底盤操穩(wěn)性目標(biāo)設(shè)定淺析

楊必春

摘 要：本文介紹了底盤操穩(wěn)性相關(guān)目標(biāo)設(shè)定，為制定底盤操穩(wěn)目標(biāo)設(shè)定提供了參考。

關(guān)鍵詞：底盤 操穩(wěn)性 目標(biāo)設(shè)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(jìn)行新車設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，首先要根據(jù)市場定位進(jìn)行目標(biāo)設(shè)定，然后才根據(jù)目標(biāo)設(shè)定推進(jìn)設(shè)計(jì)開發(fā)，目標(biāo)設(shè)定可以分為整車級(jí)的目標(biāo)設(shè)定、系統(tǒng)級(jí)的目標(biāo)設(shè)定、零部件級(jí)的目標(biāo)設(shè)定，本文主要介紹整車級(jí)底盤系統(tǒng)操穩(wěn)性的客觀目標(biāo)設(shè)定。內(nèi)容主要包括：整體轉(zhuǎn)向特性（泊車性能、方向盤中間位置轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)彎可控性）、整體操穩(wěn)特性（制動(dòng)俯仰度、不足轉(zhuǎn)向度、最大側(cè)向加速度、側(cè)傾度最高通過車速）等內(nèi)容，希望能對(duì)從事底盤操穩(wěn)目標(biāo)設(shè)定有所幫助。

2 操穩(wěn)客觀目標(biāo)設(shè)定項(xiàng)目

2.1 泊車性能，見表1

2.2 方向盤中間位置轉(zhuǎn)向，見表2

2.3 轉(zhuǎn)彎可控性，見表3

2.4 整體操穩(wěn)特性，見表4

3 操穩(wěn)客觀目標(biāo)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的客觀測試分析

3.1 原地轉(zhuǎn)向客觀試驗(yàn)

試驗(yàn)方法：

（1）在水平的水泥路面，打開發(fā)動(dòng)機(jī)，拉上手剎;（2）方向盤從中間位置勻速轉(zhuǎn)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(yàn)過程中，保持載荷狀態(tài)為半載;（4）測試的結(jié)果示意圖如下（方向盤轉(zhuǎn)角-方向盤力矩）：

這個(gè)試驗(yàn)的結(jié)果就是對(duì)應(yīng)目標(biāo)設(shè)定里面的原地轉(zhuǎn)向力。

3.2 滾動(dòng)轉(zhuǎn)向客觀試驗(yàn)

試驗(yàn)方法：

（1）在水平的水泥路面，打開發(fā)動(dòng)機(jī)，一擋怠速行駛;（2）方向盤從中間位置勻速轉(zhuǎn)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(yàn)過程中，保持載荷狀態(tài)為半載;車速為10km/h;（4）測試的結(jié)果示意圖如下（方向盤轉(zhuǎn)角-方向盤力矩）：

這個(gè)試驗(yàn)的結(jié)果就是對(duì)應(yīng)目標(biāo)設(shè)定里面的滾動(dòng)轉(zhuǎn)向力。

3.3 On Center客觀試驗(yàn)

試驗(yàn)方法：

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

●（方向盤轉(zhuǎn)角-橫擺角速度）：

上圖方向盤轉(zhuǎn)角與橫擺角速度關(guān)系的斜率就代表橫擺角速度增益;

●（方向盤力矩-方向盤轉(zhuǎn)角）：

上圖方向盤力矩與方向盤轉(zhuǎn)角關(guān)系的斜率就代表轉(zhuǎn)向系統(tǒng)剛度;

●（方向盤轉(zhuǎn)角-側(cè)向加速度）：

方向盤轉(zhuǎn)角與側(cè)向加速度關(guān)系中，側(cè)向加速度為0時(shí)，對(duì)應(yīng)的方向盤轉(zhuǎn)角的寬度既是側(cè)向加速度死區(qū)的方向盤轉(zhuǎn)角;

●（方向盤力矩-側(cè)向加速度）：

方向盤力矩與側(cè)向加速度關(guān)系中，側(cè)向加速度為0時(shí)對(duì)應(yīng)的方向盤力矩高度既是側(cè)向加速度死區(qū)的方向盤力矩;

●（方向盤力矩-方向盤轉(zhuǎn)角）：

方向盤力矩與方向盤轉(zhuǎn)角的關(guān)系中，方向盤力矩為0是對(duì)應(yīng)的方向盤轉(zhuǎn)角寬度即力矩死區(qū)方向盤轉(zhuǎn)角;

3.4 掃頻轉(zhuǎn)向試驗(yàn)

試驗(yàn)方法：

（1）將車速提高到80km/h，并穩(wěn)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(shí)使得側(cè)向加速度達(dá)到0.2g;（3）試驗(yàn)過程中，保持載荷狀態(tài)為半載;（4）測試的結(jié)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(guān)系中，頻率為0.2時(shí)作為穩(wěn)態(tài)相應(yīng)，即橫擺角速度增益;

●（側(cè)向加速度增益-頻率）：

側(cè)向加速度增益與頻率的關(guān)系中，頻率為0.2時(shí)作為穩(wěn)態(tài)相應(yīng)，即側(cè)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(guān)系中，各頻率對(duì)于的延遲時(shí)間即橫擺角速度增益延遲時(shí)間;

●（側(cè)向加速度增益延遲-頻率）：

側(cè)向加速度增益延遲與頻率的關(guān)系中，各頻率對(duì)于的延遲時(shí)間即側(cè)向加速度增益延遲時(shí)間;

●（側(cè)傾角增益-頻率）：

側(cè)傾角增益與頻率的關(guān)系，最大側(cè)傾角增益與穩(wěn)態(tài)側(cè)傾角增益的比值即使側(cè)傾阻尼或側(cè)傾度;

3.5 斜坡制動(dòng)試驗(yàn)

試驗(yàn)方法：

（1）首先完成2*100km/h 0.6g制動(dòng)使得制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)入熱態(tài);（2）加速至100km/h，掛入空擋，滑行至80km/h，以50N/s的制動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)，確保在車速20km/h之前ABS能夠工作;（3）試驗(yàn)過程中，保持載荷狀態(tài)為半載;（4）測試的結(jié)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(guān)系，對(duì)應(yīng)的斜率即為制動(dòng)俯仰度;

3.6 穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)

試驗(yàn)方法：

（1）以定半徑來完成試驗(yàn)（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(cè)向加速度的增速等于0.02g/s，直到側(cè)向加速度達(dá)到最大;（3）試驗(yàn)過程中，保持載荷狀態(tài)為半載;（4）測試的結(jié)果示意圖如下（參考某車型）

●（方向盤轉(zhuǎn)角-側(cè)向加速度）：

上圖方向盤轉(zhuǎn)角與側(cè)向加速度關(guān)系的斜率就代表方向盤處的不足轉(zhuǎn)向度;

●（方向盤轉(zhuǎn)角-側(cè)向加速度）：

上圖方向盤轉(zhuǎn)角達(dá)到最大時(shí)對(duì)應(yīng)的側(cè)向加速度就是最大側(cè)向加速度;

3.7 雙移線試驗(yàn)

試驗(yàn)方法：

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

●（車速-時(shí)間）：

4 操穩(wěn)客觀目標(biāo)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的主觀評(píng)價(jià)項(xiàng)目

4.1 泊車性能

4.2 方向盤中間位置轉(zhuǎn)向

4.3 轉(zhuǎn)彎可控性，見表7

4.4 整體操穩(wěn)特性，見表8

5 結(jié)語

（1）底盤操穩(wěn)目標(biāo)設(shè)定，是指導(dǎo)操穩(wěn)方面產(chǎn)品設(shè)計(jì)和性能調(diào)校的技術(shù)文件;制定目標(biāo)設(shè)定的一般思路是：先對(duì)市場上的標(biāo)桿車進(jìn)行客觀測試、主觀評(píng)價(jià)、K&C測試、CAE分析和優(yōu)化，然后再根據(jù)我們對(duì)目標(biāo)車的市場定位進(jìn)行合理的目標(biāo)設(shè)定。（2）目標(biāo)設(shè)定不是定得越高越好，要符合車子的市場定位，要考慮經(jīng)濟(jì)性，不能盲目追求搞性能的車。（3）目標(biāo)設(shè)定要以本企業(yè)的情況出發(fā)，對(duì)性能方面的要求，我們可以持續(xù)的改進(jìn)。（4）目標(biāo)設(shè)定要具有可衡量性，要有對(duì)應(yīng)的客觀測試及主觀評(píng)價(jià)相對(duì)應(yīng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]汽車?yán)碚撚谥旧鷻C(jī)械工業(yè)出版社.2009.3.