车辆加速系统性能评价优化

第56卷 第1期Vol. 56 No. 1

2018年1月

January 2018农业装备与车辆工程

AGRICULTURAL EQUIPMENT & VEHICLE ENGINEERING

doi:10.3969/j.issn.1673-3142.2018.01.020

车辆加速系统性能评价优化

张华清，常朕，穆加彩

（200438 上海市 上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心）

[摘要] 以某商用车公司开发的某款车型为例，为提升某车型的驾驶质量，以系统增益为优化目标，调整

整车的Acceleration Pedal Map、Gear Shift Program等相关标定策略，最终通过驾驶质量客观试验及主观评

价对车辆的驾驶质量性能进行验收，试验结果及评价结果均达到了预定目标。

[关键词] 驾驶质量；系统增益；Acceleration Pedal Map；Gear Shift Program

[中图分类号] U461 [文献标识码] B [文章编号] 1673-3142(2018)01-0086-04

Performance Evaluation and Optimization of Vehicle Acceleration System

Zhang Huaqing, Chang Zhen, Mu Jiacai

(SAIC Motor Corporation Limited Commercial Vehicle Technology Center, Shanghai 200438, China) [Abstract] Take a certain type of vehicle developed by a commercial car company as an example. To improve the driving quality of a certain type of vehicle, taking system gain as optimization target, adjust the acceleration pedal map, gear shift program and other related calibration strategy, finally carry out acceptance through objective test and subjective evaluation of driving quality. Test results and evaluation results have reached the target.

[Key words] drive quality; system gain; acceleration pedal map; gear shift program

0 引言

随着中国汽车保有量的不断增长，人们对于汽车的驾驶性能要求越来越高。为了满足客户日益增长的需求[1]，整车性能研发工程师需要抽象化客户需求，开发出更贴近客户需求的性能模型并优化它，以获得令用户满意的性能表现。驾驶质量，这个名词越来越受到研发工程师乃至汽车用户的关注。

1 驾驶质量开发

1.1驾驶质量的定义

驾驶质量是指：车辆驾驶人员感受车辆对人为操控的响应，这种响应主要指车辆纵向加速度相关特性。驾驶质量包含以下特性：（1）主要表现为部分油门特性；（2）侧重于车辆的低频响应；（3）线性输入对应线性输出的加速度关系；（4）平稳、流畅的主观驾驶感觉。

而传统的动力性仅指WOT（Wide Open Throttle）性能，即油门深度踩到最大（100%）时车辆的动力性能[2]。它属于驾驶质量的一部分，但是只能代表一些极端工况下的车辆性能。而驾驶质量更能贴近用户的实际需求，因为大部分工况下，用户只会进行POT（Part Open Throttle）操作。图1为根据调查研究获得的用户平常习惯踩下的油门深度分布。

1.2 驾驶质量测试的参数

图2是驾驶员行车时，驾驶信息的输入情况。

收稿日期: 2017-05-03 修回日期: 2017-05-12

图1用户平常习惯踩下的油门深度

Fig.1 Users’ usual habit of stepping depth on the throttle

油门深度/%

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

操

作

/

%

60

50

40

30

20

10

50.8

23.8

11.9

6.1 3.2 1.7 1.0

0.70.50.3

图2 驾驶员信息输入图

Fig.2 Driver information input

加速度

车辆后部信息

座椅压力和摩擦力制动和加速感加速踏板力和位移

车辆前部信息

转向操纵感

87

第56卷 第1期

测试驾驶质量时，一般将整个车辆看成一个黑匣子，来测试输入参数与车辆响应之间的关系。测量的方式以及测量的参数如下：

（1）通过踏板力和踏板力行程传感器来测量加速踏板力/行程/深度；（2）通过加速度传感器测量车辆的速度/纵向加速度；（3）通过从汽车管理系统读出发动机转速。1.3系统增益的定义

系统增益(g/mm)是指车辆在匀速行驶条件下快速踩下加速踏板一定深度，车辆所获得的瞬时加速度(g)除以深度(mm)。标准加速踏板深度有7.5 mm/10.0 mm/12.5 mm/15 mm/17.5 mm/20 mm，其中重点关注12.5 mm 这一深度。

通过大量的市场调查，车辆系统增益可划分出4个区间，用以满足不同的市场需求，如图3所示。

本文将通过某车型的系统增益性能优化过程抽丝剥茧，力图将整车开发过程中对于驾驶质量影响最大的一些因素展现出来[3]。在整车硬件配置已基本确定之后，对于系统增益影响最大的因素为Acceleration Pedal Map（以下简称APM）、Gear Shift Program（以下简称GSP）等相关标定策略。本文基于某商用车技术中心开发的某款车型进行研究。当该车型中、小油门时，加速性能不足，严重影响了驾驶质量。本文的研究内容就是致力于找出加速性能不足的原因，并最终提高加速性能，从而提高顾客的满意度，提高销量，更好地占领市场。

2 实验

通过对整车进行实验、找出该车型在中、小油门时加速性能不足的原因，并分析原因。

2.1实验工具

实验工具主要如下：

（1）车速测量设备：校准过的光学传感器。①车速区间：0.5 km/h 到300 km/h；②距离精度：2.2 mm；③ 测量偏差：<±0.1 %

（2）加速计：加速计必须具备±2.0 G 的工作区间，±1.0 %的准确度，0.005 G 的精度。

（3）转速计：发动机转速计必须具备±0.15 %的准确度，以及10 r/min 的精度。

（4） 数据采集系统：数据采集系统（DAC）必须能够记录所有试验参数，时间准确度为±0.1%。数据采集系统必须能够以最少每秒100个数据样本的存储速度，采集所有试验参数数据2 min，精度为1/2 048。

（5）加速踏板传感器[4]（APS）： 将数字万用表（DMM）连接到APS 输出。为保证APS 正常工作，检查从节气门关闭到全开的电压变化。使用电压计来监测试验其余时间的电压输出，在不踩油门、节气门开度为零时，读取数字万用表和记录APS 输出电压，踩油门直至油门深度最大值，记录输出电压。关闭发动机，打开引擎盖，通过操作节气门连杆机构，将节气门开度调至最大。读取并记录数据列表上的APS 电压。用读取的电压数据来校准DAC。

（6）车辆称重：磅秤必须具备±3 kg 的准确度。

（7）胎压压力计：胎压压力计必须具备±5 kPa 的准确度。2.2实验原理

实验原理如图4所示。

2.3试验过程

该车型中、小油门时，加速性能不足，严重影响了驾驶质量的问题。首先，需要安装好一个固定装置限制加速踏板行程，如图5所示。

图3 车辆系统增益Fig.3 Vehicle system gain

系统增益/(g /m m )

0.0160.014

0.0120.0100.0080.0060.0040.002

车速/(km/h)

60 80 100 120 140

舒适型—一般响应

平衡型—线性响应激进型—高速响应非常激进型—极速响应

图4 实验原理图

Fig.4 Experimental schematic diagram

张华清 等：车辆加速系统性能评价优化