ISO 13674-12023 道路車(chē)輛中心操縱量化的試驗(yàn)方法第1部分?jǐn)[動(dòng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)發(fā)展報(bào)告

道路車(chē)輛中心操縱量化的試驗(yàn)方法第1部分：擺動(dòng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)發(fā)展報(bào)告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Testmethodforthequantificationofon-centrehandling—Part1:Weavetest摘要道路車(chē)輛操縱穩(wěn)定性是衡量汽車(chē)主動(dòng)安全性能的核心指標(biāo)，其中"中心區(qū)操縱"（On-CentreHandling）特性直接影響駕駛?cè)嗽诟咚僦本€行駛、車(chē)道保持及微調(diào)修正等日常工況下的駕駛體驗(yàn)與行車(chē)安全。ISO13674-1:2023《道路車(chē)輛中心操縱量化的試驗(yàn)方法第1部分：擺動(dòng)試驗(yàn)》由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）發(fā)布，是當(dāng)前全球范圍內(nèi)評(píng)價(jià)車(chē)輛中心區(qū)操縱特性的權(quán)威基準(zhǔn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了以正弦輸入激勵(lì)進(jìn)行車(chē)輛擺動(dòng)試驗(yàn)（WeaveTest）的試驗(yàn)條件、試驗(yàn)程序、數(shù)據(jù)采集與參數(shù)計(jì)算方法，為整車(chē)制造商、零部件供應(yīng)商及第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)提供了統(tǒng)一的技術(shù)依據(jù)。本報(bào)告系統(tǒng)地論述了該標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)背景、技術(shù)內(nèi)容、修訂沿革、應(yīng)用價(jià)值及未來(lái)發(fā)展方向，旨在為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施、行業(yè)推廣及后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)修訂工作提供參考。報(bào)告指出，隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)和線控底盤(pán)系統(tǒng)的快速發(fā)展，中心操縱量化試驗(yàn)方法將持續(xù)演進(jìn)，向更精細(xì)化的測(cè)試指標(biāo)和更貼近實(shí)際交通場(chǎng)景的評(píng)價(jià)體系方向發(fā)展。關(guān)鍵詞：中心操縱；擺動(dòng)試驗(yàn)；車(chē)輛動(dòng)力學(xué)；操縱穩(wěn)定性；ISO13674；國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)；主動(dòng)安全Keywords:On-CentreHandling;WeaveTest;VehicleDynamics;HandlingStability;ISO13674;InternationalStandard;ActiveSafety1引言1.1研究背景隨著全球汽車(chē)保有量的持續(xù)增長(zhǎng)和道路行駛速度的不斷提升，車(chē)輛的操縱穩(wěn)定性已成為衡量汽車(chē)主動(dòng)安全性能的核心要素。在各類操縱行為中，駕駛?cè)巳粘ｑ{駛所涉及的絕大多數(shù)操作（如高速巡航時(shí)的方向微調(diào)、側(cè)風(fēng)擾動(dòng)下的路線修正、車(chē)道保持等）均發(fā)生在車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的"中心區(qū)"范圍內(nèi)。所謂"中心區(qū)"，是指車(chē)輛以近似直線行駛狀態(tài)時(shí)，方向盤(pán)轉(zhuǎn)角處于較小幅值范圍內(nèi)的區(qū)域。在這一區(qū)域內(nèi)，車(chē)輛轉(zhuǎn)向響應(yīng)的準(zhǔn)確性、線性度及反饋特性直接影響駕駛?cè)说牟倏刎?fù)擔(dān)和安全感受。長(zhǎng)期以來(lái)，行業(yè)內(nèi)對(duì)車(chē)輛操縱穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)主要聚焦于極限工況下的瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)特性，而對(duì)中心區(qū)操縱性能的系統(tǒng)性量化評(píng)價(jià)方法相對(duì)滯后。1990年代末期，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織開(kāi)始著手制定專門(mén)針對(duì)中心區(qū)操縱特性的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，ISO13674系列標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生。其中，ISO13674-1規(guī)定了擺動(dòng)試驗(yàn)（WeaveTest）方法，通過(guò)向車(chē)輛施加特定頻率和幅值的正弦轉(zhuǎn)向輸入，量化評(píng)價(jià)車(chē)輛在中心區(qū)的轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性。1.2標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際地位ISO13674-1:2023由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）下設(shè)的道路車(chē)輛技術(shù)委員會(huì)（ISO/TC22）負(fù)責(zé)制定，是道路車(chē)輛動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)方法領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)被全球主要汽車(chē)生產(chǎn)國(guó)廣泛采用，成為各國(guó)整車(chē)企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)驗(yàn)證、質(zhì)量控制和法規(guī)認(rèn)證的重要依據(jù)。同時(shí)，該標(biāo)準(zhǔn)與ISO13674-2（過(guò)渡響應(yīng)試驗(yàn)）、ISO13674-3（隨機(jī)輸入試驗(yàn)）等系列標(biāo)準(zhǔn)共同構(gòu)成了完整的中心區(qū)操縱量化評(píng)價(jià)體系。2標(biāo)準(zhǔn)概況2.1標(biāo)準(zhǔn)基本信息|項(xiàng)目|內(nèi)容||------|------||標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)|ISO13674-1:2023||標(biāo)準(zhǔn)名稱（中文）|道路車(chē)輛中心操縱量化的試驗(yàn)方法第1部分：擺動(dòng)試驗(yàn)||英文名稱|Roadvehicles—Testmethodforthequantificationofon-centrehandling—Part1:Weavetest||標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)|現(xiàn)行||發(fā)布機(jī)構(gòu)|國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）||分類號(hào)|道路車(chē)輛綜合||發(fā)布日期|2023年11月8日||國(guó)別|國(guó)際組織||語(yǔ)言|英語(yǔ)||版本|第三版（取代ISO13674-1:2010）|2.2標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)與定位ISO13674-1:2023屬于ISO方法論標(biāo)準(zhǔn)體系中的試驗(yàn)方法類標(biāo)準(zhǔn)，旨在為道路車(chē)輛中心操縱特性的量化評(píng)價(jià)提供統(tǒng)一的試驗(yàn)規(guī)程。作為一項(xiàng)國(guó)際通用的基礎(chǔ)性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其在全球范圍內(nèi)具有廣泛適用性和權(quán)威指導(dǎo)意義。該標(biāo)準(zhǔn)的制定和持續(xù)修訂始終遵循以下基本原則：-科學(xué)性：試驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)建立在車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)上，確保測(cè)試結(jié)果的物理意義明確；-統(tǒng)一性：規(guī)定了嚴(yán)格的試驗(yàn)條件、數(shù)據(jù)采集與處理方法，保證不同實(shí)驗(yàn)室、不同時(shí)間測(cè)試結(jié)果的可比性；-可操作性：充分考慮了試驗(yàn)實(shí)施的工程可行性，試驗(yàn)設(shè)備要求在主流測(cè)試機(jī)構(gòu)中均已具備；-廣泛適用性：適用于乘用車(chē)、輕型商用車(chē)等多類道路車(chē)輛，涵蓋不同驅(qū)動(dòng)形式和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型。2.3標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容ISO13674-1:2023規(guī)定了中心操縱量化擺動(dòng)試驗(yàn)的完整技術(shù)規(guī)程，主要包括以下核心內(nèi)容：（1）試驗(yàn)條件標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)地、環(huán)境條件和車(chē)輛狀態(tài)提出了明確要求。試驗(yàn)應(yīng)在干燥、平坦、具有均勻附著系數(shù)的瀝青或混凝土路面上進(jìn)行，風(fēng)速不應(yīng)超過(guò)規(guī)定限值。輪胎氣壓應(yīng)調(diào)整至車(chē)輛制造商規(guī)定值，試驗(yàn)載荷狀態(tài)需明確記錄。此外，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車(chē)輛預(yù)熱程序、試驗(yàn)起始狀態(tài)等細(xì)節(jié)均作了規(guī)定，以確保測(cè)試結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性。（2）試驗(yàn)程序擺動(dòng)試驗(yàn)的核心操作是在車(chē)輛以規(guī)定速度（通常為100km/h或車(chē)輛最高車(chē)速的70%，取較小值）直線行駛的狀態(tài)下，以規(guī)定的頻率（通常為0.5Hz）和規(guī)定的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角幅值（通常為±10°或使側(cè)向加速度達(dá)到約2m/s2的幅值），向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加正弦波形的轉(zhuǎn)向輸入。試驗(yàn)過(guò)程中需連續(xù)記錄方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、方向盤(pán)力矩、橫擺角速度、側(cè)向加速度和車(chē)速等關(guān)鍵信號(hào)。（3）數(shù)據(jù)處理與評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、去偏移等預(yù)處理的方法，并定義了若干用于量化評(píng)價(jià)中心操縱特性的特征參數(shù)，主要包括：-方向盤(pán)轉(zhuǎn)角-橫擺角速度增益（SteeringAngle-YawRateGain）：反映車(chē)輛在中心區(qū)的轉(zhuǎn)向響應(yīng)靈敏度；-方向盤(pán)轉(zhuǎn)角-側(cè)向加速度增益（SteeringAngle-LateralAccelerationGain）：表征車(chē)輛的整體轉(zhuǎn)向響應(yīng)的線性程度；-方向盤(pán)力矩-轉(zhuǎn)角遲滯（SteeringTorque-AngleHysteresis）：衡量轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的摩擦和阻尼特性；-方向盤(pán)轉(zhuǎn)角-橫擺角速度遲滯（SteeringAngle-YawRateHysteresis）：反映車(chē)輛橫擺響應(yīng)的滯后程度；-方向盤(pán)力矩梯度（SteeringTorqueGradient）：評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)向力感建立的質(zhì)量，在零點(diǎn)附近該指標(biāo)尤為重要。上述參數(shù)共同構(gòu)成了對(duì)車(chē)輛中心區(qū)操縱性能的多維度量化評(píng)價(jià)體系，各參數(shù)從不同角度反映了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)、懸架調(diào)校及輪胎特性對(duì)中心區(qū)操縱品質(zhì)的綜合影響。3標(biāo)準(zhǔn)修訂沿革3.1第一版（ISO13674-1:2003）ISO13674-1的首版于2003年發(fā)布，是基于歐洲汽車(chē)工業(yè)研究協(xié)會(huì)（EARPA）和各大汽車(chē)制造商多年的研究成果凝練而成。該版本確立了擺動(dòng)試驗(yàn)的基本框架，定義了核心試驗(yàn)條件和數(shù)據(jù)處理方法，為全球車(chē)輛中心操縱性能的評(píng)價(jià)奠定了第一份國(guó)際統(tǒng)一的基準(zhǔn)。3.2第二版（ISO13674-1:2010）2010年的第一版修訂主要基于行業(yè)多年應(yīng)用反饋，對(duì)以下方面進(jìn)行了完善：-細(xì)化了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集頻率和濾波要求；-明確了方向盤(pán)轉(zhuǎn)角輸入幅值的確定原則；-增加了關(guān)于試驗(yàn)有效性的判定準(zhǔn)則；-完善了不確定度分析的內(nèi)容。3.3第三版（ISO13674-1:2023）2023年發(fā)布的最新版在繼承前版核心框架的基礎(chǔ)上，結(jié)合近年來(lái)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展和行業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)更新：-擴(kuò)展了數(shù)據(jù)記錄通道的推薦清單，增加了如方向盤(pán)轉(zhuǎn)角速率、路面附著系數(shù)估算值等參數(shù)的采集要求；-完善了關(guān)于試驗(yàn)重復(fù)性評(píng)價(jià)的統(tǒng)計(jì)方法；-更新了對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)道面精度要求的技術(shù)指標(biāo)；-強(qiáng)化了對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分辨率、采樣率和抗混疊濾波的技術(shù)要求。上述修訂使該標(biāo)準(zhǔn)在保持技術(shù)連續(xù)性的同時(shí)，充分適應(yīng)當(dāng)代汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的需求。4標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)價(jià)值與應(yīng)用4.1在車(chē)輛開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用ISO13674-1:2023在整車(chē)開(kāi)發(fā)全流程中發(fā)揮著重要作用。在概念設(shè)計(jì)階段，該標(biāo)準(zhǔn)提供的評(píng)價(jià)指標(biāo)可作為目標(biāo)設(shè)定基準(zhǔn)，幫助工程團(tuán)隊(duì)將主觀駕駛感受指標(biāo)轉(zhuǎn)化為客觀可測(cè)量的工程參數(shù)。在底盤(pán)調(diào)校階段，工程師可利用擺動(dòng)試驗(yàn)的量化結(jié)果指導(dǎo)懸架、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化。在樣車(chē)驗(yàn)證階段，該標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計(jì)凍結(jié)和投產(chǎn)簽字提供了客觀判據(jù)。4.2在質(zhì)量控制與認(rèn)證中的應(yīng)用該標(biāo)準(zhǔn)不僅適用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，也廣泛用于生產(chǎn)一致性檢查和供應(yīng)商質(zhì)量評(píng)價(jià)。部分國(guó)家和地區(qū)在車(chē)輛型式認(rèn)證中已將ISO13674-1的試驗(yàn)方法作為評(píng)價(jià)車(chē)輛操縱性能的參考方法。第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)也普遍采用該標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展委托測(cè)試和市場(chǎng)監(jiān)督抽查。4.3在智能駕駛時(shí)代的應(yīng)用前景隨著高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動(dòng)駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，中心區(qū)操縱性能的評(píng)價(jià)邊界正在拓展。對(duì)于搭載車(chē)道保持輔助（LKA）、車(chē)道居中控制（LCC）等功能的車(chē)輛，系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制輸入與駕駛?cè)耸至χg的交互作用，對(duì)安全性和舒適性均有重要影響。ISO13674-1所提供的試驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)參數(shù)可為上述系統(tǒng)的控制策略優(yōu)化和控制品質(zhì)評(píng)價(jià)提供重要的參考基準(zhǔn)。5主要參與單位介紹ISO13674-1:2023的制定和修訂工作由ISO/TC22（道路車(chē)輛技術(shù)委員會(huì)）下屬的SC9（車(chē)輛動(dòng)力學(xué)與底盤(pán)系統(tǒng)分技術(shù)委員會(huì)）負(fù)責(zé)組織，WG3工作組具體承擔(dān)，制定過(guò)程匯聚了來(lái)自全球主要汽車(chē)生產(chǎn)國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)的專家學(xué)者。其中，德國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)（VDA，VerbandderAutomobilindustrie）及其下屬的技術(shù)委員會(huì)在標(biāo)準(zhǔn)的歷次修訂中發(fā)揮了核心引領(lǐng)作用。德國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)是歐洲最具影響力的汽車(chē)行業(yè)組織之一，代表德國(guó)整車(chē)制造商和零部件供應(yīng)商的整體利益。VDA下設(shè)多個(gè)專業(yè)技術(shù)委員會(huì)，其中底盤(pán)與車(chē)輛動(dòng)力學(xué)委員會(huì)長(zhǎng)期深度參與ISO/TC22/SC9/WG3的工作。在ISO13674-1:2023的修訂過(guò)程中，VDA承擔(dān)了以下關(guān)鍵工作：-牽頭組織德國(guó)國(guó)內(nèi)的利益相關(guān)方協(xié)調(diào)：匯集大眾、寶馬、奔馳、奧迪等整車(chē)企業(yè)及采埃孚、博世等零部件供應(yīng)商的技術(shù)意見(jiàn)，形成統(tǒng)一的德國(guó)立場(chǎng)文件；-主持多項(xiàng)關(guān)鍵試驗(yàn)驗(yàn)證工作：組織德國(guó)境內(nèi)多家試驗(yàn)場(chǎng)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)開(kāi)展了針對(duì)新修訂草案的比對(duì)試驗(yàn)（Round-RobinTest），驗(yàn)證了修訂內(nèi)容的可操作性和結(jié)果的重現(xiàn)性；-提供了大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)支撐：基于德國(guó)企業(yè)在車(chē)輛開(kāi)發(fā)實(shí)踐中積累的中心操縱試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為標(biāo)準(zhǔn)中評(píng)價(jià)指標(biāo)限值的設(shè)定和試驗(yàn)條件參數(shù)的優(yōu)化提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；-主導(dǎo)技術(shù)編輯工作：承擔(dān)了標(biāo)準(zhǔn)草案主要技術(shù)章節(jié)的起草和編輯工作，特別是在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)適配性、數(shù)據(jù)采集技術(shù)指標(biāo)更新等技術(shù)難點(diǎn)的攻關(guān)中發(fā)揮了決定性作用。此外，日本汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化促進(jìn)中心（JASIC）、法國(guó)汽車(chē)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化局（BNA）、美國(guó)SAEInternational等組織和機(jī)構(gòu)也積極參與了該標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，為標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際適用性和技術(shù)全面性提供了重要保障。6結(jié)論與展望ISO13674-1:2023作為道路車(chē)輛中心操縱量化評(píng)價(jià)領(lǐng)域的權(quán)威國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)二十余年的發(fā)展和完善，已形成了一套科學(xué)、完備且具有高度工程實(shí)用性的試驗(yàn)方法體系。該標(biāo)準(zhǔn)不僅為傳統(tǒng)燃油車(chē)輛的中心區(qū)操縱性能評(píng)價(jià)提供了可靠的量化工具，也為新能源汽車(chē)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)時(shí)代底盤(pán)系統(tǒng)性能的開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證奠定了重要基礎(chǔ)。展望未來(lái)，ISO13674系列標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：第一，面向自動(dòng)駕駛技術(shù)的評(píng)價(jià)需求，中心操縱試驗(yàn)方法將逐步向"人-機(jī)共駕"場(chǎng)景下的交互特性評(píng)價(jià)方向拓展，新的評(píng)價(jià)指標(biāo)將不僅關(guān)注車(chē)輛自身的響應(yīng)特性，還將納入系統(tǒng)控制品質(zhì)和駕駛?cè)?車(chē)輛閉環(huán)交互品質(zhì)的量化考量。第二，隨著線控轉(zhuǎn)向技術(shù)的逐步量產(chǎn)應(yīng)用，傳統(tǒng)的機(jī)械連接轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)方法需要適配線控系統(tǒng)的特性，包括對(duì)方向盤(pán)路感模擬質(zhì)量的評(píng)價(jià)、系統(tǒng)延遲的量化測(cè)量等新內(nèi)容的納入成為未來(lái)修訂的重要方向。第三，虛擬仿真與實(shí)車(chē)試驗(yàn)的結(jié)合將更加緊密。硬件在環(huán)（HIL）和車(chē)輛動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)在中心操縱性能預(yù)測(cè)方面的應(yīng)用日趨成熟，ISO13674系列標(biāo)準(zhǔn)有望在未來(lái)增加關(guān)于仿真與試驗(yàn)相關(guān)性驗(yàn)證的指導(dǎo)性內(nèi)容。第四，標(biāo)準(zhǔn)制定的數(shù)字化和平臺(tái)化趨勢(shì)日益明顯，未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)將更多地以數(shù)據(jù)接口規(guī)范、數(shù)字化測(cè)試流程等方式呈現(xiàn)，以適應(yīng)全球汽車(chē)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求。總而言之，ISO13674-1:2023的發(fā)布不僅是中心操縱試驗(yàn)方法領(lǐng)域的重要里程碑，也為未來(lái)更智能、更安全、更具駕駛品質(zhì)的車(chē)輛產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。建議國(guó)內(nèi)各相關(guān)單位充分重視該標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用與研究工作，積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制修訂活動(dòng)，推動(dòng)我國(guó)從標(biāo)準(zhǔn)跟隨者向標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)者轉(zhuǎn)變，為全球汽車(chē)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)中國(guó)智慧和中國(guó)方案。參考文獻(xiàn)[1]ISO13674-1:2023,Roadvehicles—Testmethodforthequantificationofon-centrehandling—Part1:Weavetest.InternationalOrganizationforStandardization,2023.[2]ISO13674-2:2016,Roadvehicles—Tes