1. 引言
在汽車工業邁向電動化、智能化的新時代,車輛操控性能與行駛安全成為消費者和制造商共同關注的焦點。作為汽車動態性能的核心評價指標,操縱穩定性直接關系到駕駛體驗、行車安全及車輛品質。漢航(北京)科技有限公司憑借自主設計研發的Hunter Mobile硬件系統與NTS.LAB軟件平臺,以zhuoyue的測試技術助力行業精準對標國家標準《GB/T 6323-2014 汽車操縱穩定性試驗方法》,為車企研發與品質升級提供可靠保障。
隨著智能駕駛與新能源汽車的普及,操縱穩定性測試需求激增,高精度、高效率的測試方案成為行業剛需。操縱穩定性是車輛在轉向、加速、制動等復雜工況下保持預期行駛軌跡的核心能力。根據《GB/T 6323-2014》標準,其測試涵蓋穩態回轉、轉向回正、蛇形試驗、轉向輕便性等關鍵項目,旨在評估車輛在極限狀態下的動態響應特性,通過量化轉向靈敏度、車身側傾角、橫擺角速度等參數,提前發現轉向不足/過度、車身失穩等隱患,避免潛在安全事故并為底盤調校、電子穩定系統(ESP)標定、懸架設計提供數據支撐,助力車企進一步提升駕乘體驗,增強產品競爭力。
2. 漢航汽車性能測試解決方案之操縱穩定性模塊:高效、精準、場景全覆蓋
漢航(北京)科技有限公司技術團隊深耕測試領域二十余年,基于Hunter Mobile便攜式數據采集系統與NTS.LAB專業分析軟件,研制開發了適配多場景的車輛操縱穩定性測試系統,全面覆蓋國標要求。
2.1 系統特點
(1) 高精度硬件
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Hunter Mobile采用模塊化設計,支持多通道同步采集,標準采樣率可達204.8kHz,精準捕捉方向轉角、扭矩、加速度、陀螺儀等動態信號;
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內置抗干擾技術,適應復雜電磁環境,堅固便攜、IP65防護等級可在惡劣的戶外條件下穩定運行;
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系統輕便易部署,可快速安裝于試驗車輛,適用于試車場、公共道路、實驗室等多場景;
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支持CAN、CAN FD、Flexray總線數據接入,與整車控制系統無縫對接,實現多維度數據融合分析。
(2) 智能軟件平臺
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NTS.LAB內置《GB/T 6323-2014》標準模板,一鍵生成測試報告,自動計算特征參數(如中性轉向點、橫擺角速度增益等);
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支持數據實時可視化與數據回放,幫助工程師快速定位問題,縮短研發周期。
2.2 蛇形試驗
測試目的:
評價車輛在連續變向工況下的瞬態響應能力與車身穩定性。
測試方法:
(1) 按標準樁距(如30m)布置錐桶,車輛以恒定車速(如60km/h)進行蛇形穿樁;
(2) 記錄方向盤轉角、橫擺角速度、側向加速度及車身側傾角。
核心指標計算:
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側向加速度峰值(Peak Lateral Acceleration):反映極限操控能力;
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橫擺角速度相位滯后(Phase Lag):方向盤輸入與車身響應的延遲時間;
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車身側傾角(Roll Angle):評估抗側傾性能。
傳感器配置:
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IMU(橫擺角速度、側傾角、側向加速度)
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方向盤轉角力矩傳感器
Hunter Mobile內置抗振動算法,有效過濾路面顛簸干擾,確保蛇形試驗數據精準。
蛇行試驗平均橫擺角速度與車速關系曲線
蛇行試驗平均方向盤轉角與車速關系曲線
蛇行試驗平均側向加速度與車速關系曲線
蛇行試驗平均側傾角與車速關系曲線
2.3 轉向瞬態響應試驗(轉向盤轉角階躍輸入)
測試目的:
分析車輛對階躍轉向輸入的動態響應特性,可以驗證電子穩定系統(ESP)標定效果。
測試方法:
(1) 車輛以100km/h直線行駛,快速輸入階躍方向盤轉角;
(2) 記錄橫擺角速度、側向加速度、車身側傾角的瞬態響應曲線。
核心指標計算:
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響應時間(Response Time):方向盤輸入到橫擺角速度達到穩態值90%的時間;
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超調量(Overshoot):橫擺角速度峰值與穩態值的百分比;
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收斂時間(Settling Time):響應曲線進入穩態誤差帶(±5%)的時間。
傳感器配置:
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IMU(三軸加速度、橫擺角速度)
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方向盤轉角力矩傳感器
Hunter Mobile支持CAN總線同步獲取ESP介入信號,分析電子系統對操縱穩定性的干預效果。
2.4 轉向瞬態響應試驗(轉向盤轉角脈沖輸入)
測試目的:
評估車輛在短時劇烈轉向輸入下的抗干擾能力與恢復特性。
測試方法:
(1) 車輛以zhiding車速行駛,施加脈沖式方向盤轉角輸入(如0.5Hz方波);
(2) 記錄車身橫擺角速度、側向加速度及方向盤力矩的振蕩衰減過程。
核心指標計算:
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幅頻特性(Amplitude-Frequency Response):不同頻率輸入下的增益與相位變化;
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阻尼比(Damping Ratio):反映系統振蕩衰減速度。
傳感器配置:
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IMU(橫擺角速度、側向加速度)
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方向盤轉角力矩傳感器
NTS.LAB內置頻域分析工具,可自動生成Bode圖,直觀展示系統穩定性。
2.5 轉向回正試驗
測試目的:
檢驗車輛在轉向后方向盤自動回正的能力,評估轉向系統與懸架匹配性。
測試方法:
(1) 車輛以目標側向加速度圓周行駛,穩定車速后迅速松開方向盤;
(2) 記錄方向盤回正過程中的殘余橫擺角速度、剩余側向加速度及回正時間。
核心指標計算:
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回正殘余角速度(Residual Yaw Rate):松手后1秒內橫擺角速度的衰減值;
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回正時間(Return Time):方向盤從zuida轉角回正至±10°范圍內所需時間。
傳感器配置:
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方向盤轉角力矩傳感器
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IMU(橫擺角速度、側向加速度)
NTS.LAB軟件可自動標記回正起始點,生成衰減曲線并計算關鍵參數。
左轉向低速回正試驗曲線
右轉向低速回正試驗曲線
2.6 轉向盤中心區操縱穩定性試驗
測試目的:
評估車輛在方向盤小轉角輸入、低側向加速度工況下的轉向性能與動態響應特性。
測試方法:
(1) 試驗的初始狀態為等速直線行駛,試驗標準車速為100km/h,也可以100km/h車速為基準,提高或降低試驗車速(車速間隔為20km/h);
(2) 試驗時轉向盤輸入為振蕩型轉角輸入,shouxuan輸入形式為正弦波。轉向盤輸入頻率的基準值為0.2 Hz,頻率偏差不應超過±10%。輸入轉角的幅值應足以使車輛的側向加速度峰值達到基準值,允許的峰值偏差為±10%。為在側向加速度1m/s²時獲取良好的試驗數據,并保證車輛及其子系統運行范圍超出遲滯區,側向加速度峰值的基準值為2m/s²,也可采用較小的值或不超過4m/s²的其他值。
核心指標計算:
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轉向靈敏度
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轉向盤力特性
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轉向功靈敏度
傳感器配置:
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車速儀
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轉向盤力矩、轉向盤轉角測量儀
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汽車操縱穩定性測試儀
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多通道數據采集系統
中心區試驗轉向盤力矩與轉向盤轉角曲線
中心區試驗橫擺角速度與轉向盤轉角曲線
中心區試驗橫擺角速度與轉向盤力矩曲線
中心區試驗側向加速度與轉向盤轉角曲線
中心區試驗轉向盤力矩與側向加速度曲線
2.7 轉向輕便性試驗
測試目的:
量化方向盤操縱力,驗證轉向系統助力特性是否符合人機工程學要求。
測試方法:
(1) 由中心點沿雙紐線路徑行駛平穩駕駛;
(2) 記錄方向盤力矩、轉角、車速。
核心指標計算:
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轉向力矩梯度(Steering Torque Gradient):單位方向盤轉角的力矩變化;
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轉向功(Steering Work):力矩-轉角曲線積分值,反映轉向系統能耗。
傳感器配置:
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方向盤力矩/轉角傳感器
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轉向柱位移傳感器
NTS.LAB提供轉向力-位移關系曲線分析功能,支持與設計目標值對比。
轉向輕便性試驗轉向盤力矩與轉向盤轉角曲線
2.8 穩態回轉試驗
測試目的:
評估車輛在穩態轉彎時的轉向特性(不足轉向/中性轉向/過度轉向),驗證底盤調校合理性。
測試方法:
(1) 車輛以zuidi穩定車速(如10km/h)沿固定半徑圓周行駛,逐步加速至側向加速度達到目標側向加速度值(或車輛極限);
(2) 記錄方向盤轉角、橫擺角速度、側向加速度、車速等參數。
核心指標計算:
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不足轉向度:
式中:α--前后軸側偏角之差,單位°;
ay--側向加速度,單位m/s2。
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車身側傾度(線性回歸公式):
式中:
?--車身側傾角,單位°;
ay--側向加速度,單位m/s2。
傳感器配置:
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IMU(測量側向/縱向加速度)
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陀螺儀(橫擺角速度)
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方向盤轉角力矩傳感器
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輪速傳感器/GPS速度傳感器(車速計算)
Hunter Mobile支持多種類型的傳感器同步采集,模擬通道采樣率可達204.8kHz,確保動態數據無失真。
穩態回轉試驗轉彎半徑比與側向加速度曲線
穩態回轉試驗前后軸側偏角差與側向加速度曲線
穩態回轉試驗車身側傾角與側向加速度曲線
穩態回轉試驗轉彎半徑與側向加速度曲線
3. 結語
在汽車工業百年變革的浪潮中,每一次方向盤轉動的精準反饋,每一次極限彎道的車身姿態控制,都凝聚著人類對安全與性能的jizhi追求。操縱穩定性測試,正是這場追求中最嚴謹的科學注解——它用數據解構駕駛體驗,用參數定義安全邊界,將感性的操控感受轉化為可量化、可優化、可驗證的工程語言。
作為汽車動態性能測試的“標尺”,漢航Hunter Mobile與NTS.LAB系統提供的不僅是一套技術規范,更是對生命安全的莊嚴承諾。從穩態回轉試驗中不足轉向梯度的毫厘把控,到蛇形穿樁時ESP介入時機的微妙標定,每一項測試都在回答一個根本命題:如何在速度與穩定之間找到zuijia平衡點,讓每一次轉向都成為駕駛者與汽車的默契對話。通過Hunter Mobile硬件系統的精準的測控感知與NTS.LAB軟件平臺的便捷化智能化的解析,我們將復雜的動力學參數轉化為清晰的工程決策依據。無論是新能源車高扭矩輸出帶來的瞬態響應挑戰,還是智能駕駛時代人車協同控制的精度需求,漢航公司將始終以三大核心價值賦能行業:
精準性:優秀的數采前端捕捉微秒級動態變化,讓車身震顫、轉向遲滯無所遁形;
穿透力:從傳感器原始信號到國標合規報告的全鏈路分析,直指底盤調校的本質矛盾;
預見性:NTS.LAB數據庫支持異常檢測與虛擬標定,讓90%的潛在問題消弭于樣車制造之前。
當下,汽車“新四化”的浪潮正重構行業競爭規則,但無論技術如何演進,對安全與性能的追求始終是車企的立身之本。漢航愿以十年磨一劍的技術積淀,與行業同行者共同探索更精密的測試方法、更高效的驗證體系、更智能的解決方案,因為我們深知,每一組精確數據的背后,都是對生命的敬畏;每一次技術突破的實現,都在推動人類向更自由的出行未來邁進一步。
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