Q/SZJ191001-2017整車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)中心區(qū)操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)仿真分析規(guī)范SpecificationOfSteeringOnCentreTestForVehicle20XX20XX-12-31實(shí)施20XX-11-27發(fā)布XXXX汽車(chē)工程技術(shù)有限公司發(fā)布Q/SZXX-X-2017Q/SZXX-X-2017目次TOC\o"1-1"\h\z\u前言 II1 范圍 12 規(guī)范性引用文件 13 術(shù)語(yǔ)和定義 14 摘要 15 流程圖 16 工具描述 17 建模和分析過(guò)程 28 假設(shè)和限制 69 載荷和邊界條件 610 結(jié)果 611 性能要求 712 分析要求 713 參考文件 714 聯(lián)系人 715 例子 7

前言本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由XX汽車(chē)工程技術(shù)有限公司提出。本標(biāo)準(zhǔn)由XX汽車(chē)工程技術(shù)有限公司歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草部門(mén)：本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。整車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)中心區(qū)操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)仿真分析規(guī)范范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了整車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)中心區(qū)操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)仿真分析方法及結(jié)果處理方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于CAE部門(mén)整車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)中心區(qū)操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)仿真分析。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是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/T6323-2014汽車(chē)操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法QC/T480-1999汽車(chē)操縱穩(wěn)定性指標(biāo)限值與評(píng)價(jià)方法術(shù)語(yǔ)和定義無(wú)。摘要車(chē)輛在高速行駛時(shí)，駕駛員絕大多數(shù)操縱行為發(fā)生在轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍不大、轉(zhuǎn)動(dòng)速度緩慢、側(cè)向加速度較小的直線(xiàn)行駛位置附近，該區(qū)域被稱(chēng)為“中心轉(zhuǎn)向區(qū)”，中間位置的轉(zhuǎn)向感覺(jué)將直接影響駕駛員對(duì)穩(wěn)定性、安全性和駕駛的判斷。流程圖整車(chē)整車(chē)操穩(wěn)動(dòng)力學(xué)模型輸入（已調(diào)教）工況設(shè)定分析結(jié)果輸出處理圖1流程圖工具描述仿真分析過(guò)程中需要用到的如下軟件:前處理:Adams/Car求解器:Adams/Solver后處理:Adams/PostProcessor建模和分析過(guò)程根據(jù)已經(jīng)建好的滿(mǎn)載工況下的操穩(wěn)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行整車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)中心區(qū)操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)仿真分析，要求能夠提供準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)向助力曲線(xiàn)以及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)摩擦力，以便真實(shí)模擬。單位分析中所用單位制如下所示:力 牛頓質(zhì)量千克長(zhǎng)度 毫米時(shí)間秒內(nèi)容整車(chē)操穩(wěn)動(dòng)力學(xué)模型應(yīng)該包含以下這些子系統(tǒng)：前懸系統(tǒng)、后懸系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（有詳細(xì)的轉(zhuǎn)向助力曲線(xiàn)）、前輪系統(tǒng)、后輪系統(tǒng)、車(chē)身系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力總成系統(tǒng)、如果有穩(wěn)定桿系統(tǒng)的話(huà)也應(yīng)包含。操穩(wěn)模型同時(shí)要求是車(chē)輛滿(mǎn)載，整車(chē)性能參數(shù)準(zhǔn)確，前后軸荷、整車(chē)質(zhì)心符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)GB/T6323—2014規(guī)定，汽車(chē)以100Km/h的速度先進(jìn)行等速直線(xiàn)行駛，達(dá)到穩(wěn)態(tài)后操縱轉(zhuǎn)向盤(pán)施加連續(xù)正弦轉(zhuǎn)向輸入，輸入頻率為0.2Hz，轉(zhuǎn)向幅值應(yīng)使側(cè)向加速度達(dá)到0.2g，每次試驗(yàn)應(yīng)至少持續(xù)40s，方向盤(pán)轉(zhuǎn)角輸入應(yīng)至少獲得8個(gè)完整周期的數(shù)據(jù)。坐標(biāo)系與整車(chē)坐標(biāo)系一致，車(chē)輛向后為X向正方向，車(chē)輛右側(cè)方向?yàn)閅向正方向，垂直向上為Z向正方向。如下圖所示：圖2整車(chē)示意圖分析設(shè)定仿真工況設(shè)定對(duì)于整車(chē)轉(zhuǎn)向盤(pán)中心區(qū)域操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)，一般采用事件構(gòu)造器（EventBuilder）編寫(xiě)控制文件規(guī)劃行進(jìn)軌跡曲線(xiàn)的方法進(jìn)行仿真分析，按照國(guó)標(biāo)規(guī)定此次仿真分兩步走先建一個(gè)穩(wěn)定速度的直線(xiàn)行駛，再進(jìn)行方向盤(pán)轉(zhuǎn)角正弦輸入。下面給出一個(gè)仿真分析的示例：1、打開(kāi)整車(chē)操穩(wěn)模型；2、進(jìn)入事件構(gòu)造器界面，編寫(xiě)仿真控制文件；eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,1)圖3事件構(gòu)造器界面eq\o\ac(○,1)：編寫(xiě)控制文件名稱(chēng)；eq\o\ac(○,2)：設(shè)置速度100Km/h；eq\o\ac(○,3)：檔位選擇eq\o\ac(○,4)：試驗(yàn)條件設(shè)置圖4試驗(yàn)條件設(shè)置紅框中Task設(shè)置：選擇settle；其余默認(rèn)設(shè)置，GearShifting、Controller等選擇默認(rèn)設(shè)置；eq\o\ac(○,5)：微操縱設(shè)置圖5微操縱設(shè)置Name：微操縱名稱(chēng)、Active：激活選擇yesorno、AbortTime：終止時(shí)間、StepSize：步幅。雙擊微操縱名稱(chēng)進(jìn)入微操縱詳細(xì)設(shè)置：1）straight（直線(xiàn)行駛）設(shè)置：圖6直線(xiàn)行駛設(shè)置ActuatorType：選擇rotation、ControlMethod：選擇machine；Steercontrol選擇straight；圖7油門(mén)開(kāi)度、制動(dòng)、檔位和離合器設(shè)置Throte、Braking、Gear、Clutch均按照machine的控制方式選擇，其余設(shè)置選擇默認(rèn)。2）sin（正弦轉(zhuǎn)向輸入）設(shè)置：圖8轉(zhuǎn)向設(shè)置Steering設(shè)置：按照上圖設(shè)置，選擇ControlType為function；公式定義按照：X=Asin（2*pi*f*t+α），其中，A為轉(zhuǎn)向幅值，應(yīng)使側(cè)向加速度達(dá)到0.2g，f為頻率，0.2Hz，注意時(shí)間t的數(shù)值要減去前面直線(xiàn)行駛的時(shí)間值。Throte、Braking、Gear、Clutch均按照machine的控制方式選擇，其余設(shè)置選擇默認(rèn)。圖9油門(mén)開(kāi)度、制動(dòng)、檔位和離合器設(shè)置1、整車(chē)仿真計(jì)算，輸出仿真結(jié)果圖10整車(chē)仿真界面分析結(jié)果處理仿真數(shù)據(jù)處理仿真分析試驗(yàn)根據(jù)GB/T6323-2014中規(guī)定，需要測(cè)量的變量參數(shù)有方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、方向盤(pán)力矩、行駛車(chē)速。仿真結(jié)果處理：根據(jù)GB/T6323-2014中規(guī)定，需要測(cè)量的變量有汽車(chē)前進(jìn)車(chē)速、轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角、汽車(chē)橫擺角速度、汽車(chē)側(cè)向加速度、轉(zhuǎn)向盤(pán)角速度。（1）根據(jù)GB/T6323-2014中規(guī)定要繪制以下關(guān)系曲線(xiàn)：A、轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩（縱坐標(biāo)）與轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角（橫坐標(biāo)）關(guān)系曲線(xiàn)；B、橫擺角速度（縱坐標(biāo)）與轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角（橫坐標(biāo)）關(guān)系曲線(xiàn)；C、橫擺角速度（縱坐標(biāo)）與轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩（橫坐標(biāo)）關(guān)系曲線(xiàn)；D、側(cè)向加速度（縱坐標(biāo)）與轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角（橫坐標(biāo)）關(guān)系曲線(xiàn)；F、轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩（縱坐標(biāo)）與側(cè)向加速度（橫坐標(biāo)）關(guān)系曲線(xiàn)。（2）以上曲線(xiàn)處理中結(jié)果曲線(xiàn)多為遲滯回線(xiàn)，遲滯區(qū)域的處理方式按照下面規(guī)定處理：回線(xiàn)組應(yīng)當(dāng)以適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行平均，推薦的方法是在下圖所示區(qū)間A內(nèi)的試驗(yàn)曲線(xiàn)上下兩部分分別進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，擬合階次值為3。數(shù)據(jù)處理時(shí)，首先確定數(shù)據(jù)橫坐標(biāo)區(qū)間，在該區(qū)間內(nèi)按一定比例選取區(qū)間A，選取時(shí)應(yīng)確保區(qū)間A足夠大以覆蓋所關(guān)心數(shù)據(jù)區(qū)域，但應(yīng)避免兩端的滯回效應(yīng)的影響，起所占橫坐標(biāo)區(qū)間的比例推薦值為50%-70%。圖11試驗(yàn)結(jié)果處理針對(duì)前述結(jié)果處理的曲線(xiàn)要求出相對(duì)應(yīng)的參數(shù)，下面給出具體參數(shù)1、轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩（縱坐標(biāo)）與轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角（橫坐標(biāo)）關(guān)系曲線(xiàn):a）平均轉(zhuǎn)向剛度——圖中轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角峰值±10%區(qū)間內(nèi)曲線(xiàn)的平均斜率；b）轉(zhuǎn)向盤(pán)中心區(qū)轉(zhuǎn)向剛度——圖中轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角位零處的斜率；c）轉(zhuǎn)向摩擦力矩——圖中轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角位零處的縱坐標(biāo)遲滯區(qū)；d）轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角遲滯——圖中轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩為零處的橫坐標(biāo)遲滯區(qū)。2、橫擺角速度（縱坐標(biāo)）與轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角（橫坐標(biāo)）關(guān)系曲線(xiàn)：a）橫擺角速度增益——圖中轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角峰值±20%區(qū)間內(nèi)曲線(xiàn)的平均斜率；b）橫擺角速度響應(yīng)滯后時(shí)間——圖中對(duì)應(yīng)的時(shí)域曲線(xiàn)中橫擺角速度響應(yīng)相對(duì)于轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角輸入的滯后時(shí)間。3、橫擺角速度（縱坐標(biāo)）與轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩（橫坐標(biāo)）關(guān)系曲線(xiàn)：a）橫擺角速度響應(yīng)遲滯——即圖中縱坐標(biāo)遲滯區(qū)。4、側(cè)向加速度（縱坐標(biāo)）與轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角（橫坐標(biāo)）關(guān)系曲線(xiàn)：a）平均轉(zhuǎn)向靈敏度——圖中轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角峰值±20%區(qū)間內(nèi)曲線(xiàn)的平均斜率；b）最小轉(zhuǎn)向靈敏度——圖中側(cè)向加速度±1m/s^2區(qū)間內(nèi)曲線(xiàn)的最小斜率；c）側(cè)向加速度為±1m/s時(shí)的轉(zhuǎn)向靈敏度——圖中側(cè)向加速度為1m/s^2處曲線(xiàn)斜率；d）側(cè)向加速度遲滯——圖中縱坐標(biāo)遲滯區(qū)；e）轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角遲滯——圖中橫坐標(biāo)遲滯區(qū)；f）轉(zhuǎn)向遲滯——圖中側(cè)向加速度±1m/s區(qū)間內(nèi)回線(xiàn)面積除以2m/s^2。5、轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩（縱坐標(biāo)）與側(cè)向加速度（橫坐標(biāo)）關(guān)系曲線(xiàn)：a）側(cè)向加速度為0時(shí)的轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩——圖中側(cè)向加速度為0處正負(fù)轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩；b）側(cè)向加速度為±1m/s^2時(shí)的轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩——圖中轉(zhuǎn)向盤(pán)遠(yuǎn)離中心位置方向側(cè)向加速度為±1m/s^2處正負(fù)轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩；c）轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩為0時(shí)的側(cè)向加速度——圖中轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩為0處正負(fù)側(cè)向加速度；d）側(cè)向加速度為0時(shí)的轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩梯度——圖中側(cè)向加速度為0處曲線(xiàn)斜率；e）側(cè)向加速度為±1m/s^2時(shí)的轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩梯度——圖中轉(zhuǎn)向盤(pán)遠(yuǎn)離中心位置方向側(cè)向加速度為±1m/s^2處曲線(xiàn)斜率；f）轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩遲滯——圖中