引言

圖1 特斯拉Model S的自適應懸架（圖片來自網絡）

影響汽車乘坐舒適性的因素有很多，包括汽車的平順性、車內(nei) 噪聲、空氣調節性能、乘坐環境及駕駛操作性能等。

汽車平順性（Ride comfort）是現代高速度、高舒適性車輛的一項主要性能指標，駕、乘人員的舒適與(yu) 否，乃至影響因疲勞駕駛而產(chan) 生的安全問題。因此如何評價(jia) 汽車的平順性，成為(wei) 一項很重要的工作。

什麽(me) 是汽車平順性？

汽車平順性，是指汽車在一般行駛速度範圍內(nei) 行駛時，避免因汽車在行駛過程中所產(chan) 生的振動和衝(chong) 擊，使人感到不舒服、疲勞，甚至損害健康，或者使貨物損壞的性能。平順性是評價(jia) 汽車乘坐舒適性的主要內(nei) 容之一。

汽車行駛時，由於(yu) 路麵不平而激起汽車的振動。振動影響人的舒適、工作效率和身體(ti) 健康，並影響所運貨物的完好；振動還在汽車上產(chan) 生動載荷，加速度零件磨損，從(cong) 而導致疲勞失效。因此減少汽車振動是汽車平順性研究的主要問題。

研究平順性主要目的就是控製汽車振動係統的動態特性，在特定工況下的“輸入"，讓振動的“輸出"不超過給定的界限即可：

圖2 汽車振動係統的動態特性研究

如何評價(jia) 汽車的平順性？

• 評價(jia) 標準的由來

  
  

自從(cong) 1974年國際標準化組織正式公布國際標準ISO2631《關(guan) 於(yu) 人體(ti) 承受全身振動的評價(jia) 指南》以來，許多國家汽車行業(ye) 參照這個(ge) 標準來zhiding汽車平順性的評價(jia) 方法。在實際各種不同的振動環境中應用ISO2631進行評價(jia) ，發現它的適用範圍存在一定局限性，隨著有關(guan) 振動對人體(ti) 影響研究工作的深入，該標準也一直在進行補充和修訂。

其中的總體(ti) 乘坐值法標準中規定了圖3所示的人體(ti) 坐姿受振模型，需考慮座椅支撐麵、座椅靠背處、支撐腳處的線振動和角振動共計3個(ge) 輸入點12個(ge) 軸向的振動。

圖3 人體(ti) 振動受振模型

在綜合了大量關(guan) 於(yu) 人體(ti) 振動研究成果的基礎上，國際標準化組織於(yu) 1997年公布了ISO2631-1:1997《機械振動與(yu) 衝(chong) 擊人體(ti) 暴露於(yu) 整體(ti) 振動的評價(jia) 第1部分：一般要求》。實踐證明，它能更高的符合實際，所以我國的GB/T 4970-2009標準就是據此參照進行修訂。此外工程機械座椅舒適性標準GB/T8419-2007（ISO7096）等也是來源於(yu) 標準ISO2631。（推薦閱讀：工程機械座椅舒適性標準ISO 7096更新啦，快來看看吧；農(nong) 業(ye) 輪式拖拉機 駕駛員座椅 振動舒適性的評估；工業(ye) 車輛  駕駛員座椅 乘坐舒適性試驗室評估）

• 評價(jia) 的方式和方法

  
  

汽車平順性的主要內(nei) 容就是汽車振動係統的動態特性，而汽車的振動極其複雜，小編僅(jin) 從(cong) 實用的角度出發，聊一聊平順性的評價(jia) 方法。

汽車平順性評價(jia) 方法大致可分為(wei) 主觀評價(jia) 和客觀評價(jia) 法，而且都是基於(yu) 人體(ti) 對於(yu) 汽車振動的反應做出的評價(jia) 。

a) 主觀評價(jia) 法：依靠評價(jia) 人員乘坐的主觀感覺進行評價(jia) ，主要考慮人的因素。由有經驗的駕駛員和乘客組成的專(zhuan) 門小組，按預定方式駕駛或乘坐一組車輛來主觀評價(jia) 行駛平順性的水平或特征；然後完成相應的主觀評價(jia) 表，最後綜合確定車輛的乘坐舒適性。

由於(yu) 主觀評價(jia) 方法上有很多因素影響，譬如經驗、對振動感覺多樣化、采樣偏差等人為(wei) 因素，得到的數據存在差異；因此僅(jin) 僅(jin) 能作為(wei) 描述性的語言來表示，不容易對平順性評價(jia) 進行量化。

b) 客觀評價(jia) 法：是借助於(yu) 儀(yi) 器設備分析係統來完成試驗數據的采集、記錄和處理，通過得到相關(guan) 的分析值與(yu) 對應的國標相比較，作出客觀評價(jia) ，得到依據標準的量化結果。

目前，依照國標GB/T 4970-2009汽車平順性試驗方法，規定了汽車在脈衝(chong) 輸入行駛和隨機輸入行駛工況下的平順性試驗標準，該標準適用的頻率範圍是0.5～80 Hz：

☆ 脈衝(chong) 輸入行駛的評價(jia) 方法

當振動波形峰值係數<9時，使用基本評價(jia) 方法，即使用加速度響應與(yu) 車速的關(guan) 係特性來評價(jia) ；當峰值係數>9時，使用輔助評價(jia) 方法，即使用振動劑量值（Vibration Dose Value,VDV）評價(jia) 。

峰值係數是加權加速度時間曆程的峰值與(yu) 加權加速度均方根的比值。振動劑量值評價(jia) 主要針對瞬態振動或間歇性瞬態振動，適用於(yu) 越野路況下的平順性評價(jia) ，這種方法對振動峰值的變化比普通的均方根評價(jia) 方法更為(wei) 敏感。

☆ 隨機輸入行駛的評價(jia) 方法

根據需要，隨機輸入行駛的平順性可用常用車速的評價(jia) 指標，用綜合總加權加速度均方根值來表示。下表表示總加權加速度均方根值與(yu) 人的主觀感受之間的關(guan) 係：

汽車行駛平順性的評價(jia) 方法，通常是根據人體(ti) 對振動的生理反應及對保持貨物完整性的影響來製訂的，並用振動的物理量，如頻率、振幅、加速度、加速度變化率等作為(wei) 行駛平順性的評價(jia) 指標。

目前，常用汽車車身振動的固有頻率和振動加速度評價(jia) 汽車的行駛平順性。試驗表明，為(wei) 了保持汽車具有良好的行駛平順性，車身振動的固有頻率應為(wei) 人體(ti) 所習(xi) 慣的步行時，身體(ti) 上下運動的頻率；約為(wei) 60~85次/分（1Hz~1.6Hz），振動加速度極限值為(wei) 0.2~0.3g。為(wei) 了保證所運輸貨物的完整性，車身振動加速度也不宜過大。如果車身加速度達到1g，未經固定的貨物就有可能離開車廂底板。所以，車身加速度的極限值應低於(yu) 0.6~0.7g。

平順性計算應用舉(ju) 例

依照國標GB/T 4970-2009汽車平順性試驗方法，朗德公司自主研發的ATOM軟件搭載了汽車平順性計算方法，支持汽車在脈衝(chong) 輸入行駛和隨機輸入行駛工況下進行平順性試驗分析（如圖4）：

圖4 參照國標GBT 4970-2009

例如，某車行駛速度在40kph、隨機輸入行駛工況下，使用平順性試驗專(zhuan) 用的座墊式加速度傳(chuan) 感器（圖5）分別布置在主駕座椅椅墊上方、座椅靠背處以及腳部地板3個(ge) 位置（圖6）

圖5 PCB座墊式傳(chuan) 感器

圖6 傳(chuan) 感器布置測點

利用ATOM測試係統直接獲取時域數據，依據標準得到計算結果（圖7），包括總加權加速度均方根值（圖8）：

圖7 隨機輸入行駛測試

圖8 總加權均方根值結果

ATOM不僅(jin) 能夠對平順性試驗數據按照國家標準進行處理，直接得到計算結果，而且輸出試驗報告方便，極大提高了平順性試驗的效率。

小結

汽車平順性是影響汽車舒適性的重要因素之一，而舒適性又是與(yu) 使用者聯係最為(wei) 密切的性能，良好的汽車舒適性能保證駕駛者的平穩情緒、快速的反應速度，進而保證行車的安全；同時，也會(hui) 有利於(yu) 汽車的使用年限。

對於(yu) 汽車廠商，無論是原有車型的改進還是新車型的研發，都應充分重視汽車的平順性等影響舒適性的因素。這不僅(jin) 能提升駕、乘人員的用車體(ti) 驗，還能提高自身產(chan) 品的競爭(zheng) 力及品牌形象！

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