ISO 13674-12023 道路车辆中心操纵量化的试验方法第1部分摆动试验标准立项发展报告

道路车辆中心操纵量化的试验方法第1部分：摆动试验标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Testmethodforthequantificationofon-centrehandling—Part1:Weavetest摘要道路车辆操纵稳定性是衡量汽车主动安全性能的核心指标，其中"中心区操纵"（On-CentreHandling）特性直接影响驾驶人在高速直线行驶、车道保持及微调修正等日常工况下的驾驶体验与行车安全。ISO13674-1:2023《道路车辆中心操纵量化的试验方法第1部分：摆动试验》由国际标准化组织（ISO）发布，是当前全球范围内评价车辆中心区操纵特性的权威基准方法。本标准规定了以正弦输入激励进行车辆摆动试验（WeaveTest）的试验条件、试验程序、数据采集与参数计算方法，为整车制造商、零部件供应商及第三方检测机构提供了统一的技术依据。本报告系统地论述了该标准的立项背景、技术内容、修订沿革、应用价值及未来发展方向，旨在为标准实施、行业推广及后续标准修订工作提供参考。报告指出，随着自动驾驶技术和线控底盘系统的快速发展，中心操纵量化试验方法将持续演进，向更精细化的测试指标和更贴近实际交通场景的评价体系方向发展。关键词：中心操纵；摆动试验；车辆动力学；操纵稳定性；ISO13674；国际标准；主动安全Keywords:On-CentreHandling;WeaveTest;VehicleDynamics;HandlingStability;ISO13674;InternationalStandard;ActiveSafety1引言1.1研究背景随着全球汽车保有量的持续增长和道路行驶速度的不断提升，车辆的操纵稳定性已成为衡量汽车主动安全性能的核心要素。在各类操纵行为中，驾驶人日常驾驶所涉及的绝大多数操作（如高速巡航时的方向微调、侧风扰动下的路线修正、车道保持等）均发生在车辆转向系统的"中心区"范围内。所谓"中心区"，是指车辆以近似直线行驶状态时，方向盘转角处于较小幅值范围内的区域。在这一区域内，车辆转向响应的准确性、线性度及反馈特性直接影响驾驶人的操控负担和安全感受。长期以来，行业内对车辆操纵稳定性的评价主要聚焦于极限工况下的瞬态响应和稳态回转特性，而对中心区操纵性能的系统性量化评价方法相对滞后。1990年代末期，国际标准化组织开始着手制定专门针对中心区操纵特性的测试标准，ISO13674系列标准应运而生。其中，ISO13674-1规定了摆动试验（WeaveTest）方法，通过向车辆施加特定频率和幅值的正弦转向输入，量化评价车辆在中心区的转向响应特性。1.2标准的国际地位ISO13674-1:2023由国际标准化组织（ISO）下设的道路车辆技术委员会（ISO/TC22）负责制定，是道路车辆动力学试验方法领域的重要基础性标准。该标准被全球主要汽车生产国广泛采用，成为各国整车企业产品开发验证、质量控制和法规认证的重要依据。同时，该标准与ISO13674-2（过渡响应试验）、ISO13674-3（随机输入试验）等系列标准共同构成了完整的中心区操纵量化评价体系。2标准概况2.1标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|ISO13674-1:2023||标准名称（中文）|道路车辆中心操纵量化的试验方法第1部分：摆动试验||英文名称|Roadvehicles—Testmethodforthequantificationofon-centrehandling—Part1:Weavetest||标准状态|现行||发布机构|国际标准化组织（ISO）||分类号|道路车辆综合||发布日期|2023年11月8日||国别|国际组织||语言|英语||版本|第三版（取代ISO13674-1:2010）|2.2标准性质与定位ISO13674-1:2023属于ISO方法论标准体系中的试验方法类标准，旨在为道路车辆中心操纵特性的量化评价提供统一的试验规程。作为一项国际通用的基础性技术标准，其在全球范围内具有广泛适用性和权威指导意义。该标准的制定和持续修订始终遵循以下基本原则：-科学性：试验方法和评价指标建立在车辆系统动力学理论基础上，确保测试结果的物理意义明确；-统一性：规定了严格的试验条件、数据采集与处理方法，保证不同实验室、不同时间测试结果的可比性；-可操作性：充分考虑了试验实施的工程可行性，试验设备要求在主流测试机构中均已具备；-广泛适用性：适用于乘用车、轻型商用车等多类道路车辆，涵盖不同驱动形式和转向系统类型。2.3标准技术内容ISO13674-1:2023规定了中心操纵量化摆动试验的完整技术规程，主要包括以下核心内容：（1）试验条件标准对试验场地、环境条件和车辆状态提出了明确要求。试验应在干燥、平坦、具有均匀附着系数的沥青或混凝土路面上进行，风速不应超过规定限值。轮胎气压应调整至车辆制造商规定值，试验载荷状态需明确记录。此外，标准对车辆预热程序、试验起始状态等细节均作了规定，以确保测试结果的重复性和再现性。（2）试验程序摆动试验的核心操作是在车辆以规定速度（通常为100km/h或车辆最高车速的70%，取较小值）直线行驶的状态下，以规定的频率（通常为0.5Hz）和规定的方向盘转角幅值（通常为±10°或使侧向加速度达到约2m/s²的幅值），向转向系统施加正弦波形的转向输入。试验过程中需连续记录方向盘转角、方向盘力矩、横摆角速度、侧向加速度和车速等关键信号。（3）数据处理与评价指标标准规定了对采集数据进行滤波、去偏移等预处理的方法，并定义了若干用于量化评价中心操纵特性的特征参数，主要包括：-方向盘转角-横摆角速度增益（SteeringAngle-YawRateGain）：反映车辆在中心区的转向响应灵敏度；-方向盘转角-侧向加速度增益（SteeringAngle-LateralAccelerationGain）：表征车辆的整体转向响应的线性程度；-方向盘力矩-转角迟滞（SteeringTorque-AngleHysteresis）：衡量转向系统的摩擦和阻尼特性；-方向盘转角-横摆角速度迟滞（SteeringAngle-YawRateHysteresis）：反映车辆横摆响应的滞后程度；-方向盘力矩梯度（SteeringTorqueGradient）：评价转向力感建立的质量，在零点附近该指标尤为重要。上述参数共同构成了对车辆中心区操纵性能的多维度量化评价体系，各参数从不同角度反映了转向系统设计、悬架调校及轮胎特性对中心区操纵品质的综合影响。3标准修订沿革3.1第一版（ISO13674-1:2003）ISO13674-1的首版于2003年发布，是基于欧洲汽车工业研究协会（EARPA）和各大汽车制造商多年的研究成果凝练而成。该版本确立了摆动试验的基本框架，定义了核心试验条件和数据处理方法，为全球车辆中心操纵性能的评价奠定了第一份国际统一的基准。3.2第二版（ISO13674-1:2010）2010年的第一版修订主要基于行业多年应用反馈，对以下方面进行了完善：-细化了试验数据的采集频率和滤波要求；-明确了方向盘转角输入幅值的确定原则；-增加了关于试验有效性的判定准则；-完善了不确定度分析的内容。3.3第三版（ISO13674-1:2023）2023年发布的最新版在继承前版核心框架的基础上，结合近年来汽车技术的发展和行业实践经验，进行了多项技术更新：-扩展了数据记录通道的推荐清单，增加了如方向盘转角速率、路面附着系数估算值等参数的采集要求；-完善了关于试验重复性评价的统计方法；-更新了对试验场道面精度要求的技术指标；-强化了对数据采集系统分辨率、采样率和抗混叠滤波的技术要求。上述修订使该标准在保持技术连续性的同时，充分适应当代汽车技术发展的需求。4标准的技术价值与应用4.1在车辆开发中的应用ISO13674-1:2023在整车开发全流程中发挥着重要作用。在概念设计阶段，该标准提供的评价指标可作为目标设定基准，帮助工程团队将主观驾驶感受指标转化为客观可测量的工程参数。在底盘调校阶段，工程师可利用摆动试验的量化结果指导悬架、转向系统的参数优化。在样车验证阶段，该标准为设计冻结和投产签字提供了客观判据。4.2在质量控制与认证中的应用该标准不仅适用于产品开发，也广泛用于生产一致性检查和供应商质量评价。部分国家和地区在车辆型式认证中已将ISO13674-1的试验方法作为评价车辆操纵性能的参考方法。第三方检测机构也普遍采用该标准开展委托测试和市场监督抽查。4.3在智能驾驶时代的应用前景随着高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶技术的快速发展，中心区操纵性能的评价边界正在拓展。对于搭载车道保持辅助（LKA）、车道居中控制（LCC）等功能的车辆，系统对转向系统的控制输入与驾驶人手力之间的交互作用，对安全性和舒适性均有重要影响。ISO13674-1所提供的试验方法和评价参数可为上述系统的控制策略优化和控制品质评价提供重要的参考基准。5主要参与单位介绍ISO13674-1:2023的制定和修订工作由ISO/TC22（道路车辆技术委员会）下属的SC9（车辆动力学与底盘系统分技术委员会）负责组织，WG3工作组具体承担，制定过程汇聚了来自全球主要汽车生产国标准化机构的专家学者。其中，德国汽车工业协会（VDA，VerbandderAutomobilindustrie）及其下属的技术委员会在标准的历次修订中发挥了核心引领作用。德国汽车工业协会是欧洲最具影响力的汽车行业组织之一，代表德国整车制造商和零部件供应商的整体利益。VDA下设多个专业技术委员会，其中底盘与车辆动力学委员会长期深度参与ISO/TC22/SC9/WG3的工作。在ISO13674-1:2023的修订过程中，VDA承担了以下关键工作：-牵头组织德国国内的利益相关方协调：汇集大众、宝马、奔驰、奥迪等整车企业及采埃孚、博世等零部件供应商的技术意见，形成统一的德国立场文件；-主持多项关键试验验证工作：组织德国境内多家试验场和检测机构开展了针对新修订草案的比对试验（Round-RobinTest），验证了修订内容的可操作性和结果的重现性；-提供了大量实测数据支撑：基于德国企业在车辆开发实践中积累的中心操纵试验数据，为标准中评价指标限值的设定和试验条件参数的优化提供了坚实的数据基础；-主导技术编辑工作：承担了标准草案主要技术章节的起草和编辑工作，特别是在电动助力转向系统适配性、数据采集技术指标更新等技术难点的攻关中发挥了决定性作用。此外，日本汽车标准国际化促进中心（JASIC）、法国汽车工业标准化局（BNA）、美国SAEInternational等组织和机构也积极参与了该标准的制定工作，为标准的国际适用性和技术全面性提供了重要保障。6结论与展望ISO13674-1:2023作为道路车辆中心操纵量化评价领域的权威国际标准，经过二十余年的发展和完善，已形成了一套科学、完备且具有高度工程实用性的试验方法体系。该标准不仅为传统燃油车辆的中心区操纵性能评价提供了可靠的量化工具，也为新能源汽车和智能网联汽车时代底盘系统性能的开发与验证奠定了重要基础。展望未来，ISO13674系列标准的发展将呈现以下趋势：第一，面向自动驾驶技术的评价需求，中心操纵试验方法将逐步向"人-机共驾"场景下的交互特性评价方向拓展，新的评价指标将不仅关注车辆自身的响应特性，还将纳入系统控制品质和驾驶人-车辆闭环交互品质的量化考量。第二，随着线控转向技术的逐步量产应用，传统的机械连接转向系统试验方法需要适配线控系统的特性，包括对方向盘路感模拟质量的评价、系统延迟的量化测量等新内容的纳入成为未来修订的重要方向。第三，虚拟仿真与实车试验的结合将更加紧密。硬件在环（HIL）和车辆动力学仿真技术在中心操纵性能预测方面的应用日趋成熟，ISO13674系列标准有望在未来增加关于仿真与试验相关性验证的指导性内容。第四，标准制定的数字化和平台化趋势日益明显，未来标准将更多地以数据接口规范、数字化测试流程等方式呈现，以适应全球汽车行业数字化转型的需求。总而言之，ISO13674-1:2023的发布不仅是中心操纵试验方法领域的重要里程碑，也为未来更智能、更安全、更具驾驶品质的车辆产品开发提供了坚实的技术支撑。建议国内各相关单位充分重视该标准的应用与研究工作，积极参与国际标准制修订活动，推动我国从标准跟随者向标准引领者转变，为全球汽车行业的技术进步贡献中国智慧和中国方案。参考文献[1]ISO13674-1:2023,Roadvehicles—Testmethodforthequantificationofon-centrehandling—Part1:Weavetest.InternationalOrganizationforStandardization,2023.[2]ISO13674-2:2016,Roadvehicles—Tes