汽车低速转向回正试验测试及评价

刘博伟

摘要：汽车操纵稳定性客观试验是汽车操纵稳定性的主要评价手段，低速转向回正试验是汽车操纵稳定性客观试验的重要试验之一。本文阐述了汽车低速转向回正试验的测试方法，并简要介绍了低速转向回正试验的常用试验设备。根据汽车操纵稳定性国家标准对某国产汽车进行低俗转向回正试验测试及评分，结果显示该车低速转向回正性能比较优秀。

关键词：操纵稳定性;转向回正;汽车试验

0  引言

随着汽车工业的蓬勃发展，我国汽车越来越普及，汽车行驶安全性能越来越得到人们的重视。汽车操纵稳定性是汽车主动安全性能的重要组成部分，它不仅影响汽车驾驶的操纵方便程度，而且也是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能，所以人们称之为“高速车辆的生命线”[1]。实车试验一直以来是评价汽车操纵稳定性基本手段，关于实车试验与评价方法的研究一直是汽车操纵稳定性研究的重要客题。传统的汽车操纵稳定性试验方法主要基于汽车驾驶员的主观评价，而主观评价往往容易受到汽车驾驶员的感官、经验等方面差异影响，误差较大，所以客观试验成为汽车操纵稳定性评价最精确的手段。低速转向回正试验是汽车操纵稳定性客观试验的重要试验之一。转向回正试验是表征和测定汽车自曲线回复到直线行驶的过渡过程，是测定自由操纵力输入的基本性能试验。回正能力是汽车操纵稳定性的一个重要方面，一辆没有回正能力的汽车，或者基本回不到正中、或回正过程中行驶方向往复摆动的汽车，驾驶员和乘客都是不满意的[2]。

1  汽车低速转向回正试验方法

1.1 试验标准

为了汽车操纵稳定性试验标准统一一致，国际标准化组织制定了一系列试验方法及试验数据处理规范，如ISO3888-1：1999《乘用车急剧移线行驶试验》、ISO7401：2003《道路车辆—侧向瞬态稳定性开环试验》、ISO13674-1：2010《道路车辆—中心区操纵性：穿行试验》及ISO7975：2006《乘用车转弯制动开环试验》等试验标准。美国汽车工程学会（SAE）也制定了如SAE J266-1996《乘用车、轻型货车稳态方向控制试验》等相关试验标准。

在参照国外标准的基础上，我国从上世纪80年代开始不断更新并完善国内汽车试验的相关标准，在1990年发布《汽车道路试验方法》，在1999年发布了QC/T480-1999《汽车操纵稳定性指标限值与评价方法》，在2014年又结合新时代汽车操纵稳定性性能需求，制定了GB/T6323-2014《汽车操纵稳定性试验方法》[3-4]。目前，各大主机厂及汽车检测机构大都参照GB/T6323-2014及QC/T480-1999进行汽车操稳试验。

1.2 具体试验方法

低速转向回正试验是指车辆沿半径为15m的圆周进行稳态行驶，调整车速使侧向加速度达到4m/s2，然后迅速松开汽车方向盘，记录松手后至少4s的汽车运动过程，在记录时间中保持油门踏板位置不变。低速转向回正试验按向左转和向右转两个方向进行，每个方向三次。

2  测试特征物理量与设备

2.1 测试变量及要求

汽车操纵稳定性转向回正试验所需测量变量及评价指标如表1所示。

①稳定时间。该评价指标指从松开方向盘开始，到横摆角速度达到新稳态值时的时间;该指标越小，表征车辆状态过渡所用时间越短，车辆的運动过渡性能越佳，其均值按下式确定：

②残留横摆角速度。该评价指标指在横摆角速度曲线上，松开转向盘3s时的横摆角速度值;该指标越小，表征汽车回正性能越好，按下式确定：

③横摆角速度超调量。该评价指标指在横摆角速度曲线上响应的第一个峰值超过稳态值的部分与初始值之比;横摆角速度均值按下式确定：

④横摆角速度总方差：第i次试验横摆角速度总方差由下式确定：

2.2 测试设备简介

为满足试验标准规定及测试精度，转向回正道路实车试验采用数采系统、VBOX数据采集器、RT陀螺仪、HF-500高度传感器、S350双轴光学速度计及测力矩方向盘等。转向回正试验各项试验设备简介如表2所示。

3  测试结果分析及评价

低速转向回正试验测试样车为国产某燃油汽车，其主要参数如表3所示。

3.1 低速转向回正试验结果

低速转向回正试验的试验结果如表4所示。

3.2 测试结果评价

则该试验车低速转向回正试验项目评分如表5所示，从表5中结果看出该试验车低速转向回正试验评分为81.2分，远大于及格分数60分，变现出较优秀的回正能力。

4  结论

本文阐述了汽车低速转向回正试验评价方法，并简要介绍了低速转向回正试验测量物理量及常用试验设备。根据汽车操纵稳定性试验国家标准，对某国产汽车进行低速转向回正性评价，评价结果显示：该车低速转向回正性能比较优秀，在同级汽车中达到领先水平。

参考文献：

[1]陈焕江.汽车使用性能与试验（第1版）[M].北京：机械工业出版社，2013.

[2]余志生.汽车理论[M].五版.北京：机械工业出版社，2011.

[3]GB/T6323-2014，汽车操纵稳定性试验方法[S].

[4]QC/T480-1999，汽车操纵稳定性指标限值与评价方法[S].