汽車制動性能分析方法

葉志偉

摘 要：汽車制動性能分析是汽車設計中的重要環(huán)節(jié)。通常情況下，整車廠通過制動性能試驗和專業(yè)人員的主觀評價來評判車輛的制動性。簡要分析了基于用戶打分的制動性能分析方法，并結合主成分分析方法提取出用戶較為敏感的指標。在具體工作中，將多種分析方法結合起來，能夠進一步明確制動性能的整改方向。

關鍵詞：制動性能；主成分分析；汽車設計；主觀評價

中圖分類號：U462.3+2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.110

近年來，汽車保有量逐年增長，人們對汽車性能也提出了更高的要求。制動性能是評價整車性能的關鍵因素，而良好的制動性能不僅要求車輛要“停得住”，還要求其制動品質要靠得住。在日常生活中，人們常常抱怨剎車“不好用”，但是，很難具體定義“不好用”。

1 制動性試驗

試驗是一種基于測試數(shù)據(jù)的分析方法，它不會因為用戶感受不同而存在偶然性。

汽車的制動性能關系著行人、車內人員的安全，而國標嚴格規(guī)范了制動試驗。雖然國標規(guī)定了汽車上路的最基本要求，但并未對制動品質提出具體的要求。與此同時，各汽車企業(yè)也對制動性試驗提出了一定的要求，希望通過量化影響制動品質，從而優(yōu)化汽車的制動性能。

試驗中的主要測試包括制動力分配、制動減速度試驗、制動衰退試驗、制動直線穩(wěn)定性試驗、踏板力與踏板行程試驗和制動過程NVH等。這些測試指標均由試驗設備直接或間接獲取，而且試驗數(shù)據(jù)能夠反映制動品質。

2 主觀評價

在工程師研究品質問題時，主要采用的是主觀評價法。因為測試數(shù)據(jù)無法反映駕駛者的細微感受，所以，其主觀評價是非常重要的。

成熟的整車企業(yè)都有一套完整的主觀評價體系，訓練有素的評價工程師可通過汽車工況為其某一性能打分。主觀評價指標一般不容易量化，它偏重于工程師的駕駛感受，而評價指標是企業(yè)常年積累的結果，對改善汽車性能有很大的指導意義，也對評價工程師有較高的要求。

3 主成分分析方法

一般情況下，整車企業(yè)是用制動性試驗結合主觀評價的方法分析車輛的制動性能。對于國內評價體系尚未完善的整車企業(yè)，可以借鑒成熟的試驗方式和試驗指標完成對車輛的客觀評價。然而，主觀評價受工程師主觀感受的影響較大。在完善評價體系、改善車輛制動性能的過程中，有必要尊重用戶的感受。

不同的分析指標都是相互關聯(lián)的，它們有非線性關系。比如，制動力與制動踏板行程是矛盾的，要想將制動力變小，就要犧牲制動踏板行程。由此可見，人機工程指標與操作力指標有一定的關聯(lián)性。在具體工作中，不能簡單地分析每項指標來判斷換擋性能，要綜合考慮多方面因素。多元分析主要針對的是多個變量，它能夠表明各變量之間的關系、相互依存性及其相對重要性。具有代表性的分析方法有主成分分析、聚類分析、典型相關分析和判別分析等。

3.1 主成分分析的特點

主成分分析是盡可能用簡單的方式表達所研究的現(xiàn)象，而又不能損失很多有價值的信息。它能將原來多而冗雜的信息轉換為不關聯(lián)的綜合指標，起到了解釋統(tǒng)計、分析結果的作用。

用戶調查中涉及到的指標比較多，很難判斷孰輕孰重。主成分分析的主要任務是綜合分析用戶在使用車輛制動系統(tǒng)時對其性能提出的要求。這種方法將眾多指標轉化為少數(shù)不相關的綜合指標，以解釋全部資料中幾個變異的變量，即所謂的“主成分”，進而解釋資料的綜合性指標。另外，在此過程中，要系統(tǒng)地分析制動性能方面存在的問題，深入分析嚴重影響用戶換擋的問題，并找出品質不佳的原因。

3.2 主成分分析的過程

分析目標的過程就是尋找對制動性能影響較大的指標，由用戶打分確定某一指標的劣化程度。

3.3 主成分分析的應用

與主觀評價一樣，主成分分析中列舉出了一系列指標。因為分析結果面對的是一般消費者，所以，要簡化和篩選相關指標。一般消費者難以完成極限工況，因此，主成分考量的是一般制動情況下消費者對整車制動性能的認識。

使用者能夠感受到且比較敏感的指標如表1所示。

經過相關計算得出特征值和貢獻率。前4個特征值的貢獻率達到85%以上，主成分分析良好。第一主成分代表的是制動踏效感、制動點頭、制動踏入感和制動力振顫。這說明，4個評價指標是影響用戶體驗感的因素。

4 結束語

建立完善的評價體系需要企業(yè)長期積累相關數(shù)據(jù)。通過市場導向和用戶評價，企業(yè)能夠很快掌握市場對汽車制動性能提出的需求，還能幫助它建立自己的評價體系。運用主成分分析方法，可以從大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)中提取出用戶敏感之處以及其他的產品不足之處，讓企業(yè)了解自己產品的制動性能，增強產品改進的目的性，以滿足市場發(fā)展的需要。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕