客 车 技 术 与 研 究
第3期 BUS &COACH TECHNOLOGY AND RESEARCH No.3 2020
作者简介：王 卫(1975 )，女，工程师；主要从事传统动力客车及新能源客车标准法规研究及整车认证相关工作㊂
一种ESC 系统在M 3类客车上的应用测试
王 卫，白 玉，刘栓栓，黄 伟
(北京北方华德尼奥普兰客车股份有限公司，北京 100072)
摘 要：分析ESC 系统国内外现状及相关法规标准，介绍某型号的ESC 系统在某M 3类客车上应用的性能测试情况，加深对ESC 系统的认知㊂关键词:ESC ;M 3类客车；应用测试中图分类号:U467.1;U461.91
文献标志码:B 文章编号:1006-3331(2020)03-0060-03
Application Test of a Type of ESC System to M 3Type Coaches
WANG Wei,BAI Yu,LIU Shuanshuan,Huang Wei
(Beijing North Hude Neoplan Bus Co.,Ltd.,Beijing 100072,China)
Abstract :The authors analyze the current status of the ESC system at home and abroad and related regula⁃tions and standards,introduce the performance test of a type of ESC system applied to a M 3coach in order to deepen the understanding of the ESC system.
Key words :electronic stability control;M 3type coach;application test 汽车网联化㊁安全化㊁智能化已成为汽车新的发展方向㊂电子稳定性控制(ESC)系统是现代汽车的一种智能安全系统，它可以在车辆将要失去控制时，通过ECU 控制每个车轮的制动力㊁减少发动机扭矩输出，对车辆实施干预，从而降低车速㊁稳定车身姿态，有效避免车辆在超车㊁躲避障碍物㊁通过弯道等情况下因转向不足或转向过度而发生的侧翻或侧滑事故㊂
1 ESC 系统国内外现状及相关法规标准
在国外，自1995年博世公司首次在奔驰S 级轿车上安装ESC 系统以来，已有越来越多的汽车厂商研制出自己的ESC 系统[1]㊂目前国外的ESC 系统基本已经集成了电子防抱死系统㊁牵引力控制系统等,
技术及产品已经相当成熟㊂而在国内，商用车ESC 系统供应商主要有克诺尔㊁威伯科等外企㊂尽管国内的一些高校和科研机构也在这方面做了一定的研发工作，但目前国产的ESC 系统仍然处于起步阶段，还没有完全掌握自主知识产权的ESC 产品可以装配到车辆上[2]㊂
在美国，美国公路交通安全管理局在2007年颁布FMVSS 126‘汽车电子稳定控制系统“，这是全球范
围内第一部关于ESC 的汽车法规㊂又在2015年颁布FMVSS 136‘重型车车辆电子稳定控制系统“[3-4]，该法规对于ESC 系统性能要求及测试方法作出明确规
定，要求对于最大总质量大于11793kg 的客车，其试验方法应为J-转向试验㊂
在欧洲，欧洲经济委员会推出UN R13附件21‘电子稳定控制系统“标准，规定了商用车辆ESC 系统的技术和试验要求，并且要求自2014年11月起，所有新生产的轻型商用车必须装备ESC 系统㊂
随后日本㊁加拿大等国家也相继颁布ESC 的相关法规和标准[5-6]㊂
在国内，首个ESC 标准GB /T 30677 2014[7]是关于轻型汽车的，于2014年正式发布,2015年7月开始实施㊂针对营运客车，交通部于2016年12月30日发布JT /T 1094 2016‘营运客车安全技术条件“[8]，自2017年4月1日开始实施，其中明确规定，对于车高大于3.7m 的营运客车和总质量不大于3500kg 的营运客车装备电子稳定性控制系统的要求
自2018年4月1日起实施；自2019年4月1日起，所有营运客车均需配备电子稳定性控制系统，并在附录A 中对ESC 系统的性能要求和实验方法作出规定㊂06
2 一种ESC系统及其整车性能测试
2.1 系统的组成
对于ESC系统，威伯科(WABCO)公司有ABS+ ESC和EBS+ESC两种控制型式㊂本文介绍EBS+ ESC控制型式，主要由电子制动系统(Electronic Bra⁃king System简称EBS)㊁方向盘转角传感器和ESC模块3部分组成㊂
其中EBS由中央ECU㊁桥控模块㊁ABS电磁阀㊁制动信号传输器㊁比例继动阀㊁后桥备压阀等零部件组成㊂制动过程中，制动信号传输器将获得的制动减速度输入中央ECU，中央ECU通过内部计算出该减速度对应到各个制动气室需要的制动压力，控制前桥的比例继动阀实施制动，并通过EBS内部CAN总线控制后桥控制模块的ECU，进而控制相应元件输出制动压力进行制动㊂
其方向盘转角传感器可以实时获取客车方向盘的转角角度，并将数据传到中央ECU,ECU对不同情况下对应的角度数据进行记录分析，一旦超出正常范围，将对发动机输出扭矩进行限制，同时控制相关的车轮进行单独制动，矫正车身形态㊂
其ESC模块又对横摆角速度㊁横向加速度等参数进行采集，并通过CAN总线进行通讯㊂经过前期试验标定调试,ESC系统可得出车辆正常稳定情况下的车辆相关参数与车身安全形态的对应关系，从而可以在车身状况不稳定时及时作出相应调整，进行方向控制，防止客车发生侧翻或侧滑事故[9-10]㊂
2.2 整车性能测试
装备该ESC系统的某12m长M3类客车满载，乘员座椅上按照每座68kg进行配重，其他载荷均匀分布固定在行李舱中，要防止滑动㊂轮胎气压为额定满载气压㊂为了防止意外情况的发生，保障人员安全，客车还配置了防翻支架㊂
本试验环境温度为25℃㊁最大风速3m/s，依据JT/T1094 2016[8]附录A中要求确定参考车速，并以同样车速(偏差范围为±1.6km/h)采用J-转向试验对车辆的车道保持能力㊁发动机扭矩减小量㊁防侧翻控制能力进行测试评估,J-转向试验车道包括22.9m的直线和半径为45.7m㊁角度为120°的圆弧，直线与圆弧起止点相切[8]㊂
主要的ESC测试设备有牛津RT3002+RT base ㊁英国ABD SR150转向机器人㊁德维创DEWE-501数据采集系统㊂
1)车道保持能力㊂车道保持能力测试结果见表1㊂
表1 车道保持能力标准要求及试验结果
JT/T1094 2016标准要求试验结果
车辆分别以恒定的初
始参考车速和参考车速进
行连续4次J-转向试验
时,4次试验中至少有2次
试验满足车轮不偏离车道
的要求㊂
a)顺时针方向：该车以47.0
km/h的参考车速进行连续4次试
验，车轮均未偏离车道㊂
b)逆时针方向：该车以46.5
km/h的参考车速进行连续4次试
验，车轮均未偏离车道㊂
2)发动机扭矩减小量㊂发动机扭矩减小量测试结果见表2，测试过程中发动机的实际输出转矩曲线如图1所示㊂
表2 发动机扭矩减小量标准要求及试验结果
JT/T1094 2016标准要求试验结果
在连续4次试验中，至
少有2次满足以下要求:
a)车辆进入弯道后
1.5s至车辆离开弯道过程
中，至少有连续0.5s的时
间，发动机输出扭矩与驾驶
员需求扭矩相比至少降低
10%㊂
b)任何车轮不应偏离
车道㊂
a)顺时针方向：该车以47.0km/h
的参考车速进行连续4次试验，在进入
弯道后1.5s至车辆离开弯道过程中,
发动机输出扭矩与驾驶员需求扭矩相
汽车标志图片大全比最少降低42%，持续时间1.34s，任
何车轮未偏离车道㊂
b)逆时针方向：该车以46.5
km/h的参考车速进行连续4次试
验，在进入弯道后1.5s至车辆离开
弯道过程中，发动机输出扭矩与驾驶
员需求扭矩相比降低41%，持续时
间1.22s，任何车轮未偏离车道
㊂
图1 发动机的实际输出转矩曲线
3)防侧翻控制能力㊂防侧翻控制能力测试结果见表3，测试过程中车辆的速度变化曲线如图2所示㊂
16
第3期 王 卫，白 玉，刘栓栓，等：一种ESC系统在M3类客车上的应用测试
表3 防侧翻控制能力标准要求及试验结果
JT /T 1094 2016标准要求
试验结果
在连续8次试验过程中，车辆以相同车速进入，应至少6次能满足以下要求: a)车辆进入弯道后3s 时刻，车速不应超过47km /h㊂ b)车辆进入弯道后4s 时刻，车速不应超过45km /h㊂ c)任何车轮不应偏离车道㊂
d)ESC 激活行车制动㊂
连续8次试验均满足以下要求:
a)进入弯道后3s 时刻，其中顺时针车速最大为42km /h，逆时针车速最大为41km /h㊂ b)进入弯道后4s 时刻，其中顺时针车速最大为39km /h，逆时针车速最大为38km /h㊂ c)任何车轮未偏离车道㊂ d)ESC 激活行车制动
㊂
图2 速度变化曲线
通过以上检测数据可以看出，配备该ESC 系统的客车在进行J-转向试验时，在驾驶员全力加速的情况下，系统仍能够保证车道不偏离，并且能降低发动机扭矩和车辆速度，保证车身稳定，各项性能指标均能达到JT /T 1094 2016[8]中附录A 的要求，能够有效降低客车在转弯㊁超车等情况发生时的危险[11-12]㊂
3 结束语
我国关于重型车的ESC 系统国家标准法规目前仍处于空白状态，对于低附㊁坡度较大等复杂路面，仍
缺乏有效的测试评价方法㊂装备ESC 系统对保障车辆安全运行具有重要的作用，相关技术需要更深入的分析与研究㊂参考文献:
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收稿日期:
2020-01-17
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