1.    引言

在汽车工业迈向电动化、智能化的新时代，车辆操控性能与行驶安全成为消费者和制造商共同关注的焦点。作为汽车动态性能的核心评价指标，操纵稳定性直接关系到驾驶体验、行车安全及车辆品质。汉航（北京）科技有限公司凭借自主设计研发的Hunter Mobile硬件系统与NTS.LAB软件平台，以卓越的测试技术助力行业精准对标国家标准《GB/T 6323-2014 汽车操纵稳定性试验方法》，为车企研发与品质升级提供可靠保障。

随着智能驾驶与新能源汽车的普及，操纵稳定性测试需求激增，高精度、高效率的测试方案成为行业刚需。操纵稳定性是车辆在转向、加速、制动等复杂工况下保持预期行驶轨迹的核心能力。根据《GB/T 6323-2014》标准，其测试涵盖稳态回转、转向回正、蛇形试验、转向轻便性等关键项目，旨在评估车辆在极限状态下的动态响应特性，通过量化转向灵敏度、车身侧倾角、横摆角速度等参数，提前发现转向不足/过度、车身失稳等隐患，避免潜在安全事故并为底盘调校、电子稳定系统（ESP）标定、悬架设计提供数据支撑，助力车企进一步提升驾乘体验，增强产品竞争力。

2.    汉航汽车性能测试解决方案之操纵稳定性模块：高效、精准、场景全覆盖

汉航（北京）科技有限公司技术团队深耕测试领域二十余年，基于Hunter Mobile便携式数据采集系统与NTS.LAB专业分析软件，研制开发了适配多场景的车辆操纵稳定性测试系统，全面覆盖国标要求。

2.1 系统特点

• 高精度硬件

• Hunter Mobile采用模块化设计，支持多通道同步采集，标准采样率可达204.8kHz，精准捕捉方向转角、扭矩、加速度、陀螺仪等动态信号；
• 内置抗干扰技术，适应复杂电磁环境，坚固便携、IP65防护等级可在恶劣的户外条件下稳定运行；
• 系统轻便易部署，可快速安装于试验车辆，适用于试车场、公共道路、实验室等多场景；
• 支持CAN、CAN FD、Flexray总线数据接入，与整车控制系统无缝对接，实现多维度数据融合分析。

• 智能软件平台

• NTS.LAB内置《GB/T 6323-2014》标准模板，一键生成测试报告，自动计算特征参数（如中性转向点、横摆角速度增益等）；
• 支持数据实时可视化与数据回放，帮助工程师快速定位问题，缩短研发周期。

2.2 蛇形试验

测试目的：

评价车辆在连续变向工况下的瞬态响应能力与车身稳定性。

测试方法：

• 按标准桩距（如30m）布置锥桶，车辆以恒定车速（如60km/h）进行蛇形穿桩；
• 记录方向盘转角、横摆角速度、侧向加速度及车身侧倾角。

核心指标计算：

• 侧向加速度峰值（Peak Lateral Acceleration）：反映极限操控能力；
• 横摆角速度相位滞后（Phase Lag）：方向盘输入与车身响应的延迟时间；
• 车身侧倾角（Roll Angle）：评估抗侧倾性能。

传感器配置：

• IMU（横摆角速度、侧倾角、侧向加速度）
• 方向盘转角力矩传感器

Hunter Mobile内置抗振动算法，有效过滤路面颠簸干扰，确保蛇形试验数据精准。

蛇行试验平均横摆角速度与车速关系曲线

蛇行试验平均方向盘转角与车速关系曲线

蛇行试验平均侧向加速度与车速关系曲线

蛇行试验平均侧倾角与车速关系曲线

2.3 转向瞬态响应试验（转向盘转角阶跃输入）

测试目的：

分析车辆对阶跃转向输入的动态响应特性，可以验证电子稳定系统（ESP）标定效果。

测试方法：

• 车辆以100km/h直线行驶，快速输入阶跃方向盘转角；
• 记录横摆角速度、侧向加速度、车身侧倾角的瞬态响应曲线。

核心指标计算：

• 响应时间（Response Time）：方向盘输入到横摆角速度达到稳态值90%的时间；
• 超调量（Overshoot）：横摆角速度峰值与稳态值的百分比；
• 收敛时间（Settling Time）：响应曲线进入稳态误差带（±5%）的时间。

传感器配置：

• IMU（三轴加速度、横摆角速度）
• 方向盘转角力矩传感器
  Hunter Mobile支持CAN总线同步获取ESP介入信号，分析电子系统对操纵稳定性的干预效果。

2.4 转向瞬态响应试验（转向盘转角脉冲输入）

测试目的：

评估车辆在短时剧烈转向输入下的抗干扰能力与恢复特性。

测试方法：

• 车辆以指定车速行驶，施加脉冲式方向盘转角输入（如5Hz方波）；
• 记录车身横摆角速度、侧向加速度及方向盘力矩的振荡衰减过程。

核心指标计算：

• 幅频特性（Amplitude-Frequency Response）：不同频率输入下的增益与相位变化；
• 阻尼比（Damping Ratio）：反映系统振荡衰减速度。

传感器配置：

• IMU（横摆角速度、侧向加速度）
• 方向盘转角力矩传感器
  NTS.LAB内置频域分析工具，可自动生成Bode图，直观展示系统稳定性。

2.5 转向回正试验

测试目的：

检验车辆在转向后方向盘自动回正的能力，评估转向系统与悬架匹配性。

测试方法：

• 车辆以目标侧向加速度圆周行驶，稳定车速后迅速松开方向盘；
• 记录方向盘回正过程中的残余横摆角速度、剩余侧向加速度及回正时间。

核心指标计算：

• 回正残余角速度（Residual Yaw Rate）：松手后1秒内横摆角速度的衰减值；
• 回正时间（Return Time）：方向盘从最大转角回正至±10°范围内所需时间。

传感器配置：

• 方向盘转角力矩传感器
• IMU（横摆角速度、侧向加速度）

NTS.LAB软件可自动标记回正起始点，生成衰减曲线并计算关键参数。

左转向低速回正试验曲线

右转向低速回正试验曲线

2.6 转向盘中心区操纵稳定性试验

测试目的：

评估车辆在方向盘小转角输入、低侧向加速度工况下的转向性能与动态响应特性。

测试方法：

• 试验的初始状态为等速直线行驶，试验标准车速为100km/h，也可以100km/h车速为基准，提高或降低试验车速(车速间隔为20km/h)；
• 试验时转向盘输入为振荡型转角输入，首选输入形式为正弦波。转向盘输入频率的基准值为2 Hz，频率偏差不应超过±10%。输入转角的幅值应足以使车辆的侧向加速度峰值达到基准值，允许的峰值偏差为±10%。为在侧向加速度1m/s²时获取良好的试验数据，并保证车辆及其子系统运行范围超出迟滞区，侧向加速度峰值的基准值为2m/s²，也可采用较小的值或不超过4m/s²的其他值。

核心指标计算：

• 转向灵敏度
• 转向盘力特性
• 转向功灵敏度

传感器配置：

• 车速仪
• 转向盘力矩、转向盘转角测量仪
• 汽车操纵稳定性测试仪
• 多通道数据采集系统

中心区试验转向盘力矩与转向盘转角曲线

中心区试验横摆角速度与转向盘转角曲线

中心区试验横摆角速度与转向盘力矩曲线

中心区试验侧向加速度与转向盘转角曲线

中心区试验转向盘力矩与侧向加速度曲线

 

2.7 转向轻便性试验

测试目的：

量化方向盘操纵力，验证转向系统助力特性是否符合人机工程学要求。

测试方法：

• 由中心点沿双纽线路径行驶平稳驾驶；
• 记录方向盘力矩、转角、车速。

核心指标计算：

• 转向力矩梯度（Steering Torque Gradient）：单位方向盘转角的力矩变化；
• 转向功（Steering Work）：力矩-转角曲线积分值，反映转向系统能耗。

传感器配置：

• 方向盘力矩/转角传感器
• 转向柱位移传感器
  NTS.LAB提供转向力-位移关系曲线分析功能，支持与设计目标值对比。

转向轻便性试验转向盘力矩与转向盘转角曲线

2.8 稳态回转试验

测试目的：

评估车辆在稳态转弯时的转向特性（不足转向/中性转向/过度转向），验证底盘调校合理性。

测试方法：

• 车辆以最低稳定车速（如10km/h）沿固定半径圆周行驶，逐步加速至侧向加速度达到目标侧向加速度值（或车辆极限）；
• 记录方向盘转角、横摆角速度、侧向加速度、车速等参数。

核心指标计算：

• 不足转向度：
  

式中：

α–前后轴侧偏角之差，单位°；

a_y–侧向加速度，单位m/s² 。

• 车身侧倾度（线性回归公式）：

式中：

ϕ–车身侧倾角，单位°；

a_y–侧向加速度，单位m/s² 。

传感器配置：

• IMU（测量侧向/纵向加速度）
• 陀螺仪（横摆角速度）
• 方向盘转角力矩传感器
• 轮速传感器/GPS速度传感器（车速计算）
  Hunter Mobile支持多种类型的传感器同步采集，模拟通道采样率可达204.8kHz，确保动态数据无失真。

稳态回转试验转弯半径比与侧向加速度曲线

稳态回转试验前后轴侧偏角差与侧向加速度曲线

稳态回转试验车身侧倾角与侧向加速度曲线

稳态回转试验转弯半径与侧向加速度曲线

 

3.    结语

在汽车工业百年变革的浪潮中，每一次方向盘转动的精准反馈，每一次极限弯道的车身姿态控制，都凝聚着人类对安全与性能的极致追求。操纵稳定性测试，正是这场追求中最严谨的科学注解——它用数据解构驾驶体验，用参数定义安全边界，将感性的操控感受转化为可量化、可优化、可验证的工程语言。

作为汽车动态性能测试的“标尺”，汉航Hunter Mobile与NTS.LAB系统提供的不仅是一套技术规范，更是对生命安全的庄严承诺。从稳态回转试验中不足转向梯度的毫厘把控，到蛇形穿桩时ESP介入时机的微妙标定，每一项测试都在回答一个根本命题：如何在速度与稳定之间找到最佳平衡点，让每一次转向都成为驾驶者与汽车的默契对话。通过Hunter Mobile硬件系统的精准的测控感知与NTS.LAB软件平台的便捷化智能化的解析，我们将复杂的动力学参数转化为清晰的工程决策依据。无论是新能源车高扭矩输出带来的瞬态响应挑战，还是智能驾驶时代人车协同控制的精度需求，汉航公司将始终以三大核心价值赋能行业：

精准性：优秀的数采前端捕捉微秒级动态变化，让车身震颤、转向迟滞无所遁形；

穿透力：从传感器原始信号到国标合规报告的全链路分析，直指底盘调校的本质矛盾；

预见性：NTS.LAB数据库支持异常检测与虚拟标定，让90%的潜在问题消弭于样车制造之前。

当下，汽车“新四化”的浪潮正重构行业竞争规则，但无论技术如何演进，对安全与性能的追求始终是车企的立身之本。汉航愿以十年磨一剑的技术积淀，与行业同行者共同探索更精密的测试方法、更高效的验证体系、更智能的解决方案，因为我们深知，每一组精确数据的背后，都是对生命的敬畏；每一次技术突破的实现，都在推动人类向更自由的出行未来迈进一步。