重型汽车电子稳定性控制系统试验标准的对比分析

客　车　技　术　与　研　究

第2期 BUS &COACH TECHNOLOGY AND RESEARCH No.2　2018

作者简介:来　飞(1983 ),男,博士;高级工程师;主要从事智能汽车及主动安全方面的测试研究工作㊂

重型汽车电子稳定性控制系统试验标准的对比分析

来　飞1,夏　钧2,刘昌仁1,曹　飞1,张仪栋1

(1.重庆车辆检测研究院国家客车质量监督检验中心,重庆　401122;2.重庆力帆乘用车有限公司,重庆　401122)

摘　要:对美标FMVSS 136和欧标ECE R 13中关于重型汽车电子稳定性控制系统的试验方法和性能评价进行对比分析,着重介绍美标FMVSS 136规定的试验方法和性能要求㊂关键词:重型汽车;电子稳定性控制;试验标准;对比分析中图分类号:U461.6 文献标志码:A

文章编号:1006-3331(2018)02-0059-04

Contrastive Analysis of Test Standards on Electronic Stability Control System for

Heavy Vehicles

Lai Fei 1,Xia Jun 2,Liu Changren 1,Cao Fei 1,Zhang Yidong 1

(1.Chongqing Vehicle Test &Research Institute,National Bus Quality Supervision and Inspection Center,Chongqing

401122,China;2.Chongqing Lifan Passenger Vehicle Co.,Ltd,Chongqing 401122,China)

Abstract :The test method and performance evaluation on electronic stability control system for heavy vehi⁃cles are compared and analyzed between the FMVSS 136and the ECE R13.The test methods and perform⁃ance requirements prescribed by the FMVSS 136are emphatically introduced.

Key words :heavy vehicle;electronic stability control (ESC);test standard;contrastive analysis 汽车电子稳定性控制(ESC)系统能显著减少车辆失稳及其引发的交通事故,在乘用车上已得到广泛应用㊂目前关于轻型汽车ESC 系统的性能要求及测试方法标准,欧洲和美国均早已发布并强制实施,我国也参照欧标制定了相应的推荐性标准[1]㊂与轻型汽车相比,重型汽车ESC 试验标准的研究较为迟缓,

原因在于相对乘用车而言,重型汽车ESC 的试验过程更加危险,此外,由于其整车质量变动范围更广,行驶条件更加恶劣,其评价指标的提出也更加困难[2]㊂

但由于重型汽车事故易造成群死群伤,世界各国对重型汽车的ESC 试验也较为重视[3-7]㊂目前,欧标ECE R13附录21提供了重型汽车ESC 测试的大致试验方法,但并未给出相应的性能评价指标;美标FMVSS 136则在大量试验的基础上,提出了具体的试验方法和性能评价指标,从2019年8月起对所有重型汽车强制实施[8-9]㊂我国JT /T 1094-2016[10]对重型营运客车也有相关要求,具体试验方法与美标FMVSS 136基本相同㊂

1　ECE R13和FMVSS 136试验方法对比

ECE R13和FMVSS 136对重型汽车ESC 系统在

试验方法上的对比如表1所示㊂其中,ECE R13附录21对重型汽车ESC 系统在方向控制和侧翻控制上分开考核,并有相关推荐的试验方法,但具体的试验过程并未详细规定,仅列出了可选择的试验测试方法,如在方向控制上只需选取8种方法中的1种进行,在侧翻控制上也只需选取2种方法中的1种进行㊂同时ECE R13规定也可采用仿真方式进行认证㊂FMVSS 136则对方向控制和侧翻控制一并考核,主要通过具体的J-转向试验来考核发动机扭矩减小性能和侧倾稳定性㊂值得注意的是,FMVSS 136中的J-转向试验与ECE R13中的J-转向试验有所不同,后者并没有对可供选择的试验方法进行具体规定,如不同企业在减小圆周半径试验过程中的试验车速㊁圆周半径的选取上都可能不完全一样㊂

J-转向试验为FMVSS 136中规定的基础试验,图1为其试验示意图㊂图中为逆时针布置,试验完毕

9

5

后,也要顺时针布置和测试㊂测试路径包括22.9m 长的直线段,与半径为45.7m的圆弧相连接㊂对于货车,车道宽为3.7m;对于客车,直线段车道宽为3.7m,弯道车道宽为4.3m㊂试验起点位置为直线与圆弧段相切点,指定为0°;试验终点位置为从起点位置开始计算的圆弧段上120°的点㊂

表1　ECE R13和FMVSS136在ESC试验方法上的对比

ECE R13

方向控制侧翻控制

FMVSS136

试验方法

减小圆周半径

阶跃转向角输入

正弦转向角输入

J-转向

单车道附着系数对开

双车道变换

反向转向或鱼钩试验

非对称周期正弦转向输入或

脉冲转向输入

稳态圆周

J-转向

J-

转向图1　FMVSS136J-转向测试示意图

2　ECE R13和FMVSS136性能评价对比ECE R13对于试验车辆的ESC性能评价未具体规定,只是规定了ESC开启后的性能要优于ESC关闭后的性能,评价方法基本上为主观评价㊂而FMVSS136则更多为客观评价,其对车辆ESC性能指标的评价都基于所规定的J-转向试验来进行㊂下面对FMVSS136关于ESC的性能评价作具体阐述㊂2.1　FMVSS136对车辆ESC性能的总体要求FMVSS136对重型车ESC系统的性能要求主要有3点:参考车速确定过程中的车道保持即方向控制要求;发动机扭矩减小要求;侧倾稳定性控制即防侧翻要求㊂

在进行J-转向试验过程中,有以下5个条件要

注意核实:1)车轮在试验过程中须保持在车道内;2)

车辆经过起始点后1.5s开始计算,至车辆经过结束

点为止,ESC系统须能减小发动机输出扭矩10%以

上,且持续时间最小为0.5s;3)车辆经过起始点后3s时刻的车速不应超过47km/h;4)车辆经过起始点后4s时刻的车速不应超过45km/h;5)ESC系统

工作并使任意行车制动气室(或制动轮缸)在连续0.5s时间内,压力至少达到34kPa/172kPa(气压/液压)㊂

2.2　对参考车速确定试验中的车道保持性能要求

参考车速确定试验包括初始参考车速确定试验

和参考车速确定试验㊂

1)初始参考车速确定试验㊂测试车辆采用逐渐增加速度的方式来进行两类J-转向测试㊂一类采用顺时针转向,另一类采用逆时针转向㊂测试时的初始进入车速采用ESC系统激活行车制动前0.5s的速度数据的平均值㊂初始测试时,进入速度为32km/h±1.6km/h,然后以1.6km/h的速度递增直到ESC激活行车制动或车辆偏离车道为止㊂ESC激活行车制动时的车速即为初始参考车速㊂顺时针和逆时针的初始参考车速需分别确定㊂在测试过程中,若在120°范围内车轮偏离车道,需以同样车速重复进行测试㊂如果车轮再次偏离车道,则以同样车速进行连续4次试验㊂具体流程见图2㊂

2)参考车速确定试验㊂采用上述确定的初始参考速度,进行两类J-转向测试来确定参考速度㊂一类为逆时针转向,进行4次连续测试;另一类为顺时针转向,也进行4次连续测试㊂在测试过程中,驾驶员尽量保持初始参考车速完成J-转向测试㊂参考速度即为ESC激活行车制动时的最小进入速度,4次连续测试过程中至少有2次以同样速度(误差为±1.6 km/h)进入㊂顺时针和逆时针转向应分别确定㊂每类测试过程中,若至少2次ESC未激活行车制动,则初始参考速度以1.6km/h增加,然后以相同程序进行重复测试㊂具体流程见图3㊂

在按上述方法确定初始参考车速和参考车速时,

车辆以相同车速连续4次测试过程中,从开始点至结

束点(0°~120°),车轮须至少2次不偏离车道㊂

06客　车　技　术　与　研　究 2018年4月