任务3.2汽车操纵稳定性试验方法

任务总结评价
1、汽车稳态回转试验 2、蛇形试验 3、转向瞬态响应试验 4、转向回正试验 5、转向轻便性试验
（三）转向瞬态响应试验
（2）转向盘转角脉冲输入试验 本试验主要测定转向盘角脉冲输入时汽车的频率响应 特性。 角脉冲输入是指急速转动转向盘一定转角后，迅速 返回原位置的操作过程，它在数学上相当于三角脉冲 函数。汽车受此角脉冲输入产生的瞬态响应，用频率 响应特性表示，频率响应特性分幅频特性和相频特性。 幅频特性是指响应（输出）的幅值（汽车横摆角速度） 与激励（输入）的幅值（转向盘或前轮转角）之比随 频率f变化的函数；相频特性是输出与输入相位差随频 率f变化的函数。
（一）、汽车稳态回转试验
3、试验方法(GB/T 6323.6-94) （1）定转向盘转角连续加速法 ①试验前在平坦坚实的场地上画出R0＝15m或R0＝20m的圆. ②试验时，汽车先以最低稳定车速沿半径R0的圆周行驶， 待速度传感器在半圈内均能对准地面预设的圆周时，固定 转向盘不动并停车。 ③启动记录仪器，记录各参数零线后汽车起步并缓慢连续 加速（纵向加速度不大于0.25m/s2），直至汽车侧向加速 度达到6.5m/s2或受限于汽车最高车速，或受限于汽车出现 不稳定状态为止。 ④汽车应左右转向各重复三次。测定车速v、纵向加速度 、 侧向加速度 、横摆角速度 、车身侧倾角角，以及转向盘 力矩M 等参数。
汽车操纵稳定性良好的汽车应具有适当的不足转向特 性。本项试验是测定汽车的稳态转向特性及车身侧倾特性 这种试验适用于轿车、客车、载货汽车及越野汽车。
（一）、汽车稳态回转试验
2、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、磁带机等。
（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。
（二）蛇形试验
2、试验方法 （1）场地布置 在试验场地上布置标桩10根，标桩间距应符合下表的规定。 （2）试验基准车速 各种类型车辆试验基准车速按下表的规定进行 （3）试验车速 试验车速为v1、v2、v3、…… v10，其中v1近似为基准车速，车速间隔自 行规定，试验最高车速v10以保证试验安全为原则，自行选定。但试验最高车 速不得超过80km/h。 （4）接通仪器电源，使之预热到正常工作温度。在正式试验前，按所示路线， 练习5个往返。 （5）以车速v1、v2、v3、…… v10在标桩间蛇行穿行，同时记录汽车通过 有效标桩区的时间、转向盘转角、汽车横摆角速度及车身侧倾角。 试验以每一个车速各进行一次，共十次（撞倒标桩的次数不计在内）。
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（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。
（四）转向回正试验
1、试验作用 转向回正性能试验是确定汽车转向回正力的 一种试验。该试验评价汽车由曲线行驶自行 恢复到直线行驶的能力。 驾驶员松开转向盘前，转向盘力为定值，侧 向加速度也为定值。驾驶员突然松开转向盘 后，使转向盘力突然变为零，故实质上它是 力阶跃输入反应，它反映了转向盘力与汽车 运动之间的关系。
（五）转向轻便性试验
1、试验作用 驾驶员通过操纵转向盘控制汽车的行驶方向，如果驾驶 员操纵转向盘感到过重，便不能敏捷地转动转向盘，并 且会因劳动强度大而容易疲劳；如果驾驶员操纵转向盘 感到过轻，会感到“发飘”而失去“路感”，难于控制 汽车的方向。因此，操纵转向盘应当有个适宜的轻重感 觉，这是一辆操纵稳定性良好的汽车所必备的条件之一。 转向轻便性常用转向盘最大转矩、转向盘最大作用力及 转向盘作用功来评价。
（一）、汽车稳态回转试验
（2）.定转弯半径法 在试验场地上，用明显颜色画出半径为30m的圆弧形试验路径，路径两 侧沿圆弧中心线每隔5m放置标桩，两侧标桩至圆弧中心线的距离为1/2 车宽加b，b值按下表确定。接通仪器电源，使之预热到正常工作温度。 汽车以最低稳定车速行驶，调整转向盘转角，使汽车能沿圆弧行驶。在 进入圆弧路径并达到稳定状态后，开始记录并保持油门和转向盘位置在 3s内不动（允许转向盘转角在±10°范围内调整），之后停止记录。汽 车通过试验路径时，如撞倒标桩，则试验无效。 增加车速，但侧向加速度增量每次不大于0.5m/s2（在所测数据急剧变 化的区段，增量可更小一些）。重复上述试验，直至做到侧向加速度达 到6.5m/s2或受发动机功率限制，或汽车出现不稳定状态时的最大侧向 加速度为止。 试验按向左及向右转两个方向进行，可以先左转（或右转），从低速至 高速，然后再进行另—方向试验，亦可以在某一车速下向左、向右两个 方向均进行试验后再增加车速。
（四）转向回正试验
2、试验方法 （1）试验前准备 在试验场上用明显的颜色画出半径为15m的 圆周。试验之前，汽车以侧向加速度为 3m/s2的车速沿半径为15m的圆周行驶 500m，以使轮胎升温。接通仪器电源，使 仪器达到正常工作温度。
（四）转向回正试验
（2） 低速回正试验 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±0.2 m/s2之后，稳定住车速并开始记录， 待稳定3s后，驾驶员突然放开转向盘，至少记录松手 后3s的汽车运动过程。记录时间内油门位置保持不变。 对于侧向加速度达不到4±0.2 m/s2的汽车，按侧向 加速度为3±0.2 m/s2进行试验；对于侧向加速度为 3±0.2 m/s2的汽车，可按试验汽车所能达到的最高 侧向加速度进行试验。
（四）转向回正试验
（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
本试验的准备工作、汽车车速的确定同上一试 验。试验时汽车以试验车速直线行驶，然后给 转向盘三角脉冲输入，试验时向左（向右）转 动转向盘，并迅速回到原处（允许及时修正方 向）保持不动，直到汽车回到直线行驶位置。 转向盘转角输入脉宽0.3s-0.6s，其最大转角 应使本试验过渡过程中最大侧向加速度 为 4m/s2。试验中记录转向盘转角θ 、横摆角速 度ωr 、侧向加速度ay 、车速v。试验中，节 气门开度不变，至少按向左、向右转动转向盘 各三次进行试验。
（五）转向轻便性试验
2、试验方法 （1）. 按规定画好双纽线路径并设置标桩。 （2）. 接通仪器电源，使之预热到正常工作温度。 （3）. 汽车以低速直线滑行，驾驶员松开转向盘，停 车后，记录转向盘中间位置及转向盘力矩零线。 （4）. 驾驶员操纵转向盘使汽车沿双纽线路径行驶。 车速为10±1km/h。待车速稳定后，开始记录转向盘 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后，停止记录。在记录时间 内，保持车速稳定及不准撞倒标桩。
（三）转向瞬态响应试验
2、试验方法 （1）转向盘角阶跃输入试验 试验前试验车以试验车速行驶l0km，使轮胎升温。试验车速以最高车速 的70％并四舍五入为10的整数倍确定；试验时转向盘转角的位置按稳态 侧向加速度lm/s2~3m/s2确定，从侧向加速度为lm/s2做起，每隔 0.5m/s2进行一次。试验时，汽车以试验车速直线行驶，先按角输入方 向轻轻靠紧转向盘，消除自由间隙，然后以尽快的速度（起跃时间不大 于0.2s或加速度不小于100°/s）转动转向盘，使其达到预先选好的位 置，并固定数秒直至所测变量达到新的稳定状态，试验中测量速度 v、 转向盘转角θ 、侧向加速度ay、横摆角速度ωr、质心处侧偏角β、转 向盘力矩M及车身侧倾角Φ。逐次改变转向盘转角θ ，测定不同侧向加 速度时的瞬态特性。
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。