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ARTC操安測試道 & ESC電子式車身穩定系統體驗|InCar癮車報

由於網際網路與行車紀錄器的發逹與廣泛運用,在網路上時常可以看到許多車輛在變換車道或進行緊急閃避時失控打滑的影片,而這些發生意外事故的車輛有很多都是未配備ESC電子動態穩定系統。也許大家在看了影片後會覺得當事人只是運氣比較差而遇到了這種倒楣事,自己應該不會那麼倒楣。但事事難料,現在没發生並不代表未來不會發生。

 

 

根據交通部的100~102年國內高速公路統計資料顯示,這三年共發生了174件事故,造成198人死亡;211人受傷,其中與車輛緊急閃避相關的”未注意前車狀態”及”變換車道/方向不當"共佔了43.68%,比例相當高。而根據國外機構研究,配備ESC系統約可降低34~59%的事故比例。

因此,為了有效降低車禍事故,交通部訂定,從民國107年(西元2018年)1月1日起,在國內販售的新型式小客車都必需配備ESC電子式車身穩定系統,而商用車則是從民國109年(西元2020 年)1月1日起必需配備ESC電子式車身穩定系統才可上市銷售。


▲配備ESC系統的綠色車輛,在緊急閃避動作後依然可保持車身的穩定,沒有配備ESC系統的紅色車輛在遭遇此情形時容易發生打滑失控的狀況。

在這簡單介紹一下什麼是ESC。ESC系統全名為Electronic Stability Control,中文翻譯成電子式車身穩定系統,世界上第一個ESC系統是由德國Bosch研發製造的。ESC是一個電子系統結合煞車系統,用來防止車輛高速超車或是遭遇突發的異物要進行閃避時發生打滑失控情形的電子系統。通常ESC都是和ABS/EBD/BAS/ASR等電子輔助系統相互整合在一起,但由於各家汽車製造商的策略不同,電子式車身穩定系統的名稱也不盡相同,例如:Alfa Romeo、Infiniti稱為VDC。BMW、Jugear和Land Rover稱為DSC。Mercedes-Benz、Chrysler、Citroën、Dodge、Opel和Peugeot稱為ESP。Acura稱為VSA。Ferrari稱為CST。而現在各國法規則統稱為ESC(Electronic Stability Control)。

ESC系統是由電腦、轉向感知器(偵測方向盤轉向角度)、油門偵測控制器、車輪感知器(偵測各個車輪的轉動速度)、側滑傳感器(監測車體繞垂直軸線轉動的狀態)、橫向加速度傳感器(監測汽車轉彎時的離心力)等所組成。當一輛沒有配備ESC的車輛在高速入彎時容易產生轉向過度或轉向不足的現象,而在作出緊急閃避的動作時車輛也容易出現失控的情形。而一輛配備有ESC的車輛在遇到上述情況時,ESC會收集資訊分析車況並對車輪施以煞車力道,同時限制動力的輸出與分配,以修正轉向過度或轉向不足的現象,並可保持緊急閃避動作後的車輛動態穩定性,避免失控的發生。根據研究證實與調查,ESC系統能有效降低30%的車禍死亡率,而50%的單一車輛意外事故,如有配備ESP系統的話都可以有效避免,尤其是車身較高的SUV更需要此配備。

 

由於107年起新車都必需標配有ESC系統,為了提供業界與車廠開發和驗證ESC等車輛電子系統的動態服務測試場地,ARTC財團法人車輛研究測試中心 (Automotive Research & Testing Center)建立了符合全球嚴格規範的操安測試道,並於本月中旬完工,也開放邀請了各家媒體到現場進行介紹、參觀與體驗。

ARTC操安測試道介紹

ARTC打造的測試道是全台第一條由國內自行設計與監造的專業測試跑道,於2013年8月動土開工,,它共分為”溼地操安測試道”,”乾地操安測試道”,與”動態平台”,統稱為”操安測試道”。


▲”溼地”,”乾地”,”動態平台”三條操安測試道的基本規格,特點以及執行測試的項目。  


溼地操安測試道:由半徑20 m及40 m圓弧串接組成,路面摩擦係數約0.6~0.8,並設置灑水設施可模擬行駛濕滑路面情境,以進行車輛於低摩擦路面的操控性能主觀評價測試。


乾地操安測試道:由半徑20 m ~ 140 m等圓弧串接而成,路面摩擦係數約0.9,並設置半徑100 m、長10 m圓弧、積水1 cm旋迴水漂車道,可進行車輛操控性能主觀評價及轉彎水漂測試。


動態平台操安測試道:為一扇形柏油舖面之平台,規劃有最大迴轉區域為曲率半徑60 m之路徑,以及進入測試平台之加速道。因其測試面積廣闊,可執行較為激烈或需較大緩衝空間的車輛操控測試,如車輛動態穩定系統測試之正弦定頻試驗。
 

ESC檢測程序 

1.ESC狀態確認:

識別標誌燈號檢查/ESC OFF控制裝置確認。基本上就是讓駕駛者知道車輛上的ESC系統是否正常。

2.煞車及輪胎調節程序:

國際測試規範有規定煞車與輪胎要逹到某個程度的磨合,同時輪胎也需逹到工作溫度,避免因煞車系統的冷熱及輪胎的 新舊不同使測試出來的結果不同,而無法判定ESC系統是否符合要求。

3.緩慢增加轉向程序:

•車速80±2 km/h,轉向速率13.5°/s,每次當側向加速度逹0.5g時停止。

•6次測試線性回歸取得側向加速度0.3g之方向盤轉角A值

4.正弦定頻試驗:

•測試前車速:80 km/h

•執行如下圖之方向盤波型轉向測試,類似緊急閃避動作

•方向盤角度從150%的A開始,每次增加50%A,直到方向盤角度逹300°或650%的A時為止。

•左轉右轉須分別執行。

•車輛之横擺角速度(Yaw rate)重心側向位移量應符合法規規定值。


 

横擺角速度(Yaw rate)及重心側向位移量法規要求

横擺角速度(Yaw Rate):代表車身方向的變化速度應該趨於收斂穩定:

►輸入完成後1秒低於35%

►輸入完成後1.75秒低於20%

車輛側向位移量:代表車輛緊急閃避效果

►必須大於1.83m(總重3.5T以下車輛)表示有迴避過障礙物

►必須大於1.52m(總重超過3.5T之車輛)表示有迴避過障礙物


 


▲在正弦定頻試驗後ESC系統的性能必須符合上圖要求,橫擺角速度與車輛側向位移量二向之中只要有一項未逹規定標準就代表該車的ESC系統不符會國際規定。

5.ESC失效偵測確認:

系統失效時應提供燈號指示予駕駛者之相關規定。


▲由於ESC系統的驗證測試過程必須要以精準的控制不斷重複進行不同角度的轉向動作,但人類並無法進行這些高精確性與高重複性的轉向操作,因此,轉向的工作就接給自動轉向裝置來負責,在預先設定好操作指令後,車內的測試人員只要專心控制車輛的速度,當車輛逹到測試要需的速度後按下系統觸發鍵即可讓自動轉向裝置進行精確的方向盤轉向動作。

 

ARTC操安測試道-ESC電子式車身穩定系統展演-ESC啓動

 

 

ARTC操安測試道-ESC電子式車身穩定系統展演-没有ESC系統

 

 

ARTC操安測試道-ESC電子式車身穩定系統展演-ESC啓動

 

 

ARTC操安測試道-ESC電子式車身穩定系統展演-没有ESC系統

 

 

ARTC操安測試道-ESC電子式車身穩定系統展演-濕地操安測試道

 

 

ARTC操安測試道-ESC電子式車身穩定系統展演-乾地操安測試道

 

歐盟(2011/11),美國(2011/9),日本(2014/10)等國家法規目前都已強制規定車輛必須標配有ESC電子式車身穩定系統,而國內最快在則要到107年1月1日才會開始施行該項政策。雖然,在有了ESC系統後遇到突發狀況將會多一份保障,但ESC系統並不是萬靈丹,它還是有其極限,若是速度太高超過它的極限車輛一樣會失控甚至翻車。因此,養成良好的駕駛習慣,遵守交通規則與法定速限,行車保持安全距離,隨時注意車輛周圍狀況以及定期為車輛做保養與檢查才是真正安全的不二法門。
 

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