汽車(chē)低速轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)測(cè)試及評(píng)價(jià)

劉博偉

摘要：汽車(chē)操縱穩(wěn)定性客觀試驗(yàn)是汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的主要評(píng)價(jià)手段，低速轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)是汽車(chē)操縱穩(wěn)定性客觀試驗(yàn)的重要試驗(yàn)之一。本文闡述了汽車(chē)低速轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)的測(cè)試方法，并簡(jiǎn)要介紹了低速轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)的常用試驗(yàn)設(shè)備。根據(jù)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)某國(guó)產(chǎn)汽車(chē)進(jìn)行低俗轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)測(cè)試及評(píng)分，結(jié)果顯示該車(chē)低速轉(zhuǎn)向回正性能比較優(yōu)秀。

關(guān)鍵詞：操縱穩(wěn)定性;轉(zhuǎn)向回正;汽車(chē)試驗(yàn)

0? 引言

隨著汽車(chē)工業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國(guó)汽車(chē)越來(lái)越普及，汽車(chē)行駛安全性能越來(lái)越得到人們的重視。汽車(chē)操縱穩(wěn)定性是汽車(chē)主動(dòng)安全性能的重要組成部分，它不僅影響汽車(chē)駕駛的操縱方便程度，而且也是決定高速汽車(chē)安全行駛的一個(gè)主要性能，所以人們稱之為“高速車(chē)輛的生命線”[1]。實(shí)車(chē)試驗(yàn)一直以來(lái)是評(píng)價(jià)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性基本手段，關(guān)于實(shí)車(chē)試驗(yàn)與評(píng)價(jià)方法的研究一直是汽車(chē)操縱穩(wěn)定性研究的重要客題。傳統(tǒng)的汽車(chē)操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法主要基于汽車(chē)駕駛員的主觀評(píng)價(jià)，而主觀評(píng)價(jià)往往容易受到汽車(chē)駕駛員的感官、經(jīng)驗(yàn)等方面差異影響，誤差較大，所以客觀試驗(yàn)成為汽車(chē)操縱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)最精確的手段。低速轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)是汽車(chē)操縱穩(wěn)定性客觀試驗(yàn)的重要試驗(yàn)之一。轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)是表征和測(cè)定汽車(chē)自曲線回復(fù)到直線行駛的過(guò)渡過(guò)程，是測(cè)定自由操縱力輸入的基本性能試驗(yàn)?；卣芰κ瞧?chē)操縱穩(wěn)定性的一個(gè)重要方面，一輛沒(méi)有回正能力的汽車(chē)，或者基本回不到正中、或回正過(guò)程中行駛方向往復(fù)擺動(dòng)的汽車(chē)，駕駛員和乘客都是不滿意的[2]。

1? 汽車(chē)低速轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

為了汽車(chē)操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一一致，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定了一系列試驗(yàn)方法及試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理規(guī)范，如ISO3888-1：1999《乘用車(chē)急劇移線行駛試驗(yàn)》、ISO7401：2003《道路車(chē)輛—側(cè)向瞬態(tài)穩(wěn)定性開(kāi)環(huán)試驗(yàn)》、ISO13674-1：2010《道路車(chē)輛—中心區(qū)操縱性：穿行試驗(yàn)》及ISO7975：2006《乘用車(chē)轉(zhuǎn)彎制動(dòng)開(kāi)環(huán)試驗(yàn)》等試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)（SAE）也制定了如SAE J266-1996《乘用車(chē)、輕型貨車(chē)穩(wěn)態(tài)方向控制試驗(yàn)》等相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

在參照國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，我國(guó)從上世紀(jì)80年代開(kāi)始不斷更新并完善國(guó)內(nèi)汽車(chē)試驗(yàn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在1990年發(fā)布《汽車(chē)道路試驗(yàn)方法》，在1999年發(fā)布了QC/T480-1999《汽車(chē)操縱穩(wěn)定性指標(biāo)限值與評(píng)價(jià)方法》，在2014年又結(jié)合新時(shí)代汽車(chē)操縱穩(wěn)定性性能需求，制定了GB/T6323-2014《汽車(chē)操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法》[3-4]。目前，各大主機(jī)廠及汽車(chē)檢測(cè)機(jī)構(gòu)大都參照GB/T6323-2014及QC/T480-1999進(jìn)行汽車(chē)操穩(wěn)試驗(yàn)。

1.2 具體試驗(yàn)方法

低速轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)是指車(chē)輛沿半徑為15m的圓周進(jìn)行穩(wěn)態(tài)行駛，調(diào)整車(chē)速使側(cè)向加速度達(dá)到4m/s2，然后迅速松開(kāi)汽車(chē)方向盤(pán)，記錄松手后至少4s的汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，在記錄時(shí)間中保持油門(mén)踏板位置不變。低速轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)按向左轉(zhuǎn)和向右轉(zhuǎn)兩個(gè)方向進(jìn)行，每個(gè)方向三次。

2? 測(cè)試特征物理量與設(shè)備

2.1 測(cè)試變量及要求

汽車(chē)操縱穩(wěn)定性轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)所需測(cè)量變量及評(píng)價(jià)指標(biāo)如表1所示。

①穩(wěn)定時(shí)間。該評(píng)價(jià)指標(biāo)指從松開(kāi)方向盤(pán)開(kāi)始，到橫擺角速度達(dá)到新穩(wěn)態(tài)值時(shí)的時(shí)間;該指標(biāo)越小，表征車(chē)輛狀態(tài)過(guò)渡所用時(shí)間越短，車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)過(guò)渡性能越佳，其均值按下式確定：

②殘留橫擺角速度。該評(píng)價(jià)指標(biāo)指在橫擺角速度曲線上，松開(kāi)轉(zhuǎn)向盤(pán)3s時(shí)的橫擺角速度值;該指標(biāo)越小，表征汽車(chē)回正性能越好，按下式確定：

③橫擺角速度超調(diào)量。該評(píng)價(jià)指標(biāo)指在橫擺角速度曲線上響應(yīng)的第一個(gè)峰值超過(guò)穩(wěn)態(tài)值的部分與初始值之比;橫擺角速度均值按下式確定：

④橫擺角速度總方差：第i次試驗(yàn)橫擺角速度總方差由下式確定：

2.2 測(cè)試設(shè)備簡(jiǎn)介

為滿足試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及測(cè)試精度，轉(zhuǎn)向回正道路實(shí)車(chē)試驗(yàn)采用數(shù)采系統(tǒng)、VBOX數(shù)據(jù)采集器、RT陀螺儀、HF-500高度傳感器、S350雙軸光學(xué)速度計(jì)及測(cè)力矩方向盤(pán)等。轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)各項(xiàng)試驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)介如表2所示。

3? 測(cè)試結(jié)果分析及評(píng)價(jià)

低速轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)測(cè)試樣車(chē)為國(guó)產(chǎn)某燃油汽車(chē)，其主要參數(shù)如表3所示。

3.1 低速轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)結(jié)果

低速轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

3.2 測(cè)試結(jié)果評(píng)價(jià)

則該試驗(yàn)車(chē)低速轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)項(xiàng)目評(píng)分如表5所示，從表5中結(jié)果看出該試驗(yàn)車(chē)低速轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)評(píng)分為81.2分，遠(yuǎn)大于及格分?jǐn)?shù)60分，變現(xiàn)出較優(yōu)秀的回正能力。

4? 結(jié)論

本文闡述了汽車(chē)低速轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法，并簡(jiǎn)要介紹了低速轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn)測(cè)量物理量及常用試驗(yàn)設(shè)備。根據(jù)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)某國(guó)產(chǎn)汽車(chē)進(jìn)行低速轉(zhuǎn)向回正性評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：該車(chē)低速轉(zhuǎn)向回正性能比較優(yōu)秀，在同級(jí)汽車(chē)中達(dá)到領(lǐng)先水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳煥江.汽車(chē)使用性能與試驗(yàn)（第1版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

[2]余志生.汽車(chē)?yán)碚揫M].五版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[3]GB/T6323-2014，汽車(chē)操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法[S].

[4]QC/T480-1999，汽車(chē)操縱穩(wěn)定性指標(biāo)限值與評(píng)價(jià)方法[S].