SJ-JG-61-2012方向盘脉冲输入分析规范.doc

编号

SJ-JG-61-2012

代替

规范等级

三级规范

XXX股份有限公司内部技术规范

方向盘脉冲输入分析规范

Pulseinputanalysisregulationforsteeringwheelangle

2011-11-01制定

XXX股份有限公司发布

前言

本规范是在总结国内操纵稳定性脉冲输入规范与分析方法的基础上，借鉴国内外汽车公司仿真的经验，并参照ISO、GB技术规范制定的。

本规范由汽车工程研究总院法规标准所管理。

本规范由汽车工程研究院整车性能所负责起草。

方向盘脉冲输入分析规范

1适用范围

本规范适用于汽车操纵稳定性中的方向盘脉冲输入仿真分析与评价。

2参考标准

GB／T6323.3-94汽车操纵稳定性试验方法转向瞬态响应试验

(转向盘转角脉冲输入)

GB／T13047-91汽车操纵稳定性指标限值与评价方法

GB／T12549-90汽车操纵稳定性术语及其定义

3模型构成及输入条件

建立整车模型，包括整车参数、悬架系统数模、弹性元件特性、定位参数、转向系统参数等，主要参数见附录。

对于未提供的数据，分析过程中可采用软件系统中性能相当的部件参数作参考。

4仿真输入条件

在整个仿真过程中，汽车行驶车速不变，行驶路面为平路面，仿真时间5秒；当汽车直线行驶至1秒时，给方向盘一个三角脉冲转角输入，方向盘回到零值并保持；脉冲输入带宽为0.4s，最大转角应使本过渡过程中最大侧向加速度为4m/s2

汽车行驶车速为设计最高车速的70％并四舍五入为10的整数倍，也可以采用其他感兴趣的测试速度，如60km/h、80km/h、100km/h、120km/h。

方向盘转角应使过渡过程中最大侧向加速度达到标准值4m/s2，也可采用其他数值，如3m/s2、5m/s2。

车辆不同载荷下的仿真分析，应保证有空载和满载两种状态，根据需要可增加设计载荷状态（或半载）。

下表是用ADAMS软件进行方向盘脉冲输入分析的设置表。

仿真时间

仿真步长

路面文件

车速控制

脉冲带宽

最大侧向加速度

5s

0.01s推荐

2d_flat.rdf

恒定车速

0.4s

4m/s2

图1仿真输入设置表

5仿真输出图形

仿真需输出的时域曲线有侧向加速度、横摆角速度、车身侧倾角。

图2侧向加速度曲线

图3横摆角速度曲线

图4车身侧倾角曲线

以方向盘转角为输入，横摆角速度为输出，做bode图。

图5幅频特性曲线

图6相频特性曲线

6数据处理

从仿真结果曲线取出所需参数，并加入客观测试结果进行对比，填入下列表格。

表1脉冲分析数据对比表一

侧向加速度峰值

车身侧倾角峰值

横摆角速度峰值

方向盘转角

仿真

试验左

试验右

表2脉冲分析数据对比表二

谐振频率(Hz)

稳态增益(dB)

共振增益增幅(dB)

0.1Hz时的相位滞后角(deg)

0.6Hz时的相位滞后角(deg)

谐振峰水平D

仿真

试验左

试验右

表3脉冲分析数据对比表三

横摆角速度瞬态特性项目

0Hz

0.5Hz

0.75Hz

0.88Hz

1.0H

1.5Hz

2.0Hz

仿真

幅值比增幅(dB)

相位滞后角（°）

试验左

幅值比增幅(dB)

相位滞后角（°）

试验右

幅值比增幅(dB)

相位滞后角（°）

7结果评价

该仿真分析用于分析评价在转向盘角脉冲输入工况下整车响应品质的好坏，通常用表2中的谐振频率、谐振峰水平和相位滞后角来评价，用图2至图4中的曲线评价整个时间历程内的对比分析。谐振频率的推荐范围是0.7～1.3；谐振峰水平的推荐范围是5～2；相位滞后角的推荐范围是60～20。

用不同工况下的转向盘角脉冲输入的仿真值与同类车型（如参考车）试验值或仿真值进行比较，从而判断响应品质的优劣，对比时间历程曲线和频域响应参数，比较响应品质的差异，分析产生差异的原因。

8整车分析主要需求参数见附录1

附录1整车分析主要参数

1、整车参数

附表1整车设计参数表

整车

参数

轴距（mm）

前/后轮距（mm）

整备整车质量（kg）

整备前/后轴荷（kg）

满载整车质量（kg）

满载前/后轴荷（kg）

前螺簧刚度（N/mm）

后板簧刚度（N/mm）

驱动率

制动率

悬架

参数

前轮前束角

前轮外倾角

后轮前束角

后轮外倾角

轮胎

参数

轮胎型号

自由半径（mm）

标准气压（kPa）

垂向刚度（N/mm）

2、硬点参数

附表2整车硬点参数表

前悬架硬点参数

关键点坐标

Loc_x，loc_y，loc_z

下控制臂与副车架前衬套中心点

下控制臂与转向节总成球铰中心点

下控