周海红 程前 周金应 王霞
摘要:首先介绍了ECER139乘用车制动辅助系统(BAS)测试工况,分析了BAS测试系统及方法,提出了一种基于ECER139乘用车BAS测试评价方法,并结合大足试验基地进行BAS实车测试。结果表明,该车辆搭载的BAS系统满足ECER139的要求,且具有BAS系统的车辆比没有BAS的车辆能获取更大的制动率或者使ABS完成作用。
关键词:制动辅助系统(BAS);评价方法;制动率;ABS中图分类号:U463.55
收稿日期:2022—03—04DOI:10.19999/j.cnki.1004-0226.2022.05.020
通过研究发现,当驾驶员在紧急情况时,不能有效采取措施,而制动辅助系统则可借助油门和制动系统上的感应器,来判断驾驶者对油门踏板刹车踏板的操作过程。若驾驶者的腿或脚部力量并不足,或者系统判断当前力度并不能达到安全制动效果,此时制动辅助系统(BAS)系统便会在不到1 s的时间内把制动力增至最大,使车辆及时、有效地完成制动。
因此,一种BAS测试评价方法可以检测车辆BAS性能的好坏,为企业、消费者提供更安全的出行,降低碰撞事故的破坏性,还可为汽车企業提供实际道路测试和数据分析、系统改进分析等,提供汽车全生命周期链的调研、对比验证、设计开发等,从而保障乘员的安全。该系统能立刻建立起最大的刹车压力,以达到可能的最高的刹车效果,并制止交通事故的发生,从而安全出行"。
1 ECE R139乘用车BAS测试工况
1.1A型系统测试
加速车辆至需要制动的速度,缓慢踩下制动踏板,当速度达到设定的目标速度后,自动停止测试,并得到(2±0.5)s减速度区间曲线。之后的参考测试中,驾驶员需要控制踏板速度,使减速度曲线上升段完全落入该区间曲线以内。进行5次试验后,得到maF曲线、a_ABS、P_ABS、F_ABS以及限制范围曲线。
1.2B型系统测试
对于B类BAS,还需要单独完成BAS验证测试,即将车辆加速至100 km/h以上,以最快速度踩下制动踏板,并保持踏板力位于F_ABS50P和F_ABS70P之间,直至停止测量。自动得到a_BAS结果,可根据结果判断是否满足标准要求(大于0.85xa_ABS)。
2 BAS测试系统及方法
2.1 BAS系统测试原理
借鉴国际一流检测设备试验能力,通过购置全球顶尖专用测试设备,经过多轮论证,形成制动辅助系统(BAS)测试评价方法。测试设备由RT高精度惯导定位模块、固定基站和GPS天线、imc数据采集模块、ABD驾驶机器人、油门机器人、制动机器人等组成,测试系统原理如图1所示。其中,高精度惯导定位模块,用于提供车辆准确的方位、水平、位置、速度和加速度等信号23;固定基站和GPS天线是固定基站通过GPS差分定位,以将所述固定基站的绝对精度定位到2 cm级别;数据采集系统用于实时采集并存储测试车辆和被测车辆信息,保存功能测试数据;ABD驾驶机器人、油门机器人、制动机器人等主要根据ECE R139标准的试验方法进行试验(包括车辆加速、制动等)。
2.2 BAS系统测试软件
首先根据ECE R131标准中的试验方法在imcFAMOS Professional 软件和imc STUDIO 软件中进行编程,然后imc设备采集数据,并通过后处理软件分析BAS评价指标,如a_ABS、F_ABS等。
其中,F_ABS是车辆为达到最大减速度所施加的最小踏板力,在这种情况下,ABS功能是完全作用的。a_ABS则是车辆在ABS完全作用过程中的减速度。
3 一种制动辅助测试系统及方法
首先将高精度惯导系统、ABD驾驶机器人等设备通过can线与imc数采设备连接;接着将踏板力计一头固定在被测车辆制动踏板上,另一头通过转接头链接到imc数采设备上;将拉线位移传感器也接入imc数采设备。
然后根据样车情况选择待测试的BAS类型,A型BAS需选择制动减速度法或制动压力法。B型BAS试验先进行参考试验,再进行BAS验证试验。
a.A型系统,指具有BAS功能的车启动激活ABS所需的踏板力比没有BAS功能所需的力小。
b.B型系统,指具有BAS的系统会提高压力来获得最大制动率或者使ABS完全作用。
c.根据厂家提供的aT、FT、PT值,在框中输入对应的参数输。
d.选择制动触发方式:勾选“踏板力触发”则制动通过驾驶员踩制动踏板的踏板力触发开始(20N),推荐采用踏板力触发。取消勾选则制动通过设置的制动初速度触发开始。设置试验末速度参数,点击“准备”按钮,连接设备并开始预采集。
e.点击“通道归零”按钮,进入通道归零页面,点击“去皮”可对相应通道进行归零,如踏板力,纵向加速度自动归零。
4 BAS实车测试
根据标准ECE R139中的试验方法开展试验,根据样车BAS系统进行A型或者B型试验。主要包括试验设备、试验条件、设备布置、试验方法等,以及获取的试验数据进行处理和试验结果分析。
4.1试验车辆
选取某M1类样车进行试验。该客车是B型BAS系统,样车如图2所示。
4.2试验条件
a.试验道路:依据ECE R139标准要求,试验道路选择中国企业大足试验基地ABS制动道路开展试验,该ABS制动测试道路全长2000m,宽16m,沥青铺装,路面干燥,不平度均匀无突变,测试车道旁边无车辆、障碍物或者静止物体,满足试验条件及项目需求。
b.风速:实际测试过程中风速都是小于5m/s,满足试验要求。
c.汽车技术状况:按标准规定要装备整齐汽车各总成、部件、附件等装置含工具,并安装在厂家规定位置,按该车设计技术条件的规定进行调整车况。轮胎气压也应符合设计条件下,误差不超过边界条件压力范围的3%。
d.汽车的载荷:车辆应为空载状态。
4.3试验结果
根据样车BAS系统进行参考车速测试和验证试验测试,参考车速测试结果见表1,验证试验测试结果见表2。
根据试验结果可知,对于B型系统来说,系统通过一个相对较快的制动踏板速度来判断当前处于紧急情况,具有BAS系统会提高压力来获得最大制动率或者使ABS完全作用。在t=t。+0.8s的时间到车速降低到15km/h的时间保持至少0.85xa_ABS的平均减速度(a_BAS),满足要求。
在测试过程中,由表2可知,驾驶员快速制动踏板,模拟紧急制动,使ABS完全作用。且|aBAsI≥85%x|aABsl,结果表示B型BAS功能满足要求。
5 结语
通过充分研究并借鉴国际一流检测设备试验发现,持续完善的制动辅助系统(BAS)测试评价方法,能有效促进中国汽车工业水平整体提高和健康持续发展,能更加系统全面地为商用车消费者以及商用车行业服务。
参考文献:
[1]王飞,王宝国.某车型制动踏板感性能改进及试验验证[J]汽车实用技术,2022,47(1):123—126.
[2]熊泰然.高精度多MEMS陀螺仪设计及滤波算法研究[D].上海:中国科学院大学,2021.
[3]黄冬.高精度光纤陀螺仪的研究[D].西安:西安石油大学,2019.
[4]冯赞,张鑫,王子龙,等.汽车制动辅助系统的测试与评价[J].客车技术与研究,2021,43(5):49—52.
[5]王天利,刘苑,海超,等.乘用车制动踏板感觉仿真研究[J].农业装备与车辆工程,2013(11):32—35.
[6]刘亚欧,付旺,王刚,等.制动踏板感觉评价客观方法研究[J].中国汽车,2021(1):45—48.
作者简介:
周海红,男,1982年生,整车测试工程师,研究方向为整车性能评价。