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揭秘:ESC性能測試

發布時間:2019-10-16    點擊次數:1314

中國汽研汽車工程研發中心

車輛電子穩定性控制系統(下文簡稱ESC)是一項重要的主動安全技術,能夠保證汽車在極限工況下具有良好的方向穩定性及轉向響應性,在提高汽車道路安全方面作用巨大。歐美等國已經強制要求所有新車必須配置ESC,我國新車的配置率也越來越高,并有望在將來成為標配。

 

 

 

 

 

 

一、揭秘:ESC的名稱和作用

博世是電子車身穩定系統的,其他廠商也開發了自己的電子車身穩定系統,不同廠商叫法不同,博世稱之為ESP,通用稱之為ESC,豐田稱之為VSC,等等,雖然叫法不同,但是功能大同小異。一般我們把電子車身穩定系統統一叫做ESC(Electronic Stability Control)。

 ESC通過方向盤轉角傳感器、輪速傳感器等采集到的橫擺角速度、側向加速度等數據計算出車身狀態,當車身臨近失控或者已經失控的時候則命令執行器工作,執行器根據需要快速地單獨對單個車輪進行制動(此外,ESC還能通過和發動機管理系統通信減少發動機的扭矩輸出),以保證車身行駛狀態能夠盡量滿足駕駛員的駕駛意圖。

二、揭秘:ESC性能如何測試

中國消費者汽車駕乘指數使用“正弦停滯”試驗測試車輛的ESC性能。“正弦”是指試驗中類似正弦波形的轉向角輸入。而“停滯”是指方向盤在負轉角極限值時保持方向盤轉角500毫秒。測試時位滑行、車速為80±2km/h。使用轉向機器人對車輛施加正弦波方向盤轉角(如下圖所示)。測試時,方向盤轉角從1.開始(A值為側向加速度0.3g對應的方向盤轉角),以0.幅度逐步加大方向盤轉角幅值進行多次試驗,直至6.、270°或300°。

簡單講,就是向左打、向右打然后回正。

正弦停滯”試驗在進行轉向操作時,采用自動轉向裝置--轉向機器人。同時,輔之于高精度陀螺儀,測量車輛在試驗過程中的橫擺角速度、質心側偏角等參數。主要試驗設備見下圖。

三、揭秘:ESC性能如何評價

怎樣評價一輛車ESC性能的好壞呢?首先,通過“正弦停滯”試驗測出的橫擺角速度是否符合相關要求,對該車的ESC性能是否合格做一個符合性判定。然后,通過“正弦停滯”試驗測試質心側偏角的大小,比較車輛ESC性能的好壞,質心側偏角越小,ESC性能越好。另外,通過主觀評價對“正弦停滯”試驗做一個補充,主觀評價ESC介入時機以及介入的效果。

 

裝配ESC系統的車輛應滿足橫擺角速度方面的要求(如TO+1時刻橫擺角速度≤35%ΨPeak,TO+1.75時刻橫擺角速度≤20%

ΨPeak等),否則直接評為不合格。

 

以質心側偏角作為ESC性能測試的核心評價參數,質心側偏角越小,ESC性能越好。從ESC對側滑控制性能、方向控制性能等方面的影響進行測試評價:在側滑控制性能上,重點是保證ESC具備基本的質心側偏角控制能力,防止嚴重側滑、側翻事的發生;在方向控制性能上,通過ESC的協助將質心側偏角控制在某一特征值以內,從而使車輛保持通過轉向盤調整橫擺力矩的能力,使車輛可以zui大程度依照駕駛人期望行駛。

 從上圖可以看出,ESC限制了側偏角的增長,提高了車輛的主動安全性。

 

   中國消費者汽車駕乘指數已經實施了部分車型的ESC性能測試,并有一些發現(見下圖),未來駕乘指數將持續實施ESC測試,為消費者購車用車提供更多參考。

 

 

 

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