底盤操穩性目標設定淺析

楊必春

摘 要：本文介紹了底盤操穩性相關目標設定，為制定底盤操穩目標設定提供了參考。

關鍵詞：底盤 操穩性 目標設定

Analysis on the Setting of Chassis Stability Target

Yang Bichun

Abstract：This article introduces the target setting of chassis handling stability and provides a reference for setting the target setting of chassis handling stability.

Key words：chassis， handling stability， goal setting

1 引言

在進行新車設計開發過程中，首先要根據市場定位進行目標設定，然后才根據目標設定推進設計開發，目標設定可以分為整車級的目標設定、系統級的目標設定、零部件級的目標設定，本文主要介紹整車級底盤系統操穩性的客觀目標設定。內容主要包括：整體轉向特性（泊車性能、方向盤中間位置轉向、轉彎可控性）、整體操穩特性（制動俯仰度、不足轉向度、最大側向加速度、側傾度最高通過車速）等內容，希望能對從事底盤操穩目標設定有所幫助。

2 操穩客觀目標設定項目

2.1 泊車性能，見表1

2.2 方向盤中間位置轉向，見表2

2.3 轉彎可控性，見表3

2.4 整體操穩特性，見表4

3 操穩客觀目標項目對應的客觀測試分析

3.1 原地轉向客觀試驗

試驗方法：

（1）在水平的水泥路面，打開發動機，拉上手剎;（2）方向盤從中間位置勻速轉到左最大位置，然后回到右最大位置，然后回到左最大位置，最后回到中間位置;（3）試驗過程中，保持載荷狀態為半載;（4）測試的結果示意圖如下（方向盤轉角-方向盤力矩）：

這個試驗的結果就是對應目標設定里面的原地轉向力。

3.2 滾動轉向客觀試驗

試驗方法：

（1）在水平的水泥路面，打開發動機，一擋怠速行駛;（2）方向盤從中間位置勻速轉到左最大位置，然后回到右最大位置，然后回到左最大位置，最后回到中間位置;（3）試驗過程中，保持載荷狀態為半載;車速為10km/h;（4）測試的結果示意圖如下（方向盤轉角-方向盤力矩）：

這個試驗的結果就是對應目標設定里面的滾動轉向力。

3.3 On Center客觀試驗

試驗方法：

（1）方向盤以每5s一個周期進行輸入，每次至少4個周期;（2）來回做5次;（3）試驗過程中，保持載荷狀態為半載;車速為80km/h，側向加速度為0.2或0.4;（4）測試的結果示意圖如下（參考某車型）

●（方向盤轉角-橫擺角速度）：

上圖方向盤轉角與橫擺角速度關系的斜率就代表橫擺角速度增益;

●（方向盤力矩-方向盤轉角）：

上圖方向盤力矩與方向盤轉角關系的斜率就代表轉向系統剛度;

●（方向盤轉角-側向加速度）：

方向盤轉角與側向加速度關系中，側向加速度為0時，對應的方向盤轉角的寬度既是側向加速度死區的方向盤轉角;

●（方向盤力矩-側向加速度）：

方向盤力矩與側向加速度關系中，側向加速度為0時對應的方向盤力矩高度既是側向加速度死區的方向盤力矩;

●（方向盤力矩-方向盤轉角）：

方向盤力矩與方向盤轉角的關系中，方向盤力矩為0是對應的方向盤轉角寬度即力矩死區方向盤轉角;

3.4 掃頻轉向試驗

試驗方法：

（1）將車速提高到80km/h，并穩定;

（2）控制方向盤輸入，從最低頻率0.2Hz開始逐漸線性增加輸入頻率至4Hz，同時使得側向加速度達到0.2g;（3）試驗過程中，保持載荷狀態為半載;（4）測試的結果示意圖如下（參考某車型）

●（橫擺角速度增益-頻率）：

上圖為橫擺角速度增益與頻率的關系中，頻率為0.2時作為穩態相應，即橫擺角速度增益;

●（側向加速度增益-頻率）：

側向加速度增益與頻率的關系中，頻率為0.2時作為穩態相應，即側向加速度增益;

●（橫擺角速度增益延遲-頻率）：

橫擺角速度增益延遲與頻率的關系中，各頻率對于的延遲時間即橫擺角速度增益延遲時間;

●（側向加速度增益延遲-頻率）：

側向加速度增益延遲與頻率的關系中，各頻率對于的延遲時間即側向加速度增益延遲時間;

●（側傾角增益-頻率）：

側傾角增益與頻率的關系，最大側傾角增益與穩態側傾角增益的比值即使側傾阻尼或側傾度;

3.5 斜坡制動試驗

試驗方法：

（1）首先完成2*100km/h 0.6g制動使得制動系統進入熱態;（2）加速至100km/h，掛入空擋，滑行至80km/h，以50N/s的制動力進行制動，確保在車速20km/h之前ABS能夠工作;（3）試驗過程中，保持載荷狀態為半載;（4）測試的結果示意圖如下（參考某車型）

●（俯仰角-縱向加速度）：

上圖為縱向加速度與俯仰角的關系，對應的斜率即為制動俯仰度;

3.6 穩態回轉試驗

試驗方法：

（1）以定半徑來完成試驗（R=30m）;（2）緩慢增加車速，修正方向盤角度使得車保持在固定的半徑上，側向加速度的增速等于0.02g/s，直到側向加速度達到最大;（3）試驗過程中，保持載荷狀態為半載;（4）測試的結果示意圖如下（參考某車型）

●（方向盤轉角-側向加速度）：

上圖方向盤轉角與側向加速度關系的斜率就代表方向盤處的不足轉向度;

●（方向盤轉角-側向加速度）：

上圖方向盤轉角達到最大時對應的側向加速度就是最大側向加速度;

3.7 雙移線試驗

試驗方法：

（1）根據要求擺好樁;（2）從低速開始，不斷提高速度，在各個穩定車速下通過樁，要求不制動，不碰樁，最后采用最高能穩定通過的速度;（3）試驗過程中，保持載荷狀態為半載;（4）測試的結果示意圖如下（參考某車型）

●（車速-時間）：

4 操穩客觀目標項目對應的主觀評價項目

4.1 泊車性能

4.2 方向盤中間位置轉向

4.3 轉彎可控性，見表7

4.4 整體操穩特性，見表8

5 結語

（1）底盤操穩目標設定，是指導操穩方面產品設計和性能調校的技術文件;制定目標設定的一般思路是：先對市場上的標桿車進行客觀測試、主觀評價、K&C測試、CAE分析和優化，然后再根據我們對目標車的市場定位進行合理的目標設定。（2）目標設定不是定得越高越好，要符合車子的市場定位，要考慮經濟性，不能盲目追求搞性能的車。（3）目標設定要以本企業的情況出發，對性能方面的要求，我們可以持續的改進。（4）目標設定要具有可衡量性，要有對應的客觀測試及主觀評價相對應。

參考文獻：

[1]汽車理論于志生機械工業出版社.2009.3.