(高清版)GBT 40507-2021 乘用车　自由转向特性　转向脉冲开环试验方法

ICS43.040.50GB/T40507—2021乘用车自由转向特性转向脉冲开环试验方法国家标准化管理委员会国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会GB/T40507—2021 I 3术语和定义 5测量变量 6仪器设备 2 39数据分析 4 附录A(规范性)试验报告基本信息 附录B(规范性)试验报告试验条件 IGB/T40507—2021本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件使用重新起草法修改采用ISO17288-2:2011《乘用车自由转向特性第2部分：转向脉冲本文件与ISO17288-2:2011的技术性差异及其原因如下：●用GB/T12549代替了ISO8855(见第3章);●删除了对ISO3833、ISO15037-1:2006的引用；●增加引用了GB/T3730.1、GB/T3730.2、GB/T15089(见第3章);——增加了大气温度(见7.2.2),明确试验条件；——更改了脉冲输入的初始侧向加速度幅值(见8.3),鉴于大部分车辆无法实现低侧向加速度下的——更改了图中使用的符号(见8.3),鉴于后文有使——增加了各变量参数的单位(见第8章、第9章),方便使用本文件人员理解，避免因弧度和角度——更改了部分参数定义(见9.2),便于使用本文件人员理解；——增加了试验报告的相关要求(见第10章),为保证试验数据溯源及便于研究人员使用；-—更改了附录A及附录B的部分内容(见附录A、附录B),为记录车辆相关信息，便于研究人员本文件做了下列编辑性修改：——更改了标准名称。本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。本文件由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。车仿真与控制国家重点实验室、南京汽车集团有限公司汽车工程研究院、国家汽车质量监督检验中心有限公司。1GB/T40507—2021乘用车自由转向特性转向脉冲开环试验方法本文件规定了乘用车自由转向特性转向脉冲开环试验方法。本文件适用于M1类车辆，其他类型车辆可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文GB/T3730.1汽车和挂车类型的术语和定义GB/T3730.2道路车辆质量词汇和代码(GB/T3730.2—1996,idtISO1176:1990)GB/T12549汽车操纵稳定性术语及其定义GB/T15089机动车辆及挂车分类GB/T3730.1、GB/T3730.2、GB/T12549和GB/T15089界定的术语和定义适用于本文件。4通则本文件的目的主要是考察和评价车辆在稳态直线行驶时，转向盘转角脉冲输入结束后车辆回归直得车辆自由转向特性。5测量变量试验中需要测量以下变量：b)侧向加速度；6.1各变量用测量仪器的测量范围及最大误差应满足表1的要求。2GB/T40507—2021测量变量测量范围测量仪器及记录系统的最大误差纵向车速士0.3m/s侧向加速度—15m/s²~+15m/s²士0.1m/s²横摆角速度—50°/s～+50°/s士0.3°/s转向盘转角—360°~+360°6.2转向盘转角的测量：建议使用传感器和车辆的原转向盘一起测量转向盘角度。也可以使用传感器替换原车辆转向盘。在使用传感器过程中要尽量避免改变转向系统的质心、惯性特性或摩擦特性。应7试验条件7.2.1试验环境风速不大于5m/s。7.2.2大气温度在0℃~40℃。附录A。7.3.3.1轮胎应按照汽车制造商的说明书选择新轮胎安装到试验汽车上，轮胎应在被测试汽车或者相轮胎应保持在相同的位置进行测试。7.3.3.2轮胎花纹深度(包括轮胎整个接触地面的宽度及整个轮胎表面)应是初始轮胎花纹深度90%7.3.3.3在试验测试条件中应记录轮胎的生产日期，见附录B。且试验轮胎用于试验时距生产日期不7.3.3.4轮胎应按照汽车制造商说明的对应试验环境温度的压力充气。对于胎压小于或等于250kPa,3GB/T40507—2021冷充气压力的误差应为±5kPa;胎压超过250kPa时，误差应不超过2%。7.3.3.5预热前的轮胎压力和轮胎胎面花纹深度应在试验报告中记录，见附录B。7.3.3.7试验前应对车轮/轮胎总成进行动平衡确认。8试验流程试验前，以试验车速直线行驶10km,或以侧向加速度为3m/s²的相应车速行驶500m(左转与右转各进行一次),使轮胎升温。试验车速标准值为100km/h,至少进行三种车速的试验，其他车速参照标准车速以±20km/h间脉冲输入的幅值应足以使车辆产生2m/s²±0.2m/s²的初始侧向加速度，逐渐增加脉冲输入的转上。示意图见图1。tp——转向盘转角最大幅值的时刻(转向盘释放时刻),单位为秒(s);t,——转向盘释放后转向系统自由转向状态；l₂——从测试准备执行时刻至转向盘输入完成至10%转向盘幅值时刻的时间历程，控制在0.5s～0.8s内；图1转向盘转角输入4GB/T40507—2021图1为转向盘转角的时间历程曲线，t。时刻为转向盘转角首次超过它的最大幅值δn的10%,tp是转向盘转角达到最大幅值的时刻，也是转向盘被释放的时刻。tp～t。的增长时间应在0.2s±0.05s范围内。试验数据采集从t—0.5s时刻开始，终止时刻为以下两种情况耗时较短者：a)转向振荡完全衰减后1s;b)to+5s时刻。如果条件允许，左右方向都应进行试验。9数据分析应记录试验常规数据，见附录A、附录B。记录以下变量的时间历程数据，并挑选有效数据：a)横摆角速度；b)转向盘转角；c)汽车侧偏角速度。通常按公式(1)计算汽车侧偏角速度：…………(1)β-——汽车侧偏角速度，单位为度每秒[()/s];vx——纵向车速，单位为米每秒(m/s);ψ——横摆角速度，单位为度每秒[()/s];ay侧向加速度，单位为米每二次方秒(m/s²);9.2横摆角速度的阻尼和衰减时间车辆横摆角速度各振幅以及侧向加速度幅值的确定如图2所示。5GB/T40507—2021标引序号说明：t——时间，单位为秒(s);ψ——横摆角速度，单位为度每秒[(°)/s];ay——侧向加速度，单位为米每二次方秒(m/s²)。在图2横摆角速度的时间历程曲线中，ψ。为转向盘释放后车辆横摆角速度各峰值的绝对值，振幅比的平均值r如公式(2)所示：当第三个峰值的振幅ψ₃太小不能清晰地测定时或ψ2小于ψ1的10%时，使用公式(3)计算振幅比的平均值r:度衰减到第一个幅值ψ1的10%所需的时间):6…………对于每次试验的横摆角速度阻尼和横摆角速度衰减时间：a)在每个侧向加速度ay下，确定评价函数f(ay)=D和f(ay)=To.1;b)分别绘制函数D与ay、To,1与ay的关系曲线；c)qp:对侧向加速度ay在3m/s²~5m/s²之间的D与ay数据进行线性拟合(图3所示),计算的ay为4m/s²时的横摆角速度d)qTa1:对侧向加速度ay在3m/s²~5m/s²之间的To.1与ay数据进行线性拟合(图4所示),计算的ay为4m/s²的横摆角速度衰减时间，单位为秒(s);e)横摆角速度阻尼梯度mp:图3中ay在3m/s²~5m/s²之间的斜率，单位为1/(m/s²);f)横摆角速度衰减时间梯度mro.:图4中ay在3m/s²~5m/s²之间的斜率，单位为s/(m/s²);标引序号说明：ay——侧向加速度，单位为米每二次方秒(m/s²);D——横摆角速度的阻尼；qD——计算的ay为4m/s²时的横摆角速度阻尼。图3横摆角速度阻尼D与侧向加速度ay的典型趋势标引序号说明：图4横摆角速度衰减时间To.1与侧向加速度ay的典型趋势7GB/T40507—2标引序号说明：vx——纵向车速，单位为千米每小时(km/h);D——横摆角速度的阻尼；qp-——计算的ay为4m/s²时的横摆角速度阻尼。图5横摆角速度阻尼qp与纵向车速vx关系曲线标引序号说明：vx--—纵向车速，单位为千米每小时(km/h);To.1——横摆角速度的衰减时间，单位为秒(s);qTo——计算的ay为4m/s²时的横摆角速度衰减时间，单位为秒(s)。8GB/T40507—2021vx——纵向车速，单位为千米每小时(km/h);D———横摆角速度的阻尼；mp--—横摆角速度阻尼梯度，1/(m/s²)。图7横摆角速度阻尼斜率mp与纵向车速vx关系曲线T0.1m70.图8横摆角速度衰减时间梯度mro与纵向车速vx关系曲线9.3转向盘释放后变量的第二峰值与第一峰值比当试验的自由转向特性振荡幅度不足以计算阻尼时可以使用该数据分析方法，例如低速试验。每次执行测试时对应的横摆角速度、转向盘转角的时间历程曲线如图9所示，汽车侧偏角速度时间历程曲线如图10所示，对横摆角速度、转向盘转角及汽车侧偏角速度等变量分析如下：a)在每个侧向加速度ay下，确定函数f(ay)=峰值2/峰值1;b)绘制函数f(ay)与侧向加速度ay的关系曲线；9GB/T40507—2021c)对侧向加速度在3m/s²~5m/s²之间的f(ay)与ay数据进行线性拟合(见图11),计算ayd)计算图11中在3m/s²~5m/s²之间的斜率，记为m,单位为1/(m/s²);e)分别绘制q与vx和m与vx的关系曲线(见图12和图13)。ψ——横摆角速度，单位为度每秒[()/s];峰值1。峰值1。h峰值2。图10转向盘释放后汽车侧偏角速度的峰值标引序号说明：ay——侧向加速度，单位为米每二次方秒(m/s²);图11转向盘转角、横摆角速度和汽车侧偏角速度峰值比与侧向加速度ay的典型趋势ih/q标引序号说明：β——汽车侧偏角速度，单位为度每秒[()/s];δH—-—转向盘转角，单位为度(");ψ——横摆角速度，单位为度每秒[()/s];q—--ay为4m/s²的转向盘转角、横摆角速度和汽车侧偏角速度峰值比的值。图12转向盘转角、横摆角速度和汽车侧偏角速度峰值比的q值与纵向车速vx关系曲线ψ——横摆角速度，单位为度每秒[()/s];图13转向盘转角、横摆角速度和汽车侧偏角速度的峰值比的m值与纵向车速vx关系曲线试验报告的内容根据需要可包括下列全部或部分内容：b)试验条件；d)试验结果；e)附录A和附录B的全部或部分内容；g)试验执行单位和参试人员。GB/T40507—2021(规范性)试验报告基本信息试验报告中的基本信息按以下模板记录。 气缸排量(mL)和数量(个): 电机数量(个): 最大功率(kW)及转速(r/min): 最大扭矩(N·m)及转速(r/min):GB/T40507—2021转向盘直径(mm): 胎压(kPa):整备质量(kg):最大允许总质量(kg):车轮定位参数车长(mm):