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重型汽车电子稳定性控制系统试验标准的对比分析

更新时间:2009-03-28

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。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]。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]

氧化铜作为釉里红颜料所用的着色剂,汉代出土的陶器从陶土上就可以看出,在汉代已经开始大量使用。氧化铜在低温氧化气氛中出现绿色,可在高温还原气氛中能产生红色。根据考古学者提供的资料,我国率先采用氧化铜作为发色剂是在唐朝长沙铜官窑。长沙铜官窑已经开始使用氧化铜在釉下绘制,在高温还原气氛中烧出类似釉里红效果的瓷器,但由于唐朝时期的胎质和釉料以及烧窑技术都无法和元朝时期的景德镇制瓷技术相比。

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]。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]。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。

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。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。同时ECE R13规定也可采用仿真方式进行认证。

FMVSS 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。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、圆周半径的选取上都可能不完全一样。

[3] ISO/TC 22.Heavy commercial vehicles and buses-test method for roll stability- Closing-curve test: ISO 11026:2010(E)[S].Switzerland: International Organization for Standardization, 2010: 4.

 

表1 ECE R13 FMVSS 136 ESC试验方法上的对比

  

ECER13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 FMVSS 136 J-转向测试示意图

2 ECE R13和FMVSS 136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。而 FMVSS 136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。下面对FMVSS 136关于ESC的性能评价作具体阐述。

2.1 FMVSS 136对车辆ESC性能的总体要求

FMVSS 136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。

利用MC模拟和近似取值这两种电子能谱取值方法,模拟相同条件下的SGEMP电磁场波形,对比分析电子能谱近似取值方法带来的偏差。SGEMP模拟选用3维全电磁粒子模拟PIC 程序UNIPIC[7-9],该软件采用粒子共形的电子发射技术及电磁场共形推进算法[10-11]。

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。

1) 初始参考车速确定试验。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。一类采用顺时针转向,另一类采用逆时针转向。测试时的初始进入车速采用ESC系统激活行车制动前0.5 s的速度数据的平均值。初始测试时,进入速度为32 km/h ± 1.6 km/h,然后以1.6 km/h的速度递增直到ESC激活行车制动或车辆偏离车道为止。ESC激活行车制动时的车速即为初始参考车速。顺时针和逆时针的初始参考车速需分别确定。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。如果车轮再次偏离车道,则以同样车速进行连续4次试验。具体流程见图2。

2) 参考车速确定试验。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。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。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。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。顺时针和逆时针转向应分别确定。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1.6 km/h增加,然后以相同程序进行重复测试。具体流程见图3。

采用上述流程所确定的参考车速,进行两类J-转向测试。一类采用连续4次的顺时针转向,另一类采用连续4次的逆时针转向。每次试验过程中,一旦车辆经过起始点,驾驶员将油门踏板踩到底直到车辆经过结束点。在每次发动机扭矩减小测试过程中,要验证发动机输出扭矩是否满足要求。

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1.5 s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0.5 s;3)车辆经过起始点后 3 s 时刻的车速不应超过47 km/h;4)车辆经过起始点后4 s时刻的车速不应超过45 km/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0.5 s时间内,压力至少达到34 kPa/172 kPa(气压/液压)。

智能医疗作为未来移动互联新的入口,在于硬件背后收集到的医疗云端数据[6]。可见,选择一款正确的信息采集硬件是极为重要的。一般而言,智能手机并不携带专门的生理信号传感器,而是借助无线网络或硬件接口与生理测量仪器相连接[7],实现数据采集与传输。手表式血压计是一种真正的可穿戴医疗器械,具有轻便、可连续穿戴的特点,克服了传统血压计无法长期佩戴使用的问题。其作为可穿戴设备与用户端软件结合,有助于高血压等慢性疾病的辅助治疗。

  

图2 初始参考车速确定试验流程

  

图3 参考车速确定试验流程

2.3 对发动机扭矩减小的性能要求

第二,电永磁吸附式上部装配平台:电永磁吸附式上部平台(见图1右侧部分)主要用于搭接及对接激光焊接试验,可以实现厚度为3mm+2mm或以上组合不锈钢搭接试板的压紧。电永磁吸盘通过螺栓连接固定在下部支撑框架平台上,连接可靠拆卸方便。导磁块安装于电永磁吸盘上,安装好后进行整体加工,加工后导磁块厚度为20mm,最后进行表面镀铬处理。镀铬处理后,镀层附着良好,不会出现脱落剥离现象。

[4] 中华人民共和国公安部.机动车运行安全技术条件:GB 7258-2017[S].北京:中国标准出版社,2017:19.

2.4 对侧倾稳定性控制性能的要求

最大测试速度为参考速度值的1.3倍和48 km/h中的较大值。顺时针和逆时针应分别确定。对于侧倾稳定性控制的每次试验,车辆将以同样的车速进行8次连续J-转向测试,测试车速在48 km/h与最大测试车速之间。在连续8次测试过程中,车辆以相同车速进入,须至少6次能全部满足以下要求:1) 从车辆经过起始点后3 s时刻,车速不应超过47 km/h;2) 从车辆经过起始点后4 s时刻,车速不应超过45 km/h;3) 从开始点起至结束点,车轮须不偏离车道;4) ESC行车制动须处于激活状态。

不同层次的模块具有不同的模块粒度,越靠近底层的模块,粒度越细。模块配置完成后,通过映射将抽象模块与Linux操作系统功能一一对应,生成可执行文件,这些可执行文件就是最终的嵌入式操作系统。

3 结束语

本文对美标FMVSS 136和欧标ECE R13关于重型汽车ESC的试验方法和性能评价进行了对比分析,着重阐述了美标FMVSS 136对重型汽车ESC系统的性能要求和试验流程,为我国重型汽车进行ESC相关的认证试验提供参考。

参考文献

[1] 全国汽车标准化技术委员会.轻型汽车电子稳定性控制系统性能要求及试验方法:GB/T 30677-2014[S].北京:中国标准出版社,2014:3-9.

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。

[2] WHITE.D, TIDBURY.G.Bus Rollover Stability: International Conference on the Bus[C].London: I Mech E Conference Publications, 1986: 21-28.

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。图中为逆时针布置,试验完毕后,也要顺时针布置和测试。测试路径包括22.9 m长的直线段,与半径为45.7 m的圆弧相连接。对于货车,车道宽为3.7 m;对于客车,直线段车道宽为3.7 m,弯道车道宽为4.3 m。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。

在进行发动机扭矩减小连续4次测试过程中,须至少2次能全部满足以下要求:从车辆经过起始点后的1.5 s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的10%以上,且持续时间最小为0.5 s;从开始点起至结束点,车轮须不偏离车道。

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那时候,我有两个选择,猛扑上去尖叫着分开他们或是泪流满面闭门而逃。可是,我忘了该有的反应,只能全身瑟瑟发抖地僵在那里。

[5] 来飞.客车侧倾及侧翻安全性综合评价方法[J].客车技术与研究,2014,36(3):5-7,12.

[6] 来飞.客车动态侧倾稳定性的测试方法研究[J].客车技术与研究,2013,35(6):45-47.

[7] ISO/TC 22. Road Vehicles - Vehicle dynamics test methods - Part 2: General conditions for heavy vehicles and buses: ISO 15037-2:2002(E)[S].Switzerland: International Organization for Standardization, 2002: 8.

[8] National Highway Traffic Safety Administration.Electronic stability control systems for heavy vehicles: FMVSS 136 [S].U.S.Department of Transportation, 2015: 7.

[9] Economic Commission of Europe.Uniform provisions concerning the approval of vehicles of categories M, N and O with regard to braking: ECE R13 [S].United Nations, 2011: 262.

(3)OLT向管理云上报ONT自动发现通知消息,包含ONT的所在OLT的框/槽/端口,以及ONT的SN。

[10] 全国汽车标准化技术委员会客车分技术委员会.营运客车安全技术条件:JT/T 1094-2016[S].北京:人民交通出版社,2017:7-10.

 
来飞,夏钧,刘昌仁,曹飞,张仪栋
《客车技术与研究》 2018年第02期
《客车技术与研究》2018年第02期文献

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