駕駛員加速控制對(duì)商用車穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)的影響

曾 柯， 夏小均， 姚 波， 葉 磊

(重慶車輛檢測(cè)研究院有限公司 國家客車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心， 重慶 401122)

JT/T 1094—2016[1]和JT/T 1178.1—2018[2]都對(duì)車輛穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)的不足轉(zhuǎn)向度提出了要求，穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)具有一票否決權(quán)[3]。但是在實(shí)際的應(yīng)用中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)結(jié)果一致性差的問題。目前已有的文獻(xiàn)分別從數(shù)據(jù)處理[4-5]、試驗(yàn)條件和方法[6-7]、底盤結(jié)構(gòu)[8-9]等角度對(duì)影響操穩(wěn)試驗(yàn)結(jié)果一致性進(jìn)行了深入研究。本文從駕駛員加速過程控制快慢的角度來研究對(duì)試驗(yàn)結(jié)果一致性的影響，為今后穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)的加速過程控制提供參考。

1 同一駕駛員不同加速策略的影響

選擇某款城市客車，進(jìn)行穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)，試驗(yàn)地點(diǎn)為重慶機(jī)動(dòng)車強(qiáng)檢試驗(yàn)場(chǎng)。文獻(xiàn)[10]提出用轉(zhuǎn)向機(jī)器人來控制穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)方向盤轉(zhuǎn)角，而本試驗(yàn)采用自主設(shè)計(jì)的方向盤固定工裝以解決駕駛員方向盤波動(dòng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果一致性的影響。

同一駕駛員加速過程快慢進(jìn)行了以下6組對(duì)比試驗(yàn)，1#到3#為快加速，4#到6#為緩加速，試驗(yàn)之前都進(jìn)行了充分的熱車。

GB/T 6323—2014[11]要求加速過程的縱向加速度不得超過0.25 m/s2，可以通過分析整個(gè)試驗(yàn)過程縱向加速度的數(shù)值分布來定量確定加速過程的快慢。圖1表示了1#～6#的縱向加速度隨時(shí)間變化關(guān)系。通過計(jì)算分析可知，1#～6#的縱向加速度在0～0.25 m/s2區(qū)間內(nèi)所占比例分別為41.4%、36.3%、34.6%、86.5%、86.2%、87.9%，說明4#、5#、6#的加速過程比1#、2#、3#更緩慢平穩(wěn)。

另外，從圖1中還可看出，1#～6#的縱向加速度在0～0.1 m/s2區(qū)間內(nèi)所占比例分別為16.7%、13.0%、17.4%、49.0%、50.9%、54.0%，說明在0～0.1 m/s2區(qū)間內(nèi)，4#、5#、6#的縱向加速度控制得也更平緩。

將1#～6#數(shù)據(jù)按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6323—2014[11]推薦的不足轉(zhuǎn)向度計(jì)算方法進(jìn)行結(jié)果分析，結(jié)果見表1。從表中標(biāo)準(zhǔn)差值可以明顯看出，加速過程較快工況的不足轉(zhuǎn)向度的一致性較差，加速過程較慢工況的不足轉(zhuǎn)向度的一致性較好。

圖1 縱向加速度分布圖

表1 試驗(yàn)結(jié)果

商用車一般質(zhì)量慣性較大。若采用較快的加速方式，車輛不能滿足穩(wěn)定且持續(xù)的車身姿態(tài)變化規(guī)律，得到的全過程試驗(yàn)數(shù)據(jù)也存在較大的隨機(jī)成分，試驗(yàn)結(jié)果的一致性就很難保證。因此，建議商用車在進(jìn)行穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)，在確保縱向加速度控制在0.25 m/s2內(nèi)的前提下，若能基本穩(wěn)定在0.1 m/s2，則能得到更好的試驗(yàn)結(jié)果一致性。

考慮到不同駕駛員的操作習(xí)慣，下面將對(duì)不同駕駛員駕駛情況下，測(cè)得的不足轉(zhuǎn)向度結(jié)果進(jìn)行定量分析，以進(jìn)一步驗(yàn)證0.1 m/s2加速策略的穩(wěn)定性。

2 不同駕駛員控制策略的影響

為了進(jìn)一步分析加速快慢對(duì)試驗(yàn)結(jié)果一致性的影響，研究3個(gè)不同的駕駛員J、L和Z，按照其駕駛習(xí)慣在0.25 m/s2內(nèi)的加速度條件下，對(duì)穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)結(jié)果一致性的影響。7#～10#為駕駛員Z的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，11#～14#為駕駛員J的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，15#～18#為駕駛員L的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

圖2 縱向加速度分布圖

3個(gè)駕駛員的試驗(yàn)全程的縱向加速度分布如圖2所示。通過計(jì)算分析可知，駕駛員Z大約有84%的比例分布在0～0.1 m/s2之間，駕駛員J大約有95.5%的比例分布在0～0.1 m/s2之間，駕駛員L大約有94.3%的比例分布在0～0.1 m/s2之間。說明駕駛員J對(duì)加速過程控制最為平緩，然后是L，最后是Z。

對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的一致性分析見表2?？梢钥闯?，駕駛員J的試驗(yàn)數(shù)據(jù)波動(dòng)性最小，一致性最好；駕駛員Z波動(dòng)性最大，結(jié)果一致性最差。

不同駕駛員雖然操作習(xí)慣不同，但是從結(jié)果來看，影響試驗(yàn)一致性較為重要的因素就是加速快慢。因此，若不同試驗(yàn)駕駛員均能保持0.1 m/s2內(nèi)的加速度，則穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)結(jié)果可以有較好的一致性。

表2 試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)束語

商用車在穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)中加速度快慢對(duì)試驗(yàn)結(jié)果一致性有著重要影響。本文研究發(fā)現(xiàn)，GB/T 6323—2014中提到的“縱向加速度不超過0.25 m/s2”，在質(zhì)量慣性較大的商用車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向試驗(yàn)中還顯過快。本文提出以不大于0.1 m/s2的縱向加速度進(jìn)行試驗(yàn)，能夠得到更好的試驗(yàn)一致性結(jié)果。