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。

转向特性曲线图四、转向回正试验
01 试验步骤一）低速回正性能试验：1 、在试验场地上用明显的颜色画出半径为15m 的圆周。

2、试验前试验汽车沿半径为15m 的圆周、以侧向加速度达3m/ s 2 的相应车速，行驶500m ，使轮胎升温。

3、接通仪器电源，使其达到正常工
作温度。

4、试验汽车直线行驶，记录各测量变量零线，然
后调整转向盘转角，使汽车沿半径为15± 1m 的圆周行驶，调整车速，使侧向加速度达到4± 0.2m／s 2, 固定转向盘转角，稳定车速并开始记录，待3s 后，驾驶员突然松开转
向盘并做一标记（建议用一微动开关和一个讯号通道同时记录），至少记录松手后4s 的汽车运动过程。

记录时间内油门开度保持不变。

5、对于侧向加速度达不到4±0.2m/ s 2 的汽车，按试验汽车所能达到的最高侧向加速度进行试验，应在试验报告中加以说明。

试验按向左转与向右转两个方向
进行，每个方向三次。

二）高速回正性能试验：1、对于最高车速超过100km ／h 的汽车，要进行本项试验。

2、试验车速按被试汽车最高车速的70 ％并四舍五入为10 的整数倍。

3、接通仪器电源，使其达到正常的工作温度。

4、试验汽车沿试验路段以试验车速直线行驶，记录各测量变量的零线。

随后驾驶员转动转向盘使侧向加速度达到2± 0.2m ／s2，待稳定并开始记录后，驾驶员突然松开转向盘并做一标记（建议用一微动开关和一个讯号通道同时记录），至少记录松手后4s 内的汽车运动过程。

记录时间内油门开度保持不变。

5、试验按向左转与向右转两个方向进行，每个方向三次。

02 评价条件1、本项试验，按松开转向盘（方向盘）3s 时的残留横摆角速度绝对值△ r 及横摆角速度总方差Er，两项指标进行评价计分。

2、两个值都是越小越好。

要求快速能恢复到稳态值，而且横摆角速度不能有太大的跳动。

五、转向轻便性试验01 试验步骤1、按双纽线路线图的规定，画好双纽线路径并放置好
标桩。

2、接通仪器电源，使之预热到正常工作温度。

3、试验前驾驶员可操纵汽车沿双纽线路径行驶若干周，熟
悉路径和相应操作。

随后，使汽车沿双纽线中点“ 0”处的切线方向作直线滑行，并停车于“0”点处，停车后注意
观察车轮是否处于直行位置，否则应转动转向盘进行调整。

然后双手松开转向盘，记录转向盘中间位置和作用力矩的零线。

4、试验时，驾驶员操纵转向盘，使汽车以10± 2km/h 的车速沿双纽线路径行驶，待车速稳定后，开始记录转向盘转角和作用力矩，并记录行驶车速作为监督参数。

汽车沿
双纽线绕行一周至记录起始位置，即完成一次试验，全部试
验应进行三次。

在测量记录过程中，驾驶员应保持车速稳定
和平稳地转动转向盘，不应同时松开双手，并且在行驶中
不准撞倒标桩。

02 评价条件本项试验按转向盘平均操舵力Fs、与转向盘最
大操舵力Fm 。

两项指标进行评价计分。

两个数值越小越
好！六、转向瞬态响应（阶跃输入）
01 试验步骤1、试验车速按被试汽车最高车速的70％并四
舍五入为10 的整数倍确定。

2、试验前，以试验车速行驶
10km，使轮胎升温。

3、接通仪器电源，使之达到正常工作
温度。

在停车状态下记录车速零线。

4、试验中转向盘转角
的预选位置（输入角），按稳态侧向加速度值1-3 m/ s2 确定，从侧向加速度为1m/s2做起，每间隔0.5 m/ s2 进行
一次试验。

5、汽车以试验车速直线行驶，先按输入方向轻轻靠紧转向盘，消除转向盘自由行程并开始记录各测量变量的零线，经过0.2-0.5s，以尽快的速度（起跃时间不大于0.2s 或起跃速度不低于200°/s 转动转向盘，使其达到预先选好的位置并固定数秒钟（待所测变量过渡到新稳态值），停止记录。

记录过程中保持车速不变。

6、试验按向左转与向右转两个方向进行。

可以两个方向交替进行，也可以连续进行一个方向，然后再进行另一个方向。

02 评价条件本项试验，按侧向加速度值为2 m/ s2 时的汽车横摆角速度响应时间T 进行评价计分。

该值越小越好！七、转向瞬态响应（脉冲输入）
01 试验步骤1、试验车速按试验汽车最高车速70％并四舍五入为10 的整数倍。

2、试验前以试验车速行驶10km ，使轮胎升温。

3、接通仪器电源，使之达到正常工作温度。

4、汽车以试验车速直线行驶，使其横摆角速度为0± 0.5 （°）／s。

作一标记，记下转向盘中间位置（直线行驶位置）。

然后给转向盘一个三角脉冲转角输入（见下图）。

试验时向左（或向右）转动转向盘，并迅速转回原处（允许及时修正）保持不动，记录全部过程，直至汽车回复到直线行驶位置。

转向盘转角输入脉宽为0.3 ～0.5s ，其最大转角应使本试验过渡过程中最大侧向加速度为4 m/ s 2。

转动转向盘时应尽量使其转角的超调量达到最小。

记录时间内，保持油门开
度不变。

5、试验至少按左、右方向转动转向盘（转角脉冲输入）各三次。

每次输入的时间间隔不得少于5s。

02 评价条件本项试验按谐振频率f 、谐振峰水平D 和相位滞后角a 三项指标，进行评价计分。

F 越大越好，D 越小越好，相位滞后角越小越好。

八、蛇行试验
01 汽车类型02 试验步骤1、在试验场地上按上图及表的规定，布置标桩10 根。

2、接通仪器电源，使之预热到正常工作温度。

3、试验驾驶员应具有较丰富的驾驶经验。

在正式实验前，按下图所示路线，练习五个往返。

4、试验汽车
以近似基准车速二分之一的稳定车速直线行驶，在进入试验
区段之前，记录各测量变量的零线，然后蛇行通过试验路段，同时记录各测量变量的时间历程曲线及通过有效标桩区的时间。

5、提高车速（车速间隔自行选择），重复6.4 条的
过程，共进行10 次（撞倒标桩的次数不计在内）。

最高车速不超过80km/h 。

03 评价条件1、本项试验，按基准车速下的平均横摆角速度峰值r 与平均转向盘转角峰值0 进行评价计分。

两个值都是越小越好！2、评价时，横摆角速度峰值比方向盘转角
的加权重。

九、中间位置转向试验
01 试验步骤1、本项试验为在平直道路上进行的开环试验，试验的初始状态为等速直线行驶，试验标准车速为
100km/h ，也可以以100km/h 车速为基准，提高或降低试验车速（车速间隔为20km/h ）；2、本项试验要求转向盘输入为振荡型转角输入，首选输入形式为正弦波，也可以采用其它输入（如三角形波输入）。

转向盘输入频率的基准值为0.2Hz ，频率偏差不应超过± 10%。

输入转角的幅值应足以使车辆的侧向加速度峰值达到基准值，允许的峰值偏差为± 10% 。

为获取侧向加速度1m/s2 时良好的试验数据，并保证车辆及其子系统运行范围超出迟滞区，侧向加速度峰值的
基准值就2 m/s2。

当然也可以采用较小的值或不超过4 m/s2 的其它值。

02 评价条件可以通过侧向加速度、方向盘力矩和方向盘转角的相互关系对整车的操稳进行评价。

十、操纵稳定性试验标
准
1、GB/T 6323.1 －1994 汽车操纵稳定性试验方法蛇行试验
2、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）
3、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）
4、GB/T 6323.4 －1994 汽车操纵稳定性试验方法转向回正性能试验
5、GB/T 6323.5 －1994 汽车
操纵稳定性
试验方法转向轻便性试验6、GB/T 6323.6 －1994 汽车操纵稳定性试验方法稳态回转试验7、GB/T 6323.12 汽车操纵稳定性试验方法转向盘中间位置操纵稳定性试验8、QC/T 480-1999 汽车操纵稳定性指标限值与评价方法9、GB/T 12549 汽车操纵稳定性术语及其定义汽车的操稳性是汽车的重要性能之一，不少汽车存在着“高速发飘”问题—在高速时司机往往感到难以控制汽车的行驶方向。

但有的汽车尽管车速很高，司机对汽车行驶却操纵自如；一般的汽车，行驶车速越高，操稳性的问题越突出，实际上有些载重车等在较低车速下（如40kph 左右）也会因为方向失控而造成安全事故；因此需要设计合理试验进行不断调校来满足不管高速还是较低车速下都能有较好的操稳性！。