《汽車操縱性轉(zhuǎn)向中心區(qū)過(guò)渡特性試驗(yàn)方法》

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目次

前言................................................................................II

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語(yǔ)、定義和符號(hào)...................................................................1

4測(cè)量變量...........................................................................1

5測(cè)量設(shè)備...........................................................................2

6試驗(yàn)條件...........................................................................3

7試驗(yàn)過(guò)程...........................................................................4

8試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析.......................................................................4

附錄A（規(guī)范性附錄）試驗(yàn)報(bào)告——一般數(shù)據(jù)........................................7

附錄B（規(guī)范性附錄）試驗(yàn)條件....................................................9

附錄C（規(guī)范性附錄）數(shù)據(jù)預(yù)處理要求.............................................10

附錄D（規(guī)范性附錄）試驗(yàn)開(kāi)始條件...............................................12

附錄E（資料性附錄）數(shù)據(jù)處理方.................................................14

附錄F（資料性附錄）模擬信號(hào)濾波：巴特沃斯濾波器...............................15

I

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前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2009和GB/T20001.4-2015給出的規(guī)則起草。

本標(biāo)準(zhǔn)采用重新起草方法，參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO13764-2-2006《RoadVehicles—Testmethod

forthequantificationofon-centrehandling—Part2:Transitiontest》的內(nèi)容，與其一致

性程度為非等效。與原標(biāo)準(zhǔn)相比主要變化如下：

——與ISO13674-2相比，去除了ISO13674-2中的第4節(jié)Principle，第5.1節(jié)Referncesystem和第

7.3節(jié)Windvelocity中的表2部分；

——與ISO13674-2相比，去掉了對(duì)陣風(fēng)條件要求；

——相對(duì)于在ISO13764-2-2006標(biāo)準(zhǔn)中大量引用了ISO15037-1-2006內(nèi)容，本標(biāo)準(zhǔn)中充實(shí)了相關(guān)內(nèi)

容；

——本標(biāo)準(zhǔn)中加入了資料性附錄E“數(shù)據(jù)處理方法”。

本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC114）歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)主要負(fù)責(zé)起草單位：國(guó)家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（襄陽(yáng)）。

本標(biāo)準(zhǔn)參與起草單位：中汽研汽車檢驗(yàn)中心(天津)有限公司、泛亞汽車技術(shù)中心有限公司、吉林大

學(xué)汽車仿真與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、南京汽車集團(tuán)有限公司汽車工程研究院、東風(fēng)汽車公司技術(shù)中心。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：王朝斌、吳旭、梁榮亮、楊萬(wàn)安、詹軍、張丙軍、楊建園、沙雷。

本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。

II

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汽車操縱性轉(zhuǎn)向中心區(qū)過(guò)渡特性試驗(yàn)方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了汽車轉(zhuǎn)向盤(pán)從直線行駛狀態(tài)至離開(kāi)中心區(qū)的試驗(yàn)方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于M1和N1類車輛。

2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/T3730.1汽車和掛車類型的術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T3730.2道路車輛質(zhì)量詞匯和代碼

GB/T12534汽車道路試驗(yàn)方法通則

GB/T12549汽車操縱穩(wěn)定性術(shù)語(yǔ)及其定義

GB/T15089機(jī)動(dòng)車輛及掛車分類

GB/T6323汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法

3術(shù)語(yǔ)、定義和符號(hào)

GB/T3730.1、GB/T3730.2、GB/T12549和GB/T15089確立的術(shù)語(yǔ)和定義以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用

于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1轉(zhuǎn)向中心區(qū)

描述在車輛直線行駛或在較小側(cè)向加速度下高速通過(guò)大半徑彎道時(shí)的轉(zhuǎn)向感和轉(zhuǎn)向精度。

3.2縱坐標(biāo)閾值

縱坐標(biāo)上的一個(gè)參照值，是人可以感知的最小值。

3.3橫坐標(biāo)死區(qū)

在橫坐標(biāo)上，兩側(cè)縱坐標(biāo)閾值的水平間距。

3.4梯度

縱坐標(biāo)相對(duì)于橫坐標(biāo)的比率。在笛卡爾坐標(biāo)系中對(duì)一組數(shù)據(jù)進(jìn)行直線擬合，直線的斜率即為梯度。

4測(cè)量變量

1

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試驗(yàn)時(shí)，必須記錄以下參數(shù)：

——轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角，H

——轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩，

MH

d

——橫擺角速度,

dt

——側(cè)向加速度,VX

——車輛前進(jìn)車速,

aY

以下變量也應(yīng)測(cè)量：

——轉(zhuǎn)向盤(pán)角速度,dH

dt

5測(cè)量設(shè)備

5.1試驗(yàn)所需的儀器如下：

1）車速儀；

2）轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角測(cè)量?jī)x；

3）汽車操縱穩(wěn)定性測(cè)試儀；

4）多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

5.2試驗(yàn)儀器設(shè)備應(yīng)符合GB/T12534中第3.5條的規(guī)定。

5.3試驗(yàn)用儀器的測(cè)量范圍及最大誤差滿足表1的要求。

表1傳感器量程和推薦測(cè)量系統(tǒng)最大誤差

變量量程測(cè)量系統(tǒng)最大誤差

轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角±50o±0.1o

轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩±10Nm±0.1Nm

橫擺角速度±10o/s±0.1o/s

汽車前進(jìn)車速0m/s-50m/s±0.5m/s

側(cè)向加速度5m/s2±0.1m/s2

轉(zhuǎn)向盤(pán)角速度±100o/s±0.1o/s

部分表中所列的測(cè)量傳感器并未廣泛使用，如果用戶選擇的儀器系統(tǒng)誤差超過(guò)

推薦值，試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)該注出實(shí)際的誤差（見(jiàn)附錄A）。

2

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備注：表中所涉及傳感器的按制造商的說(shuō)明安裝，若傳感器不能直接測(cè)量出所需的變量，可依據(jù)實(shí)際所測(cè)位置的變

量，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換至所需的位置。

5.4數(shù)據(jù)預(yù)處理

按附錄C要求進(jìn)行。

6試驗(yàn)條件

6.1試驗(yàn)路面

試驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)為干燥、平坦而清潔的，用水泥混凝土或?yàn)r青均勻鋪設(shè)的道路，其任意方向（橫向除外）

的坡度不大于2%，且橫向坡度不應(yīng)超過(guò)1.0%。對(duì)于每次試驗(yàn)，測(cè)試報(bào)告應(yīng)記錄試驗(yàn)場(chǎng)地表面條件和道路

材料，見(jiàn)附錄B。

6.2風(fēng)速和大氣溫度

試驗(yàn)中環(huán)境風(fēng)速應(yīng)不超過(guò)5m/s（推薦風(fēng)速不超過(guò)1.5m/s）。

大氣溫度在0℃～40℃范圍內(nèi)。

每次試驗(yàn)，試驗(yàn)報(bào)告均應(yīng)記錄測(cè)試時(shí)的氣候條件，見(jiàn)附錄B。

6.3試驗(yàn)車輛

6.3.1車輛參數(shù)

試驗(yàn)汽車的基本數(shù)據(jù)信息應(yīng)該記錄在附錄A的測(cè)試報(bào)告中。任何汽車參數(shù)的變化（如載荷），均應(yīng)

再次記錄基本數(shù)據(jù)信息。

車輪定位參數(shù)應(yīng)滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。

6.3.2輪胎

1）輪胎應(yīng)該按照汽車制造商的說(shuō)明書(shū)選擇新輪胎安裝到試驗(yàn)汽車上，輪胎應(yīng)該在被測(cè)試汽車或者

相似汽車上磨合至少150km，但要保證無(wú)過(guò)度使用，如緊急剎車、急加速、急轉(zhuǎn)彎、壓路肩等等。磨合

后，輪胎應(yīng)該保持在相同的位置進(jìn)行測(cè)試；

2）輪胎花紋深度（包括輪胎整個(gè)接觸地面的寬度及整個(gè)輪胎表面）應(yīng)該是初始輪胎花紋深度90%

以上；

3）在試驗(yàn)測(cè)試條件中應(yīng)記錄輪胎的生產(chǎn)日期，見(jiàn)附錄B。且試驗(yàn)輪胎距生產(chǎn)日期不應(yīng)超過(guò)一年；

4）輪胎應(yīng)按照汽車制造商說(shuō)明的對(duì)應(yīng)試驗(yàn)環(huán)境溫度的壓力充氣。對(duì)于胎壓小于等于250kPa，冷充

氣壓力的誤差應(yīng)為±5kPa；胎壓超過(guò)250kPa時(shí)，誤差應(yīng)不超過(guò)2%；

5）預(yù)熱前的輪胎壓力和輪胎胎面花紋深度應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中記錄，見(jiàn)附錄B；

6）除基本輪胎條件外，其它條件下也可進(jìn)行試驗(yàn)。具體的細(xì)節(jié)應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中記錄，見(jiàn)附錄B；

7）試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)車輪/輪胎總成進(jìn)行動(dòng)平衡確認(rèn)，避免車輪總成不平衡的現(xiàn)象。

6.3.3試驗(yàn)載荷

試驗(yàn)車輛載荷介于車輛整備質(zhì)量外加駕駛員和必要試驗(yàn)設(shè)備(不超過(guò)150kg)的質(zhì)量與車輛最大允許

總質(zhì)量之間，但不允許超過(guò)車輛最大允許軸荷。推薦試驗(yàn)載荷為車輛整備質(zhì)量外加1名駕駛員、1名試驗(yàn)

員及必要的試驗(yàn)設(shè)備。

3

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7試驗(yàn)過(guò)程

7.1預(yù)熱

在試驗(yàn)開(kāi)始之前，車輛應(yīng)按照試驗(yàn)速度行駛10km或者以側(cè)向加速度為3m/s2的相應(yīng)車速行駛500m(左

轉(zhuǎn)與右轉(zhuǎn)各進(jìn)行一次)對(duì)輪胎進(jìn)行預(yù)熱。

7.2初始條件

車輛行駛初始條件參見(jiàn)附錄D，采用橫擺角速度作為判定初始條件的變量。

在t0時(shí)刻按照7.3進(jìn)行轉(zhuǎn)向輸入，在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)可通過(guò)重新建立直線行駛穩(wěn)態(tài)工況來(lái)結(jié)束7.3中規(guī)定

的試驗(yàn)。

7.3轉(zhuǎn)向試驗(yàn)方法

試驗(yàn)時(shí)檔位的選擇：手動(dòng)變速器在多個(gè)檔位適用情況下應(yīng)選用最高擋位，自動(dòng)變速器應(yīng)采用D擋。

試驗(yàn)所選用檔位及駕駛模式應(yīng)當(dāng)記錄在試驗(yàn)報(bào)告中，見(jiàn)附錄B。

試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)車速是100km/h，其它車速參照標(biāo)準(zhǔn)車速以步長(zhǎng)±20km/h變化確定。試驗(yàn)車速應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)

告中記錄，見(jiàn)附錄B。

試驗(yàn)開(kāi)始后，應(yīng)完整記錄傳感器的信號(hào)。為保證所需數(shù)據(jù)不受儀器的影響，試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)持續(xù)記錄

數(shù)據(jù)1s以上。

本試驗(yàn)檢測(cè)的是由直線行駛進(jìn)入彎道遲滯環(huán)的過(guò)渡過(guò)程，在7.2規(guī)定的初始行駛條件上以恒定的角

速度轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)，為了保證車輛軌跡由直線平滑的過(guò)渡到半徑逐漸減小的曲線，轉(zhuǎn)向盤(pán)角速度應(yīng)由0平

滑地增加到某一恒定值。從t0時(shí)刻開(kāi)始到車輛側(cè)向加速度達(dá)到1.5m/s2時(shí)，轉(zhuǎn)向盤(pán)輸入時(shí)間應(yīng)不小于3s，

并且角速度不超過(guò)5°/s。試驗(yàn)中，同樣的輸入條件下，左右每個(gè)方向的試驗(yàn)次數(shù)應(yīng)足夠。

試驗(yàn)過(guò)程中汽車前進(jìn)車速的變化不能超過(guò)規(guī)定值的±3%，考慮到側(cè)風(fēng)及路面?zhèn)认蚱露葘?duì)結(jié)果的影

響，在試驗(yàn)道路兩個(gè)方向上分別進(jìn)行試驗(yàn)。

轉(zhuǎn)向盤(pán)輸入的角速度及時(shí)間歷程都要記錄在試驗(yàn)報(bào)告中，見(jiàn)附錄B。

時(shí)域信號(hào)可用于監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過(guò)程及傳感器工作狀態(tài)。尤其是轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向盤(pán)角速度、汽車前進(jìn)車

速、側(cè)向加速度的時(shí)域信號(hào)用于判定試驗(yàn)數(shù)據(jù)是否有效。每個(gè)轉(zhuǎn)向方向至少有五次有效的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

8試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

8.1試驗(yàn)數(shù)據(jù)描述

將分析的各組數(shù)據(jù)繪制在笛卡爾坐標(biāo)系中，如圖1所示。

4

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圖1多組試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制在同一卡迪爾坐標(biāo)系

在每個(gè)圖中，都要對(duì)兩個(gè)轉(zhuǎn)向方向的數(shù)據(jù)進(jìn)行直線擬合（見(jiàn)圖2）。直線擬合不包括非線性區(qū)域的

數(shù)據(jù)（例如中心區(qū)域，尤其是側(cè)向加速度在±0.5范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)）和側(cè)向加速度超過(guò)±1.2時(shí)采集的數(shù)據(jù)。

直線擬合所用數(shù)據(jù)都要記錄在試驗(yàn)報(bào)告中，見(jiàn)附錄B。

注：±1.2的限制值是一個(gè)推薦值。如果在該側(cè)向加速度范圍內(nèi)線性度表現(xiàn)的不明顯，則可根據(jù)特性曲線選擇其他

值。

圖注：

1右轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)直線擬合

2左轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)直線擬合

3縱坐標(biāo)閾值

4橫坐標(biāo)死區(qū)

梯度=y/x

圖2參數(shù)定義示例

從每組圖和直線擬合可以得出下列參數(shù)：

——橫坐標(biāo)死區(qū)

——梯度

8.2特征值

下列變量數(shù)據(jù)需要根據(jù)8.1的要求，把測(cè)量數(shù)據(jù)繪制在笛卡爾坐標(biāo)系中，并計(jì)算得到特征值，參見(jiàn)

5

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附錄E。

8.2.1轉(zhuǎn)向力矩對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角（vs）

MHH

轉(zhuǎn)向剛度——每個(gè)轉(zhuǎn)向方向下擬合直線的梯度。

d

8.2.2橫擺角速度對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角（vs）

dt

橫擺角速度對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角的增益——每個(gè)轉(zhuǎn)向方向下擬合直線的梯度。

轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)橫擺角速度的死區(qū)——縱坐標(biāo)在±1.1°/s間橫坐標(biāo)死區(qū)。

d

8.2.3橫擺角速度對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)向力矩（vs）

dt

橫擺角速度對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩的增益——每個(gè)轉(zhuǎn)向方向下擬合直線的梯度。

轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩對(duì)應(yīng)橫擺角速度的死區(qū)——縱坐標(biāo)在±1.1°/s間橫坐標(biāo)死區(qū)。

8.2.4側(cè)向加速度對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角（vs.）

aY

側(cè)向加速度對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角的增益——每個(gè)轉(zhuǎn)向方向下擬合直線的梯度。

轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)側(cè)向加速度的死區(qū)——縱坐標(biāo)在±0.6間橫坐標(biāo)死區(qū)。

8.2.5側(cè)向加速度對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩（vs.）

側(cè)向加速度對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩的增益——每個(gè)轉(zhuǎn)向方向下擬合直線的梯度。

轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩對(duì)應(yīng)側(cè)向加速度的死區(qū)——縱坐標(biāo)在±0.6間橫坐標(biāo)死區(qū)。

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附錄A

（規(guī)范性附錄）

試驗(yàn)報(bào)告——一般數(shù)據(jù)

表A.1試驗(yàn)報(bào)告—一般數(shù)據(jù)模板

汽車識(shí)別汽車標(biāo)號(hào)：

汽車類型：

生產(chǎn)廠家：

車型：

年款/首次登記日期：

傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)形式：□前驅(qū)□后驅(qū)

四驅(qū)類型：

特點(diǎn)：

發(fā)動(dòng)機(jī)識(shí)別碼:

氣缸的排量/數(shù)量：cm3缸

最大功率/發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：KW1/min

最大扭矩/發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：Nm1/min

變速箱識(shí)別碼:

□手動(dòng)擋

前進(jìn)擋的類型/數(shù)量：□自動(dòng)擋

無(wú)級(jí)變速（例如CVT）

1檔：:12檔：:1

傳動(dòng)比:3檔：:14檔：:1

5檔：:16檔：:1

主傳動(dòng)比：:1

后橋后橋類型：

懸架/減振器：

穩(wěn)定桿：□是□否

前橋前橋的類型：

懸掛/減振器：

穩(wěn)定桿：□是□否

轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向軸：□前軸□后軸

助力：□是□否

前軸總轉(zhuǎn)向比：

轉(zhuǎn)向盤(pán)直徑：mm

制動(dòng)系統(tǒng)真空助力：□是□否

制動(dòng)防抱死系統(tǒng):□是□否

類型:

前軸車輪制動(dòng)器類型:□鼓式□盤(pán)式

后軸車輪制動(dòng)器類型:□鼓式□盤(pán)式

車輪輪輞尺寸：前：后：

輪胎尺寸：前：后：

花紋深度（新）：前：后：

汽車制造商說(shuō)明的充氣壓力：

——在整車整備質(zhì)量時(shí)：前：kPa后：kPa

——在允許最大總質(zhì)量時(shí)：前：kPa后：kPa

7

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表A.2試驗(yàn)報(bào)告——一般數(shù)據(jù)模板（續(xù)）

質(zhì)量整車整備質(zhì)量：kg

最大允許總質(zhì)量：kg

最大允許軸荷:前：kg后：kg

用于質(zhì)量代替的負(fù)載類型：

試驗(yàn)汽車車輪荷載，包括駕駛員和儀器設(shè)FL:kgFR:kg

備:RL:kgRR:kg

汽車尺寸總長(zhǎng):mm

總寬:mm

試驗(yàn)質(zhì)量時(shí)的總高度：mm

軸距:mm

輪距：前：mm后：mm

整車整備質(zhì)量重心高度:mm

Xv（離半軸距點(diǎn)）:mm

測(cè)量變量的參考點(diǎn)坐標(biāo)Yv（離半輪距點(diǎn)）:mm

Zv（離地面）:mm

總體描述和（或）其他相關(guān)細(xì)節(jié)

表A.3傳感器位置（參照參考點(diǎn)）

變量X(mm)Y(mm)Z(mm)

縱向速度

橫向速度

側(cè)偏角

縱向加速度

橫向加速度

橫擺角速度

俯仰角速度

側(cè)傾角速度

側(cè)傾角度

俯仰角度

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附錄B

（規(guī)范性附錄）

試驗(yàn)條件

試驗(yàn)條件記錄模板見(jiàn)表B.1。

表B.1試驗(yàn)條件記錄模板

測(cè)試方法GB

試驗(yàn)場(chǎng)地位置：

道路半徑：

環(huán)境條件路面：類型：

條件：

道路溫度：°C

輪胎與地面最大摩擦系數(shù)：

摩擦測(cè)量方法：

氣候：空氣溫度：°C

相對(duì)濕度：%

風(fēng)速：m/s

風(fēng)向：

輪胎生產(chǎn)日期:前：后：

花紋深度：

——預(yù)熱前：FL:mmFR:mm

輪胎壓力：

——預(yù)熱前：FL:kPaFR:kPa

RL:kPaRR:kPa

驅(qū)動(dòng)型式手動(dòng)變速器:嚙合擋位:擋

自動(dòng)變速器：變速方案:

換檔桿位置:

人員駕駛員：

工程師：

數(shù)據(jù)分析人員：

試驗(yàn)方法的具體數(shù)據(jù)

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附錄C

（規(guī)范性附錄）

數(shù)據(jù)預(yù)處理要求

C.1概述

測(cè)試、評(píng)價(jià)的頻率范圍0Hz～5Hz。

C.2模擬信號(hào)調(diào)試

C.2.1傳感器和采集系統(tǒng)的帶寬要求

帶寬應(yīng)大于等于8Hz

C.2.2濾波器要求

對(duì)信號(hào)的濾波應(yīng)采用低通濾波器。通頻帶寬（從0Hz到-3dB的頻率f0）不得小于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(hào)應(yīng)使用具有相同相位特性的濾波器進(jìn)行處理，以保

證由于濾波帶來(lái)的時(shí)間延遲是相同的。

注：為保存低頻信號(hào)，信號(hào)應(yīng)采用直流耦合。由于包含不同頻率成分的模擬信號(hào)濾波處理會(huì)發(fā)生相

移，推薦采用B.3節(jié)中描述的數(shù)字信號(hào)處理方法。

C.3混疊誤差及抗混疊濾波器

C.3.1模擬信號(hào)處理

模擬信號(hào)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(shí)間延遲特性。

C.3.2采樣和數(shù)字化總體要求

采樣和數(shù)字化應(yīng)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(gè)周期的

采樣數(shù)、采樣和保持放大器、樣本空間。對(duì)于其它無(wú)相移數(shù)字濾波器應(yīng)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(shí)現(xiàn)整體數(shù)據(jù)達(dá)到±0.5%的采集精度，上述因素十分重要。

特沃斯濾波器的衰減和相移信息參見(jiàn)附錄E。應(yīng)避免無(wú)法校正的混疊誤差，在采樣和數(shù)字化之前對(duì)

模擬信號(hào)應(yīng)正確濾波。濾波器階次及其通帶的選擇應(yīng)該根據(jù)關(guān)注頻率范圍和對(duì)應(yīng)采樣頻率下信號(hào)平整度

的要求來(lái)確定。最低濾波特性和最小采樣頻率應(yīng)滿足：

a）在0Hz～fmax=5Hz的頻率范圍內(nèi)，模擬信號(hào)的最大衰減量應(yīng)小于信號(hào)數(shù)字化的分辨率；

b）在二分之一采樣頻率處（即奈奎斯特頻率或折疊頻率），信號(hào)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(duì)于0.05%的分辨率，在5Hz范圍內(nèi)濾波器的幅值衰減應(yīng)該小于0.05%。對(duì)于二分之一采樣

頻率以上的所有頻率處幅值衰減應(yīng)該大于99.95%。

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GB/TXXXXX—XXXX

C.3.3濾波器階次要求

為保證數(shù)據(jù)處理效果，推薦抗混疊濾波器是四階或者更高，參見(jiàn)附錄E。

應(yīng)抗混疊濾波，也應(yīng)避免過(guò)度的模擬信號(hào)濾波。此外，所有的濾波器應(yīng)具有相同的相位特性，以確

保信號(hào)之間的時(shí)間延遲差異滿足時(shí)域測(cè)量精度的要求。

注：因?yàn)楸粶y(cè)變量幅值相乘時(shí)，相移及相應(yīng)的時(shí)間延遲會(huì)增加，因此當(dāng)被測(cè)變量相乘后形成新的變

量時(shí)，相移尤其應(yīng)注意。通過(guò)增加濾波器的截止頻率f0可以降低相移及時(shí)間延遲。

C.4采樣及數(shù)字化

應(yīng)限制模擬輸入變化超過(guò)0.1%而引起的動(dòng)態(tài)誤差，采樣或數(shù)字化的時(shí)間應(yīng)小于32μs。每一對(duì)或一

組要比較的樣本數(shù)據(jù)應(yīng)同時(shí)或在足夠短的時(shí)間內(nèi)采集。

數(shù)字化應(yīng)采用14位或更高分辨率（±0.05%），2LSB（±0.1%）精度的系統(tǒng)。數(shù)字化前模擬信號(hào)的

放大應(yīng)該保證：在數(shù)字化過(guò)程中，由于有限分辨率和數(shù)字化的不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的綜合誤差應(yīng)小于0.25%。

C.5無(wú)相移數(shù)字濾波器

對(duì)于用于評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)的濾波，無(wú)相移（0相移）數(shù)字濾波器應(yīng)該具有以下特點(diǎn)（見(jiàn)圖C.1）：

——通帶的范圍應(yīng)是0Hz～5Hz；

——阻帶應(yīng)在10Hz～15Hz之間開(kāi)始；

——通帶濾波器增益應(yīng)是1±0.005；

——阻帶濾波器增益應(yīng)是±0.01。

圖注：

X——頻率,f(Hz)；

Y——濾波器增益；

a——通帶；

c——阻帶。

圖C.1無(wú)相移數(shù)字濾波器特點(diǎn)要求

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附錄D

（規(guī)范性附錄）

試驗(yàn)開(kāi)始條件

D.1概述

大部分汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)都規(guī)定了初始穩(wěn)定要求，它可以是穩(wěn)態(tài)直線行駛也可以是穩(wěn)態(tài)圓周行

駛。

在初始行駛條件下，轉(zhuǎn)向盤(pán)的位置以及加速踏板的位置應(yīng)該盡可能的保持不變。用來(lái)估計(jì)穩(wěn)態(tài)條件

的觀測(cè)時(shí)刻tss定義為參考時(shí)間點(diǎn)t0之前0.5s～0.8s之間的時(shí)間點(diǎn)。觀測(cè)時(shí)刻tss達(dá)到附錄D.2的要

求（如圖2所示，定義的t1和t2），應(yīng)認(rèn)為初始條件是穩(wěn)定的。

注：如果僅是用來(lái)確定穩(wěn)態(tài)值的試驗(yàn)方法，觀測(cè)時(shí)刻tss與參考時(shí)間t0相同。

——t0試驗(yàn)中的時(shí)刻；

——t1測(cè)量時(shí)間1；

——t2測(cè)量時(shí)間2；

——tss估計(jì)穩(wěn)態(tài)工況的觀測(cè)時(shí)刻

圖D.1試驗(yàn)觀測(cè)時(shí)域歷程

D.2穩(wěn)態(tài)直線行駛

在t1到t2時(shí)間段內(nèi)初始行駛的縱向速度不應(yīng)超過(guò)標(biāo)稱值的±1km/h（速度超過(guò)100km/h時(shí)，偏差不超

過(guò)±2km/h），側(cè)向加速度的平均值應(yīng)保持在-0.3m/s2～0.3m/s2的范圍內(nèi)，側(cè)向加速度標(biāo)準(zhǔn)差不應(yīng)超過(guò)

0.3m/s2。作為側(cè)向加速度限制的替代，可以選擇限定橫擺角速度的平均值在-0.5o/s～0.5o/s范圍內(nèi)，

橫擺角速度的標(biāo)準(zhǔn)差不超過(guò)0.5o/s。

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在時(shí)間段t1～tss及tss～t2內(nèi)，縱向速度的平均值偏差不應(yīng)超過(guò)±1km/h(速度超過(guò)100km/h時(shí)，偏差

不應(yīng)超過(guò)±2km/h)。

車輛達(dá)到穩(wěn)態(tài)直線行駛狀態(tài)時(shí)方可開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)，采用橫擺角速度作為判定開(kāi)始條，見(jiàn)附錄D。

在時(shí)間段t1和t2之間，轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩輸入應(yīng)為0，推薦在這段時(shí)間采用撒手的方式駕駛。

在該試驗(yàn)中，撒手操作方式并不適用于所有車輛，如有些車輛在t1和t2之間不能滿足橫擺角速度變

量限制條件，對(duì)此應(yīng)檢查車輛及輪胎導(dǎo)致過(guò)多側(cè)向偏離的原因。

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附錄E

（資料性附錄）

數(shù)據(jù)處理方

對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)8.2條款求特征值時(shí)，建議如下計(jì)算

E.1數(shù)據(jù)平均

多次采集的有效數(shù)據(jù)會(huì)有一定的離散性，建議對(duì)多次采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理，用平均后的數(shù)據(jù)進(jìn)

行特征值的提取，推薦平均方法如下：

以轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)角為基準(zhǔn)，以轉(zhuǎn)角不大于0.1°的間隔進(jìn)行插值，后對(duì)二個(gè)方向的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，

取得二個(gè)方向的平均值，如下圖所示（實(shí)線為平均后的數(shù)據(jù)曲線）。

圖D.1試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均求值

E．2求特征值

本標(biāo)準(zhǔn)8.2條款中規(guī)定，對(duì)平均后的二個(gè)方向數(shù)據(jù)求取特征值，即用平均后的數(shù)據(jù)“擬合直線梯度”

和“橫坐標(biāo)死區(qū)”。

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GB/TXXXXX—XXXX

附錄F

（資料性附錄）

模擬信號(hào)濾波：巴特沃斯濾波器

F.1對(duì)于巴特沃斯濾波器，其衰減為：

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A2和A2

=2n=2n

1+(fmaxf0)1+(fNf0)

其中：

——n為濾波器階數(shù)；

——fmax為相關(guān)的頻率范圍（5Hz）；

——f0為濾波截止頻率；

——fN為奈奎斯特或者“折疊”頻率。

F.2對(duì)于四階濾波器：

——對(duì)于A=0.9995:f0=2.37×fmax=11.86Hz；

——對(duì)于A=0.0005:fs=2×（6.69×f0）=158Hz，其中，fs為采樣頻率：fs=2×fN。

F.3在濾波器幅值特性保持平滑的頻率范圍內(nèi)，巴特沃斯濾波器的移相Ф可以近似為：

——對(duì)于二階：Ф=81×（f/f0）度；

——對(duì)于四階：Ф=150×（f/f0）度；

——對(duì)于八階：Ф=294×（f/f0）度。

F.4對(duì)于所有階次的時(shí)間滯后為：

t=(Ф/360o)×(1/f0)

F.5死結(jié)濾波器采樣率設(shè)置

對(duì)于四階濾波器，數(shù)據(jù)采樣頻率fs應(yīng)該大于13.4×f0，如果相位誤差在隨后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理中進(jìn)行

調(diào)節(jié)，通帶頻率f0（從0Hz到f0）應(yīng)該大于2.37×fmax，否則應(yīng)當(dāng)大于5×fmax。其它階次濾波器，f0

和fs的選擇應(yīng)使得響應(yīng)曲線有足夠的平坦度及抗混疊誤差。

_________________________________

15

ICS

T

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/TXXXXX—XXXX

汽車操縱性轉(zhuǎn)向中心區(qū)過(guò)渡特性試驗(yàn)方法

Roadvehicles—Testmethodsforthe

quantificationofon-centrehandling—transitiontest

(征求意見(jiàn)稿)

（本稿完成日期：201912）

GB/TXXXXX—XXXX

汽車操縱性轉(zhuǎn)向中心區(qū)過(guò)渡特性試驗(yàn)方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了汽車轉(zhuǎn)向盤(pán)從直線行駛狀態(tài)至離開(kāi)中心區(qū)的試驗(yàn)方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于M1和N1類車輛。

2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/T3730.1汽車和掛車類型的術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T3730.2道路車輛質(zhì)量詞匯和代碼

GB/T12534汽車道路試驗(yàn)方法通則

GB/T12549汽車操縱穩(wěn)定性術(shù)語(yǔ)及其定義

GB/T15089機(jī)動(dòng)車輛及掛車分類

GB/T6323汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法

3術(shù)語(yǔ)、定義和符號(hào)

GB/T3730.1、GB/T3730.2、GB/T12549和GB/T15089確立的術(shù)語(yǔ)和定義以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用

于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1轉(zhuǎn)向中心區(qū)

描述在車輛直線行駛或在較小側(cè)向加速度下高速通過(guò)大半徑彎道時(shí)的轉(zhuǎn)向感和轉(zhuǎn)向精度。

3.2縱坐標(biāo)閾值

縱坐標(biāo)上的一個(gè)參照值，是人可以感知的最小值。

3.3橫坐標(biāo)死區(qū)

在橫坐標(biāo)上，兩側(cè)縱坐標(biāo)閾值的水平間距。

3.4梯度

縱坐標(biāo)相對(duì)于橫坐標(biāo)的比率。在笛卡爾坐標(biāo)系中對(duì)一組數(shù)據(jù)進(jìn)行直線擬合，直線的斜率即為梯度。

4測(cè)量變量

1

GB/TXXXXX—XXXX

試驗(yàn)時(shí)，必須記錄以下參數(shù)：

——轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角，H

——轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩，

MH

d

——橫擺角速度,

dt

——側(cè)向加速度,VX

——車輛前進(jìn)車速,

aY

以下變量也應(yīng)測(cè)量：

——轉(zhuǎn)向盤(pán)角速度,dH

dt

5測(cè)量設(shè)備

5.1試驗(yàn)所需的儀器如下：

1）車速儀；

2）轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角測(cè)量?jī)x；

3）汽車操縱穩(wěn)定性測(cè)試儀；

4）多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

5.2試驗(yàn)儀器設(shè)備應(yīng)符合GB/T12534中第3.5條的規(guī)定。

5.3試驗(yàn)用儀器的測(cè)量范圍及最大誤差滿足表1的要求。

表1傳感器量程和推薦測(cè)量系統(tǒng)最大誤差

變量量程測(cè)量系統(tǒng)最大誤差

轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角±50o±0.1o

轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩±10Nm±0.1Nm

橫擺角速度±10o/s±0.1o/s

汽車前進(jìn)車速0m/s-50m/s±0.5m/s

側(cè)向加速度5m/s2±0.1m/s2

轉(zhuǎn)向盤(pán)角速度±100o/s±0.1o/s

部分表中所列的測(cè)量傳感器并未廣泛使用，如果用戶選擇的儀器系統(tǒng)誤差超過(guò)

推薦值，試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)該注出實(shí)際的誤差（見(jiàn)附錄A）。

2

GB/TXXXXX—XXXX

備注：表中所涉及傳感器的按制造商的說(shuō)明安裝，若傳感器不能直接測(cè)量出所需的變量，可依據(jù)實(shí)際所測(cè)位置的變

量，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換至所需的位置。

5.4數(shù)據(jù)預(yù)處理

按附錄C要求進(jìn)行。

6試驗(yàn)條件

6.1試驗(yàn)路面

試驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)為干燥、平坦而清潔的，用水泥混凝土或?yàn)r青均勻鋪設(shè)的道路，其任意方向（橫向除外）

的坡度不大于2%，且橫向坡度不應(yīng)超過(guò)1.0%。對(duì)于每次試驗(yàn)，測(cè)試報(bào)告應(yīng)記錄試驗(yàn)場(chǎng)地表面條件和道路

材料，見(jiàn)附錄B。

6.2風(fēng)速和大氣溫度

試驗(yàn)中環(huán)境風(fēng)速應(yīng)不超過(guò)5m/s（推薦風(fēng)速不超過(guò)1.5m/s）。

大氣溫度在0℃～40℃范圍內(nèi)。

每次試驗(yàn)，試驗(yàn)報(bào)告均應(yīng)記錄測(cè)試時(shí)的氣候條件，見(jiàn)附錄B。

6.3試驗(yàn)車輛

6.3.1車輛參數(shù)

試驗(yàn)汽車的基本數(shù)據(jù)信息應(yīng)該記錄在附錄A的測(cè)試報(bào)告中。任何汽車參數(shù)的變化（如載荷），均應(yīng)

再次記錄基本數(shù)據(jù)信息。

車輪定位參數(shù)應(yīng)滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。

6.3.2輪胎

1）輪胎應(yīng)該按照汽車制造商的說(shuō)明書(shū)選擇新輪胎安裝到試驗(yàn)汽車上，輪胎應(yīng)該在被測(cè)試汽車或者

相似汽車上磨合至少150km，但要保證無(wú)過(guò)度使用，如緊急剎車、急加速、急轉(zhuǎn)彎、壓路肩等等。磨合

后，輪胎應(yīng)該保持在相同的位置進(jìn)行測(cè)試；

2）輪胎花紋深度（包括輪胎整個(gè)接觸地面的寬度及整個(gè)輪胎表面）應(yīng)該是初始輪胎花紋深度90%

以上；

3）在試驗(yàn)測(cè)試條件中應(yīng)記錄輪胎的生產(chǎn)日期，見(jiàn)附錄B。且試驗(yàn)輪胎距生產(chǎn)日期不應(yīng)超過(guò)一年；

4）輪胎應(yīng)按照汽車制造商說(shuō)明的對(duì)應(yīng)試驗(yàn)環(huán)境溫度的壓力充氣。對(duì)于胎壓小于等于250kPa，冷充

氣壓力的誤差應(yīng)為±5kPa；胎壓超過(guò)250kPa時(shí)，誤差應(yīng)不超過(guò)2%；

5）預(yù)熱前的輪胎壓力和輪胎胎面花紋深度應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中記錄，見(jiàn)附錄B；

6）除基本輪胎條件外，其它條件下也可進(jìn)行試驗(yàn)。具體的細(xì)節(jié)應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中記錄，見(jiàn)附錄B；

7）試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)車輪/輪胎總成進(jìn)行動(dòng)平衡確認(rèn)，避免車輪總成不平衡的現(xiàn)象。

6.3.3試驗(yàn)載荷

試驗(yàn)車輛載荷介于車輛整備質(zhì)量外加駕駛員和必要試驗(yàn)設(shè)備(不超過(guò)150kg)的質(zhì)量與車輛最大允許

總質(zhì)量之間，但不允許超過(guò)車輛最大允許軸荷。推薦試驗(yàn)載荷為車輛整備質(zhì)量外加1名駕駛員、1名試驗(yàn)

員及必要的試驗(yàn)設(shè)備。