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文档简介

ICS43.080

CCST23

中华人民共和国国家标准

GB/TXXXXX—XXXX

重型商用车转向中心区摇摆试验和过渡试

验方法

Weavetestandtransitiontestmethodsfortheon-centrehandlingofheavy

commercialvehicle

(ISO11012:2009Heavycommercialvehicleandbus--Open-looptest

methodsforthequantificationofon-centrehandling-Weavetestand

transitiontest,MOD)

(征求意见稿)

(本稿完成日期:202209)

“在提交反馈意见时,请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。”

GB/TXXXXX—XXXX

前言

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》给出的规

则起草。

本文件修改采用ISO11012:2009《Heavycommercialvehiclesandbuses-Open-looptestmethods

forthequantificationofon-centrehandling-Weavetestandtransitiontest》。

本文件与ISO11012:2009《重型商用车和客车转向中心区开环量化试验方法摇摆试验与过渡试

验》的技术性差异及原因如下:

——适用范围中车辆种类由“M3,N2,N3,O3及O4”更改为“M3、N2、N3类车辆,其他类型车辆可

参照执行”,与GB/T15089保持一致。

——关于规范性引用文件,本文件做了具有技术性差异的调整,以适应我国的技术文件,调整的情

况集中反映在第2章“规范性引用文件”中,具体调整如下:

•用GB/T15089代替了ISO3833(见第1章);

•用GB/T12549代替了ISO8855(见第4章);

•用GB/T40499代替了ISO15037-2(见5、6.1-6.3、7);

•用GB/T3730.2代替了ISO1176(见6.1-6.);

•增加应用了GB/T6323(见7.3.1、8.1.2);

•增加应用了GB/T40509(见8.1.2、8.2.2)。

——术语和定义部分,增加了“纵坐标阈值”,与GB/T40509保持一致。

——表1中增加车速的测量范围0km/h~180km/h与最大误差±1km/h;转向盘转角工作范围由

“±80°”更改为“-160º~160º”,最大误差由“±0.5º”更改为“|δH|≤80°时,

±0.5º;|δH|>80º时,±1.0º”。

——在试验路面由“测试路面的横向倾斜度不应超过1%”更改为“测试道路的坡度在任何方向不

应超过2%(宜1.5%)”,与GB/T40499保持一致。

——在试验环境增加了“大气温度在0℃~40℃范围内”,与GB/T6323保持一致。

——在试验车辆增加了对“车辆载荷、车辆状态、车辆检查、轮胎”的要求,与现行标准保持一致。

——在预热中,驾驶员要驾驶车辆进行预热。试验车辆应按照试验速度行驶50km或者以侧向加速

度为1m/s2的相应车速行驶5km(包括向左转向和向右转向)。与GB/T40499保持一致。

——在摇摆试验方法由“侧向加速度峰值需要达到2m/s2或更高”更改为“侧向加速度峰值的基

准值为2m/s2,也可采用较小的值或不超过4m/s2的其它值”,与GB/T6323保持一致。

——在摇摆试验方法由“后续的数据分析至少需要四个一致的转向输入和车辆响应周期”更改为

“当采用人工输入转向信号时,试验应当至少持续40s,以保证至少获取8个输入周期的数据。

当采用转向机器人输入转向信号时,试验应当至少持续20s,保证至少获取4个输入周期的数

据。在收到试验场地的限值不能获得足够长的一致性良好连续数据时,允许把一系列短数据进

行组合用于试验分析。在这种情况下,至少保证有20个周期的数据并采用适当的数理统计方

法处理”,与GB/T6323保持一致。

——在迟滞特性试验数据处理增加“推荐进行多项式拟合,拟合阶次值为3”,与GB/T6323保持

一致。

——在8.1.2和8.2.2部分,特征值的表达方式与GB/T6323、GB/T40509保持一致。

II

GB/TXXXXX—XXXX

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。

本文件起草单位:

本文件主要起草人:

III

GB/TXXXXX—XXXX

重型商用车转向中心区摇摆试验和过渡试验方法

1范围

本文件规定了重型商用车转向中心区摇摆试验和过渡试验的试验方法。

本文件适用于M3、N2、N3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,注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本

文件。

GB/T3730.2道路车辆质量词汇和代码(GB/T3730.2-1996,ISO1176:1990,IDT)

GB/T6323汽车操纵稳定性试验方法

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/T40499重型汽车操纵稳定性试验通用条件

GB/T40509汽车转向中心区操纵性过渡特性试验方法(GB/T40509-2021,ISO13674-2:2016,MOD)

3术语和定义

GB/T3730.2、GB/T12549、GB/T15089和GB/T40509界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

转向中心区操纵性on-centrehandling

对车辆直线行驶时或在较小侧向加速度下高速通过大半径弯道时的转向感和转向精度的客观描述。

3.2

纵坐标死区ordinatedeadband

横坐标为零时,迟滞曲线在纵坐标方向的宽度。

3.3

横坐标死区abscissadeadband

纵坐标为零时,迟滞曲线在横坐标方向的宽度。

3.4

梯度gradient

对应横坐标方向的一个单位变化,变量曲线在纵坐标方向的变化率。

3.5

1

GB/TXXXXX—XXXX

纵坐标阈值ordinatethreshold

在纵坐标方向上,人可感知的变量最小值。

4测量参数

试验中需要记录以下参数:

a)车速;

b)转向盘转角;

c)转向盘角速度;

d)转向盘力矩;

e)横摆角速度;

f)侧向加速度。

5试验设备

试验所需测试仪器及其测量范围与最大误差应满足表1的要求,各测试仪器应符合GB/T

40499-2021中5.1的规定。

表1测试仪器测量范围与最大误差

测量仪器及记录系统的

测试仪器测量变量测量范围

最大误差

车速测量仪车速0km/h~180km/h±1km/h

±0.5º,|δH|≤80º

转向盘转角-160º~160º

±1.0º,|δH|>80º

力矩转向盘转向盘角速度-100(º)/s~100(º)/s±1(º)/s

±0.1Nm,|MH|≤10Nm

转向盘力矩-30Nm~30Nm

±0.3Nm,|MH|>10Nm

±0.3º/s,dΨ/dt≤20º/s时

横摆角速度-50º/s~50º/s

±1º/s,dΨ/dt>20º/s时

陀螺仪

222

侧向加速度-15m/s~15m/s±0.15m/s

6试验条件

6.1试验路面

试验场地应在平整、干净、干燥并且铺设均匀的道路上进行,测试道路的坡度在任何方向不应超过

2%(宜1.5%)。推荐试验区间路段长度不小于1000m,摇摆试验路面宽度不小于20m,过渡试验路面宽

度不小于40m。对于每一次试验,路面条件、坡度和铺路材料都应记录在附录B中。

6.2试验环境

2

GB/TXXXXX—XXXX

在测试过程中,环境风速在距路面1m高度处测量,最大环境风速不应超过5m/s,理想的环境风速

不应超过1.5m/s。若在试验过程中风速超过1.5m/s,应避免侧风影响。大气温度在0℃~40℃范围内,

每次测试时的环境条件应记录在附录B中。

6.3试验车辆

试验前,对车辆的转向系、悬架等关键系统进行检查、调整和紧固,按规定进行润滑。测定车轮定

位参数,测定及检查的有关参数的数值,记入附录B中。车辆载荷状态为GB/T3730.2中定义的汽车整

备质量基础上增加驾驶员、试验员及仪器的轻载状态或最大设计总质量状态,试验车辆的跑偏量需符合

厂方规定的技术条件,方可进行转向中心区试验。推荐采用新轮胎进行试验,轮胎规格型号、气压、不

平衡量应符合汽车出厂技术条件,试验前至少经过150km正常行驶的磨合;若采用旧轮胎,轮胎花纹

深度应是初始轮胎花纹深度90%以上。

7试验过程

7.1预热

在正式试验之前,驾驶员需要驾驶车辆进行预热。试验车辆应按照试验速度行驶50km或者以侧向

加速度为1m/s2的相应车速行驶5km(包括向左转向和向右转向)。同时驾驶员熟悉试验要求和场地。

7.2初始条件

车辆试验的初始条件应满足GB/T40499-2021的6.2规定,横摆角速度的平均值在-0.5º/s~0.5º/s

范围内,横摆角速度标准差不应超过0.5º/s。

7.3试验方法

本项试验的标准车速是80km/h,根据被测车辆的最高车速,以标准车速±10km/h确定实际试验车

速。试验中加速踏板位置的变动应尽可能小,保证用于数据分析的数据段内纵向车速变动量不超过试验

车速的±3%。试验车速在试验报告中记录,见附录B。

试验开始后,应完整记录传感器的信号。为保证所需数据不受仪器的影响,试验结束后应持续记录

数据1s以上。

7.3.1摇摆试验方法

转向中心区的迟滞特性获取试验需要在满足7.2规定的初始行驶条件后以波形输入转动转向盘,输

入的标准波形是正弦波,其他波形(如三角形)也可以使用。转向输入的标准频率是0.2Hz,转向频率变

2

化不超出±10%,也可以使用其它频率。为在侧向加速度1m/s时获取良好的试验数据,并确保车辆及

其子系统运行范围超出迟滞区,侧向加速度峰值的基准值为2m/s2,也可采用较小的值或不超过4m/s2

的其它值。

当采用人工输入转向信号时,试验应当至少持续40s,以保证至少获取8个输入周期的数据。当采

用转向机器人输入转向信号时,试验应当至少持续20s,保证至少获取4个输入周期的数据。在收到试

验场地的限值不能获得足够长的一致性良好连续数据时,允许把一系列短数据进行组合用于试验分析。

在这种情况下,至少保证有20个周期的数据并采用适当的数理统计方法处理。

整个试验过程中,转向盘转角幅度和通过中心区时的角速度应尽量保持一致。试验中的转向输入频

率、波形、侧向加速度振幅、统计方法应记录在报告中。

7.3.2过渡试验方法

3

GB/TXXXXX—XXXX

转向中心区的过渡特性获取试验需要在满足7.2规定的初始行驶条件后以斜坡波形输入转动转向

盘,转向盘角速度应由0平滑地增加到某一恒定值。从t0时刻开始转向至车辆的侧向加速度不小于1.5

m/s2且确保车辆及其子系统超过迟滞区域,这一过程中侧向加速度的增加速率不超过0.5m/s3。试验在

同一个行驶方向上交替进行左、右转向测试,并保证左转与右转每个方向至少有五次有效的试验数据。

转向盘输入、角速度及时间历程都要记录在试验报告中。

8试验数据分析

8.1摇摆试验数据分析

8.1.1迟滞特性试验数据处理

将各组数据(8.1.2.1-8.1.2.5)绘制在直角坐标系中,图形为多条迟滞曲线叠加形成的迟滞曲线

组,如图1所示。

说明:

1——曲线拟合范围;

2——横坐标死区;

3——纵坐标死区;

4——(y1/x1)梯度;

5——(y2/x2)梯度。

图1波形输入试验参数定义示例

分别对迟滞曲线组的上、下两侧选取适当的数据范围进行曲线拟合(见图1),拟合范围应覆盖相关

数据(至少跨越±1m/s2),同时避免滞回效应两端的影响;推荐进行多项式拟合,拟合阶次值为3,并记

录所使用的曲线拟合方法。

通过迟滞曲线组的拟合可以得到以下参数:

——在指定横坐标值处的纵坐标大小;

——纵坐标死区;

——横坐标死区;

——迟滞曲线两个方向的梯度。

也可对每个迟滞曲线进行单独分析,并从所有迟滞曲线中求出特征参数的平均值,从而得到整体结

果。

4

GB/TXXXXX—XXXX

8.1.2迟滞特性的结果表达

8.1.2.1转向盘力矩与转向盘转角关系曲线

通过绘制转向盘力矩与转向盘转角关系曲线可以获得以下特征值:

a)平均转向刚度——转向盘转角峰值±10%区间内曲线的平均梯度;

b)转向盘中心区转向刚度——转向盘转角为零处的梯度;

c)转向摩擦力矩一转向盘转角为零处的纵坐标死区;

d)转向盘转角迟滞—转向盘力矩为零处的横坐标死区。

注:横坐标为转向盘转角,纵坐标为转向盘力矩。

8.1.2.2横摆角速度与转向盘转角关系曲线

通过绘制转向盘力矩与转向盘转角关系曲线可以获得以下特征值:

a)转向盘转角峰值±20%区间内曲线的平均斜率;

b)转角为零时横摆角速度增益——转向盘转角为零处的梯度;

c)横摆角速度响应滞后时间——各迟滞曲线对应的时域曲线中横摆角速度响应相对于转向盘转角

输入的滞后时间。

注1:滞后时间按附录C计算

注2:横坐标为转向盘转角,纵坐标为横摆角速度。

8.1.2.3横摆角速度与转向盘力矩关系曲线

通过绘制横摆角速度与转向盘力矩关系曲线可以获得以下特征值:

a)横摆角速度响应迟滞——横摆角速度为零处的横坐标死区(ISO)。

注:横坐标为转向盘力矩,纵坐标为横摆角速度。

8.1.2.4侧向加速度与转向盘转角关系曲线

通过绘制侧向加速度与转向盘转角关系曲线可以获得以下特征值:

a)平均转向灵敏度——转向盘转角峰值±20%区间内曲线的平均梯度;

b)最小转向灵敏度——侧向加速度±1m/s2区间内曲线的最小梯度;

c)侧向加速度为±1m/s2时转向灵敏度—侧向加速度为±1m/s2处曲线梯度

d)侧向加速度迟滞——纵坐标死区;

e)转向盘转角迟滞——横坐标死区;

f)转向迟滞——侧向加速度±1m/s2区间内迟滞曲线的面积除以2m/s2。

注:横坐标为转向盘转角,纵坐标为侧向加速度。

8.1.2.5转向盘力矩与侧向加速度关系曲线

通过绘制转向盘力矩与侧向加速度关系曲线可以获得以下特征值:

a)侧向加速度为0时的转向盘力矩——侧向加速度为0处正负转向盘力矩;

b)侧加速度±1m/s2时转向盘力矩——转向盘远离中心位置方向侧向加速度为±1m/s2处正负转向盘

力矩;

c)转向盘力矩为0时的侧向加速度——转向盘力矩为0处正负侧向加速度;

d)侧向加速度为0时的转向盘力矩梯度——侧向加速度0处曲线梯度;

e)侧加速度为±1m/s2时的转向盘力矩梯度——转向盘转离中心位置方向侧加速度±1m/s2处曲线梯

度;

f)转向盘力矩迟滞——纵坐标死区;

g)侧向加速度迟滞——横坐标死区。

注:横坐标为侧向加速度,纵坐标为转向盘力矩。

5

GB/TXXXXX—XXXX

8.2过渡试验数据分析

8.2.1过渡特性试验数据处理

将各组数据(8.2.2.1-8.2.2.5)绘制在直角坐标系中,图形为两个方向测试数据的组合,如图2

所示。

说明:

1——横坐标死区(左转+右转);

2——对应纵坐标阈值的横坐标死区;

3——纵坐标正阈值;

4——左转数据的线性拟合;

5——左转时0点梯度;

6——纵坐标负阈值;

7——右转时0点梯度;

8——右转数据的线性拟合。

图2斜坡输入试验参数定义示例

在每组曲线中,都要对两个转向方向的数据进行线性拟合(见图2)。线性拟合不包括非线性区域

的数据(例如中心区域和侧向加速度较大时采集的数据)。线性拟合所用数据都要记录在试验报告中,

见附录B。

对于每个数据图,需要评估以下参数纵坐标为0时的梯度值、左转、右转拟合曲线的梯度、直线拟

合横坐标截距此外,除了转向盘转角与转向盘力矩的关系图外,所有的图都需要计算如下特征值,纵坐

标阈值±1.1°/s或0.6m/s2处的横坐标死区。

8.2.2过渡特性试验结果的表达

8.2.2.1转向盘力矩与转向盘转角关系曲线

通过绘制转向盘力矩与转向盘转角关系曲线可以获得以下特征值:

a)转向盘转角0处转向盘力矩梯度;

b)转向盘力矩对应转向盘转角梯度——左、右转向方向下拟合直线的梯度;

c)转向盘转角死区(左右拟合曲线截距)。

注:横坐标为转向盘转角,纵坐标为转向盘力矩。

6

GB/TXXXXX—XXXX

8.2.2.2横摆角速度与转向盘转角关系曲线

通过绘制转向盘力矩与转向盘转角关系曲线可以获得以下特征值:

a)转向盘转角0处横摆角速度梯度;

b)横摆角速度对应转向盘转角的增益——左、右转向方向下拟合直线的梯度;

c)转向盘转角死区(横摆角速度拟合线截取)

d)转向盘转角对应横摆角速度的死区——纵坐标在±1.1(°)/s间横坐标死区。

注:横坐标为转向盘转角,纵坐标为横摆角速度。

8.2.2.3横摆角速度与转向盘力矩关系曲线

通过绘制横摆角速度与转向盘转角关系曲线可以获得以下特征值:

a)转向盘力矩0处横摆角速度梯度;

b)横摆角速度对应转向盘力矩的增益——左、右转向方向下拟合直线的梯度;

c)转向盘力矩死区(横摆角速度拟合线截取);

d)转向盘力矩对应横摆角速度的死区——纵坐标在±1.1(°)/s间横坐标死区。

注:横坐标为转向盘力矩,纵坐标为横摆角速度。

8.2.2.4侧向加速度与转向盘转角关系曲线

通过绘制侧向加速度与转向盘转角关系曲线可以获得以下特征值:

a)转向盘转角0处侧向加速度梯度;

b)侧向加速度对应转向盘转角的增益——左、右转向方向下拟合直线的梯度;

c)转向盘转角死区(侧向加速度拟合线截取);

d)转向盘转角对应侧向加速度的死区——纵坐标在±0.6m/s2间横坐标死区。

注:横坐标为转向盘转角,纵坐标为侧向加速度。

8.2.2.5侧向加速度与转向盘力矩关系曲线

通过绘制转向盘力矩与侧向加速度关系曲线可以获得以下特征值:

a)转向盘力矩0处侧向加速度梯度;

b)侧向速度对应转向盘力矩的增益——左、右转向方向下拟合直线的梯度;

c)转向盘力矩死区(侧向加速度拟合线截取);

d)转向盘力矩对应侧向加速度的死区——纵坐标在±0.6m/s2间横坐标死区。

注:横坐标为转向盘力矩,纵坐标为侧向加速度。

7

GB/TXXXXX—XXXX

附录A

(资料性)

本文件与ISO11012:2009相比的结构变化情况

本文件与ISO11012:2009相比在结构上有较多调整,具体章条编号对照情况见表A.1。

表A.1本文件与ISO11012:2009的章条编号对照情况

本文件的章条编号对应的ISO11012:2009的章条编号

11

22

33.1

45.2

56

67

78

7.18.2

7.28.3

7.3.18.4

7.3.28.5

89

8.19.3

8.29.4

8

GB/TXXXXX—XXXX

附录B

(资料性)

试验记录模板

车辆信息记录

车辆识别VIN码:

车辆类型:

厂家:型号:

驱动形式:□前驱□后驱□全驱

动力系统识别号:

动力类型:□汽油机□柴油机□纯电动□混合动力

变速器变速箱型号:

转向助力类型:

转向传动比:转向盘直径(mm):

轮胎生产日期:前轮:后轮:

胎压(kPa):前轮:后轮:

轮胎尺寸:前轮:后轮:

胎面花纹深度(mm):前轮:后轮:

整备质量状态:前轮:后轮:

最大总质量状态:前轮:后轮:

整备质量(kg):

车轮定位参数

主销内倾(°):左前:右前:

主销后倾(°):左前:右前:

车轮外倾(°):左前:右前:

车轮前束(°):左前:右前:

车长(mm):车宽(mm):车高(mm):

轴距(mm):

9

GB/TXXXXX—XXXX

试验信息记录

试验场地点:

路面类型:

路面温度(℃):

轮胎-路面峰值摩擦系数:

摩擦系数测量方法:

气候:空气温度(℃):

相对湿度(%):

风速(m/s):

风向:

驾驶员:

数据分析员:

________________________________

10

GB/TXXXXX—XXXX

附录C

(资料性)

从正弦数据中计算时间延迟

对于输入和输出均为正弦的数据,输出在输入tdelay之后的时间延迟可以计算如下:

-1

tdelay=sin(△0/△m)/2πf(C.1)

式(C.1)中:

——f为正弦波的频率(Hz);

——△0和△m参数如图C.1和C.2所示。

图C.1输入信号与输出信号的随时间变化的正弦曲线

图C.2输入信号与输出信号的随时间变化的正弦曲线

在这两幅图中,输入变量分别在A和D处达到最小值和最大值。B和E处输入的值为0,C和F

处输出的值为0。Δm为输入变量的范围,和△0是输出为零时输入的范围。从图C.1可以得出:

△0/2=Δm/2sin(2πftdelay)(C.2)

根据式(C.2)可以很容易地求出式(C.1)的tdelay。

值得注意的是,通过定义Δm作为输出的整个跨度范围,△0作为当输入为零的输出跨度范围可以

得到相同的结果。在这情况下,点A和D将标志着最大和最小的输出,而非输入。那么从点A到点D

11

GB/TXXXXX—XXXX

的整个输出范围是Δm,△0是输出点B到E的范围。

12

GB/TXXXXX—XXXX

目次

目次.................................................................................I

前言................................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4测量参数...........................................................................2

5试验设备...........................................................................2

6试验条件...........................................................................2

7试验过程...........................................................................3

8试验数据分析.......................................................................4

附录A(资料性)本文件与ISO11012:2009相比的结构变化情况..........................8

附录B(资料性附录)试验记录模板...................................................9

附录C(资料性附录)从正弦数据中计算时间延迟......................................11

I

GB/TXXXXX—XXXX

重型商用车转向中心区摇摆试验和过渡试验方法

1范围

本文件规定了重型商用车转向中心区摇摆试验和过渡试验的试验方法。

本文件适用于M3、N2、N3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,注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本

文件。

GB/T3730.2道路车辆质量词汇和代码(GB/T3730.2-1996,ISO1176:1990,IDT)

GB/T6323汽车操纵稳定性试验方法

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/T40499重型汽车操纵稳定性试验通用条件

GB/T40509汽车转向中心区操纵性过渡特性试验方法(GB/T40509-2021,ISO13674-2:2016,MOD)

3术语和定义

GB/T3730.2、GB/T12549、GB/T15089和GB/T40509界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

转向中心区操纵性on-centrehandling

对车辆直线行驶时或在较小侧向加速度下高速通过大半径弯道时的转向感和转向精度的客观描述。

3.2

纵坐标死区ordinatedeadband

横坐标为零时,迟滞曲线在纵坐标方向的宽度。

3.3

横坐标死区abscissadeadband

纵坐标为零时,迟滞曲线在横坐标方向的宽度。

3.4

梯度gradient

对应横坐标方向的一个单位变化,变量曲线在纵坐标方向的变化率。

3.5

1

GB/TXXXXX—XXXX

纵坐标阈值ordinatethreshold

在纵坐标方向上,人可感知的变量最小值。

4测量参数

试验中需要记录以下参数:

a)车速;

b)转向盘转角;

c)转向盘角速度;

d)转向盘力矩;

e)横摆角速度;

f)侧向加速度。

5试验设备

试验所需测试仪器及其测量范围与最大误差应满足表1的要求,各测试仪器应符合GB/T

40499-2021中5.1的规定。

表1测试仪器测量范围与最大误差

测量仪器及记录系统的

测试仪器测量变量测量范围

最大误差

车速测量仪车速0km/h~180km/h±1km/h

±0.5º,|δH|≤80º

转向盘转角-160º~160º

±1.0º,|δH|>80º

力矩转向盘转向盘角速度-100(º)/s~100(º)/s±1(º)/s

±0.1Nm,|MH|≤10Nm

转向盘力矩-30Nm~30Nm

±0.3Nm,|MH|>10Nm

±0.3º/s,dΨ/dt≤20º/s时

横摆角速度-50º/s~50º/s

±1º/s,dΨ/dt>20º/s时

陀螺仪

222

侧向加速度-15m/s~15m/s±0.15m/s

6试验条件

6.1试验路面

试验场地应在平整、干净、干燥并且铺设均匀的道路上进行,测试道路的坡度在任何方向不应超过

2%(宜1.5%)。推荐试验区间路段长度不小于1000m,摇摆试验路面宽度不小于20m,过渡试验路面宽

度不小于40m。对于每一次试验,路面条件、坡度和铺路材料都应记录在附录B中。

6.2试验环境

2

GB/TXXXXX—XXXX

在测试过程中,环境风速在距路面1m高度处测量,最大环境风速不应超过5m/s,理想的环境风速

不应超过1.5m/s。若在试验过程中风速超过1.5m/s,应避免侧风影响。大气温度在0℃~40℃范围内,

每次测试时的环境条件应记录在附录B中。

6.3试验车辆

试验前,对车辆的转向系、悬架等关键系统进行检查、调整和紧固,按规定进行润滑。测定车轮定

位参数,测定及检查的有关参数的数值,记入附录B中。车辆载荷状态为GB/T3730.2中定义的汽车整

备质量基础上增加驾驶员、试验员及仪器的轻载状态或最大设计总质量状态,试验车辆的跑偏量需符合

厂方规定的技术条件,方可进行转向中心区试验。推荐采用新轮胎进行试验,轮胎规格型号、气压、不

平衡量应符合汽车出厂技术条件,试验前至少经过150km正常行驶的磨合;若采用旧轮胎,轮胎花纹

深度应是初始轮胎花纹深度90%以上。

7试验过程

7.1预热

在正式试验之前,驾驶员需要驾驶车辆进行预热。试验车辆应按照试验速度行驶50km或者以侧向

加速度为1m/s2的相应车速行驶5km(包括向左转向和向右转向)。同时驾驶员熟悉试验要求和场地。

7.2初始条件

车辆试验的初始条件应满足GB/T40499-2021的6.2规定,横摆角速度的平均值在-0.5º/s~0.5º/s

范围内,横摆角速度标准差不应超过0.5º/s。

7.3试验方法

本项试验的标准车速是80km/h,根据被测车辆的最高车速,以标准车速±10km/h确定实际试验车

速。试验中加速踏板位置的变动应尽可能小,保证用于数据分析的数据段内纵向车速变动量不超过试验

车速的±3%。试验车速在试验报告中记录,见附录B。

试验开始后,应完整记录传感器的信号。为保证所需数据不受仪器的影响,试验结束后应持续记录

数据1s以上。

7.3.1摇摆试验方法

转向中心区的迟滞特性获取试验需要在满足7.2规定的初始行驶条件后以波形输入转动转向盘,输

入的标准波形是正弦波,其他波形(如三角形)也可以使用。转向输入的标准频率是0.2Hz,转向频率变

2

化不超出±10%,也可以使用其它频率。为在侧向加速度1m/s时获取良好的试验数据,并确保车辆及

其子系统运行范围超出迟滞区,侧向加速度峰值的基准值为2m/s2,也可采用较小的值或不超过4m/s2

的其它值。

当采用人工输入转向信号时,试验应当至少持续40s,以保证至少获取8个输入周期的数据。当采

用转向机器人输入转向信号时,试验应当至少持续20s,保证至少获取4个输入周期的数据。在收到试

验场地的限值不能获得足够长的一致性良好连续数据时,允许把一系列短数据进行组合用于试验分析。

在这种情况下,至少保证有20个周期的数据并采用适当的数理统计方法处理。

整个试验过程中,转向盘转角幅度和通过中心区时的角速度应尽量保持一致。试验中的转向输入频

率、波形、侧向加速度振幅、统计方法应记录在报告中。

7.3.2过渡试验方法

3

GB/TXXXXX—XXXX

转向中心区的过渡特性获取试验需要在满足7.2规定的初始行驶条件后以斜坡波形输入转动转向

盘,转向盘角速度应由0平滑地增加到某一恒定值。从t0时刻开始转向至车辆的侧向加速度不小于1.5

m/s2且确保车辆及其子系统超过迟滞区域,这一过程中侧向加速度的增加速率不超过0.5m/s3。试验在

同一个行驶方向上交替进行左、右转向测试,并保证左转与右转每个方向至少有五次有效的试验数据。

转向盘输入、角速度及时间历程都要记录在试验报告中。

8试验数据分析

8.1摇摆试验数据分析

8.1.1迟滞特性试验数据处理

将各组数据(8.1.2.1-8.1.2.5)绘制在直角坐标系中,图形为多条迟滞曲线叠加形成的迟滞曲线

组,如图1所示。

说明:

1——曲线拟合范围;

2——横坐标死区;

3——纵坐标死区;

4——(y1/x1)梯度;

5——(y2/x2)梯度。

图1波形输入试验参数定义示例

分别对迟滞曲线组的上、下两侧选取适当的数据范围进行曲线拟合(见图1),拟合范围应覆盖相关

数据(至少跨越±1m/s2),同时避免滞回效应两端的影响;推荐进行多项式拟合,拟合阶次值为3,并记

录所使用的曲线拟合方法。

通过迟滞曲线组的拟合可以得到以下参数:

——在指定横坐标值处的纵坐标大小;

——纵坐标死区;

——横坐标死区;

——迟滞曲线两个方向的梯度。

也可对每个迟滞曲线进行单独分析,并从所有迟滞曲线中求出特征参数的平均值,从而得到整体结

果。

4

GB/TXXXXX—XXXX

8.1.2迟滞特性的结果表达

8.1.2.1转向盘力矩与转向盘转角关系曲线

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