周海紅 程前 周金應 王霞




摘要:首先介紹了ECER139乘用車制動輔助系統(BAS)測試工況,分析了BAS測試系統及方法,提出了一種基于ECER139乘用車BAS測試評價方法,并結合大足試驗基地進行BAS實車測試。結果表明,該車輛搭載的BAS系統滿足ECER139的要求,且具有BAS系統的車輛比沒有BAS的車輛能獲取更大的制動率或者使ABS完成作用。
關鍵詞:制動輔助系統(BAS);評價方法;制動率;ABS中圖分類號:U463.55
收稿日期:2022—03—04DOI:10.19999/j.cnki.1004-0226.2022.05.020
通過研究發現,當駕駛員在緊急情況時,不能有效采取措施,而制動輔助系統則可借助油門和制動系統上的感應器,來判斷駕駛者對油門踏板剎車踏板的操作過程。若駕駛者的腿或腳部力量并不足,或者系統判斷當前力度并不能達到安全制動效果,此時制動輔助系統(BAS)系統便會在不到1 s的時間內把制動力增至最大,使車輛及時、有效地完成制動。
因此,一種BAS測試評價方法可以檢測車輛BAS性能的好壞,為企業、消費者提供更安全的出行,降低碰撞事故的破壞性,還可為汽車企業提供實際道路測試和數據分析、系統改進分析等,提供汽車全生命周期鏈的調研、對比驗證、設計開發等,從而保障乘員的安全。該系統能立刻建立起最大的剎車壓力,以達到可能的最高的剎車效果,并制止交通事故的發生,從而安全出行"。
1 ECE R139乘用車BAS測試工況
1.1A型系統測試
加速車輛至需要制動的速度,緩慢踩下制動踏板,當速度達到設定的目標速度后,自動停止測試,并得到(2±0.5)s減速度區間曲線。之后的參考測試中,駕駛員需要控制踏板速度,使減速度曲線上升段完全落入該區間曲線以內。進行5次試驗后,得到maF曲線、a_ABS、P_ABS、F_ABS以及限制范圍曲線。
1.2B型系統測試
對于B類BAS,還需要單獨完成BAS驗證測試,即將車輛加速至100 km/h以上,以最快速度踩下制動踏板,并保持踏板力位于F_ABS50P和F_ABS70P之間,直至停止測量。自動得到a_BAS結果,可根據結果判斷是否滿足標準要求(大于0.85xa_ABS)。
2 BAS測試系統及方法
2.1 BAS系統測試原理
借鑒國際一流檢測設備試驗能力,通過購置全球頂尖專用測試設備,經過多輪論證,形成制動輔助系統(BAS)測試評價方法。測試設備由RT高精度慣導定位模塊、固定基站和GPS天線、imc數據采集模塊、ABD駕駛機器人、油門機器人、制動機器人等組成,測試系統原理如圖1所示。其中,高精度慣導定位模塊,用于提供車輛準確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號23;固定基站和GPS天線是固定基站通過GPS差分定位,以將所述固定基站的絕對精度定位到2 cm級別;數據采集系統用于實時采集并存儲測試車輛和被測車輛信息,保存功能測試數據;ABD駕駛機器人、油門機器人、制動機器人等主要根據ECE R139標準的試驗方法進行試驗(包括車輛加速、制動等)。
2.2 BAS系統測試軟件
首先根據ECE R131標準中的試驗方法在imcFAMOS Professional 軟件和imc STUDIO 軟件中進行編程,然后imc設備采集數據,并通過后處理軟件分析BAS評價指標,如a_ABS、F_ABS等。
其中,F_ABS是車輛為達到最大減速度所施加的最小踏板力,在這種情況下,ABS功能是完全作用的。a_ABS則是車輛在ABS完全作用過程中的減速度。
3 一種制動輔助測試系統及方法
首先將高精度慣導系統、ABD駕駛機器人等設備通過can線與imc數采設備連接;接著將踏板力計一頭固定在被測車輛制動踏板上,另一頭通過轉接頭鏈接到imc數采設備上;將拉線位移傳感器也接入imc數采設備。
然后根據樣車情況選擇待測試的BAS類型,A型BAS需選擇制動減速度法或制動壓力法。B型BAS試驗先進行參考試驗,再進行BAS驗證試驗。
a.A型系統,指具有BAS功能的車啟動激活ABS所需的踏板力比沒有BAS功能所需的力小。
b.B型系統,指具有BAS的系統會提高壓力來獲得最大制動率或者使ABS完全作用。
c.根據廠家提供的aT、FT、PT值,在框中輸入對應的參數輸。
d.選擇制動觸發方式:勾選“踏板力觸發”則制動通過駕駛員踩制動踏板的踏板力觸發開始(20N),推薦采用踏板力觸發。取消勾選則制動通過設置的制動初速度觸發開始。設置試驗末速度參數,點擊“準備”按鈕,連接設備并開始預采集。
e.點擊“通道歸零”按鈕,進入通道歸零頁面,點擊“去皮”可對相應通道進行歸零,如踏板力,縱向加速度自動歸零。
4 BAS實車測試
根據標準ECE R139中的試驗方法開展試驗,根據樣車BAS系統進行A型或者B型試驗。主要包括試驗設備、試驗條件、設備布置、試驗方法等,以及獲取的試驗數據進行處理和試驗結果分析。
4.1試驗車輛
選取某M1類樣車進行試驗。該客車是B型BAS系統,樣車如圖2所示。
4.2試驗條件
a.試驗道路:依據ECE R139標準要求,試驗道路選擇中國企業大足試驗基地ABS制動道路開展試驗,該ABS制動測試道路全長2000m,寬16m,瀝青鋪裝,路面干燥,不平度均勻無突變,測試車道旁邊無車輛、障礙物或者靜止物體,滿足試驗條件及項目需求。
b.風速:實際測試過程中風速都是小于5m/s,滿足試驗要求。
c.汽車技術狀況:按標準規定要裝備整齊汽車各總成、部件、附件等裝置含工具,并安裝在廠家規定位置,按該車設計技術條件的規定進行調整車況。輪胎氣壓也應符合設計條件下,誤差不超過邊界條件壓力范圍的3%。
d.汽車的載荷:車輛應為空載狀態。
4.3試驗結果
根據樣車BAS系統進行參考車速測試和驗證試驗測試,參考車速測試結果見表1,驗證試驗測試結果見表2。
根據試驗結果可知,對于B型系統來說,系統通過一個相對較快的制動踏板速度來判斷當前處于緊急情況,具有BAS系統會提高壓力來獲得最大制動率或者使ABS完全作用。在t=t。+0.8s的時間到車速降低到15km/h的時間保持至少0.85xa_ABS的平均減速度(a_BAS),滿足要求。
在測試過程中,由表2可知,駕駛員快速制動踏板,模擬緊急制動,使ABS完全作用。且|aBAsI≥85%x|aABsl,結果表示B型BAS功能滿足要求。
5 結語
通過充分研究并借鑒國際一流檢測設備試驗發現,持續完善的制動輔助系統(BAS)測試評價方法,能有效促進中國汽車工業水平整體提高和健康持續發展,能更加系統全面地為商用車消費者以及商用車行業服務。
參考文獻:
[1]王飛,王寶國.某車型制動踏板感性能改進及試驗驗證[J]汽車實用技術,2022,47(1):123—126.
[2]熊泰然.高精度多MEMS陀螺儀設計及濾波算法研究[D].上海:中國科學院大學,2021.
[3]黃冬.高精度光纖陀螺儀的研究[D].西安:西安石油大學,2019.
[4]馮贊,張鑫,王子龍,等.汽車制動輔助系統的測試與評價[J].客車技術與研究,2021,43(5):49—52.
[5]王天利,劉苑,海超,等.乘用車制動踏板感覺仿真研究[J].農業裝備與車輛工程,2013(11):32—35.
[6]劉亞歐,付旺,王剛,等.制動踏板感覺評價客觀方法研究[J].中國汽車,2021(1):45—48.
作者簡介:
周海紅,男,1982年生,整車測試工程師,研究方向為整車性能評價。