汽车横向稳定性及其试验评价方法

汽车横向稳定性及其试验 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 方法 第1期 客车技术与研究 BUSTECHN0LoGYANDRESEARCH 汽车横向稳定性及其试验评价方法 曹飞 (重庆车辆检测研究院国家客车质量监督检验中心,重庆401122) 摘要:横向稳定性是汽车一项重要性能.本文归纳了世界各国或地区针对汽车横向 稳定性的相关试验 评价方法,并提出按静态测试,稳态测试和极限工况测试三种方法进行分类测试. 最后指出,我国应从 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 法规,技术装备和试验评价等方面,积极制定相关标准,推广和采用先进的底 盘主动安全控制系 统,促进我国汽车安全装备水平的提高. 关键词:汽车;横向稳定性;试验评价 中图分类号:U461.6;U467.1文献标识码:B文章编号:1006-3331(2011)01-0039—04 VehicleLateralStabilityanditsTestEvaluationMethod CAOFei (ChongqingVehicleTest&ResearchInst..NationalBusandCoachQualitySupervisio nandTestCenter. Chong~ng401122.China) Abstract:Lateralstabilityisanimportantperformanceofthevehicle.Theauthorsummarizes thevariouscountries orregionsfortherelevantvehiclelateralstabilitytestsandassessment,andproposesthestatict est,steadystatetest andextremeconditiontesteta.Last,fromtheviewsofstandardrules,technicalequipmentand testevaluation,we shouldactivelypromote,developadopttheadvancedactivesafetychassiscontroldevices,pr omotetheimprovement ofvehiclesafetyequipmentleve1. Keywords:vehicle;lateralstability;testevaluation 1汽车横向稳定性及其重要作用 随着道路交通条件的改善,以及汽车技术水平的 提高,汽车的行驶速度越来越快,汽车高速行驶发生 的侧滑,翻车,碰撞等事故剧增.大多数严重的事故 是南汽车高速行驶失控所引起,它们与车辆横向的稳 定性能密切相关.汽车横向稳定性是指汽车在行驶过 程中,在外部因素作用下能够保持正常行驶状态和方 向,不致发生失控而产生侧滑,侧翻现象的能力,是 一 个涉及驾驶员,汽车和环境的复杂问题. 汽车在受侧向风作用,高速转弯或在湿滑路上转 向时,所受横向力常常接近附着极限或达到饱和状态, 使车辆动力学特性,特别是转向特性发牛明显改变, 若行驶中汽车所需的控制力大于车轮与路面问的附着 力,则汽车将失去控制,从而丧失稳定性,出现侧滑, 急转和侧翻等丧失稳定性的危险工况. 汽车在高速行驶过程中,能否实现安全转向,保 持其横向稳定性是最重要的前提.在很多情况下,驾 驶员在遇到紧急情况时的恐慌应对也常常使车辆运动 达到轮胎与路面附着的物理极限,从而导致车辆失控 而发生交通事故.因此,如何控制车辆的运行状态. 使车辆能够按照驾驶员的意图行驶,防止车辆失去横 向稳定性成为研究和提高汽车主动安全技术的重要内 容和方向. 2汽车横向稳定性相关试验评价方法 由于汽车横向稳定性对于保障汽车安全行驶的重 要性,也由于汽车试验有助于我们更深入地了解汽车 作者简介:曹乜(1974一),男,高级T程师;硕士生导师;同家客车质量监督检验中心 副主任.长期从事汽车技术研究,汽车整 l乍技零部件产晶的试验鉴定等作. 客车技术与研究2011年2月 在实际使用中各种现象的本质及其规律,世界各国或 地区都非常重视通过试验来评价汽车的横向稳定性能. 这之中,有政府机构,研究机构,行业组织,标准化 组织,保险组织,甚至消费者联盟都参与其中,研究 并制定了多种评价汽车横向稳定性能的试验方法.归 纳起来,大致分为三类:静态测试,稳态测试和极限 工况测试.其中,极限T况测试又可分为开环试验方 法和闭环试验方法两类.而目前在内,汽车底盘主 动安全控制系统的研究还处在起步阶段,强有少数学 者进行_r控制方法的仿真研究,试验的研究还不深入. 同时,我国没有专门针对评价汽车横向稳定性的相应测 试标准,几乎没有开展相应的测试项目.本文试图对此 进行较系统的研究,以充实这方面的研究 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 ., 2.1静态测试 静态测试很简单,就是采用汽车侧倾试验台,测 试汽车的最大侧倾稳定角.这个最大侧倾稳定角可计 算出汽车稳态圆周试验时的最大侧向加速度,也帮助 确定后面的极限丁况测试时临界侧向加速度.如同1 所示.标准有ECER111《关于就倾翻稳定性方面批准 N类和O类罐式机动车的统一+规定》,我国汽车标准 GB/T14172—93《汽车静侧倾稳定性台架试验方法》, 而最新强制标准GB13094—2008《客车结构安全》采 用"运行状态"来测定客车的最大侧倾稳定角,也反 映出对客车横向稳定性重视程度的提高. 加速度计用以 测量车身翻转角 图1汽车横向稳定性静态洲试 2.2稳态测试 稳态测试,ISO4138—2004《乘用车:稳态环行 驾驶开环试验程序》测试车辆的侧向加速度和相应的 转向角,为后面的极限T况测试获得初始的转向角输 入数据,以防止试验中车辆翻滚情况发生.我国也有 对应的操纵稳定性标准GB/T6323.6—1994态回转 试. 2.3极限工况测试 1)开环试验方法.仅测试汽车本身的横向稳定性 能,不包括驾驶员特性.主要试验评价方法有: ?ISO7401—2003道路车辆横向瞬态响应的试验 方法(J转向阶跃输入法). ?美国NHTSA新车评定规程FishhookTest"鱼钩 测试"法. ?GB/T6323.2—1994转向盘阶跃输入法. ?CB/T6323.3一】994转向盘脉冲输入法. ?FMVSS1260.7Hz停顿正弦输入试验法. 该类测试方法,通过对汽车转向盘进行特定要求 的输人,考察汽车在进行该转向盘输入后的行驶响应, 通过测试横向加速度,横摆角速度,车身偏离车道距 离以及车轮离地状态等参数,评价该车横向稳定性能 或抗侧向翻滚性能.上述5种试验评价方法中,方法 ?被认为是一种非常好的评价汽车横向稳定性的测试 方法;而方法?更适合用来评价汽车的抗侧向翻滚性 能.方法?中转向盘输入曲线与方法?中的阶跃曲线 相似,但没有给出明确的时间及转向盘转速定义,仅 给出了"起跃时间不大于0.2s或起跃速度不低于 200./s"的芟求;保持时问也没有具体定义,仅要求 为"数秒钟"力'法?中要求试验时对转向盘施加一 个0.3,0.5s时间宽度的一角脉冲转角输入,并迅速回 到原处并保持不动,意在考察车辆在受脉冲转向输入 时的横摆响应情况,也用于汽车转向灵敏度的分析和 评价. 由于开环试验方法仅考察汽车本身的动态特性, 所?}二述测试项月中部分人为操纵很难精确实现的转 向输入,需要采用自动转向操纵仪(转向机器人)来 完成.方法?的转向盘输入曲线及车辆行驶路径如图 2所示;方法?的转向盘输入曲线及车辆行驶路径如 图3所示;方法?的转向盘输入曲线及车辆行驶路径 如同4所示. 第1期曹飞:汽车横向稳定性及其试验评价方法41 转 向 盘 转 角 (a)转向盘输入曲线(},)车辆行驶路径 图2方法?的转向盘输入曲线及车辆行驶路径 A=侧向加速度为03glt,j" (a)转向盘输入曲线(},)车辆行驶路径 图3方法?的转向盘输入曲线及车辆行驶路径 . 时间 d d 横 向 位 移 允 输入 (aj转向盘输入曲线(h)车辆行驶路 图4方法?的转向盘输入曲线及车辆行驶路径 2)闭环试验方法.把汽车作为驾驶员一汽车闭环 系统的被控环节,根据整个系统的分析和综合来评价 汽车的横向稳定性能.主要试验评价方法有: ?ISO3888一l一1999急促双移线试验法. ?ISO3888—2—2002急促躲避障碍试验法. ?Elktest"麇鹿测试"法. ?GRRF一55—20车道变换试验法(俄罗斯). ?美国消费者联盟车道变换试验法. ?GB/T6323.1—1994蛇行试验——多次/连续变 换道试验法. 该类试验评价方法大致相同,由操作熟练的试验 员驾驶汽车以规定的速度或最快的稳定速度通过规定 线路,以模拟紧急变换车道或躲避障碍的行驶状态, 只是各标准中规定的线路长短,形状,桩间距各有不 同.典型试验路径如图5一图9所示.通过客观测量车 辆的横向加速度,横摆角速度,车身侧倾角,通过时 间等参数反映该车的横向稳定性能,也通过驾驶员的 主观评价该车操纵性能的好坏.上述6种方法中,方 法?的线路设计比方法?的要平缓,变换车道和回归 车道的过程都更长,试验中车辆急促躲避障碍的动作 比急促双移线的动作要激烈得多,因此,对车辆的横 向稳定性能要求更高,试验操作难度也更大.方法? 和方法?的车辆行驶路线大致相同,仅从线路的定义 参数来看,方法?的初始车道和变换回归后车道的保 持距离都比方法?中规定的短1ITI,但因这是车道变换 前后的保持距离,所以对车辆动态测试影响不大;而 作为影响车辆动态特性的回归过程的距离要求,则是 方法?比方法?规定的短1m,这对车辆的动态特性要 求更高.另外,方法?规定的变换车道的宽度为一变 值,对于车宽大于2m的乘用车而言,通道宽度比方 法?的固定值3m更宽.方法?的车辆行驶路径,仅 在初始车道宽度定义更严格,为2.4m,但对于测试车 辆影响不大,而车道变换距离,回归距离都更长;另 外,没有要求变换车道后保持一定的行驶距离,而是 达到变换车道后立即回归初始车道,这一点对车辆的 横向稳定性要求很高.方法?属于一种二次变换车道 的改型试验,更确切地说,应该是多次/连续变换车 道试验,但没有车道的保持要求,车辆只需以逐渐提 高的车速尽量靠近绕桩通过,以使通过时间更短,形 式上 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现为一种连续循环工况,但这种连续急剧转向 的过程除考察车辆横向安全性外,还可同时考察车辆 的乘坐舒适性. l5m30m25m25m'15m'l5m' 图5ISO3888—1"急促双移线试验"车辆行驶路径 一.,+ IB=车宽+1.0nl125IA=.1倍车宽+0.m … 1mj,,,/厂_车辆行驶路径 :一一一一一一,,,,一一一一-I3埘 11一.1r—口—1r—可——r1.I 图6ISO3880—2"急促躲避障碍试验"车辆行驶路径 42客车技术与研究2011年2月 2.4m 图7Elktest"糜鹿测试"车辆行驶路径 图8美国消费者联盟"车道变换试验"车辆行驶路径 _一 ][=::薹 3结束语 汽车的横向稳定能力具有一定的限值,尤其当汽 车高速行驶时,在横向力作用下极有可能丧失横向稳 定性而产生横向滑移或横向倾翻.为保证行车安全, 国外多个发达国家或地区已开始通过制定技术法规强 制采用底盘控制措施来提高汽车的横向稳定性,以在 紧急情况下主动干预汽车操纵性,恢复汽车的稳定状 态,使汽车重新并及时按照驾驶员的意图行驶,从而 改善汽车在各种道路条件和工况下的响应特性,保持 行驶稳定性和可操纵性,最终减少汽车失控导致的交 通事故.可以预见,未来两年内,以"电子稳定控制 程序(ESC)"为代表的汽车主动安全控制系统将作为 一 项最重要的汽车主动安全装备之一,在欧,美,日 等汽车发达国家或地区普及,在保证行车安全,避免 交通事故中发挥重要作用.我国汽车工业起步较晚但 发展迅速,我们不仅要上产量,更要提高汽车技术水 平,尤其要提高汽车安全技术水平.政府部门,生产 企业和检测机构应高度重视,从标准法规方面,技术 装备方面和试验评价方面,控制和改善汽车横向稳定 性,积极推广和采用先进的底盘主动安全控制系统, 制定符合我国国情并与国际接轨的主动安全技术法规, 促进我国汽车安全装备水平的提高. 参考文献: [1]喻儿,林逸.汽车系统动力学fMJ.北京:机械工业出版社, 2005. 【2]丁能根,余贵珍.汽车动力学及其控制【M].哈尔滨:哈尔 滨T程大学出版社,2009. f3】蔡果.汽车横向稳定性与交通安全分析[JJ.内蒙古公路与 运输,2001,(1) 郑水波,韩正之,唐厚君.汽车稳定性控制【J1.自动化博 览,2005,(4) l5J裴锦华,李以农.汽车电子稳定程序控制系统的研究现状 及发展趋势【J1.天津汽车,2005,(2) l6】李亮,宋健,于良耀,等.低附路面汽车动力学稳定性控 制系统控制策略『JI_机械1二程,2008,(11) f7】PatrickL.Boyd,NilTSA'SNCAPRolloverResistanceRating &~tem,ESVPaperNumber05—0450. 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