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车辆加速系统性能评价优化

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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/%605040302010050.8

23.811.96.13.21.71.00.70.50.3

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/mm)0.0160.0140.0120.0100.0080.0060.0040.002

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信号采集

信号处理

数据处理

系统增益张华清 等：车辆加速系统性能评价优化88农业装备与车辆工程 2018年

其中，APS电压和加速踏板位置百分比的关

系： Voltage=minV+(maxV-minV)×%APS100，设置

DAC通道（最小值）：前/后加速度、APS、车

速的大小、发动机转速。每秒采100个数据样本，

安装已经装配好的固定装置来限制特定的加速踏

板位置区间，把加速踏板位置区间调节到第一个

要求的加速踏板位置区间。接着，将变速箱挡位

挂到前进挡，脚踩在刹车上，发动机处于怠速状

态。打开DAC，脚松开刹车踏板。快速将加速踏

板踩到预设的加速踏板位置最大值，时间需要低

于0.1 s。当试验时间达到40 s，或车速达到180

km/h，关闭DAC。根据表 1中的加速踏板位置区

间和记录时间，重复进行试验。

3 试验结果分析

通过上述的客观试验，将传感器采集的数据

进行分析可得，20~70 km/h车速段System Gain

较差（ 目标：Highly Response区间，实际部分区

间落到了Smooth response区间以下），如图6所示。将上述结果与该车型的基础开发车型进行对

比分析，找出可能影响系统增益的整车的各项子

系统性能，分析结果如图7所示。

通过图7的对比分析，确定了以下3个方面

的优化方向：

（1）加速踏板力/行程优化；（2）APM优

化；（3）GSP优化。

4 解决方案

首先对该车型的加速踏板力/行程进行优化，

优化方案如表2所示。

接下来对APM和GSP进行优化[5]，优化方

案如图8、图9所示。

通过对APM和GSP优化后，重新对该车型的

系统增益性能进行测量分析，分析结果如图10、

图11，而竞品车型的系统增益如图12、图

13。%APS记录时间/s03.06.09.012154018212427303335353841444750356070809010030表1 受限的加速踏板试验Tab.1 Limited accelerator pedal test

序号参数变更前变更后竞品数据

加速踏板力优化1加速踏板初始力（N）221815~21295%踏板力（N）363532~38

加速踏板行程优化1前段无效行程（mm）521~42中段有效行程（mm）354340~453末段无效行程（mm）1053~5表2 加速踏板力/行程优化Tab.2 Accelerator pedal force/stroke optimization图5 加速踏板行程限制装置

Fig.5 Accelerator pedal travel limit device加速踏板固定杆

调节螺母

图6 系统增益

Fig.6 System gain系统增益/(g/mm)0.030

0.025

0.020

0.015

0.010

0.005

00 20 40 60 80 100 120 140 160车速/(km/h)7.5 mm加速踏板深度10.0 mm加速踏板深度12.5 mm加速踏板深度15.0 mm加速踏板深度17.5 mm加速踏板深度20.0 mm加速踏板深度图7 整车各项子系统性能

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某车辆加速共振问题分析和优化

某车辆加速共振问题分析和优化

某车辆加速共振问题分析和优化

吕孟理;卢剑伟;季明微;康海波

【摘 要】车辆的动力传动系统扭转振动是影响汽车NVH性能的重要因素之一.文章以某MPV的加速共振为研究对象,通过对车辆的加速噪音、振动测试,确认该车存在较严重加速共振问题,进一步分析确认加速共振与动力传动系统的扭振有关.利用b AMESim(简称AMESim)软件对动力传动系统进行建模,分析不同影响因素对对扭振的影响,最终确定优化方案并进行了验证.

【期刊名称】《汽车实用技术》

【年(卷),期】2017(000)018

【总页数】4页(P1-3,6)

【关键词】传动系统;加速;扭振

【作 者】吕孟理;卢剑伟;季明微;康海波

【作者单位】安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽 合肥 230601;安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽 合肥 230601;安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽 合肥

230601;安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽 合肥 230601

【正文语种】中 文

【中图分类】U467

Abstract:The torsional vibration of power train is one of the important

factors that affect NVH. In this paper, the acceleration resonance of a

vehicle is studied. The acceleration noise and vibration tests show that the vehicle has a serious acceleration resonance problem. Further analysis

confirms that the acceleration resonance is related to the torsional

vibration of the power train. bAMESim (AMESim) software is

某汽车整车性能评价体系

某汽车整车性能评价体系

附件某汽车整车性能评价体系

1. 引言

汽车是现代社会交通工具中最重要的一种，对于汽车而言，性能评价体系是评判其质量优劣的重要依据之一。附件某汽车公司作为一家知名汽车制造商，为了提高产品质量和市场竞争力，开发了一套完整的整车性能评价体系。本文将详细介绍该汽车公司的整车性能评价体系。

2. 整车性能评价指标

附件某汽车公司的整车性能评价体系包括多个指标，主要分为以下几个方面：

2.1 动力性能

动力性能是汽车性能中最基础也最重要的指标之一，包括加速性能、最高车速等。附件某汽车公司通过合理的发动机匹配、传动系统和底盘调教等手段，提高汽车的动力性能。

2.2 安全性能

安全性能是评价汽车质量的重要指标之一。附件某汽车公司的汽车在安全性能方面做出了很大的努力，包括车身结构设计、安全气囊、刹车系统、车辆稳定性控制系统等安全装备的配置和性能。

2.3 操控性能

操控性能是指汽车在行驶过程中的稳定性和驾驶感受。附件某汽车公司的汽车在悬挂系统、制动系统、转向系统等方面进行了精细调教，提高了汽车的操控性能。

2.4 燃油经济性

燃油经济性是现代汽车性能评价的重要指标之一。附件某汽车公司在发动机技术、车身重量、空气动力学设计等方面进行了优化，提高了汽车的燃油经济性。

3. 整车性能评价流程

附件某汽车公司的整车性能评价体系采用了一套完整的评价流程，主要包括以下几个步骤：

3.1 评价目标确定

根据汽车的市场定位和目标用户群，确定评价的重点和目标，明确评价的指标体系。 3.2 数据采集

通过实地测试、试驾、数据记录等方式，采集汽车在各项性能指标上的数据。

3.3 数据分析

对采集到的数据进行统计分析，包括平均值、标准差、最大值、最小值等指标，对性能表现进行评估。

3.4 性能比较

将附件某汽车公司的汽车与竞争对手的车型进行性能比较，找出优势和劣势。

3.5 结果评价

根据数据分析和性能比较的结果，对汽车性能进行评价，提出改进意见和建议。

基于AVL-DRIVE的AMT驾驶性能评价

基于AVL-DRIVE的AMT驾驶性能评价

基于AVL-DRIVE的AMT驾驶性能评价

摘要：AVL-DRIVE是一种新型的车辆驾驶仿真系统，具有良好的可扩展性和可定制性，广泛应用于汽车领域。本文通过对AVL-DRIVE中AMT系统的建模和仿真实验，评估了AMT在不同路况和驾驶状态下的性能表现，分析了其优点和不足之处。研究结果显示，AMT可以有效提高驾驶舒适度和燃油经济性，在城市交通和高速公路等不同驾驶场景下均表现出良好的适应性。

关键词：AVL-DRIVE；AMT；驾驶性能评价；燃油经济性；驾驶舒适度

正文：

概述

自动手动变速器（AMT）是一种新型的变速器系统，通过电子控制单位（ECU）和离合器控制单元（CCU）实现变速操作。相较于传统的手动变速器和自动变速器，AMT具有快速响应、高效节能和低噪音等优点，被广泛应用于汽车和轻型商用车等领域。为了评估AMT在不同驾驶场景下的性能表现，本文基于AVL-DRIVE车辆驾驶仿真系统，对AMT进行了建模和仿真实验。

建模分析

在AVL-DRIVE中，我们使用Matlab/Simulink进行AMT系统的建模。其中，ECU和CCU分别由控制模块和离合器模块组成，通过信号传输线连接起来。在系统建模过程中，我们需要准确设置各个参数值，如变速箱齿比、离合器转矩和滤波时间等。通过对不同参数组合的实验仿真，我们较为准确地确定了AMT的控制策略和操作规律。

仿真实验

在仿真实验中，我们设计了不同场景下的驾驶路况，包括城市道路、高速公路和山路等。我们选择了一辆装有AMT系统的SUV作为测试对象，通过控制方向盘和油门等要素，模拟真实的驾驶行为。我们对不同路况和驾驶状态下的AMT操作进行了详细记录和数据分析，并对其性能表现进行了评估。

结果分析

通过仿真实验，我们获得了AMT在不同驾驶场景下的性能数据，包括燃油经济性、驾驶舒适度和加速性能等方面。我们发现，在城市交通拥堵和高速公路等高速行驶场景下，AMT系统能够保持平稳的加速性能，并且具有更好的燃油经济性表现，相较于传统的手动变速器和自动变速器，其能够减少燃料消耗和排放。同时，在山路等复杂路况下，AMT展现了良好的适应性和响应速度，可以让驾驶者更舒适地驾驶汽车。

基于车辆动力学的车辆稳定性分析与优化

基于车辆动力学的车辆稳定性分析与优化

基于车辆动力学的车辆稳定性分析与优化

随着汽车行业的不断发展，越来越多的人选择汽车作为自己生活和工作中的必备交通工具。在选择汽车的时候，人们不仅关注车辆外观和内饰，还要关注车辆的安全性和稳定性。车辆的安全性和稳定性对于驾驶员和乘客的安全有着至关重要的作用。在此背景下，研究基于车辆动力学的车辆稳定性分析和优化就显得尤为重要。

一、车辆动力学的基本知识

要研究车辆稳定性分析和优化，首先需要了解汽车的基本动力学知识。汽车的动力学主要包括三个部分：速度动力学、横向动力学和纵向动力学。

1.速度动力学

速度动力学是指车辆在不同速度下的性能表现。其中包括加速、制动、绕桩、绕弯等。

2.横向动力学

横向动力学是指汽车在转向时的行驶性能，包括转向稳定性、悬挂系统、转向轮胎等。

3.纵向动力学 纵向动力学是指汽车在加速、制动和坡道起步等情况下的性能表现。

车辆动力学是汽车工程师必须了解的基础知识，只有熟悉车辆动力学，才能保证车辆的安全性和稳定性。

二、影响车辆稳定性的因素

车辆稳定性受到许多因素的影响，通常包括以下几个方面：

1.车辆重心高度

车辆重心越低，车辆越稳定。因此，在设计汽车时，要尽可能将车辆的重心降低，以提高车辆的稳定性。

2.轮胎性能

轮胎是汽车性能的重要组成部分，轮胎的选择和性能影响车辆的稳定性。结构牢固、抓地力强的轮胎能提高车辆的稳定性，并有效降低悬挂系统的损坏程度。

3.转向系统

转向系统是汽车的核心部件之一，影响着车辆在转向时的稳定性。一个优秀的转向系统能够提供良好的转向性能，并确保车辆在高速行驶和高难度驾驶条件下的稳定性。

4.悬挂系统 悬挂系统是汽车行驶中最重要的组成部分之一，对车辆的稳定性和舒适性有着重要的影响。初步、更新的悬挂系统可以提高汽车的稳定性，更好地适应不同的路况。

以上是影响车辆稳定性的几个重要因素，在进行车辆稳定性分析时，需要将这些因素综合考虑。

三、基于车辆动力学的车辆稳定性分析与优化