第三章 评价标准总结

这是一篇关于第三章 评价标准总结的思维导图，主要内容包括：一、书籍基本信息，二、序与前言核心要点，三、核心内容概述，四、总结。

第三章 评价标准总结

• 一、书籍基本信息
  • 书名：汽车行驶动力学性能的主观评价
  • 作者：[德]贝尔恩德·海森英、汉斯·于尔根·布兰德耳
  • 译者：石晓明、陈祯福
  • 出版社：人民交通出版社
  • 出版时间：2010年10月
  • 适用对象：汽车设计人员、底盘调校及评价人员、汽车工程领域学生及爱好者
• 二、序与前言核心要点
  • 主观评价的重要性：在新车底盘开发中，主观评价是最终验证环节，目前尚无完全替代的客观方法。国外厂商已有成熟方法，国内需借鉴提升自主研发能力。
  • 本书目标：系统介绍汽车行驶动力学性能主观评价的理论、方法及工程实践，为底盘匹配与调校提供指导。
  • 特点：避免复杂数学公式，聚焦主观评价的核心概念、影响因素及试验方法，结合工程经验。
• 三、核心内容概述
  • 1. 汽车底盘匹配与调校方法
    • 目标：协调行驶性能与舒适性，优化底盘性能。
    • 三大方法：
      • 底盘开发主要依赖以下三种方法，三者相互补充：
      • 主观评价（传统方法）
        • 主观，直觉，培训，全面，评价 优点，精度高，耗时间，
        • 特点：依赖驾驶员的直觉感知，需驾驶员接受充分培训（具备熟练驾驶技能和多车型经验），是全面、有效评价复杂行驶过程的唯一方法。
        • 优势：分析精度高、耗时短、无需大量准备，能直接反馈驾驶员对行驶状态的主观感受（如舒适/不舒适）。
      • 客观测试（补充方法）
        • 客观，指标， 无法覆盖主观，
        • 特点：通过测量客观指标（如制动减速度、转向响应特征值）量化性能，需结合试验验证仿真模型。
        • 局限：无法覆盖所有主观感受（如中高频振动舒适性），且缺乏与主观评价标准完全对应的客观指标。
      • 计算机仿真（预优化工具）
        • 仿真 动力学整车模型 优势，察觉不到的信息
        • 特点：建立多体动力学整车模型（如车轴运动学分析），预优化底盘关键参数（如悬架刚度）。
        • 优势：可获取驾驶员察觉不到的系统信息（如车轮定位参数变化），缩短开发周期。
        • 要求：需使用公认可靠的仿真软件，且模型精度需通过试验验证。
    • 开发流程：结构设计→建立仿真模型→预优化→制造原型车→主观评价→模型验证→迭代优化→量产定型。
      • 设计，仿真，实验 优化地盘 制造原型车 主观评价 验证仿真模型精度 优化设计方案 定型量产。
      • 开发流程
      • 底盘开发遵循“设计-仿真-试验”的迭代流程：
      • 结构设计；
      • 建立仿真模型（车轴/整车动力学模型）；
      • 预优化底盘参数（如悬架运动学分析）；
      • 制造原型样车；
      • 主观评价（验证性能）；
      • 验证仿真模型精度；
      • 结合客观测试与仿真分析主观评价问题；
      • 迭代优化设计方案；
      • 最终通过主观评价定型并准备量产。
      • 子主题
  • 第二章 驾驶员任务总结
    • 2.1 驾驶员-汽车-环境闭环控制系统
      • 驾驶员，规划路线 预瞄考虑约束条件 矫正偏差
      • 驾驶员在驾驶过程中承担操纵与控制车辆的核心任务，通过视觉、听觉、触觉等多通道采集动态信息（如车辆运动响应、环境变化），与控制目标（如行驶路径）对比后发出指令，形成“信息采集-目标比较-指令输出”的闭环控制。
      • 驾驶任务具体分为三个环节（按执行顺序）：
      • 规划：设定目的地、选择行车路线；
      • 预瞄：确定行驶路径并考虑道路、法规、交通等约束；
      • 校正：修正实际路径与目标路径的偏差。
      • 其中，校正环节与底盘行驶动力学性能直接相关（影响校正效果），是主观评价的重点；行驶舒适性则间接影响驾驶安全感、操控乐趣及驾驶方式选择。
      • 子主题
    • 子主题
    • 2.2 极限行驶工况的要求
      • 相映可以预期 提高稳定性 轮胎反馈清晰 不收载荷以及路面条件的变化 在没有电子系统介入的，稳定性。
      • 为确保驾驶安全，车辆在极限行驶工况（如急转向、湿滑路面）下需满足以下性能目标：
      • 响应可预见性：车辆对转向输入及载荷变化的响应需符合驾驶员预期；
      • 高横摆阻尼：抑制过度横摆运动，提升稳定性；
      • 轮胎反馈清晰：轮胎接近侧向附着极限时，需通过路感明确反馈；
      • 柔和过渡状态：侧向引导力不应突然消失（如避免急转向后车辆失控）；
      • 性能一致性：行驶动力学性能不受载荷、路面附着条件变化影响。
      • 此外，尽管电子稳定系统（如ESP）可辅助控制，但底盘设计需确保无电子系统介入时，车辆自身仍具备良好稳定性。
      • 子主题
    • 2.3 对底盘工程师的要求
      • 驾驶技能熟练 专业强 优化行驶性能与舒适性的优化
      • 底盘工程师需同时具备驾驶能力与专业知识：
      • 驾驶技能：需熟练驾驶多种车型，积累丰富经验，能够在驾驶过程中细致观察并评价车辆行驶状态；
      • 专业理解：需深刻理解行驶动力学性能与底盘系统设计的内在联系（如悬架结构对转向响应的影响），并能将主观评价结果直接应用于底盘匹配与调校；
      • 目标转化能力：通过行驶试验明确行驶性能与舒适性的优化目标，指导设计改进。
      • 综上，驾驶员任务的核心是通过闭环控制实现路径跟踪，而极限工况的性能要求及工程师的能力是底盘开发的关键支撑。
      • 子主题
  • 第三章 评价标准总结
    • 核心评价原则
      • 汽车行驶动力学性能的评价需依据主要行驶工况（如加速、制动、转向等），将性能细化为若干主观评价指标，并针对每个指标确立具体的评价标准和设计目标。最终目标是通过优化，使汽车更安全、舒适且设计更人性化。
    • 主动安全性评价维度
      • 主观安全 可预见性，路感 操纵性 外部因素，路面，天气 形势稳定
      • 主动安全性是评价的核心之一，需从以下四方面评估：
      • 可预见性与路感：车辆对驾驶员操作的响应需符合预期，且通过转向盘、车身反馈清晰传递路面状态；
      • 操纵输入响应：车辆在转向、加速或制动等操作下的运动（如横摆、侧倾）需可控且稳定；
      • 外部因素影响：载荷变化、路面条件（如湿滑）、天气（如侧风）对行驶动力学性能的影响需最小化；
      • 行驶稳定性：车辆在极限工况（如急转向、紧急制动）下需保持稳定，避免失控。
    • 行驶性能与舒适性的关键要求
      • 对汽车行驶性能与舒适性的核心要求可概括为七点：
      • 易操控性：车辆需对驾驶员操作做出可预见的反应，且对道路不平或天气变化不敏感；
      • 载荷适应性：行驶性能（如转向、制动）不应因载荷状态（空载/满载）变化而显著波动；
      • 紧急可控性：即使驾驶员因恐慌操作（如急刹、急转），车辆仍需保持良好的可操控性；
      • 环境鲁棒性：天气（如降雨）或路面摩擦系数波动（如干湿交替）不应根本改变车辆的行驶稳定性；
      • 路感传递：需通过转向盘、座椅等充分传递路面信息（如附着极限），辅助驾驶员判断；
      • 高速稳定性：高速行驶时，需通过尽可能小的转向修正保持方向稳定；
      • 乘用车舒适性：在不牺牲动力性的前提下，需有效隔绝行驶噪声（如轮胎滚动声、悬架异响），提升乘坐舒适性。
    • 运动状态描述工具
      • 为准确评价行驶动力学性能，需借助车辆坐标系及运动学术语：
      • 坐标系定义：以车辆为参考系，定义x-轴（纵向，对应俯仰运动）、y-轴（侧向，对应侧倾运动）、z-轴（垂向，对应横摆运动）；
      • 运动术语：包括转向角、侧偏角、横摆角速度等，用于量化描述车辆的动态响应（如转向时的横摆幅度、侧倾程度）。
      • 综上，第三章构建了从安全性、易操控性到舒适性的多维度评价框架，为具体指标的评估提供了基础依据。
      • 子主题
  • 第四章“评价体系”主要内容如下：
    • 为实现对汽车性能的主观描述与比较，需建立科学的评价体系。可靠的评价体系需满足三个核心条件：评价等级不超过六个、等级间无中间评分、各等级含义明确。
    • 汽车工业中常用10分制评价体系，分为两个层次：
    • 第一层：判断是否符合工业标准。若符合，进入第二层（5-10分）；若不符合，评1-4分。
    • 第二层：具体评分细化（可精确到0.5或0.25分），包含“当前最佳”（10分，无缺陷）、“非常好”（9分，几乎无缺陷）、“很好”（8分，极少缺陷）、“较好”（7分，很少缺陷）、“基本满意”（6分，少量缺陷）、“及格”（5分，较多缺陷）等；不符合标准的则为“不及格”（4分，需改进）、“差”（3分，不可接受）、“极差”（2分，严重缺陷）、“完全不合格”（1分，功能丧失）。
    • 此外，评价需针对具体车类（如经济型轿车与高档轿车的同评分可能代表不同水平），且评分会随技术进步动态调整（如同一辆车2年后评分可能降低0.5分，3-4年后降低约1分）。
  • 第五章“试验样车”
    • 第五章“试验样车”主要围绕主观评价试验前的车辆准备、装载状态及技术数据要求展开，具体内容如下：
    • 5.1 准备工作
      • 汽车几何尺寸，高度； 轮胎气压，磨损； 燃料和机油添加状态 汽车载荷 压载物，附加质量；
      • 试验前需检查车辆是否调整至生产厂家的正常状态，重点关注以下5项：
      • 车桥的几何尺寸和汽车高度；
      • 轮胎气压及胎纹磨损程度；
      • 燃料、机油等添加状况；
      • 车桥载荷；
      • 压载物及附加质量。
      • 此外，在动力学极限区域试验时，可能需安装防翻滚护架和驾驶员防护头盔，但需注意：防翻滚护架会增加车架刚度，可能影响固有转向特性、振动等评价的准确性；防护头盔会增加头部负荷并过滤行驶噪声，对舒适性评价不利。
    • 5.2 装载状态
      • 最小测试字量，空载，驾驶员， 最大，时间适用场景。
      • 评价需在两种特定装载状态下进行：
      • 最小测试质量状态：包括汽车空载质量、驾驶员及测量设备质量；
      • 最大测试质量状态（常用）：模拟实际使用场景（如乘用车坐5名平均体重75kg的乘客，行李舱装80kg行李），通常用充水容器模拟压载假人。
    • 5.3 技术数据
      • 外部，轴距，轮距，内部尺寸，行李舱尺寸； 空轴，最大的轴荷 轮胎气压； 悬架，压缩，伸张，侧倾中心； 制动力，前束角。
      • 需记录并符合工业标准（如DIN）的技术参数，主要包括：
      • 外部尺寸（轴距、轮距等）、内部舒适性尺寸、行李舱尺寸；
      • 空载轴荷、许用最大满载轴荷（与发动机、变速器等组件相关）；
      • 标称轮胎气压；
      • 悬架运动学参数（悬架压缩/伸张行程、侧倾中心高度等）；
      • 制动力/驱动力分配、前束角/外倾角随悬架行程的变化等。
      • 这些数据需按工业标准定义的测量条件获取，以确保评价的准确性和可比性。
  • 第六章“试验流程”
    • 第六章“试验流程”主要围绕主观评价试验的具体实施要求展开，涵盖试验道路选择、行驶状态划分、环境条件控制及评价任务类型等内容，具体总结如下：
    • 6.1 试验道路
      • 多样化； 实验，公路，特殊。
      • 评价需多样化的行驶路线和路面，根据评价目标选择不同类型道路：
      • 实验场跑道：包括椭圆环道（最高车速250km/h）、湿路面操纵性测试区、制动试验路段（不同湿度）、操稳试验路段（仿霍根海姆环道）、噪声测试路段等，适合安全可控的极限工况评价。
      • 公路：如多车道高速公路（评价直线稳定性、瞬态转向等）、多弯道远程快速公路（评价转向特性、轨迹跟踪性等）、上下坡路段（评价制动/牵引特性），需符合交通法规以模拟实际使用场景。
      • 特殊路面：用于舒适性和振动评价的破损沥青、横向接缝（井盖/横沟）、石块路、纵向刻痕、货车车辙等；用于附着特性评价的干燥/潮湿/冰雪路面、对开路面（如沥青-冰层）等。
    • 6.2 行驶状态
      • 不同的状态分级描述
      • 汽车行驶性能与舒适性受水平方向速度和加速度影响显著，需按不同运动状态参数（如车速、加速度）分段描述特性。
    • 6.3 环境温度和零部件温度
      • 刚度，和阻尼与温度有关。
      • 底盘零件的刚度、阻尼与环境温度相关（如夏季/冬季），需考虑温度对行驶特性的影响。
    • 6.4 评价任务类型
      • 多车，集中2小时，最多6辆，循环路线， 单车，优化地盘，对比零件性能。
      • 单辆车综合评价：全面评估总体性能。
      • 多辆车对比评价：需注意：①集中评价2小时后需休息以保持评价精度；②相同等级车辆最多6辆一组；③优先选择循环路线，首圈熟悉路况，从第二圈起评分；④评价舒适性时需车辆状态良好（无异响、内饰干净）。
      • 单辆车优化或零件对比评价：用于优化底盘参数（如弹簧/减振器）或对比零件性能（如轮胎）。
      • 综上，试验流程通过合理选择道路、控制环境条件及明确评价任务类型，确保主观评价结果的准确性和可靠性。
  • 第七章“行驶动力学性能评价
    • 第七章“行驶动力学性能评价”系统阐述了汽车行驶动力学性能的主观评价指标及方法，针对加速、制动、转向、弯道行驶等核心工况，从“行驶路面”“行驶工况”“研发目标”“影响因素”四个维度展开详细分析，具体内容如下：
    • 一、加速性能（7.1）
      • 评价由驱动力引起的汽车多方向动力学响应及对转向系统的影响，涵盖9项细分指标：
      • 加速俯仰：评价加速时的俯仰角及变化，目标为减小俯仰角，影响因素包括悬架结构、弹簧/减振器刚度等。
      • 加速摇摆（仅前驱车）：关注起步时车身侧倾+横摆的异常运动，目标无摇摆，影响因素涉及前桥运动学、驱动轴设计等。
      • 加速抖动：动力传递不均引发的振动，目标无抖动，受发动机悬置、传动系弹性等影响。
      • 加速俯仰 摇摆 抖动
      • 路径偏移：驱动力导致的路线偏离，目标均一路面无偏移、对开路面易修正，受驱动桥运动学、差速器锁止特性等影响。
        • 路径，偏移 驱动力导致路线偏离
      • 扭矩转向（跑偏）：传动不对称引发的横摆，目标无偏离，受驱动轴长度、轮胎均匀性等影响。
        • 跑偏，传动不对称，无偏离；
      • 转向卡紧（仅前驱车）：牵引力导致转向摩擦力增加，目标转向轻便无摩擦，受转向器结构、主销定位角等影响。
        • 转向卡紧，牵引力，摩檫力增加。
      • 牵引能力：评价驱动力传递极限，目标提升牵引能力，受驱动形式、差速器、轮胎特性等影响。
        • 传动力，传递极限；
      • 牵引力控制系统（ATC）调节特性：评价ATC介入时机与效果，目标控制柔和、保障加速，受控制装置、发动机特性等影响。
        • 牵引力ATC调整。
      • ATC踏板反馈：控制介入对踏板的影响，目标反馈清晰且不影响舒适性，受控制装置特性影响。
    • 二、制动性能（7.2）
      • 围绕制动系统特性及动力学响应，包含14项指标：
      • 制动减速度：评价最大减速度，目标最短制动距离，受轴荷分配、制动力分配、ABS/ESP等影响。
      • 制动热稳定性：连续制动时能力与踏板感觉的变化，目标性能稳定，受制动装置散热、摩擦片温度特性等影响。
      • 直线/弯道制动方向稳定性：评价路线偏移及修正需求，目标偏移小、横摆可控，受车轴运动学、制动力分配等影响。
      • 转向可控性：制动时转向操作的响应，目标与非制动工况接近，受车轴运动学、制动力调节等影响。
      • 对开路面方向稳定性：单侧附着差异下的路线偏移，目标偏移小且易修正，受车轴运动学、转向系弹性等影响。
      • 制动俯仰：制动时的俯仰角及变化，目标减小俯仰角，受抗点头设计、弹簧刚度等影响。
      • 踏板力需求与感觉：评价踏板力与减速度的关系及反馈，目标精准适配，受制动系统设计、助力器特性等影响。
      • ABS踏板反馈与振动：ABS介入时的踏板脉冲及低频振动，目标反馈清晰且不影响舒适性，受控制装置、液力系统特性等影响。
      • 制动振颤与噪声：高频/低频振动及异响，目标无感知，受制动盘/片接触状态、系统弹性等影响。
      • 制动自激振动：危险的周期性车轮抬升，目标完全避免，受车轴运动学、制动力分配、ABS调节频率等影响。
    • 三、转向性能（7.3）
      • 从直线行驶、转向盘力特性、振荡响应、曲线行驶四方面展开，共13项指标：
      • 直线行驶工况：包括转向瞬态响应（响应时间、超调量等）、中心区响应（小转向输入的线性反馈）、沟渠效应（转向力感连续性）、中心区回正能力（高速自回正性能），目标响应线性、无滞后、力感连续。
      • 转向盘力特性：涵盖中心区力矩水平（小侧向加速度下随车速变化）、保舵力特性（中高侧向加速度下的力矩反馈）、泊车工况力矩（小速度大转角的轻便性），目标力矩与车速/侧向加速度适配，反馈清晰。
      • 转向振荡响应：包括转向回正振荡（弯道切直后的转角衰减）、换道横摆振荡（紧急转向后的横摆衰减）、残留转向效应（弯道切直后的车轮转角归零），目标振荡小、衰减快、无残留。
      • 曲线行驶性能：涉及路径保持性（高速弯道轨迹流畅性）、路感（路面/状态反馈）、运动协调性（横摆/侧倾/振动的协调）、保舵力协调性（全工况力矩与操作适配），目标轨迹精准、反馈清晰、动作协调。
    • 四、弯道行驶性能（7.4）
      • 聚焦侧向力与轮胎特性的影响，核心指标为固有转向特性（不足/过多/中性转向的定义与评价），并延伸至横摆响应、侧向力建立、侧倾特性、换道/转弯制动/加速特性等，目标为转向响应符合驾驶员预期（不足转向更易控制，过多转向需谨慎调校），受前/后轴侧偏角差、转向盘转角与侧向加速度关系等影响。
      • 综上，第七章通过细分工况与指标，明确了汽车行驶动力学性能的主观评价标准与关键影响因素，为底盘调校与优化提供了系统性指导。
• 四、总结
  • 本书系统梳理了汽车行驶动力学性能主观评价的理论与实践，强调主观评价在底盘开发中的核心地位，结合试验方法与工程经验，为汽车设计、调校及评价提供了实用指南，对提升我国汽车自主研发能力具有参考价值。
• 转向盘力特性：涵盖