基于GTR.8和FMVSS 126的ESC測評方法研究*

梁榮亮，高明秋，郭魁元，許志光，謝晉中，徐軍輝

(中國汽車技術(shù)研究中心，天津 300162)

前言

電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng)(ESC)的問世是繼車輛防抱死制動系統(tǒng)(ABS)和牽引力控制系統(tǒng)(TCS)之后車輛主動安全控制技術(shù)方面的一次里程碑式的跨越提升，它保證車輛在極限工況下具有良好的側(cè)向穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)向響應(yīng)性，在提高道路安全方面的有效性和巨大潛力受到全球汽車行業(yè)的密切關(guān)注，新車配置率逐步提高。根據(jù)美國高速公路交通安全局(NHTSA)統(tǒng)計，ESC系統(tǒng)使乘用車和SUV單車的碰撞事故分別減少了34%和59%；還可有效預(yù)防71%的乘用車和84%的SUV車發(fā)生翻車事故[1]。常見的汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)有電子穩(wěn)定程序(electronic stability program, ESP)、電子穩(wěn)定控制(electronic stability contro1, ESC)和動力學(xué)穩(wěn)定控制(dynamics stability contro1, DSC)等，目前ESC是歐美官方最常用的專業(yè)術(shù)語。

自ESC問世以來，全球?qū)SC系統(tǒng)的測評方法也在不斷更新完善，但各整車廠和ESC研發(fā)機(jī)構(gòu)都按照自定測評規(guī)程在匹配試驗的同時進(jìn)行整車性能評價，缺乏統(tǒng)一的量化評價指標(biāo)和測試方法；不同測評方法之間的差異給ESC性能完善和功能擴(kuò)展帶來不利的影響。

2006年，美國NHTSA正式頒布了有關(guān)ESC系統(tǒng)的新法規(guī)FMVSS 126，對ESC功能、效能、費用和安裝可行性等因素進(jìn)行了深入闡述[2]，詳細(xì)規(guī)定了ESC的基本結(jié)構(gòu)、功能和試驗方法，并要求2011年9月1日起所有4.5t以下車輛必須強(qiáng)制安裝ESC。2008年，WP29按照UN/ECE“1998年協(xié)議書”要求完成了GTR.8的制定，等同采用美國FMVSS 126標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容，對ESC的功能、試驗方法和評價指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定[3]，包括美國、歐盟、日本、俄羅斯、澳大利亞和韓國在內(nèi)的主要國家都已將該項技術(shù)法規(guī)納入實施計劃。2009年，ECE R13H第二次修訂，將ESC及BAS(brake asist system)納入附錄9中，并要求從2011年11月1日起歐盟新車型強(qiáng)制安裝ESC，2014年11月1日起所有車型強(qiáng)制安裝ESC[4]。

我國在新的挑戰(zhàn)下，必須在戰(zhàn)略和汽車技術(shù)創(chuàng)新方面作出相應(yīng)的調(diào)整和決策，用最快的速度研發(fā)、掌握和應(yīng)用ESC技術(shù)。未來ESC技術(shù)的發(fā)展趨勢是滿足國際法規(guī)和使用者的要求，提高和完善性能，擴(kuò)展功能和降低成本。

1 ESC技術(shù)原理和控制方案

ESC系統(tǒng)利用各種傳感器對車輛的動態(tài)狀況和駕駛員指令進(jìn)行監(jiān)控，評價車輛實際行駛狀態(tài)與駕駛員意圖的誤差，根據(jù)評價結(jié)果發(fā)出調(diào)整指令，通過脈沖調(diào)整車輪制動力和發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩對車輛由于轉(zhuǎn)向過多或轉(zhuǎn)向不足導(dǎo)致的車輛失控工況進(jìn)行自動干預(yù)，對車輛橫擺力矩進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使車輛按照駕駛員的意圖行駛，改善車輛的側(cè)向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向響應(yīng)性，要求ESC具有如下功能：

(1) 在對車輛實際狀態(tài)和駕駛員希望實現(xiàn)的車輛狀態(tài)進(jìn)行對比評價的基礎(chǔ)上，自動對各車軸或各車橋組中的某個車軸左、右兩側(cè)車輪的制動力矩進(jìn)行單獨控制，使車輛產(chǎn)生橫擺力矩以改善車輛的方向穩(wěn)定性；

(2) 在對車輛實際狀態(tài)與駕駛員希望達(dá)到的車輛狀態(tài)進(jìn)行對比評估的基礎(chǔ)上，通過計算機(jī)閉環(huán)控制來限制車輛過度轉(zhuǎn)向和不足轉(zhuǎn)向；

(3) 直接測定車輛橫擺角速度，并估算側(cè)向加速度或側(cè)向位移；

(4) 監(jiān)控駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入；

(5) 其算法應(yīng)能判斷是否需要并能在必要時調(diào)整車輛驅(qū)動力矩，輔助駕駛員保持對車輛的控制；

(6) 能在汽車的全部車速范圍內(nèi)起作用(車速低于15km/h或倒車?yán)?，在各種工況下良好工作，包括加速、減速、制動、滑行，即使在防抱死制動系統(tǒng)(ABS)或牽引控制系統(tǒng)(TCS)作用期間也能正常工作。

NHTSA除了在FMVSS 126中對ESC系統(tǒng)狀況的監(jiān)控、顯示和故障診斷作了詳細(xì)規(guī)定外，還修訂了FMVSS 101關(guān)于控制器和顯示器的規(guī)定，配置ESC系統(tǒng)的車輛應(yīng)在儀表板上增加相應(yīng)的信號圖形符號或縮寫字母符號和控制器標(biāo)識[5]，見表1。

表1 ESC系統(tǒng)響應(yīng)的信號指示符號及控制器標(biāo)識

2 ESC試驗評價體系

FMVSS 126為ESC的研究和評價提供了統(tǒng)一的規(guī)范；歐盟新車安全評價組織Euro NCAP正式將后撞頸傷測試(Whiplash)、ESC和限速裝置納入新的整車安全性評級體系，并采用Fishhook試驗來評價ESC對汽車動態(tài)翻滾傾向性的影響；同時，汽車行業(yè)協(xié)會和標(biāo)準(zhǔn)化組織也致力于采用ISO 7401 J-turn試驗、ISO 3888-1:1999 Double Lane-change雙移線試驗、ISO 3888-2:2002 Obstacle Avoidance避障試驗和ISO 4138:2004穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗等來研究ESC對整車操縱穩(wěn)定性的干預(yù)。

2.1 ESC試驗方法

2004年，NHTSA啟動ESC系統(tǒng)對輕型車輛操縱穩(wěn)定性影響的專項研究，使用12種操縱穩(wěn)定性試驗方法，并進(jìn)行ESC開啟和關(guān)閉的比對試驗，對配置ESC系統(tǒng)的5種車型進(jìn)行驗證測試，在用最小轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角致使車輛快速進(jìn)入操穩(wěn)極限工況，保證良好的側(cè)向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向響應(yīng)性的前提下，最終確定以轉(zhuǎn)角緩增轉(zhuǎn)向(slowly increasing steer, SIS)試驗和帶停頓的正弦(sine with dwell, SWD)輸入轉(zhuǎn)向試驗(下簡稱正弦—停頓轉(zhuǎn)向試驗)的組合作為整車ESC的標(biāo)準(zhǔn)測試方法[6]，并被GTR.8等效采用。

2.1.1 ESC試驗準(zhǔn)備

正弦—停頓轉(zhuǎn)向試驗要求轉(zhuǎn)向盤最大轉(zhuǎn)向速率在1 200°/s時對應(yīng)的轉(zhuǎn)向力矩維持在40～60N·m，超出人工打輪的物理極限，為保證試驗良好的重復(fù)性和一致性，必須采用轉(zhuǎn)向機(jī)器人來實現(xiàn)，同時為避免正弦—停頓轉(zhuǎn)向試驗過程中發(fā)生的絆倒性側(cè)翻[7]，保證試驗人員人身安全，對于靜態(tài)穩(wěn)定系數(shù)(SSF)≤1.25的試驗車輛須考慮安裝防翻滾支架的可行性和必要性。按照試驗條件進(jìn)行車輛載荷的配置，測試設(shè)備的架設(shè)緊固并按照要求進(jìn)行制動器和輪胎預(yù)熱。試驗場地為帶有滿足100km/h直線加速性能的直徑不小于150m的VDA動態(tài)圓廣場，路面峰值制動系數(shù)(PBC)為0.9?？蛇x擇以下兩種方法之一測量峰值制動系數(shù)：

(1) 采用美國測試與材料協(xié)會(ASTM)的方法E1337-90，使用ASTM/E1136規(guī)定的試驗輪胎，以64km/h的速度進(jìn)行測試；

(2) UN ECE R13-H附件6附錄2定義的附著系數(shù)利用率計算方法。

2.1.2 SIS試驗

試驗車輛以(80±2)km/h勻速直線行駛時，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角以13.5°/s的速度線性增加直至產(chǎn)生0.5g側(cè)向加速度的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角δ0.5g，保持2s后回正，記錄整個過程的車輛側(cè)向加速度ay，將ay在0.1g～0.4g區(qū)間的歷程進(jìn)行線性擬合，根據(jù)擬合系數(shù)計算出側(cè)向加速度達(dá)到0.3g時的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角δ0.3g。試驗共進(jìn)行6次，順時針3次，逆時針3次，將6次試驗得到的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角δ0.3g平均并精確到0.1°，記為A值，如表2所示。

表2 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角緩增轉(zhuǎn)向試驗結(jié)果

SIS試驗時，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角在線性區(qū)域內(nèi)遞增直至側(cè)向加速度達(dá)到規(guī)定限值，試驗車輛甚至?xí)捎趥?cè)向加速度過大而產(chǎn)生單側(cè)車輪離地的極限行駛狀態(tài)，SIS試驗過程對車身側(cè)傾角、側(cè)向加速度、橫擺角速度等參數(shù)的測量對考察車輛的側(cè)向穩(wěn)定性具有重大意義，但ESC系統(tǒng)本身對車輛的線性區(qū)域的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向干預(yù)不敏感，帶有一定的不完整性和非典型性，在SIS試驗中ESC更多的是通過減少發(fā)動機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩來保持車輛線性轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性，沒有體現(xiàn)出對非線性失穩(wěn)工況下車輛的轉(zhuǎn)向機(jī)動性的考察。

2.1.3 正弦—停頓轉(zhuǎn)向試驗

試驗車輛以(80±2)km/h的速度勻速直線行駛，待車速穩(wěn)定后轉(zhuǎn)向機(jī)器人啟動工作程序，以0.7Hz的頻率以正弦—停頓模式進(jìn)行轉(zhuǎn)向輸入，在第2個波峰處(嚴(yán)格說應(yīng)是第1個波谷，即270°時)保持500ms停頓后回正，如圖1所示。初次正弦—停頓試驗的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角幅值為1.5A，并以0.5A幅值梯度逐次增加試驗次數(shù)直至轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角幅值為6.5A。如果6.5A<270°時，最后一次正弦—停頓試驗的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角幅值為270°；如果6.5A>300°時，最后一次正弦—停頓試驗的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角幅值取300°，試驗分順時針方向和逆時針方向兩組進(jìn)行。

NHTSA法規(guī)正式采用Fishhook、J-Turn及Sine with Dwell試驗對車輛在非線性轉(zhuǎn)向失穩(wěn)狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向機(jī)動性、路徑偏離和車輛響應(yīng)性進(jìn)行考核，由圖1～圖3可以發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ishhook及J-Turn試驗工況中轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角過渡瞬態(tài)多變且幅值均存在停頓現(xiàn)象，高車速極易誘發(fā)絆倒性側(cè)翻，對于考核失穩(wěn)工況下高側(cè)向加速度與側(cè)翻率的響應(yīng)具有重要意義[2]，但ESC效能測試主要針對車輛的橫擺運動，尤其是在高附著系數(shù)路面上對過度轉(zhuǎn)向的抑制作用，因而NHTSA最終選用正弦—停頓轉(zhuǎn)向試驗考核車輛在高速轉(zhuǎn)向失穩(wěn)狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向機(jī)動性。

2.2 ESC評價方法

FMVSS 126規(guī)定以SIS試驗與SWD試驗組合作為整車ESC的標(biāo)準(zhǔn)測試方法，并把SWD分為兩部分進(jìn)行分析，以車輛橫擺角速度和側(cè)向位移作為考核ESC對側(cè)向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向響應(yīng)性的評價指標(biāo)，分別考核車輛對可能發(fā)生的過度轉(zhuǎn)向的控制能力和車輛躲避前方障礙的能力。

2.2.1 側(cè)向穩(wěn)定性評價

FMVSS 126規(guī)定以轉(zhuǎn)向盤輸入結(jié)束(completion of steer, COS)后車輛橫擺角速度衰變率(yaw rate ratio, YRR)來評價ESC對側(cè)向穩(wěn)定性的影響。要求SWD試驗COS后1s及1.75s的車輛橫擺角速度不能大于反向輸入開始后產(chǎn)生的橫擺角速度峰值的35%和20%，如圖4所示，對應(yīng)的公式為

(1)

(2)

值；t0為SWD轉(zhuǎn)向盤輸入結(jié)束時刻。

NHTSA定義COS后4s，車輛縱向方向與初始縱向方向之間的夾角大于90°即為嚴(yán)重過度轉(zhuǎn)向，稱之為激轉(zhuǎn)現(xiàn)象(spinout)。圖5對法規(guī)中YRR參數(shù)限值的選取有重要意義，利用SAS衰退模型及卡方分布分析計算發(fā)生激轉(zhuǎn)現(xiàn)象的可能性。Ⅰ區(qū)表示發(fā)生激轉(zhuǎn)的統(tǒng)計概率小于5%，置信區(qū)間的兩側(cè)邊界均小于95%置信度；Ⅱ區(qū)表示發(fā)生激轉(zhuǎn)的統(tǒng)計概率小于5%，但至少有一個置信區(qū)間的邊界在95%置信度外；Ⅲ區(qū)表示統(tǒng)計學(xué)概率大于5%，置信區(qū)間的邊界已都在50%的左側(cè)或右側(cè)；Ⅳ區(qū)和Ⅴ區(qū)與Ⅱ區(qū)和Ⅰ區(qū)統(tǒng)計學(xué)意義相同，但對應(yīng)的實際意義相反，因此將Ⅰ區(qū)與Ⅱ區(qū)之間的邊界認(rèn)定為判斷車輛滿足側(cè)向穩(wěn)定性要求的標(biāo)志線。

NHTSA選用24輛輕型車在ESC開啟及關(guān)閉的狀態(tài)下分別進(jìn)行Sine with Dwell測試。ESC工作狀態(tài)下車輛的YRR在COS后1.5s和1.75s與ESC關(guān)閉狀態(tài)下相比最容易區(qū)分，為在兩者之間做出更加客觀、公正的選擇，NHTSA選用62輛輕型車進(jìn)一步擴(kuò)大測試范圍，最終選用在COS后1.75s時刻計算YRR，最能區(qū)分該車輛是否配置ESC系統(tǒng)。NHTSA同時認(rèn)為COS后1.75s離COS時間過長，僅憑單一閾值進(jìn)行判斷不夠嚴(yán)謹(jǐn)和客觀，故增補另一閾值以進(jìn)行組合考核非常必要，該閾值的選取要盡可能接近COS，同時也要有足夠的時間間隔可以判別是否裝有ESC系統(tǒng)，最后選定COS后1s時刻作為判斷的標(biāo)準(zhǔn)[9]。

2.2.2 轉(zhuǎn)向響應(yīng)性評價

由上述分析可知，ESC系統(tǒng)能夠顯著改善車輛側(cè)向穩(wěn)定性，如果在高速工況下駕駛員為規(guī)避前方障礙而猛打轉(zhuǎn)向盤，ESC采用脈沖制動短暫地使前軸車輪不能偏轉(zhuǎn)，使車輛失去轉(zhuǎn)向能力而繼續(xù)沿原方向前進(jìn)，也必然不會出現(xiàn)激轉(zhuǎn)或側(cè)翻，但這并不能保證車輛的安全，所以NHTSA認(rèn)為在極端工況下提升側(cè)向穩(wěn)定性不應(yīng)以犧牲轉(zhuǎn)向響應(yīng)性為前提，F(xiàn)MVSS 126規(guī)定采用轉(zhuǎn)向機(jī)動性來評定ESC系統(tǒng)在非線性過度轉(zhuǎn)向工況下試驗車輛對于轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向輸入的反應(yīng)能力，作為對側(cè)向穩(wěn)定性考核的補充。

標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)采用從轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向輸入開始停頓(begin of steer, BOS)時刻至轉(zhuǎn)向輸入開始停頓時刻(即BOS至BOS后1.07s)的車輛質(zhì)心偏離初始縱向行駛方向的側(cè)向位移(lateral displacement, LD)必須大于規(guī)定限值，以規(guī)避前方可能存在的障礙。

(1) 對于最大設(shè)計總質(zhì)量≤3.5t的試驗車輛，側(cè)向位移LD≥1.83m。

(2) 對于最大設(shè)計總質(zhì)量>3.5t的試驗車輛，側(cè)向位移LD≥1.52m。

(3)

式中：BOS為正弦—停頓試驗中轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角輸入開始時刻；ayc為根據(jù)側(cè)翻角校正之后車輛質(zhì)心側(cè)向加速度。

側(cè)向位移、側(cè)向速度、側(cè)向加速度和質(zhì)心偏移等車輛動力學(xué)參數(shù)均可對車輛的轉(zhuǎn)向響應(yīng)性進(jìn)行判斷，但基于直觀性、客觀性、便捷性且能直接反映車輛緊急避障能力，NHTSA最終選用側(cè)向位移。對于側(cè)向位移對應(yīng)時刻的選取，NHTSA重點分別對最大側(cè)向位移時刻、COS后1s、COS后1.75s、轉(zhuǎn)向盤輸入首個峰值時刻、轉(zhuǎn)向停頓開始時刻進(jìn)行分析研究。

(1) NHTSA認(rèn)為，車輛在盡可能短的縱向距離內(nèi)達(dá)到最大側(cè)向位移無疑具有良好的轉(zhuǎn)向響應(yīng)性，但難以確定發(fā)生側(cè)向位移時刻車輛的縱向位置。

(2) 根據(jù)多次Sine with Dwell試驗分析，最大側(cè)向位移出現(xiàn)時刻早于COS后1s和1.75s，并且轉(zhuǎn)向響應(yīng)性主要針對車輛在轉(zhuǎn)向輸入過程中的避障能力，而非在緊急轉(zhuǎn)向后的恢復(fù)階段。

(3) FMVSS 126選用0.7Hz的Sine with Dwell轉(zhuǎn)向輸入，首個轉(zhuǎn)向盤輸入峰值對應(yīng)時刻為BOS后的357ms，NHTSA判定在如此短的時間內(nèi)難以保證車輛產(chǎn)生顯著的易于觀測的側(cè)向位移。

(4) Sine with Dwell轉(zhuǎn)向輸入最大側(cè)向位移通常出現(xiàn)在500ms停頓期內(nèi)或停頓結(jié)束時刻，而轉(zhuǎn)向停頓開始時刻足夠接近該時間點，NHTSA認(rèn)為此點所測定的數(shù)據(jù)更具有實際價值，如圖6所示。

NHTSA初期研究中采用高精度的GPS并對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理并同步優(yōu)化計算側(cè)向位移，需多臺測試設(shè)備同時啟動并要求保持一致的時間響應(yīng)性，此方法操作難度大。從便捷性角度考慮，ESC測試直接對側(cè)向加速度進(jìn)行二重積分計算側(cè)向位移，但卻存在初始值零點漂移造成測量誤差，NHTSA就此進(jìn)行GPS方法與二重積分方法的側(cè)向位移對比試驗，如圖7所示。從圖中可以得出如下結(jié)論：在Sine with Dwell整個輸入過程的2s內(nèi)，GPS方法與二重積分方法在計算側(cè)向位移的計量方面具有良好的一致性，隨著BOS時刻的延遲，一致性逐漸降低，但在BOS時刻至轉(zhuǎn)向輸入停頓開始時刻(BOS后1.07s)，二者高度重合且相互收斂，所以可以采用二重積分方法進(jìn)行BOS至BOS后1.07s的側(cè)向位移的計算，技術(shù)內(nèi)容等效于GPS方法進(jìn)而考核車輛轉(zhuǎn)向機(jī)動性。

3 ESC道路試驗驗證

目前，國內(nèi)能滿足ESC測試要求的高附著試驗場地僅有海南汽車試驗場和博世吳江試驗場的VDA廣場，參考直徑大于150m，滿足SIS試驗中為獲取A值而引起的車輛橫向偏移和SWD試驗的側(cè)向位移要求。選用某國產(chǎn)B級乘用車，按照FMVSS 126要求進(jìn)行整車ESC道路試驗驗證，整車參數(shù)見表3。試驗前，保證車輛輪胎、制動、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)良好，拆除駕駛員轉(zhuǎn)向盤安全氣囊并安裝轉(zhuǎn)向機(jī)器人，從安全角度考慮拆卸掉前、后保險桿并安裝防翻滾支架。

表3 試驗車輛參數(shù)

為保證試驗重復(fù)性和精確度，所有轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向輸入均由機(jī)器人自動完成，驗證結(jié)果見表4和表5。

采用自動轉(zhuǎn)向機(jī)器人進(jìn)行轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角輸入，保證試驗數(shù)據(jù)具有非常良好的重復(fù)性和一致性，由SIS試驗獲取該試驗樣車A值為31.4°，初次正弦—停頓試驗時轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角峰值為1.5A(47°)，以0.5A幅值增量逐次試驗，直至轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角幅值為270°，累計進(jìn)行16次頻率為0.7Hz的正弦—停頓轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向輸入。隨著每次試驗中轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角峰值的逐次疊加，所產(chǎn)生的基于時間歷程的車輛橫擺角速度和橫擺角速度峰值也相應(yīng)增加，但每次試驗中COS后1s和1.75s的車輛橫擺角速度均小于轉(zhuǎn)向盤反向輸入開始后產(chǎn)生的橫擺角速度峰值的35%及20%，車輛橫擺角速度衰退速率YRR滿足側(cè)向穩(wěn)定性指標(biāo)要求。

表4 初始左向正弦—停頓轉(zhuǎn)向試驗

表5 初始右向正弦—停頓轉(zhuǎn)向試驗

由表5可知，從第8次至最后一次正弦—停頓試驗中，在轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向輸入期間側(cè)向加速度和側(cè)向位移的響應(yīng)相當(dāng)一致，每次試驗增加0.5A的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角峰值并沒有使側(cè)向加速度和側(cè)向位移產(chǎn)生明顯的波動和漂移，每次BOS后1.07s時刻，車輛質(zhì)心相對初始直線行駛軌跡的橫向偏移(轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角為5A及以上的試驗)均滿足大于6ft(1.83m)的轉(zhuǎn)向機(jī)動性限值要求。

在高附著路面上，ESC對過度轉(zhuǎn)向的干預(yù)控制效果非常顯著，但ESC對高附著路面上的不足轉(zhuǎn)向的干預(yù)卻非常謹(jǐn)慎，尤其是對于車輛懸架系統(tǒng)阻尼較小、質(zhì)心位置較高的SUV、MPV車型，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所固有的不足轉(zhuǎn)向特性致使ESC測試中必然增加轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角輸入幅值來滿足SIS試驗中A值的要求，這本身與其側(cè)向穩(wěn)定性相矛盾。

4 結(jié)論

(1) 介紹ESC技術(shù)原理、控制方案及全球ESC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，重點分析研究NHTSA針對ESC系統(tǒng)的測試評價體系，最終選定SIS試驗與正弦—停頓轉(zhuǎn)向試驗的組合作為ESC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)測試方法，選用COS后1s及1.75s的車輛YRR評價ESC系統(tǒng)對車輛側(cè)向穩(wěn)定性的干預(yù)，選用BOS后1.07s時刻的側(cè)向位移評價ESC系統(tǒng)對車輛轉(zhuǎn)向機(jī)動性的控制。

(2) 建立整車ESC測評試驗流程和試驗?zāi)芰Σ⑼瓿傻缆吩囼烌炞C，為國內(nèi)ESC系統(tǒng)的開發(fā)和ESC測評國家標(biāo)準(zhǔn)的制定奠定了基礎(chǔ)。

(3) 研究ESC系統(tǒng)在高附著路面對過度轉(zhuǎn)向的干預(yù)控制只是研究ESC性能評價體系的第一步，后續(xù)的研究應(yīng)重點關(guān)注ESC在高、低附著路面上對轉(zhuǎn)向不足控制的必要性和可行性，同時應(yīng)加強(qiáng)對ESC失效模式的重點分析。

[1] FMVSS 126. Electronic Stability Control Systems[S]. National Highway Traffic Safety Administration(NHTSA), DOT. Washington, DC,2007.

[2] Proposed FMVSS No. 126 Electronic Stability Control Systems.Office of Regulatory Analysis and Evaluation National Center for Statistics and Analysis[R].2006-08.

[3] Global Technical Regulation No. 8. Electronic Stability Control Systems[S]. UN/ECE. Geneva,26 June 2008.

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[8] Klaus Weimert. Fishhook Test by Corrsys-datron Sensor System GmbH[R]. http://www.corrsys-datron.com/Support/Applications/cds_r_fishhook_test.pdf.

[9] Garrick J Forkenbrock, Patrick L Boyd. Light Vehicle ESE Performance Test Development[J]. NHTSA United States.07-0456.