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汽車操縱穩(wěn)定性試驗解析！
2021-02-25 22:49:33· 來源：汽車大漫談
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：
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（路面擾動或陣風擾動）后恢復原來運動狀態(tài)的能力。
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。
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，汽車應以側(cè)向加速度為3m/s²的相應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)都能對準地面所畫的圓周時，固定轉(zhuǎn)向盤不動，停車并開始記錄，記下各變量的零線，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)向特性曲線圖
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 的相應車速，行
駛 500m，使輪胎升溫。
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)向盤并做一標記（建議用一微動開關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。 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 4±0.2m/ 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)向盤并做一標記 （建議用一微動開關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，兩項指標進行評價計分。
2、兩個值都是越小越好。 要求快速能恢復到穩(wěn)態(tài)值， 而且橫擺角速度不能有太大的跳動。
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樁。
2、接通儀器電源，使之預熱到正常工作溫度。
3、試驗前駕駛員可操縱汽車沿雙紐線路徑行駛?cè)舾芍埽?熟悉路徑和相應操作。 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，全部試驗應進行三次。在測量記錄過程中，駕駛員應保持車速穩(wěn)定和平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤， 不應同時松開雙手， 并且在行駛中不準撞倒標樁。
02、評價條件
本項試驗按轉(zhuǎn)向盤平均操舵力 Fs、與轉(zhuǎn)向盤最大操舵力 Fm 。兩項指標進行評價計分。兩個數(shù)值越小越好！
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?？梢詢蓚€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。
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時間 T 進行評價計分。該值越小越好！
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，使之達到正常工作溫度。
4、汽車以試驗車速直線行駛，使其橫擺角速度為 0±0.5 （°）／ s。作一標記，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，直至汽車回復到直線行駛位置。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角輸入脈寬為 0.3 ～ 0.5s ，其最大轉(zhuǎn)角應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。
隔不得少于 5s。
02、評價條件
本項試驗按諧振頻率 f 、諧振峰水平 D和相位滯后角 a 三項指標，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。
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，布置標樁 10 根。
2、接通儀器電源，使之預熱到正常工作溫度。
3、試驗駕駛員應具有較豐富的駕駛經(jīng)驗。在正式實驗前，按下圖所示路線，練習五個往返。
4、試驗汽車以近似基準車速二分之一的穩(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樁區(qū)的時間。
5、提高車速（車速間隔自行選擇） ，重復 6.4 條的過程，共進行 10 次（撞倒
標樁的次數(shù)不計在內(nèi)） 。最高車速不超過 80km/h。
標樁的次數(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)角的加權重。
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， 試驗標準車速為 100km/h，也可以以 100km/h 車速為基準，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 （如三角形波輸入）。轉(zhuǎn)向盤輸入頻率的基準值為 0.2Hz ，頻率偏差不應超過± 10%。輸入轉(zhuǎn)角的幅值應足以使車輛的側(cè)向加速度峰值達到基準值，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值就 2 m/s²。當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)角的相互關系對整車的操穩(wěn)進行評價。
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)定性指標限值與評價方法
9、GB/T 12549 汽車操縱穩(wěn)定性術語及其定義
汽車的操穩(wěn)性是汽車的重要性能之一，不少汽車存在著“高速發(fā)飄”問題—在高速時司機往往感到難以控制汽車的行駛方向。但有的汽車盡管車速很高，司機對汽車行駛卻操縱自如；一般的汽車，行駛車速越高，操穩(wěn)性的問題越突出，實際上有些載重車等在較低車速下（如40kph左右）也會因為方向失控而造成安全事故；因此需要設計合理試驗進行不斷調(diào)校來滿足不管高速還是較低車速下都能有較好的操穩(wěn)性！
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