謝杰聰，陳龍

（廣州汽車集團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，進行大量的性能試驗，以驗證制動性能是否達標。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，主觀評價結(jié)果更接近于客戶的實際用戶體驗，因此，研究與用戶需求相貼合的主觀評價方法，建立主觀評價與客觀測試相聯(lián)系的測試評價體系，可有效地評價車輛制動系統(tǒng)性能，對提高車輛制動性能的用戶體驗，具有重大實際意義。

1 整車制動性能評價指標

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、ebooster 等電器裝置。

從主觀評價的角度出發(fā)，整車制動性能包括靜態(tài)評價與動態(tài)評價兩大方面。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、制動時車輛方向可控性等性能指標。

因此，整車制動性能主觀評價因素主要有以下幾個方面：

（1）制動系統(tǒng)人機工程；

（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，從用戶實際用車角度去研究整車制動性能主觀評價方法。

2 整車制動性能主觀評價方法

對整車制動性能的開發(fā)研究，需要從制動人機工程、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，以客觀性能為設計目標，代入整車參數(shù)，依據(jù)整車制動系統(tǒng)設計理論匹配公式及經(jīng)驗參數(shù)，對各個制動部進行參數(shù)并進行仿真計算，最終選出理論性能最優(yōu)方案，并做出樣件，搭載在試驗車上，繼而車輛進行主觀評價及客觀試驗，驗證主客觀目標，以主觀目標為指導，對車輛不達標子性能進行改善并測量，最終達成設定目標。

2.1 制動系統(tǒng)人機工程

對于制動系統(tǒng)，駕駛員在實際使用過程，第一感知度由制動系統(tǒng)人機工程構成。駕駛員對制動系統(tǒng)人機的主觀感受，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，進行評價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)車型的定位設定設計目標。

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指標。評價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，評價踏板行程、踏力與減速度三者之間的關系。在本領域中，不同車系有不同的制動踏板感風格，典型的日系車風格偏線性舒適，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

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

表1 制動踏板感評價方法

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。主要評價指標為制動距離和制動減速度，主要評價方法是在低速、中速、高速行駛下，駕駛員分別進行快踩制動、緊急制動等操作后，駕駛員對制動減速度、制動響應、制動過程信心感、安心感的評價。為更好的覆蓋不同用戶的駕駛習慣，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方法分別評價制動效能感、安心感及響應性。常用的評價工況及評價要點如表2 所示：

表2 制動效能評價方法

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，進行不同程度的制動操作后，車輛減速的同時維持車道行駛的能力。在直線、彎道駕駛中，評價車輛在慢踩制動、中等制動、緊急制動，車輛是否能夠保持車道行駛，主要評價指標為車輛的左右制動力、制動響應速度是否一致，評價過程中，不允許車輛出現(xiàn)跑偏、甩尾等不安全車輛動態(tài)。常用的評價工況及評價要點如表3 所示：

表3 制動方向穩(wěn)定性評價方法

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際駕駛需求，評價過程中不允許出現(xiàn)制動踏板行程觸底、車輛減速度嚴重不足等情況。常用的評價工況及評價要點如表4 所示：

表4 制動熱穩(wěn)定性評價方法

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行評價。

表5 制動振噪評價方法

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

3 實際應用

基于2.1-2.6 對整車制動性能主觀評價方法的研究，結(jié)合市場用戶的反饋信息，本文通過大量的主觀評價及客觀試驗，建立了一套主客觀相結(jié)合的評價體系，并在A 車型開發(fā)中應用。在量產(chǎn)前舉行該車型制動性能用戶評價活動，評價前對參與者展開評價項目說明，評價運用十分評價法，最終該車在用戶評價中評價得分達到7.24 分，在所選對標車中達到中上水平，說明該評價方法對整車制動性能的改善具有一定的指導意義，該主觀評價方法有一定的適應性、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

4 總結(jié)

本文主要列舉了整車制動性能主觀評價各個性能指標在制動性能開發(fā)中的作用及對應的評價方法，基于目前多數(shù)車企以主觀評價-客觀試驗-主觀評價的開發(fā)流程，對制動性能主觀評價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證體系，可有效評價整車制動系統(tǒng)的優(yōu)劣，有效指導制動系統(tǒng)的開發(fā)及改善方向，有利于提高用戶體驗及車輛性能、縮短開發(fā)周期，與此同時，長時間進行不同項目的主觀評價，可形成有效及完善的主觀評價體系，不斷擴充的評價體系數(shù)據(jù)庫，可為新車型的開發(fā)提供主觀評價依據(jù)。