R139法规对制动辅助系统BAS的要求及测试方法（下）

1.R139的适用范围和定义

2.R139对BAS的功能要求

3.R139对BAS的测试要求

4.A类BAS与B类BAS

5.BAS的数据处理6.ABS激活力和减速度确定

5.BAS的数据处理

5.1 模拟数据处理

整个组合传输/记录系统的带宽应不小于30 Hz。

为了对信号进行必要的滤波，应采用4阶或更高阶的低通滤波器。通带宽度（从0Hz到-3 dB的频率f0）不得小于30 Hz。在0 Hz至30 Hz的相关频率范围内，振幅误差应小于±0.5%。所有模拟信号应使用具有足够相似相位特性的滤波器进行处理，以确保滤波引起的时延差在时间测量所需的精度范围内。

注：在对不同频率内容的信号进行模拟滤波时，可能会出现相移。因此，最好使用第5.2段所述的数据处理方法。

5.2 数字数据处理

5.2.1一般考虑       

模拟信号的准备包括考虑滤波器幅度衰减和采样率，以避免混叠误差、滤波器相位滞后和时间延迟。采样和数字化考虑因素包括信号的预采样放大，以尽量减少数字化误差；每个样本的比特数；每个周期的样本数量；采样和保持放大器；以及样本的时间间隔。

附加无相位数字滤波的考虑因素包括通带和阻带的选择，每个通带中的衰减和允许纹波；滤波器相位滞后的校正。应考虑这些因素中的每一个，以实现总体数据采集±0.5%的相对精度。

5.2.2 混叠误差Aliasing errors
       为了避免不可纠正的混叠误差，在采样和数字化之前，应对模拟信号进行适当的滤波。所用滤波器的顺序及其通带应根据相关频率范围内所需的平坦度和采样率进行选择。
        最小滤波器特性和采样率应满足以下要求：
       （a）在0 Hz至fmax=30 Hz的相关频率范围内，衰减小于数据采集系统的分辨率；和
       （b）在采样率的一半（例如：奈奎斯特或“折叠”频率）下，信号和噪声的所有频率分量的幅度都降低到低于系统分辨率。
        对于0.05%的分辨率，在0至30 Hz的频率范国内，滤波器衰减应小于0.05%，在大于采样频率一半的所有频率下，衰减应大于99.95%。        对于巴特沃斯滤波器，衰减由下式给出：

n是滤波阶数；
fmax是相关范围（30 Hz）；
fo是滤波器截止频率；
fN是奈奎斯特或“折叠”频率。        对于四阶滤波器：

        A=0.9995时，fo=2.37*fmax；

       A=0.0005时，fs=2*（6.69*fo），其中fs是采样频率=2*fN。

根据奈奎斯特-香农采样定理，为了完整地恢复原始信号，抽样频率应至少是信号最高频率的两倍。如果抽样频率低于这个临界值，就会出现频率混叠现象，即原始信号中的高频成分会被错误地映射到低频区域，导致信号失真。

5.2.3 用于抗混叠滤波的滤波器相移和时间延迟

应避免过度的模拟滤波，所有滤波器应具有足够相似的相位特性，以确保时间延迟在时间测量所需的精度范围内。

当测量变量相乘形成新变量时，相移尤其重要，因为当振幅相乘时，相移和相关的时间延迟会增加。通过增加fo可以减少相移和时延。只要己知描述预采样滤波器的方程，就可以通过在频域中执行的简单算法来消除它们的相移和延时。
      在滤波器幅度特性保持平坦的频率范围内，巴特沃斯滤波器的相移。可以近似为：
Φ=81*（f/fo）度，适用于二阶
Φ=150*（f/fo）度，适用于四阶
Φ=294*（f/fo）度，适用于八阶

所有滤波器阶数的时间延迟为：

t=（Φ/360）*（1/fo）

5.2.4 数据采样和数字化        在30 Hz时，信号幅度每毫秒变化高达18%。为了将模拟输入变化引起的动态误差限制在0.1%，采样或数字化时间应小于32μs。应同时或在足够短的时间内采集所有要比较的数据样本对或数据样本集。

5.2.5 系统要求
       数据系统的分辨率应为12位（±0.05%）或更高，精度为±0.1%（2磅)。抗混叠滤波器的阶数应为4或更高，相关数据范围fmax应为0～30 Hz。
       对于四阶滤波器，如果随后在数字数据处理中调整相位误差，则通带频率fo(从0Hz到fo）应大于2.37*fmax，否则应大于5*fmax。对于四阶滤波器，数据采样频率fs应大于13.4*fo。

6.ABS激活力和减速度确定

6.1  制动踏板力FABS是给定车辆实现最大减速必须施加的最小制动踏板力，这表明ABS正在完全循环。aABS是第6.8段中定义的ABS减速过程中给定车辆的减速度。

6.2 应缓慢踩下制动踏板（在B类BAS系统的情况下，不激活BAS），持续增加减速，直到ABS完全循环。

6.3  必须在2.0±0.5s的时间范围内达到完全减速度。记录的减速度曲线必须在减速度曲线走廊中心线周围的±0.5s范围内。下图中的示例起源于时间t0，跨越aABS线2秒。一旦达到完全减速，应操作制动踏板，使ABS继续完全循环。ABS系统完全激活的时间定义为制动踏板力达到FABS的时间。测量应在减速增加变化的走廊内。

6.4  应执行五次满足第6.3段要求的有效测试。对于这些有效测试中的每一项，车辆减速度应绘制为记录的制动路板力的西数。以下段落所述的计算只采用速度超过15 km/h时记录的数据。

6.5 为了确定aABS和FABS，应使用2 Hz的低通滤波器，用于车辆减速度和制动踏板力的滤波。

6.6  通过计算五条单独的“减速度与制动踏板力”曲线在1 N制动踏板力增量下的平均减速度，对这五条单独曲线进行平均。结果是平均减速度与制动踏板力曲线，称为“maF曲线〞

6.7  车辆减速度的最大值由“maF曲线”确定，称为amax。

6.8  超过减速值“amax”90%的“maF曲线”的所有值均取平均值。“a〞的值是本法规中提到的AEB激活时的减速度“aABS”。

6.9  制动踏板上足以实现减速度aABS的最小力 (FABS)定义为“maF曲线”上对应于a=aABS的F值。