(高清版)GBT 40507-2021 乘用車(chē)　自由轉(zhuǎn)向特性　轉(zhuǎn)向脈沖開(kāi)環(huán)試驗(yàn)方法

ICS43.040.50GB/T40507—2021乘用車(chē)自由轉(zhuǎn)向特性轉(zhuǎn)向脈沖開(kāi)環(huán)試驗(yàn)方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T40507—2021 I 3術(shù)語(yǔ)和定義 5測(cè)量變量 6儀器設(shè)備 2 39數(shù)據(jù)分析 4 附錄A(規(guī)范性)試驗(yàn)報(bào)告基本信息 附錄B(規(guī)范性)試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)條件 IGB/T40507—2021本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件使用重新起草法修改采用ISO17288-2:2011《乘用車(chē)自由轉(zhuǎn)向特性第2部分：轉(zhuǎn)向脈沖本文件與ISO17288-2:2011的技術(shù)性差異及其原因如下：●用GB/T12549代替了ISO8855(見(jiàn)第3章);●刪除了對(duì)ISO3833、ISO15037-1:2006的引用；●增加引用了GB/T3730.1、GB/T3730.2、GB/T15089(見(jiàn)第3章);——增加了大氣溫度(見(jiàn)7.2.2),明確試驗(yàn)條件；——更改了脈沖輸入的初始側(cè)向加速度幅值(見(jiàn)8.3),鑒于大部分車(chē)輛無(wú)法實(shí)現(xiàn)低側(cè)向加速度下的——更改了圖中使用的符號(hào)(見(jiàn)8.3),鑒于后文有使——增加了各變量參數(shù)的單位(見(jiàn)第8章、第9章),方便使用本文件人員理解，避免因弧度和角度——更改了部分參數(shù)定義(見(jiàn)9.2),便于使用本文件人員理解；——增加了試驗(yàn)報(bào)告的相關(guān)要求(見(jiàn)第10章),為保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)溯源及便于研究人員使用；-—更改了附錄A及附錄B的部分內(nèi)容(見(jiàn)附錄A、附錄B),為記錄車(chē)輛相關(guān)信息，便于研究人員本文件做了下列編輯性修改：——更改了標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)。本文件由中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部提出。本文件由全國(guó)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC114)歸口。車(chē)仿真與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、南京汽車(chē)集團(tuán)有限公司汽車(chē)工程研究院、國(guó)家汽車(chē)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心有限公司。1GB/T40507—2021乘用車(chē)自由轉(zhuǎn)向特性轉(zhuǎn)向脈沖開(kāi)環(huán)試驗(yàn)方法本文件規(guī)定了乘用車(chē)自由轉(zhuǎn)向特性轉(zhuǎn)向脈沖開(kāi)環(huán)試驗(yàn)方法。本文件適用于M1類(lèi)車(chē)輛，其他類(lèi)型車(chē)輛可參照?qǐng)?zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文GB/T3730.1汽車(chē)和掛車(chē)類(lèi)型的術(shù)語(yǔ)和定義GB/T3730.2道路車(chē)輛質(zhì)量詞匯和代碼(GB/T3730.2—1996,idtISO1176:1990)GB/T12549汽車(chē)操縱穩(wěn)定性術(shù)語(yǔ)及其定義GB/T15089機(jī)動(dòng)車(chē)輛及掛車(chē)分類(lèi)GB/T3730.1、GB/T3730.2、GB/T12549和GB/T15089界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。4通則本文件的目的主要是考察和評(píng)價(jià)車(chē)輛在穩(wěn)態(tài)直線(xiàn)行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角脈沖輸入結(jié)束后車(chē)輛回歸直得車(chē)輛自由轉(zhuǎn)向特性。5測(cè)量變量試驗(yàn)中需要測(cè)量以下變量：b)側(cè)向加速度；6.1各變量用測(cè)量?jī)x器的測(cè)量范圍及最大誤差應(yīng)滿(mǎn)足表1的要求。2GB/T40507—2021測(cè)量變量測(cè)量范圍測(cè)量?jī)x器及記錄系統(tǒng)的最大誤差縱向車(chē)速士0.3m/s側(cè)向加速度—15m/s2~+15m/s2士0.1m/s2橫擺角速度—50°/s～+50°/s士0.3°/s轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角—360°~+360°6.2轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角的測(cè)量：建議使用傳感器和車(chē)輛的原轉(zhuǎn)向盤(pán)一起測(cè)量轉(zhuǎn)向盤(pán)角度。也可以使用傳感器替換原車(chē)輛轉(zhuǎn)向盤(pán)。在使用傳感器過(guò)程中要盡量避免改變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的質(zhì)心、慣性特性或摩擦特性。應(yīng)7試驗(yàn)條件7.2.1試驗(yàn)環(huán)境風(fēng)速不大于5m/s。7.2.2大氣溫度在0℃~40℃。附錄A。7.3.3.1輪胎應(yīng)按照汽車(chē)制造商的說(shuō)明書(shū)選擇新輪胎安裝到試驗(yàn)汽車(chē)上，輪胎應(yīng)在被測(cè)試汽車(chē)或者相輪胎應(yīng)保持在相同的位置進(jìn)行測(cè)試。7.3.3.2輪胎花紋深度(包括輪胎整個(gè)接觸地面的寬度及整個(gè)輪胎表面)應(yīng)是初始輪胎花紋深度90%7.3.3.3在試驗(yàn)測(cè)試條件中應(yīng)記錄輪胎的生產(chǎn)日期，見(jiàn)附錄B。且試驗(yàn)輪胎用于試驗(yàn)時(shí)距生產(chǎn)日期不7.3.3.4輪胎應(yīng)按照汽車(chē)制造商說(shuō)明的對(duì)應(yīng)試驗(yàn)環(huán)境溫度的壓力充氣。對(duì)于胎壓小于或等于250kPa,3GB/T40507—2021冷充氣壓力的誤差應(yīng)為±5kPa;胎壓超過(guò)250kPa時(shí)，誤差應(yīng)不超過(guò)2%。7.3.3.5預(yù)熱前的輪胎壓力和輪胎胎面花紋深度應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中記錄，見(jiàn)附錄B。7.3.3.7試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)車(chē)輪/輪胎總成進(jìn)行動(dòng)平衡確認(rèn)。8試驗(yàn)流程試驗(yàn)前，以試驗(yàn)車(chē)速直線(xiàn)行駛10km,或以側(cè)向加速度為3m/s2的相應(yīng)車(chē)速行駛500m(左轉(zhuǎn)與右轉(zhuǎn)各進(jìn)行一次),使輪胎升溫。試驗(yàn)車(chē)速標(biāo)準(zhǔn)值為100km/h,至少進(jìn)行三種車(chē)速的試驗(yàn)，其他車(chē)速參照標(biāo)準(zhǔn)車(chē)速以±20km/h間脈沖輸入的幅值應(yīng)足以使車(chē)輛產(chǎn)生2m/s2±0.2m/s2的初始側(cè)向加速度，逐漸增加脈沖輸入的轉(zhuǎn)上。示意圖見(jiàn)圖1。tp——轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角最大幅值的時(shí)刻(轉(zhuǎn)向盤(pán)釋放時(shí)刻),單位為秒(s);t,——轉(zhuǎn)向盤(pán)釋放后轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自由轉(zhuǎn)向狀態(tài)；l?——從測(cè)試準(zhǔn)備執(zhí)行時(shí)刻至轉(zhuǎn)向盤(pán)輸入完成至10%轉(zhuǎn)向盤(pán)幅值時(shí)刻的時(shí)間歷程，控制在0.5s～0.8s內(nèi)；圖1轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角輸入4GB/T40507—2021圖1為轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角的時(shí)間歷程曲線(xiàn)，t。時(shí)刻為轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角首次超過(guò)它的最大幅值δn的10%,tp是轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角達(dá)到最大幅值的時(shí)刻，也是轉(zhuǎn)向盤(pán)被釋放的時(shí)刻。tp～t。的增長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)在0.2s±0.05s范圍內(nèi)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集從t—0.5s時(shí)刻開(kāi)始，終止時(shí)刻為以下兩種情況耗時(shí)較短者：a)轉(zhuǎn)向振蕩完全衰減后1s;b)to+5s時(shí)刻。如果條件允許，左右方向都應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)。9數(shù)據(jù)分析應(yīng)記錄試驗(yàn)常規(guī)數(shù)據(jù)，見(jiàn)附錄A、附錄B。記錄以下變量的時(shí)間歷程數(shù)據(jù)，并挑選有效數(shù)據(jù)：a)橫擺角速度；b)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角；c)汽車(chē)側(cè)偏角速度。通常按公式(1)計(jì)算汽車(chē)側(cè)偏角速度：…………(1)β-——汽車(chē)側(cè)偏角速度，單位為度每秒[()/s];vx——縱向車(chē)速，單位為米每秒(m/s);ψ——橫擺角速度，單位為度每秒[()/s];ay側(cè)向加速度，單位為米每二次方秒(m/s2);9.2橫擺角速度的阻尼和衰減時(shí)間車(chē)輛橫擺角速度各振幅以及側(cè)向加速度幅值的確定如圖2所示。5GB/T40507—2021標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：t——時(shí)間，單位為秒(s);ψ——橫擺角速度，單位為度每秒[(°)/s];ay——側(cè)向加速度，單位為米每二次方秒(m/s2)。在圖2橫擺角速度的時(shí)間歷程曲線(xiàn)中，ψ。為轉(zhuǎn)向盤(pán)釋放后車(chē)輛橫擺角速度各峰值的絕對(duì)值，振幅比的平均值r如公式(2)所示：當(dāng)?shù)谌齻€(gè)峰值的振幅ψ?太小不能清晰地測(cè)定時(shí)或ψ2小于ψ1的10%時(shí)，使用公式(3)計(jì)算振幅比的平均值r:度衰減到第一個(gè)幅值ψ1的10%所需的時(shí)間):6…………對(duì)于每次試驗(yàn)的橫擺角速度阻尼和橫擺角速度衰減時(shí)間：a)在每個(gè)側(cè)向加速度ay下，確定評(píng)價(jià)函數(shù)f(ay)=D和f(ay)=To.1;b)分別繪制函數(shù)D與ay、To,1與ay的關(guān)系曲線(xiàn)；c)qp:對(duì)側(cè)向加速度ay在3m/s2~5m/s2之間的D與ay數(shù)據(jù)進(jìn)行線(xiàn)性擬合(圖3所示),計(jì)算的ay為4m/s2時(shí)的橫擺角速度d)qTa1:對(duì)側(cè)向加速度ay在3m/s2~5m/s2之間的To.1與ay數(shù)據(jù)進(jìn)行線(xiàn)性擬合(圖4所示),計(jì)算的ay為4m/s2的橫擺角速度衰減時(shí)間，單位為秒(s);e)橫擺角速度阻尼梯度mp:圖3中ay在3m/s2~5m/s2之間的斜率，單位為1/(m/s2);f)橫擺角速度衰減時(shí)間梯度mro.:圖4中ay在3m/s2~5m/s2之間的斜率，單位為s/(m/s2);標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：ay——側(cè)向加速度，單位為米每二次方秒(m/s2);D——橫擺角速度的阻尼；qD——計(jì)算的ay為4m/s2時(shí)的橫擺角速度阻尼。圖3橫擺角速度阻尼D與側(cè)向加速度ay的典型趨勢(shì)標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：圖4橫擺角速度衰減時(shí)間To.1與側(cè)向加速度ay的典型趨勢(shì)7GB/T40507—2標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：vx——縱向車(chē)速，單位為千米每小時(shí)(km/h);D——橫擺角速度的阻尼；qp-——計(jì)算的ay為4m/s2時(shí)的橫擺角速度阻尼。圖5橫擺角速度阻尼qp與縱向車(chē)速vx關(guān)系曲線(xiàn)標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：vx--—縱向車(chē)速，單位為千米每小時(shí)(km/h);To.1——橫擺角速度的衰減時(shí)間，單位為秒(s);qTo——計(jì)算的ay為4m/s2時(shí)的橫擺角速度衰減時(shí)間，單位為秒(s)。8GB/T40507—2021vx——縱向車(chē)速，單位為千米每小時(shí)(km/h);D———橫擺角速度的阻尼；mp--—橫擺角速度阻尼梯度，1/(m/s2)。圖7橫擺角速度阻尼斜率mp與縱向車(chē)速vx關(guān)系曲線(xiàn)T0.1m70.圖8橫擺角速度衰減時(shí)間梯度mro與縱向車(chē)速vx關(guān)系曲線(xiàn)9.3轉(zhuǎn)向盤(pán)釋放后變量的第二峰值與第一峰值比當(dāng)試驗(yàn)的自由轉(zhuǎn)向特性振蕩幅度不足以計(jì)算阻尼時(shí)可以使用該數(shù)據(jù)分析方法，例如低速試驗(yàn)。每次執(zhí)行測(cè)試時(shí)對(duì)應(yīng)的橫擺角速度、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角的時(shí)間歷程曲線(xiàn)如圖9所示，汽車(chē)側(cè)偏角速度時(shí)間歷程曲線(xiàn)如圖10所示，對(duì)橫擺角速度、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角及汽車(chē)側(cè)偏角速度等變量分析如下：a)在每個(gè)側(cè)向加速度ay下，確定函數(shù)f(ay)=峰值2/峰值1;b)繪制函數(shù)f(ay)與側(cè)向加速度ay的關(guān)系曲線(xiàn)；9GB/T40507—2021c)對(duì)側(cè)向加速度在3m/s2~5m/s2之間的f(ay)與ay數(shù)據(jù)進(jìn)行線(xiàn)性擬合(見(jiàn)圖11),計(jì)算ayd)計(jì)算圖11中在3m/s2~5m/s2之間的斜率，記為m,單位為1/(m/s2);e)分別繪制q與vx和m與vx的關(guān)系曲線(xiàn)(見(jiàn)圖12和圖13)。ψ——橫擺角速度，單位為度每秒[()/s];峰值1。峰值1。h峰值2。圖10轉(zhuǎn)向盤(pán)釋放后汽車(chē)側(cè)偏角速度的峰值標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：ay——側(cè)向加速度，單位為米每二次方秒(m/s2);圖11轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角、橫擺角速度和汽車(chē)側(cè)偏角速度峰值比與側(cè)向加速度ay的典型趨勢(shì)ih/q標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：β——汽車(chē)側(cè)偏角速度，單位為度每秒[()/s];δH—-—轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角，單位為度(");ψ——橫擺角速度，單位為度每秒[()/s];q—--ay為4m/s2的轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角、橫擺角速度和汽車(chē)側(cè)偏角速度峰值比的值。圖12轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角、橫擺角速度和汽車(chē)側(cè)偏角速度峰值比的q值與縱向車(chē)速vx關(guān)系曲線(xiàn)ψ——橫擺角速度，單位為度每秒[()/s];圖13轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角、橫擺角速度和汽車(chē)側(cè)偏角速度的峰值比的m值與縱向車(chē)速vx關(guān)系曲線(xiàn)試驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容根據(jù)需要可包括下列全部或部分內(nèi)容：b)試驗(yàn)條件；d)試驗(yàn)結(jié)果；e)附錄A和附錄B的全部或部分內(nèi)容；g)試驗(yàn)執(zhí)行單位和參試人員。GB/T40507—2021(規(guī)范性)試驗(yàn)報(bào)告基本信息試驗(yàn)報(bào)告中的基本信息按以下模板記錄。 氣缸排量(mL)和數(shù)量(個(gè)): 電機(jī)數(shù)量(個(gè)): 最大功率(kW)及轉(zhuǎn)速(r/min): 最大扭矩(N·m)及轉(zhuǎn)速(r/min):GB/T40507—2021轉(zhuǎn)向盤(pán)直徑(mm): 胎壓(kPa):整備質(zhì)量(kg):最大允許總質(zhì)量(kg):車(chē)輪定位參數(shù)車(chē)長(zhǎng)(mm):