新车匹配ESC场地需求高持续时间长

引言：车辆电子稳定系统（ESC）是继车辆防抱死系统（ABS）和牵引力控制系统（TCS）之后车辆主动安全控制技术方面的一次里程碑式的跨越提升

2月8日报道 车辆电子稳定系统（ESC）是继车辆防抱死系统（ABS）和牵引力控制系统（TCS）之后车辆主动安全控制技术方面的一次里程碑式的跨越提升。ESC系统利用各种传感器对车辆的动态状况和驾驶员指令进行监控，评价车辆实际行驶状态与驾驶员意图的误差，根据评价结果发出调整指令，通过脉冲调整车轮制动力及发动机输出转矩对车辆由于转向过多或转向不足导致的车辆失控危险工况进行自动干预，对车辆横摆力矩进行适当调整，使车辆按照驾驶员的意图行驶，改善车辆的转向响应性及侧向稳定性。日前就车辆电子稳定系统具体功能以及法规执行，新车匹配方面对中国汽车技术研究中心从事整车试验研究的梁荣亮工程师进行了采访，整理如下：

中国汽车技术研究中心从事整车试验研究的梁荣亮工程师

1.ESC具有如下功能：

至少能够在对车辆实际状态和驾驶员希望实现的车辆状态进行对比评价的基础上，自动对各车轴或各车桥组的某个车轴左右两侧车轮的制动力矩进行单独控制，使车辆产生横摆力矩以改善车辆的方向稳定性；

在对车辆实际状态与驾驶员希望达到的车辆状态进行对比评估的基础上，通过计算机闭环控制来限制车辆过度转向和不足转向；

能够直接测定车辆横摆角速度，并估算侧偏角或侧偏角随时间的变化率；

能够监控驾驶员的转向输入；

其算法应能够判断是否需要并能够在必要时调整车辆的驱动力矩，辅助驾驶员保持对车辆的控制。

2、ESC技术发展及标准动态

2006年美国NHTSA发布FMVSS 126法规《车辆电子稳定系统测试方法》，要求美国2011年9月1日起所有4.5吨以下车辆必须强制安装ESC；

2008年，按照UN/ECE"1998年协议书"，WP29制定完成了GTR8《轻型汽车电子稳定性控制系统全球技术法规》；包括美国、欧盟、日本、俄罗斯、澳大利亚、韩国在内的主要国家都已将该项技术法规纳入实施计划。作为"1998年协议书"签署国，中国参与了GTR8的制定与协调工作，也有义务在全球技术法规发布之后将其转化为国内技术标准并实施；

2009年ECE R 13 H《乘用车制动系统技术要求及试验方法》第二次修订中将ESC及BAS纳入附录9；

3、ESC测试评价方法

世界各大整车测评机构普遍采用正弦停滞试验方法对ESC进行符合性测试。

NHTSA：发明了正弦停滞方法(Sine with Dwell)，并首次应用于FMVSS126法规；

UNECE：在2008年的GTR 8及2009年13H Amendment2中明确指定正弦停滞方法；

ENCAP：2009年起五星级车辆必须安装电子稳定系统，2011年起统一采用正弦停滞方法测评；

JNCAP、韩国及其他组织：采用GTR 8或北美FMVSS126，使用正弦停滞方法对电子稳定系统进行测评。

转向输入、横摆角速度及行驶路径随时间历程曲线如下图所示，通过自动转向机器人进行正弦停滞转向模拟程序的施加，试验方法如下：

试验车辆以80±2 km/h 车速沿直线方向最高档滑行，待车速稳定以后试验驾驶员启动转向机器人工作程序；

转向机器人以0.7Hz的频率以正弦停滞模式（停滞时间为500ms）进行转向输入；

初次正弦停滞试验的方向盘转角峰值为1.5A，以0.5A峰值梯度逐次增加试验次数直至方向盘转角峰值为6.5A或者270°（取较大者），如果6.5A＞300°时，方向盘转角最大峰值取300°。

评价指标主要包括侧向稳定性和转向机动性两个方面。

侧向稳定性评价指标：

车辆横摆角速度在正弦停滞转向输入完成后的1秒钟时刻（T0+1）不能超过方向盘转角换向后第一个横摆角速度峰值的35%；

车辆横摆角速度在正弦停滞转向输入后的1.75秒时刻，不能超过方向盘转角换向后的第一个横摆角速度峰值的20%。

转向响应性评价指标：

对于整备质量小于3.5吨的车辆，在转向开始后的1.07秒时刻车辆重心位置与初始直线路径的侧向位移量至少应为1.83米；

对于整备质量大于3.5吨的车辆，侧向位移至少应为1.52米。

4、新车进行ESP匹配的时间大约是多长时间，为什么需要这么长的时间？

ESC整车匹配主要由主动安全系统供应商完成，在我国能进行ESC整车匹配的主动安全供应商主要由博世、大陆、天合、WABCO、德尔福等厂家。主动安全供应商对新车型进行ESP匹配大约持续8个月的时间，按照夏季高附着系数铺装路面匹配试验--冬季低附着系数铺装路面匹配试验--夏季高附着系数铺装路面匹配试验三个环节闭环完成。

一般在每年10月份整车企业配送样车给主动安全供应商，主动安全供应商首先接样并对样车的主动安全系统进行技术参数检查，并根据检查结果针对该型号主动安全系统进行各类车载道路试验用传感器、数据采集系统、电控操作系统等专业硬件和软件的安装和调试，随后在内部试验场高附着系数路面路面上按照内部匹配测试方法进行初期的匹配测试，其内部的匹配测试方法主要围绕制动、转向、操稳、ABS等项目开展，其限值要比国标、欧标及美标苛刻的多，大约持续1-2个月的时间；

初期高附着匹配试验完成以后，匹配工程师跟随试验样车奔赴冬季汽车试验场进行为期3-4个月的低附着系数路面的匹配试验，大约在年前12月持续到年后3月份，针对匹配试验过程中出现的各种工况进行多次ESC电控系统软件参数的调试，直至满足内部匹配要求，在冬季低附着匹配试验完毕之前，样车整车生产企业会进行现场按照内部匹配规程、国标及欧标、美标进行验收；

冬季匹配试验验收以后匹配工程师再次跟随试验样车返回夏季试验场进行为期1-2个月的高附着系数路面的匹配试验，随后整车生产企业进行高附着系数匹配试验的验收，至此整套主动安全系统的匹配完成。

5、新车进行ESC匹配的场地有什么需求吗？对气候有什么需求吗？

ESC针对车辆高速转向不足或转向过多导致的非线性失控危险进行主动干预，对测试场地包括冬季低附路面和夏季高附路面都有严格的要求。要求试验场地设置有足够的加速路段，并有至少为直径150米的动态广场，夏季高附着测试路面必须干燥、均匀、坚实、平整的沥青路面或者混凝土路面。如果路面表面具有不规则的凸起或其它不平整，如比较大的裂纹等，则判定该路面不符合试验要求，路面坡度＜1%。冬季低附路面包括表面做过拉丝处理的抛光冰面、铺设有加热装置的ABS路以及冰雪环路。

ESC夏季高附着匹配的气候条件要求环境温度为7℃～40℃，最大阵风风速小于5m/s，冬季低附着匹配环境温度为-10℃～- 40℃，最大阵风风速小于5m/s。

6、进行ESP匹配需要准备些什么东西，一台车辆就能够匹配整个车系的车型吗？还是要进行重复试验。

进行ESC匹配试验之前必须保证整车技术状况良好，试验车辆的轮胎为新车销售时的轮胎，轮胎气压为汽车制造商推荐的冷胎充气压力，由于在进行夏季高附着匹配试验时各种非线性极限试验工况导致轮胎与地面磨损严重，轮胎应配备充足，同时各种匹配试验所需配备的载荷及测试设备均应可靠放置，避免在试验过程中发生移动。

为保证试验过程的安全性，要求试验车辆包括卡车、MPV、客车等前、后保险杠位置都必须安装防翻滚支架，根据试验车辆的基准质量选择"标准型"或"重型"防翻滚支架，如下图所示。

ESC匹配试验及测评试验中的方向盘转向模拟程序主要由自动转向机器人完成，如下图所示。转向机器人的转向机安装在转向盘上或者拆掉转向盘安装在转向机构的凸缘上，为保证实验过程中意外原因导致驾驶员前气囊误开启对乘员及转向机的损害，试验之前必须将驾驶员安全气囊拆掉，并将喇叭保险关闭。

一款车型的ESC匹配试验完成以后，主动安全供应商会对与该款车型配套的所有的ESC电控单元进行系统刷新，无需进行重复性试验。

7、在车上匹配完成时，检查ESC匹配是否合适，是怎么检查出来的？

ESC整车匹配试验完成以后，整车生产企业会对其进行验收，主要分为冬季低附着路面验收和夏季高附着路面验收。首先验收根据主动安全供应商内部的一整套匹配测试方法进行，可是否满足匹配限值的要求，其次根据整车入市以后的销售地域及其潜在的市场进行相关地域法规标准的测试，比如改款车型下线以后准备出口欧洲或者北美，则需要根据GTR8或者FMVSS126进行相关的符合性验证试验。