BS ISO 17288——乘用车自由转向行为开环试验方法标准系列

Passenger cars — Free-steer behaviour — Open-loop test methods

🚘 BS ISO 17288 是英国标准协会(BSI)以 ISO 17288 系列为基础制定的国家标准,针对乘用车自由转向行为(free-steer behaviour)的开环试验方法提出统一要求。车辆在实际行驶中常面临驾驶员松开方向盘(如直行中换挡、调整)或输入短暂转向脉冲(如避障)的情况;此时车辆在无驾驶员闭环修正的状态下所表现出的轨迹与姿态响应,直接反映其转向回正特性、稳定性与操纵品质。本系列规定了两种标准化的开环试验方法:第 1 部分”松开方向盘试验法”与第 2 部分”方向盘脉冲试验法”,为车辆动力学评价与底盘调校提供统一的测量依据。

💡 “自由转向”试验评价的是车辆在转向输入撤除后的固有响应:良好的车辆应能平滑回正、稳定收敛,而不出现振荡、摆振或失稳。ISO 17288 系列将这类行为试验标准化,使不同车型、不同实验室的测量数据可比较。

一、标准系列概述 📌

该系列由英国技术委员会 AUE/15(车辆安全相关) 负责制定并维护,在 ISO/TC 22(道路车辆)框架内参与国际起草。BS ISO 17288-1:2011 与 BS ISO 17288-2:2011 分别取代已撤销的 BS ISO 17288-1:2002 与 BS ISO 17288-2:2004,属于第二版。

开环试验(open-loop test)的特点是:试验输入预先确定,不依赖被测车辆的实际响应进行反馈修正,从而保证试验可重复、结果可比。标准规定了试验车辆状态(载荷、胎压、轮胎、四轮定位等)、试验场地、车速、输入方式、测量参数(横摆角速度、侧向加速度、侧偏角、转向盘转角等)与数据处理方法。

⚠️ 需注意:自由转向试验评价的是车辆的”无驾驶员修正”响应,主要反映底盘与转向系统的固有特性;实际道路上的闭环操纵感受(驾驶员-车辆-道路系统)还需结合主观评价与其他开环闭环试验综合判断。

二、系列构成与分部 📋

BS ISO 17288 系列由两个分部构成,分别规定两种转向输入方式下的试验方法。

标准分部发布年份主题主要内容
BS ISO 17288-1:20112011(第二版)松开方向盘试验法(Steering-release open-loop test method)原理、变量、试验车辆准备、试验程序(建立稳态转弯后松开方向盘)、测量与数据处理、结果报告
BS ISO 17288-2:20112011(第二版)方向盘脉冲试验法(Steering-pulse open-loop test method)原理、变量、试验车辆准备、试验程序(施加短暂转向脉冲)、测量与数据处理、结果报告
💡 松开方向盘试验关注转向回正与收敛(评估回正力矩与阻尼),脉冲试验关注车辆对短暂转向激励的动态响应(评估转向响应特性与稳定性裕度),二者互为补充。

三、松开方向盘试验法(第 1 部分)🎯

松开方向盘试验在车辆进入稳定圆周/直线行驶状态后,驾驶员释放方向盘,使转向系统在回正力矩作用下自由回正,测量车辆的回正过程响应。

3.1 原理与变量

车辆在回正力矩作用下自由回正,若回正不足或阻尼不当,车辆可能残留偏航或出现振荡。标准定义相关变量(如试验车速、稳态横摆角速度、回正过程中的横摆角速度衰减等)与测量参数。

3.2 试验程序

按标准完成车辆准备与校验后,在试验场地上建立规定的稳态行驶状态(保持恒定车速与转向输入),随后在规定时刻释放方向盘,记录车辆在无输入下的响应,直至响应稳定或试验结束。

3.3 数据处理与报告

对测量信号进行滤波与处理,提取特征量(如回正过程中的残余横摆角速度、收敛时间、振荡频率等),绘制响应曲线并形成试验报告。

⚠️ 松开方向盘试验对试验场地、车辆状态与释放操作的一致性要求很高,操作者经验与触发时机直接影响结果,应严格按标准执行并重复试验取代表性结果。

四、方向盘脉冲试验法(第 2 部分)🎛️

方向盘脉冲试验在车辆直线行驶(或规定状态)时,向方向盘施加一个短暂、确定的转向脉冲,然后撤回,测量车辆对该瞬态输入的响应。

  • 输入方式:规定脉冲的幅值、持续时间与波形(如梯形/矩形脉冲),保证输入可重复。
  • 测量参数:横摆角速度、侧向加速度、侧偏角、质心轨迹等时域响应,必要时进行频域分析。
  • 响应评价:考察车辆的瞬态响应快慢、超调、振荡与收敛特性,评价其转向响应特性与稳定性裕度。
  • 数据处理与报告:按规定滤波与特征提取,绘制时域响应曲线,形成试验报告。
✅ 方向盘脉冲试验输入明确、易于复现,是评价车辆瞬态操纵稳定性与底盘调校的重要工具,广泛用于新车开发中的操控性标定。

五、工程实践与应用 🛠️

  • 🔍 底盘调校:在新车开发中,用自由转向试验评价转向回正与瞬态响应,指导转向系统、悬架与轮胎的参数调校。
  • 🔧 对标分析:对不同车型(含竞品)在相同条件下进行自由转向试验,建立客观的操纵稳定性对标数据库。
  • 📊 稳定性验证:结合横摆角速度响应与收敛特性,识别潜在的转向振荡与失稳风险,验证电子稳定控制(ESC)等系统的介入效果。
  • 📋 试验标准化:建立统一的试验操作规程(车辆准备、场地条件、输入方式、数据处理),保证结果可追溯、可比较。

六、常见问题解答 ❓

❓ 问:什么是”自由转向行为”?
答:指车辆在驾驶员松开方向盘或施加短暂转向输入后、无外部闭环修正状态下所表现出的横摆与轨迹响应,反映车辆的转向回正、稳定性与操纵品质。
❓ 问:第 1 部分与第 2 部分有何区别?
答:第 1 部分是松开方向盘试验,评价回正过程;第 2 部分是方向盘脉冲试验,评价对短暂转向输入的瞬态响应。二者输入方式与评价侧重点不同。
❓ 问:为什么叫”开环”试验?
答:因为试验输入预先确定,不依赖车辆实际响应的反馈修正,从而保证试验可重复、结果可比,适合客观量化车辆固有动态特性。
❓ 问:主要测量哪些参数?
答:横摆角速度、侧向加速度、侧偏角、转向盘转角、纵向车速等,经数据处理提取收敛时间、残余横摆、振荡特性等特征量。
❓ 问:该系列能替代主观评价吗?
答:不能完全替代。开环试验提供客观可比的量化数据,但真实的驾驶感受还需结合主观评价与其他试验综合判断。
🔒
正在加载下载地址,请稍候 10 秒

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注