中间位置操纵稳定性的客观评价方法共12页

1）平均方向盘力矩梯度 将数据进行线性回归，其直线斜率定义为平均方向盘力矩梯度。因为驾驶
员对车辆感觉有滞后，特别对新手来说对细微处不能很好感觉，更多感觉到的 是一种平均程度，它是中心区转向时“路感”的平均度量。用此指标能反映大 多数司机的情况。
2）平均方向盘力矩梯度方差 实验数据与回归后直线的方差为平均方向盘力矩梯度方差。由于静摩擦、转向 系统柔性特别是动力转向助力等原因造成了系统非线性，因此，此项指标也是 对总体非线性程度的评价。方差越小，说明这些影响非线性的因素较小，反之 就越大。
4）转向迟滞 转向迟滞等于侧向加速度在正负0.1g之间的曲线所包围的面积再除以0.2g。
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其他评价指标
郭孔辉在此基础上提出的三个新评价指标：
平均转向灵敏度：
将整个中心区操纵性实验数据进行线性回归，其直线斜率的倒数除以100定义 为平均转向灵敏度。他的大小介于0.1g转向灵敏度与最小灵敏度之间，因为驾 驶员对车辆感觉有滞后，特别对新手来说对细微处不能很好的感觉，更多感觉 到的是中心区平均灵敏度，因此，用此指标能反映大多数司机的情况。
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2）侧向加速度为0g时的方向盘力矩 侧向加速度为0g时的方向盘力矩主要反映转向系统的干摩擦。
3）侧向加速度为0g时方向盘力矩梯度 侧向加速度为0g时的方向盘力矩梯度就是方向盘力矩随侧向加速度的变化
率，表征了车辆在直线行驶时的“路感”，它主要受到主销几何参数和总传动 比的影响。在装有动力转向的车辆上，转向机阀中扭力杆的刚度、转阀的设计 及转向系统摩擦都会对其产生影响。
线性回归的相关系数：
定义为灵敏度线性化系数评价指标，越接近1越好，这与线性度指标类似。
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3、方向盘力矩对方向盘转角 有两个评价参数由方向盘力矩对转角特性关系图中导出，它们是0度转角时
方向盘力矩及0度转角时方向盘力矩梯度，即常提到的转向的“刚度”，这个 术语可能来自于此参数的单位（如：每单位角位移变化引起的力矩变化）。然 而，这个参数并不是通常意义上的转向系统刚度。这些特性更接近需要精确控 制操作（如闭环控制）的“感觉”，而在正常公路行驶时的转向开环控制意义 不大。
方向盘力矩特性即方向盘力矩对侧向加速度特性。力矩梯度以及力矩梯度 的线性度是表示了方向盘的力矩特性的两个稳态评价指标。力矩梯度是指中心 区侧向加速度对方向盘力矩的变化率dy/dT，因此，力矩梯度越小，侧向加速度 引起的力矩越大。力矩梯度的线性度，是指中心区力矩梯度与非中心区力矩梯 度之比。实验表明，力矩梯度的线性度越小，驾驶员的主观评价越高。
中间位置操纵稳定性的客观评 价方法技术整理比亚迪汽车
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一、前言
中间位置指的是车辆高速行驶时在直线行使位置附近，方向盘转动范围不 太大，转动速度缓慢，侧向加速度较小时的一个区域，这个操纵区域称为中间 位置（on-center）统计结果显示，车辆在高速行驶时，驾驶员绝大多数操纵行 为发生在方向盘转动范围不太大，侧向加速度较小的一个区域内，需要急打方 向的紧急情况相对较少，在高速公路上尤其如此。在评估车辆高速行驶的操纵 性能时，中间位置的路感是一个非常重要的问题，汽车的很多高速操纵稳定性 能指标，例如经常评价的车辆是否发飘的问题就需要在这个区域内进行评估。 另外，转向系统的非线性特性在转向过程中起着非常重要的作用，尤其是在中 间位置。因此，在研究路感各影响因素的同时，重点需要研究干摩擦、液压助 力等非线性特性的影响。评价采用的客观评价指标，主要是那些与主观性评价 相关性好的中间位置操纵稳定性客观评价指标。
4）侧向加速度为0.1g处的方向盘力矩 侧向加速度为0.1g的方向盘力矩值代表了方向盘非线性力的大小。 5）侧向加速度为0.1g处方向盘力矩梯度
0.1g处方向盘力矩梯度代表车辆的非线性路感，反映的是车辆驶离直线行 驶位置时的“路感”。动力转向的车辆在0.1g时的力矩和力矩梯度比机械转向 器要小很多，因此路感比机械转向差。
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3）线性回归的相关系数 线性回归的相关系数定义为“方向盘力矩梯度线性化系数”评价指标，越
接近1越好，这与线性度指标类似。 另外，日本丰田公司的Akira Higuchi 和Hideki Sakai经过多次试验，采用多个
驾驶员，研究中心区操纵稳定性的评价方法。根据中心区操纵稳定性的主观评 价与客观评价指标的相关性，分别从三个方面得出了以下结论[14]： 4、方向盘力矩特性
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2、方向盘转角VS侧向加速度
从图中提取的评价指标：转向灵敏度、最小转向灵敏度和转向迟滞。
1）转向灵敏度
侧向加速度为0.1g时曲线斜率的倒数反映的是转向灵敏度。单位g/°。
2）最小转向灵敏度
图上侧向加速度0g-0.1g之间的曲线上最大斜率处，其值的倒数为最小转向
灵敏度，这个灵敏度通常比0.1g的转向灵敏度低很多，主要原因在于非线性的
平均灵敏度方差：
定义实验数据与回归后支线的方差为平均灵敏度方差，由于静摩擦、转向系统 柔性等原因造成了非线性，因此，此项指标也是对总体非线性程度的评价。方 差越小，说明这些影响非线性的因素越小，反之越大。如果说0.1g是灵敏度及 最小灵敏度是对代表性点处细节的评价，则郭孔辉的这两个指标是对整个中心 转向区的综合评价。
可以通过侧向加速度、方向盘力矩和方向盘转角三者之间的相互关系对整 车的操稳进行评价。
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1、方向盘力矩VS侧向加速度
从图中提取出五个评价指标：
1）方向盘力矩为0时的车辆侧向加速度 方向盘力矩为0时的汽车侧向加速度表征了汽车的回正性能。为了理解这
个指标意义，可以设想汽车在移线运动中方向盘最后要回到直线行驶的位置之 前，若松开方向盘，车辆并不会回到直线行驶的位置而会“卡住”在某处。显 然，此时方向盘力矩为0，但汽车仍在做大半径的曲线运动，仍有一定的侧向 加速度，此加速度越小表明汽车的回正性能越好。
转向柔性，在中间位置转向系比较高的转向柔性和横摆冲击会减小最小转向灵
敏度。
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3）转向灵敏度比 转向灵敏度与最小转向灵敏度的比值。因为在某种程度上最小转向灵敏度
也与0.1g处的转向灵敏度成比例的变化，因此可以将二转向灵敏度进行比较， 可以排除由转向柔性对系统分析的干扰，通用公司后来定义此比值为“线性 度”。此项指标也可作为车辆易于驾驶程度的评价指标，线性度越高，说明车 辆响应变化率与输入变化率的比例化程度越高，车辆也就越容易驾驶，这一点 对新司机而言尤显重要。