操稳性能冬季验证及开发

王凯　周东玉　鲍东涌　李林蔚

摘 要：本文介绍了低温对操稳性能的影响以及操稳验证开发项目。

关键词：操稳性能;Ride & Handling;冬季试验;高寒低温环境;目标设定

1 引言

汽车是人们生活中重要的交通工具，活动范围广，地域、气候跨度大，从而要求对极端苛刻的环境有良好的适应能力。

操稳性能（Ride & Handling）作为汽车最重要的性能之一，受高寒低温环境影响较大，必须充分验证和开发。

2 低温对操稳性能的影响

操稳主要分为转向、操控和平顺性能，其中操控性能本文仅仅指传统意义的操控，不包含ESC等，主要集中在轮胎的侧向抓地力方面。

低温环境对操稳主要影响体现在以下三大方面：

A、弹性元件变硬。如衬套、轮胎、座椅等;

B、油液、油脂粘度变大，流动性变差。如转向液、减振器液及各种润滑油脂;

C、路面下雪或结冰导致附着力下降。

3 操稳性能验证及开发

3.1 转向性能验证及开发

低温时HPS转向液粘度大，流动性差，从而导致转向沉重。从目前来看对EPS几乎没有影响，前提是低温蓄电池供电正常。

HPS主要验证试验项目：低温冷启动。

测量启动后不同时间的方向盘力矩，如图1所示。可同时记录转向储液罐中转向液温度，如图2所示。

（1）冷机启动时，存在一个很大的初始启动力矩，平均力矩、极限位置力矩较大，并且转向力波动大。

（2）冷机启动三分钟左右平均方向盘力矩及转向液温度达到常温状态。

低温环境中用户正常情况下启动后都会选择热车一段时间，以除去风挡上的霜和雾，除雾时间通常在7分钟以上。一般目标要求HPS转向力在冷启动3～5分钟左右恢复正常水平。

3.2 操控性能验证及开发

轮胎、减振器变硬以及路面附着系数下降，对轮胎抓地力影响很大。轮胎开发过程中需要验证及兼顾开发高寒下性能表现，因为不是所有消费者都会在冬季更换冬季胎。主机厂也可以在试验验证后为消费者推荐一款或者几款冬季胎。

操控性能主要验证项目：

（1）麋鹿试验。客观考察最高通过车速。主观评价考察抓地表现及不足过度转向特性。

（2）冰雪圆环试验。客觀考察最大侧向加速度，因每年各个试验场地冰雪圆环直径都存在差异，因此采用最大侧向加速度替代车速更有意义。主观评价考察抓地表现及不足过度转向特性。

（3）操稳环形道，客观考察最快通过圈速。主观评价考察抓地表现及不足过度转向特性。最快通过圈速属于综合性指标，受制动性能、加速性能及驾驶技能等因素影响，不同车型差异大，不做为操稳硬性指标，可以在同一车型开展轮胎抓地对比。

（4）其它试验。如冰雪路面侧向附着力小，车辆侧倾少，可以验证四轮定位基准参数设置是否合理，见表1。

3.3 平顺性能验证及开发

衬套、轮胎、座椅等弹性元件变硬和减振器油液粘度大对平顺性影响较大。目前对弹性元件低温下研究较少。

平顺性能主要验证项目：平顺性主观评价（可增加平顺性客观测量）、多种工况下减振器油液温度测量。

由于减振器低温时阻尼与减振器油液粘度以及减振器结构、阀系等等相关。因此建议：

（1）减振器开发前期需要合理选择油液牌号，规避低温下性能过度下降引起平顺性问题。

某自主品牌车型采用福斯1206减振器油液，经主观验证低温表现较好，未出现明显性能衰减。油液选择时可参考福斯1206。如表2所示。

（2）减振器调校过程中有条件可开展不同阀系组合、不同温度下阻尼对比，以提前规避特定阀系结构组合可能导致的低温阻尼异常情况。某车型减振器同一阀系组合不同温度时阻尼对比如图4所示：

4 小结

高寒低温环境对操稳性能影响较大，从目前来看影响程度：转向性能<平顺性<操控性能。低温对EPS几乎无影响，HPS热车3～5分钟即可恢复正常。平顺性随车辆行驶温度的升高可以逐步恢复部分。而操控方面轮胎抓地方面影响很大，几乎不受热车和开车时间而变化。因操稳性能涉及到安全性，必须在开发阶段引起重视，充分验证并规避风险。

作者简介

王凯：（1986—），男，土家族，湖北恩施人，学历：本科，职务：运动性能高级工程师，职称：中级职称，单位：恒大新能源汽车广州技术中心。研究方向：运动性能。