AVL DRIVE在整车驾驶性能开发的运用

陈铭，黄炯，魏喜乐

（1.江铃汽车股份有限公司 整车性能及测试部，江西 南昌 330001；2.江西省汽车噪声与振动重点实验室，江西 南昌 330001）

前言

车辆的驾驶性能的评估及验收结果在以往的开发中主要靠工程师的主观感觉，这种方法对评估人员的经验有较高要求且受个人因素影响，如引入客观的评价手段，则可以屏蔽掉主观评估的不稳定性[1]。

AVL DRIVE是一套客观测试评估整车驾驶性能、操控性能及智能驾驶的工具，能通过配套的器材测量加速度、发动机转速等信号结合内置的评估体系得出客观的评价结果。

本论文主要研究了AVL-DRVIE的基本使用及其在驾驶性能客观评估中的运用。

1 AVL-DRIVE的配置及准备

1.1 硬件需求

进行AVL-DRIVE测试的必须硬件有数据采集主机DMU（Drive Main Unit）、三向加速度传感器、OBD连接线及测试电脑，三向加速度传感器装于车内靠近质心的位置，为测试的最主要的传感器[2]，OBD连接线用于连接整车CAN网络获取需要的实时网络信号，而附加的传感器是两个单项加速度传感器，一个装于悬置靠近左前轮位置，用于过滤路面干扰；另一个装于驾驶员头枕，用于补充驾驶员位置的纵向加速度，以便更精准地评估。

电流传感器，安装于蓄电池总回路上，有此传感器才可评估发动机启动、怠速的相关工况。

拉丝行程传感器，主要用于测量手动挡车型的离合器踏板行程，对于评估手动车型而言是必须传感器。

数据采集主机支持多通道输入，可以增加如麦克风、转速传感器、振动传感器等需要的传感器，根据需要进一步加强采集数据的分析效率。

1.2 软件配置

软件的配置分为五大块，第一是车辆基本信息配置，需要填写发动机、轮胎、载荷、变速箱等信息；第二是信号通道配置，需要将评估需要的加速度、转速、车速、挡位、油门开度等信号与CAN信号或硬件通道匹配；第三为自学习配置，需要校核传感器、踏板挡位信号学习及速比频率学习；第四为滑行阻力系数测试及各挡位效率（DPI）计算；第五为工况触发阈值设置。

基于目前的研究得知，其中发动机参数、轮胎半径、滑行阻力系数、挡位效率等会影响期望加速度/期望扭矩的计算；各挡位频率会影响评价项Jerks的评估；各挡位速比会影响同步转速计算从而影响换挡性能的总体评估；工况触发阈值设置的不同会导致工况识别时的包容度有所差异。

2 整车测试

根据AVL推荐工况及自己定义的工况进行测试，主要工况有起步、加速、减速、瞬态、换挡、巡航等工况。为了提高前后车型测试的可对比性，可以借助电子油门模拟器或者固定踏板开度工装来保证测试油门开度的一致性[2-3]；为了保证测试工况表现的一致性，每个工况至少完成两次。

3 数据处理与分析

测试完成后可在AVL-DRIVE软件里对可用评价项进行筛选后，则可导出规整的数据进行查看与分析。图1为使用AVL-DRIVE的WorkSpace模块导出的测试车辆车速/油门/加速度的PedMap曲线；转速/油门的ShiftMap曲线；油门/加速度线性度对比曲线，通过这些曲线可以直观对比出不同车辆的驾驶性风格，对研发中车辆驾驶风格评估及车辆间对比提供了非常便捷的方法。使用AVL DRIVE软件再结合其报告软件AVL DRIVE Report Generator可以进行整体到细节的问题点分析。

图1 PedMap/ShiftMap/油门线性度曲线

通过报告软件将已经测试的多台车辆进行横纵向对比，自定义筛选出需求评价项目，可以直观对比大到从驾驶性一级项分数，小到对应如减速时快踩油门响应延迟（Driveability-TipIn- AtAcceleration-ResponseDelay）的四级项对比。

图2为导出的两台测试样车的总体评分图。从图中可以明显看到，测试车一和测试车二在二级项上的差异大小，以子事件TipIn为例研究，我们发现差异点主要在滑行后快踩油门（TipIn -After closed pedal-ResponseDelay），但因为在不同油门、不同车速两个维度变化的条件下有不一样的表现，通过报告软件自定义创建三维图（图3），对比两个维度变化下的车辆表现。从三维图可以看到，车速＞40km/h且中大油门开度下，两车延迟时间在同一水平(如框1)；中小油门开度（Pedal＜50%）或车速<40kph/h，测试车1整体优于测试车2（如框2）。

图2 测试总评图

图3 油门车速响应三维图

图4和图5为在AVLDRIVE找到的框1和2对应两车工况细节（90km/h下100%油门和20kp/h下100%油门Tip in）进行分析，如图4横向对比两车单点工况可以看到测试车1在油门输入后加速度有明显的提升，响应很快，而测试车2则有较长一段时间的响应时间。结合图4和图5纵向对比单车不同油门车速Tip in，高速大油门比低速大油门延迟时间明显偏长，从图片中可以看到原因是动力降挡导致的响应时间增加。

图4 90km/h全油门

图5 20km/h全油门

从以上对比可以很快得出测试车2需要提升Tip in初始的扭矩响应，而提升高速大油门的响应则同时要在变速箱的降挡时间上进一步研究，油门车速响应三维图的对比可以支撑对不同工况下目标的差异化制定。

4 结论

AVL-DRIVE利用传感器及自身的判断算法，将主观量化，使驾驶性的问题更加可视化，在驾驶性的开发过程中提供了驾驶性风格评估对比、目标制定、驾驶性验收的一种有效方法，为驾驶性问题桌面化展现提供了可靠的依据，在整车开发过程中展现了良好的助力效果。