（高清版）GBT 41600-2022 汽車直線行駛穩(wěn)定性試驗方法

汽車直線行駛穩(wěn)定性試驗方法國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會前言 I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4測量參數(shù) 5試驗設(shè)備 6試驗條件 27試驗過程 28試驗數(shù)據(jù)處理 3附錄A(資料性)試驗信息記錄示例 附錄B(規(guī)范性)數(shù)據(jù)預(yù)處理要求 6I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中華人民共和國工業(yè)和信息化部提出。本文件由全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC114)歸口。本文件起草單位：一汽解放汽車有限公司、吉林大中心(天津)有限公司。1汽車直線行駛穩(wěn)定性試驗方法1范圍本文件規(guī)定了汽車直線行駛穩(wěn)定性試驗方法。本文件適用于GB/T15089中定義的M、N類車輛，其他類型車輛可參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T3730.2道路車輛質(zhì)量詞匯和代碼GB/T12534—1990汽車道路試驗方法通則GB/T12549汽車操縱穩(wěn)定性術(shù)語及其定義GB/T15089機動車輛及掛車分類3術(shù)語和定義GB/T3730.2、GB/T12534—1990、GB/T12549于本文件。和GB/T15089界定的以及下列術(shù)語和定義適用汽車直線行駛時在受到外部干擾后保持或恢復(fù)至原來行駛狀態(tài)的特性，以在限定的直行車道內(nèi)直線行駛過程中的轉(zhuǎn)向盤修正量來表征。4測量參數(shù)試驗中需要測量如下參數(shù)：a)車速；b)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角；c)轉(zhuǎn)向盤角速度；d)轉(zhuǎn)向盤力矩。具體定義見GB/T12549。5試驗設(shè)備試驗所需測試儀器及其測量范圍與最大誤差應(yīng)滿足表1的要求，各測試儀器應(yīng)符合GB/T12534—1990中3.5的規(guī)定。2表1測試儀器測量范圍與最大誤差測試儀器測量變量測量范圍測量儀器及記錄系統(tǒng)的最大誤差車速測量儀車速轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、力矩測量儀轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角-50°~+50°轉(zhuǎn)向盤角速度—100(°)/s～+100(°)/s—50N·m～+50N·m6試驗條件6.1試驗車輛試驗車輛載荷狀態(tài)為GB/T3730.2中定義的汽車整備質(zhì)量基礎(chǔ)上增加駕駛員、試驗員及儀器的輕載狀態(tài)或最大設(shè)計總質(zhì)量狀態(tài)，試驗車輛的跑偏量需符合廠方規(guī)定的技術(shù)條件，方可進行直線穩(wěn)定性試驗前，對轉(zhuǎn)向系、懸架等關(guān)鍵系統(tǒng)進行檢查、調(diào)整和緊固，按規(guī)定進行潤滑。測定車輪定位參數(shù)，測定及檢查的有關(guān)參數(shù)的數(shù)值，記入附錄A中。宜采用新輪胎進行試驗，輪胎規(guī)格型號、氣壓、不平衡量應(yīng)符合汽車出廠技術(shù)條件，試驗前至少經(jīng)過150km正常行駛的磨合；若用舊輪胎，試驗后殘留輪胎胎冠花紋深度不小于1.6mm。6.2試驗路面條件試驗場地應(yīng)在平整、干凈、干燥并且鋪設(shè)均勻的道路上進行，測試道路的坡度在任何方向不應(yīng)超過2%(宜1.5%)。推薦試驗區(qū)間路段長度為500m～1000m,對于每一次試驗，路面條件、坡度和鋪路材料都應(yīng)記錄在附錄A中。6.3試驗環(huán)境在測試過程中，環(huán)境風(fēng)速在距路面1m高度處測量，最大環(huán)境風(fēng)速不應(yīng)超過3m/s,理想狀況下環(huán)境風(fēng)速不應(yīng)超過1.5m/s。若在試驗過程中風(fēng)速超過1.5m/s,應(yīng)避免側(cè)風(fēng)影響。大氣溫度在0℃~40℃范圍內(nèi)，應(yīng)記錄每次測試時的環(huán)境條件，見附錄A。7試驗過程7.1預(yù)熱在正式試驗之前，駕駛員要以試驗車速預(yù)熱車輛，行駛距離不低于50km,同時駕駛員熟悉試驗要求和場地。該試驗是閉環(huán)試驗，不同駕駛員的試驗結(jié)果會有差異。因此，試驗應(yīng)采用同一設(shè)備并由同一駕駛員7.2直線行駛過程車輛在試驗過程中保持穩(wěn)定的行駛速度，試驗車速為樣車最高車速的80%并四舍五入為10的整3GB/T41600—2022數(shù)倍，也可以該車速為基準(zhǔn)，提高或降低試驗車速(車速間隔為20km/h),最高試驗車速不應(yīng)超過試驗場地的安全車速。整個試驗過程中應(yīng)保證車速偏差不超過試驗規(guī)定車速的3%,試驗車速應(yīng)在試驗報告中詳細記錄。如有必要，試驗可增加加速或減速工況。在直線行駛試驗區(qū)應(yīng)布置標(biāo)樁或在地面繪制車道線，車道寬度在被測車輛的車寬基礎(chǔ)上增加0.4m。進入試驗區(qū)前，車輛提前實現(xiàn)直線行駛狀態(tài)并保持至少100m或3s時間。試驗中，駕駛員按正常駕駛習(xí)慣操縱轉(zhuǎn)向盤，確保試驗車輛在車道內(nèi)直行通過。如果試驗過程中，撞倒標(biāo)樁或碾壓車道線，則本次試驗無效。在整個試驗區(qū)內(nèi)，需記錄各傳感器信號的時間歷程，正反兩個方向上的有效試驗數(shù)據(jù)均不應(yīng)少于3組，最終獲得的有效數(shù)據(jù)總里程不應(yīng)少于4km,同時記錄試驗順序。8試驗數(shù)據(jù)處理8.1試驗數(shù)據(jù)預(yù)處理為了維持汽車在測試車道內(nèi)行駛，駕駛員需要對方向盤進行操作，將這一過程中的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向盤角速度作為評價汽車直線行駛性能的指標(biāo)進行采集，數(shù)據(jù)預(yù)處理宜采用下列參數(shù)：a)截止頻率：f.不小于30Hz;b)數(shù)據(jù)濾波：采用抗混疊濾波器；c)采樣時間間隔在滿足截止頻率的基礎(chǔ)上根據(jù)數(shù)據(jù)采集過程中采用的抗混疊濾波器性能指標(biāo)確定。試驗數(shù)據(jù)預(yù)處理方法應(yīng)符合附錄B要求。8.2試驗評價指標(biāo)計算第k次試驗轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角標(biāo)準(zhǔn)差按式(1)確定：式中：Gswk——轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角標(biāo)準(zhǔn)差，單位為度(°);δwi——第k次試驗第i個采樣點轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角瞬時值，單位為度(°);?第k次試驗轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角均值，單位為度()。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角平均標(biāo)準(zhǔn)差按式(2)確定：式中：σaw——轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角平均標(biāo)準(zhǔn)差，單位為度(°);σwk——第k次試驗轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角標(biāo)準(zhǔn)差，單位為度(°)。第k次試驗轉(zhuǎn)向盤角速度標(biāo)準(zhǔn)差按式(3)確定：式中：Gwswk——第k次試驗轉(zhuǎn)向盤角速度標(biāo)準(zhǔn)差，單位為度每秒[(°)/s];wwki——第k次試驗第i個采樣點轉(zhuǎn)向盤角速度瞬時值，單位為度每秒[(°)/s];4GB/T41600—2022轉(zhuǎn)向盤角速度平均標(biāo)準(zhǔn)差按式(4)確定：式中：Gww——轉(zhuǎn)向盤角速度平均標(biāo)準(zhǔn)差，單位為度每秒[()/s];利用轉(zhuǎn)向機構(gòu)傳動比ic可將以上轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角換算為名義轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角σg,其中ic按中心區(qū)域取值5(資料性)試驗信息記錄示例試驗汽車型號試驗汽車編號制造廠名出廠日期發(fā)動機號底盤號行駛里程km軸距m輕載質(zhì)量kg前軸載質(zhì)量kg后軸載質(zhì)量kg額定最大裝載質(zhì)量kg前軸載荷質(zhì)量kg后軸載質(zhì)量kg前輪胎型號前輪輞型號前左輪氣壓前右輪氣壓冷態(tài)kPa冷態(tài)kPa花紋高度前左輪mm前右輪mm后輪胎型號后輪輞型號后左輪氣壓后右輪氣壓花紋高度后左輪mm后右輪mm車輪定位參數(shù)主銷內(nèi)傾主銷后傾車輪外傾車輪前束轉(zhuǎn)向盤直徑m轉(zhuǎn)向盤自由行程(°)所用儀器測轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角測轉(zhuǎn)向盤角速度測轉(zhuǎn)向盤力矩測汽車前進速度試驗地點路面狀況及材質(zhì)場地坡度風(fēng)速__m/s大氣溫度℃試驗日期試驗參加人員駕駛員數(shù)據(jù)處理人員6(規(guī)范性)數(shù)據(jù)預(yù)處理要求測試、評價的頻率范圍為0Hz～5Hz。B.2模擬信號調(diào)試B.2.1傳感器和采集系統(tǒng)的帶寬要求帶寬應(yīng)大于或等于8Hz。B.2.2濾波器要求信號的濾波應(yīng)采用低通濾波器。通頻帶寬(從0Hz～—3dB的頻率fo)不應(yīng)小于9Hz。在0Hz～5Hz頻率范圍內(nèi)，幅值誤差應(yīng)小于±0.5%。所有模擬信號應(yīng)使用具有相同相位特性的濾波器進行處理，以保證由于濾波帶來的時間延遲是相同的。為保存低頻信號，信號應(yīng)采用直流耦合。由于包含不同頻率成分的模擬信號濾波處理會發(fā)生相移，宜使用B.3中描述的數(shù)字信號處理方法。B.3混疊誤差及抗混疊濾波器B.3.1模擬信號處理模擬信號處理的準(zhǔn)備包括：選擇避免混疊誤差的采樣頻率和濾波器幅值衰減特性、濾波器的相位滯后和時間延遲特性。B.3.2采樣和數(shù)字化總體要求采樣和數(shù)字化需考慮的內(nèi)容：保證數(shù)字化誤差最小的預(yù)采樣放大率、每次采樣的位數(shù)、每個周期的采樣數(shù)、采樣和保持放大器、樣本空間。對于其他無相移數(shù)字濾波器需考慮通帶、阻帶、衰減、允許紋波的選擇，以及濾波器相位滯后的校正。為了實現(xiàn)整體數(shù)據(jù)達到±0.5%的采集精度，上述因素十分重要。采用巴特沃斯濾波器的衰減和相移信息，避免無法校正的混疊誤差，在采樣和數(shù)字化之前對模擬信號應(yīng)正確濾波。濾波器階次及其通帶的選擇應(yīng)根據(jù)關(guān)注頻率范圍和對應(yīng)采樣頻率下信號平整度的要求來確定。最低濾波特性和最小采樣頻率應(yīng)滿足：a)在0Hz～5Hz的頻率范圍內(nèi)，模擬信號的最大衰減量應(yīng)小于信號數(shù)字化的分辨率；b)在1/2采樣頻率處(即奈奎斯特頻率或折疊頻率),信號和噪聲的所有頻率成分的大小要減小到小于數(shù)字化分辨率。示例：對于0.05%的分辨率，在5Hz范圍內(nèi)濾波器的幅值衰減小于