謝杰聰，陳龍

（廣州汽車集團(tuán)股份有限公司汽車工程研究院，廣東 廣州 511434）

前言

汽車的制動系統(tǒng)作為車輛的重要安全系統(tǒng)，其性能的好壞直接影響駕乘人員的出行安全。為此，在車型開發(fā)階段，進(jìn)行大量的性能試驗(yàn)，以驗(yàn)證制動性能是否達(dá)標(biāo)。然而，汽車的最終使用者是人，車輛制動性能是由人體感知的，從這層面看，主觀評價(jià)結(jié)果更接近于客戶的實(shí)際用戶體驗(yàn)，因此，研究與用戶需求相貼合的主觀評價(jià)方法，建立主觀評價(jià)與客觀測試相聯(lián)系的測試評價(jià)體系，可有效地評價(jià)車輛制動系統(tǒng)性能，對提高車輛制動性能的用戶體驗(yàn)，具有重大實(shí)際意義。

1 整車制動性能評價(jià)指標(biāo)

無論是傳統(tǒng)燃油車，還是代表著未來發(fā)展方向的新能源汽車，其制動系統(tǒng)的工作原理都是將汽車的動能轉(zhuǎn)換成熱能或者通過能量回收系統(tǒng)回收動能。汽車制動系統(tǒng)主要由供能裝置、控制裝置、傳動裝置，制動器等部分組成。而帶能量回收系統(tǒng)的，除了傳統(tǒng)汽車制動系統(tǒng)外，通常帶有電機(jī)、ebooster 等電器裝置。

從主觀評價(jià)的角度出發(fā)，整車制動性能包括靜態(tài)評價(jià)與動態(tài)評價(jià)兩大方面。從靜態(tài)角度出發(fā)，包括駕駛員操作制動裝置時(shí)操縱裝置的位置感、操作感；從動態(tài)角度出發(fā)，包括駕駛員操作制動裝置時(shí)車輛制動踏板力與行程給予的反饋、車輛減速度建立速度、制動時(shí)車輛方向可控性等性能指標(biāo)。

因此，整車制動性能主觀評價(jià)因素主要有以下幾個(gè)方面：

（1）制動系統(tǒng)人機(jī)工程；

（2）制動踏板感；

（3）制動效能；

（4）制動方向穩(wěn)定性；

（5）制動熱穩(wěn)定性；

（6）制動振噪。

本文主要從用戶實(shí)際用車出發(fā)，研究駕駛員對車輛制動性能的主觀感受，從用戶實(shí)際用車角度去研究整車制動性能主觀評價(jià)方法。

2 整車制動性能主觀評價(jià)方法

對整車制動性能的開發(fā)研究，需要從制動人機(jī)工程、制動踏板感、制動效能、制動方向穩(wěn)定性、制動熱穩(wěn)定性、制動振噪等方面出發(fā)，建立可行有效的主客觀模型，將用戶語言轉(zhuǎn)化成工程語言，以客觀性能為設(shè)計(jì)目標(biāo)，代入整車參數(shù)，依據(jù)整車制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論匹配公式及經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，對各個(gè)制動部進(jìn)行參數(shù)并進(jìn)行仿真計(jì)算，最終選出理論性能最優(yōu)方案，并做出樣件，搭載在試驗(yàn)車上，繼而車輛進(jìn)行主觀評價(jià)及客觀試驗(yàn)，驗(yàn)證主客觀目標(biāo)，以主觀目標(biāo)為指導(dǎo)，對車輛不達(dá)標(biāo)子性能進(jìn)行改善并測量，最終達(dá)成設(shè)定目標(biāo)。

2.1 制動系統(tǒng)人機(jī)工程

對于制動系統(tǒng)，駕駛員在實(shí)際使用過程，第一感知度由制動系統(tǒng)人機(jī)工程構(gòu)成。駕駛員對制動系統(tǒng)人機(jī)的主觀感受，主要包括制動踏板高度、制動踏板角度、制動踏板—加速踏板距離、制動踏板—加速踏板高度差等。

圖1 制動與加速踏板測量

在模擬用戶停車工況下，以正常駕駛的坐姿，分別踩踏制動踏板、制動與加速踏板之間切換，并將座椅、方向盤調(diào)至不同姿態(tài)，評價(jià)不同坐姿下制動踏板的高度與角度、制動與加速踏板間的高度差與距離的用戶友好度，進(jìn)行評價(jià)及測量制動踏板與油門踏板的間距、高度差、制動踏板高度等。統(tǒng)計(jì)評分記錄及測量數(shù)據(jù)，在評分高的車型中，擬合出ΔL、ΔH、 H 的數(shù)據(jù)范圍（方法見圖1），再根據(jù)車型的定位設(shè)定設(shè)計(jì)目標(biāo)。

2.2 制動踏板感

制動踏板感，是指駕駛員在踩踏制動踏板的過程中，對車輛減速度、制動踏力、踏板行程等的綜合感受，是反映制動性能的重要評價(jià)指標(biāo)。評價(jià)方法主要是模擬駕駛員在不同車速、不同踩踏速度的駕駛模式下，評價(jià)踏板行程、踏力與減速度三者之間的關(guān)系。在本領(lǐng)域中，不同車系有不同的制動踏板感風(fēng)格，典型的日系車風(fēng)格偏線性舒適，歐美系偏緊湊、踏力稍重。

圖2 制動踏板感感主客觀聯(lián)系建立模型

對制動踏板感風(fēng)格的設(shè)定，需要從用戶的角度出發(fā)，對車輛不同車速、減速度、工況的評價(jià)以及客觀數(shù)據(jù)的測量，分析主客觀之間的相關(guān)性，建立主觀與客觀相關(guān)聯(lián)的評價(jià)體系，將用戶語言轉(zhuǎn)化成工程語言，輸入到整車開發(fā)體系并設(shè)定制動踏板感風(fēng)格，常用的評價(jià)工況及評價(jià)要點(diǎn)如表1 所示：

表1 制動踏板感評價(jià)方法

2.3 制動效能

制動效能是模擬用戶在行車過程中遇到突發(fā)障礙物而采取快踩制動或緊急制動后車輛的制動能力。主要評價(jià)指標(biāo)為制動距離和制動減速度，主要評價(jià)方法是在低速、中速、高速行駛下，駕駛員分別進(jìn)行快踩制動、緊急制動等操作后，駕駛員對制動減速度、制動響應(yīng)、制動過程信心感、安心感的評價(jià)。為更好的覆蓋不同用戶的駕駛習(xí)慣，可在不同車速下，分別采用不同的速率踩踏踏板、定值踏力、輕踩制動→重踩制動、重踩制動→輕踩制動等不同的評價(jià)方法分別評價(jià)制動效能感、安心感及響應(yīng)性。常用的評價(jià)工況及評價(jià)要點(diǎn)如表2 所示：

表2 制動效能評價(jià)方法

2.4 制動方向穩(wěn)定性

制動方向穩(wěn)定性是模擬用戶在不同道路中，進(jìn)行不同程度的制動操作后，車輛減速的同時(shí)維持車道行駛的能力。在直線、彎道駕駛中，評價(jià)車輛在慢踩制動、中等制動、緊急制動，車輛是否能夠保持車道行駛，主要評價(jià)指標(biāo)為車輛的左右制動力、制動響應(yīng)速度是否一致，評價(jià)過程中，不允許車輛出現(xiàn)跑偏、甩尾等不安全車輛動態(tài)。常用的評價(jià)工況及評價(jià)要點(diǎn)如表3 所示：

表3 制動方向穩(wěn)定性評價(jià)方法

2.5 制動熱穩(wěn)定性

制動熱穩(wěn)定性是模擬用戶山路、高速駕駛等工況下，對車輛進(jìn)行連續(xù)多次加減速操作后，制動摩擦片及制動盤溫度升高之后，制動踏力與行程的變化及制動性能衰退是否能夠滿足實(shí)際駕駛需求，評價(jià)過程中不允許出現(xiàn)制動踏板行程觸底、車輛減速度嚴(yán)重不足等情況。常用的評價(jià)工況及評價(jià)要點(diǎn)如表4 所示：

表4 制動熱穩(wěn)定性評價(jià)方法

2.6 制動振噪

制動振噪主要指摩擦片、制動盤、制動卡鉗及其他制動系統(tǒng)相關(guān)部件產(chǎn)生振動發(fā)出的振動或噪聲，常見的制動振噪包括嘯叫音（Squarel）、蠕動音（Groan）、哞音（Moan）、撞擊音（Clonk）、刷盤音（Wire-brush）、抖動（Judder）等。其影響因素較為復(fù)雜，如制動器本身的磨耗、環(huán)境溫度、濕度、天氣等均會對制動振噪產(chǎn)生巨大影響，因此評價(jià)需要在不同的行駛里程、不同的行駛工況下模擬用戶的不同駕駛環(huán)境，如在夜晚靜置、洗車、雨天等條件下，模擬用戶晨起、早晚高峰、城市駕駛、山路及高速等工況進(jìn)行評價(jià)。

表5 制動振噪評價(jià)方法

在國內(nèi)，各大廠家參考美國及西班牙關(guān)于制動振噪評價(jià)方法并利用安徽黃山高濕度、降水多的氣候特點(diǎn)，建立了一套相對成熟的從0km→16000km 的制動振噪評價(jià)方法，其中包括8000km 高速、8000km 公路，并在固定的路線中設(shè)定固定的評價(jià)點(diǎn)，針對不同的噪音運(yùn)用不同的評價(jià)方法，其中常見的評價(jià)方法如表5 所示。

3 實(shí)際應(yīng)用

基于2.1-2.6 對整車制動性能主觀評價(jià)方法的研究，結(jié)合市場用戶的反饋信息，本文通過大量的主觀評價(jià)及客觀試驗(yàn)，建立了一套主客觀相結(jié)合的評價(jià)體系，并在A 車型開發(fā)中應(yīng)用。在量產(chǎn)前舉行該車型制動性能用戶評價(jià)活動，評價(jià)前對參與者展開評價(jià)項(xiàng)目說明，評價(jià)運(yùn)用十分評價(jià)法，最終該車在用戶評價(jià)中評價(jià)得分達(dá)到7.24 分，在所選對標(biāo)車中達(dá)到中上水平，說明該評價(jià)方法對整車制動性能的改善具有一定的指導(dǎo)意義，該主觀評價(jià)方法有一定的適應(yīng)性、有效性，有利于提升整車性能競爭力。

圖3 整車制動性能主觀評價(jià)

4 總結(jié)

本文主要列舉了整車制動性能主觀評價(jià)各個(gè)性能指標(biāo)在制動性能開發(fā)中的作用及對應(yīng)的評價(jià)方法，基于目前多數(shù)車企以主觀評價(jià)-客觀試驗(yàn)-主觀評價(jià)的開發(fā)流程，對制動性能主觀評價(jià)方法的研究與引用有利于建立一套完善有效的整車制動性能主客觀驗(yàn)證體系，可有效評價(jià)整車制動系統(tǒng)的優(yōu)劣，有效指導(dǎo)制動系統(tǒng)的開發(fā)及改善方向，有利于提高用戶體驗(yàn)及車輛性能、縮短開發(fā)周期，與此同時(shí)，長時(shí)間進(jìn)行不同項(xiàng)目的主觀評價(jià)，可形成有效及完善的主觀評價(jià)體系，不斷擴(kuò)充的評價(jià)體系數(shù)據(jù)庫，可為新車型的開發(fā)提供主觀評價(jià)依據(jù)。