汽車制動(dòng)性能分析方法

葉志偉

摘 要：汽車制動(dòng)性能分析是汽車設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。通常情況下，整車廠通過(guò)制動(dòng)性能試驗(yàn)和專業(yè)人員的主觀評(píng)價(jià)來(lái)評(píng)判車輛的制動(dòng)性。簡(jiǎn)要分析了基于用戶打分的制動(dòng)性能分析方法，并結(jié)合主成分分析方法提取出用戶較為敏感的指標(biāo)。在具體工作中，將多種分析方法結(jié)合起來(lái)，能夠進(jìn)一步明確制動(dòng)性能的整改方向。

關(guān)鍵詞：制動(dòng)性能；主成分分析；汽車設(shè)計(jì)；主觀評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：U462.3+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.110

近年來(lái)，汽車保有量逐年增長(zhǎng)，人們對(duì)汽車性能也提出了更高的要求。制動(dòng)性能是評(píng)價(jià)整車性能的關(guān)鍵因素，而良好的制動(dòng)性能不僅要求車輛要“停得住”，還要求其制動(dòng)品質(zhì)要靠得住。在日常生活中，人們常常抱怨剎車“不好用”，但是，很難具體定義“不好用”。

1 制動(dòng)性試驗(yàn)

試驗(yàn)是一種基于測(cè)試數(shù)據(jù)的分析方法，它不會(huì)因?yàn)橛脩舾惺懿煌嬖谂既恍浴?/p>

汽車的制動(dòng)性能關(guān)系著行人、車內(nèi)人員的安全，而國(guó)標(biāo)嚴(yán)格規(guī)范了制動(dòng)試驗(yàn)。雖然國(guó)標(biāo)規(guī)定了汽車上路的最基本要求，但并未對(duì)制動(dòng)品質(zhì)提出具體的要求。與此同時(shí)，各汽車企業(yè)也對(duì)制動(dòng)性試驗(yàn)提出了一定的要求，希望通過(guò)量化影響制動(dòng)品質(zhì)，從而優(yōu)化汽車的制動(dòng)性能。

試驗(yàn)中的主要測(cè)試包括制動(dòng)力分配、制動(dòng)減速度試驗(yàn)、制動(dòng)衰退試驗(yàn)、制動(dòng)直線穩(wěn)定性試驗(yàn)、踏板力與踏板行程試驗(yàn)和制動(dòng)過(guò)程N(yùn)VH等。這些測(cè)試指標(biāo)均由試驗(yàn)設(shè)備直接或間接獲取，而且試驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠反映制動(dòng)品質(zhì)。

2 主觀評(píng)價(jià)

在工程師研究品質(zhì)問(wèn)題時(shí)，主要采用的是主觀評(píng)價(jià)法。因?yàn)闇y(cè)試數(shù)據(jù)無(wú)法反映駕駛者的細(xì)微感受，所以，其主觀評(píng)價(jià)是非常重要的。

成熟的整車企業(yè)都有一套完整的主觀評(píng)價(jià)體系，訓(xùn)練有素的評(píng)價(jià)工程師可通過(guò)汽車工況為其某一性能打分。主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)一般不容易量化，它偏重于工程師的駕駛感受，而評(píng)價(jià)指標(biāo)是企業(yè)常年積累的結(jié)果，對(duì)改善汽車性能有很大的指導(dǎo)意義，也對(duì)評(píng)價(jià)工程師有較高的要求。

3 主成分分析方法

一般情況下，整車企業(yè)是用制動(dòng)性試驗(yàn)結(jié)合主觀評(píng)價(jià)的方法分析車輛的制動(dòng)性能。對(duì)于國(guó)內(nèi)評(píng)價(jià)體系尚未完善的整車企業(yè)，可以借鑒成熟的試驗(yàn)方式和試驗(yàn)指標(biāo)完成對(duì)車輛的客觀評(píng)價(jià)。然而，主觀評(píng)價(jià)受工程師主觀感受的影響較大。在完善評(píng)價(jià)體系、改善車輛制動(dòng)性能的過(guò)程中，有必要尊重用戶的感受。

不同的分析指標(biāo)都是相互關(guān)聯(lián)的，它們有非線性關(guān)系。比如，制動(dòng)力與制動(dòng)踏板行程是矛盾的，要想將制動(dòng)力變小，就要犧牲制動(dòng)踏板行程。由此可見，人機(jī)工程指標(biāo)與操作力指標(biāo)有一定的關(guān)聯(lián)性。在具體工作中，不能簡(jiǎn)單地分析每項(xiàng)指標(biāo)來(lái)判斷換擋性能，要綜合考慮多方面因素。多元分析主要針對(duì)的是多個(gè)變量，它能夠表明各變量之間的關(guān)系、相互依存性及其相對(duì)重要性。具有代表性的分析方法有主成分分析、聚類分析、典型相關(guān)分析和判別分析等。

3.1 主成分分析的特點(diǎn)

主成分分析是盡可能用簡(jiǎn)單的方式表達(dá)所研究的現(xiàn)象，而又不能損失很多有價(jià)值的信息。它能將原來(lái)多而冗雜的信息轉(zhuǎn)換為不關(guān)聯(lián)的綜合指標(biāo)，起到了解釋統(tǒng)計(jì)、分析結(jié)果的作用。

用戶調(diào)查中涉及到的指標(biāo)比較多，很難判斷孰輕孰重。主成分分析的主要任務(wù)是綜合分析用戶在使用車輛制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)對(duì)其性能提出的要求。這種方法將眾多指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)不相關(guān)的綜合指標(biāo)，以解釋全部資料中幾個(gè)變異的變量，即所謂的“主成分”，進(jìn)而解釋資料的綜合性指標(biāo)。另外，在此過(guò)程中，要系統(tǒng)地分析制動(dòng)性能方面存在的問(wèn)題，深入分析嚴(yán)重影響用戶換擋的問(wèn)題，并找出品質(zhì)不佳的原因。

3.2 主成分分析的過(guò)程

分析目標(biāo)的過(guò)程就是尋找對(duì)制動(dòng)性能影響較大的指標(biāo)，由用戶打分確定某一指標(biāo)的劣化程度。

3.3 主成分分析的應(yīng)用

與主觀評(píng)價(jià)一樣，主成分分析中列舉出了一系列指標(biāo)。因?yàn)榉治鼋Y(jié)果面對(duì)的是一般消費(fèi)者，所以，要簡(jiǎn)化和篩選相關(guān)指標(biāo)。一般消費(fèi)者難以完成極限工況，因此，主成分考量的是一般制動(dòng)情況下消費(fèi)者對(duì)整車制動(dòng)性能的認(rèn)識(shí)。

使用者能夠感受到且比較敏感的指標(biāo)如表1所示。

經(jīng)過(guò)相關(guān)計(jì)算得出特征值和貢獻(xiàn)率。前4個(gè)特征值的貢獻(xiàn)率達(dá)到85%以上，主成分分析良好。第一主成分代表的是制動(dòng)踏效感、制動(dòng)點(diǎn)頭、制動(dòng)踏入感和制動(dòng)力振顫。這說(shuō)明，4個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)是影響用戶體驗(yàn)感的因素。

4 結(jié)束語(yǔ)

建立完善的評(píng)價(jià)體系需要企業(yè)長(zhǎng)期積累相關(guān)數(shù)據(jù)。通過(guò)市場(chǎng)導(dǎo)向和用戶評(píng)價(jià)，企業(yè)能夠很快掌握市場(chǎng)對(duì)汽車制動(dòng)性能提出的需求，還能幫助它建立自己的評(píng)價(jià)體系。運(yùn)用主成分分析方法，可以從大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中提取出用戶敏感之處以及其他的產(chǎn)品不足之處，讓企業(yè)了解自己產(chǎn)品的制動(dòng)性能，增強(qiáng)產(chǎn)品改進(jìn)的目的性，以滿足市場(chǎng)發(fā)展的需要。

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〔編輯：白潔〕