整车仿真的各种试验

1. Open-Loop Steering Events —— 开环转向事件

1.1 Drift —— 漂移试验

仿真时间>10s

分析过程前10s达到一种稳态状况，即车辆达到期望的方向盘转角、初始节气门开度、初始速度值。

²  1~5s         方向盘转角由初始值按类斜坡函数变化达到期望值；

²  5~10s        节气门开度由0按指定斜率Throttle Ramp变化达到初始节气门开度值；

²  10~End Time  节气门开度仍然按Throttle Ramp变化。

1.2 Fish-Hook —— 鱼钩转向

亦称蛇行试验，用以评估车辆转向时的抗侧倾稳定性。

重点考查的参数有：方向盘转角、侧向加速度、横摆角速度、侧倾角。

1.3 Impulse Steer —— 转向脉冲输入

用以表征车辆频域瞬态响应特性。

转向系统输入为正弦单脉冲的力、力矩、角度或位移，其中力和位移均是指加在齿条上的。

重点考查的参数有：侧向加速度、时域与频域内的侧倾角速度及横摆角速度。

1.4 Ramp-Steer —— 转向斜坡输入

用以表征车辆时域瞬态响应特性。

重点考查的参数有：方向盘转角、横摆角速度、车速、侧向加速度。

1.5 Single Lane Change —— 单移线试验

转向系统输入为经历一个完整正弦变化的力、力矩、角度或位移。

1.6 Step Steer —— 转向阶跃输入

用以表征车辆时域瞬态响应特性。

重点考查的参数有：方向盘转角、横摆角速度、车速、侧向加速度。

1.7 Swept-Sine Steer —— 转向正弦扫频输入

用以衡量车辆的频率响应特性。

为评估车辆的瞬态特性，幅频及相频特性提供依据。

重点考查的参数有：方向盘转角、侧向加速度、横摆角速度、侧倾角。

2. Cornering Events —— 转弯事件

2.1 Braking-In-Turn —— 转弯制动

在日常驾驶遇到的各种情况中，转弯制动是最重要的分析内容之一。

用以考查转弯制动过程中路径和方向的偏离。

相应的绘图配置文件mdi_fva_bit.plt

Steering Input选项：

²  Lock steering while braking —— 指示驱动装置控制器维持方向盘转角不变。使用该选项进行仿真分析，旨在研究在方向盘固定的制动过程中车辆的行驶轨迹。属开环系统分析。

²  Maintain radius while braking ——指示驱动装置控制器维持期望转弯半径。使用该选项进行仿真分析，旨在研究为维持某一路径驾驶员的操纵行为。关心的具有代表性的参数值包括方向盘转角和方向盘上施加的力矩。属闭环系统分析。

典型分析结果包括：侧向加速度、转弯半径的变化、横摆角随纵向减速度的变化。

2.2 Constant-Radius Cornering —— 定半径转弯

亦称稳态回转试验，用以评定整车的不足转向特性。

车辆先驶过一段平直路面，随后驶入圆周试验轨道，逐渐增大速度以积累侧向加速度。

2.3 Cornering w/Steer Release —— 方向盘撒手转弯

亦称转向回正试验。车辆首先完成一个动态定半径转弯，以达到指定条件（半径与纵向速度，或纵向速度与侧向加速度）。经历这个稳态的预先阶段后，解除方向盘闭环控制信号，执行方向盘撒手试验仿真。

重点考查的参数有：路径偏移量、横摆特性参数、方向盘测量参数、侧倾角、侧倾角速度及侧滑角。

2.4 Lift-Off Turn-In —— 松油门转弯

用以考查转弯过程中突然松掉油门并额外施加一个方向盘斜坡输入导致的路径及方向的偏离程度。

车辆经历两个显著不同的阶段：

²  转弯预先阶段：ADAMS/Car采用准静态计算把车辆设定在确切的初始条件--给定转弯半径的期望侧向加速度下。

²  松油门转弯阶段：转向系统以指定的转向变化率从上一阶段的最终值开始改变。节气门开度信号设为０；离合器可设为结合、分离状态。

重点考查的参数有：侧向加速度、转弯半径的变化、横摆角随纵向减速度的变化。

2.5 Power-Off Cornering —— 发动机熄火转弯

用以考查发动机熄火对车辆方向稳定性的影响（稳态圆周运动只受发动机熄火的扰动）。

侧向加速度和圆周轨道半径共同定义了初始条件。注意，变化的显著程度随圆周轨道的圆半径递减。车辆在达到初始的稳态驱动条件后，转向信号保持恒定，并用一阶跃信号释放加速踏板。将加速踏板释放的时刻作为发动机熄火的初始时刻，该时刻可通过用户自定义。

重点考查的参数有：偏驶角及纵向减速度的变化量、侧滑角、横摆角与角速度。

3. Straight-Line Events —— 直线行驶事件

3.1 Acceleration —— 加速试验

用以辅助分析车辆的俯仰运动特性。

对于开环模式，驱动装置按用户输入的速率从零开始改变节气门开度；对于闭环模式，用户可指定一具体的纵向加速度值。方向盘输入有三个选项可供选择：free（自由状态）、locked(锁止状态)，straight-line（控制方向盘使车辆尽量保持直线行驶），默认为straight-line。

3.2 Braking —— 制动试验

用以辅助分析车辆制动过程中的俯仰运动特性。

对于开环模式，驱动装置按用户输入的速率从零开始改变制动输入；对于闭环模式，用户可指定一具体的纵向减速度值。方向盘输入有三个选项可供选择：free（自由状态）、locked(锁止状态)，straight-line（控制方向盘使车辆尽量保持直线行驶），默认为straight-line。

3.3 Power-Off Straight Line —— 发动机熄火直线行驶

用以分析直线行驶过程中突然松开油门踏板引起的操纵稳定性方面的问题。

松开油门踏板以后的过程中可选择是否压下离合器踏板，若钩选了Disengage Cluch during Power-Off项，还要相应地指定离合器动作的延迟时间及压下离合器踏板所需的时间。

车辆经历两个显著不同的阶段：

²  准静态调整阶段：车辆设定为直线行驶状态，来反映纵向初速度条件。

²  发动机熄火阶段：产生一阶跃的节气门开度信号，使节气门开度降到0。

重点考查的参数有：偏驶角、纵向减速度。

4. Course Events —— 行驶路线事件

4.1 ISO Lane Change —— ISO路线行驶

纵向控制器使车辆行驶速度保持在期望值，侧向控制器控制转向系统使车辆保持沿期望的ISO指定路线行驶。

4.2 3D Road —— 三维路面行驶

车辆穿越一段带有障碍或包含某些典型特征的三维路面。路面谱文件.rdf被轮胎子系统用来计算地面接触力/力矩，同时.rdf文件还被侧向控制器调用。

5. Quasi-Static Maneuvers —— 准静态操纵

5.1 Quasi-Static Constant Radius Cornering —— 准静态定半径转弯

²  采用力-力矩方法来平衡每一步长时间的静态力；

²  提供比相应动态仿真更快捷的解决方案，但该分析不考虑瞬态效应，例如变速器换档情形；

²  有益于探索车辆受纵向和横向加速度复合影响下的极限操纵性能；

²  不同于前面转弯事件中的“定半径转弯”分析，这里将转弯半径固定而改变纵向速度。

Desired Long Acc (G's) ：典型车辆的纵向加速度可以在0.2~0.5g范围任意改变。

Final Lateral Accel (G's)：典型车辆的侧向加速度可以在0.4~1.0g范围任意改变。

5.2 Quasi-Static Constant Velocity Cornering —— 准静态恒速转弯

²  采用力-力矩方法来平衡每一步长时间的静态力；

²  提供比相应动态仿真更快捷的解决方案，但该分析不考虑瞬态效应，例如变速器换档情形；

²  有益于探索车辆受转弯半径减小和纵向加速度复合影响下的极限操纵性能；

²  不同于前面转弯事件中的“定半径转弯”分析，这里的转弯半径是不固定的。

5.3 Quasi-Static Force-Moment Method —— 准静态力-力矩方法

用以评估车辆的操纵稳定性。

在整个分析过程中，车辆保持恒定的纵向速度，不同的侧滑角和方向盘转角。通过图表的形式可以呈现准静态力-力矩的分析结果，同时也可以描述车辆对特定行驶工况的操纵潜能。

²  描述一典型试验，车辆约束在传送带试验装置上；

²  基于假设：车辆主要的稳定性和控制特性可通过施加在上面的稳态力和力矩的研究获得。

5.4 Quasi-Static Straight-Line Acceleration —— 准静态直线加速

采用静态求解器来执行若干多个静态分析，每相邻两个静态分析之间相差一个时间步长，随着时间步长的增大，直线行驶加速度/减速度也相应的增大。此类分析采用力-力矩方法来平衡每一步长时间的静态力，提供比相应动态仿真更快捷的解决方案，但该分析不考虑瞬态效应，例如变速器换档情形。