汽車操縱穩(wěn)定性試驗解析

1、汽車操縱穩(wěn)定性試驗解析！汽車的操穩(wěn)性不僅影響到汽車駕駛的操縱方面，而且也 是決定汽車安全行駛的一個主要性能；為了保證安全行駛， 汽車的操穩(wěn)性受到汽車設(shè)計者很大的重視，成為現(xiàn)代汽車的 重要使用性能之一，如何試驗并評價汽車的操穩(wěn)性顯得極其 重要。汽車操控穩(wěn)定性分為兩個方面：1、操控性 : 指汽車能夠確切的響應(yīng)駕駛員轉(zhuǎn)向指令的能力； 2、穩(wěn)定性 :指汽車 受到外界擾動（路面擾動或陣風(fēng)擾動）后恢復(fù)原來運動狀態(tài) 的能力。一、常用試驗儀器1、陀螺儀：用于汽車運動狀態(tài)下測動態(tài)參數(shù)，如汽車行進 方位角，汽車橫擺角速度，車身側(cè)傾角及縱傾角等；2、光束水準(zhǔn)車輪定位儀：測車輪外傾角，主銷內(nèi)傾角，主銷外傾 角，車輪前

2、束，車輪最大轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)角差； 3、車輛動態(tài)測試 儀：測汽車橫擺角速度，車身側(cè)傾角及縱傾角，汽車橫向加 速度與縱向加速度等運動參數(shù)； 4、力矩及轉(zhuǎn)角儀：測轉(zhuǎn)向 盤轉(zhuǎn)角或力矩； 5、五輪儀和磁帶機等。二、試驗分類三、 穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗 01 試驗步驟 1、在試驗場上，用明顯的顏色畫出半徑為15m 或 20m 的圓周； 2、接通儀器電源，使之加熱到正常工作溫度；3、試驗開始前，汽車應(yīng)以側(cè)向加速度為 3m/s2 的相應(yīng)車速沿畫定的圓周行駛 500m 以使輪胎升溫。 4、以最低穩(wěn)定速度沿所畫圓 周行駛，待安裝于汽車縱向?qū)ΨQ面上的車速傳感器在半圈內(nèi) 都能對準(zhǔn)地面所畫的圓周時，固定轉(zhuǎn)向盤不動，停車并開始 記錄，記

3、下各變量的零線，然后，汽車起步，緩緩連續(xù)而均 勻地加速（縱向加速度不超過0 25m/s2）,直至汽車的側(cè)向加速度達到6 5m/s2為止，記錄整個過程。5、試驗按向左 轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)兩個方向進行，每個方向試驗三次。每次試驗開始 時車身應(yīng)處于正中央。02 評價條件1、中性轉(zhuǎn)向點側(cè)向加速度值 An :前后橋側(cè)偏角之差與側(cè)向 加速度關(guān)系曲線上斜率為零的點的側(cè)向加速度值，越大越 好；2、不足轉(zhuǎn)向度:按前后橋側(cè)偏角之差與側(cè)向加速度關(guān) 系曲線上側(cè)向加速度 2m/s2 點的平均值計算，越小越好； 3、 車廂側(cè)傾度K :按車廂側(cè)傾角與側(cè)向加速度關(guān)系曲線上側(cè)向加速度 2m/s2 點的平均斜率計算，越小越好。 轉(zhuǎn)向特性曲

4、線圖四、轉(zhuǎn)向回正試驗01 試驗步驟一）低速回正性能試驗:1 、在試驗場地上用明顯的顏色畫出半徑為 15m 的圓周。 2、試驗前試驗汽車沿半 徑為 15m 的圓周、以側(cè)向加速度達 3m/ s 2 的相應(yīng)車速， 行 駛500m，使輪胎升溫。3、接通儀器電源，使其達到正常工作溫度。 4、試驗汽車直線行駛，記錄各測量變量零線，然后調(diào)整轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角，使汽車沿半徑為15 1m 的圓周行駛，調(diào)整車速，使側(cè)向加速度達到 4 0.2m s 2, 固定轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn) 角，穩(wěn)定車速并開始記錄，待 3s 后，駕駛員突然松開轉(zhuǎn)向 盤并做一標(biāo)記（建議用一微動開關(guān)和一個訊號通道同時記 錄） ， 至少記錄松手后 4s 的汽車運動過程

5、。 記錄時間內(nèi) 油門開度保持不變。 5、對于側(cè)向加速度達不到40.2m/ s 2的汽車，按試驗汽車所能達到的最高側(cè)向加速度進行試驗， 應(yīng)在試驗報告中加以說明。試驗按向左轉(zhuǎn)與向右轉(zhuǎn)兩個方向 進行，每個方向三次。二）高速回正性能試驗： 1、對于最高車速超過 100km h 的 汽車，要進行本項試驗。 2、試驗車速按被試汽車最高車速 的 70 并四舍五入為 10 的整數(shù)倍。 3、接通儀器電源，使 其達到正常的工作溫度。 4、試驗汽車沿試驗路段以試驗車 速直線行駛，記錄各測量變量的零線。隨后駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向 盤使側(cè)向加速度達到 2 0.2m/ s2,待穩(wěn)定并開始記錄后， 駕駛員突然松開轉(zhuǎn)向盤并做一標(biāo)記

6、（建議用一微動開關(guān)和 一個訊號通道同時記錄） ，至少記錄松手后 4s 內(nèi)的汽車運動 過程。記錄時間內(nèi)油門開度保持不變。5、試驗按向左轉(zhuǎn)與向右轉(zhuǎn)兩個方向進行，每個方向三次。02 評價條件 1、本項試驗，按松開轉(zhuǎn)向盤 （ 方向盤 ）3s 時 的殘留橫擺角速度絕對值 r及橫擺角速度總方差 Er，兩 項指標(biāo)進行評價計分。2、兩個值都是越小越好。要求快速能恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)值， 而且橫擺角速度不能有太大的跳動。五、轉(zhuǎn)向輕便性試驗 01 試驗步驟 1、按雙紐線路線圖的規(guī)定，畫好雙紐線路徑并 放置好標(biāo)樁。 2、接通儀器電源，使之預(yù)熱到正常工作溫度。3、試驗前駕駛員可操縱汽車沿雙紐線路徑行駛?cè)舾芍埽煜ぢ窂胶拖鄳?yīng)操作

7、。 隨后，使汽車沿雙紐線中點“0”處的切線方向作直線滑行，并停車于“0”點處，停車后注意觀察車輪是否處于直行位置， 否則應(yīng)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤進行調(diào)整。 然后雙手松開轉(zhuǎn)向盤， 記錄轉(zhuǎn)向盤中間位置和作用力矩的 零線。4、試驗時， 駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤， 使汽車以 10 2km/h 的車速沿雙紐線路徑行駛，待車速穩(wěn)定后， 開始記錄轉(zhuǎn)向 盤轉(zhuǎn)角和作用力矩， 并記錄行駛車速作為監(jiān)督參數(shù)。 汽車 沿雙紐線繞行一周至記錄起始位置，即完成一次試驗，全部 試驗應(yīng)進行三次。在測量記錄過程中，駕駛員應(yīng)保持車速穩(wěn) 定和平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤， 不應(yīng)同時松開雙手， 并且在行駛 中不準(zhǔn)撞倒標(biāo)樁。02評價條件本項試驗按轉(zhuǎn)向盤平均操舵力Fs、

8、與轉(zhuǎn)向盤最大操舵力 Fm 。兩項指標(biāo)進行評價計分。 兩個數(shù)值越小越好！ 六、轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應(yīng)（階躍輸入）01 試驗步驟 1、試驗車速按被試汽車最高車速的70并四舍五入為 10 的整數(shù)倍確定。 2、試驗前，以試驗車速行駛 10km，使輪胎升溫。3、接通儀器電源，使之達到正常工作溫度。在停車狀態(tài)下記錄車速零線。4、試驗中轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的預(yù)選位置（輸入角），按穩(wěn)態(tài)側(cè)向加速度值 1-3 m/ s2 確定， 從側(cè)向加速度為 1m/s2做起，每間隔 0.5 m/ s2進行一次試 驗。5、汽車以試驗車速直線行駛，先按輸入方向輕輕靠緊 轉(zhuǎn)向盤，消除轉(zhuǎn)向盤自由行程并開始記錄各測量變量的零線，經(jīng)過0.2-0.5S，以盡快

9、的速度（起躍時間不大于0.2s或起躍速度不低于 200/s 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤， 使其達到預(yù)先選好的 位置并固定數(shù)秒鐘（待所測變量過渡到新穩(wěn)態(tài)值） ，停止記 錄。記錄過程中保持車速不變。 6、試驗按向左轉(zhuǎn)與向右轉(zhuǎn) 兩個方向進行。可以兩個方向交替進行，也可以連續(xù)進行 一個方向，然后再進行另一個方向。 02 評價條件本項試驗， 按側(cè)向加速度值為 2 m/ s2 時的汽車橫擺角速度響應(yīng)時間 T 進行評價計分。該值越小越好！七、轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應(yīng)（脈沖 輸入）01 試驗步驟 1 、試驗車速按試驗汽車最高車速70并四舍五入為10的整數(shù)倍。2、試驗前以試驗車速行駛10km，使輪胎升溫。 3、接通儀器電源，使之達到正常工

10、作溫度。4、汽車以試驗車速直線行駛， 使其橫擺角速度為 00.5 （） / s。作一標(biāo)記，記下轉(zhuǎn)向盤中間位置（直線行駛位置）。然后給轉(zhuǎn)向盤一個三角脈沖轉(zhuǎn)角輸入（見下圖） 。試驗時向 左（或向右） 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤， 并迅速轉(zhuǎn)回原處 （允許及時修正） 保持不動，記錄全部過程，直至汽車回復(fù)到直線行駛位置。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角輸入脈寬為0.30.5s ,其最大轉(zhuǎn)角應(yīng)使本試驗過渡過程中最大側(cè)向加速度為4 m/ s 2。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時應(yīng)盡量使其轉(zhuǎn)角的超調(diào)量達到最小。記錄時間內(nèi)，保持油門開 度不變。 5、試驗至少按左、右方向轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤（轉(zhuǎn)角脈沖 輸入）各三次。每次輸入的時間間 隔不得少于 5s。02 評價條件本項試驗按諧振

11、頻率 f 、諧振峰水平 D 和相位 滯后角 a 三項指標(biāo)，進行評價計分。 F 越大越好， D 越 小越好，相位滯后角越小越好。八、蛇行試驗01 汽車類型 02 試驗步驟 1、在試驗場地上按上圖及表的規(guī) 定，布置標(biāo)樁 10 根。 2、接通儀器電源，使之預(yù)熱到正常 工作溫度。 3、試驗駕駛員應(yīng)具有較豐富的駕駛經(jīng)驗。在正 式實驗前，按下圖所示路線，練習(xí)五個往返。4、試驗汽車以近似基準(zhǔn)車速二分之一的穩(wěn)定車速直線行駛，在進入試驗 區(qū)段之前， 記錄各測量變量的零線， 然后蛇行通過試驗路段， 同時記錄各測量變量的時間歷程曲線及通過有效標(biāo)樁區(qū)的 時間。 5、提高車速（車速間隔自行選擇），重復(fù) 6.4 條的過程

12、，共進行 10 次（撞倒 標(biāo)樁的次數(shù)不計在內(nèi)） 。最高車速不超過 80km/h 。03 評價條件 1、本項試驗，按基準(zhǔn)車速下的平均橫擺角速度峰值 r 與平均轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角峰值 0 進行評價計分。兩個值 都是越小越好！ 2、評價時，橫擺角速度峰值比方向盤轉(zhuǎn)角的加權(quán)重。九、中間位置轉(zhuǎn)向試驗01 試驗步驟 1、本項試驗為在平直道路上進行的開環(huán)試驗， 試驗的初始狀態(tài)為等速直線行駛， 試驗標(biāo)準(zhǔn)車速為 100km/h ，也可以以 100km/h 車速為基準(zhǔn)，提高或降低試驗 車速（車速間隔為 20km/h ）；2、本項試驗要求轉(zhuǎn)向盤輸入為 振蕩型轉(zhuǎn)角輸入， 首選輸入形式為正弦波， 也可以采用其 它輸入 （如三角

13、形波輸入） 。轉(zhuǎn)向盤輸入頻率的基準(zhǔn)值為 0.2Hz ，頻率偏差不應(yīng)超過 10%。輸入轉(zhuǎn)角的幅值應(yīng)足以 使車輛的側(cè)向加速度峰值達到基準(zhǔn)值，允許的峰值偏差為 10% 。為獲取側(cè)向加速度 1m/s2 時良好的試驗數(shù)據(jù)，并保 證車輛及其子系統(tǒng)運行范圍超出遲滯區(qū)，側(cè)向加速度峰值的 基準(zhǔn)值就2 m/s2。當(dāng)然也可以采用較小的值或不超過 4 m/s2 的其它值。02 評價條件可以通過側(cè)向加速度、 方向盤力矩和方向盤轉(zhuǎn)角 的相互關(guān)系對整車的操穩(wěn)進行評價。十、操縱穩(wěn)定性試驗標(biāo) 準(zhǔn)1、GB/T 6323.1 1994 汽車操縱穩(wěn)定性試驗方法 蛇行試驗2、GB/T 6323.2 1994 汽車操縱穩(wěn)定性試驗方法 轉(zhuǎn)向瞬態(tài) 響應(yīng)試驗 （轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入 ）3、GB/T 6323.3 1994 汽 車操縱穩(wěn)定性試驗方法 轉(zhuǎn)向瞬態(tài)響應(yīng)試驗 （轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角脈 沖輸入 ）4、GB/T 6323.4 1994 汽車操縱穩(wěn)定性試驗方法 轉(zhuǎn)向回正性能試驗 5、GB/T 6323.5 1994 汽車操縱穩(wěn)定性試驗方法 轉(zhuǎn)向輕便性試驗 6、GB/T 6323.6 1994 汽車操 縱穩(wěn)定性試驗方法 穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗 7、 GB/T 6323.12 汽車操 縱穩(wěn)定性試驗方法 轉(zhuǎn)向盤中間位置操縱穩(wěn)定性試驗 8、QC/T 480-1999 汽車操縱穩(wěn)定性指標(biāo)限值與評價方