操纵稳定性试验系统方案
第二节传动系性能试验-第五章汽车操纵稳定性试验(.pdf
二、操纵稳定性道路试验 1、稳态回转试验 2、蛇行试验 3、转向回正性能试验 4、转向轻便性试验 5、瞬态响应试验
稳态回转试验
1、试验的基本原理和意义
¾汽车在车速V行驶时，驾驶员以一个固定的转向盘输入，汽车产生转向运 动。根据汽车本身的固有转向特性（由汽车结构参数决定），其后若干时 间一般会出现两种现象：一种是汽车出现不稳定现象，发生激转（或称甩 尾）；另—种是转向进入稳定状态，即汽车绕某定点转动且角速度不变， 这种现象称汽车进入稳态转向。前一种情况汽车的转向特性称过多转向； 后一种情况汽车的转向特性理论上有两种：—种称中性转向，另一种称不 足转向。
蛇行试验
1、试验的目的和意义
蛇行试验属于驾驶员——汽车——外界环境组合而成的闭路系统性能 试验方法之一。这种试验方法可反映出此闭路系统进行急剧的转向能力， 同时可反映出在此种急剧转向情况下乘员的舒适性和安全性。
蛇行试验
2、引用标准 ①GB／T 12534 汽车道路试验方法通则 ②GB 3730.1 汽车和挂车的术语和定义 车辆类型 ③GB 3730.2 汽车和挂车的术语和定义 车辆质量 ④GB／T 12549 汽车操纵稳定性术语及其定义
稳态回转试验
具体试验方法：
⑴仪器设备：第五车轮、车辆动态测试仪、操纵稳定性现场数据处理系统
⑵试验步骤：
①在试验场地上，用明显颜色画出半径为15m或20m的圆周。
②试验开始之前，汽车应以侧向加速度为3m/s2的相应车速沿画定的圆周行 驶500m以使轮胎升温。
③驾驶员操纵汽车以最低稳定速度沿所画圆周行驶，待安装于汽车纵向对 称面上的车速传感器(第五轮仪)在半圈内都能对准地面所画圆周时，固定 转向盘不动，然后缓缓连续而均匀地加速（纵向加速度不超0.25m/s2）， 直至汽车的侧向加速度达到6.5m/s2（或车速不能再升高而出现甩尾、或轮 胎发出尖叫声）为止。记录整个过程。
汽车操纵稳定性试验解析！
汽车操纵稳定性试验解析！汽车的操稳性不仅影响到汽车驾驶的操纵方面，而且也是决定汽车安全行驶的一个主要性能；为了保证安全行驶，汽车的操稳性受到汽车设计者很大的重视，成为现代汽车的重要使用性能之一，如何试验并评价汽车的操稳性显得极其重要。
汽车操控稳定性分为两个方面：1、操控性: 指汽车能够确切的响应驾驶员转向指令的能力；2、稳定性:指汽车受到外界扰动（路面扰动或阵风扰动）后恢复原来运动状态的能力。
一、常用试验仪器1、陀螺仪：用于汽车运动状态下测动态参数，如汽车行进方位角，汽车横摆角速度，车身侧倾角及纵倾角等；2、光束水准车轮定位仪：测车轮外倾角，主销内倾角，主销外倾角，车轮前束，车轮最大转角及转角差；3、车辆动态测试仪：测汽车横摆角速度，车身侧倾角及纵倾角，汽车横向加速度与纵向加速度等运动参数；4、力矩及转角仪：测转向盘转角或力矩；5、五轮仪和磁带机等。
二、试验分类三、稳态回转试验01试验步骤1、在试验场上，用明显的颜色画出半径为15m或20m的圆周；2、接通仪器电源，使之加热到正常工作温度；3、试验开始前，汽车应以侧向加速度为3m/s²的相应车速沿画定的圆周行驶500m以使轮胎升温。
4、以最低稳定速度沿所画圆周行驶，待安装于汽车纵向对称面上的车速传感器在半圈内都能对准地面所画的圆周时，固定转向盘不动，停车并开始记录，记下各变量的零线，然后，汽车起步，缓缓连续而均匀地加速（纵向加速度不超过0·25m/s²），直至汽车的侧向加速度达到6·5m/s²为止，记录整个过程。
5、试验按向左转和右转两个方向进行，每个方向试验三次。
每次试验开始时车身应处于正中央。
02评价条件1、中性转向点侧向加速度值An：前后桥侧偏角之差与侧向加速度关系曲线上斜率为零的点的侧向加速度值，越大越好；2、不足转向度：按前后桥侧偏角之差与侧向加速度关系曲线上侧向加速度2m/s²点的平均值计算，越小越好；3、车厢侧倾度K：按车厢侧倾角与侧向加速度关系曲线上侧向加速度2m/s²点的平均斜率计算，越小越好。
汽车操纵稳定性-稳态回转实验
汽车操纵稳定性-稳态回转试验一、试验目的1、了解稳态回转实验方法和数据处理过程。
2、加深理解车辆参数变化对车辆操作稳定性的影响。
二、试验内容1、行驶圆周为15米，试验车绕着圆周旋转，直到车速传感器对准地上标识，锁定方向盘。
2、第一圈以最低稳定速度行驶，记录数据。
3、记录不同车速下的7组数据。
4、改变前轮气压，再测一次。
三、试验对象、仪器、条件四、试验数据胎压：F—0.35Mpa R—0.26Mpa胎压：F —0.2Mpa R —0.26Mpa五、 数据处理1）计算转弯半径比Ri/R0与侧向加速度ay由2i s R π= ；22(/)y i iv s t a R R ==可得Ri 与ay 如下表：由上表可得到两次试验的侧向加速度与转弯半径比的关系曲线，如下：2）计算汽车前后轴侧偏角差值（δ1-δ2）与侧向加速度ay 关系表格，并绘制曲线。
已知轴距L=2800mm ，12036011()2i L R R δδπ-=-则可作前后轴侧偏角差值（δ1-δ2）与侧向加速度ay关系曲线，如下：六、试验比较分析1、转弯半径比比较由两组试验的结果可见，第二次试验，前胎胎压降低后，相同车速下，转弯半径比要大于第一次试验。
这说明胎压减小后，汽车侧偏加重，轮胎侧向刚度降低。
2、侧向加速度ay与转弯半径比Ri/R0的关系比较可得，随着转弯半径的上升，胎压低的那组试验侧向加速度的上升没有第一次试验快。
这就说明，在相同的侧向加速度下，第二组的侧偏角要比第一组大，这是由于胎压低导致轮胎侧向刚度降低导致的。
从两次试验可得随侧向加速度得增大，转弯半径比也随之增大，且二者转弯半径比相差越大。
这说明随着车速上升，胎压小的车侧偏程度上升快。
3、前后侧偏角之差δ1-δ2与侧向加速度ay的关系由图可得，胎压低时，曲线上翘程度大，相同侧向加速度下，第二次试验前后侧偏角之差大于第一次试验，也说明了胎压降低，轮胎侧偏刚度下降且下降快。
车辆操稳测试系统
DEWETRON 操纵稳定性测试系统硬件配置
应用特点 最大内部通道数 外部通道扩展
DEWE-201-RAH-16
最小的操稳测试设备 16（MDAQ系列调理模块） 不支持
DEWE-510-RAH-64 DEWE-501-PCI-64
DEWE-2600-RAH-64
AC,DC,UPS多种供电
用于扩展DEWE-501-RAH 充电电池供电工作两小时以上
64（MDAQ系列调理模块） 64（MDAQ系列调理模块） 64（MDAQ系列调理模块）
支持
不支持
支持
供电
8-24Vdc，外接适配器
115/240Vac
11-33 Vac (UPS电池可坚持1分钟)
115/240Vac
11-33 Vac (UPS电池可坚持1分钟)
电池供电 18-24 Vac
尺寸
285*281*88mm 11.22*8.58*3.64inch
数据头文件
头文件为测试项目提供了附加信息，如项目名称，测试人员，测试描述，测试 仪器以及相关描述等。这些内容按标准头文件格式存储在文件中。
保存在数据文件中的数据及设置参数对以后进行测试过程追溯非常方便。
触发与报警
DEWESOFT提供了以下多种触发方式： 单边触发（上升沿或下降沿） 滤波触发（触发电平或斜坡） 窗触发（2个限值，进入或离开） 脉冲宽度触发（多于或少于定义持续时间） 窗与脉冲宽度触发（具有以上所有触发功能） 斜率触发（上升或下降斜率，且斜率可选）
视频
DAQ或MDAQ模块
信号调理
传感器供电
主系统
CAN 计数器输入
数字输入 数字输出
模拟信号输入
传感器
PC
汽车操纵稳定性实验指导书
汽车操纵稳定性实验指导书课程编号：课程名称：实验一汽车转向轻便性实验实验目的汽车的转向轻便性和操纵稳定性是现代汽车重要的使用性能，通过对实验了解和掌握测试系统的安装调试、基本实验方法并学会数据处理和运用理论知识对汽车操纵稳定性研究、评价。
以培养学生解决实际工程问题的能力。
二、实验的主要内容了解测试系统的组成和测试原理，汽车转向轻便性实验的数据的实时采集和处理。
测定汽车在低速大转角时的转向轻便性，与操纵稳定性其他试验项目一起，共同评价汽车的操纵稳定性。
采集测量变量及参数方向盘转角；方向盘力矩；方向盘直径。
三、实验设备和工具1．测量仪器汽车方向盘转角——力矩传感器汽车操纵稳定性数据采集和分析仪2．实验车辆小型客车一辆3．标明试验路径的标桩16个。
四、实验原理测定汽车在道路上进行转向行驶时，驾驶员作用在方向盘上的力矩和方向盘转角的变化关系评价汽车的转向操纵性能验方法和步骤1．实验准备试验场地应为干燥、平坦而清洁的水泥或柏油路面。
任意方向上的坡度不大于2％。
在试验场地上，用明显颜色画出双纽线路径（图1），双纽线轨迹的极坐标方程为：轨迹上任意点的曲率半径R为：当Ψ=0°时，双纽线顶点的曲率半径为最小值，即双纫线的最小曲率半径（m）应按试验汽车的最小转弯半径（m）乘以倍，并圆整到比此乘积大的一个整数来确定。
并据此画出双纽线，在双纽线最宽处、顶点和中点（即结点）的路径两侧共放置16个标桩（图1）。
标桩与试验路径中心线的距离，按汽车的轴距确：定，当试验汽车轴距大于时，为车宽一半加50cm，当试验汽车轴距小于或等于2m时，为车宽一半加30cm。
图1 双纽线路径示意图2．试验方法2．1接通仪器电源，使之预热到正常工作温度。
2．2汽车以低速直线滑行，驾驶员松开方向盘，停车后，记录方向盘中间位置及方向盘力矩零线。
2．3驾驶员操纵方向盘使汽车沿双纽线路径行驶。
车速为10土1km／h。
待车速稳定后，开始记录方向盘转角及力矩，并记录（或显示）车速作为监督参数，直到汽车绕双纽线行驶满三周。
汽车操纵稳定性试验方法
汽车操纵稳定性试验方法
汽车操纵稳定性试验是评价汽车在不同路况和操纵动作下的稳定性表现的重要方法。
其试验方法通常包括以下步骤：
1. 直线行驶稳定性试验：车辆沿着直线道路行驶，测试车辆的稳定性和方向盘的响应能力。
可以通过急刹车、急加速等方式来测试车辆的行驶稳定性。
2. 曲线行驶稳定性试验：车辆在不同曲线路段上进行转向试验，测试车辆的侧倾角、侧向加速度以及转向的稳定性。
3. 紧急转向稳定性试验：车辆在高速行驶中进行急转向试验，测试车辆的操纵响应速度和稳定性。
4. 突变路面稳定性试验：在不同路面条件下，如湿滑路面或不平整路面上进行操纵试验，测试车辆的抓地力和稳定性。
通过以上试验方法，可以评估汽车在操纵过程中的稳定性表现，为汽车制造商和消费者提供有关汽车操纵性能的重要参考信息。
汽车操纵稳定性主观评价试验方法
文献综述
文献综述
在已有的文献中，对于汽车操纵稳定性的主观评价主要采用问卷调查、模糊评价等方法，这些方法虽 然在一定程度上可以反映汽车的操纵稳定性，但是存在评价结果不够客观、评价标准不统一等问题。
研究现状
目前，国内外对于汽车操纵稳定性的主观评价研究主要集中在建立客观评价体系、制定评价标准等方 面，但是这些研究还存在着一定的不足之处，需要进一步完善和发展。
结果评估
根据主观评价标准和数据处理结果，对车辆的操纵稳定性进行 评价。
建议反馈
根据评估结果，提出针对性的改进建议，为车辆设计和性能优 化提供参考。
03
试验方法的应用
车辆选择与准备
车辆选择
应选择具有代表性的汽车，包括不同品牌、型号、配置和性能的车辆，以确保试验结果的广泛适用性 。
车辆准备
进行试验前，应对车辆进行详细检查和预处理，确保其处于正常工作状态，并安装必要的仪器和设备 ，如GPS定位仪、速度传感器等。
中的表现进行评估。
结论总结果，对车辆的操纵稳定性进行总结， 指出其优点和不足之处，并提出相应的改进建议。
要点二
建议提出
针对车辆操纵稳定性的不足之处，提出具体的改进方案 和建议，包括优化车辆结构设计、调整悬挂系统参数、 改进驾驶辅助系统等，以提高车辆的操纵稳定性和驾驶 安全性。
《汽车操纵稳定性主观评价 试验方法》
2023-10-29
目录
• 引言 • 主观评价试验方法 • 试验方法的应用 • 试验结果分析 • 结论与展望
01
引言
背景介绍
汽车工业的发展
随着汽车技术的不断进步，对于汽车的操纵稳定性要求也越 来越高，因此需要一种主观评价试验方法来评估汽车的操纵 稳定性。
汽车操纵稳定性道路试验测试方法研究
汽车操纵稳定性道路试验测试方法研究汽车操纵稳定性是指车辆在行驶过程中保持平稳、可控的能力。
这是一个非常重要的指标，直接影响车辆的安全性能和驾驶舒适性。
为了评估和测试车辆的操纵稳定性，需要进行道路试验。
本文将研究汽车操纵稳定性道路试验测试方法。
在进行道路试验时，一般采用以下几种测试方法。
首先是曲线行驶测试。
这项测试是通过在特定的道路上，让车辆以一定的速度行驶，进行曲线转弯。
测试时需要记录车辆横向加速度、方向盘转角等参数。
曲线行驶测试可以评估车辆在转弯时的操控稳定性和抓地力。
其次是蛇形行驶测试。
这项测试是让车辆在连续的左右变道中行驶。
测试时需要记录车辆的姿态变化、横向加速度等参数。
蛇形行驶测试可以评估车辆的侧倾稳定性和方向盘的响应能力。
第三是紧急避障测试。
这项测试是模拟紧急情况下的避让障碍物动作。
测试时需要记录车辆的刹车距离、避障动作的稳定性等参数。
紧急避障测试可以评估车辆的刹车性能和操控的可靠性。
最后是稳定性控制系统测试。
现代汽车普遍配备了稳定性控制系统，用于提高车辆的操纵稳定性。
测试时可以模拟车辆在不同路面条件或动态情况下的行驶，评估稳定性控制系统的效果。
在进行道路试验测试时，需要注意以下事项。
首先是确保测试道路的光滑度和平面度。
道路的几何形状会影响到车辆的操控稳定性，因此应选择平整度较高的道路进行测试。
其次是选择合适的测试速度。
测试速度应当符合实际的行驶条件，同时注意遵守交通规则和安全要求。
第三是对测试数据进行准确记录和分析。
记录准确的测试数据是评估车辆操纵稳定性的基础，对于数据的处理和分析可以通过计算机辅助模拟或专业软件进行。
最后是综合考虑试验结果。
道路试验只是评估车辆操纵稳定性的一种方法，还应结合其他测试方法和虚拟仿真数据，综合考虑综合性能和实际使用情况。
总之，汽车操纵稳定性道路试验测试方法的研究是评估车辆操纵性能和安全性能的重要内容。
通过合理选择测试方法和准确记录数据，可以为汽车制造商和消费者提供有关车辆操纵稳定性的参考信息，促进汽车行业的发展。
第四章操纵稳定性试验
第四章 操纵稳定性试验第一节 概 述一、试验的基本原理汽车的操纵稳定性，指的是汽车在高速行驶下，接受驾驶员的控制能力及行驶方向稳定性。
进行汽车操纵稳定性研究时，是把汽车看作一个动力学系统（由质量、弹簧、阻尼二者构成），以便进行理论分析和试验研究。
其研究内容通常又称之为汽车横向动力学。
对汽车进行操纵稳定性研究，首先是研究转向输入下汽车的运动特性。
此时，是把汽车看成为一个多自由度动力系统。
在数学模型中，转向系根据研究的需要，又可看成单一自由度系统和二自由度（以上）系统两种情况。
研究转向盘位移输入下汽车的运动特性时，转向系通常看成为单一自由度，此时的转向输入又称之为固定控制输入。
属于这一类输入的试验方法有转向盘转角阶跃、脉冲、正弦输入等项目的试验。
研究转向盘力输入下汽车的运动特性时，转向系应看成至少二自由度，此时转向盘的位移是输出量，所以这种输入又叫做自由控制输入。
为这类研究设计的试验项目有转向盘力脉冲、转向盘回正能力试验等。
上述转向输入都是给定—个特定的与驾驶员操作特性无关的输入，然后观察汽车的输出（运动特性，或称力的响应）。
通过类似的数学模型，还可以进行其他外界环境影响的输入，例如横向风、路面凸起等方面的影响。
这一类分析和试验，又称为汽车开路系统研究（如图4-1-1a ）所示）。
数十年来，世界各国这方面的研究工作者做了大量工作、到现在无论是数学模型的建立或是试验方法和设备的研制，均已取得了巨大的成果，或者说已经非常成熟。
特别是有一些试验方法已由国际标准化组织（ISO ）作为正式标准颁布执行，例如ISO4138《稳态回转试验》ISO7410《横向瞬态响应试验》等。
a ）b ）图4-1-1 驾驶员—汽车控制系统a ）开路系统；b ）闭路系统由于人—机工程研究的发展，20世纪60年代后期，汽车方面的科研工作者就提出了“驾驶员—汽车—外界环境”的闭路系统研究课题，这无论从理论上还是试验方法上，比起开路系统研究来说，难度上都有很大的增加。
ATV车操纵稳定性测试系统开发及应用
般 的说 ｎ Ｆ ４ ｍ ／ ｓ 时， （ 一 Ｏ ｔ ） ＝ ２ 。 左右最 好 ， 不应 大于 ４ 。 。 转 向盘转 角 阶跃 输 入试 验 是指 给 转 向蕊一 个 突 然 的
同定 不 变 的转 角 ６ 输 入 ， 相 当于 给 系统 一 个 阶跃 位 移 干 扰。 如果 系统 稳定 ， 在此 干扰 下 ， 将 从一 个稳 态 （ 直 线行驶 ） 过 渡 到 另 一 个稳 态 （ 转圈行驶 ） ， 主要 用 横 摆 角速 度 ｙ （ ｔ ）
经 为被测汽车最高车速的 ７ ０ ％。 具体试验方法是 ， 被测车辆 测量车辆质心位置处的车速信号和横摆角速度信号 ， 在加 速路 段 以试验 车 速 等 速转 向行 驶 ，进 入试 验 区段 过信号调理电路得到适当的电压信号，由采集系统将儿
后， 继续 以稳定 车速 按场 地要 求路 线 行驶 。同时 记录 ， 当 车辆行 至 指 定地 点 ，驾驶 员 应 以最 快 的速 度转 动 转 向 盘（ 或手把 ） 至 预 先 确定 的转 角 ， 并 保 持 转 向盘 （ 或手 把 ） 转角 不变 ， 同时 保持 节气门 和油 门开 度 不变 。 从 驾驶 员转 动转 向盘开 始 ， 至 本 次试 验结 束 ， 记 录 时间 应 为 ６ ｓ 左 右， 预先 确 定好 的转 向盘转 角 位置 ，由试 验要 求 达 到 的稳态 侧 向加速 度值 决定 。 汽 车转 向 毹转 角 阶跃输 入试验 结 果 ，比较 理 想 的数 据 处理方 法 是 对横摆 角 速度 响 应 时间 历程 ｙ （ ｔ ） 进， １ ￣ ｔ ｂ 线 忡 曲线拟 合 ＇ ｝ Ｉ ‘ 算ｆ Ｈ 述指 标数 值 。 转 向赫 转 角脉 冲输 入 试验 是 为得 到 作 为线 性 动 力学 系统 的 车辆 的频 率响 应 特性 ，以此体 察 车辆 转 向输 入 响 心 的真 实 以及火 真程 度 。 进行 试 验 时 ， 首先标 定 直线 行驶 位 置 ， 然 后 给转 向 盘
某车型操稳性实验标准流程
一、概述汽车操纵稳定性是高速汽车安全行驶的一个主要性能。
被称之为“高速车辆的生命线”，课题组依据合同书的要求，将汽车作为开路控制系统，依据国家GB/T 6323—1994《汽车操纵稳定性试验方法》，求出改进后汽车整车曲线行驶的时域响应和频域响应，根据试验结果，评价车辆的操纵稳定性能。
二、试验条件1．试验车辆装载质量试验车辆按使用说明书规定，装备齐全，为最大总质量状态。
装载物为砂桶，均布于货箱内。
2．试验仪器设备3．试验场地及试验气象条件3．1试验场地试验在交通部公路试验场进行。
试验场地路面状况如下：1.稳态回转2. 转向回正（低速）3.蛇形试验4.转向轻便性试验三、试验依据标准GB/T 12534—1990 《汽车道路试验方法通则》GB/T 6323.1—1994 《汽车操纵稳定性试验方法蛇形试验》GB/T 6323.2—1994 《汽车操纵稳定性试验方法转向瞬态响应试验（转向盘转角阶跃输入）》GB/T 6323.3—1994 《汽车操纵稳定性试验方法转向瞬态响应试验（转向盘转角脉冲输入）》GB/T 6323.4—1994 《汽车操纵稳定性试验方法转向回正性能试验》GB/T 6323.5—1994 《汽车操纵稳定性试验方法转向轻便性试验》GB/T 6323.6—1994 《汽车操纵稳定性试验方法稳态回转试验》QC/T 480—1999 《汽车操纵稳定性指标限值与评价方法》四、试验结果1．蛇形试验结果见表1、表2、图5~图17蛇形试验标桩距离为30m, 标桩布置位置见图9，基准车速65km。
表2 蛇形试验----主要性能参数试验结果50607080901001103035404550556065707580车 速(km/h)转向盘转角（º）图5 平均转向盘转角峰值与车速的关系0246810121416182022243035404550556065707580车 速(km/h)横摆角速度（º/s ）图6 平均横摆角速度峰值与车速的关系012345673035404550556065707580车 速(km/h)侧向加速度（m /s 2)图7 平均侧向加速度与车速的关系01234563035404550556065707580车 速(km/h)车身侧倾角( º )图8 平均车身侧倾角与车速的关系图9 蛇形试验标桩布置图图10 蛇形试验时间历程 (V=60 km/h) TA ：横摆角速度 TB ：方向盘转角。
操纵稳定性试验方法_稳态回转试验
中华人民共和国国家标准汽车操纵稳定性试验方法GB/T 6323.6—94稳态回转试验代替GB 6323.6—86 Controllability and stability test procedure forautomobiles—Steady static circular test procedure1 主题内容与适用范围本标准规定了汽车操纵稳定性试验方法中的稳态回转试验方法。
本标准采用固定转向盘转角连续加速的方法进行试验。
也可采用附录A（补充件）所规定的试验方法。
本标准适用于二轴轿车、客车、货车及越野汽车，其他类型可参照执行。
2 引用标准GB/T 12534 汽车道路试验方法通则GB/T 13047 汽车操纵稳定性指标限值与评价方法GB/T 12549 汽车操纵稳定性术语及其定义3 测量变量和仪器设备3.1 测量变量3.1.1必须测量变量a. 汽车横摆角速度b. 汽车前进车速c. 车身侧倾角3.1.2希望测量变量a. 汽车重心侧偏角;b. 汽车纵向加速度;c. 汽车侧向加速度3.2 仪器、设备3.2.1试验仪器应符合GB/T12534中3.5条的规定,其测量范围及最大误差应满足表1要求.GB/T6323.6—94Z3.2.3试验所用传感器应按各自使用说明书安装。
陀螺仪的安装接近车辆重心位置，垂直陀螺轴线与车辆Z轴线重合或平行。
4 试验条件4.1 试验汽车4.1.1试验汽车应是按厂方规定装备齐全的汽车,试验前，应测定车轮定位参数，对转向系、悬架系进行检查，并按规定进行调整、紧固和润滑。
只有认定汽车已符合厂方规定的技术条件时,方可进行试验。
测定及检查的有关参数的数值记入附录B（补充件）中。
4.1.2试验时若用新轮胎,轮胎至少应经过200km正常行驶的磨合,若用旧轮胎,试验终了,残留花纹的高度应小于1.5mm.轮胎气压应符合GB/T 12534中3.1.2、3.1.3条的规定。
轴载质量必须符合厂方规定。
操纵稳定性试验方法_稳态回转试验
操纵稳定性试验方法_稳态回转试验操纵稳定性试验是航空器进行试验和验证的重要环节之一，稳态回转试验是其中一种常用的方法。
稳态回转试验通过在不同载荷和飞行状态下对航空器进行特定的操纵动作，评估其在各种条件下的稳定性。
本文将介绍稳态回转试验的方法和步骤，并探讨一些相关的技术和注意事项。
稳态回转试验一般包括下面几个步骤：1.设计试验方案：首先，需要制定一个详细的试验方案，在试验方案中明确试验的目标、试验的载荷和飞行状态范围，以及试验的时间和空间约束等。
2.指定操纵动作：根据试验方案，需要指定试验中的操纵动作，包括方向舵、升降舵、副翼等控制面的操纵角度和操纵方式。
这些操纵动作应该可以覆盖试验中的各种载荷和飞行状态。
3.进行试飞：在试验前，需要进行试飞来验证航空器的飞行性能和操纵能力。
试飞应该覆盖试验中的各种载荷和飞行状态，以确保航空器具备进行稳态回转试验的基本条件。
4.进行试验：在试验中，根据试验方案和指定的操纵动作，对航空器进行特定的操纵动作，观察和记录其响应和稳定性特性。
试验中应该保持试验方案中规定的载荷和飞行状态范围，并注意记录试验过程中的各项参数和数据。
5.数据分析和评估：在试验结束后，需要对试验数据进行分析和评估，以获得航空器在不同载荷和飞行状态下的稳定性性能。
数据分析可以采用数学模型、图表和计算机模拟等方法，以获得试验结果的定量和定性分析。
在进行稳态回转试验时1.试验设备和环境：要确保试验设备和环境的稳定性和准确性，包括操纵系统的可靠性和精度、试验平台（如试飞机或试验架）的性能和稳定性、试验场地和大气条件的适宜性等。
试验设备和环境的不稳定性和误差会影响试验结果的准确性和可靠性。
2.试验安全和风险控制：在进行试验时，要注意试验的安全性和风险控制。
试验人员应该严格遵守相关的安全规定和操作规程，并保证试验过程中的安全和风险控制措施的有效性。
3.数据处理和结果解释：试验数据的处理和结果的解释应该依据科学的方法和原则。
汽车操纵稳定性检测方案
• 影响行驶系和转向系零件的使用寿命，因此，分析这种现象产
生的原因，从而采取相应的措施．具有极其重要的意义。
• 一、转向轮的摆振
•
(一)前轴角振动引起转向轮摆振
•
(二)车轮不平衡引起转向轮摆振
•
(三)运动干涉引起的摆振
离心力、侧向风力和不平道路的侧向冲击等多种。汽车在侧向力 的作用下，如车轮的侧向反作用力达到附着力时。汽车将沿侧向 力的作用方向而滑移。侧向力同时将引起左、右车轮法向作用力 的改变，当一侧车轮的法向反作用力变为零时，将发生侧向翻车。
• 车速达到ur,致使离心惯性力Fj = Gur 2/gR与重力G的合力F的
• 二、转向轮的稳定
•
前面分析的是引起转向轮摆振的原因，但这些原因不一定就造成转向轮的摆振，因为转向
轮还有阻止其发生摆振的稳定效应。
• 稳定力矩有
•
(一)由于主销内倾，垂直反力Z产生的稳定力矩
•
(二)由于主销后倾，侧向反力y产生的稳定力矩
•
(三)由于侧偏，侧向反力产生的稳定力矩
•
(四)由于侧偏，切向反力产生的稳定力矩
• 汽车在纵坡上处于静止状态时，纵向不翻倒
的极限坡道角αmax为：
•
tanαmax = b/hg
16
汽车的纵翻
• 后驱动型汽车的纵向稳定
性条件 ：
• b/hg > φ
• 前轮驱动型汽车．其纵向
稳定性条件为：
•
L>0
• 全轮驱动型汽车，其纵向
稳定性条件为：
•
b/hg > φ
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任务3.2汽车操纵稳定性试验方法
（3） 高速回正试验 对于最高车速超过100km/h的汽车，要进行高速回正 性试验。高速回正试验车速按试验车的最高车速的70 ％确定，并圆整到80km/h、100 km/h或120km/h 的车速进行试验。 试验时，汽车以上述规定的试验车速在试验路段直线行 驶，稳定车速，驾驶员转动转向盘使侧向加速度达到 2±0.2 m/s2，待稳定3s并开始记录后．驾驶员突然 松开转向盘，至少记录松手后4s内汽车的运动过程。 记录时间内油门位置应保持不变。低速、高速回正试验 应向右转与向左转各3次。。
（三）转向瞬态响应试验
1、试验作用 汽车转向瞬态响应试验的目的是测定车辆的瞬态 转向特性，即用来评价汽车的动态特性。瞬态转 向特性是指汽车在受到外界扰动下，达到稳定状 态前所表现出的特性，通常用时域响应特性和频 域响应特性来描述。汽车转向瞬态响应试验有转 向盘角阶跃输入试验和转向盘转角脉冲输入试验 两种，其中前者用于测定瞬态响应的时域响应特 性，后者用于测定频域响应特性。
任务3.2汽车操纵稳定性试验方法
内容
一、汽车稳态回转试验 二、蛇形试验 三、转向瞬态响应试验 四、转向回正试验 五、转向轻便性试验
（一）、汽车稳态回转试验
1、试验作用
具有过多转向特性的汽车有失去汽车操纵稳定性的危险， 汽车可能发生激转而侧滑或翻车。具有过强的不足转向特 性的汽车，也会使汽车难以控制。一般也不应使汽车具有 中性转向特性，因为在汽车使用条件变化时，中性转向汽 车可能转变为过多转向特性。
（二）蛇形试验
1、试验作用 蛇形试验是一项包括车辆—驾驶员—环境在内 的闭环试验。这种试验在—定的程度上表现出 汽车转向运动的综合性能。 这种试验测定汽 车蛇形行驶的能力，用来综合评价汽车行驶的 稳定性和乘坐的舒适性。此种试验适用于轿车、 客车、载货汽车及越野汽车。
汽车操纵稳定性道路试验和评价系统设计
北 京 汽 车文章编号：1002-4581（2015）06-0037-05汽车操纵稳定性道路试验和评价系统设计郭润清1，姜兆娟2，高明秋1Guo Runqing 1，Jiang Zhaojuan 2，Gao Mingqiu 1（1. 中国汽车技术研究中心，天津 300300 2. 一汽丰田技术开发有限公司，天津 300457）摘 要：汽车的操纵稳定性（操稳）直接影响汽车的主动安全，针对整车道路试验建立操稳试验测试平台，解决了各操稳试验变量物理信号的实时采集和储存，基于Matlab GUI 开发操稳试验后处理软件，实现了操稳数据的自动化分析和打分。
利用测试和评价系统，完成某款国产轿车操稳性能的道路测试和评价，验证了测试系统和后处理软件的实用性。
关键词：汽车；操纵稳定性；道路试验；Matlab GUI中图分类号：U467.1+1 文献标志码：ADOI ：10.14175/j.issn.1002-4581.2015.01.0120 引 言汽车的操纵稳定性是影响汽车高速行驶安全性的主要因素，其由相互联系的操纵性和稳定性2部分组成。
操纵性是指汽车能快速准确地响应驾驶员转向指令的能力；稳定性是指汽车在受到扰动后能恢复初始运动状态的能力[1]。
随着道路的改善，现代汽车趋于高速化，车流密集化，但驾驶员的驾驶技能趋于非职业化，这对现代汽车的操纵稳定性提出了更高的要求[2]。
汽车的操纵稳定性已成为现代汽车性能的重要评价指标，所以，被称为“高速汽车生命线”的汽车操纵稳定性的研究日益受到重视，成为现代汽车的研究重点[3，4]。
汽车道路试验是在规则路面输入和典型驾驶输入下对汽车的动力性、主动安全性、平顺性和通过性等性能的不解体实车测试[5]。
汽车的操纵稳定性能是由整车多系统的性能和相互匹配程度决定的，如转向系、制动系、悬架和轮胎等[1]，其道路试验测试及试验数据处理是较大的难点。
文中建立了集成度高、可靠性强、数据采集同步、接口模块化的操稳道路测试系统和开发了交互式的后处理软件，实现了操稳道路试验变量的精确采集和试验数据的自动化处理。
新能源汽车试验学 第七章 操纵稳定性试验
LOGO 转向盘测力仪
一 试验设备
LOGO
惯性传感器
驾驶机器人
二 测量设备
LOGO
四轮定位仪
轴荷仪
静侧翻试验台
三 数据采集软件
LOGO
•设置数据采集系统的参数，对各个通道进行配置 •控制数据采集开始和结束 •实时显示各通道物理量的值 •将各个通道的物理量以数据文件的形式保存在存储 设备（硬盘或存储卡）中
五 试验场地
LOGO
•操稳道路试验一般车速较高，转弯半径较大，因此需要比较大的场 地
•通常在汽车试验场的直线性能跑道和操稳广场上进行，也可以在铺 装条件较好的飞机跑道上进行
•操稳场地条件比较好的几个试验场，例如： •通用广德试验场 •正新轮胎试验场 •重庆长安汽车试验场 •中汽中心盐城汽车试验场
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±50 N·m ±100 N·m
±50 /s 0~50 m/s ±10 m/s
±15
±15
±15 m/s2
测量仪器的最大误差 ±2（转角≤180） ±4（转角>180） ±1 N·m ±3 N·m ±0.5 /s ±0.3 m/s ±0.4 m/s
±0.15
±0.5
±0.15 m/s2
一 试验设备
LOGO
第一节 概述
LOGO
•人-车开环系统 •人-车闭环系统
常用仪器 设备
第二节 常用仪器设备
图 整车操纵要求
测量变量
转向盘转角
转向盘力矩
汽车横摆角速度 汽车纵向速度 汽车横向速度 车身侧倾/俯仰
角 汽车质心侧偏角
汽车纵向/侧 向加速度
测量范围
±360
•有些软件可以对数据进行一些简单的预处理和计算 •例如：Dewesoft（左图）、VBOXTools（右图）
汽车操纵稳定性测试实验
操稳性测试
一、理论基础
3． 稳态响应与瞬态响应
1) 系统输入
给转向盘一个角位移输入，称为角位移输入；给 转向盘一个力矩输入，称为力矩输入。
2) 输入种类
有阶跃输入、正弦输入、脉冲输入3种。
阶跃
正弦
脉冲
xua
t
选
t
t
操稳性测试
一、理论基础
3． 稳态响应与瞬态响应
3) 时域响应
(1) 稳态响应：系统输入为周期性或恒定性的， 输出也是周期性或恒定性的，输入和输出之 间相对稳定。
不足转向 过多转向
δ 不变
汽车的三种 稳态转向特性
操稳性测试
一、理论基础
4．操纵稳定性的评价与试验方法
主观评价方法：让试验评价人员根据试验时自己 的感觉来进行评价，即感觉评价。
客观评价方法：通过仪器测出表征性能的物理量 如横摆角速度、侧向加速度、侧倾角及转向力来 评价汽车操纵稳定性，可用室内台架试验，测定 并评价有关操纵稳定的性质，也可通过道路试验， 计测汽车转弯和越线行驶的运动状态。
(2) 瞬态响应：从转向至稳态响应的中间过程， 即系统输入为周期性或恒定性而输出不是周 期性或恒定性，两者不保持相对稳定。
操稳性测试
一、理论基础
3． 稳态响应与瞬态响 应
4) 稳态转向特性
中性转向
不足转向、中性转向、过 多转向。
操纵稳定性良好的汽车应
具有适度的不足转向特性， 一般的汽车不应该具有过 多转向的特性。
本节主要内容：
简介汽车操纵稳定性能方面理论知识，操纵稳定 性能试验目的和要求，主要仪器设备及其工作原 理，实验步骤。
重点：基础理论、试验数据处理
操稳性测试
一、理论基础
车辆道路试验操稳性测试系统技术方案
车辆操纵稳定性测试系统技术方案测量系统技术方案测量标准系统满足如下国家标准规定的所有试验项目：⚫GB6323.1 汽车操纵稳定性试验方法之蛇形试验⚫GB6323.2汽车操纵稳定定性试验方法之转向瞬态响应试验（方向盘转角阶跃输入）⚫GB6323.3汽车操纵稳定定性试验方法之转向瞬态响应试验（方向盘转角脉冲输入）⚫GB6323.4汽车操纵稳定定性试验方法之转向回正性能试验⚫GB6323.5 汽车操纵稳定性试验方法之转向轻便性试验⚫GB6323.6汽车操纵稳定性试验方法稳态回转试验测量变量根据国家汽车操纵稳定性试验标准，完成以上六大试验所对应的测量变量有：蛇形试验：转向盘转角、横摆角速度、车身侧倾角、通过有效标桩区时间、侧向加速度、车速角阶跃试验：前进速度、转向盘转角、横摆角速度、车身侧倾角、侧向加速度、重心侧偏角角脉冲试验：前进速度、转向盘转角、横摆角速度、侧向加速度转向回正试验：横摆角速度、前进车速、车身侧向加速度稳态回转试验：横摆角速度、前进车速、车身侧倾角、纵向加速度、侧向加速度转向轻便性试验：转向盘作用力矩、转向盘转角、汽车前进车速、转向盘直径系统总体构成根据以上测量变量，我公司拟提供如下先进的测量系统：• 1个高精度车辆姿态测量子系统，可精确测量车辆X,Y,Z 三方向的加速度，角速度和车辆的运行速度，运行距离，运行状态的俯仰、横摆和侧倾角。
通过CAN 总线和便携式车载数据记录仪器相连。
• 1个DL1-MK 数据采集器，共12通道模拟电压量输入、4通道计数器输入和1个CAN/串行输入节点,外加4路视频记录. •1个方向盘力矩/转角传感器• 1个工业级笔记本电脑用于设备试验设置，数据存储和后端分析。
• 1套根据国家标准自主开发的后处理分析软件系统的独有特点是对于车辆的运行姿态测量，不需要采用陀螺仪，取而代之的是基于GPS 技术和实时运动学理论研制出的，高精度车辆运行姿态测量传感器。
该系统将车速/距离传感器和车辆姿态（俯仰、侧倾、横摆角度）传感器（陀螺仪）合二为一，可同时精确获得包括车辆行驶速度、加速度、姿态等所有的车辆运行参数。
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信息导出存储到文本文件中。功能齐全
用户可以选择接入的 GPS 或陀螺仪类型，软 用户可以设定采样时间间隔、测试功能、小
件将依据标准协议读取外部设备中的参数， 数点位数、描述信息、线性计算、单位、前
并直接显示在软件界面中。获取到的这些参 置放大器倍数、报警相关等信息。
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5） 笔记本电脑； 6） 逆变器及通信线缆；
3. 系统规格
数据采集器（内置 GPS 车速传感器） 一套
该数据采集系统内部集成 GPS 测速模块，可以进行车速、距离、经纬度等各参数测量；
同时还包含 4 路同步模拟输入通道，可以接入测力方向盘的转角、扭矩等模拟参量；二路
陀螺仪
可测参数：三轴向角速度，航向/俯仰/横滚角，X，Y，Z 方向加速度。 参数指标： ·数据更新率：1-100HZ 可定义 ·角速度范围（三轴向）：±300°/s，偏差：0.02°/s；
·俯仰/横滚范围：±90/±180°，≤静态精度 0.1°RMS，≤动态精度 0.4°RMS ·航向范围：±360°，≤静态精度 0.5°RMS，≤动态精度 0.7°RMS
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用户可能有多套试验系统，且每套系统的数据存储文件格式不尽相同。软件中可以针对 不同数据格式进行对应的环境变量设置。
下图界面中就是环境变量设置界面，包括数据表头、测试数据起始行、采样间隔所在行、 所在列，设置好后，可以点“保存至文件”进行设置保存；环境变量会保持为最后一次打开 的设置；如果需要改变设置，可以点“从文件读取”导入以前保存好的设置。
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4. 通用数据采集软件 - 车采通 4.0
本软件是专为汽车测试而优化设计的，具有很强的通用性，可以兼容几乎所有的 NI 采
集模块。能完成数据的采集、存储、分析、回放等功能。满足大多数汽车数据采集的要求。
本软件为中文 Windows 界面，兼容 Windows XP 和 Windows Vista 操作系统。采用模块
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操纵稳定性试验系统
INC3004-G
1. 概述
本系统是 INTEST 专门针对汽车操纵稳定性试验设计，可以按照国家标准要求完成 蛇形试验、转向瞬态响应、转向回正等六个试验，并能根据“汽车操纵稳定性指标限值 与评价方法（QC/T 480-1999）”对所测指标进行分析与评价。
析，可以采用回放的方式，播放之前采集的
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值域、XY 分析曲线。示波器数量及排布可任 参与这些复杂运算的变量可以为任意的模拟
意组合，曲线可以进行平移、放大、鼠标读 通道。软件会根据公式自动计算最后结果。
数、十字光标读数等操作。整个示波器可以 虚拟通道的值和物理通道的值一起参与显
复制到 Word、等软件中，方便用户进一步分 示、绘制曲线、存储和分析。
• 曲线示波
• 虚拟通道
测试数据实时的以数值和曲线的方式输出到 如果希望能直接得到通道间的运算值，比如
界面中，多通道彩色示波器利用不同的颜色 压差、温差等，就可以利用虚拟通道来实现。
区分各个通道的数据曲线。用户可以选用时 虚拟通道可以由用户来设定加、减、乘、除、
域、频域（功率谱、幅值谱、谱密度等）、幅 幂、对数、常用三角函数等复杂的计算，而
析和制作报告。
• 数据存储与分析
• 通道描述信息
用户可以指定数据存储开始的时间，存储总 每个通道可以输入描述信息，比如传感器的
时间。也可以指定存储的存储路径和文件名。 位置、测量的物理量名称等。在主界面上可
存储的数据可以方便的转换为 EXCEL 格式 以选择显示物理通道名或描述信息，使测量
的文件，也可以事后导入到本软件中进行分 数据的读数显得更加直观。
该系统通过 GPS 进行车速测量，同时可以接入陀螺仪、方向盘对汽车的横摆角速度、 侧倾角、侧向加速度、转向角、转向力矩等参数进行采集，并按照国家标准的要求进行 分析、处理，迅速得出性能评价，并生成试验报告。
2. 系统构架
本系统采用便携式设计，便于车载安装，其构架如下图所示：
系统主要组成：
1） INC3004-G 数据采集系统（带 GPS 车速测量）；
符合标准： 汽车操纵稳定性试验数据分析软件由 INTEST 公司完成设计，主要用于汽车操稳性试验的 数据分析、结果计算及评估、报告生成等。兼容 INTEST、DATRON、DEVESOFT 等系统 存储的原始数据文件。依据的标准如下：
GB/T 6323.1 汽车操纵稳定性试验方法 蛇行试验 GB/T 6323.2 汽车操纵稳定性试验方法 转向瞬态响应试验 GB/T 6323.3 汽车操纵稳定性试验方法 转向瞬态响应试验 GB/T 6323.4 汽车操纵稳定性试验方法 转向回正性能试验 GB/T 6323.5 汽车操纵稳定性试验方法 转向轻便性试验 GB/T 6323.6 汽车操纵稳定性试验方法 稳态回转试验 QC/T 480-1999 汽车操纵稳定性指标限值与评价方法
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化设计，简单易用，普通的熟悉电脑的人员只需要经过简单培训即可熟练操作。
软件界面及特点如下：
软件特点：
• 直接显示测量值
每个通道都可以设置传感器转换因子，可以
设置增益和偏移值。也可以通过选择相应的
测量功能和物理量范围，由软件自动来计算
换算关系。这样在软件中显示、存储、分析
的数据就直接是实际测量的物理量。
GPS 速度传感器（内置）
采样频率：100HZ； 速度测量范围：0—500km/h； 测量精度：0.1km/h； 速度分辨率：0.01km/h； 距离测量精度：2cm(差分，采用当地基站)，3m(自动运行)； 距离分辨率：＜1cm； 时钟触发精度：100ns； 时间精度 GPS 锁定：无漂移； 时间精度 GPS 未锁定：＜1 ppm； 时间／触发信号电平：TTL； 可吸附于车顶的带磁座的天线
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5. 操纵稳定性试验分析软件
目前，很多的用户都拥有世界级先进的汽车数据采集系统，但国外的数据采集系统都不 能提供对国家标准的直接支持。众所周知，汽车测试标准中的计算非常复杂，要求的曲线也 很难得到。用户要自己完成这些工作将耗费大量的时间和精力。INTEST 推出了针对国家标 准的升级解决方案，将很好的解决这些问题，它可以自动计算国家标准要求的所有参数，绘 制各种曲线，生成复杂格式的报告文档。
采用两个激光高度计，通过吸盘支架安装于车身两侧，测量出两侧的离地高 度及高度差，再结合车身宽度，通过三角函数关系，则可换算出车身的侧倾角， 其精度远高于 0.1°。
规格如下： 量程：250mm 工作范围：100~350mm 安装高度：225mm 分辨率：50um（静态） 300um（动态） 采样率：1KHz 线性度≤0.5% 信号输出: 4~20mA 工作电压：11~30VDC 保护等级: IP 67 抗振动/冲击：20g
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数据，示波器中会动态回放采集的整个过程。
• 通道报警
每个通道可以设置报警模式、限值和是否启
用报警。报警模式包括高低报警、只高报警
和只低报警，一旦该通道的测量值超出了报
警限值，软件会自动将报警发生的时间、通
道、原因等显示在界面上，用户可以将报警
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测力方向盘与汽车原方向盘的转向轴连接是通过花键进行连接的，其中花键需要根据具 体车型的尺寸进行加工。如下花键示意图：
2)方式二：直接固定在原方向盘上——通过三脚夹具固定
3)技术指标 1)传感器 SFA-F 指标 操作力指标： 额定容量： 0 到 50N·m 额定输出：±1 mV/V 非线性度：±0.3%RO 以内 迟滞性： ±0.3%RO 以内 操作角：±1 到±6 个圆周 转向角指标： 额定容量：±3 个圆周 额定输出：±1.4 mV/V 非线性度：±0.5%RO 以内 迟滞性： ±0.5%RO 以内 车身倾角测量仪
USB 串行接口，可方便扩展陀螺仪进行横摆角速度、角度、侧向加速度等参数测量。 z 4 路带隔离同步模拟输入通道，16 位分辨率，20KS/s 采样率 z 模拟输入通道电压范围±10V z 基于 GPS 技术的 100Hz 速度和距离测量 z 可吸附于车顶的带磁座的天线 z 2 路 USB 串行接口，可连接陀螺仪或 U 盘 z 带事件标记（EVENT MARK）输入功能，配 2 米线长的 MARK 开关 z 与电脑通过高速 USB2.0 通信 z 宽工作电压范围 9V ~36V
灵活性：用户可以自定义各个通道所存储的顺序，系统自动存储上一次指定的位置。 用户在进行某个试验的时候，可能会因为试验项目、习惯、传感器的安装方便等原
因，使存储的通道数据具有不同的位置。软件中用户可以方便的指定各个参数所在文件 中的位置。
下图界面中的左边列出了所有可用的通道名及顺序，右边列出了当前试验所需要的 通道名称，通过鼠标点取即可完成通道的设定。软件将自动存储上一次指定的结果。避 免重复设置。
·加速度范围（三轴向）：±2g,偏差 0.3mg 方向盘
1)方式一：替换原方向盘——通过花键连接
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