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汽车操纵稳定性的客观定量评价指标宗长富郭孔辉摘要：通过对汽车操纵稳定性的理论分析，提出了汽车操纵稳定性的客 观定量评价指标；利用吉林工业大学的开发型驾驶模拟器(adsl驾驶模拟器)验证了评价指标 与驾驶员主观评价的相关性，相关系数达到0.99以上。结果表明，本文提出的客观定量评 价指标是合理、可信的。关键词：汽车；操纵稳定性；客观评价中图分类号：u461.6文献标识码：a文章编号：1002-378x(2000)01-0001-06objective evaluation index for handling and stability of vehiclezong chang-fu, guo kong-hui(national key lab of automobile dynamics simulation,jilin unive rsity of technology,changchun 130025,china)abstract：an objective evaluation method and objective index for h andling and stability of vehicle has been put forward by using theoretical analy sis.the consistence of the closed-loop objective evaluation index with subjecti ve evaluation has been testified by using adsl driving simulator.key wordsvehicle;handling and stability;objective evaluation汽车操纵稳定性(以下简称汽车操稳性)是影响汽车主动安全性的重要因素之一。由于受研究 目的、驾驶任务、人为感觉 及环境条件等多种因素的影响，使得对汽车操稳性的研究和评价变得错综复杂。虽然关于汽 车操稳性方 面的报道很多，并提出了不同复杂程度的数学模型、评价指标、实验方法及实验手段，但迄 今 为止还没有找出公认的客观定量评价操稳性的最佳方法。由于以往对汽车操稳性的客观评价 指标是在开 环条件下提出的，而主观评价是驾驶员按照一定的跟随要求操纵汽车时对操纵动作难易程度 的感觉，这种感觉不仅取决于汽车本身的特性，还取决于人的行业特性、对道路跟踪的要求 ，因此客观评价与主观评价所得出的结论不一致，甚至相互抵触。所以，汽车操稳性评价必 须是包括驾驶员在内的驾驶员-汽车-环境闭环系统的评价。：1汽车操纵稳定性的闭环客观评价方法在汽车操稳性闭环评价中，闭环试验一般选取汽车的一些典型行驶工况，包括移线试验( 单移线和双移线)、蛇行试验、线路保持试验(包括侧风和路面干扰)、越障试验及避让试验 等sup1/sup。由于这些典型行驶工况是从汽车实际行驶中选取的(如超车、避让等)，评 价比较接近于实际交通情况。这种评价方法又称为任务性能(task performance)评价。汽车 操纵性包含人、车的相互作用，任务性能恰是人-车系统意义上的性能，因此，以此为基础 的评价更为合理、可信。用任务性能方法作为闭环评价试验时，客观评价指标选用哪些汽车响应参数，以及采用哪种 形式仍没有解决。本文提出三个综合(即：多个试验的综合、多个汽车响应参数的综合、整个试验路段上的综合)作为汽车操稳性的客观定量评价指标。1.1多个试验的综合任务性能的全面评价jsubt/sub是由移线、蛇行、线路保持、越障及避让等个别任务评价指标 jsubn/sub决定的，即jsubt/sub=subn/subjsubn/sub(1)式中subn/sub是与车辆特性有关的参数，由车辆的种类决定。1.2多个汽车响应参数的综合式(1)中的jsubn/sub应是包含车辆各响应参数和驾驶员操作负担在内的综合评价指标，即jsubn/sub=qsubi/subjsubi/sub(2)式中qsubi/sub为单项评价指标的权系数，由标准化门槛值决定；jsubi/sub为各单项评价指标。1.3整个试验路段上的综合式(2)中的jsubi/sub采用吉林工业大学郭孔辉教授提出的总方差评价方法sup2/sup，总方差的 定义是(3)式中xsub0/sub,ysub0/sub分别是输入x(t)和输出y(t)的稳态值。如果能够确定各单项评价指标jsubi/sub、权系数subn/sub和qsubi/sub，就可以全面综合评价人-车闭环 系统的操纵稳定性。本文采用任务性能中的两种典型行驶工况：双移线和蛇行作闭环试验。 道路设置是参考双移线行驶试验规程的iso/3888技术报告sup3/sup与gb 6323-86标 准sup4/sup，并考虑车速变化时的适应性设定的。 2汽车操纵稳定性客观评价指标的确定2.1单项评价指标2.1.1轨道跟踪好坏的误差指标汽车行驶过程中，驾驶员首先要保证汽车按其意愿行驶，这是汽车具有良好主动安全性的前 提，轨道跟踪好坏是衡量汽车是否按其意愿行驶的重要指标。(1) 轨道误差指标由于驾驶员很难感知汽车的横向位移，在以往的文献中很少提及误差指标。但汽车轨道跟踪 的好坏直接影响其主动安全性，因此，轨道误差的总方差是汽车主动安全性的一个重要指标 。将其标准化后的表达式为(4)式中f(t)为期望路径；e为轨迹误差标准门槛值；y(t)为 试验时汽车实际轨迹；tsubn/sub为试验时间。(2) 方向误差指标在侧向加速度的表达式中， 汽车纵向速度与侧偏角速度的乘积u*是不希望出现的非稳态量，它 影响汽车的行驶方向，进而影响道路的跟随性，因此将其作为方向误差考虑。标准化后总方 差表达式为 (5)式中为汽车质心侧偏角速度；为 侧偏角速度标准门槛值。(3) 总误差指标取上两项误差指标的加权平均值后得总误差指标(6)式中wsub1/sub、wsub2/sub为加权值。2.1.2驾驶员负担(burden)的操纵负担总方差驾驶员的操纵负担是评价汽车易操纵性和人-车闭环系统主动安全性的重要指标。可从两个 方面考察驾驶员的操纵负担。(1) 忙碌程度汽车方向盘转角(t)和方向盘转动角速度的大小直接影响驾驶员 的忙碌程度。由于(t)不绝对可积，而其一阶导数则绝对可积 ，因此，选用作为总方差的评价指标更为合理。其标准化的表达式 为(7)式中为方向盘角速度标 准门槛值。(2) 沉重程度汽车方向盘力矩tsw是考察驾驶员操纵负担的另一评价指标。方向盘力矩过大， 驾驶员难以转向；方向盘力矩太小，又会丧失路感，这两种情况都影响行车的安全性。方向 盘力矩标准化总方差表达式为(8)式中为方向盘力矩标准门槛值。(3) 驾驶员负担同样，取上两项误差指标的加权平均值得驾驶员总操纵负担指标 (9)2.1.3翻车危险性的总方差汽车转弯行驶时，如果汽车的侧向加速度或车身侧倾角过大，驾驶员就有要翻车的感觉，精 神负担随之增加，也因此影响了汽车的主动安全性。(1) 侧向加速度侧向加速度是操稳性中最重要的汽车响应参数和评价指标，它代表汽车的侧向行驶性能。侧 向加速度的总方差表达式为(10)式中为侧向加速 度标准门槛值。(2) 侧倾角从驾驶员的角度考虑，车身侧倾角同样代表翻车危险性，但与侧向加速度所表示的意义又有 所不同。其标准化的总方差表达式为(11)式中为汽车的侧倾角；为汽车的侧倾角标准门槛值。(3) 翻车危险性总指标取上两项误差指标的加权平均值后得翻车危险性总指标(12)2.1.4侧滑危险的总方差汽车前、后轮的侧滑是实际行驶中经常遇到的情况，它直接影响汽车的行驶安全性及驾驶员 的安全感。因此，汽车的侧滑是影响驾驶员主观评价的一个因素。当汽车前、后轮的侧向力 大于地面附着力时，汽车将产生侧滑，其标准化的总方差表达式为(13)式中fsuby1/sub，fsuby2/sub分别为前、后车轮侧向力；fsubz1/sub，fsubz2/sub分别为前、后 车轮垂直载荷；为fsubyi/sub/fsubzi/sub的标准门槛值 。2.2综合客观评价指标将上述各单项评价指标加权组合并取其加权平均值，建立一个考虑因素全面的表征汽车主动 安 全性的客观评价指标。由于驾驶员实际参与了试验，客观评价指标中不必考虑驾驶员的因素 ， 因此客观评价指标为(14)式中jsubs/sub为在jsubsi/sub中取的较大者。本文研究的任务性能评价包括双移线和蛇行两种工况，则任务性能评价指标为jsubte/sub=sub1/subjsublct/sub+sub2/subjsubspt/sub(15)式中jsublct/sub、jsubspt/sub分别为移线试验、蛇行试验时的客观评价指标；sub1/sub、sub2/sub为权系数。2.3客观评价指标的标准门槛值和权系数选择2.3.1单项评价指标标准门槛值选择单项评价指标中，标准门槛值sth、理论权系数wsubi/sub和实际权系数wsubei/sub存在下列关系(16)因此可通过调整标准门槛值选择权系数，这样所有的权系数wsubi/sub均可取为1。根据仿真 计算sup6/sup，标准门槛值取值为：2.3.2权系数sub1/sub和sub2/sub的选取当sub1/sub=0和sub2/sub=1(即只选取蛇行试验计算综合评价指标)时，综合评价指标与驾驶员主观 评价的相关系数r=0.982 4；当sub1/sub=1和sub2/sub=0(即只选取双移线试验)时，相关系数仅为r =0.817 8;权系数取为sub1/sub=2和sub2/sub=1，相关系数最高为r=0.995 6。2.4驾驶模拟器试验与驾驶员的主观评价选出对操稳性影响较大的6个参数(重心位置、车轮侧偏刚度、转向系刚度、转向系传动比、 后轴侧倾转向系数及整车绕垂直轴的转动惯量)作为试验的可变参数，在adsl驾驶模拟 器 上按文献6中的方案改变此6个参数，设计出14种变形车，考察此6个参数变化时对操稳 性的影响。以上参数变化量参见文献6。图1是14种汽车方案在以90 km/h速度行驶时的轨线、方向盘转角、侧向加速度曲线。选 取标准门槛值和权系数sub1/sub=2、sub2/sub=1，根据模拟器试验所测得的汽车响应参数，按公式 (4)(15)计算 移线和蛇行试验时客观评价指标如表1。表114种车辆方案客观评价指标及主观评价名次table 1objective evaluation index ranking and subjective eval uation ranking for 14 vehicle configurations方案1234567891011121314客观评价指标90 km/h8.059.4812.465.719.076.889.866.309.196 .437.9820.0 815.7710.49110 km/h18.3121.6733.899.0415.0315.6522.2512.0423.2612.6213.5940.0138.6045.36主观评价名次90 km/h5911174102836141312 110 km/h7811146921035131214 驾驶员的主观评价主要是定性排序评价，即对文献6中14种车辆方案进行其易操纵 性好坏的排序。目的是对根据试验测量所计算的客观评价指标进行相关计算。在adsl驾驶模 拟器上所实施的驾驶员主观评价方案参见文献6。9名驾驶员对14种汽车方案(车速为90 km/h和110 km/h)的主观评价排序如表1。 图114种变形车模拟器试验的响应曲线(车速90 km/h)fig.1the response curves of 14 vehicle configurationsin adsl driving simulator test3客观评价指标与主观评价的相关分析相关分析是根据14种汽车方案的模拟器试验结果计算的综合客观评价指标(9名驾驶员平均值 )的排序对驾驶员主观评价(9名驾驶员平均分数)的排序进行的。用数理统计sup8/sup方法分别计算出车速为90 km/h和110 km/h时14种方案客观评价指标排序与主观评价排序的相关 系数均为0.995 6，相关曲线如图2所示。结果表明客观评价指标与驾驶员的主观评价有很好的一致性，证明应用本文提出的单项评价指标加权组成的综合客观评价指标评价汽车的操稳 性是合理、可信的。图214种方案综合评价指标排序与主观评 价排序相关曲线fig.2correlation curves of objective evaluation index ranking and subjectiveevaluation ranking for 14 vehicle configurations基金项目：国家教育部博士学科点基金资助项目 (97018504)；国家自然科学基金资助项目(59975041)作者简介：宗长富(1962-)，男，山东成武人，吉林工业大学讲师， 工学博士宗长富（吉林工业大学 汽车动态模拟国家重点实验室，吉林 长春130025）郭孔辉（吉林工业大学 汽车动态模拟国家重点实验室，吉林 长春130025）参考文献:1miliken w f,jr.，dellamico f.standards for safe handling charact eristics of automobilez.joint symposium on vehicle and road design for saf ety,college of aeronautics,cranfield,england，1968.2郭孔辉.汽车操纵动力学m.长春：吉林科学技术出版社，1991. 3iso/3888.road vehicles-test procedure for a severe lane-change maneuvers.4gb 6323-86.汽车操纵稳定性试验方法s.5hiroshi harada.stability criteria and evaluation of steering maneu ver in driver-vehicle systemj.jsme international journal,series c.,1994,37(1 ).6宗长富.开发型驾驶模拟器逼真度改进与汽车操纵稳定性综合评价研究d .长春：吉林工业大学汽车工程学院，1998.7abe.m.a.theoretical prediction of subjective vehicle handling eva luationz.fisita international congress,hamburg,1980.8宋元村，黄玉喜.数理统计学m.长沙：湖南人民出版社，1982. 9郭孔辉，轧浩.车辆四轮转向系统的控制方法j.吉林工业大学学报，19 98，28(4)：14.汽车操纵稳定性研究方法探讨对汽车操稳性的系统研究,早在20世纪3o年代就已经开始。对车辆控制的重视导致对悬架和转向机构的运动学研究。1925年平顺性理论初步形成规模。同年,broulheit在文章中首次提出侧偏和侧偏角的概念【broulheit,1925】。1931年,becker、fromm和maruhn在发表的文章中分析了轮胎在转向系振动中起的作用,进一步研究了轮胎特性【becker,1931】。对轮胎的研究使进一步分析车辆稳定性成为可能。20世纪50年代,建立简单的汽车动力学模型,研究人员开始从事汽车动力学性能仿真,分析汽车操纵稳定性。19世纪50年代中期所作的研究工作为建立汽车数学模型打下基础。对轮胎的基本了解使建立相对精确的轮胎数学模型成为可能。20世纪60年代,开始从控制理论和振动理论出发,采用开环系统瞬态响应、系统特性分析和系统稳定性理论设计汽车的总成系统。但是,应用开环系统分析方法,仅用于分析汽车的方向稳定性条件,因为当时不知道如何评价汽车的开环特性和瞬态特性,很难直接在车辆设计中应用。到20世纪70年代,安全实验车（esv）研究计划实施,促使人们去研究之中实用方法,用来设计汽车的动力学性能。这个阶段,各国主要采用系统工程学方法探索汽车动力学性能评价方法。依据大量实验和理论分析,形成了以驾驶员主观评价为主,客观评价指标限制为辅的一整套主观评价设计方法。20世纪70年代车辆动力学仿真模型变得更加复杂和真实。这主要归功于计算机技术的发展。以前的仿真工作都在模拟计算机上进行,它能解决实时动力学问题,但其致命缺点是不能解决非线性问题。由于数字计算机逐步取代了模拟计算机和混合计算机,因而必须建立完全数字化的车辆动力学模型。考虑到计算机的费用及计算速度,建立有效的计算机模型是必要的。近年来,随着多体动力学的诞生和发展,汽车建模方法出现了新的改变。由于对汽车模型的精确度要求越来越高,大型的多体系统动力学方程推导十分困难,因而通用的多体仿真软件（如adams等）逐渐被应用。应用多体仿真软件建模将使汽车每一部件看作是刚性体或弹性体,他们的连接是通过各种约束来描述,多体动力学软件自动生成运动和动力学方程,并利用软件内部的数学求解器准确的求解。然而,多体模型包含的部件较多,有些参数难以测量,因而不能从整体上保证系统的准确性;另外,复杂的模型在计算机上求解时运行较慢,使得仿真运算有一定困难。 2操纵稳定性研究方法 随着汽车拥有量的增加和行驶速度的不断提高,汽车行驶的安全性越来越受到人们的重视,因而汽车操纵稳定性的研究是当前汽车研究中的一个热门和前沿的课题。近年来,对汽车操纵稳定性的研究主要从如下三个方向展开: 2.1研究方法和评价方法的研究 （1）基于“汽车驾驶员环境（道路）闭环系统”的汽车操纵稳定性研究20世纪60年代以前,汽车操纵稳定性的研究主要以开环研究为主,所谓开环研究就是把汽车作为一个开环控制系统,求出汽车行驶时的时域响应和频率响应特性,对系统进行稳态和瞬态分析,用横摆角速度频率响应特性、方向盘角阶跃输入下的稳态响应、方向盘角阶跃输入下的瞬态响应、不足转向特性和过度转向特性等等来表征汽车的特性。按照这种方法研究汽车操纵稳定性,需要建立精确的汽车动力学模型。因为有精确数学模型,能够得出精确的数字解,这些研究工作对车辆的设计、分析和评价车辆性能还是很有价值的。人们提出了自由度越来越多的数学力学模型,同时也提出了各种评价指标来评价汽车的操纵稳定性。然而,一个关键的问题是,通常不同的评价指标所得出的结论并不一致,甚至互相抵触,这些精巧的数学模型,是建立在汽车的理想化假设基础之上的,这种理想假设条件与实际汽车之间的情况是存在着差异（有时这种差异还很显著）的。近年来,人们逐渐认识到,在汽车操纵稳定性的研究中,对驾驶汽车的驾驶者的特性缺乏基本的认识。因而,人们只能知道汽车对一定的转向盘输入的响应如何,却难以断定整个汽车一驾驶员一道路系统的性能如何。汽车操纵稳定性的研究必须基于汽车驾驶员道路闭环系统进行研究。 （2）基于模糊神经理论的汽车操纵稳定性的研究 模糊控制是建立在人类思维模糊性的基础之上的,模糊控制与传统的控制有着本质的区别,它不象经典控制那样需要精确数字所描述的传递函数,也不象现代控制理论那样需要用矩阵来表示的状态方程。模糊控制的核心是在于它用具有模糊性的语言条件语句,作为控制规则去执行控制,而控制规则往往是由对被控制过程十分熟悉的专门人员给出的,所以模糊控制本质上是一种专家控制,这种控制充分反映了人类的智能活动。 在国外,神经网络和模糊控制理论在汽车操纵稳定性的研究较早,主要的研究方向为汽车操纵运动控制、车辆动力学、自动驾驶模型和驾驶员控制模型的研究。（3）基于虚拟试验技术的汽车操纵稳定性研究 虚拟试验技术是一种先进的以高性能计算机系统为支撑平台的计算机仿真技术,是随着计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、并行技术、传感器技术等一系列技术的迅速发展而在上一世纪90年代发展起来的新技术。进行虚拟试验需要解决两个问题:一是根据研究对象的总体或某一部件的设计信息建立其能符合相应物理实验要求的“虚拟原型”或者数学模型;二是要根据物理实验条件建立起相应的“虚拟试验环境”。对汽车操纵稳定性虚拟试验,需要建立汽车驾驶员环境的数学模型和建立虚拟试验场的虚拟试验场景。 由于虚拟试验技术具有易理解、可重复、无危险、低成本等特点,所以它在车辆工程领域的应用受到了世界各大汽车公司、大学和研究机构的极大关注,其研究工作方兴未艾。 2.2主要评价指标及实验方法的研究汽车的操纵性能应通过试验来进行测定与评价,性能评价的方法有客观评价法和主观评价法两种。（1）客观评价法 所谓客观评价法是通过实车试验,检测一些与汽车操纵稳定性有关的物理量,再与相应的标准进行比较而进行的评价,它主要包括esv（实验安全车）和iso（国际标准化）两种评价方法。 客观评价的主要评价指标有:横摆角速度（横摆角速度总方差）、侧向加速度（侧向加速度总方差）、前后轮侧向力（前、后轮侧向力系数总方差）、转向盘角速度（转向盘角速度总方差）、转向力（转向力系数总方差）等。（2）主观评价法 所谓主观评价法即感觉评价,是让试验评价人员根据试验时对汽车操纵动作难易程度的感觉来进行评分的评价方法。主观评价一般包括定性评价和定量评价两种。定性评价是一种对多种汽车车型的相对排序;定量评价有两种:一是采用相对分数法,即首先确定一参考样车,其他车型的主观评价分数都是相对于样车而言的;二是绝对分数法,即把主观评价的结果用数值化的评分等级表示。主观评价的主要评价项目有:直线行驶特性（包括转向回正能力、侧风敏感性、路面不平敏感性等）,行车变道的操纵性、转弯稳定性（包括转向的准确性、固有转向特性、转弯制动特性等）以及操纵负荷等。由于在闭环系统中考虑了驾驶员的反馈作用,因而它更符合实际情况,但是,驾驶员的反馈作用十分复杂。为此,80年代以来,人们一直致力于闭环系统的关键问题一对驾驶员的行为特性进行研究,并提出了各种驾驶员方向控制模型,其中较具代表性的是macadam的最优预瞄控制模型和我国学者郭孔辉提出的最优预瞄加速度模型。尽管对驾驶员汽车闭环系统的研究取得了一定的进展,但还有许多问题有待于人们去解决。2.3智能控制技术在汽车操纵稳定性研究中的应用 80年代中期,传统控制技术（是经典控制和现代控制理论的统称）的应用,使汽车系统及其总成的性能有了较大的提高,相应地也暴露出一些不足。人工智能的出现和发展,促进了传统控制向智能控制的发展。90年代初,许多专家学者已经开始重视智能控制技术在汽车领域中的应用。目前应用最为广泛的智能控制主要有模糊控制和神经网络控制。l992年,yester,j.landmcfall,r.h.将模糊理论运用到了1/4汽车模型主动悬架的控制策略中,将车身速度v、车身加速度a或悬架变形d作为模糊控制器的输入变量,输出为动力装置产生ln的作用力u。 l992年,moranandnagai将神经网络理论应用于汽车主动悬架系统中。 该神经网络控制系统是一个三层反馈网络,它包括一个神经汽车模型:描述车辆的动力学;两个神经控制网络:产生非线性控制力,分别控制前后悬架系统;一个神经辩识网络:识别前悬反馈,从而确定激励悬架的路面干扰的大小。汽车神经模型的输入是路面干扰的速度向量w=wf,wrt,输出是汽车的状态向量x=xf,xrt,每个状态变量包括四个量.即悬架和轮胎的变形、簧载质量和非簧载质量的速度。3操纵稳定性研究发展趋势 趋势一:由多刚体系统动力学向多柔体系统动力学发展。所建立的模型更复杂精确。趋势二:由运动学动力学分析向nvh方向发展。趋势三:由传统的机械系统控制系统分开分析向机械系统与控制系统联合分析。4结束语 汽车操纵性能是关系到汽车行驶安全的主要因素之一,研究汽车操纵稳定性的目的是改善汽车的运动性能,减少由此引发的交通事故。操纵稳定性很多研究还处于探索和完善阶段。由于操稳性受研究目的、人为感觉及环境条件等多种因素影响,迄今为止还没有找出公认的评价操稳性的基准;闭环系统中在考虑驾驶员负担时,精神负担模型化的问题还没有解决;此外,空气动力特性和各种阵风（特别是横向阵风）对汽车操纵稳定性的影响;整车参数和部件（特别是轮胎、悬架、转向系等）特性的选择对汽车操纵稳定性的影响等等,也还有不少没有被认识的领域,即使在汽车生产十分发达的国家,凭经验来评价和凭经验来设计仍然占有相当重要的地位。相信随着汽车设计和制造水平的不断提高,人们对汽车操纵稳定性的认识必将更加深入和全面。verification regulation of automobile engine measuring instruments中华人民共和国交通部部门计量检定规程jjg（交通）013-96-本规程适用于新制造、使用中和修理后的汽车发动机检测仪（以下简称检测仪）的检定。一 概 述检测仪是在发动机不解体的情况下，通过对其多种参数检测，进行性能分析和故障诊断的一种仪器。主要由多种传感器、信号采集处理系统和显示打印装置等部分构成。二 技术要求1 外观及一般要求1.1检测仪应有清晰的铭牌，标明名称、型号、制造厂、出厂编号、出厂日期。1.2 外形结构完好；附件齐全；各部分工作正常。1.3数据及波形显示清楚，检测结果保留时间不少于8秒。2 技术指标2.l 发动机转速：测量范围100-7200r/min。示值误差不大于1%。2.2 点火提前角：测量范围0-50c，示值误差不大于1。（凸轮转角）。2.3 白金闭合角：测量范围0-90c，示值误差不大于1。（凸轮转角）。2.4 起动电压、充电电压：测量范围8-30v，示值误差不大于2%0.l v。2.5 起动电流、充电电流：测量范围分别为50-500a、10-30a时，其示值误差均不大于5%1a。2.6 气缸压力、供油压力：测量范围分别为0-4mpa、0-3ompa时，其示值误差均不大于5%。2.7 加速时间：测量范围200-200oms示值误差不大于5%。2.8上述各检测参数的重复性误差，均应不大于其示值误差值。3 示波特性3.l 灵敏度：输入信号幅度为1omv，在中心频率f0处，输出信号幅度应不小于示波窗口高度的1/3。a.中心频率f0为640、1200、2200、9700hz。b.中心频率f0应可调。c.频率范围400-400ohz和9000-120oohz。3.2 衰减特性af0/a0.5f02 （1）af0/a2f02 （2）式中：af0-中心频率f处的幅值； a0.5f0-频率为0.5fo处的幅值； a2f0-频率为2fo处的幅值。 注：0.5fo为320hz点不检。3.3 水平扫描同步范围：在发动机转速为700-2400r/min时，水平扫描应同步。3.4点火波形：应能真实地反映出发动机点火波形。4 抗干扰能力：检测仪距离干扰源1m，高压火花长为2-3mm时，应能正常工作。5 安全性5.1 检测仪电源线对外壳接地点的绝缘电阻应大于2om。5.2 抗电强度不低于1.5kv。三 检定条件6 环境条件6.1 环境温度：5-35c6.2 相对湿度：不大于85%6.3 大气压力：86-106kpa6.4 电源电压：220 v10%6.5检定应在污染、振动、噪声和电磁干扰等不影响工作的环境中进行。7 检定用仪器设备及要求：检定用仪器设备主要技术参数发动机检测仪检定装置转速误差：100.0-7200.0r/min时，不大于2% 点火提前角：0-50.0时，不大于0.3白金闭合角：o-90.0时，不大于0.3加速时间：200.0-2000.0ms时为1%能提供点火初、次级波形标准电压、电流源电压：0-30.ov时为0.5%0.0lv 起动电流：50.o-500.oa时为1%-0.0la充电电流：0.0-30.oa时为1%0.la精密压力表o-1.ompa 0.4级 o-4.ompa0.4级1-60mpa0.4级低频信号发生器数字频率计低频毫伏计0.01-20khz o-20khz0-30mv兆欧计500v 0-500m 耐压测试仪0-1.5kv3%（50hz正玄波） 高压火花发生器电压10000v 四 检定项目与检定方法8 外观及一般检查8.l 通过目测进行，其结果应符合第1条要求。8.2按检测仪说明书要求，通电预热，待各部分工作正常后，方可进行检定。9 转速检定9.1 示值误差检定按图1连接。将检定装置置于转速输出状态，检测仪置于测速状态。设定检定装置的标准值为100.0、300.0、400.0、1200.0、2400.0、5000.0、7200.0r/min时，分别测出检测仪对应的各点示值，各点重复检测三次，读取并记录示值。9.2 重复性误差检定方法同9.1款。10 点火提前角检定10.1 示值误差检定按图 1连接。检定点火提前角时，检测仪应置于汽油机检测状态。10.1.1 缸压法将检定装置置于提前角输出状态，检测仪置于测量提前角状态。a.检定装置转速设定为600.0r/min，在标准提前角为4.0、10.0、14.0三个检定点时，分别测出检测仪对应的各点示值，各点重复检测三次，读取并记录示值。b.检定装置转速设定为1200.0r/min，在标准提前角为12.0、16.0、24.0三个检定点时，分别测出检测仪对应的各点示值。各点重复检测三次，读取并记录示值。c.检定装置转速设定为2400.0r/min，在标准提前角24.0、36.0、48.0三个检定点时，分别测出检测仪对应的各示值。各点重复检测三次，读取并记录示值。10.1.2 闪光灯法检定点选择与第10.1.1项相同。将检测仪的闪光灯对准检定装置上的光接收窗，然后调整闪光灯上的相位按钮，当检定装置上的指示灯由亮变暗时，测出检测仪示值。各点重复检测三次，读取并记录示值。10.2 重复性误差检定方法同10.1款。11 白金闭合角检定11.1 示值误差检定按图1连接。检测仪置于闭合角测量状态，检定装置置于闭合角输出状态，转速设定在1200.or/min时。在发动机缸数设定的标准闭合角为三缸60.0、65.0、70.0；四缸40.0、45.0、50.0；六缸30.0、40.0、50.0；八缸20.0、30.0、40.0时，分别测出检测仪对应的各检定点示值。各点重复检测三次，读取并记录示值。11.2重复性误差检定方法同11.1款。12起动电压、电流检定12.l 示值误差检定12.1.1 按图 2连接。将检测仪置于汽油机起动电压、电流检测状态；标准电源电压设定在12.00v，电流输出依次为l00.0、150.0、200.oa，进行检测，各点重复检测三次，读取并记录示值。12.1.2将检测仪置于柴油机起动电压、电流检测状态，标准电压输出设置在24.oov，电流输出依次为300.0、500.oa，进行检测，各点重复检测三次，读取并记录示值。12.2 重复性误差检定方法同12.1款。13 充电电压、电流检定13.1 示值误差检定按图 2连接。电流传感器夹子的方向与启动时相反。将标准电压、电流源的电压值分别设置在13.00、28.00v，电流值依次设置在10.0、20.0、30.oa进行检测。各点重复检测三次，读取并记录示值。13.2 重复性误差检定方法同13.1款。14 气缸压力检定14.1 示值误差检定按图 3连接。将检测仪置于缸压检测状态，操作精密压力表，依次给缸压传感器施加0.5、0.8、1.2、1.8、2.4、3.ompa的压力，进行检测，各点重复检测三次，读取并记录示值。14.2 重复性误差检定方法同14.1款。15 供油压力检定15.1 示值误差检定按图 3连接。将检测仪置于供油压力检测状态，操作精密压力表，给供油压力传感器施加10.0、20.0、25.0、30.ompa的压力，进行检测，各点重复检测三次，读取并记录示值。15.2重要性误差检定方法同15.1款。16 加速时间检定16.1 示值误差检定按图 1连接。检定装置置于检定加速时间的状态，检测仪置于加速时间的测量状态。将检定装置和检测仪加速时间测量转速的上、下限分别设置在2400、120or/min，并将加速时间依次设置在200、400、800、1200、200oms进行检测，各点重复检测三次二读取并记录示值。16.2 重复性误差检定方法同16.1款。17 灵敏度检定按图 4连接。将检测仪置于异响检测状态，低频信号发生器输出1200hz、1omv信号，由检测仪的异响传感器接口输入检测仪，观察检测仪显示的信号幅度应符合第3.1款要求。18 衰减特性检定18.1 保持信号发生器输出信号的幅度10mv不变，将检定装置和检测仪的中心频率fo均设置在1200hz，改变检定装置的频率为0.5fo、2fo、观察检测仪显示的幅度应符合第3.2款的要求。18.2 依次改变检定装置的输出频率fo为640、2200、9700hz按第18.1款检测。19 水平同步扫描范围检定按图 1连接。检定装置缸数设置在六缸、检测仪置于点火初级波形观测状态，调整检定装置转速700.0-2400.0r/min，检测仪应能清晰稳定地显示六个峰值波形。20 点火波形检定按图 5连接。检定装置置于高压输出状态，检测仪置于检测波形状态，分别观察点火初级波形和点火高压波形，各缸波形应均匀一致。21 抗干扰能力检定高压火花发生器在距检测仪1m处，施加1000ov的电火花，火花长2-3mm，检测仪应能正常工作。22 绝缘电阻检定检测仪置于断电状态，将兆欧表的正极接线端接检测仪电源插头相中联线，另一端接检测仪机壳，持续5s测量检测仪的绝缘电阻，应符合第5.1款要求。23 抗电强度检定检测仪处于断电状态，将耐压测试仪正极接线端接检测仪电源插头相中联线，另一端接检测仪机壳，施加1500v，50hz交流电压，持续1分钟，不应有闪弧和击穿现象。（本款仅用于新制造或修理后检测仪的检定）。五检定数据的处理24 示值误差24.1 示值误差接公式（3）计算 （3）式中：x-示值误差； si-检测仪示值（i=1、2、3）； bn-检定装置示值。24.2 示值绝对误差按公式（4）计算 （4）式中：z-示值绝对误差。25 重复性误差25.1 示值重复性误差按公式（5）计算y=（smaxsmin）100%/bn （5）式中：y-重复性误差； smax-检测仪示值的最大值； smin-检测仪示值的最小值。25.2 示值的绝对重复性误差按公式（6）计算w=smaxsmin （6）式中：w-示值的绝对重复性误差。26各项目检测结果的最大示值误差与重复性误差均应符合第2条要求，并以此判定项目是否合格。六检定结果处理和检定周期27经检定合格的检测仪发给检定证书，不合格的出具检定结果通知书，并注明不合格项目。28检定周期为一年，维修后的应及时检定。附录附录1检定记录（略）附录2检定证书（背面）格式（略）附加说明：本规程由中华人民共和国交通部体改法规司归口。本规程由山东省交通厅科技处、交通部山东汽车检测设备检定站起草并负责解释。本规程主要起草人：周张雪（交通部山东汽车检测设备检定站） 梁绍敏（交通部山东汽车检测设备检定站）本规程参加起草人：陈之栋（山东省交通厅科技处） 宋绪涛（交通部山东汽车检测设备检定站） 宫国清（交通部山东汽车检测设备检定站） 王弗亚（济南无线电六厂） 田作友（济南微机应用研究所）spc应用分析自从美国贝尔试验室休哈特博士在上世纪二十年代发明spc后，各国工业界都在研究spc在生产管理中所起的作用，事实表明，当过程出现特殊原因变差时，spc使用的控制图能发出明确的信息，并有效地引起管理者的关注，以便及时地寻找原因采取措施。特别是电脑的普及，给spc软件应用提供了坚实的平台。 我们知道，在生产管理活动中，波动性和规律性是品质活动的两大特性，因为波动性，才有了品质管理的需要；因为规律性，才有了品质管理的可能。但当前中国工厂存在的一个普遍现象是：相当多的管理人员并没有真正认识spc的作用，亦不能正确地使用spc这个工具。由于一些理论性太强的spc书籍使人看不懂、摸不透，使许多工程师和品质管理人员对spc望而生畏。 可喜的是，由于中国大陆咨询业的兴起，越来越多的工厂管理人员正在接受spc专业知识的培训，特别是ts16949、qs9000、vda6在中国汽车行业、电子行业、机电行业得到广泛应用，使中国产生了一批精通spc的管理人员，并越来越认识到spc是实施质量管理分析的工具，它不但能给管理者和作业人员提供一个有用的信息源，而且能帮助我们解决现场管理许多潜在或已发生的问题。 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