当tanθf>tanθfi且tanθr>tanθri时，实际俯仰中心高度大于质心高度h，制动时俯仰力矩my导致抬头现象；
51、当tanθf＝tanθfi且tanθr＝tanθri时，实际俯仰中心高度等于质心高度h，△h＝0俯仰无变形；
52、其他情况时，实际俯仰中心高度小于质心高度h，△h不为0，制动俯仰力矩导致点头现象。
53、可选地，建立多连杆悬架纵倾中心运动方程包括：
54、建立虚拟摆臂长度方程；
55、建立虚拟摆臂角方程。
56、可选地，虚拟摆臂长度方程由下式表示：
57、lsw＝(dx2+dz2)∧0.5/dφ (7)；dx表示轮心纵向位移变化，dz表示轮心垂向位移变化，dφ表示轮心旋转角度变化；
58、虚拟摆臂度方程由下式表示：
59、dφ＝atan(dx/dz) (8)。
60、可选地，求出调节螺栓的运动位移与纵倾中心的关系包括：
61、设置调节螺栓为纵摆臂内点，保持纵摆臂长度不变以及前束外倾角不变，以第一弧形孔的圆弧上点与设计位置硬点的垂向高度差δh为变量，求出虚拟摆臂长度lsw、虚拟摆臂角φ与垂向高度差δh的关系；由下式表示：
62、φ＝f(δh) (9)；
63、lsw＝g(δh) (10)；
64、计算纵倾中心的高度hv；由下式表示：
65、hv＝lswsin(φ)+r (11)；r表示轮胎静力半径。
66、可选地，求出可调运动机构位移与车身俯仰及前后窜动的关系包括：
67、结合公式(9)-(11)求解出调节螺栓的运动位移δh与车身纵向位移x的关系如下：
68、θ＝f1(δh) (12)；
69、x＝f2(δh) (13)；
70、其中，质心与纵倾中心高度差hd＝hg-hv。
71、可选地，根据调节螺栓的运动位移，设计第一弧形孔的结构尺寸包括：
72、确定第一弧形孔为圆弧形，圆弧半径为纵摆臂长度；
73、建立调节螺栓的平面内几何方程如下：
74、ltr2＝(δh)2+(ltr-δl)2 (14)；
75、其中，ltr为纵摆臂长度，δh为调节螺栓的运动位移，o1为纵摆臂内点，o2为纵摆臂外点，q为调节螺栓的硬点；
76、由上述的平面内几何方程确定调节螺栓的上下调节范围。
77、可选地，由上述的平面内几何方程确定调节螺栓的上下调节范围为-20mm-20mm，对应纵倾中心的高度调节范围为-30mm-30mm。
78、可选地，根据调节螺栓的运动位移，设计第一弧形孔的结构尺寸之后，还包括：
79、建立含调节装置的adams模型，进行低速制动仿真，优化制动点头和前后窜动矛盾，为前期设计进行性能匹配和后期调校进行性能预测。
1.一种调节装置，其特征在于，所述调节装置连接在副车架与多连杆悬架的纵摆臂之间，所述调节装置包括调节螺栓、调节螺母、调节垫片及第一调节支架，所述第一调节支架固定在副车架上并位于所述纵摆臂的一侧；
2.根据权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述第一弧形孔呈圆弧状，所述第一弧形孔的半径为所述纵摆臂的长度。
3.根据权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述第一调节支架上还设置有与所述第一弧形齿条相对的第一止挡壁，所述第一止挡壁的朝向所述第一弧形齿条的侧面为第一止挡面，所述齿圈与所述第一止挡面接触；
4.根据权利要求3所述的调节装置，其特征在于，所述第一止挡面、第一弧形孔及第一弧形齿条的延伸方向一致。
5.根据权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述调节垫片的内孔壁向中心凸出形成限位块，所述调节螺栓的杆部外周设置有沿其轴向延伸的限位槽，所述限位块插接在所述限位槽中，以限制所述调节垫片与调节螺栓的相对转动。
6.根据权利要求5所述的调节装置，其特征在于，所述限位块设置有两个，所述限位槽设置有两条，两个所述限位块在所述调节垫片的圆周方向上间隔布置，每一所述限位块插接在对应的所述限位槽中。
7.根据权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述调节装置还包括第一固定支架，所述第一固定支架用于将所述第一调节支架固定在所述副车架上。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的调节装置，其特征在于，所述调节螺栓的头部朝向所述调节螺母的一侧固定或一体形成有齿轮；
9.根据权利要求8所述的调节装置，其特征在于，所述第二调节支架上还设置有与所述第二弧形齿条相对的第二止挡壁，所述第二止挡壁的朝向所述第二弧形齿条的侧面为第二止挡面，所述齿轮与所述第二止挡面接触；
10.根据权利要求9所述的调节装置，其特征在于，所述第二止挡面、第二弧形孔及第二弧形齿条的延伸方向一致。
11.根据权利要求8所述的调节装置，其特征在于，所述调节装置还包括第二固定支架，所述第二固定支架用于将所述第二调节支架固定在所述副车架上。
12.一种多连杆悬架，其特征在于，包括副车架、纵摆臂及权利要求1-11任意一项所述的调节装置。
13.根据权利要求12所述的多连杆悬架，其特征在于，所述多连杆悬架为多连杆后悬架，所述副车架为后副车架。
14.根据权利要求13所述的多连杆悬架，其特征在于，所述多连杆悬架还包括横摆臂、空气弹簧、前束臂、减振器、后轴节、传动轴、导向臂、稳定杆、稳定杆拉杆和外倾臂；
15.一种车辆，其特征在于，包括权利要求12-14任意一项所述的多连杆悬架。
16.一种多连杆悬架设计方法，基于权利要求12-14任意一项所述的多连杆悬架，其特征在于，包括：
17.根据权利要求16所述的多连杆悬架设计方法，其特征在于，多连杆悬架为五连杆悬架，建立车身制动俯仰动力学运动微分方程包括：
18.根据权利要求17所述的多连杆悬架设计方法，其特征在于，五自由度车身制动俯仰动力学运动微分方程由下式表示：
19.根据权利要求18所述的多连杆悬架设计方法，其特征在于，建立制动点头力学方程包括：
20.根据权利要求19所述的多连杆悬架设计方法，其特征在于，前悬实际抗点头角方程由下式表示：
21.根据权利要求20所述的多连杆悬架设计方法，其特征在于，所述方法还包括：
22.根据权利要求21所述的多连杆悬架设计方法，其特征在于，建立多连杆悬架纵倾中心运动方程包括：
23.根据权利要求22所述的多连杆悬架设计方法，其特征在于，虚拟摆臂长度方程由下式表示：
24.根据权利要求23所述的多连杆悬架设计方法，其特征在于，求出调节螺栓的运动位移与纵倾中心的关系包括：
25.根据权利要求24所述的多连杆悬架设计方法，其特征在于，求出可调运动机构位移与车身俯仰及前后窜动的关系包括：
26.根据权利要求25所述的多连杆悬架设计方法，其特征在于，根据调节螺栓的运动位移，设计第一弧形孔的结构尺寸包括：
27.根据权利要求26所述的多连杆悬架设计方法，其特征在于，由上述的平面内几何方程确定调节螺栓的上下调节范围为-20mm-20mm，对应纵倾中心的高度调节范围为-30mm-30mm。
28.根据权利要求26所述的多连杆悬架设计方法，其特征在于，根据调节螺栓的运动位移，设计第一弧形孔的结构尺寸之后，还包括：
