电动汽车驾驶性主观评价研究
张宸维; 林方圆
【期刊名称】《《汽车实用技术》》
【年(卷),期】2019(000)018
【总页数】4页(P8-11)
【关键词】纯电动汽车; 驾驶性; 主观评价; 整车性能
【作 者】张宸维; 林方圆
【作者单位】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】U469.72
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纯电动汽车零排放、无污染，发展纯电动汽车是迈向汽车强国的必由之路。给客户提供良好的驾驶体验是各大汽车厂商赢得客户口碑、保持品牌竞争力的重要指标[1]。
车辆行驶时驾驶员的动态感觉、决策行为、行为动作、车辆瞬态响应的交互感觉等，都属于驾驶性的研究范畴。驾驶员的期望和满意度是驾驶性评价的最终依据[2]。在驾驶性评价中，车辆的瞬态过程响应占较大权重。驾驶性的开发目标主要是提高驾驶员在动力性、舒适性方面的驾驶预期，以便实现最佳的驾驶体验[3]。
本文在理论分析和实践基础上，从驾驶性主观评价和客观评价相结合，构建了综合评价指标体系，对纯电动汽车的驾驶性主观和客观评价进行研究。
车辆动力性常采用最高车速、加速时间、最大爬坡度3个客观指标来评价。动力性影响着汽车的平均行驶效率和行驶安全，是汽车各种性能中最基本、最重要的性能之一。
全负荷特性是指汽车在动力系统节气门全开( Wide Open Throttle,WOT)即加速踏板100%开度下的纵向极限行驶能力。
北京jeep27001.1.1最高车速计算模型
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驱动电机牵引力计算见公式（1）：
式中：T——驱动电机转矩，Nm；i0——传动比；ηT——传动系机械效率；r——驱动轮半径，m。
根据车速与电机转速关系计算传动系传动比，见公式（2）：
式中：umax——最高车速，km/h；nmax——电机最高转速，rpm；i1——传动比最小要求。
根据汽车行驶方程，汽车在水平良好路面上行驶，行驶阻力Ff+Fw与驱动力Ft相平衡时达到的稳定车速即为最高车速。
1.1.2加速时间计算模型
起步加速度峰值是从触发加速踏板到挡位信生变化过程中车辆能达到的最大加速能力[8]。车辆从静止起步全力加速至车速u的加速度为：
根据公式（5）可得加速度倒数曲线，采用分段积分的方法，可得到各个速度区间的加速时
间，累加后即为加速时间T：
1.1.3最大爬坡度计算模型
以最大爬坡度确定其短时工作线低速转矩：假定以匀速爬坡, 车辆所受阻力项中没有加速阻力, 则所需电机驱动力为：
动力因数D的计算式为：
最大爬坡度的计算公式为：
急踩加速踏板(Tip in) 和急松加速踏板(Tip out) 瞬态响应工况, 可以根据加速度响应曲线的形状来评价驾驶性能。某固定车速和挡位下急踩加速踏板瞬态响应工况, 通过缩短响应延迟、减少加速度凹陷以及抑制加速度振荡等方法, 可以有效改善驾驶员主观感觉, 提升驾驶性能[7]。
根据车辆冲击振动原理，纵向稳定性分为传动系统冲击、发动机惯性冲击和车身纵向振动，研究中结合冲击、振动的3 个典型指标纵向加速度ax、纵向冲击度j、加权加速度均方根值ay进行分析。
式中，Ft、Fi、Ff、Fw分别是驱动力、风阻、轮胎阻力和道路坡度阻力；δ为旋转质量换算系数；m 为整备质量。
汽车的纵向冲击采用纵向加速度幅值axmax和纵向冲击度幅值jmax。两个评价指标评价，即在不同的瞬态工况下，对该两个指标评价以评估整车在不同时刻的冲击度。
开罗金汽车的纵向振动是汽车行驶时沿行驶方向产生的振动，通常人体对纵向振动比垂直振动更加敏感。根据ISO 2631-1:1997(E)标准规定，采用aw评价振动对人体舒适和健康的影响[4]：
式中，T 为振动时间。
换挡平顺性是驾驶性能的重要组成部分。纵向加速度与冲击度是车辆在行驶方向上的变量，与人体的主观感觉密切相关，对换挡舒适性影响较大。尤其是冲击度表征了车辆动力传递过程的平顺性，其峰值直接反映了人体主观感觉上瞬态的冲击。加速度均方根值描述了纵向加速时间历程中的平均加速度值，考察了加速度持续时间和变化快慢。振动剂量描述了加速度对驾乘人员的累积作用程度，其比加速度均方根值对峰值加速度更加敏感，能
够更好地估计偶尔遇到过大脉冲引起的高峰值振动，以反映动力传递过程中的瞬态冲击与颠簸。相关指标的计算公式如下：
式中：a为纵向加速度(m/s2)；J为冲击度(m/s3)；arms为加速度均方根值(m/s2)；VDV为振动剂量(m/s1.75)；为经过滤波处理后的纵向加速度( m/s2)；t0,tf分别为起止时间(s)。
以某纯电动汽车为研究对象，从起步加速性能、瞬态响应、换挡平顺性等方面进行评价分析。
起步加速性能主要评价扭矩响应跟随性，评价的标准是扭矩响应跟随性(即扭矩响应)良好，包括起步加速进入、退出条件的标定，扭矩限制等，加速时间符合性能目标。
以上各工况复测3次记录结果，测试结果表明：部分负载加速性能扭矩跟随踏板需求，过程无异常抖动。零首付买车
瞬态响应性能是指车辆的状态突然变化时整车及动力系统各性能的响应能力。
不同车速下小油门加速主要评价急踩加速踏板（Tip in）时车辆的响应，评价标准是车辆加速平稳，无冲击感，扭矩跟随性良好。
dec中恒以上各工况复测3次记录结果，测试结果表明：整个过程扭矩跟随性表现良好，符合期望值；但松油门后加速过程存在轻击感，从电机转速看，此过程存在转速波动，后期需关注。
制动后急加速主要评价踩制动扭矩响应性，评价标准是扭矩响应跟随性（即扭矩响应时间）良好。
以上各工况复测3次记录结果，测试结果表明：随加速过程电机扭矩先卸载到0，然后随需求指令加载，整个过程跟随良好，无异常抖动。
静态换挡平顺性主要评价蠕行D-R切换平顺性，评价标准是档位切换平顺，切换过程中无整车窜动（无扭矩突变）。
以上各工况复测3次记录结果，测试结果表明：D/R档切换瞬间，电机转速存在20rpm的跳变，主观感受整车有冲击感，电机反馈扭矩存在0Nm跳变，下一步需关注。
模拟入库主要评价档位转换及扭矩加载性能测试（低速快速换挡驾驶性评价），评价标准是档位转换可靠，无异常抖动，扭矩加载可靠。
以上各工况复测3次记录结果，测试结果表明：档位切换可靠，符合设计策略，同时扭矩跟随性符合期望，在此过程电机转速无波动。
能量回收模式转换主要评价滑行过程中加速扭矩响应性标定；加速（驱动模式）、滑行（能量回收模式）的进入退出精度标定，评价标准是扭矩响应跟随性（扭矩响应时间）良好，模式转换符合期望要求。