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研究与探索Research and Exploration ·监测与诊断
宝马mini汽车中国设备工程 2019.05 (下)
随着营运车辆安全问题越来越受各方重视,一些主动安全功能在车辆上的应用也越来越广泛。其中,汽车电子稳定控制系统ESC (Electronic Stability Control 简称)在国内乘用车上已得到了广泛的应用,但与轻型汽车相比,客车ESC 试验标准的研究较为迟缓。客车安装的ESC 是一种基于防抱死系统ABS 、电子制动系统EBS 建立起来的一种用于改善驾驶行为的转动调节系统,该系统可以有效避免过度转向和转向不足等危险驾驶姿态,使车辆能稳定通过行驶路段。安装在商用车上的ESC 系统主要由威伯科(WABCO)和克诺尔(KNORR)2家公司提供,国内能具备自主知识产权的ESC 产品少之又少。相关研究表明,商用车因质心高而导致其侧倾稳定性较差容易发生侧翻失稳,因此,ESC 电子稳定系统针对不同的失稳状态,涉及2个功能:防侧翻稳定性控制(Roll Stability Control,RSC)、方向稳定性控制(Directional Stability Control,DSC:也可以称为YC)。通过限制或降低发动机输出扭矩,或者对车轮进行制动保持车辆稳定,不同点是RSC 通过感应侧向加速度,DSC 通过提供过感应横摆角速度来进行相应功能运行。1 国外客车ESC 测试方法
美国。NHTSA 于2015年颁布了FMVSS136《商用车汽车电子稳定性系统》,该法规主要针对最大总质
量超贵11793kg 的牵引车和客车,采用J—turn 试验评价车辆侧翻稳定性,但对于方向稳定性的控制功能并未给出测试方法和评价指标。
加拿大。加拿大公路局参照ISO 7401标准进行法规要求,并且通过ISO3888《车道急剧改变操纵用试验车道:双移线变道》、ISO11026《重型商用车和公共汽车侧倾稳定性试验方法》、ISO14792《重型商用车和公共汽车稳态回转试验方法》、ISO1493《重型商用车和公共汽车侧向瞬时相应试验方法》、ISO 《车道急剧改变操纵用试验车道:双移线变道》来进行辅助验证。上述基本试验方法通过了对功能适当调整后可用于商用车ESC 的方向稳定性和侧翻稳定性的测试评价。
欧洲。法规ECE R13罗列出的测试工况如下:(1)方向控制试验工况。圆周半径减小试验、阶跃转向输入试验、正旋停滞试验、J—turn 试验、分离路面单移线试验、双移线试验、鱼钩试验、脉冲输入试验;(2)侧翻控制试验工况。稳态回转试验、J—turn 试验。虽然有对方向控制和侧翻控制的规定,但并未给出不同工况、不同车辆类型的具体测试方法,其实际情况由认证公司和厂家协商决定。
新宝来报价及图片客车ESC 测评方法分析研究
刘亚欧,陈曦,陈玉祥
(中汽研汽车检验中心(天津)有限公司,天津 300000)
摘要:本文简要介绍电子稳定控制系统的测评方法,主要针对GB JT/T1094—2016中关于营运客车电子稳定性控制系统的试验方法和性能评价进行了分析。
关键词:测试方法;营运客车;电子稳定控制系统
中图分类号:U467 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2019)05(下)-0096-03
2 国内客车测试方法
国内对于商用车尤其是客车领域的ESC 从研发、匹配和测试认证都相对滞后于国外。对此,由交通部牵头在2016年制定颁布了JT/T1094—2016《营运客车安全技术条件》,并在附录A 中明确要求了营运客车ESC 相关测试要求及测试方法。本文主要针对JT/T1094—2016中附录A 中要求,进行测试场景及测试平台搭建及数据处理进行论述。2.1 测试场景
测试环境温度2~40℃,最大风速不超过5m/s。试验车辆按照车辆满载且保证每个座位上固定68kg 的载荷,其他载荷合理安置在行李舱中。试验应在干燥坚实路面上进行,其附着系数至少为0.9,单一坡度且坡度≤1°。由于本标准测试方法为J—turn 试验,因此,测试路线有如下要求:试验车道中心线包括22.9m 直线和半径45.7m,角度为120°的圆弧,直线段车道宽3.7m,弯道宽4.3m。试验应顺时针、逆时针分别进行验证,测试路线图如图
1。
图1 测试路线
2.2 测试设备
为保证试验的一致性及精准性,试验执行机构采用英国ABD 公司生产的转向机器人,整车运动数据采集使用牛津陀螺及德威43数采,为提高定位精度,采用以达到精准的路径跟随。另外,为保证试验过程安全,车辆需要安装防翻支架以防止突发状况确保人员,仪器及车辆安全。仪器如图2~4。
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中国设备
工程
Engineer ing hina C P l
gs4phevant
中国设备工程 2019.05 (下)
图2 转向机器人 图3 陀螺及数采
图4 试验车辆安装防翻支架状态
森雅s80发动机2.3 测试方法
确定参考车速。采用主次增加车速的方法分别进行顺时针和逆时针2个方向的J—turn 型试验。2个方向的试验车速均从32km/h±1.6km/h 开始,恒速通过测试道路,然后以1.6km/h 的车速主次递增,直到E
SC 激活行车制动或者车轮偏离车道为止。判断是否激活行车制动通过监测,对于气压制动车辆(气室压力≥34k Pa 、维持时间≥0.5s 的液压车辆)来说,制动管路压力≥172k Pa 、维持时间≥0.5s。当某一初始参考车速进行顺时针和逆时针2个方向的J—turn 试验时确保每个方向4次试验中至少2次试验可以激活ESC 功能,从而认定该速度为参考车速。
发动机扭矩减小量试验。在以确定的参考速度,进行顺时针和逆时针2个方向J —turn 试验,每个方向进行4次,每次试验时一旦车辆进入弯道,驾驶员将全油门加速直至车辆经过整个弯道。每次发动机输出扭矩和驾驶员需求扭矩均从车载通信网络或者车辆控制器局部网(CAN)总线读取。
防侧翻控制能力试验。以最高车速既1.3倍参考车速和48km/h 中的较大值,顺时针和逆时针分别确定。通过初始位置后,驾驶员全油门工作,激活ESC 采用行车制动,降低车速并保持车道。每次试验过程中,当车速低于进入弯道时车速4.8km/h 时,驾驶员松开加速踏板。2.4 性能要求及评价指标
车道保持能力。车辆分别以恒定的初始参考车速和参考车速进行4次J —turn 试验,至少2次满足车轮不偏离车道;发动机扭矩减小量:当车辆进入弯道后1.5s 至车辆离开弯道过程中,至少0.5s 的时间,发动机输出扭矩于驾驶员需求扭矩相比至少降低10%,且不偏离车道,在发动机扭矩减小量的试验过程中,ESC 使发动机减小的激活点是所测得的驾驶员需求扭矩和发动机扭矩开始分离的点;防侧翻控制能力:车辆以相同车速进入弯道,应至少6次满足要求:(1)车辆进入弯道后3s 时刻车速应≤47km/
h;(2)车辆进入弯道后4s 后车速应≤45km/h;(3)任何车轮不偏离车道且ESC 激活行车制动。针对ESC 抗侧翻性能,由于控制策略,系统匹配不一致,从而会导致产生的性能结果不同,单一通过速度降低量来评判存在一定局限性,另外,客车在满载状态下重心偏高,现有J—turn 评价只针对抗侧翻性,对于路面转向失控等方面缺少可靠评价。2.5 某车型试验数据展示
现选取某车型进行客车ESC 试验,由于营运客车ESC 试验危险性较高因此安装了适用于客车的防翻支架。图5中A 、
B 、
C 、
D 线分别代表从CAN 总线读取的整车参数。A 代表ESC
是否激活(激活为“1”,反之为“0”),B 代表行车制动是否激活(激活为“1”,反之为“0”),C 代表发动机输出扭矩,D 代表驾驶员需求扭矩;曲线代表发动机输出扭矩与驾驶员需求扭矩的比值关系图。通过本测试图可知,限扭关系及ESC
和行车制动信号是否激活。可以看出,输出在激活ESC 之后,输出扭矩持续下降,直至为0,满足标准对于发动机降扭需求,并且发动机输出扭矩与驾驶员需求扭矩相比降低了10%且持续时间>0.5s。
图5 扭矩测试界面
图6中主要反映各行车气室压力,有利于通过数值判断是否实际激活行车制动,A
代表左前,B 代表右前,C 代表左后,D 代表右后。图6反映出当车辆激活行车之后各气室的
气压变化曲线。
mpv比较图6 气室压力测试界面该测试界面是通过DEWSoft 软件生成,易于操作,并且可以直观显示试验所需数据,如实时车速、扭矩、气压数据,从而方便快捷地判别每次试验数据的准确度,见图7。
人马一体zoom图7 完整测试界面3 结语
各国对于ESC 测试方法及评价手段在不同法规中存在
一定差异,在未来如何进行有效整合,提出通用的评价规程对于推动营运车辆的安全性能的发展至关重要。由于国内营运车辆ESC 性能测试技术相对于国外还比较落后,自主研发能力及市场化产品的推广刚刚起步。基于国内特殊交通道路环境,政府应鼓励支持国内企业在ESC 系统上的创新研究,
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中国设备工程 2019.05 (下)
企业自身也要逐渐加大科研投入,完善测试评价方法体系,从而推动国内法规进程,进而有效地降低交通事故率,保证人民财产安全。
参考文献:
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石油化工装置,是石油材料综合开发与运用的基础部分。随着我国石油化工生产范围的逐步拓展,石油化工装置材料的质量和工作效率也越来越受到社会的关注。研究表明,加强对石油化工装置中的密封垫片质量进行管理,有助于减少石油生产中的损耗,延长化工生产装置的使用寿命。关于石油化工装置中密封垫片的选用及失效泄露原因,在提升现代石油生产效率中占有突出性地位。1 密封垫片设计密封机理
法兰、垫片、螺栓是石油装置中较常见的辅助性材料。其中,法兰是石油装置加工中的弹性阻隔槽,它主要负责在石油装置中液体注入时,为液体提供1个小包的引导渠道。而垫片是整体连接结构的一部分,可在法兰和螺栓之间进行间隔调节,并依据法兰、螺栓的实际需要调整垫片的长度、宽度、材质。
如果将石油化工装置中的法兰、垫片、螺栓看作是一个整体,则法兰与螺栓就是支撑整体的外部覆盖结构,而垫片则是整体中的连接部分。因此,密封垫片是确保石油化工装置中的核心结构,直接决定了石油化工装置的整体做功效果。2 石油化工装置中密封垫片种类及选用方法2.1 非金属类垫片
非金属类垫片较常见,也是现代化工装置中应用较广泛的化工垫片形式,其形式包括:橡胶垫片、聚四氟乙烯垫片、以及石墨垫片3种。
橡胶垫片。是以橡胶材质为主的垫片,该类垫片是以密封性较好的硅橡胶、橡胶等材料为主制成的金属垫片,具有密封性好、柔软度高等特征。实际化学生产与应用过程浅析石油化工装置中
密封垫片失效泄漏原因
周锋
(中国石油宁夏石化公司,宁夏 银川 750026)
摘要:密封垫片是机械装置中较常应用的辅助性材料,可增加机械装置连接口的密封性,稳固连接端口,在机械安装中发挥着重要作用。本文以石油化工装置中的密封垫片为例,着重对其实际选用方法和失效泄露的原因进行探究,以达到充分发挥材料辅助性作用、减少化工生产中损耗的目的。
关键词:石油化工装置;密封垫片;失效泄漏
中图分类号:TE65;TQ055.81 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2019)05(下)-0098-02
中,橡胶类垫片可有效解决装置材料实际应用密封性不好的问题,从而达到增加其密封度的效果。
聚四氟乙烯垫片。是以乙烯材料为外部保护层的垫片材料,在橡胶垫片表层覆盖严密性的基础上,增加垫片表层的光泽度和顺滑度,从而确保胶垫的弹性率。若化工装置中所应用的材料需选用厚度要求高、表面光滑的材料作为密封垫片,聚四氟乙烯垫片可作为首选材料。
石墨垫片。是石墨原料经高温加工而成的一种垫片形式。以石墨为材料形成的化工装置材料不仅可满足柔韧性好、受热能力强等特征,也具有较高的化学分子稳定性。该垫片实际应用时,连接装置出现垫片氧化、受腐蚀问题的概率较低。现代化工生产期间,为了实现化工垫片资源的高品质利用,可在化工生产腐蚀性较强的化学装置中选用该种垫片。
以上关于3种垫片实际应用条件的分析与探究,不仅对化工生产给予一定的启发,也是现代化工处理过程不断进行材料优化选择的有效方法。2.2 金属类垫片。
(1)金属包覆垫片及选用。金属包覆垫片为石油化工装置中密封垫片的一种金属垫片,金属材料主要集中于外壳部分。该类垫片的优势,主要体现在“耐高温”“耐腐蚀”“抗压”“密封性良好”4个方面。但长期
使用过程中,垫片极易失去弹性,且复原性能差。如选用不合理,垫片的使用寿命将明显缩短。随着使用时间的延长,密封效果可逐渐下降。为提高垫片的密封水平,预防失效泄露,垫片选用的过程中,建议对法兰的平直度、螺栓的平滑性进行评估。研究发现,[3]谢伯元,朱西产等.ESC 试验方法研究[J].天津汽车.
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