Y12_060201_DC_01_汽车操控性评价指标—图文稿1 汽车操纵稳定性现行国标评价指标

1、汽车操纵稳定性现行国标评价指标目前, 汽车操纵稳定性评价执行的国家标准是QC/T 4801999 汽车操纵稳定性指标限值与评价方法,依据标准可进行稳态回转、转向回正性、转向轻便性、转向盘转角阶跃输入瞬态响应、转向盘转角脉冲输入瞬态响应和蛇行等共 6 项试验评价,这些项目的评价基本上包括了有关汽车操纵稳定性方面的内容, 其评价方法及评分方法基本合理,至于指标限值要求是否合理在此不作评论。下面具体分析汽车操纵稳定性现行评价指标的物理意义及内容。 一、稳态回转稳态回转试验包括中性转向点侧向加速度值an、不足转向度 u 和车身侧倾度 k3个评价指标。汽车的转弯特性如图 1 所示,固定转向盘转角随车速的

2、不断加大( 即侧向加速度不断增大), 汽车的转弯特性有时也会发生变化, an的物理意义是在加速过程中汽车由不足转向变为过度转向时 (即中性转向点)对应的侧向加速度值。an值越大说明转向过程中汽车的操纵及安全稳定性越好, 转向翻车的可能性越小；an值越小则说明汽车会过快地出现过度转向而导致翻车。u 是对汽车不足转向“量”大小的评价,如图 1 中, 不足转向 2的“量”比不足转向 1 的“量”大, 虽然汽车都应具有不足转向特性(过度转向是导致翻车的原因之一),但不足转向的“量”并非越大越好。虽然不足转向“量”越大时转向稳定性越好,但转向的侧向力减弱,对操纵性不利；越小则在转向时汽车会较早进入不稳定

3、性状态。k指的是转向过程中车身的倾斜程度,k越大汽车越不安全, 倾斜过大将直接导致车辆失控。图1 汽车转弯特性示意 二、转向回正性转向回正性的评价指标是松开转向盘 3s 时的残留横摆角速度绝对值r 和横摆角速度总方差Et。r 越小说明汽车转向后自动回正保持直线行驶的能力越好,Et越小说明松开转向盘后自动回正越迅速。典型的转向回正性r曲线如图 2 所示。图2 转向回正性r曲线 三、转向轻便性转向轻便性的评价指标为绕“8”字行驶的最大操舵力和平均操舵力,按照现行标准的评分方法和评价方法, 操舵力应越小越轻便,但太小后可能会出现操纵无手感的缺陷。 四、转向角转角阶跃输入瞬态响应转向盘转角阶跃输入瞬态

4、响应试验的评价指标是侧向加速度为 2 m/s2时汽车横摆角速度的响应时间tr,评价的是汽车转向的反应灵敏度和整车随转向盘的随动性,响应时间越小说明转向灵敏度及整车随动性好。 五、转向盘转角脉冲输入瞬态响应转向盘转角脉冲输入瞬态响应试验评价的是汽车受到外来因素干扰时的反应,评价指标为谐振频率fp、谐振峰水平 D 和相位滞后角。该项试验把整车看作一个系统,当受到外来因素干扰时,系统的fp越高、D 和越小则说明整车所受到的影响越小,抗干扰能力越强。图 3所示为转向盘转角脉冲输入时汽车的增益曲线及相位曲线。增益曲线表明的是输出信号( 横摆角速度 r) 和输入信号( 转向盘转角)的比值Gr(Gr=r/)

5、 随输入信号频率的变化关系,比值最大点对应的频率为谐振频率；相位曲线表明输出信号相对于输入信号的相位滞后角r随输入信号频率的变化关系。图3 转向盘转角脉冲输入增益曲线和相位曲线以上 5 个试验项目基本包括了汽车的转弯特性及转向过程的安全稳定性、自动回正保持直线行驶的能力、转向的轻便性、操纵的灵敏度及随动性和外来因素对整车操纵稳定性影响大小等有关汽车操纵稳定性方面的内容。而第6项蛇行绕桩试验更趋向于对汽车操纵稳定性的综合评价考核,按照现行标准其评价指标是平均横摆角速度峰值 r 和平均转向盘转角峰值。表 1为国内某品牌轿车依据现行国标的操纵稳定性评分及评价结果。表 1 中数据显示,该样车的转向回正

6、性和转向盘转角阶跃输入瞬态响应两项的评分值较低,说明其自动回正保持直线行驶的能力、转向灵敏度及随动性较差。表1 国内某品牌轿车操纵稳定性评分及评价结果试验项目评价指标试验结果单项评分项目评分综合评分左转右转左转右转稳态回转an/ms-2无无10010094.877.0u/() (ms-2)-10.0990.15484.593.1k/() (ms-2)-10.4860.536100100转向回正r/rads-10.0820.0126.486.447.1Et/s0.3920.27487.8103.4转向轻便性Fs/N9.5100100Fm/N28.6100蛇行r/rads-10.26486.491.0/()46.1100