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| 标准编号 | GB/T 38185-2019 (GB/T38185-2019) | | 中文名称 | 商用车辆电子稳定性控制系统性能要求及试验方法 | | 英文名称 | Performance requirements and testing methods for electronic stability control system (ESC) for commercial vehicles | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | T24 | | 国际标准分类 | 43.040.40 | | 字数估计 | 14,134 | | 发布日期 | 2019-10-18 | | 实施日期 | 2020-05-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 38185-2019: 商用车辆电子稳定性控制系统性能要求及试验方法
GB/T 38185-2019 英文名称: Performance requirements and testing methods for electronic stability control system (ESC) for commercial vehicles
1 范围
本标准规定了商用车辆电子稳定性控制系统的术语和定义、一般要求、性能要求、试验条件、试验
方法。
本标准适用于装备了电子稳定性控制系统的最大设计总质量大于3500kg的M2 及M3、N2、N3 类
车辆。
注:电子稳定性控制系统缩略语形式为ESC,以下使用该缩略语。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 12428 客车装载质量计算方法
GB/T 12549 汽车操纵稳定性术语及其定义
GB 12676-2014 商用车辆和挂车制动系统技术要求及试验方法
GB/T 13594-2003 机动车和挂车防抱制动性能和试验方法
GB/T 26987-2011 道路车辆 路面摩擦特性测定
GB/T 30677 轻型汽车电子稳定性控制系统性能要求及试验方法
3 术语和定义
GB/T 12549和GB/T 30677界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
ESC制动
ESC发出指令对任何车轮施加制动,制动压力持续至少0.5s且压力至少达到34kPa(气压制动系
统)或172kPa(液压制动系统)。
4 一般要求
ESC应具有以下功能:
a) 能够按照某种控制逻辑来对所有车轮1)单独施加制动力矩;
1) 同组内间接控制车轮与直接控制车轮视为同一车轮。
b) 除以下情形外,在加速、滑行以及减速(包括制动)等整个行驶的各个阶段都能正常工作:
1) 驾驶员关闭ESC;
2) 车速低于20km/h;
3) 系统自检已经完成并且车辆处于7.8.2规定的驱动状态下不大于2min;
4) 车辆处于倒车状态;
c) 即使在防抱制动系统(ABS)或驱动防滑(ASR)作用期间也不应影响ESC的正常工作。
5 性能要求
5.1 J转向试验
5.1.1 按7.7.2试验,在每个系列连续4次测试中至少2次满足如下要求:
a) 在被试车辆进入试验起点1.5s后到通过试验结束点期间,ESC应使发动机/驱动电机输出扭
矩比驾驶员请求扭矩降低10%或以上,且至少持续0.5s;
b) 被试车辆的车轮在车辆从试验起点到通过试验结束点的过程中,应始终保持在试验车道内。
5.1.2 按7.7.3试验,在每个系列的8次测试中至少6次满足如下要求:
a) 被试车辆在通过试验起点3s后的速度不应超过47km/h;
b) 被试车辆在通过试验起点4s后的速度不应超过45km/h;
c) 被试车辆的车轮在车辆从试验起点到通过试验结束点的过程中,应始终保持在试验车道内。
5.2 ESC故障监测
5.2.1 车辆应安装ESC信号装置,并在系统发生任何影响到ESC控制、响应信号产生或传输的故障时
向驾驶员报警。
5.2.2 ESC故障信号装置应满足下列要求:
a) 处于驾驶员前方视野范围内,便于驾驶员在驾驶位置检查信号装置的状态是否正常;
b) 在车辆行驶过程中观察时应处于正立状态,其方位如图1所示;
c) 应采用图1所示的表示“ESC故障信号”标识符号之一或“ESC”字样进行指示;
d) 应为黄色或琥珀色;
e) 信号装置点亮后应足够明亮、醒目,使驾驶员在适应环境道路照明条件后,无论白天或者夜晚
驾驶都能清晰观察;
f) 除下述g)的要求外,如果有故障存在,ESC故障信号装置就应点亮;并且,只要点火系统开关
处于“ON”(“RUN”)位置,ESC故障信号装置就应保持常亮,直至故障消除;
g) 除5.2.3规定的情况以外,当点火锁止系统置于“ON”(“RUN”)位置但发动机/驱动电机未运
行时或者当点火锁止系统处于“ON”(“RUN”)和“Start”之间、制造商指定的检查位置时,应点
亮ESC故障信号装置对其进行功能检查;
h) 在按照7.8.4的规定消除故障后,车辆点火系统再次启动时,ESC信号装置应熄灭;
i) 也可用于指示与ESC相关系统/功能的故障,包括牵引力控制系统、挂车稳定性辅助系统、弯
道制动控制系统、其他利用节气门和/或对各车轮扭矩进行独立控制并与ESC共用部件的类
似功能。
5.2.3 当启动系统处于互锁状态时,ESC故障信号装置不必启动。
5.2.4 5.2.2g)的要求不适用于在共用区显示的信号装置。
5.2.5 制造商也可采用故障信号装置的闪烁模式提示ESC处于工作状态。
5.3 ESC关闭控制装置和其他系统控制装置
5.3.1 制造商可设置ESC关闭控制装置。该装置在车辆前照灯启动时应点亮,且能够调整ESC的工作模式,使其不再满足5.1.1和5.1.2的性能要求。制造商也可通过其他系统辅助控制ESC的工作模式。只要系统能够满足5.3.2~5.3.4的要求,就允许安装任何使ESC不再满足5.1.1和5.1.2要求的控制装置。
5.3.2 无论驾驶员此前选择了哪种模式,在车辆点火系统重新启动时,车辆ESC都应恢复至满足第
4章和第5章要求的制造商初始默认模式。但在下列条件下,车辆ESC不必在点火系统每次重新启动
时恢复至满足5.1.1和5.1.2要求的模式:
a) 对全轮驱动的车辆,驾驶员选择采用低速、越野行驶模式。该驱动模式能够同时锁止前轴和后
轴的驱动机构,使发动机/驱动电机转速和车轮轮速之间的减速比至少增加1.6。
b) 对全轮驱动的车辆,驾驶员选择在雪地、沙地或灰尘堆积的路面以较高车速行驶的模式。该模
式能够同时锁止前轴和后轴的驱动机构,且在第6章规定的试验条件下能够满足5.1.1和5.1.2
规定的稳定性要求。但如果驾驶员在此前行驶中选择的驱动模式下,ESC具有不止一个能够
满足5.1.1和5.1.2要求的控制模式,则在点火系统重新启动后,ESC应恢复至制造商为该驱
动模式设定的初始默认模式。
5.3.3 如ESC控制装置的作用只是将ESC设置为不再满足5.1.1和5.1.2要求的控制模式,应通过图
2所示的标识符号或“ESCOFF”字样指示。
5.3.4 如ESC控制装置可将ESC设置为不同的控制模式,且其中至少一种模式不再满足5.1.1和5.1.2的
性能要求,应通过图2所示的标识符号指示并在靠近此控制模式的位置标注“OFF”字样。对ESC控制
模式由一个多功能控制装置控制的车辆,当控制装置处于该模式时,应通过驾驶员信息显示系统用5.3.3规定的标识符号或“ESCOFF”字样清晰的显示控制装置处于该模式。
5.3.5 如其他系统的控制装置也可将ESC置于不再满足5.1.1和5.1.2性能要求的模式,则不必采用
5.3.3的方式对其进行指示。
5.4 ESC关闭信号装置
5.4.1 如果制造商按照5.3安装了一个控制装置关闭或降低ESC的性能,则应满足5.4.2~5.4.5的信
号装置要求,以便在ESC功能处于降低的状态时向驾驶员报警。该要求不适用于5.3.2b)所述的由驾
驶员的选择模式。
5.4.2 如果车辆制造商设置了使ESC不满足5.1.1和5.1.2要求的控制模式,应设置一个报警装置,以
便在ESC处于该控制模式时予以指示。
5.4.3 信号装置应满足下列要求:
a) 处于驾驶员前方视野范围内,便于驾驶员在驾驶位置检查信号装置的状态是否正常;
b) 在车辆行驶过程中观察时应处于正立状态,其方位如图2所示;
c) 采用5.3.3规定的ESC关闭标识符号或“ESCOFF”字样指示;也可通过在5.3.3或5.3.5所述
的控制装置、点亮的故障信号装置或其附近标注“OFF”指示;
d) 应为黄色或琥珀色;
e) 信号装置点亮后应足够明亮、醒目,使驾驶员在适应环境道路照明条件后,无论白天或者夜晚
驾驶条件下都能清晰观察;
f) 只要ESC处于不能满足5.1.1和5.1.2要求的模式,信号装置信号就应保持常亮;
g) 除5.4.4和5.4.6规定的情形外,每当点火锁止系统置于“ON”(“RUN”)位置但发动机/驱动电
机未运行或者当点火锁止系统处于“ON”(“RUN”)和“Start”之间、制造商指定的检查位置时,
点亮ESC关闭信号装置对其进行功能检查;
h) ESC恢复至制造商初始默认模式时,信号装置应熄灭。
5.4.4 当启动系统处于互锁状态时,ESC关闭信号装置不必启动。
5.4.5 5.4.3g)的要求不适用于在共用区显示的信号装置。
5.4.6 制造商也可用“ESC关闭”报警等指示除制造商初始默认模式以外的其他功能状态;尽管在此状
态下,仍能满足5.1.1和5.1.2要求。
6 试验条件
6.1 环境条件
6.1.1 环境温度为0℃~45℃。
6.1.2 最大风速不大于5m/s。
6.2 试验路面
6.2.1 试验应在干燥、均匀、坚实的路面上进行。路面起伏、不平整(例如有下沉现象或有较大裂纹
的),不适合进行试验。
6.2.2 除特殊说明外,试验路面峰值制动力系数(PBC)应按GB/T 26987-2011第6章规定在干路面
上测定,其数值应不小于0.8;作为替代,也可按GB/T 13594-2003中5.2.2的方法测定。
6.2.3 试验路面应为单一坡度且坡度不大于1%。
6.2.4 试验轨迹见图3,并且应满足以下要求:
a) 整个测试道路包含一段长度为22.9m直线入口,一段与直线相切的半径为45.7m的弯道。
b) 对于客车,直线道路的宽度为3.7m,弯道的宽度为4.3m。其他车辆,测试道路的宽度为3.7m。
c) 圆弧起始位置为直线道路与弯道的切点,结束位置为120°圆弧对应的点。
d) 图3为逆时针方向的试验轨迹,顺时针方向的试验轨迹与之轴对称。
6.3 车辆状态
6.3.1 所有试验都应在ESC正常工作状态下进行。
6.3.2 车辆所有能打开的部分(门、窗、引擎盖、行李舱门等)除了因安装仪器无法关闭的以外,都应该
处于关闭状态。
6.3.3 试验车按如下要求加载:
a) 牵引车通过挂车加载到满载(见6.3.5),包括测试驾驶员、测试仪器和一个主挂防折叠系统;
b) 货车加载到满载,包括测试驾驶员、测试仪器、辅助轮;
c) 客车按GB/T 12428加载,如果加载后总质量(包括测试驾驶员、测试仪器、辅助轮)小于额定
总质量,额外的装载物可加到行李舱或客舱的地板上,以达到满载,且任一轴荷不应超过额
定值。
6.3.4 试验过程中,变速箱应该处于前进挡位。带有可关闭的发动机/驱动电机制动的车辆,发动机/
驱动电机制动应关闭。
6.3.5 挂车应符合下列要求:
a) 单轴且轴重不超过750kg的平板半挂车可以不带制动。
b) 加载后挂车的质心高度应位于鞍座承载面和鞍座承载面之上610mm之间。
c) 挂车应装有辅助轮。
d) 通过挂车加载到牵引车非转向轴上。挂车载荷不应超过挂车的车轴额定总质量。如果牵引车
的鞍座销是可调的,可通过调整其位置来分配牵引车各车轴的载荷,使轴荷尽量接近且不超过
车轴额定总质量。如果牵引车鞍座销不可调,为了使牵引车轴荷不超过允许的车轴额定总质
量,可以适当减少挂车的载荷。
6.3.6 试验车辆的辅助轮最大设计质量不应超过1134kg(不包括其固定装置)。
6.3.7 试验车辆的轮胎气压应达到生产商规定的额定值。
6.3.8 主挂防叠系统允许牵引车与挂车的最小角度为30°。
6.3.9 若车辆装有可由驾驶员控制的自锁桥系统或者前轮驱动系统,试验时应断开此系统。
6.3.10 装有一个或多个提升桥的车辆,应在提升桥落下的条件下试验。
6.3.11 试验过程中,制动器摩擦片的初始制动温度应在60℃~200℃之间。
7 试验方法
7.1 轮胎气压检查
确认轮胎气压为车辆制造商推荐的冷胎充气压力值。
7.2 信号装置检查
在车辆静止、点火系统开关位于“LOCK”或“OFF”时,将点火系统开关置于“ON”(“RUN”)或进行
信号装置检查的其他合适位置。信号装置检查时,ESC故障信号装置应按5.2.2g)启动;如装有ESC关
闭装置,在信号装置检查时,ESC关闭信号装置也应按5.4.3g)启动。如果报警信号在5.2.4和5.4.5规
定的共用区显示,则不要求进行信号装置检查。
7.3 ESC关闭控制检查
对装备ESC关闭控制装置的车辆,首先使车辆静止、点火系统开关置于“LOCK”或“OFF”,然后将
点火系统开关置于“ON”(“RUN”);开启ESC关闭控制装置,确认ESC关闭信号装置按5.4.3的规定点
亮;将点火系统置于“LOCK”或“OFF”;再次将点火系统置于“ON”(“RUN”),确认ESC关闭信号装置
熄灭,以证实ESC按5.3.2的规定重新开启。
7.4 制动器预处理
7.4.1 按GB 12676-2014中5.1.1.2规定的方法对制动器进行磨合。
7.4.2 在64km/h的初速度下,以3m/s2 的平均减速度将车辆制动至32km/h,重复这个过程,使制
动器温度达到6.3.11规定的温度范围。
7.4.3 在完成7.4.2规定的制动后,应在64km/h的初速度下进行一次全力制动,使车辆的ABS在制
动过程中的主要阶段都处于工作状态。
7.4.4 在完成7.4.3的制动后,以72km/h的车速行驶5min对制动器进行冷却。
7.5 轮胎磨合
驾驶试验车辆沿半径为46m的圆环顺时针方向行驶3圈,然后按逆时针方向行驶3圈;行驶速度
应使车辆产生约1m/s2 的侧向加速度。
7.6 ESC功能确认
系统故障自检结束后,ESC故障指示灯未点亮,确认ESC系统功能已被打开并处于正常工作状态。
7.7 J转向试验
7.7.1 初始基准车速和基准车速确定
7.7.1.1 以32km/h±2km/h的初始车速,逐次增加2km/h,分别进行顺时针和逆时针转向试验,直
到激活ESC制动或者有一车轮偏离出车道。ESC制动激活前0.5s时的车速即各自的初始基准车速。
在试验中如果在圆弧车道的任何一处有轮胎偏离出车道,应以相同的车速重复试验。如果有任一
轮胎再次偏出车道,那么需要以相同的车速连续做4次测试。
7.7.1.2 以7.7.1.1确定的初始基准车速分别进行顺时针和逆时针转向试验来确定各自的基准车速。
每个方向各进行4次连续试验,在4次连续的测试中至少有2次出现了ESC制动,则最小的车速就是
基准车速。如果未满足“至少有2次出现ESC制动”的条件,则初始基准车速增加2km/h,重复进行试
验,直到确定基准车速。
7.7.2 扭矩限制试验
以7.7.1.2确定的基准车速(±2km/h)进行两轮测试,分别按逆时针和顺时针进行4次连续的测
试。每一次测试,从起始点到结束点,驾驶员都应完全将加速踏板踩到底。
7.7.3 侧翻稳定性控制试验
按如下步骤进行侧翻稳定控制试验:
a) 按照顺时针和逆时针方向进行两轮试验;
b) 每次测试之前,最热的制动器摩擦片温度应为60℃~200℃;
c) 每次测试,当ESC降低入口车速超过5km/h,应松开加速踏板;
d) 最大的测试车速为基准车速的130%和48km/h中的较高者,需要分别确定顺时针以及逆时
针转向的最大车速;
e) 每一轮侧翻稳定控制试验,应该以相同的入口车速进行8次连续的测试,车速介于48km/h
和上述d)确定的最大车速之间。
7.8 ESC故障检测
7.8.1 在车辆动力系统关闭状态下,通过切断任意一个ESC部件的电源或断开任意ESC部件间的电
路连接,模拟一个或多个ESC故障。但在模拟任何ESC故障时,都不应断开信号装置和/或ESC控制
装置的电路连接。
7.8.2 在车辆静止、点火(启动)系统开关位于“LOCK”或“OFF”时,将点火(启动)系统开关置于
“Start”位置,起动发动机/驱动电机。最迟在发动机/驱动电机起动后30s驾驶车辆前行,在其行驶速
度达到48km/h±8km/h后行驶至少2min,并进行至少一次左转向、一次右转向操作和一次制动操
作;转向操作应平顺,不应导致车辆丧失稳定性。在完成上述操作后,按5.2确认ESC故障信号装置
点亮。
7.8.3 停车并将点火(启动)系统开关置于“OFF”或“LOCK”位置。5min后,将点火(启动)系统开关
置于“Start”位置,起动发动机/驱动电机。确认ESC故障信号装置再次点亮、提示故障存在并在发动
机/驱动电机停止运转或故障消除前始终保持点亮。
7.8.4 将点火(启动)系统开关置于“OFF”或“LOCK”位置。恢复ESC至正常状态,将点火(启动)系统
开关置于“Start”位置,起动发动机/驱动电机,再次进行7.8.2规定的操作,确认信号装置在相同或相近
的时间内熄灭。
7.9 数据处理
7.9.1 车速以0.1s的周期平滑滤波。
7.9.2 从车辆CAN(控制器局域网络)总线或者通讯网络里收集的扭矩数字信号不需要过滤,模拟信号
需要0.1s的周期平滑滤波。
7.9.3 在发动机/驱动电机扭矩限制试验中,ESC激活扭矩控制的时刻,即驾驶员请求扭矩与发动机/
驱动电机扭矩开始偏离的时刻。扭矩值直接从车辆CAN总线或者通讯网络中获取。扭矩曲线用来确
定ESC扭矩控制激活的时刻。
7.9.4 J转向试验的时间应该参照计时起点,也就是当前面轮胎的中心到达圆弧起点的那一刻;完成测
试也就是当前面轮胎的中心到达圆弧终点那一刻。
7.9.5 行车制动压力处理以0.1s的周期平滑滤波,滤波后的压力数据应以7.9.4定义的计时起点前
0.5s内的平均压力值为零点。
7.10 附加试验
附加试验参见附录A。
附 录 A
(资料性附录)
附 加 试 验
A.1 概述
本附录给出了商用车电子稳定性控制系统进行定圆加速试验和单变道试验的试验方法。
A.2 定圆加速试验
A.2.1 试验场地和道路要求
A.2.1.1 定圆加速试验应在平坦、高附着系数的场地进行。试验场地应足够宽阔,能够确保试验安全。
A.2.2 试验设备
试验设备应能测量并记录行车制动所有制动器的制动压力,对于汽车列车,应能测量并记录挂车控
制阀的控制口压力。
试验设备应能记录时间、车速、转向角度、横摆角速度、侧向加速度、加速踏板开度、发动机/驱动电机扭矩、发动机/驱动电机转速、驾驶员制动请求、ESC工作状态及ESC对发动机/驱动电机扭矩控制。
A.2.3 车辆准备
车辆状态应符合6.3的规定。
A.2.4 试验规程
A.2.4.1 试验应在ESC开启状态下进行。
A.2.4.2 车辆沿着设定的定圆轨道逐渐加速,直到发动机/驱动电......
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