隨著現(xiàn)代傳感技術(shù)和電控技術(shù)的發(fā)展，各種電子控制系統(tǒng)逐漸應(yīng)用于汽車，其中涉及制動(dòng)系統(tǒng)的包括防抱制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）和再生制動(dòng)系統(tǒng)等，這些電子控制系統(tǒng)均需要各種 試驗(yàn)和評(píng)價(jià)來驗(yàn)證其功能安全。

一、防抱制動(dòng)系統(tǒng)性能試驗(yàn)

ABS 是一種在緊急制動(dòng)或在濕滑路面上制動(dòng)時(shí)，以防止車輪抱死和保證汽車的方向穩(wěn)定性、操縱性及安全性為目的的車輛主動(dòng)安全控制系統(tǒng)。

ABS 是保障汽車試驗(yàn)安全的重要結(jié)構(gòu)，必須在汽車長(zhǎng)時(shí)間、全行程行車制動(dòng)時(shí)保持其性能，因此必須通過安裝有 ABS 的汽車進(jìn)行道路試驗(yàn)來驗(yàn)證。ABS 試驗(yàn)主要依據(jù) GB/T 13594—2003《機(jī)動(dòng)車和掛車防抱制動(dòng)性能和試驗(yàn)方法》規(guī)定進(jìn)行，需要經(jīng)過不同類型路 面的測(cè)試，包括高附著系數(shù)路面試驗(yàn)、低附著系數(shù)路面試驗(yàn)、高低附著系數(shù)對(duì)開路面試驗(yàn)（圖 6-3）和高低附著系數(shù)對(duì)接路面試驗(yàn)，此外，必須分別進(jìn)行空載試驗(yàn)和滿載試驗(yàn)。國(guó)標(biāo)規(guī)定的試驗(yàn)過程依次是能耗試驗(yàn)、附著系數(shù)利用率測(cè)定試驗(yàn)和附加檢查試驗(yàn)。

1、能耗試驗(yàn)

能耗試驗(yàn)用來驗(yàn)證裝備 ABS 的車輛能夠在長(zhǎng)時(shí)間、全行程行車制動(dòng)時(shí)保持其性能，主要針對(duì)氣壓制動(dòng)的車輛。

試驗(yàn)時(shí)，使動(dòng)力裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)，或切斷對(duì)儲(chǔ)能裝置的供能，在附著系數(shù)小于或等于 0.3 的路面上，車輛滿載以不低于 50km/h 的初速度全行程制動(dòng)。在整個(gè)制動(dòng)時(shí)間內(nèi)，間接控制車輪消耗的能量應(yīng)考慮在內(nèi)，且所有直接控制車輪必須處于防抱死系統(tǒng)的控制下。

圖 6-3   高低附著系數(shù)對(duì)開路面試驗(yàn)

接下來，對(duì)行車制動(dòng)連續(xù)進(jìn)行四次全行程制動(dòng)，當(dāng)進(jìn)行第五次制動(dòng)時(shí)，必須保證滿載車輛至少能夠達(dá)到規(guī)定的應(yīng)急制動(dòng)效能。

2、附著系數(shù)利用率測(cè)定試驗(yàn)

該試驗(yàn)用來測(cè)定附著系數(shù)利用率 ε，這是 ABS 的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。首先測(cè)定最大制動(dòng)強(qiáng)度 zAL 和附著系數(shù) kM，進(jìn)而計(jì)算出附著系數(shù)利用率 ε。

（1）最大制動(dòng)強(qiáng)度 ZAL 的測(cè)定

試驗(yàn)時(shí)，接通 ABS，踩下制動(dòng)踏板，確認(rèn)每個(gè)制動(dòng)器都正常工作。以 55km/h 的初速度制動(dòng)，測(cè)定速度從 45km/h 下降至 15km/h 的時(shí)間 t′。制動(dòng)過程中，保證 ABS 全循環(huán)（即ABS 經(jīng)歷一次減壓、保壓、升壓的調(diào)節(jié)過程）。

根據(jù)三次試驗(yàn)的平均值 t′m，計(jì)算 ABS 工作時(shí)的最大制動(dòng)強(qiáng)度 ZAL，其計(jì)算方式如下：

（2）附著系數(shù) kM 的測(cè)定

附著系數(shù) kM 是在無車輪抱死的前提下，由最大制動(dòng)力除以被制動(dòng)車軸（橋）的相應(yīng)動(dòng)態(tài)載荷的商來確定的。

試驗(yàn)前，脫開 ABS 或使其不工作。僅對(duì)試驗(yàn)車輛的單根車軸進(jìn)行制動(dòng)試驗(yàn)，試驗(yàn)初速度為 50km/h。試驗(yàn)時(shí)，逐次增加管路壓力進(jìn)行多次試驗(yàn)來確定車輛的最大制動(dòng)強(qiáng)度 Zm。每次試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保持腳踩制動(dòng)踏板力不變。制動(dòng)強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)車速?gòu)?40km/h 降到 20km/h 所經(jīng)歷的時(shí)間 t 的算術(shù)平均值 tm 來計(jì)算，即

根據(jù)測(cè)得的制動(dòng)強(qiáng)度和未制動(dòng)車輪的滾動(dòng)阻力計(jì)算制動(dòng)力和動(dòng)態(tài)軸荷。驅(qū)動(dòng)橋和非驅(qū)動(dòng)橋的滾動(dòng)阻力分別為其靜載軸荷的 0.015 倍和 0.010 倍。下面以后軸驅(qū)動(dòng)的兩軸車為例進(jìn)行說明。

當(dāng)用前軸制動(dòng)時(shí)，最大制動(dòng)力 Fbf 與前軸動(dòng)態(tài)軸荷 Ffdyn 的計(jì)算方式如下：

若滿足附著系數(shù)利用率 ε ≥ 0.75，則認(rèn)為該 ABS 是符合要求的。

3、附加檢查試驗(yàn)

附加檢查試驗(yàn)的目的是分別考察車輛在不同路面類型條件下緊急制動(dòng)時(shí)，被控車輪的抱死情祝和車輛的方向穩(wěn)定性。

試驗(yàn)時(shí)，脫開發(fā)動(dòng)機(jī)，車輪允許短暫抱死；當(dāng)車速低于 15km/h 時(shí)，車輪允許任意抱死。間接控制車輪在任何車速下都允許抱死，但不應(yīng)影響車輛的行駛穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向性能。試驗(yàn) 時(shí)不必完全制動(dòng)使車輛停下。

（1）單一路面試驗(yàn)

在附著系數(shù)不大于 0.3 和約為 0.8（干路面）的兩種路面上，以 40km/h 和國(guó)標(biāo)規(guī)定的初速度急促全力制動(dòng)。試驗(yàn)過程中，由防抱死制動(dòng)系統(tǒng)直接控制車輪不應(yīng)抱死。

（2）對(duì)接路面試驗(yàn)

1）高附著系數(shù)路面到低附著系數(shù)路面。試驗(yàn)車輛某一車軸以國(guó)標(biāo)規(guī)定的高、低兩種 速度從高附著系數(shù)路面駛向低附著系數(shù)路面，急促全力制動(dòng)，確保 ABS 在高附著系數(shù)路面上全循環(huán)，檢查直接控制車輪未抱死。

2）低附著系數(shù)路面到高附著系數(shù)路面。試驗(yàn)車輛以約為 50km/h 的速度從低附著系數(shù)路面駛向高附著系數(shù)路面，急促全力制動(dòng)，確保 ABS 在低附著系數(shù)路面上全循環(huán)，檢查車輛的減速度在合適的時(shí)間內(nèi)有明顯的增加，且車輛未偏離原來的行駛路線。

3）對(duì)開路面試驗(yàn)

試驗(yàn)開始時(shí)，車輛的左右車輪分別位于不同附著系數(shù)的兩種路面上，車輛的縱向中心平面通過高低附著系數(shù)路面的交界線。以 50km/h 的初速度急促全力制動(dòng)，檢查直接控制車輪未發(fā)生抱死，輪胎的任何部分均未越過此交界線。

試驗(yàn)過程中，允許進(jìn)行轉(zhuǎn)向修正，但轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角在最初 2s 內(nèi)不應(yīng)超過 120°，總轉(zhuǎn)角不應(yīng)超過 240°。

此外，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)有專門的報(bào)警信號(hào)裝置，當(dāng)任何影響到該系統(tǒng)功能和性能要求的電器故障或傳感器工作不正常時(shí)，應(yīng)以專門的光報(bào)警信號(hào)向駕駛員報(bào)警，因此應(yīng)有指 示燈檢查試驗(yàn)。

當(dāng)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)失效時(shí)，剩余制動(dòng)效能應(yīng)達(dá)到一定性能，即相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的該車輛在行車制動(dòng)傳能裝置的部件失效時(shí)的性能。對(duì)于掛車，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)的剩余 制動(dòng)效能至少應(yīng)達(dá)到該類掛車滿載時(shí)行車制動(dòng)規(guī)定性能的 80%。因此，還應(yīng)進(jìn)行剩余制動(dòng)效能試驗(yàn)。

防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的工作受到磁場(chǎng)或電廠的不利影響時(shí)應(yīng)能正常工作，應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車輛進(jìn)行抗電磁干擾試驗(yàn)。

二、再生制動(dòng)系統(tǒng)性能試驗(yàn)

對(duì)于純電動(dòng)汽車，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn) QC/T 1089—2017《電動(dòng)汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)要求及試驗(yàn)方法》來驗(yàn)證其功能安全，確保再生制動(dòng)系統(tǒng)不影響車輛的制動(dòng)效能。此外，還通過該試驗(yàn) 得出制動(dòng)能量回收效能。

1、制動(dòng)安全性試驗(yàn)

制動(dòng)安全試驗(yàn)需要測(cè)試可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)在不同 SOC 條件下汽車制動(dòng)效能的恒定性，選取車輛分別處于以下 3 種狀態(tài)來進(jìn)行試驗(yàn)：

1）車輛完成充電或 SOC 在 95％以上。

2）車輛放電，完成 1/3 等速續(xù)駛里程。

3）車輛放電，完成 2/3 等速續(xù)駛里程。

本試驗(yàn)要求車輛空載，制動(dòng)初速度為車輛最高車速的 80%，且不能超過 160km/h。試驗(yàn)時(shí)，首先確認(rèn)溫度最高的車軸上的行車制動(dòng)器的平均溫度處于 65 ~ 100℃ ；在附著良好的水平路面上，先將車輛加速到試驗(yàn)規(guī)定車速以上 5km/h，待車速自然下降到試驗(yàn)規(guī)定車速時(shí)，全力進(jìn)行行車制動(dòng)。車輛從規(guī)定初速度制動(dòng)到 10km/h 過程中，車輪應(yīng)未發(fā)生抱死， 并記錄制動(dòng)距離 S1。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算得出汽車的平均減速度 dm1。

接下來，開啟制動(dòng)能量回收功能，重復(fù)試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算得出這 3 種情況下充分發(fā)出的平均減速度及其標(biāo)準(zhǔn)差 S 和平均值（Mean）。

將標(biāo)準(zhǔn)差 S 與平均值的比值定義為不同 SOC 下電動(dòng)汽車制動(dòng)試驗(yàn)中充分發(fā)出的平均減速度的變異系數(shù)（CV），即 CV = S/Mean。

電動(dòng)汽車在緊急制動(dòng)情況下，制動(dòng)能量回收功能開啟與關(guān)閉時(shí)，制動(dòng)效能應(yīng)不發(fā)生巨大變化，滿足制動(dòng)系統(tǒng)性能要求，且試驗(yàn)得出車輛的平均減速度變異系數(shù)應(yīng)不超過 15%。

2、制動(dòng)能量回收效能試驗(yàn)

制動(dòng)能量回收效能試驗(yàn)的內(nèi)容包括等速法試驗(yàn)和工況法試驗(yàn)，先進(jìn)行等速法試驗(yàn)，主要驗(yàn)證再生制動(dòng)系統(tǒng)的開啟關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)該試驗(yàn)結(jié)果被認(rèn)定為有效時(shí)，再進(jìn)行工況法試驗(yàn)測(cè)試能量回收效能。試驗(yàn)車輛、場(chǎng)地、磨合等條件應(yīng)符合 GB/T 18386.1—2021 中規(guī)定的要求。

（1）等速法試驗(yàn)

試驗(yàn)前開啟制動(dòng)能量回收功能，指定某一車速（60 ~ 80 km/h），進(jìn)行等速法試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)車輛駛過的距離 D0（km）。

然后，關(guān)閉制動(dòng)能量回收功能，以同樣車速進(jìn)行等速法試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)車輛駛過的距離 D′0（km）。

比較 D0 與 D′0。若（D0 ? D′0）/D′0×100% ≤ 3%，則試驗(yàn)結(jié)果有效，可繼續(xù)完成后續(xù)試驗(yàn)（證明制動(dòng)能量功能完全關(guān)閉）；否則無效。

（2）工況法試驗(yàn)

試驗(yàn)前開啟制動(dòng)能量回收功能，按照 GB/T 18386.1—2021 的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)時(shí)測(cè)量動(dòng)力電池的母線電流和電壓，并將回饋電流記為 I（A），將動(dòng)力電池兩端的電壓記為 U（V），試驗(yàn)結(jié)果都以一個(gè) NEDC 測(cè)試循環(huán)的試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算。

在試驗(yàn)循環(huán)結(jié)束時(shí)，記錄試驗(yàn)車輛駛過的距離 D1（km），記為車輛的續(xù)駛里程。

然后，關(guān)閉制動(dòng)能量回收功能，重復(fù)試驗(yàn)步驟。在試驗(yàn)循環(huán)結(jié)束時(shí)，記錄試驗(yàn)車輛駛過的距離 D2（km），記為車輛在關(guān)閉制動(dòng)能量回收功能狀態(tài)下的續(xù)駛里程。

（3）數(shù)據(jù)分析與處理

對(duì)工況法試驗(yàn)結(jié)果可以進(jìn)行以下處理：

1）回收的制動(dòng)能量的計(jì)算方式為