车辆乘坐舒适性与操稳性主观、客观评价方法研究_刘杰.pdf

内燃机与配件 车辆乘坐舒适性与操稳性主观、客观评价方法研究刘杰，曲长文，郑国龙（一汽大众汽车有限公司，吉林 长春 ）摘要：减速带是中国典型路况，过坎冲击及坏路行驶很容易引起驾乘人员的抱怨，同时驾驶员对车辆操稳性能要求也很高，对于驾乘舒适性与操稳性能体验，来自客户的市场抱怨，通常是底盘硬、振感强、松散、异响或者路面噪声等。本文介绍了如何将客户抱怨转化为工程语言、建立更贴近市场抱怨的主观评价与客观分析方法，确定本品车型 和车型均优于竞品车型，提出一种转毂车辆前、后轴过坎冲击贡献量分析方法，判断车辆乘坐冲击舒适性影响因素，得出结论本品应保持该性能设计“”。关键词：乘坐舒适性；过坎冲击；操稳；主观和客观评价；转毂冲击条；前后轴贡献量中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（，）：，：；作者简介：刘杰（），男，浙江杭州人，硕士，工程师，奥迪售后技术培训经理。通讯作者简介：郑国龙（），男，浙江杭州人，硕士，工程师，主要整车 性能开发、售后技术培训。引言随着国内外汽车行业及汽车新技术的快速发展、人们对车辆的车身振动舒适性、底盘冲击舒适性、操纵稳定性等综合性能要求不断提高。售后客户抱怨、市场不良反馈会影响汽车品牌价值及销量。一个车型是否受到消费者期待，和该车型的市场定位，价格，品牌设计“”等因素息息相关，对车辆的 性能、操稳性能感受和要求，中国消费者与欧美等国消费者在不同程度上存在差异，而且中国境内交通基础设施及路面条件与欧美等国差异较大，国内存在很多不良路面，恶劣路面、及数量巨大的减速带，常常引起驾乘人员的不舒适感，人们常常会提及，某品牌车底盘松散操稳性能差，某品牌车底盘硬、某品牌车有来自底盘的异响及噪声等问题。本文通过研究本品及竞品车型市场每百台车（）底盘抱怨率、整车振动舒适性及整车操稳性能主观、客观评价方法，整车瞬态冲击前后轴贡献量测量方法，对比了本品与竞品车身振动舒适性、底盘冲击舒适性、操纵稳定性等综合性能，确定了本品整车振动舒适性及整车操稳性能水平、市场主要抱怨点，为下一代车型开发特征目录提供输入，同时开发了一种基于转毂测试整车瞬态冲击前后轴贡献量测量的方法。每台百车（）底盘抱怨率本次抱怨车型为大众品牌级车型，核心竞品车型均为 年度销量超 万台同级竞品车，在选择竞品车型时，也考虑了动力总成布置形式、底盘结构、轮胎总成等因素。经调查，分析车型每百台车抱，包括底盘悬架硬、底盘低、噪声及异响、其他抱怨比率，如图所示。本品竞品 竞品 底盘悬架硬 底盘过低 噪声及异响 其他问题 图 百台车底盘问题抱怨数主观评价与客观测量 主观评价本次主观评价团队成员来自底盘匹配组，车型陪伴，振动噪声组，底盘技术评价，市场分析与用户研究组。评价团队组建原则主要涉及工作相关性、评价专长和盲评。主观评价维度包括车身舒适性、振动舒适性、减速带DOI:10.19475/ki.issn1674-957x.2023.13.029 年第 期冲击舒适性，直线行驶性能、弯道行驶性能、极限稳定性，评价结果如图所示。图主观评价综上，可以看出，本品车型在舒适性和操纵稳定性评价得分，均优于竞品车，这与调查的底盘抱怨率相吻合。客观测量乘坐舒适性试验包括 匀速过减速带冲击试验，波浪路 匀速试验，测点包括转向节，驾驶员座椅导轨右后点，如图所示。图乘坐舒适性测定减速带，冲击舒适性试验结果如图，评价维度振动幅值、垂向冲击震感，衰减时长、表征余振水平大小，可以看到，本品车型 振幅与余振水平皆优于竞品车 。图减速带驾驶员座椅振动波浪路；振 动 舒 适 性 测 试 结 果 如 图，测 量 工 况 为 匀速行驶，路面为规律的波浪路，可以看到 附近峰值为车辆刚体运动模态，附近峰值为动力总成跳动模态引起的振动，附近峰值与车辆轮轴同步、异步模态、座椅模态分离不彻底相关性较大。可以看出，本品车型 振幅与余振水平皆优于竞品车 ，本品车型与竞品车型 和 主观评价、客观测量结果吻合。本公司产品车身振动舒适性、底盘舒适性、操纵稳定性等优于竞品车辆，在开发过程中应保持产品特性。图波浪路驾驶员座椅振动在车型 性能开发过程中，应充分分析坎冲击舒适性影响因素。例如，如何判断出车辆前轴和后轴对过坎冲击舒适性贡献量。在试验场减速带路车辆经过减速带，前后轴振动冲击耦合，无法将前轴、后轴冲击量分离，本文将试验进入到声学转毂进行测量分析，将解决这一问题。整车转毂前、后轴贡献量分析如果所研究的冲击事件，其信号波形与其他冲击信号的波形共存，或受其它冲击信号的干扰，则称为耦合冲击。例如图所示的车辆匀速通过减速带时车内座椅导轨测点的冲击信号，前轮造成的冲击尚未衰减殆尽，后轮的冲击就已经发生。与耦合冲击相对应，如果所关注的冲击波形与其它冲击波形互不干扰，则称为独立冲击。图耦合冲击与单独冲击一般对于整车瞬态冲击舒适性的研究，主要为匀速 或者 过减速带，这种分析方法工况单一，不能覆盖过铁轨、冲击条及高速接缝路。本文利用镶嵌到转毂鼓面的不同尺寸的冲击条作为激励来源，可以单独激励前轴和后轴、也可以单独激励某一个车轮（转毂可实现四驱分时控制模式），避免了前轴激励余振对后轴振动的影响，从而能够分析出前后轴贡献量。图整车转毂前后轴瞬态冲击试验根据项目要求，分析本品车型前、后轴对座椅振动舒适性影响。在四驱转毂上分别测试本品车型前后轴座椅冲击幅值，如图所示；可以看出，本品车型座椅振动前轴激励幅值远大于后轴，因此，瞬态冲击引起的抱怨主要来自前轴。内燃机与配件 图整车转毂瞬态冲击前后轴贡献量（座椅）车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性，前者可有多项平顺性指标来分别描述，其中过坎冲击试验室考核一辆车在路坎纵向冲击下成员感知到加速度冲击程度的主要方法，常规上可用 冲 击 强 度（，简 称）和 抖 动（，）两项指标衡量，并且，同时考虑不同减速坎对车辆振动冲击研究。在产品迭代开发过程中，基于瞬态冲击舒适性整车转毂测量方法得出的结论，本品车型 及 应更多考虑前轴调教。包括轮胎刚度、簧下质量、减震器匹配（当减震器阻尼系数从 增加到后，减震器阻尼增大，由减震器阻尼吸收的能量会增大，车身最大传递力会减小，同时压缩行 程 也 会 减 小）、车 身 及 隔 振、动 总 悬 置 刚 度 等因素。本 文 研 究 的 转 毂 冲 击 条 装 置 包 括；、不同尺寸和高度，用来模拟铁轨接缝路、高速接缝路，减速带路，各尺寸冲击条换装效率高。可以在室内转毂试验室完成测量，可以模拟 环境，同时不用担心雨、雪、风等环境因素。分别激励车辆前后轴，测量驾驶员座椅处振动幅值，同步分析出前、后轴瞬态冲击对驾驶员座椅振动舒适性影响及贡献比例，相比传统路面测试，该方法能够更高效为车辆振动舒适性性能迭代开发和市场抱怨解决提供支持。结语本文通过调查并分析本公司产品车型和车型千台车底盘抱怨率（），组织跨部门主观评价，采用专家及非专家组建评价团队原则及评分标准，得出与市场客户售后抱怨一致的主观评价得分。通过减速带路及本公司特有的水泥波浪路测量整车振动舒适性，市场抱怨与团队主观评价结论一致。最后，本文提出了一种测量方法，即整车转 毂 瞬 态 冲 击 前 后 轴 贡 献 量 测 量，综 上 可 得 出结论；（）基于市场调研结果，分析本公司产品车型 和竞品车型千台车底盘抱怨率（），低于竞品车型抱怨数量，需要主观评价和客观测量验证该结论。（）基于车辆乘坐舒适性与操稳性主观，组织跨部门主观评价，采用专家及非专家组建评价团队，设定评分标准，采用差异化加权系数，得出与市场客户售后抱怨一致的主观评价得分，验证了 反馈的抱怨率是准确的。（）在减速带路及本公司特有的水泥波浪路，测量整车振动舒适性，测量结果与市场抱怨点及专业团队主观评价结论一致，说明本公司产品车型和车型在整车振动舒适性及操稳性能具备一定的优越性，为了获得更多客户的青睐，再未来新产品开发中应保持这种品牌“调性”。（）本文提出了一种单独分析前、后轴冲击乘坐舒适性的影响的转毂室内测量方法，转毂冲击条装置包括；、不同尺寸和高度，用来模拟铁轨接缝路、高速接缝路，减速带路，各尺寸冲击条换装效率高。可以在室内转毂试验室完成测量，可以模拟 摄氏度至 摄氏度环境，同时不用担心雨、雪、风等环境因素。即能够整车转毂结合进行瞬态冲击，前、后轴贡献量测量和 分 析，该 方 法 能 够 更 高 效 为 车 辆 振 动 舒 适 性性能迭代开发和市场抱怨分析提供支持。（）本文研究主要涉及车辆的车身振动舒适性、底盘冲击舒适性、操纵稳定性等性能，还有不足之处，在后期车辆性能开 发 中，应 把 路 噪、水 泥 接 缝 路、铁 轨 接 缝 路 等性能纳入到研发体系中，并监测市场千台车抱怨率指标，为属性开发提供指导和输入。参考文献：郑国龙，刘欣，刘兴龙等带 减震器整车振动舒适性、路 噪 与 通 过 性 研 究 年 第 十 七 届 汽 车 控制技术国际研讨会论文集 杨万安，王强，王峰等车辆过坎冲击及参与抖动主客观评估关联性分析，噪声与振动控制 ，（）：邱望标，黄 克，黎 熊等，减速带形状对汽车振动的影响分析 橡胶工业，：（）：寺岡崇志：周波数感応式開発，技報，第 号，（）