2.2.1 指標體系

駕駛性指標體系主要包括加速踏板特性、穩態車速控制、起步加速響應、行駛加速響應、典型車速下各檔位最大爬坡度（特征轉速下的各檔位轉矩儲備）、能量回收制動減速度指標（含滑行制動感）、Tip in/Tip out響應和換檔質量等。

1.加速踏板特性

電子加速踏板（圖2-4）控制系統主要由加速踏板、加速踏板位移傳感器、電子控制單元（ECU）、數據總線、伺服電動機和節氣門執行機構組成。加速踏板位移傳感器傳送加速踏板踩踏行程與快慢的信號給控制器，控制器解讀后發出相應的控制指令給節氣門，節氣門依指令快速或緩和開啟對應的開度。從駕駛性的角度來說，加速踏板的特性主要體現在踩踏過程中加速踏板力的變化，以及行程合理性兩個特征。圖2-5所示為電子加速踏板原理圖。

圖2-6所示為加速踏板力與踏板行程關系曲線，實線表示踩踏過程中踩踏力的變化，即從0踩踏力輸入開始，踩踏力隨著行程的增大而增大的過程；虛線是松踏板過程中的回復力變化，即從最大踏板行程開始，踩踏力隨著行程的減小而變小的過程。踏板力過大，一方面引起長時間勻速駕駛時的腿部疲勞，另一方面間接影響加速感覺，誤以為節氣門響應慢；踏板力過小，也不利于穩速控制，容易導致腿部僵硬。圖2-6中踏板力關鍵指標參數含義如下：

1）N₁代表踏板初始力（N）。

2）N₂代表95%節氣門開度時踏板力（N）。

3）N₃代表回復力（N）。

4）S₁代表踏板初始力對應踏板行程（mm）。

5）S₂代表95%節氣門開度時踏板行程（mm）。

6）S₃代表踏板全行程（mm）。

通常情況下，電子加速踏板配有兩個位移傳感器，圖2-7所示為加速踏板電壓信號與踏板行程關系曲線。實線表示電位信號-1，是ECU主要讀取的信號；虛線表示電位信號-2。圖2-7中踏板行程關鍵指標參數含義如下：

1）V_1-1代表電位信號-1的初始電壓，根據傳感器確定。

2）V_1-2代表電位信號-1的全行程電壓，根據傳感器確定。

3）V_2-1代表電位信號-2的初始電壓，根據傳感器確定。

4）V_2-2代表電位信號-2的全行程電壓，根據傳感器確定。

5）S₄代表初始電壓對應的行程，也就是前端電壓空行程。

6）S₅代表有效電壓對應的行程，也就是電壓有效行程。

ECU主要讀取電位信號-1的電壓信號，在電壓有效行程區間內截取，用于標定加速踏板百分比。如圖2-8所示，加速踏板百分比0位與加速踏板行程0位并不對應，百分比0位對應的踏板行程為S₆，即加速踏板空行程，S₇則是踏板有效行程區間。而踏板有效行程直接影響駕駛性，前段空行程過長，導致加速遲滯、無響應；有效行程過長，容易導致加速響應慢，需要深踩踏板；而有效行程過短，則不利于穩速控制，容易產生沖擊、頓挫等，需要在開發階段加以控制和約束。通常要求S₆取值不大于3mm，S₇取值為40～45mm。

2.穩態車速控制

該指標主要反映穩速加速踏板行程，是指在勻速行駛過程中加速踏板踩下的距離。該指標需要反映以下兩個特征：

1）常用車速段內，勻速行駛的車速與該車速下加速踏板踩下的距離呈線性關系，符合駕駛人的預期，工程上主要考核20km/h、40km/h、60km/h、80km/h、100km/h、120km/h等典型車速下的加速踏板行程。

2）常用車速對應的加速踏板行程應符合人機工程，避免長時間勻速駕駛、姿勢持續不變帶來的不適。長時間勻速駕駛以高速公路、長距離駕駛居多，也是最容易出現駕駛姿勢固定不變，導致肢體不適的工況。因此，乘用車通常以高速公路最高限制車速120km/h的加速踏板行程為主要設計參考，結合加速踏板特性和人機工程，通常定義該車速下加速踏板行程為12～14mm，對應加速踏板百分比為25%～30%。

基于以上兩點，穩速加速踏板行程的指標定義如圖2-9所示，以120km/h車速、14mm加速踏板行程、30%加速踏板百分比作為主要指標，分別定義20km/h、40km/h、60km/h、80km/h、100km/h、120km/h等典型車速的加速踏板行程和加速踏板百分比。

3.起步加速響應

該指標主要是指車輛在起步加速過程中，不同加速踏板行程下的加速度響應，該指標描述成不同踏板行程下，最大加速度與此時加速踏板行程的關系曲線和達到特定加速度的時間。該指標需要反映以下三個特征：

1）常用加速踏板行程段內，加速度與該加速踏板行程呈線性關系，符合駕駛人的預期，工程上主要考核2.5mm、5mm、7.5mm、10mm、12.5mm、15mm等特征加速踏板行程下的加速度。

2）常用加速踏板行程主要基于統計學和人機工程需求，起步過程加速踏板行程較小，乘用車通常以7.5mm加速踏板行程的加速度作為主要指標，分別定義2.5mm、5mm、10mm、12.5mm、15mm等加速踏板行程對應的加速度要求，起步加速響應的指標定義如圖2-10所示。

3）針對特定加速度的響應時間，如圖2-11所示，通常定義兩個標準要求：

① 起步開始至整車加速度達到0.2g的時間，通常要求小于0.4s。

② 起步開始至整車加速度達到0.95倍最大加速度時的時間，通常要求小于0.8s。

4.行駛過程加速度響應

該指標主要是指在行駛時，駕駛人繼續踩下加速踏板后的整車加速響應增益，該指標可以描述成車輛在勻速行駛時，駕駛人每踩下1mm加速踏板所能產生的加速度，單位為g/mm，通常考查12.5mm的情況，即在某個穩速的情況下，將加速踏板踩下12.5mm后，整車在該車速下產生一個加速度a（g），此時整車加速響應增益為。該指標需要反映以下兩個特征：

1）車速越低，同等條件下，相應的加速度增益越高，駕駛人中低車速下對加速度的響應需求，隨著車速的增加而降低。

2）針對同一種類的車，該指標通常分成經濟（ECO）、舒適（Normal）、運動（Sport）三個級別，如圖2-12所示。實際開發中，可根據不同的車型和市場定位確定不同的指標級別，或者對應不同的駕駛模式。

5.典型車速-檔位最大爬坡度

該指標主要是指在勻速行駛過程中，變速器位于適當檔位（發動機轉速在1500～2200r/min之間），隨著道路坡度增加，車速和檔位能夠維持不變的最大坡度。該指標主要針對高速公路巡航工況優化，反映高速巡航穩定性：

1）針對手動檔車型，避免出現在巡航過程中因道路縱向坡道上升，導致車速下降，迫使駕駛人手動降檔。

2）針對自動檔車型，隨著道路縱向坡道上升，可以通過增加加速踏板行程來維持原車速，但增加加速踏板行程同樣存在觸發降檔而帶來發動機轉速和噪聲發生變化的問題，需要通過策略進行規避。

該指標主要參考表2-1所列公路設計規范中關于最大縱向坡度限制值的規定，整車開發時需考慮滿足以上公路坡道設計要求。

6.單踏板能量回收減速度

該指標主要是指D檔條件下，在加速踏板行程輸入下（含加速踏板行程為0的情況），車速從高速自由滑下至最低穩定車速過程中的減速度，該指標針對新能源汽車。

1）單從能耗的角度來說，最強的能量回收（加速踏板行程為0）減速度越大越好，可以覆蓋更多的減速工況，且車速越高，同樣的減速度帶來的回收能量越多。

2）由于高車速下，較大的減速度帶來的危險程度較高，同時容易造成駕駛人不適，相對中低車速，較大的減速度更有利于單踏板控制。

圖2-13所示為滑行能量回收減速曲線。

7.Tip in/Tip out響應

Tip in主要是指D檔滑行狀態下，加速踏板在0.2s之內從行程為0增加到一定行程（通常考查12mm）時，車輛所產生的縱向加速度變化過程；Tip out主要是指D檔勻速行駛狀態下，加速踏板在0.2s之內從穩態車速行程狀態變成行程為0時，車輛所產生的縱向加速度的變化過程。該指標可通過急動度表征，主要通過局部標定參數優化：

1）傳動系統處于硬連接狀態，即手動檔車型離合器完全結合，自動檔（AT）車型需要在手動模式（M模式），且液力變矩器必須處于鎖止狀態。

2）操作前，車輛處于穩定狀態，即滑行狀態或者勻速行駛狀態，不包含連續Tip in/Tip out交替進行。

Tip in和Tip out響應曲線如圖2-14所示，Tip in和Tip out響應要求分別見表2-2和表2-3，瞬態工況分解表見表2-4。

8.換檔質量

該指標指在變速器換檔過程中由車輛傳動系統帶來的沖擊程度，主要通過急動度表征，換檔平順性與用戶的滿意程度密切相關。該指標主要通過局部標定參數優化：

1）沖擊程度越大（急動度越大），用戶滿意程度越低。

2）通常當急動度>1.3g/s時，用戶會有明顯的不適感。

3）換檔過程中的降扭（“減油”）、離合器滑磨（踩離合器踏板）、增扭（“加油”）等瞬態工況分解與上述Tip in/Tip out基本對應，可參考分析。

換檔過程沖擊程度曲線如圖2-15所示。