汽车转向性能主观评价动力学因素分析

【摘要】汽车转向性能，是汽车底盘性能的重要组成部分。对其动力学性能的研究，是汽车研发过程中非常重要的一环。为了满足设计需求，汽车设计者须要对转向性能进行基于总成特性的主观评价。对汽车转向性能主观评价的探索近年来备受各大车企的关注。在进行主观评价时，各公司都是通过真实的有评车能力的驾驶员，对对标车或试验车进行的，汽车转向性能的主观评价亦是如此。主观评价的对象是实车，评价场地是真实的试验场地，评价的结论是由评车师感觉获得的。然而，基于实车的主观评价具有一些不足，如试验周期长、成本高，评车师水平参差不齐，试验车可调部分较少等。为了解决这些不足之处，本文对汽车转向性能主观评价进行探索，主要的研究内容是分析每个评价项目中负面现象的动力学因素。不同于传统的基于评车师感受的主观评价，本文对转向性能主观评价进行动力学分析，意图寻找车辆中影响评车师感受的物理信号并将物理信号通过数学方法，转化为能够用以衡量负面现象大小程度的特征量。通过将主观评价中评车师的主观感受信号化，使主观评价提前至设计阶段成为可能。本文主要研究内容如下：首先，通过对多个评车师进行采访调研，并参考国内外主要车企与研究机构的主观评价体系，确定了转向性能主观评价的各个项目以及其对应的试验工况。转向性能是车辆在转向输入不为零时的车辆的运动性能，主要包括方向盘力特性，转向响应特性，转向回正特性、轨迹保持特性以及侧倾特性。在这些特性中，本文选取主观评价需要关注的方面，并以负面现象为线索，将转向性能主观评价分为十个评价项目，分别描述其各个负面现象，分析其动力学原理，并总结激发这些现象需要的试验工况。然后，在调研了大量评车师的经验后，本文分析并选取了与每个负面现象有关的物理信号，这些物理信号是评车师评价汽车负面现象的依据。一个负面现象有多个物理信号对应，不同的负面现象可能需要同一种物理信号，但对信号的分析角度不同。本文发现，评车师在对转向性能进行主观评价的过程中，对于反应转向性能的同一个方面的负面现象，需要观察的物理信号也相似。所以本文基于转向性能，对获取特征量的数学方法进行了讨论。随后，对每个负面现象具体分析，总结出与负面现象对应的特征量的计算方法。最后，本文进行了模拟器试验，验证这些物理信号能否被工况激发，以及其能否有效反应负面现象的强烈程度。本文本次试验使用ASCL（汽车仿真与控制国家重点实验室）的模拟器。与实车试验相比，模拟器试验具有试验数据输出多而准确、试验场地不受天气干扰、试验道路自由设定、试验无危险、试验车动力学参数自由调整等优点。通过试验，验证了在激发出负面现象时，物理信号能够有明显的变化。
【作者】陈宇辰；
【导师】管欣；
【作者基本信息】吉林大学，车辆工程，2014，硕士
【关键词】转向性能；主观评价；动力学因素；物理信号；

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