TCSAE 284.1-2022《自动驾驶乘用车线控底盘性能要求及试验方法 第1部分：驱动系统》

ICS43.040

CCST40/49

团体标准

T/CSAEXX-XXXX

自动驾驶乘用车线控底盘性能要求及试验

方法

第1部分：驱动系统

Performancerequirementsandtestmethodsforchassis-by-wireofautomated

passengervehicle

Part1：propulsionsystem

（工作组讨论稿）

（本草案完成时间：202207）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

xxxx-xx-xx发布xxxx-xx-xx实施

中国汽车工程学会发布

T/CSAEXX-XXXX

自动驾驶乘用车线控底盘性能要求及试验方法

第1部分：驱动系统

1范围

本标准规定了自动驾驶乘用车线控驱动系统性能要求及试验方法。

本标准适用于L3级及L4级自动驾驶乘用车，其他车辆可参考使用。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T19596-2017电动汽车术语

GB/T3730.2-1996道路车辆质量词汇和代码

GB/T12534-2009汽车加速性能试验方法

GB7258-2017机动车运行安全技术条件

GB/T18488.1-2015电动汽车用驱动电机系统第1部分：技术条件

GB/T40429-2021汽车驾驶自动化分级

GB/T2977-2016载重汽车轮胎规格、尺寸、气压与负荷

QC/T893-2011电动汽车用驱动电机系统故障分类及判断

GB/T2977-2016载重汽车轮胎规格、尺寸、气压与负荷

3术语和定义

GB/T40429-2021所规定及下列术语和定义适用于本文件。

3.1自动驾驶车辆automatedvehicle

具备3级及以上级别驾驶自动化能力的车辆。

3.2自动驾驶控制器automateddrivingcontroller；ADC

车辆自动驾驶功能的处理单元，可发出控制指令，由硬件和软件共同组成。

3.3线控驱动系统propulsion-by-wiresystem；PBW

使用电子线路和通讯传输等线控技术，接收控制器或驾驶员驱动指令实现车辆动力输出的驱动系

统。

注：在不引起混淆的情况下，本文件中的“线控驱动系统”简称为“系统”。

4一般要求

1

T/CSAEXX-XXXX

4.1系统架构

线控驱动系统一般由驾驶员操作的换挡机构和加速踏板、挡位控制单元、动力控制单元、自动驾驶

控制单元、动力总成组成。典型架构，如图1所示。

Front

RearAxle

Axle

电电电电

电电电电

电电

电电电电电电

电电电电电电电电

电电电电电电

电电电电

电电电电

电电电电电电

图1系统架构示例

4.2功能要求

在车辆运行期间，系统应满足以下功能要求：

a)在车辆最高设计速度以内都能实现线控驱动；

b)支持车辆实现挡位线控控制；

c)车辆在自动驾驶模式下，当驾驶员有效干预车辆获得驾驶权时，系统应退出自动线控驱动状态

并将驱动控制权交给驾驶员；

d)应支持车辆实现故障自诊断功能与跛行故障行车模式。

4.3接口要求

线控驱动系统和自动驾驶控制器之间的接口信号应满足表1、表2要求：

表1自动驾驶控制器发出，线控驱动系统接收

接口信号单位信号分辨率信号值

1请求进入/退出自动驾驶模式--进入自动驾驶模式请求

退出自动驾驶模式请求

2

T/CSAEXX-XXXX

2纵向控制模式--加速度控制模式

扭矩控制模式

踏板控制模式

速度控制模式等

3目标纵向加速度g0.0001g

4目标纵向车速km/h0.001

5目标驱动扭矩Nm0.01

6加速踏板开度%0.01

7目标挡位--PRND

表2线控驱动系统发出，自动驾驶控制器接收

接口信号单位信号分辨率信号值

1驱动系统自动驾驶模式反馈--自动驾驶模式

人工驾驶模式

2驱动系统反馈实时车辆纵向加g0.0001g

速度

3整车车速km/h0.001

4四轮轮速RPM0.1

5驱动系统反馈实时转速RPM0.01

6驱动系统反馈实时扭矩Nm0.01

3

T/CSAEXX-XXXX

7驱动系统故障状态--无故障

1级故障

2级故障

3级故障

4级故障

8加速踏板状态--踩下

释放

9加速踏板开度%0.01

10当前挡位状态--P、R、N、D

5性能要求

5.1起步

按照6.2.1进行起步性能试验，线控驱动系统应支持车辆在不小于10%的坡道上起步行驶，且应支持

车辆在坡道上实现不小于50km/h的速度。

5.2加速

按照6.2.2进行正向加速试验，系统应支持车辆实现不小于3m/s²的最大加速度；按照6.2.3进行反

向加速试验，系统应支持车辆实现不小于1m/s²的最大加速度。

5.3阶跃激励响应

按照6.2.1、6.2.2、6.2.3、6.2.4进行试验，参照图2，线控驱动系统的转矩阶跃激励响应性能应

满足以下要求。

a)驱动响应时间td不大于300ms。

b)驱动执行时间tr不大于500ms。

c)超调量σ不大于0.5m/s²。

d)按不同车辆加速度a,线控驱动系统稳态误差ess应满足：

2

——若0<|a|<1m/s,则ess应不大于0.3m/s²；

——若1<|a|<amax，则ess应不大于0.5m/s²。

e)按不同轮端转矩T,线控驱动系统稳态误差ess应满足：

——若0<|T|<500N.m,则ess应不大于15N.m；

——若500N.m<|T|<Tmax，则ess应不大于转矩指令目标值的3%。

4

T/CSAEXX-XXXX

扭矩/加速度

实际

δ

ess

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

目标

时间

0td

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

tr

图2车辆阶跃激励下驱动响应图

图中：

td——驱动响应时间；

tr——驱动执行时间；

σ——驱动执行过程中最大超调量；

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

ess——驱动稳态误差。

5.4正弦激励响应

按照6.2.5进行试验，在转矩控制模式下，参照图3，线控驱动系统的正弦激励响应性能应满足以下

要求：

a)驱动响应时间tp不大于300ms；

b)目标值和实际值的误差值在±3%之内。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

扭矩/加速度

目标

实际

a

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

0tp

T

图3车辆正弦激励性驱动响应图

tp——驱动指令发出时刻到车辆加速度/扭矩开始发生变化的时间；

中国汽车工程学会2341T——正弦激励周期；中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

5

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

T/CSAEXX-XXXX

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

a——加速度或扭矩幅值。

5.5换挡时间

按照6.2.6进行试验，从换挡指令下发到换挡完成，线控换挡执行时间应不大于500ms。

中国汽车工程学会23416试验方法中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

6.1试验准备

6.1.1车辆条件

试验开始前，应按照如下要求进行准备：

a)检查驱动轴车轮花纹深度和气压。花纹深度不小于1.6mm，轮胎干燥、整洁，不得夹杂杂

中国汽车工程学会2341物，气压符合GB/T2977规定；中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

b)车辆应按制造厂的技术要求进行检查及必要的调整，驱动系统预热至正常工作温度状况，冷

却液温度应达到正常工作温度；

c)对于车辆和驱动系统的正常运行不是必须的设备和部件，如空调、车窗和进气口等，应通过

正常的操作关闭；

d)燃料或动力电池规格应符合制造厂技术条件规定。车辆若装有动力蓄电池，车辆应至少用安

装在试验车辆上的动力蓄电池行驶300km。试验开始前，试验车辆的动力蓄电池应处于完全

中国汽车工程学会2341充电的50%到60%；中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

e)在试验前，将试验车辆加载到试验质量，增加的载荷应均匀分配到乘客舱及行李舱内；

f)测量并记录检测环境的温度、相对温度和大气压力。

6.1.2场地条件

试验路面应为干燥、平整、清洁的沥青路面或混凝土路面，路面附着系数应不小于0.8，平路路面

纵向坡度应不大于1%。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

6.1.3环境条件

试验环境应满足如下要求：

a)环境温度0～40℃；

b)天气干燥、没有降水、降雪；

c)风速不大于3m/s；

d)其他要求按照GB/T12534的规定执行。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

6.1.4试验设备

6.1.4.1数据采集设备

试验用数据采集设备应满足以下要求：

a)速度精度0.1km/h；

b)横向和纵向位置精度0.03m；

6

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

T/CSAEXX-XXXX

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

c)横摆角速度精度0.1°/s；

d)纵向加速度精度0.1m/s2；

e)测试设备应能实现动态数据的采样及储存，采样和存储的频率不小于100Hz。

6.1.4.2试验控制设备

中国汽车工程学会2341试验控制设备与车辆通信连接及通信功能中国汽车工程学会2341均正常。中国汽车工程学会2341

6.2试验内容

6.2.1起步性能测试

应按照如下步骤进行起步性能测试：

a)安装、调试测试设备，开始信号采集；

中国汽车工程学会2341b)试验分别在平路、5%坡道、10%坡道三种路面上进行；中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

c)车辆处于静止状态、初始挡位为P挡，通过试验控制设备发送制动和D挡指令；

d)换挡成功后，松开制动同时分别按照加速度值为0.2m/s2、0.5m/s2和1m/s2（或与加速度

对应的驱动扭矩值）发送驱动指令；

e)到达50km/h目标车速稳定车速后停止发送指令,并安全减速至停车；

f)车辆完全停稳后，停止信号采集，并保存原始数据；

g)试验应往返进行，每个方向至少进行3次，记录试验过程中每次加速时间；

h)处理驱动数据，评价是否满足要求。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

6.2.2正向加速性能测试

应按照如下步骤进行正向加速性能测试：

a)安装、调试测试设备，开始信号采集；

b)车辆在平路上行驶至60km/h，稳定车速2s后，通过测试控制设备分别按照加速度值为1

m/s2、2m/s2、3m/s2（或与加速度对应的驱动扭矩值）发送驱动指令；

c)车辆加速至80km/h，稳定车速2s后停止发送指令,并安全减速至停车；

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

d)车辆完全停稳后，停止信号采集，并保存原始数据；

e)试验应往返进行，每个方向至少进行3次，记录试验过程中每次加速时间；

f)处理驱动数据，评价是否满足要求。

6.2.3反向加速性能测试

应按照如下步骤进行反向加速性能测试：

a)安装、调试测试设备，开始信号采集；

中国汽车工程学会2341b)试验在平路上进行；中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

c)车辆处于静止状态、初始挡位为P挡，通过试验控制设备发送制动和R挡指令；

d)换挡成功后，松开制动同时通过测试控制设备分别按照加速度值为0.2m/s2、0.5m/s2和1

m/s2（或与加速度对应的驱动扭矩值）发送驱动指令；

e)车速到达15km/h，稳定车速2s后停止发送指令,并安全减速至停车；

f)车辆完全停稳后，停止信号采集，并保存原始数据；

g)试验应往返进行，每个方向至少进行3次，记录试验过程中每次加速时间；

中国汽车工程学会2341h)处理驱动数据，评价是否满足要求中国汽车工程学会2341。中国汽车工程学会2341

7

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

T/CSAEXX-XXXX

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

6.2.4加减速切换性能测试

应按照如下步骤进行加减速切换性能测试：

a)安装、调试测试设备，开始信号采集；

b)车辆在平路上加速到80km/h，稳定车速2s后，通过测试控制设备分别按照减速度值为1

m/s2、2m/s2和3m/s2（或与减速度对应的其他制动控制量）发送减速指令；

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

c)待车速降低到40km/h后，停发减速度指令，按照加速度1m/s2、2m/s2和3m/s2（或与加速度

对应的驱动扭转值）发送驱动指令；

d)车辆加速到80km/h，稳定车速2s后停止发送指令,并安全减速至停车；

e)车辆完全停稳后，停止信号采集，并保存原始数据；

f)处理驱动数据，评价是否满足要求。

6.2.5正弦跟随性能测试

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

应按照如下步骤进行正弦跟随性能测试：

a)安装、调试测试设备，开始信号采集；

b)试验在平路上进行；

c)车辆处于静止状态、初始挡位为P挡，通过试验控制设备发送制动和D挡指令；

d)换挡成功后，松开制动同时通过测试控制设备分别按照acc=f(t)=a⋅sin(2π⋅t/T)发送驱动指

令，其中a为目标加速度或者驱动扭矩；

e)测试五个周期后停止发送指令,并安全减速至停车，车辆完全停稳后，停止信号采集，并保存

中国汽车工程学会2341原始数据；中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

f)该试验分三组进行，每组至少进行3次，其中a、T的取值参照表3。

g)处理驱动数据，评价是否满足要求。

表3正弦跟随性能测试加速度对应表

驱动加速度或对应加速度的其他控制

量（扭矩/开度/车速）

222

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会23410.2m/s0.5m/s中国汽车工程学会23411m/s

试验组别

周期T

0.5s第一组第二组第三组

中国汽车工程学会23411s中国汽车工程学会2341第四组第五组中国汽车工程学会2341第六组

2s第七组第八组第九组

6.2.6换挡性能测试

应按照如下步骤进行换挡性能测试：

8

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

T/CSAEXX-XXXX

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

a)安装、调试测试设备，开始信号采集；

b)车辆处于静止状态、初始挡位为P挡，通过测试控制设备发送P-R-N-D换挡指令，观察车辆实际

挡位是否切换成功；

c)各个挡位换挡成功后，停止信号采集，并保存原始数据；

d)处理数据，评价是否满足要求。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

6.3试验数据处理

试验数据处理应满足如下要求：

a)按照GB/T12543数据计算公式计算有效数据的算术平均值、标准偏差和变化系数（标准偏差/

算术平均值）；

b)数据分析记录全面、客观，记录表可参考附录A。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

9

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

T/CSAEXX-XXXX

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

附录A

（资料性）

数据记录表样例

表A.1起步（0-50km/h）性能测试

中国汽车工程学会2341驱动加速度或对应加响应时间中国汽车工程学会2341td执行时间tr超调量σ中国汽车工程学会2341稳态误差ess

测试内容速度的其他控制量扭

矩/开度/车速）

0.2m/s2

上坡10%坡度0.5m/s2

1m/s2

0.2m/s2

中国汽车工程学会2341上坡5%坡度0.5m/s2中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

1m/s2

0.2m/s2

平路0.5m/s2

1m/s2

0.2m/s2

下坡5%坡度0.5m/s2

中国汽车工程学会23411m/s2中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

0.2m/s2

下坡10%坡度0.5m/s2

1m/s2

表A.2正向加速性能测试

驱动加速度或对应加响应时间td执行时间tr超调量σ稳态误差ess

中国汽车工程学会2341测试内容速度的其他控制量中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

（扭矩/开度/车速）

1m/s2

60-80km/h正向

2m/s2

性能测试

3m/s2

表A.3反向加速性能测试

中国汽车工程学会2341驱动加速度或对应加响应时间中国汽车工程学会2341td执行时间tr超调量σ中国汽车工程学会2341稳态误差ess

测试内容速度的其他控制量

（扭矩/开度/车速）

0.2m/s2

0-15km/h反向加

0.5m/s2

速性能测试

1m/s2

10

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

T/CSAEXX-XXXX

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

表A.4加减速切换性能测试

测试内容减速度或对应加速度的其响应时间td执行时间tr超调量σ稳态误差ess

他控制量（扭矩/开度/车

速）

中国汽车工程学会234180-40km/h减1m/s2中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

速性能测试2m/s2

3m/s2

40-80km/h加1m/s2

速性能测试2m/s2

3m/s2

中国汽车工程学会2341表中国汽车工程学会2341A.5正弦跟随性能测试中国汽车工程学会2341

驱动加速度或对应加速度的其他控制量（扭矩/开度/相位延迟

周期时间T

车速）

0.2m/s2

0.5s0.5m/s2

1m/s2