CN113551921A - 一种车辆esc性能测评方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆ESC性能测评方法，包括：以低附着系数路面作为测试场地；在测试场地上基于预设测试要求布设测试场景；基于预设前后轴荷分配比对待测试车辆进行满载，待测车辆轮胎气压为制造商推荐的满载冷态充气压力，待测车辆制动器温度维持在66℃～204℃；将待测车辆轮胎和制动器磨合至测试状态；在待测车辆的ESC关闭和开启状态下，分别以20km/h的起始车速开始，并以5km/h的幅度逐步增加试验车速在测试场景中进行测试；若待测车辆在测试场景中未接触任何标志桩也未偏离试验通道，并且待测车辆前轴中心点与测试场景的偏移距离不超过0.15m，则认定试验有效。弥补了在ESC性能测试评价领域的不足。

Description

一种车辆ESC性能测评方法

技术领域

本发明属于汽车主动安全技术领域，具体涉及一种车辆ESC性能测评方法。

背景技术

汽车电子稳定性控制(Electronic Stability Control，简称ESC)，是一种辅助驾驶者控制车辆的主动安全技术，其能自动对车身的不稳定性进行矫正，在较为常见的转弯、超车、避障等由于横向干扰使车辆容易失去操控性的状况下发挥作用，有助于防止交通事故的发生。据美国高速公路交通安全局(NHTSA)最新分析数据表明,使用ESC能有效减少商用车40％至56％的侧翻，还可有效消除14％的因转向不足或过度而导致的失控碰撞事故。

目前，随着汽车智能化、电动化的不断发展以及消费者对车辆安全性的关注日益提高，加之国家相关标准法规的陆续发布、实施，ESC系统已大量装备于汽车上，使其成为继ABS技术之后，保护车内驾乘人员生命安全的、非常重要的主动安全技术。

而鉴于不同ESC生产厂家的ESC控制策略差异所带来的系统性能优劣性，装备ESC系统的车辆必须满足法规标准要求的性能试验以保证其对车辆极限工况下出现的转向过度(后轴侧滑)、转向不足(前轴侧滑)趋势有足够的干预,使车辆进入稳定工况。然而，在国内外ESC性能测试及评价体系中只涉及系统对车辆过度转向的控制性能测试，均未对在极限工况(或危险工况)下ESC干预不足转向的性能试验及评价指标作明确规定。也就是说，如何有效激发出车辆在危险工况或极限工况下的转向不足趋势,并进行科学合理的对ESC系统转向不足控制性能进行评价已经成为了亟需解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的测评体系不够完善的问题，本发明提供了一种车辆ESC性能测评方法，其具有客观地测试、评价在危险工况下的ESC对于车辆转向不足的控制性能，完善ESC测试评价体系等特点。

根据本发明的具体实施方式提供的一种车辆ESC性能测评方法，包括：

以低附着系数路面作为测试场地；

在所述测试场地上基于预设测试要求布设测试场景；

确定待测试车辆状态，其中包括基于预设前后轴荷分配比对待测试车辆进行满载，待测车辆轮胎气压为制造商推荐的满载冷态充气压力；

将待测车辆轮胎和制动器磨合至测试状态；

在待测车辆的ESC关闭或开启状态下，分别以20km/h的起始车速开始，并以5km/h的幅度逐步增加试验车速在测试场景中进行测试；

若待测车辆在测试场景中未接触任何标志桩也未偏离试验道路，并且待测车辆前轴中心点与测试场景中道路中心线的偏移距离不超过0.15m，则认定试验有效进行数据记录；

获取至少3次有效试验的数据并基于预设评价指标进行性能评价。

进一步地，所述至少获取3次有效试验的数据基于预设评价指标进行性能评价包括：

基于最高入口车速V_max，最大不足转向梯度K_US，转向不足控制改善量和操稳改善程度进行测评，其中：

K_US表示不足转向梯度deg/g，θ表示转向盘转角deg，λ表示转向传动比，ω为横摆角速度deg/s，L为轴距m，V为车速m/s，a_y为侧向加速度m/s²；

转向不足控制改善量为：

即车辆ESC系统打开和关闭状态下的转向不足的对比。

操稳改善程度为：

即在最高有效测试速度下的车辆ESC系统打开和关闭状态下的操纵稳定性的对比。

进一步地，所述车辆ESC性能测评方法还包括基于所述最高入口车速进行ESC控制品质评价，包括最高入口车速在40km/h与V₀之间的最大值至60km/h之间时，待测车辆得分率为60％至100％之间的线性插值，其中V₀为待测车辆ESC激活时的最低进入车速。

进一步地，所述以低附着系数路面作为测试场地包括：

测试场地的路面附着系数μ不大于0.3，测试场地的长度不小于125m，宽度不小于6m。

进一步地，在所述基于预设前后轴荷分配比对待测试车辆进行满载包括：

待测车辆满载的前后轴荷分配比为0.3至0.35。

进一步地，所述将待测车辆轮胎和制动器磨合至测试状态包括：

首先以0.2g的侧向加速度绕半径为30m的圆顺时针、逆时针各行驶两圈；

然后在56km/h的初速度下以0.5g至0.6g的平均减速度将待测车辆制动到静止；

将上述两步骤重复进行20次以将待测车辆轮胎和制动器磨合至测试状态。

进一步地，所述车辆ESC性能测评方法还包括：

若待测车辆在特定车速下，连续5次试验失败则终止试验并记录相应的车速。

进一步地，所述车辆ESC性能测评方法还包括：

待测车辆在测试场景中进行车道变换前以不同的车速行驶时，待测车辆的横摆角速度在+0.5°/s至-0.5°/s范围内。

本发明的有益效果为：通过采用低附着系数路面作为测试场地；在测试场地上基于预设测试要求布设测试场景；确定待测试车辆状态，其中包括基于预设前后轴荷分配比对待测试车辆进行满载，待测车辆轮胎气压为车辆制造商推荐的满载冷态充气压力，待测车辆制动器温度维持在66℃～204℃；将待测车辆轮胎和制动器磨合至测试状态；在待测车辆的ESC关闭或开启状态下，分别以20km/h的起始车速开始，并以5km/h的幅度逐步增加试验车速在测试场景中进行测试；若待测车辆在测试场景中未接触任何标志桩也未偏离试验通道，并且待测车辆前轴中心点与测试场景的偏移距离不超过0.15m，则认为试验有效进行数据记录；获取至少3次有效试验的数据并基于预设评价指标进行性能评价。实现了在低附着系数路面，更易激发车辆在危险状态下的不足转向趋势，满载轴荷配比布置较为容易地触发车辆的不足转向趋势，并在转向不足情况下的ESC预设评测指标的指导下进行评测，从而能够更加客观地测试、评价在危险工况下的ESC对于车辆转向不足的控制性能，以弥补在ESC性能测试评价领域的不足，完善ESC测试评价体系。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例提供的车辆ESC性能测评方法的流程图；

图2是根据一示例性实施例提供的测试场景俯视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参照图1所示，本发明的实施例提供了一种车辆ESC性能测评方法，包括：

101、以低附着系数路面作为测试场地；

在低附着系数路面工况下的测试试验，更能客观反映并评价ESC对车辆转向不足的控制效果。一般要求路面附着系数μ≤0.3，测试区域长度≥125m，宽度≥6m。

102、在测试场地上基于预设测试要求布设测试场景；

参照图2所示，一般采用比较常用的双移线测试场景进行测试场景的构造，其中总共由三段由塑料标桩构成的路段构成，在入口处的路段的标桩构成的路段的宽度为3米，中间路段的宽度为3.25米，末段的宽度为3.5米，三个路段的总长度为125米，其中中间段的边线的标桩和其他两段的边线相齐平，试验在待测车辆的ESC开启和关闭状态下分别进行。

103、确定待测试车辆状态，其中包括基于预设前后轴荷分配比对待测试车辆进行满载，待测车辆轮胎气压为制造商推荐的满载冷态充气压力；

车辆状态主要包括载荷状态：车辆满载，固定牢靠防止滑动，且满足前后轴荷分配比为0.3～0.35的要求，即满足载荷“前轻后重”的要求；轮胎气压状态：轮胎气压为车辆制造商推荐的满载冷态充气压力；使得能够更为容易地触发车辆的不足转向趋势，与以往测试有明显差别。

104、将待测车辆轮胎和制动器磨合至测试状态；

待测车辆首先以0.2g的侧向加速度绕半径为30m的圆行驶，顺时针、逆时针各行驶两圈；然后在56km/h的初速度下、以0.5g～0.6g的平均减速度将车辆制动到静止，以上两个步骤共重复进行20次从而将待测车辆的轮胎和制动器温度维持在66℃～204℃。

105、在待测车辆的ESC关闭或开启状态下，分别以20km/h的起始车速开始，并以5km/h的幅度逐步增加试验车速在测试场景中进行测试；

试验开始时，为保证试验安全，从20km/h的起始车速开始，以5km/h的幅度逐步增加试验车速。试验过程中，尽量将车辆运行轨迹控制在双移线轨道中，在第一个标志桩处尽量保持加速踏板位置不变(触发记录该瞬间的车速，即评价指标：入口车速)且全程不采取制动操作(除非车辆达到失稳状态)，仅通过调整方向盘来控制车辆。在ESC系统关闭、开启两种状态下分别进行测试。

106、若待测车辆在测试场景中未接触任何标志桩也未偏离试验道路，并且待测车辆前轴中心点与测试场景中道路中心线的偏移距离不超过0.15m，则认定试验有效进行数据记录；

如果车辆在通过试验通道的过程中，未接触任何标志桩，也未偏离试验通道，则认为试验有效，并在测试通过后通过测试设备记录各项测量数据(车速、制动压力信号、方向盘转角、横摆角速度)及行驶轨迹。

107、获取至少3次有效试验的数据并基于预设评价指标进行性能评价。

在具体实施时，在每个试验车速下至少进行3次有效试验，并且在两个入口方向都应进行相应的测试试验，从而获得更加全面的测试数据。

在具体进行评价时基于最高入口车速V_max，最大不足转向梯度K_US，转向不足控制改善量和操稳改善程度进行测评，其中：

K_US表示不足转向梯度deg/g，θ表示转向盘转角deg，λ表示转向传动比，ω为横摆角速度deg/s，L为轴距m，V为车速m/s，a_y为侧向加速度m/s²；

转向不足控制改善量为：

操稳改善程度为：

因为在低附着系数路面下的双移线避障行驶工况中，能够在不触碰标志桩且不偏离行驶轨迹的前提下，“进入车速”的高低能直接体现ESC对车辆转向不足的控制性能，所以可以以最高入口车速进行ESC控制品质评价，包括最高入口车速在Max(40，V₀)至60km/h之间时，待测车辆得分率为60％～100％之间的线性插值，其中V₀为待测车辆ESC激活时的最低进入车速。

综上所述，通过采用低附着系数路面作为试验场地更易激发车辆在危险状态下的不足转向趋势，同时试验车辆载荷布置状态为“前轻后重”，前后轴荷分配比为0.3～0.35的要求，该载荷配比布置较为容易地触发车辆的不足转向趋势，同时测试场景也更加符合实际危险工况下的驾驶员避障操作。从而能客观地测试、评价在危险工况下的ESC对于车辆转向不足的控制性能，以弥补国内外在ESC性能测试评价领域的不足，完善ESC测试评价体系。

在本发明的一些具体实施例中，一次完整有效的测试结果，需要待测车辆在车辆进行车道变换前，试验车以不同的试验车速行驶，横摆角速度应在(0°±0.5°)/s范围内。试验车辆沿标记好的试验路线行驶，确保前轴中心点与试验路线的中心线的偏移距离不超过±0.15m。在此条件下进行相应的评测，参照下表所示：

其中V₀为ESC激活时的最低进入车速；

最高进入车速在Max(40，V₀)～60km/h之间时，得分率在60％～100％之间线性插值，比如测试车速为56km/h，经线性插值后得分率为0.92，品质档级为B。

可以理解的是，本领域技术人员可根据实际试验测试情况对品质档级进行划分，本发明在此不做限制。

本发明上述实施例所提供的车辆ESC性能测评方法，通过采用低附着系数路面作为试验场地更易激发车辆在危险状态下的不足转向趋势，同时试验车辆载荷布置状态为“前轻后重”，前后轴荷分配比为0.3～0.35的要求，该载荷配比布置较为容易地触发车辆的不足转向趋势，同时测试场景也更加符合实际危险工况下的驾驶员避障操作。从而能客观地测试、评价在危险工况下的ESC对于车辆转向不足的控制性能，以弥补国内外在ESC性能测试评价领域的不足，完善ESC测试评价体系。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种车辆ESC性能测评方法，其特征在于，包括：

以低附着系数路面作为测试场地；

在所述测试场地上基于预设测试要求布设测试场景；

确定待测试车辆状态，其中包括基于预设前后轴荷分配比对待测试车辆进行满载，待测车辆轮胎气压为制造商推荐的满载冷态充气压力；

将待测车辆轮胎和制动器磨合至测试状态；

在待测车辆的ESC关闭和开启状态下，分别以20km/h的起始车速开始，并以5km/h的幅度逐步增加试验车速在测试场景中进行测试；

若待测车辆在测试场景中未接触任何标志桩也未偏离试验道路，并且待测车辆前轴中心点与测试场景中道路中心线的偏移距离不超过0.15m，则认定试验有效进行数据记录；

获取至少3次有效试验的数据并基于预设评价指标进行性能评价。

2.根据权利要求1所述的车辆ESC性能测评方法，其特征在于，所述至少获取3次有效试验的数据并基于预设评价指标进行性能评价包括：

基于最高入口车速V_max，最大不足转向梯度K_US，转向不足控制改善量和操稳改善程度进行测评，其中：

K_US表示不足转向梯度deg/g，θ表示转向盘转角deg，λ表示转向传动比，ω为横摆角速度deg/s，L为轴距m，V为车速m/s，a_y为侧向加速度m/s²；

转向不足控制改善量为：

操稳改善程度为：

3.根据权利要求2所述的车辆ESC性能测评方法，其特征在于，还包括基于所述最高入口车速进行ESC控制品质评价，包括最高入口车速在40km/h与V₀之间的最大值至60km/h之间时，待测车辆得分率为60％至100％之间的线性插值，其中V₀为待测车辆ESC激活时的最低进入车速。

4.根据权利要求1所述的车辆ESC性能测评方法，其特征在于，所述以低附着系数路面作为测试场地包括：

测试场地的路面附着系数μ不大于0.3，测试场地的长度不小于125m，宽度不小于6m。

5.根据权利要求1所述的车辆ESC性能测评方法，其特征在于，在所述基于预设前后轴荷分配比对待测试车辆进行满载包括：

待测车辆满载的前后轴荷分配比为0.3至0.35。

6.根据权利要求1所述的车辆ESC性能测评方法，其特征在于，所述将待测车辆轮胎和制动器磨合至测试状态包括：

首先以0.2g的侧向加速度绕半径为30m的圆顺时针、逆时针各行驶两圈；

然后在56km/h的初速度下以0.5g至0.6g的平均减速度将待测车辆制动到静止；

将上述两步骤重复进行20次以将待测车辆轮胎和制动器磨合至测试状态。

7.根据权利要求1所述的车辆ESC性能测评方法，其特征在于，还包括：

若待测车辆在特定车速下，连续5次试验失败则终止试验并记录相应的车速。

8.根据权利要求1至7任一项所述的车辆ESC性能测评方法，其特征在于，还包括：

待测车辆在测试场景中进行车道变换前以不同的车速行驶时，待测车辆的横摆角速度在+0.5°/s至-0.5°/s范围内。

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