乘用车转向系统功能安全要求及试验方法编制说明

《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》（征求意见稿）编制说明

《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》

（征求意见稿）

编制说明

一、工作简况

1、任务来源

根据国标委发【2017】77号文《国家标准委关于下达2017年第二批国家标准制修订计划

的通知》，制定推荐性国家标准《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》（计划项目编

号：20171042-T-339）。

2、目的和意义

电动助力转向（EPS）系统作为广泛应用于乘用车上的转向电子控制系统，已成为汽车

转向系统的主流技术。它避免了传统机械转向系统的各种弊端，对于提高汽车的主动安全性

能、操纵性、节约能源、环境保护，以及提升汽车整体稳定性和驾驶员的人身安全具有重要

意义。国内的电动助力转向系统技术开发起步较晚，在技术上和生产水平上与国外企业有一

定差距，尤其是各种样机装车试用时，出现各种各样的功能故障问题，不能确保车辆行驶的

可靠性和安全性。因此，迫切需要引入功能安全的开发理念，在设计开发阶段基于转向系统

的功能，对各种运行场景下的失效模式进行危害分析和风险评估，确定安全目标，提出安全

要求，同时，通过故障注入测试确认转向系统功能在不同运行场景下实现了整车层面的安全

目标。

GB/T34590-2022《道路车辆功能安全》系列标准为避免车辆电控系统因故障而导致车

辆失控、人员伤亡等事故风险，提出了电控系统在全生命周期（设计、开发、生产、运行、

服务、报废）内的功能安全要求，以避免或减轻这些风险。但该标准仅提供了方法论，未涉

及特定电控系统的具体设计指导。

国内参考UNR79制定发布了转向领域的强制性国家标准GB17675-2021《汽车转向系基

本要求》，其中在参考UNR79Annex6框架的基础上，提出了针对功能安全的相关要求，并

提出了明确的转向电子控制系统相关危害的安全要求，包括：整车危害、安全目标、ASIL

等级、安全度量等。并同步制定了GB17675功能安全测试规程，从可操作性方面明确了文档

审核及验证确认试验的实施方案。

关于乘用车转向系统功能安全要求方面的国际国外标准法规尚处于空白状态，无现成标

准可供借鉴。国内基于GB/T34590-2022《道路车辆功能安全》的方法论，开展推荐性国家

标准《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》的制定工作，对乘用车电动助力转向系统

的相关项定义、危害分析和风险评估、功能安全要求、安全分析、安全措施、验证和确认等

进行规范和开发指导。并根据安全接受准则研究，提出了量化的安全度量指标要求作为核心

技术要求。该项标准的制定为GB17675实施及企业正向研发提供了重要参考。

3、主要工作过程

本项目任务下达后，全国汽车标准化技术委员会电子与电磁兼容分技术委员会组织行业

相关单位成立标准起草组，确定中国汽车技术研究中心有限公司为牵头单位，联合30余家国

1

《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》（征求意见稿）编制说明

内外汽车整车企业、转向系统供应商、检测机构、科研院所共同成立标准起草工作组开展标

准研究和起草工作。

2016年6月至今，标准起草工作组开展了调研走访、技术研讨等前期预研工作，并先后

组织召开了多次工作组会议和专题讨论会议。针对标准中涉及的转向系统安全度量等核心评

价指标，开展了多轮摸底试验和大规模试验。具体工作过程如下：

2016年6月28-29日，道路车辆功能安全标准研究制定工作组第九次会议在长春召开，来

自35家单位的50位代表出席了会议。会议讨论了《整车及关键电控系统功能安全ASIL等级及

测试评价规范研究》研究方案，确定首先开展转向系统可控性试验研究，并启动《乘用车转

向系统功能安全要求及试验方法》标准预研工作。

2017年7月26-27日，道路车辆功能安全标准研究制定工作组第十次会议在西宁召开，来

自54家单位的87位代表出席了会议。会议介绍了转向系统可控性试验研究进展情况，2016

-2017年期间，共开展包括高附和低附路面在内的3次试验，并形成《乘用车转向系统功能安

全要求及试验方法》草案初步框架。

2018年7月4-5日在宁夏银川市召开“道路车辆功能安全标准研究制定工作组第十一次会

议”。来自国内外整车企业、零部件企业、汽车电子软件和硬件开发企业、检测机构和科研

院所等57家单位的101名代表参加会议。会议介绍了转向系统可控性试验研究进展情况，基

于我国道路交通状况、驾驶场景、驾驶习惯，选取典型驾驶员，开展EPS系统功能安全试验

研究、数据采集以及数据分析，定义转向系统EPS的可控性C度量指标，形成转向系统EPS整

车层面功能安全评估准则。来自中汽中心、泛亚、博世华域和捷太格特的起草组代表介绍了

《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》标准整体框架、标准正文和各附录的编写思路

和内容，并对所收集的35条工作组反馈意见进行了逐条讨论。

2019年1月9-10日，在深圳市召开GB/T《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》标

准起草组会议。来自国内整车企业、零部件企业13家单位的20名专家参加会议。本次会议介

绍了功能安全工作组整体工作规划，以及GB/T《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》

标准的进展情况。该项标准于2017年7月正式下达立项计划，目前已完成了起草组草案初稿，

并针对标准中涉及到的转向系统可控性相关内容，开展了多轮试验。本次会议主要针对目前

的起草组草案，逐条讨论了各单位的40余条反馈意见。

2019年6月26-27日，道路车辆功能安全标准研究制定工作组第十二次会议于在内蒙古包

头市召开。来自国内外整车生产企业、零部件供应商、汽车电子软件和硬件开发企业、检测

机构和科研院所等71家单位的103名代表参加会议。本次会议起草组专家介绍了《乘用车转

向系统功能安全要求及试验方法》标准正文和各附录的编写思路和内容，会上共讨论工作组

反馈意见96条。标准起草组会后根据修改意见完善草案，并继续征集工作组反馈意见。

2020年5月28日，道路车辆功能安全标准研究制定工作组第十三次会议通过网络会议形

式召开。来自国内外整车企业、零部件企业、检测机构和科研院所等70余家单位的130余名

代表参加会议。本次会议起草组专家介绍了转向系统可控性试验研究进展情况，2016年起项

目组已开展了6轮测试（涵盖：轿车、SUV、MPV等车型、高低附路面、直行/转弯场景等）。

本次会议对《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》标准起草组草案进行了介绍，包括

范围、侧向运动相关整车危害、ASIL等级及安全目标、多种安全分析和测试方法、基于测试

的量化评价指标等，标准制定的同时通过同步开展大规模测试研究，得到广泛可接受的量化

评价准则。

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《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》（征求意见稿）编制说明

2021年12月21日，道路车辆功能安全标准研究制定工作组第十四次会议在天津召开，本

次会议采用线上、线下相结合的方式开展。来自国内外整车生产企业、零部件供应商、汽车

电子软件和硬件开发企业、检测机构和研究院所等47家单位的62位代表出席了现场会议，200

余人线上形式参加。本次会议起草组专家介绍了草案框架、主要内容以及可控性试验进展情

况，已初步形成起草组草案，目前正在组织开展试验研究。截止目前，已完成天津、上海、

盐城、深圳等4个地域的大规模测试，下一步将按照既定计划完成表征中国目标市场具有代

表性的驾驶员样本试验。

2023年10月11日，道路车辆功能安全标准研究制定工作组第十九次会议在银川召开，来

自国内外整车生产企业、系统及零部件供应商、技术机构等113家单位的120余位专家参加了

会议。会议针对《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》标准的定位、范围和主要内容

进行了讨论，会议结论如下：①本标准为GB17675-2021《汽车转向系基本要求》、《道路

车辆功能安全要求及验证确认方法》（预研中）配套标准，针对用于控制车辆侧向运动的

电动助力转向系统提出应满足的安全目标、安全度量、功能安全要求、验证确认要求等规范

性要求，支撑强标实施。同时按照GB/T34590-2022《道路车辆功能安全》方法论给出针对

转向系统的落地应用实践，提出方法和示例等资料性内容，为行业正向研发提供参考。②标

准范围主要针对电动助力转向系统，其他转向相关电气/电子系统可参照执行。主要技术内

容针对转向助力功能并体现承接驾驶辅助/自动驾驶系统需求的相关接口。③标准内容覆盖

GB17675-2021功能安全测试规程中的相关文档和验证确认测试要求，并给出具体的参考示

例和安全确认测试用例要求。④安全度量在标准正文给出度量参数的原则性要求，具体指标

数值结合转向可控性研究成果在资料性附录中体现。

起草根据上述会议达成的结论，全面梳理和完善标准草案，期间共组织10余次起草组线

上会议，并于2024年3月26日完成推荐性国家标准《乘用车转向系统功能安全要求及试验方

法》工作组草案，并面向工作组成员单位征求意见。

2016年1月-2024年4月，为落实工信部下达的“整车及关键电控系统功能安全ASIL等

级及测试评价规范研究（工装函[2016]190号）”项目的研究任务，旨在基于中国目标市

场、典型场景、人机交互（HMI）等，提出适用于自动驾驶汽车、新能源汽车和传统汽车运

动控制（侧向/纵向/垂向）相关电控系统的功能安全和预期功能安全（SOTIF）量化指

标及测评方法，由中汽中心牵头，联合行业开展了“整车及关键电控系统功能安全和预期功

能安全（SOTIF）量化指标及测试评价方法研究”项目。该项目于2016年先期成立了“乘

用车侧向运动控制功能安全和预期功能安全接受准则研究项目组”，基于转向相关功能和典

型驾驶场景，通过实车故障注入等方式，研究不同驾乘人员对车辆侧向运动相关危害行为的

控制水平，得到广泛适用的量化指标——安全度量。该项目基于不同车型（包括A级、B级、

SUV、MPV），选取普通驾驶员（不同年龄、性别、驾龄），分别在黑河、广德、天津、上海、

盐城、深圳等目标区域，高、中、低附不同附着路面，典型直行和转弯场景，不同车速下，

开展了表征控制车辆侧向运动行为的安全度量指标大规模试验研究。本研究项目将在上述研

究的基础上，进一步拓展研究范畴和内容，旨在提出全面的车辆功能安全和预期功能安全量

化指标及测试评价体系。其中针对转向系统功能安全ASIL等级及测试评价研究工作及相关成

果，作为本标准研制的重要输入和参考。总计开展6轮摸底试验、5轮社会驾驶员大规模试验，

具体工作情况如下：2016年9月、2017年1月、2017年5月、2017年8月、2018年1月、2019年

11月，分别在广德试验场、黑河冬季试验场开展了6轮摸底试验，共覆盖5个车型（包括轿车、

运动型乘用车、多用途乘用车），考虑高附及低附路面、不同车速、转弯半径等影响因素，

形成大规模试验方案。2020年8月、2020年10月、2020年12月、2021年4月、2023年9月，分

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《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》（征求意见稿）编制说明

别在天津、上海、盐城、深圳、长春开展了5轮社会驾驶员大规模试验共覆盖6个车型（包括

轿车、运动型乘用车），并对60名社会普通驾驶员数据进行了分析处理，得出了接受准则及

安全度量参考值。该项目研究中的相关试验方法、基础数据、量化指标等，作为《乘用车转

向系统功能安全要求及试验方法》标准相关技术要求及参考示例内容制定的重要支撑和输

入。

2024年4月28日，道路车辆功能安全标准研究制定工作组通过线上会议组织召开《乘用

车转向系统功能安全要求及试验方法》标准工作组草案反馈意见讨论会，针对收到的120余

条工作组意见进行了逐条讨论，会后起草组根据会议讨论结果，更新并形成了社会公开征求

意见稿。

二、国家标准编制原则和国家标准主要内容

1、编制原则

（1）与现行标准的协调一致。标准修订过程中，充分考虑了GB17675-2021等现行标准，

本标准主要技术内容与强制性标准形成配套关系，将原则性要求进行进一步的细化和明确，

并提供了具体的开发指导，以适应国内企业研发的实际需求。

（2）给出的要求和方法具备科学性和广泛性。本标准在编写过程中，充分考虑了行业

内相关领域的现行标准，在深入调研的基础上，吸收和听取汽车整车企业、转向系统供应商、

检测机构等相关方的意见建议。

（3）给出的方法具备可操作性和可实施性。本标准的制定是在对我国乘用车转向系统

产品功能安全开发及应用现状进行调研的基础上，并基于我国目标市场驾驶员、道路交通场

景等因素提出的关键技术指标及试验方法，并对试验方案的可行性进行了充分验证，确定了

适合我国实际情况的乘用车转向系统功能安全测试评价的技术方案。

（4）标准的起草过程符合规范。本标准的在编写过程中按照GB/T1.1—2020《标准化

工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》给出的规则起草。

2、主要技术内容

本标准主要由范围、规范性引用文件、术语和定义、一般要求、相关项定义、危害分析

和风险评估、安全要求、安全分析、验证和确认，以及7个资料性附录：附录AEPS系统相关

项定义、附录BEPS系统危害分析和风险评估、附录C故障容错时间间隔（FTTI）的定义、

附录DEPS系统功能安全确认测试方法、附录EEPS系统典型安全机制、附录FEPS系统安全

分析示例、附录GEPS系统功能安全验证测试方法及示例。本文件主要技术内容如下：

2.1适用范围

本文件规定了乘用车转向系统的功能安全要求及试验方法。

本文件适用于安装在GB/T15089规定的M1类车辆上，用于控制车辆侧向运动的电动助力

转向系统（以下简称“EPS系统”），其他转向相关电气/电子系统可参照执行。

标准的技术要求和适用范围已明确主要针对人类驾驶模式下的电动助力转向系统，但其

他转向相关电气/电子系统：不同的转向系统结构形式（例如电控液压助力转向系统、辅助

转向系统等）、其他通过与车辆转向系统配合以实现车辆转向功能的系统（例如车道保持辅

助系统、智能泊车辅助系统、单车道行驶控制系统、多车道行驶控制系统等）、通过施加不

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《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》（征求意见稿）编制说明

对称车辆制动力以实现车辆侧向运动控制的系统（例如车辆稳定性控制系统ESC等），在相

关设计中可参考本标准的方法和指标。

2.2规范性引用文件

规定了对于本文件的应用是必不可少的规范性引用文件，包括：GB/T15089机动车辆

及挂车分类、GB17675-2021汽车转向系基本要求、GB/T34590.1～34590.12道路车辆功

能安全。

2.3术语和定义

除GB/T34590.1-2022界定的适用于本文件的术语之外，新增了单一要素失效分析、系

统理论过程分析、安全度量等术语和定义。

2.4一般要求

除非特别说明，乘用车转向系统的功能安全技术开发、流程开发等要求应参照GB/T

34590.1～34590.12-2022（所有部分）执行。

规定了标准的一般要求，说明了本文件中的技术要求和试验方法并未覆盖GB/T

34590-2022规定的所有要求，而仅针对乘用车转向系统的特殊要求进行了规定，本文件未规

定的内容应按照GB/T34590-2022的通用性要求执行。

2.5相关项定义

规定了以电动助力转向系统（EPS）为对象的相关项定义要求，包括应具备的功能、与

其他相关项的功能交互、EPS系统助力功能应符合目标市场运行条件与环境约束的要求等。

附录A给出了以EPS系统为相关项的相关项定义示例。

2.6危害分析和风险评估

规定了识别并分类因EPS系统的功能异常表现所引起的危害事件，定义EPS系统需要满足

的安全目标，以避免不合理的风险。

规定了EPS系统的故障行为可能导致的整车层面典型危害，包括非预期的侧向运动、非

预期的失去侧向运动控制、失去助力情况下的转向沉重。针对以上危害，规定了EPS系统应

至少满足的安全目标、ASIL等级、安全度量、FTTI、安全状态要求，见表1。

表1转向相关安全目标

序号安全目标ASIL等级安全度量aFTTI安全状态

——非预期侧向运动导致的侧向加速度变化小于安全阈值；

降助力，关闭助力或其

车辆非预期的侧向运动应满足FTTI的确定方法

1D——非预期侧向运动导致的侧向位移不超过安全阈值；他适用的安全状态，并

非预期侧向运动的安全度量可参考附录C

提供报警信息

——非预期侧向运动导致的横摆角速度变化不超过安全阈值。

车辆非预期的失去侧向运动控降助力，关闭助力或其

FTTI的确定方法

2制应满足非预期失去侧向运动D转向操纵力/转向盘力矩小于失去侧向运动控制的安全阈值他适用的安全状态，并

可参考附录C

控制的安全度量提供报警信息

3转向操纵力应满足转向沉重的QM或A转向操纵力/转向盘力矩小于转向沉重的安全阈值FTTI的确定方法降助力，关闭助力或其

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《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》（征求意见稿）编制说明

安全度量可参考附录C他适用的安全状态，并

提供报警信息

a安全度量可基于不同车型和EPS系统方案，结合实车测试结果进行调整，具体参数选择可使用表格中的一个或者多个，关于安全度量阈值的测试定义方法可参

考附录D。

表2中的要求为本标准的核心技术要求，后续的安全要求、安全分析、验证确认等，均

围绕整车层面最高的安全要求——即安全目标而展开。其中安全度量作为安全目标属性的一

部分，GB17675-2021中提出了原则性要求（见表2），本标准对于安全度量的车辆运动学参

数选取进行了细化的规定，并在附录D中给出了安全度量阈值的测试定义方法的示例参考。

如果与表1所列的安全目标不一致，制造商应具备相应的证据来证明EPS系统不会因功能异常

表现而导致不合理的整车危害风险，至少包括如下证据：整车危害风险已被考虑，并制定了

合理的安全目标、所制定的安全目标针对目标市场是适用和充分的。

表2GB17675-2021中的功能安全要求

序号整车危害安全目标

1非预期的侧向运动车辆非预期的侧向运动应满足非预期侧向运动的安全度量

非预期地失去侧向运动

2应确保驾驶员对车辆侧向运动的控制能力，相应转向操纵力应满足非预期失去转向控制的安全度量

控制

失去助力情况下的转向

3转向操纵力应满足转向沉重的安全度量

沉重

2.7安全要求

规定了EPS系统需要满足的安全要求及安全机制，以符合安全目标，包括总体要求、EPS

系统安全要求、EPS系统安全机制。其中：①总体要求规定了根据EPS系统的相关项定义和安

全目标，按照GB/T34590-2022的要求，导出功能安全概念和技术安全概念，确保相关安全

目标得到正确和完整的实现。本文件根据EPS系统特点规定了关键安全要求，不具有完备性。

②规定了EPS系统至少应满足的关键安全要求，具体包括：EPS系统整车层面的安全要求（主

要针对整车功能层面）、针对EPS系统关键组件的安全要求（主要针对实现EPS系统的输入、

控制、输出的架构组件层面）。③规定了为满足EPS系统的安全要求，应定义用于安全相关

故障的探测和处理的安全机制，并在标准的表3中给出了可采取的典型安全机制。

2.8安全分析

规定了应开展的功能安全分析活动及工作成果，以确保因EPS系统故障导致的危害风险

被充分识别，根据安全目标导出的安全要求是正确且完整的。包括对需要开展的整车层面的

安全分析、系统层面的安全分析的要求。

2.9验证和确认

规定了EPS系统验证和确认活动所需满足的要求，并提供了验证测试和确认测试的要

求。包括：①验证相关要求：应对EPS系统功能安全要求、技术安全要求和安全机制的正确

实施进行验证，含安全相关接口的一致性验证。附录G提供了EPS系统验证测试的参考方法，

以支持验证活动的开展。②确认相关要求：应针安全目标开展安全确认，以证明安全目标是

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《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》（征求意见稿）编制说明

充分的且得到了实现。本文件EPS系统安全确认测试提出了最小测试用例集合的要求，包括：

故障类型、整车危害、试验工况、接受准则，以上测试用例在调研了行业不同EPS产品类型

的典型故障，并结合在不同场景下可能导致的整车危害提出。相关故障为EPS系统典型故障

类型，若不适用，应具备合理的理由。另外考虑试验的可操作性，对于无法在实车层面模拟

的故障模拟测试，可在确保替代测试准确性的情况下，通过硬件在环（HIL）等其他方式开

展测试。附录D提供了EPS系统功能安全确认测试方法示例。

2.10资料性附录

附录A提供了EPS系统相关项定义的示例，包括功能和架构、运行场景与运行模式、EPS

系统的非功能要求、EPS系统输出能力参数、已知失效模式及危害风险等内容。

附录B提供了EPS系统危害分析和风险评估的示例，包括如何使用“危害与可操作性分

析(HAZOP)”、“单一要素失效分析(SEFA)”进行危害分析的指导，以及严重度、暴露概率、

可控性评级，并导出安全目标及其ASIL等级的过程参考示例。

附录C提供了故障容错时间间隔（FTTI）的定义的示例，包括故障容错时间间隔（FTTI）

的概述、定义FTTI的方法及要求，并给出了以车辆偏离车道线为危害事件的故障容错时间

间隔测试的示例。

附录D提供了在整车层面对EPS系统安全目标进行安全确认的方法、测试流程和度量评

价准则的参考及示例。该附录仅针对标准中表2的转向相关危害和安全目标及安全度量要

求，给出安全确认测试方法示例，其余转向相关安全目标（如有）的安全确认测试方法可参

照执行。

附录D提供的安全确认试验，试验目的是针对驾驶员驾驶操控过程，评估特定失效模式

对车辆可控性的影响，确认是否满足9.3.2中规定的接受准则。评估方式为通过客观车辆动

力学参数及车辆行为表现结合的方式进行。试验针对非预期的车辆侧向运动、非预期的失去

侧向运动控制、转向沉重等典型危害，选取了城市道路直行、十字路口转弯2个典型运行场

景，主要试验步骤为：驾驶员根据既定路线驾驶车辆驶入试验车道，在行驶过程中，试验人

员向系统电子电气组件施加相应的输出信号，来模拟组件内部故障的影响/注入故障。驾驶

员通过控制转向盘，尽可能使车辆行驶在直线车道内。该试验过程主要考核车辆在发生某个

故障模式时，其安全机制是否正常起作用，并保证由于系统故障导致的车辆危害行为在安全

度量阈值范围之内。试验过程中记录与转向相关安全度量相关的车辆运动学参数的时间历程

曲线，并根据标准中D.5的要求进行数据处理。本标准提供了提供了针对不同安全目标，以

车辆动力学参数作为安全度量的指标参考值，见表3。

表3接受准则及安全度量参考值

接受准则

序号整车危害安全目标场景

安全度量其他接受准则

故障发生后410ms的车

非预期的车辆车辆非预期的车辆侧向运动应满足非预期侧向运动的安车辆不应偏离3.5m宽的试

1直行辆侧向加速度变化小于

侧向运动全度量验通道

等于1.2m/s2

非预期的失去应确保驾驶员对车辆侧向运动的控制能力，相应转向盘手转向盘手力矩小于等于车辆不应偏离3.5m宽的试

2转弯

侧向运动控制力应满足非预期失去转向控制度量34Nm验通道

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《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》（征求意见稿）编制说明

转向盘手力矩小于等于车辆不应偏离3.5m宽的试

3转向沉重转向手力满足转向沉重度量转弯

16.7Nm验通道

以上安全度量参考值的得出，主要来源为“乘用车侧向运动控制功能安全和预期功能

安全接受准则研究项目”，基于60名具有代表性的普通驾驶员通过一系列实车场地试验得

出。标准给出了直行、转弯场景下驾驶员可控性指标安全度量数据分布。

附录E提供了EPS系统典型安全机制的示例，包括安全机制的概念、EPS系统典型安全

机制、冗余EPS系统失效运行的相关内容。

附录F提供了EPS系统整车层面和系统层面安全分析的示例，包括安全分析概述、整车

层面安全分析（给出了FTA、FMEA、STPA分析示例）、系统层面安全分析（给出了FTA、FMEA、

DFA分析示例）。

附录G提供了EPS系统验证测试的参考方法，包括基于需求的测试、故障注入测试、长

期测试/实际使用条件下的测试、性能测试、错误猜测法测试、来自现场经验的测试、接口

测试、通讯和交互测试、鲁棒性测试的试验方法示例。

三、主要试验（或验证）情况分析

3.1总体情况

标准研制过程中，围绕标准中的安全目标、安全度量等关键技术要求，以及安全确认、

接受准则等测试评价方法，开展了大量试验研究和验证工作。其中接受准则及安全度量指标

开展基于转向相关功能和典型驾驶场景，通过实车故障注入等方式，研究不同驾乘人员对车

辆侧向运动相关危害行为的控制水平，得到广泛适用的量化指标——安全度量。基于不同车

型（包括A级、B级、SUV、MPV），选取普通驾驶员（不同年龄、性别、驾龄），分别在

黑河、广德、天津、上海、盐城、深圳、长春等目标区域，高、中、低附不同附着路面，典

型直行和转弯场景，不同车速下，开展了表征控制车辆侧向运动行为的安全度量指标大规模

试验研究，旨在提出全面的车辆侧向运动功能安全量化指标及测试评价体系。参与验证试验

单位包括：中国汽车技术研究中心有限公司、泛亚汽车技术中心有限公司、中国第一汽车股

份有限公司、一汽-大众汽车有限公司、比亚迪汽车工业有限公司、上海蔚来汽车有限公司、

吉利汽车研究院（宁波）有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、华为技术有限公司、博世

华域转向系统有限公司、捷太格特科技研发中心（无锡）有限公司、上海海拉电子有限公司、

上海现代摩比斯汽车零部件有限公司、采埃孚汽车科技（上海）有限公司、耐世特汽车系统

（苏州）有限公司、中国长安汽车集团有限公司、蜂巢智能转向系统（江苏）有限公司保定

分公司、浙江世宝股份有限公司、中汽研汽车检验中心（天津）有限公司、中汽研汽车试验

场股份有限公司、上海机动车检测认证技术研究中心有限公司、长春汽车检测中心有限责任

公司、中国汽车工程研究院股份有限公司。试验验证具体工作情况如下：

试验轮次时间地点样车试验内容

第1轮摸底试验2016年9月样车1（运动型乘用车）高附路面试验：

广德试车场——直行工况（车速40/60/80/100km/h）-注入非预期转向故障；

——转弯工况（车速20/30/40km/h，左转弯，30m转弯半径）-注入同向/反向助力、失

去助力故障。

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《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》（征求意见稿）编制说明

第2轮摸底试验2017年1月样车2（燃油车轿车）低附路面试验：

黑河红河谷汽车测试中心样车3（运动型乘用车）——直行工况（车速40/60/80km/h）-注入非预期转向故障；

——转弯工况（车速20/30/40km/h，左转弯，30m转弯半径）-注入同向/反向助力、失

去助力故障。

第3轮摸底试验2017年5月样车2（燃油车轿车）高附路面试验：

广德试车场样车4（多功能乘用车）——直行工况（车速40/60/80km/h）-注入非预期转向故障；

——转弯工况（车速20/30/40km/h，左/右转弯，25/30/35m转弯半径）-注入反向助力故

障。

第4轮摸底试验2017年8月样车2（燃油车轿车）高附路面试验：

广德试车场样车3（运动型乘用车）——直行工况（车速40/60/80km/h）-注入非预期转向故障；

——转弯工况（车速20/30/40km/h，左/右转弯，25/30/35m转弯半径）-注入反向助力故

障。

第5轮摸底试验2018年1月样车1（运动型乘用车）低附路面试验：

黑河红河谷汽车测试中心样车2（燃油车轿车）——直行工况（车速40/60/80km/h）-注入非预期转向故障；

样车4（多功能乘用车）——转弯工况（车速20/30/40km/h，左/右转弯，25/30/35m转弯半径）-注入反向助力故

障。

第6轮摸底试验2019年11月样车2（燃油车轿车）高附路面试验：

广德试车场样车5（燃油车轿车）——直行工况（车速60km/h）-注入非预期转向故障；

——转弯工况（车速25km/h，左转弯，35m转弯半径）-注入反向助力故障。

第1轮大规模试2020年8月样车2（燃油车轿车）试验内容同第6轮摸底试验

验国家摩托车质量监督检验社会普通驾驶员样本量：60人

中心(天津)试验场

第2轮大规模试2020年10月样车6（燃油车轿车）

验上海临港智能网联汽车综样车7（燃油车轿车）

合测试示范区

第3轮大规模试2020年12月样车2（燃油车轿车）

验盐城中汽研汽车试验场样车7（燃油车轿车）

第4轮大规模试2021年4月样车2（燃油车轿车）

验深圳比亚迪内部试验场样车8（纯电动轿车）

样车9（纯电动运动型乘

用车）

第5轮大规模试2023年9月样车10（纯电动轿车）

验长春农安汽车试验场样车11（纯电动轿车）

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《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》（征求意见稿）编制说明

图3大规模试验

3.2试验内容

首先进行整车安全风险分析，应用危害分析和风险评估方法（HARA），分析车辆横向运

动控控制相关功能在车辆运动过程中可能导致的整车危害行为，确定在发生整车危害行为时

所对应的安全度量客观指标（安全设计阈值），即最高层面的安全设计要求。

图4车辆轴向运动

潜在的安全度量客观指标见表4，具体参数选取需要对试验结果进行数据分析得出。

表4整车危害与安全度量指标

整车危害客观指标

车辆非预期侧向运动、车辆侧向运动控制丧失侧向加速度最大值、横摆角速度最大值、方向盘转角平均值、方向盘转矩最大值、方向盘转

（转向卡滞）、转向助力降低/丧失…矩平均值、侧向加速度平均值、横摆角速度平均值、侧向加速度变化率最大值、侧向加速度

变化率平均值、横摆角速度变化率最大值、横摆角速度变化率平均值、侧向位移…

通过开展实车测试，采集整车危害行为所对应的客观指标（安全设计阈值）的数值。基

于中国目标市场的典型驾驶场景、人员驾驶能力、交通特点等要素，针对以上整车危害，进

行实车测试。具体试验步骤如下：

1典型场景的选取。按国际通行做法，场景的选取由简单到复杂、由分散到连续。例

如以直行场景和转弯场景开展实车测试，最终在涵盖直行和转弯的复杂连续场景中进行验证

和修正。通过摸底试验对不同车速、转弯方向、转弯半径等变量因素进行对比分析，选择具

有代表性的试验场景作为大规模试验场景。

2车型选取。选取不同类型的代表性车型（A级轿车、B级轿车、SUV、MPV等）。

3人员选取。根据ISO26262中的要求，选取有代表性的驾驶员，依据所在目标市场

的人员的驾龄、年龄、性别。国际企业大多基于专业驾驶员对车辆不安全的危害行为进行主

观评测，缺乏客观方法，而且随着电动化和智能化不断深入，亟需实现电控系统功能安全开

发的量化，并找到合理可行的安全阈值和准则。本次试验选取了60余名不同年龄、性别和

驾龄普通汽车消费者（非汽车行业供职、非汽车运动爱好者）作为试验样本。

4实车测试。以车辆直行场景下的可控性测试为例：基于车侧向运动控制系统可能导

致的整车危害（非预期自转向、转向卡滞、转向助力不足等），在车辆直行过程中，通过故

障注入形式，由故障注入软件及设备注入自转向扭矩，使车辆发生非预期侧向运动，要求被

测驾驶员安全地控制车辆，通过不断增大自转向扭矩，直到驾驶员不能将车辆控制在安全范

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《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》（征求意见稿）编制说明

围时，此时数据采集设备记录的车辆客观指标即为安全设计指标或安全边界，测试结束。驾

驶员通过控制方向盘尽可能将车辆保持在车道线内。车辆偏离车道线代表与其他车辆发生碰

撞，车辆不可控。车辆保持在车道线内但接近偏离车道线代表车辆安全可控。

5具体试验场景和试验步骤可参考标准中的D.5.3、D.5.4，区别是以上试验的目的

是得到每个驾驶员最大可控的安全度量参数，因此试验过程中关闭了EPS系统的安全机制。

D.5.3、D.5.4为安全确认试验要求，主要目的是考察在有安全机制的前提下，注入故障后

车辆的整车表现不违背安全目标（不超过安全度量指标）。

3.3试验设备

陀螺仪、扭力方向盘、摄像头等车辆状态采集设备，多通道数据采集系统，总线通讯工

具、特殊故障注入软件等故障注入设备。试验采集数据包括：侧向加速度、转向盘力矩、侧

向位移、横摆角速度、转向盘转角、车速、纵向加速度等。

3.4试验分析

3.4.1潜在可控性安全度量评价参数选取

以上试验目的是通过大规模测试采集的样本数据分析，得到转向系统可控性参数以及度

量。首先需确定可能与转向系统可控性相关的整车参数，然后通过数据处理和分析得到哪几

个参数或参数组合可以作为可控性评价的参数。本文件基于行业经验，选取了如下整车参数

作为潜在度量参数目标，直行：侧向加速度、横摆角速度、方向盘转矩。转弯：方向盘转矩、

侧向加速度。

3.4.2原始试验数据滤波

按照规定的试验工况进行测试和数据采集，可得到各可控性参数的原始试验数据。由于

车辆怠速的影响，可控性参数如：侧向加速度、横摆角速度等均含有一定的噪音。使用相关

滤波软件工具对这些原始信号进行降噪处理。下图是一组测试工况中，侧向加速度参数滤波

前后效果对比图：

图5滤波数据对比

3.4.3安全度量参数分析

对应每个驾驶员在不同注入故障大小、不同试验场景下的测试用例，完成各个工况下各

个可控性参数峰值的汇总。以下为某车型高附直行工况下，侧向加速度参数的汇总示例：其

中绿色代表该注入故障力矩下驾驶员可控；黄色代表该注入故障力矩为驾驶员最大可控的边

界；红色代表该注入故障力矩驾驶员不可控，车辆偏出车道线。

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《乘用车转向系统功能安全要求及试验方法》（征求意见稿）编制说明

表5某车型高附路面直行工况侧向加速度峰值汇总示例

车速侧向加速度驾驶员序号注入EPS故障力矩值

峰值（单位为

m/s2）0.4Nm0.5Nm0.6Nm0.7Nm0.8Nm

驾驶员1-0.685-0.756-1.23-2.23-2.399

驾驶员2-1.417-1.881-1.897-2.671

驾驶员3-0.705-0.858-1.036

60km/h驾驶员4-0.78-0.926-1.359-1.57

驾驶员5-0.641-0.697-1.561-1.775

驾驶员6-1.349-1.351-1.712-2.138

..................