揭秘:ESC性能测试

2019-10-16 00:17:54·  来源:中国汽研汽车工程研发中心  
 
车辆电子稳定性控制系统(下文简称ESC)是一项重要的主动安全技术,能够保证汽车在极限工况下具有良好的方向稳定性及转向响应性,在提高汽车道路安全方面作用巨
车辆电子稳定性控制系统(下文简称ESC)是一项重要的主动安全技术,能够保证汽车在极限工况下具有良好的方向稳定性及转向响应性,在提高汽车道路安全方面作用巨大。欧美等国已经强制要求所有新车必须配置ESC,我国新车的配置率也越来越高,并有望在将来成为标配。



一、揭秘:ESC的名称和作用

博世是电子车身稳定系统的发明者,其他厂商也开发了自己的电子车身稳定系统,不同厂商叫法不同,博世称之为ESP,通用称之为ESC,丰田称之为VSC,等等,虽然叫法不同,但是功能大同小异。一般我们把电子车身稳定系统统一叫做ESC(Electronic Stability Control)。



ESC通过方向盘转角传感器、轮速传感器等采集到的横摆角速度、侧向加速度等数据计算出车身状态,当车身临近失控或者已经失控的时候则命令执行器工作,执行器根据需要快速地单独对单个车轮进行制动(此外,ESC还能通过和发动机管理系统通信减少发动机的扭矩输出),以保证车身行驶状态能够尽量满足驾驶员的驾驶意图。



二、揭秘:ESC性能如何测试

中国消费者汽车驾乘指数使用“正弦停滞”试验测试车辆的ESC性能。“正弦”是指试验中类似正弦波形的转向角输入。而“停滞”是指方向盘在负转角极限值时保持方向盘转角500毫秒。测试时高档位滑行、车速为80±2km/h。使用转向机器人对车辆施加正弦波方向盘转角(如下图所示)。测试时,方向盘转角从1.5A开始(A值为侧向加速度0.3g对应的方向盘转角),以0.5A幅度逐步加大方向盘转角幅值进行多次试验,直至6.5A、270°或300°。

简单讲,就是向左打、向右打然后回正。



“正弦停滞”试验在进行转向操作时,采用自动转向装置--转向机器人。同时,辅之于高精度陀螺仪,测量车辆在试验过程中的横摆角速度、质心侧偏角等参数。主要试验设备见下图。



三、揭秘:ESC性能如何评价

怎样评价一辆车ESC性能的好坏呢?首先,通过“正弦停滞”试验测出的横摆角速度是否符合相关要求,对该车的ESC性能是否合格做一个符合性判定。然后,通过“正弦停滞”试验测试质心侧偏角的大小,比较车辆ESC性能的好坏,质心侧偏角越小,ESC性能越好。另外,通过主观评价对“正弦停滞”试验做一个补充,主观评价ESC介入时机以及介入的效果。



装配ESC系统的车辆应满足横摆角速度方面的要求(如TO+1时刻横摆角速度≤35%ΨPeak,TO+1.75时刻横摆角速度≤20%
ΨPeak等),否则直接评为不合格。

以质心侧偏角作为ESC性能测试的核心评价参数,质心侧偏角越小,ESC性能越好。从ESC对侧滑控制性能、方向控制性能等方面的影响进行测试评价:在侧滑控制性能上,重点是保证ESC具备基本的质心侧偏角控制能力,防止严重侧滑、侧翻事的发生;在方向控制性能上,通过ESC的协助将质心侧偏角控制在某一特征值以内,从而使车辆保持通过转向盘调整横摆力矩的能力,使车辆可以最大程度依照驾驶人期望行驶。



从上图可以看出,ESC限制了侧偏角的增长,提高了车辆的主动安全性。

中国消费者汽车驾乘指数已经实施了部分车型的ESC性能测试,并有一些发现(见下图),未来驾乘指数将持续实施ESC测试,为消费者购车用车提供更多参考。



- 基于样本分析,得分分布离散很大,反应了ESC性能开发的能力参差不齐;

- ESC性能主观评价中发现,部分车型暴露出ESC工作介入时机过早与介入程度粗暴等问题。
 
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