R140法规对电子稳定控制ESC的要求及测试方法（中）

1.什么是电子稳定控制ESC系统

2.R140的适用范围和定义

3.R140对ESC的要求

4.R140规定的ESC测试条件

5.R140规定的ESC测试流程

6.仿真工具和仿真验证

3.3 性能要求      

在根据第4段的试验条件和第5.9段的试验程序进行的每次试验中，装配ESC系统的车辆应满足第3.3.1段和第3.3.2段的方向稳定性标准。

在根据第5.9.4段进行的每次转向角输入为5A或更大但有限制的试验中（其中A是第5.6.1段计算的转向机器人角度），应满足第3,3.3段的响应性标准。如果车辆按照第4段进行了物理测试，则可以通过仿真来证明该车辆类型的版本或变体的符合性，该仿真应符合第4段的测试条件和第5.9段的测试程序。模拟器的使用在第6段中定义。

3.3.1 在完成正弦驻车转向输入1s后（下图中的时间T0+1）测量的横摆角速度，在同一测试运行期间，不得超过方向盘角度改变标志后记录的横摆角速度第一峰值 (ψPeak）的35%。

3.3.2 在完成正弦驻车转向输入1.75s后（上图中的时间（T0+1.75）测量的横摆角速度，在同一测试运行期间，不得超过方向盛角度改变标志后记录的横摆角速度第一峰值 (ψPeak) 的20%。
       3.3.3 在转向开始BOS (Begin Of Steer)后1.07s计算时，车辆重心相对于其初始直线路径的横向位移，对于最大质量不超过3500kg车辆应至少为1.83m，对于最大质量大于3500kg的车辆应至少为1.52 m。 BOS在第5.11.6中定义。       

横向位移的计算是利用车辆重心横向加速度测量时间的双重积分进行的，公式如下：

可允许使用替代测量方法，前提是其证明至少与双重积分方法相当的精度水平。       积分操作的时间t=0是转向开始的瞬间，称为转向开始 (BOS)。

        3.3.4 ESC故障检测
       车辆应配备ESC故障标识，向驾驶员提供任何影响车辆ESC中控制或响应信号的生成或传输的故障警告。
        ESC故障说明：
         （a）应满足R121法规的相关技术要求；
        （b）除（c）中另有规定外，当存在故障时，ESC故障指示应点亮。点火锁定系统处于“开”(“运行” ）位置，只要故障存在，故障指示应在第3.3.4段规定的条件下持续点亮；
       （c）除（b）中另有规定外，每次上电时，ESC故障指示都应点亮，作为故障指示灯功能的检查；
       （d）在故障按照第5.10.4段纠正后，ESC故障指示应在下一个点火周期熄灭；      （e）也可用相关系统/功能的故障指示来表示ESC故障，包括牵引力控制TCS、拖车稳定辅助、转弯制动控制和其他使用油门和/或单独扭矩控制等与ESC共享故障指示的类似功能。       起动机联锁装置运行时，不需要启动ESC故障报警。

       第（c）中的规定不适用于在公共空间展示的弹窗提醒。
       制造商可以在闪烁模式下使用ESC故障指示来表示ESC干预和/或ESC相关系统的干预。

        3.3.5 ESC关闭和其他系统控制

      制造商可以设置一个“ESC关闭”控制器，当车辆前照灯开启时，该控制器应点亮，其目的是将ESC系统置于不再满足第3.3段、第3.3.1段、第3.3.2段和第3.3.3段性能要求的模式。制造商还可以为其他对ESC运行有辅助影响的系统提供控制，允许将ESC系統置于不再满足第3.3段、第3.3.1段、第3.3.2段和第3.3.3段性能要求的模式中的任何一种控制，前提是该系统也符合第3.3.5段的要求。

      在每个新的点火循环开始时，车辆的ESC系统应始终返回到满足第3.2段和第3.3段要求的制造商的原始默认模式，而不管驾驶员先前选择了什么模式。然而，在每个新的点火循环开始时，车辆的ESC系统不必返回到满足第3.3.3段要求的模式，如果：
    （a） 车辆采用四轮驱动配置，其效果是将前后轴的驱动齿轮锁定在一起，并在发动机速度和车速之间提供至少1.5的额外齿轮减速，由驾驶员选择用于低速越野驾驶；或者    （b）车辆采用由驾驶员选择的四轮驱动配置，该配置设计用于在雪地、沙地或泥土堆积的道路上以更高的速度运行，并具有将前后轴的驱动齿轮锁定在一起的效果，前提是在该模式下，车辆在第4段规定的测试条件下满足第3.3.1和3.3.2段的稳定性能要求。但是，如果系统在为上一个点火周期选择的驱动配置中具有满足第3.3.1和3.3.2段要求的多个ESC模式，则在每个新的点火周期开始时，ESC应返回到制造商为该驱动配置设置的原始默认ESC模式。

“ESC关闭”控制器的唯一目的是将ESC系统置于不再满足第3.3段、第3.3.1段、第3.3.2段和第3.3.3段的性能要求的模式，该控制器应满足UNECE R121法规的相关技术要求。
      “ESC系统”控制器，其目的是将ESC系统置于不同模式，其中至少一种模式可能不再满足第3.3段、第3.3.1段、第3.3.2段和第3.3.3段的性能要求，应满足UNECE R121法规的相关技术要求。或者，在ESC系统模式由多功能控制器控制的情况下，驾驶员显示器应使用UNECE R121法规中定义的电子稳定控制系统的"关闭“符号向驾驶员清楚地识别该模式的控制位置。
      对另一个系统的控制，其辅助作用是将ESC系统置于不再满足第3.3段、第3.3.1段、第3.3.2段和第3.3.3段的性能要求的模式，不需要用“ESC关闭”符号来识别。（例如：驾驶员由正常模式切换为沙地模式的过程不需要指示开启沙地模式会导致ESC关闭，但开启沙地模式后，ESC关闭，此时仪表应指示ESC关闭）

3.3.6 ESC关闭说明

如果制造商根据第3.3.5段选择安装“关闭或降低ESC系统性能”的控制装置，则应满足第 (a)(b) (c) (d)段的告警要求，以提醒驾驶员注意ESC系统功能的抑制或降低状态。此要求不适用于第3.3.5段（b）中提到的驾驶员选择模式。
     （a）车辆制造商应提供证明，表明车辆己进入使其无法满足第3.3段、第3.3.1段、第3.3.2段和第3.3.3段要求的模式，如果提供了这种横式;
        (b)“ESC关闭”的指示：
               （i）应满足UNECE R121法规的相关技术要求;
               (ii）只要ESC处于使其无法满足第3.3段、 第3.3.1段、 第3.3.2段和第3.3.3段要求的模式，则应保持特续点亮;
               (iii）除（c)（d）段另有规定外，每次上电时，ESC关闭指示都应点亮，作为关闭指示灯功能的检查；             （iv）关闭指示应在ESC系统恢复到制造商的原始默认模式后熄灭。
      （c）当起动机联锁装置运行时，不需要启动“ESC关闭”报警；
     （d）本条第（iii）款的规定不适用于在公共空间展示的弹窗提醒；
      （e）当ESC的功能水平不是制造商最初的默认模式时，制造商可以使用“ESC Off”符号进行指示，即使车辆在该ESC功能水平上符合第3.3段、第3.3.1段、第3.3.2段和第3.3.3段要求。

3.3.7 ESC系统技术留档
      留档包应确认车辆配备了符合本法规中“ESC系统”定义的ESC系统，包括下文中规定的车辆制造商的留档：
       (a）识别所有ESC系统硬件的系统图。该图应识别用于在每个车轮产生制动力矩的组件，以及确定车辆横摆角速度、估计侧滑或侧滑率和驾驶员转向输入的组件；
     （b）足以描述ESC系统基本运行特性的简要书面说明。该说明应包括系统在每个车轮施加制动力矩的能力的概要说明，以及在ESC系统启动期间如何修改推进力矩，并表明即使在没有车轮速度信息的情况下，车辆横摆角速度也是直接确定的。还应具体说明ESC系统可以启动的车辆速度范围和行驶阶段（加速、减速、滑行、ABS或牵引控制启动期间）；

（c）逻辑图。该图需为（b）中的描述提供解释。     （d）转向不足信息。对ESC系统的相关输入以及如何使用相关输入来限制车辆转向不足的概要描述。

4.R140规定的ESC测试条件

4.1 环境条件
       环境温度在0°C至45°C之间。
      SSF>1.25的车辆最高风速不大于10m/s，SSF≤1.25的车辆最高风速不大于5 m/s。

4.2 测试路面
      试验是在干燥、均匀、实心铺装的路面上进行的。不规则和起伏的路面，如倾角和大裂缝，是不合适的。
      除非另有说明，测试路面标称峰值制动系数(PBC)为0.9，可以使用以下任一方法测量：
     (a）美国材料试验学会 (ASTM)E1136标准参考试验轮胎，符合ASTM方法E133790，40mph的速度测试；或     (b）联合国UNECE R13-H法规附件6附录2规定的k检验方法。
       测试路面应平整，连续坡度不大于1%。

4.3 车辆状况
       所有测试均启用ESC系统。
      车辆质量：车辆装载的油箱至少加满90%的容量，总内部负载为168kg，包括测试驾驶员、约59kg的测试设备（自动转向机、数据采集系统和转向机电源），以及所需的配载，以弥补测试驾驶员和测试设备重量的任何不足。
      如有需要，配载应放置在副驾座椅后面的地板上，或如有必要，放置在副驾脚踏区域。所有配载的固定方式应防止其在测试期间脱落。
      轮胎：轮胎充气到车辆制造商推荐的冷充气压力，例如车辆标牌或轮胎充气压力标签上的规定。可以安装内胎以防止轮胎侧面摩擦爆胎。

      外支架：如果认为测试驾驶员的安全有必要，外支架可用于测试。在这种情况下，以下规定适用于静态稳定系数（SSF)≤1.25的车辆：

      (a）行驶质量低于1588kg的车辆应配备“轻型”支架。轻型支架的最大质量应为27kg，最大转动惯量为27kg·m²；      (b）行驶质量在1588kg至2722kg之间的车辆应配备“标准〞支架。标准支架的最大质量应为32kg，最大转动惯量力35.9kg·m²；

      （c）行驶质量大于等于2722kg的车辆应配备“重型”支架。重型支架的最大质量应为39kg，最大转动惯量为40.7kg·m²。
     自动转向机：转向机应能够提供40～60Nm之间的转向力矩。当方向盘速度高达1200°/s时，转向机应能够施加这些力矩。