王長青 孟云龍 雷斌 梁榮亮

【摘要】為了直觀地評價中國消費(fèi)者實(shí)際出行場景的整車駕控性能，提出一種駕控性能測試與評價方法。根據(jù)中國路況，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)與國家標(biāo)準(zhǔn)，選擇駕控性能測試工況與測試工況中的評價指標(biāo)及其權(quán)重，選取3款車型在測試工況下進(jìn)行道路試驗(yàn)，通過數(shù)據(jù)分析得出指標(biāo)限值。結(jié)果表明，3款車型的駕控性能得分與車輛級別、能源類型相關(guān)，且與駕駛員主觀駕駛感受一致，說明此駕控性能測試與評價方法具有可行性與準(zhǔn)確性，可以為開發(fā)或驗(yàn)證階段的工程樣車進(jìn)行整車駕控性能的策略標(biāo)定及驗(yàn)證測評。

關(guān)鍵詞：出行場景；駕控性能；客觀評價方法；動力駕駛性；制動性能；操縱穩(wěn)定性

中圖分類號：U467.1? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? DOI： 10.19822/j.cnki.1671-6329.20230125

Vehicle Driving Control Performance Test and Evaluation Based on Actual Travel Scenarios

Wang Changqing1，Meng Yunlong2，Lei Bin1，Liang Rongliang1

（1.CATARC Automotive Test Center （Tianjin） Co.， Ltd， Tianjin 300300; 2.Hebei University of Technology， Tianjin 300400）

【Abstract】 In order to intuitively evaluate the driving control performance of the vehicle based on the actual travel scenarios of Chinese consumers， this paper proposes a driving control performance testing and evaluation method. According to Chinese road conditions， combined with engineering experience and national standards， driving control performance test conditions and the evaluation indexes and weights in the test conditions are selected. Three vehicles are selected for the road test under the test conditions， and obtain the index limits through data analysis. The results show that the driving control performance scores of the three vehicles are related to the level and energy type of the vehicle，are consistent with the subjective driving experience. It indicates this driving performance testing and evaluation method is feasible and accurate， and can be used for strategy calibration and validation evaluation of the entire vehicle driving performance for engineering samples in the development or validation stage.

Key words： Travel scenarios， Driving control performance， Objective evaluation method， Powerdriving performance， Braking performance， Handing stability

0 引言

整車駕控性能是指汽車動態(tài)行駛時駕駛員對車輛可駕馭、可控制的能力[1]。駕控性能包括動力駕駛性、制動性能以及操縱穩(wěn)定性，這3項(xiàng)性能是整車綜合性能的核心部分。

目前對于動力駕駛性、制動性能、操縱穩(wěn)定性評價主要有2種，其一為汽車企業(yè)測評人員在專業(yè)開發(fā)層面進(jìn)行的工程化評價；其二為自媒體、第三方汽車行業(yè)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行的評測。這2種評價均基于現(xiàn)有的一系列國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，而國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的測評工況與中國消費(fèi)者的典型出行場景特征不符，無法準(zhǔn)確地體現(xiàn)日常行駛工況下的整車性能及消費(fèi)者在日常出行時的主觀駕駛感受。

余超等[1]建立了一套基于用戶真實(shí)用車體驗(yàn)的汽車動態(tài)駕控性能評價方法。馬健君等[2]通過問卷調(diào)研方式獲取用戶對汽車各項(xiàng)性能的得分，運(yùn)用3種方法設(shè)定權(quán)重系數(shù)，得出整車性能評價結(jié)果。黃偉等[3]提出了一種基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的起步工況駕駛性品質(zhì)評估方法，確定了響應(yīng)延遲、加速時間、沖擊度、加速度峰值等多維評價指標(biāo)來進(jìn)行車輛駕駛性品質(zhì)的評估。吳延鵬等[4]通過對市場用戶制動工況的分析，結(jié)合整車道路制動性能試驗(yàn)手段，搭建了整車制動踏板感覺試驗(yàn)評估體系。

有關(guān)駕控性能的測評方式雖取得了一定的進(jìn)展，但這些方法未完全覆蓋日常駕駛車輛操控性能的所有關(guān)鍵指標(biāo)。本文針對中國消費(fèi)者出行場景，對整車駕控性能進(jìn)行詳盡的測試與評價。首先根據(jù)消費(fèi)者的實(shí)際出行場景，結(jié)合一系列國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定試驗(yàn)工況及其評價指標(biāo)和權(quán)重。其次在設(shè)定工況下進(jìn)行大量試驗(yàn)，通過分析得出評價指標(biāo)的限值，最后通過實(shí)車測試驗(yàn)證測評方式的有效性。

1 整車駕控性能測評方法

1.1 制定測評方案

針對中國消費(fèi)者出行場景的整車駕控性能測試評價提出以下方案：

（1）根據(jù)消費(fèi)者日常出行場景，進(jìn)行小樣本調(diào)研，并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)和各項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定試驗(yàn)工況、試驗(yàn)工況下的評價指標(biāo)與指標(biāo)權(quán)重。

（2）對設(shè)定的試驗(yàn)工況及其評價指標(biāo)進(jìn)行大量試驗(yàn)，得出每個評價指標(biāo)的分布以及各指標(biāo)限值。

（3）選取不同能源類型的車型進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。

1.2 測評方法要求

隨著新能源汽車以及線控底盤的興起，汽車的動力傳動方式發(fā)生改變，汽車結(jié)構(gòu)布局也變得更加緊湊，這使得新能源汽車整車駕控性能的特點(diǎn)與傳統(tǒng)汽車整車駕控性能特點(diǎn)不同。

在設(shè)定測試工況與進(jìn)行試驗(yàn)時應(yīng)考慮車輛類型，保證測評方法的全面性；在設(shè)定評價指標(biāo)及其權(quán)重時，應(yīng)考慮消費(fèi)者的關(guān)注點(diǎn)，保證測評方法的嚴(yán)謹(jǐn)性；在對測評方法進(jìn)行驗(yàn)證時，將得出的客觀數(shù)據(jù)與汽車類型、特點(diǎn)進(jìn)行對比，保證測評方法的準(zhǔn)確性。

1.3 駕乘體驗(yàn)測評細(xì)則

本次測試項(xiàng)目主要參考《中國汽車消費(fèi)者研究與評價（CCRT）管理規(guī)則（2021年版）》附錄D中的駕乘體驗(yàn)測評細(xì)則。在CCRT駕乘體驗(yàn)細(xì)則中篩選能夠進(jìn)行客觀試驗(yàn)的項(xiàng)目做為本文測評項(xiàng)目。

動力駕駛性測評細(xì)則中主要關(guān)注起步和超越加速過程中動力系統(tǒng)扭矩大小、動力響應(yīng)是否及時、起步是否吃力、加速線性度及加速連續(xù)性；制動性能主要關(guān)注制動踏板感覺、制動效能、制動舒適性、制動穩(wěn)定性以及制動振動噪聲；操縱穩(wěn)定性主要關(guān)注轉(zhuǎn)向力、轉(zhuǎn)向響應(yīng)、回正性能、轉(zhuǎn)向精準(zhǔn)性、直線行駛穩(wěn)定性、彎道行駛穩(wěn)定性以及瞬態(tài)操縱穩(wěn)定性。

1.4 動力駕駛性工況調(diào)研

在CCRT選取測試工況的基礎(chǔ)上，進(jìn)行小樣本調(diào)研，主要目的是進(jìn)行動力駕駛性的工況選擇。調(diào)研對象應(yīng)滿足性別分散、學(xué)歷分散、年齡階段分散、行業(yè)分散、工作分散，有較高的汽車使用頻率。采用問卷調(diào)查的形式對滿足以上條件的調(diào)研對象進(jìn)行調(diào)研。

在全國15個省市選取630個有效樣本，對調(diào)研結(jié)果進(jìn)行分析。關(guān)于消費(fèi)者駕駛習(xí)慣的調(diào)研結(jié)果如表1～表6所示。

由表1～表6可看出大部分消費(fèi)者在城市路段起步時的平均速度集中在20～40 km/h內(nèi)，踏板開度約為30%；在城郊路段超車時的平均速度集中在40～80 km/h內(nèi)，踏板開度約為60%；在高速公路超車時的平均速度集中在100～140 km/h內(nèi)，踏板開度為60%以上。

2 駕控性能測試工況與評價指標(biāo)

整車駕控性能測試工況與評價指標(biāo)包含3個方面：動力駕駛性、制動性能和操縱穩(wěn)定性。

2.1 動力駕駛性

動力駕駛性指的是直線行駛性能，也就是動力系統(tǒng)的表現(xiàn)，其主要包含2個方面：動力系統(tǒng)的響應(yīng)性和平順性。

目前GB/T 12543 《汽車加速性能試驗(yàn)方法》[5]中的測評工況僅包括0～100 km/h以及60～100 km/h全油門加速的極限工況，但在日常用車過程中這2種工況十分少見，其與中國消費(fèi)者典型出行場景不符。

由CCRT駕乘體驗(yàn)測評細(xì)則可以看出，中國消費(fèi)者在日常行車場景中的動力駕駛性方面更關(guān)注加速的快慢（推背感）以及動力輸出是否平順（頓挫感）。消費(fèi)者更希望汽車動力強(qiáng)勁、響應(yīng)快以及傳動系統(tǒng)換擋平順。

結(jié)合加速工況調(diào)研結(jié)果（表1）與中國實(shí)際出行場景，將動力駕駛性測試工況分為低速（0～30 km/h，30%踏板開度）、中速（40～80 km/h，60%踏板開度）以及高速（100～140 km/h，100%踏板開度）。低速動力駕駛性測試是模擬市區(qū)工況起步加速及交通擁堵場景下走走停停狀態(tài)車輛的動力駕駛性能；中速動力駕駛性測試是模擬市區(qū)快速路工況車輛加速超車場景下，車輛的動力性能及動力響應(yīng)特性；高速動力駕駛性測試是模擬高速工況下車輛后半程加速的動力性能及動力響應(yīng)特性。選擇加速時間、加速踏板時間以及動力系統(tǒng)沖擊作為動力駕駛性的評價指標(biāo)。

其中選取的高速公路油門踏板開度與調(diào)研結(jié)果有所不同，其原因有2點(diǎn)：根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，一些車型在踏板開度達(dá)到70%以上時已接近全踏板開度動力輸出；在對汽車進(jìn)行動力駕駛性測試時，應(yīng)考慮到全油門加速的極限性能。所以選擇100～140 km/h、100%加速踏板開度進(jìn)行測試。

2.2 制動性能

目前對于整車制動性能的評價工況大多基于GB 21670—2008《乘用車制動系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法》[6]，該標(biāo)準(zhǔn)中的試驗(yàn)工況大多為極限制動工況，不能準(zhǔn)確體現(xiàn)整車在實(shí)際出行工況下的制動性能以及駕駛員的主觀感受。

由CCRT駕乘體驗(yàn)測評細(xì)則可以看出，對于制動性能，消費(fèi)者更關(guān)心汽車在制動過程的制動距離、制動穩(wěn)定性和制動過程中的信心感。消費(fèi)者希望汽車制動效能呈現(xiàn)線性變化，感覺不到明顯的車身頓挫、搖晃等情況。

從消費(fèi)者日常實(shí)際用車場景出發(fā)，結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)以及工程經(jīng)驗(yàn)，選取干地制動測試、濕地制動測試、制動穩(wěn)定性測試、制動踏板線性度測試以及輕微制動測試作為制動性能的測試工況。選定制動距離、制動穩(wěn)定性、制動響應(yīng)靈敏度、制動踏板線性度、制動舒適性作為測試的指標(biāo)。

制動距離分為干地制動距離以及濕地制動距離。干地制動距離是指車輛在高附著系數(shù)路面上車速從100 km/h下降到0 km/h的制動距離；濕地制動距離是指車輛在濕滑路面上車速從80 km/h下降到20 km/h的制動距離。

制動穩(wěn)定性試驗(yàn)是指車輛以80 km/h的初速度在對開路面行駛時制動，車輛是否發(fā)生制動跑偏失控情況，評價指標(biāo)是橫擺角速度峰值。

制動踏板線性度包括初期制動踏板力線性度、初期制動踏板行程線性度、末期制動踏板力線性度。初期制動踏板力線性度評價車輛在小減速度范圍（0～4 m/s2）內(nèi)踏板力輸入和減速度輸出之間的線性關(guān)系；初期制動踏板行程線性度評價車輛在小減速度范圍（0～4 m/s2）內(nèi)踏板行程輸入和減速度輸出之間的線性關(guān)系；末期制動踏板力線性度評價車輛在大減速度范圍（5～8 m/s2）內(nèi)踏板力輸入和減速度輸出之間的線性關(guān)系。

制動響應(yīng)靈敏度包括輕微制動響應(yīng)時間以及緊急制動響應(yīng)時間。輕微制動響應(yīng)時間評價車輛在小減速度范圍（0～4 m/s2）制動系統(tǒng)的響應(yīng)時間；緊急制動響應(yīng)時間評價車輛在緊急制動下的響應(yīng)時間。

制動舒適性包括制動俯仰角以及減速度變化率。制動俯仰角評價車輛在制動過程中隨重心轉(zhuǎn)移變化的制動過程俯仰特性；減速度變化率評價車輛在制動過程中保持總體制動性能一致性的能力。

2.3 操縱穩(wěn)定性

操縱穩(wěn)定性不僅影響汽車駕駛時的操縱方便程度，也決定汽車安全行駛的關(guān)鍵性能，因此對于整車操縱穩(wěn)定性的要求越來越高。

目前對于操縱穩(wěn)定性的評價方式有2種，即主觀評價與客觀評價。主觀評價法是根據(jù)人的感覺進(jìn)行評價，但易受到評價人員狀態(tài)和環(huán)境因素影響，難以保證評價結(jié)果的一致性和準(zhǔn)確性[7]?？陀^評價法是基于GB/T 6323—2014《汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法》[8]進(jìn)行試驗(yàn)，該標(biāo)準(zhǔn)中評價指標(biāo)繁多且難以理解，不能直觀地反映汽車操縱穩(wěn)定性品質(zhì)。本文通過對該標(biāo)準(zhǔn)篩選得出關(guān)于操縱穩(wěn)定性的試驗(yàn)，并對其評價指標(biāo)進(jìn)行簡化。

由CCRT駕乘體驗(yàn)測評細(xì)則可以看出，對于操縱穩(wěn)定性，消費(fèi)者更關(guān)注駕駛車輛過程中是否感覺到“飄”、“反應(yīng)遲鈍”、“晃”（汽車行駛方向可控力下降，難以穩(wěn)定）以及轉(zhuǎn)向盤輕便程度的問題。這些問題涵蓋了轉(zhuǎn)彎時車身側(cè)傾的大小、極限避障能力、直線行駛性能、回正性能、轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性和機(jī)動性等性能。

由于對轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向力輕便程度的評價因人而異，不能通過客觀測試結(jié)果表示其優(yōu)劣。根據(jù)日常用車場景匹配相關(guān)工況，對消費(fèi)者關(guān)注的操縱穩(wěn)定性能進(jìn)行測試。選取車身側(cè)傾度測試、避障試驗(yàn)、中心區(qū)轉(zhuǎn)向特性測試、低速轉(zhuǎn)向回正性能測試、高速轉(zhuǎn)向回正性能測試、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入試驗(yàn)、掃頻試驗(yàn)、最小轉(zhuǎn)彎直徑測試以及轉(zhuǎn)向盤圈數(shù)測試作為操縱穩(wěn)定性的測試工況。選取穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)操縱穩(wěn)定性、中心區(qū)轉(zhuǎn)向特征、轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性、轉(zhuǎn)向回正性能、機(jī)動性作為測試指標(biāo)。

穩(wěn)態(tài)操縱穩(wěn)定性通過穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)評價車輛側(cè)傾度大小。瞬態(tài)操縱穩(wěn)定性通過測試避障最高通過車速評價車輛極限避障能力。

中心區(qū)轉(zhuǎn)向特征通過中心區(qū)連續(xù)正弦輸入試驗(yàn)中的側(cè)向加速度遲滯評價車輛響應(yīng)相對于轉(zhuǎn)向盤力矩的滯后，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角遲滯評價車輛轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角相對于轉(zhuǎn)向盤力矩的滯后，來表征直線行駛性能。

轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性通過轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入試驗(yàn)中的側(cè)向加速度響應(yīng)時間評價車輛的響應(yīng)速度；通過掃頻試驗(yàn)中的諧振頻率評價車輛在快速轉(zhuǎn)向輸入時的響應(yīng)特性。

轉(zhuǎn)向回正性能包括橫擺角速度超調(diào)量和殘留轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角。橫擺角速度超調(diào)量評價車輛在高速轉(zhuǎn)彎行駛回正后是否會發(fā)生較大幅度的晃動；殘留轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角評價車輛在低速行駛工況下（如停車場）的回正能力。

機(jī)動性包括最小轉(zhuǎn)彎直徑和轉(zhuǎn)向盤圈數(shù)。通過測試車輛的最小轉(zhuǎn)彎直徑評價靈活性；通過測試車輛的轉(zhuǎn)向盤圈數(shù)評價駕駛便利性。

3 測試與評價過程

3.1 動力駕駛性

3.1.1 低速動力駕駛性測試

車輛以30%油門開度由靜止加速至30 km/h。

3.1.2 中速動力駕駛性測試

在車輛以不低于50 km/h勻速行駛狀態(tài)下，松開加速踏板，帶擋滑行至（40±1） km/h時，立即踩下加速踏板將油門開度達(dá)到60%±1%并保持（加速踏板起躍時間不大于0.2 s），車輛加速至80 km/h以上。

3.1.3 高速動力駕駛性測試

在車輛以不低于110 km/h的速度勻速行駛狀態(tài)下，松開加速踏板，帶擋滑行至（100±1） km/h時，立即踩下加速踏板將油門開度提升至100%并保持（加速踏板的起躍時間不大于0.2 s），車輛加速至140 km/h以上。

3.1.4 部分?jǐn)?shù)據(jù)處理結(jié)果

圖1為A車、B車起步時加速踏板開度、縱向加速度與時間的關(guān)系。對縱向加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行3 Hz低通濾波處理，圖中加速踏板響應(yīng)時間為加速踏板開度超過10%到縱向加速度達(dá)到峰值的50%所需時間。A車、B車加速踏板響應(yīng)時間分別為0.20 s和0.64 s，分析結(jié)果可以得出A車加速踏板響應(yīng)較快，在起步加速時可以更快地達(dá)到峰值加速度。

圖2為車輛起步時的沖擊變化。對縱向加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行10 Hz低通濾波處理。

圖中最大沖擊為踩下踏板至縱向加速度達(dá)到峰值過程中縱向加速度最大斜率。得到C車、D車起步?jīng)_擊分別為5.29 m/s3和19.78 m/s3，分析結(jié)果可以得出甲車起步?jīng)_擊較小，在其起步加速時駕駛員會有更舒適的主觀體驗(yàn)。

3.2 制動性能

在進(jìn)行制動試驗(yàn)時，制動之前手動變速器車型應(yīng)切換至空擋，自動變速器車型應(yīng)保持在D擋。

3.2.1 干地制動測試

在滿載狀態(tài)下，試驗(yàn)車加速至105 km/h以上，松開加速踏板，當(dāng)車速下降至（100±2） km/h時，快速踩下制動踏板到防抱死制動系統(tǒng)（ABS）開始工作或踏板力達(dá)到500 N，直至車輛停止。

3.2.2 濕地制動測試

道路條件滿足GB/T 21910—2017《轎車輪胎濕路面相對抓著性能試驗(yàn)方法》[9]中5.1和5.2的要求。將試驗(yàn)車在啟動路段加速至（85±2） km/h，車輛進(jìn)入試驗(yàn)路面，松開加速踏板，同時進(jìn)行緊急制動，ABS系統(tǒng)開始工作，并維持制動直至車輛停止。

3.2.3 制動穩(wěn)定性測試

車輛左右車輪分別在附著系數(shù)不同的2種路面上以80 km/h的初速度全力制動，直至車輛靜止（試驗(yàn)過程中允許進(jìn)行轉(zhuǎn)向盤修正）。其中路面應(yīng)滿足高附著系數(shù)路面的附著系數(shù)kH≥0.5，低附著系數(shù)路面與高附著系數(shù)路面的附著系數(shù)應(yīng)滿足kH/kL≥2。

3.2.4 制動踏板線性度測試

在輕載狀態(tài)下，試驗(yàn)車加速至105 km/h以上，松開加速踏板，當(dāng)車速下降到（100±2） km/h時，勻速慢速踩下制動踏板直到觸發(fā)ABS工作，過程要求減速度呈線性變化，且盡可能延長踩踏過程。

3.2.5 輕微制動測試

在輕載狀態(tài)下，試驗(yàn)車加速至65 km/h以上，松開加速踏板，當(dāng)車速下降到（60±2） km/h時，快速踩下制動踏板并保持踏板行程不變（制動踏板起躍時間不超過0.2 s），直至車輛停止。制動踏板行程選定，應(yīng)滿足在該次試驗(yàn)過程中，車速在50～30 km/h內(nèi)，平均減速度在1.8～2.2 m/s2內(nèi)。

3.2.6 部分?jǐn)?shù)據(jù)處理結(jié)果

圖3為制動穩(wěn)定性測試中橫擺角速度變化。對橫擺角速度1～2 s內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，橫擺角速度峰值為踩下制動踏板后2 s內(nèi)橫擺角速度絕對值的最大值。得出圖3中2車輛的橫擺角速度峰值分別為2.82 （°）/s和9.67 （°）/s，分析得出E車在對開路面制動時的橫擺角速度峰值較小，具有較好的制動穩(wěn)定性。

圖4為制動踏板力與制動減速度的關(guān)系。選用踏板行程大于5 mm至減速度到達(dá)4 m/s2范圍內(nèi)的制動踏板力和減速度計(jì)算制動踏板初期的力線性度。計(jì)算公式如式（1）。

[R2=F?A-FAn2F2-F2nA2-A2n]? ? ? ? ?（1）

式中：R2為線性度，F(xiàn)為制動踏板力，A為減速度，n為數(shù)據(jù)個數(shù)。

求得圖4中G車和H車的初期制動踏板力線性度分別為0.9 845和0.8 968。分析結(jié)果可以得出G車在踩下制動踏板初期的力線性度較好。

圖5為制動踏板力與制動減速度的關(guān)系。選用減速度在5～8 m/s2范圍內(nèi)的制動踏板力和減速度計(jì)算制動踏板末期的力線性度。計(jì)算方法與初期力線性度相同，求得圖5中I車、J車的末期制動踏板力線性度分別為0.9 998和0.8 767。分析結(jié)果可以得出I車在踩下制動踏板末期的力線性度較好。

選用踏板行程大于5 mm至減速度到達(dá)4 m/s2范圍內(nèi)的制動踏板行程和減速度計(jì)算線性度，如式（2）。

[R2=S?A-SAn2S2-S2nA2-A2n]? ? ? ? ? ? ? ? （2）

式中：S為制動踏板行程。

求得圖6中K車、L車的初期制動踏板行程線性度分別為0.9 888和0.8 004。分析結(jié)果可以得出K車在踩下制動踏板初期的行程線性度較好，駕駛員“隨踩隨有”的制動體驗(yàn)感更好。

圖7為輕微制動測試中車速由50 km/h減速至30 km/h過程中的制動減速度變化。對制動減速度數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合處理，輕微制動響應(yīng)時間為從踩下制動踏板開始至平均減速度達(dá)到90%所需要的時間。求得圖7中M車、N車的輕微制動響應(yīng)時間分別為0.09 s和0.64 s，分析結(jié)果可以得出M車在輕微踩下制動踏板時的響應(yīng)較快。

圖8為輕微制動測試中車速由50 km/h減速至30 km/h過程中制動減速度與車速的關(guān)系。減速度變化率K的計(jì)算公式如式（3）。

[K=Ax50-30-Ax10-5Ax50-30]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （3）

式中：[Ax50-30]為車速由50 km/h減速至30 km/h過程中的平均減速度，[Ax10-5]為車速由10 km/h減速至5 km/h過程中的平均減速度。

求得圖8中O車、P車的減速度變化率分別為5.99%和30.94%，分析結(jié)果可以得出O車在輕微踩下制動踏板時的減速度變化率較小，輕微制動時保持總體制動性能一致性的能力較好。

3.3 操縱穩(wěn)定性

3.3.1 車身側(cè)傾度測試

采用 GB/T 6323—2014《汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法》[8]中10.3所述方法。

3.3.2 避障試驗(yàn)

采用 GB/T 40521.2—2021 《乘用車緊急變線試驗(yàn)車道 第2部分：避障》[10]中第2部分所述方法。

3.3.3 中心區(qū)轉(zhuǎn)向特性測試

采用 GB/T 6323—2014《汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法》[8]中11.3所述方法。

3.3.4 低速轉(zhuǎn)向回正性能測試

試驗(yàn)車輛沿試驗(yàn)路段以（10±1） km/h車速直線行駛，隨后轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤至極限位置，待穩(wěn)定后迅速松開轉(zhuǎn)向盤，過程中保持車速不變。

3.3.5 高速轉(zhuǎn)向回正性能測試

采用 GB/T 6323—2014《汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法》[8]中8.3.2所述方法。

3.3.6 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入試驗(yàn)

采用 GB/T 6323—2014《汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法》[8]中6.3所述方法，試驗(yàn)車速為100 km/h，按穩(wěn)態(tài)側(cè)向加速度值為4 m/s2，預(yù)選轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的位置（輸入角）。

試驗(yàn)車輛以（100±2） km/h繞圓行駛，達(dá)到穩(wěn)態(tài)側(cè)向加速度4 m/s2時的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角作為預(yù)選轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角。車輛以（100±2） km/h的試驗(yàn)車速直線行駛，在橫擺角速度為（0±0.5）（°）/s的平衡條件下開始，以預(yù)先確定的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角幅值對轉(zhuǎn)向盤進(jìn)行頻率逐漸增加的連續(xù)正弦輸入，頻率由0.2 Hz逐漸增加至3 Hz，時長不少于20 s。試驗(yàn)過程中保持車速不變。

3.3.8 最小轉(zhuǎn)彎直徑測試

采用 GB/T 12540—2009《汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑、最小轉(zhuǎn)彎通道圓直徑和外擺值測量方法》[11]中4.1.1～4.1.3所述方法進(jìn)行試驗(yàn)。

3.3.9 轉(zhuǎn)向盤圈數(shù)測試

轉(zhuǎn)向盤處于中間位置，記下各測量變量的零線。緩慢而均勻地向左轉(zhuǎn)動測力轉(zhuǎn)向盤至轉(zhuǎn)角最大值，再反向轉(zhuǎn)動測力轉(zhuǎn)向盤（向右）至轉(zhuǎn)角最大值，最后（向左）轉(zhuǎn)動測力轉(zhuǎn)向盤至中間位置。記錄整個過程中各測量變量的變化。至少進(jìn)行3次試驗(yàn)。

3.3.10 部分?jǐn)?shù)據(jù)處理結(jié)果

圖9～圖14為操縱穩(wěn)定性部分?jǐn)?shù)據(jù)處理結(jié)果。圖9為穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)中車身側(cè)傾角與側(cè)向加速度的關(guān)系，采用GB/T 6323—2014《汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法》[8]中10.4所述方法對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，車身側(cè)傾度為曲線上側(cè)向加速度為2 m/s2處的平均斜率。求得圖9中Q車、R車的車身側(cè)傾度分別為2.95 （°）/g和6.03 （°）/g，分析結(jié)果可以得出Q車在穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)時側(cè)傾度較小。

圖10、圖11為側(cè)向加速度與轉(zhuǎn)向盤力矩關(guān)系回線組、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)向盤力矩關(guān)系回線組。采用GB/T 6323—2014《汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法》[8]中11.4所述方法對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對遲滯回線組進(jìn)行多項(xiàng)式擬合得到側(cè)向加速度遲滯與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角遲滯。求得S車、T車側(cè)向加速度遲滯分別為0.25 m/s2、1.70 m/s2，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角遲滯分別為0.38°、9.40°。

圖12中橫擺角速度超調(diào)量為橫擺角速度響應(yīng)第一個峰值超過新新穩(wěn)態(tài)值的部分與初始值之比。

圖13為轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入試驗(yàn)的側(cè)向加速度變化。采用GB/T 6323—2014《汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法》[8]中6.4所述方法對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，側(cè)向加速度響應(yīng)時間為側(cè)向加速度第一次達(dá)到穩(wěn)態(tài)值90%的時間。圖13中2車側(cè)向加速度響應(yīng)時間分別為0.22 s和0.47 s，分析結(jié)果可以得出W車轉(zhuǎn)向響應(yīng)速度較快。

圖14為掃頻試驗(yàn)中轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角輸入和橫擺角速度響應(yīng)的幅頻與相頻特性。采用GB/T 6323—2014《汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法》[8]中7.4所述方法對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，諧振頻率為幅頻特性諧振峰所對應(yīng)的頻率。求得圖14中2車輛的諧振頻率分別為1.77 Hz和0.43 Hz。

4 駕控性能指標(biāo)限值與得分計(jì)算方法

4.1 整車駕控性能指標(biāo)限值

選取不同品牌、級別、能源類型、變速器類型的經(jīng)典主流車輛做為樣本，按上文試驗(yàn)方法對樣本進(jìn)行大量試驗(yàn)，將得到的三級評價指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，所有車輛的評分值符合均值為80分、標(biāo)準(zhǔn)差為10分的正態(tài)分布（圖15），則有95.5%的車輛的得分在60～100分之間，從而得到指標(biāo)限值，如表7所示。

以車身側(cè)傾度（圖16）為例，樣本數(shù)量為53，由上述方法可計(jì)算出得分100的限值K100為3 （°）/g；得分60的限值K60為7 （°）/g。

根據(jù)消費(fèi)者對車輛性能的關(guān)注程度，并結(jié)合實(shí)際場景與工程經(jīng)驗(yàn)，劃定駕控性能各級指標(biāo)權(quán)重見表7。

4.2 整車駕控性能評價得分計(jì)算方法

將選定的測試指標(biāo)分為一級指標(biāo)、二級指標(biāo)、三級指標(biāo)（表1）。駕控性能總體得分根據(jù)一級指標(biāo)得分及權(quán)重計(jì)算得出，保留小數(shù)點(diǎn)后1位，如式（4）所示。

[S=i=13Si×ai]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（4）

式中：S為駕控性能的評價總分，i為一級指標(biāo)序號，Si和ai分別為序號為主的一級指標(biāo)得分及權(quán)重。

一級指標(biāo)得分根據(jù)二級指標(biāo)得分及權(quán)重計(jì)算得出，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位，如式（5）所示。

[Si=i=1niSij×bij]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （5）

式中：j為一級指標(biāo)內(nèi)二級指標(biāo)的序號，ni為第i個一級指標(biāo)的二級指標(biāo)數(shù)量，[Sij]、[bij]分別為序號為i的一級指標(biāo)內(nèi)序號為j的二級指標(biāo)的得分和對應(yīng)二級指標(biāo)的權(quán)重。

二級指標(biāo)得分根據(jù)三級指標(biāo)得分及權(quán)重計(jì)算得出，計(jì)算方法參考一級指標(biāo)得分計(jì)算方法。

三級指標(biāo)得分需根據(jù)試驗(yàn)測得的指標(biāo)結(jié)果結(jié)合表1中60分和100分對應(yīng)的指標(biāo)限值，通過線性插值方法計(jì)算得出，保留小數(shù)點(diǎn)后2位，計(jì)算結(jié)果大于100分時，按100分計(jì)算。

5 測試與評價方法驗(yàn)證

5.1 客觀測試結(jié)果

選取車型A、車型B、車型C進(jìn)行測試驗(yàn)證。車型A為某合資品牌兩廂緊湊型轎車；車型B為某合資品牌緊湊型SUV；車型C為某合資品牌中型SUV。3輛車的能源類型分別為：汽油、純電動、油電混合。3車測試結(jié)果與各級評分如表8所示。按上述方法計(jì)算二級指標(biāo)評分見表9、一級指標(biāo)評分以及整車駕控性能總得分見表10。

由表8和圖17中可以看出，車型A作為一款小排量燃油車，其動力駕駛性相比于純電動車、混動車動力駕駛性存在一定的劣勢。其中加速踏板響應(yīng)時間在低、中、高速加速時都比較長，中、高速加速時沖擊較大。在制動時初期制動踏板線性度比較差。操縱穩(wěn)定性方面，由于其車身較小、較輕，在避障試驗(yàn)（瞬態(tài)操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)）中表現(xiàn)一般，其他的操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)中表現(xiàn)較好。

車型B作為一款純電動車，加速性能、加速響應(yīng)比較好，但加速沖擊較大。制動性能、操縱穩(wěn)定性整體表現(xiàn)較好，由于車身較大、質(zhì)量較大導(dǎo)致制動穩(wěn)定性、機(jī)動性一般，以及中心區(qū)轉(zhuǎn)向特性一般。

車型C作為混合動力汽車，由于低速加速電動機(jī)提供動力，高速加速發(fā)動機(jī)提供動力，所以此款車在動力駕駛性方面優(yōu)于其他兩款車。由于車身大、車身高、整車質(zhì)量大，在制動性能與操縱穩(wěn)定性方面劣于其他兩款車，其中制動距離較長，穩(wěn)態(tài)操縱穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向響應(yīng)以及機(jī)動性較差。

5.2 主觀評價驗(yàn)證

主觀評價驗(yàn)證采用駕乘性能評價規(guī)則中的等級打分評價方法，即十分制，0.25分作為最小分度值。由CCRT主觀評價專家?guī)熘械?位專家對上述3車型進(jìn)行評價，主觀評價的一級指標(biāo)得分結(jié)果如表11所示。

由表11得出各個性能排序，加速性能：車型C＞車型B＞車型A；制動性能：車型A＞車型B＞車型C；操控性能：車型A＞車型B＞車型C。這與上文駕控性能測試得出的一級指標(biāo)結(jié)果排序一致。

由上文可見，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算出的得分與汽車的級別、能源類型等均存在聯(lián)系，并與主觀評價結(jié)果一致。所以本文中介紹的整車駕控性能測試評價方法是準(zhǔn)確的、可行的。

6 結(jié)束語

本文基于中國消費(fèi)者的出行場景提出了一種客觀的、科學(xué)的整車駕控性能測試評價方法。此方法實(shí)現(xiàn)了主觀評價與客觀評價的融合，基本覆蓋了消費(fèi)者使用場景中的關(guān)鍵性指標(biāo)，非常貼切消費(fèi)者日常駕駛時的感受，并且提出了一種帶有權(quán)重與標(biāo)準(zhǔn)限值的評分方法，可以更直觀地反映日常駕車場景中整車性能的優(yōu)劣。

汽車企業(yè)在新車型開發(fā)過程中，可采用本文中提到的測評工況以及評分方法對開發(fā)或驗(yàn)證階段的工程樣車進(jìn)行整車駕控性能的策略標(biāo)定及驗(yàn)證測評，達(dá)到整車開發(fā)目標(biāo)的定位。進(jìn)而推動產(chǎn)品的技術(shù)升級，最終提高消費(fèi)者的出行品質(zhì)。

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[11] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局， 中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑、最小轉(zhuǎn)彎通道圓直徑和外擺值測量方法： GB/T 12540—2009 [S]. 北京： 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2009

（責(zé)任編輯 梵鈴）