转向盘转角脉冲输入试验

转向盘转角脉冲输入试验是对转向盘输入转角脉冲，以测定汽车的频率响应特性及对输入信号输出的失真程度。

1.测量数据

（1）汽车前进车速。

（2）转向盘转角。

（3）侧向加速度。

（4）横摆角速度。

2.试验仪器设备

（1）试验仪器设备须经计量检定，在有效期内使用，并在使用前进行调整，以确保功能正常，符合精度要求。

（2）包括传感器及记录仪器在内的整个测量系统的频带宽度不小于3Hz。

（3）仪器测量范围及最大误差应满足表7－21的要求。

表7－21 测量仪器测量范围及最大误差

3.试验条件

试验条件见本单元项目一中的 “一般试验条件”。

4.试验方法

（1）试验车速按试验汽车最高车速70％确定，并取整为60km／h、80km／h、100km／h或120km／h。

（2）试验前以试验车速行驶10km，使轮胎升温。

（3）接通仪器电源，使之达到正常工作温度。

（4）汽车以试验车速直线行驶，使其横摆角速度为 （0±0.5）°／s。作一标记，记下转向盘中间位置 （直线行驶位置），然后给转向盘一个三角脉冲转角输入 （见图7－22）。试验时向左（或向右）转动转向盘，并迅速转回原处 （允许及时修正）保持不动，记录全部过程，直至汽车恢复到直线行驶位置。转向盘转角输入脉宽为0.3～0.5s，其最大转角应使本试验过渡过程中最大侧向加速度为0.2～0.3g（g为重力加速度）。当转动转向盘时，应尽量使其转角的超调量达到最小。记录时间内，应保持油门开度不变。

图7－22 转向盘输入脉冲简图

（5）试验至少按左、右方向转动转向盘 （转角脉冲输入）各三次，每次输入的时间间隔不得少于5s。

5.注意事项

（1）脉冲宽度不可太大，一般为0.3～0.5s，若太宽，则会影响高频区的分析精度。

（2）脉冲输入前、后的零线应尽可能重合。零线的影响主要表现在低频区，频率越低，影响越严重。因此，要求转向盘三角脉冲输入后的终值应与输入前的初值一致，以确保低频区的分析精度。

（3）每次试验时，转向盘脉冲输入的最大侧向加速度值不应超过4m／s2，以保证试验安全。

（4）试验人员应佩戴必要的防护用品。

6.试验数据处理

（1）在一次试验中，所记录的汽车车速和转向盘转角时间历程 （v－t和θ－t曲线）应在计算机上进行显示，车速变化不应超过规定车速的±5％。转向盘转角的零线在转动转向盘进行脉冲输入的前后应一致。当其差别不大于转向盘转角最大值的±10％时，应将转向盘脉冲输入的起点和终点的连线作为参考零线，否则本次试验记录应予以废除。

（2）应对转向盘脉冲输入与横摆响应进行幅频特性和相频特性的分析，可在专门的信号处理设备上进行，亦可使用式 （7－30）在通用电子计算机上进行计算：

式中，r（t）——横摆角速度时间历程；

θ（t）——转向盘转角时间历程；

ω0——计算时选用的最小频率，一般取为0.1；

k＝1，2，3，…，n。n×ω0＝3Hz。

7.质量评定

本项试验按谐振频率f、谐振峰水平D和相位滞后角α三项指标进行评价计分。

1）谐振频率f的评价计分值

谐振频率f的评价计分值按式 （7－31）计算：

式中，Nf——谐振频率的评价计分值；

f100——谐振频率的上限值（Hz）；

f60——谐振频率的下限值（Hz）；

fp——转向盘转角脉冲输入试验中，幅频特性谐振峰所对应的频率（Hz）（当不存在

明显的谐振峰时，为近70％横摆角速度增益的通频带宽除以2所得的值）。当Nf大于100时，按100分计。

2）谐振峰水平D的评价计分值

谐振峰水平D的定义为

式中，D——谐振峰水平 （d B）；

Ap——f＝f0处的横摆角速度增益（1／s）；

A0——f＝0处的横摆角速度增益（1／s）；

谐振峰水平D的评价计分值按式 （7－33）计算：

式中，ND——谐振峰水平的评价计分值；

D60——谐振峰水平的下限值（d B）；

D100——谐振峰水平的上限值（d B）；

D——谐振峰水平的试验值 （d B）。

f、D和α的下限值f60、D60、α60与上限值f100、D100、α100的值如表7－22所示。

表7－22 指标限值

3）相位滞后角α的评价计分值

相位滞后角α的评价计分值按式 （7－34）计算：

式中，Nα——相位滞后角的评价计分值；

α60——相位滞后角的下限值（°）；

α100——相位滞后角的上限值（°）；

α——在相应频率下相应滞后角的试验值 （°）。

当Nα大于100时，以100分计。

4）转向盘转角脉冲输入试验的综合评价计分值

转向盘转角脉冲输入试验的综合评价计分值按式 （7－35）计算：

式中，NM——转向盘转角脉冲输入试验的综合评价计分值。