GBT 44043-2024 乘用车 自由转向特性 转向释放开环试验方法标准立项发展报告

乘用车自由转向特性转向释放开环试验方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:PassengerCars—FreeSteeringCharacteristics—SteeringReleaseOpen-LoopTestProcedure摘要随着汽车电动化与智能化技术的快速发展，车辆底盘动态控制系统的复杂度显著提升，转向系统的自由转向特性作为评价车辆操纵稳定性与主动安全性能的关键指标，日益受到行业高度重视。转向释放试验（SteeringReleaseTest）是一种典型的开环试验方法，用于量化驾驶员松开方向盘后车辆横摆响应与转向回正行为，能够有效反映轮胎侧偏特性、悬架几何参数及转向系统阻尼匹配等综合性能。然而，长期以来我国在该领域缺乏统一的专项试验标准，不同企业测试条件、数据处理及评价指标差异显著，导致产品开发验证与政府监管缺乏科学依据。本标准（GB/T44043—2024）由国家标准化管理委员会于2024年5月28日发布，自2024年12月1日起实施，属于道路车辆综合领域推荐性国家标准。标准首次系统规定了乘用车自由转向特性转向释放开环试验的试验条件、试验方法、数据采集与处理方法、评价指标体系及试验报告要求，填补了我国在该领域标准体系的空白。本报告系统梳理了标准的立项背景、编制原则、主要技术内容及其行业应用前景，旨在为标准宣贯实施和技术推广提供参考依据。该标准的发布实施，将有效统一行业试验规范，提升我国乘用车底盘性能开发水平与产品国际竞争力，为智能网联汽车底盘控制算法验证与自动驾驶安全评价提供重要的基础性技术支撑。关键词：自由转向特性；转向释放；开环试验；操纵稳定性；乘用车；试验方法标准；底盘性能Keywords:Freesteeringcharacteristics;Steeringrelease;Open-looptest;Handlingstability;Passengercar;Testprocedurestandard;Chassisperformance1引言1.1研究背景转向系统是连接驾驶员与车辆的重要交互接口，其特性品质直接影响车辆操纵稳定性、行驶安全性与驾驶舒适性。在车辆动力学研究领域，自由转向特性（FreeSteeringCharacteristics）指驾驶员撤除转向输入力矩后，车辆在自身动力学特性作用下所表现出的横摆运动响应行为，涵盖转向回正能力、残余横摆角速度、超调量与收敛时间等多项评价指标。良好的自由转向特性是车辆高速行驶稳定性、弯道行驶可控性及紧急避障安全性的重要保障。转向释放开环试验作为评价自由转向特性的经典试验方法，最早源于国际标准化组织ISO7401《道路车辆—横向瞬态响应试验方法》中规定的开环试验体系。该试验通过在一定车速和侧向加速度条件下执行稳态圆周行驶，随后驾驶员突然释放方向盘，记录车辆横摆角速度、侧向加速度及方向盘转角等时域响应信号，从而提取车辆固有转向特性参数。相较闭环试验，开环试验具有驾驶员主观因素影响小、试验可重复性强、结果可比性高等优势，因此在国内外汽车工程领域得到广泛应用。1.2国内外标准现状在国际层面，ISO7401:2003规定了包括转向释放试验在内的多种横向瞬态响应开环试验方法；ISO19365则进一步针对乘用车转向回正性能提出了更为细化的试验规范。美国汽车工程师学会（SAE）相关推荐实践（如SAEJ266）也对稳态转向特性及转向释放响应测试给出了技术指引。欧洲、日本等汽车工业发达国家和地区在整车企业与零部件供应商的联合推动下，也已形成了较为完善的企业标准和行业规范体系。在国内层面，GB/T6323—2014《汽车操纵稳定性试验方法》作为我国汽车操纵稳定性领域的基础性标准，规定了稳态回转、转向回正、转向轻便性等多项试验方法，但对转向释放开环试验这一特定工况缺乏针对性、系统性的规定。随着我国汽车工业的快速发展及自主品牌整车性能水平的显著提升，建立专项的转向释放开环试验方法标准成为行业共同呼声。1.3标准立项必要性当前，我国汽车产业正处于从规模扩张向质量效益转型的关键阶段，新能源汽车渗透率持续攀升，智能驾驶辅助系统加速普及。在此背景下，车辆底盘性能的精细化开发与精准化验证需求空前迫切。转向释放开环试验作为连接车辆动力学基础理论与工程应用的关键桥梁，其标准的缺失已产生以下突出问题：-试验结果可比性不足：不同企业采用的试验车速、转向输入方式、释放条件及数据处理方法差异较大，导致各车型自由转向特性数据缺乏横向可比性；-产品开发效率低下：缺乏统一的试验规范增加了整车企业与零部件供应商之间的沟通成本，延长了底盘调校与验证周期；-标准体系不完整：GB/T6323侧重基础性操纵稳定性试验，对转向释放工况的规定较为笼统，无法满足当前底盘性能精细化开发需求；-国际接轨需求迫切：我国汽车产品出口规模持续扩大，试验标准与国际标准（如ISO7401、ISO19365）的协调一致对于消除技术贸易壁垒具有重要意义。2标准编制原则与依据2.1编制原则本标准编制遵循以下基本原则：（1）科学性。标准技术内容的确定以车辆动力学理论为基础，充分吸收国内外相关研究成果和工程实践经验，确保试验方法能够科学、客观地反映车辆自由转向特性的本质规律。（2）协调性。注重与GB/T6323—2014《汽车操纵稳定性试验方法》、GB/T12534《汽车道路试验方法通则》等现行有效国家标准的技术协调，避免标准间的冲突和矛盾。同时积极参照ISO7401等国际标准的技术框架，在充分考虑我国道路条件和车辆技术特征的基础上实现合理接轨。（3）可操作性。标准规定的试验条件、操作步骤和数据处理方法力求明确具体，便于各检测机构和整车企业试验部门直接执行，避免因条款过于笼统或歧义导致执行困难。（4）先进性。在试验评价指标选取和数据处理方法方面，充分吸收近年来车辆动力学领域的最新研究成果，体现当前技术发展水平，同时为未来智能驾驶车辆的性能评价预留扩展空间。2.2编制依据本标准编制依据主要包括：-GB/T6323—2014《汽车操纵稳定性试验方法》-GB/T12534《汽车道路试验方法通则》-GB/T3730.1《汽车和挂车类型的术语和定义》-ISO7401:2003*Roadvehicles—Lateraltransientresponsetestmethods—Open-looptestmethods*-ISO19365:2016*Passengercars—Validationofvehicledynamicsimulation—Lateraltransientresponsetestmethods*-SAEJ266*Steady-StateDirectionalControlTestProceduresforPassengerCarsandLightTrucks*2.3与相关标准的关系本标准与GB/T6323—2014在技术体系上形成互补关系。GB/T6323侧重规定常规操纵稳定性试验项目（包括转向回正试验），而本标准聚焦于转向释放这一特定开环工况，从试验条件控制、数据采集要求、评价指标定义到数据处理方法均做出更为精细和系统的规定。在具体技术内容层面，本标准与GB/T6323规定的转向回正试验存在一定关联，但试验的初始输入方式、关注指标维度及数据处理方法均有明确区分。标准草案在起草过程中广泛征求了国内主要整车企业（包括一汽、东风、长安、吉利、比亚迪、蔚来等）、检测机构（中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司等）及高校（吉林大学、清华大学、同济大学等）的意见，经过多轮技术研讨和试验验证，最终形成了报批稿。3标准主要技术内容3.1范围界定本标准规定了乘用车自由转向特性转向释放开环试验的试验条件、试验方法、数据采集与处理、评价指标及试验报告要求。标准适用于M1类乘用车，包含传统燃油动力及纯电动、混合动力等新能源动力形式的车辆。对于装备先进转向系统（如线控转向、后轮主动转向等）的车辆，标准中规定的试验方法仍然适用，但需对试验条件进行适当调整。3.2试验条件（1）试验场地与环境。试验应在平坦、干燥、整洁的沥青或混凝土路面上进行，路面峰值附着系数不低于0.8。试验时环境风速不大于5m/s，环境温度宜在0℃～40℃范围内，避免雨雪、积水等不利气象条件。（2）车辆准备。试验车辆应依据GB/T12534的规定进行磨合和准备，轮胎气压调整至车辆制造厂规定的满载压力值。车辆加载状态应按照制造厂规定的试验质量执行，燃油或电量等载荷条件应在报告中详细记录。试验前车辆应充分预热，使轮胎达到正常工作温度。（3）测量设备。试验仪器测量精度应满足：横摆角速度传感器精度不低于±0.1°/s，侧向加速度传感器精度不低于±0.05m/s²，方向盘转角传感器精度不低于±0.1°，车速测量误差不超过±0.5km/h。数据采集系统的采样频率应不低于100Hz，通道间同步误差不超过1ms。3.3试验方法（1）稳态圆周建立阶段。试验车辆以规定的初始车速（推荐试验车速为60km/h、80km/h和100km/h，可根据车型特征和试验目的进行调整）沿固定转弯半径（推荐半径可为20m、30m或40m）做稳态圆周行驶，逐步增大转向输入使车辆达到预设的侧向加速度水平（推荐目标侧向加速度为3m/s²、4m/s²和5m/s²，或根据车辆极限性能选取合适的比例）。（2）转向释放阶段。车辆达到稳定圆周行驶状态后，驾驶员在保持车速恒定的前提下突然释放方向盘（释放动作应干脆利落，释放时间不大于0.1s），随后保持双手离开方向盘状态，直至车辆横摆响应完全衰减或达到规定的记录时长。（3）数据记录。自转向释放时刻起连续记录车辆横摆角速度、侧向加速度、方向盘转角、车速等关键信号，记录时长应覆盖完整的瞬态响应过程，一般不少于5s或持续至横摆角速度衰减至峰值10%以下。3.4数据处理与评价指标标准规定了系统的数据处理流程，包括信号滤波（推荐采用零相位滤波以避免相位偏移）、稳态值确定、峰值及峰值时间提取等步骤，进而计算以下关键评价指标：-回正残余横摆角速度：转向释放后一段时间（如3s）内横摆角速度的残余值，反映车辆的回正能力；-横摆角速度超调量：转向释放后横摆角速度响应超过初始稳态值的最大偏离程度；-收敛时间：从转向释放时刻起至横摆角速度进入并保持在稳态值±10%误差带内所需的时间；-阻尼特性相关指标：通过横摆角速度响应的振荡衰减特性评估转向系统与悬架系统的阻尼匹配质量。上述指标从不同维度综合刻画车辆自由转向特性的优劣，能够为底盘性能评价提供量化依据。特别是，回正残余横摆角速度直接影响高速行驶时的方向稳定性，收敛时间则关系到车辆从瞬态扰动中恢复稳定的快慢，二者可作为车辆主动安全性能的重要表征参数。3.5试验报告标准要求试验报告至少包含以下内容：试验车辆基本信息（型号、整备质量、轴距、轮距、轮胎规格等）、试验设备及仪器精度信息、试验环境条件、详细的试验程序记录、原始数据曲线及处理后的评价指标计算结果、试验结论及异常情况说明。报告格式要求统一规范，便于不同机构间的数据交换和比对。4标准实施的意义与应用前景4.1对行业的规范与促进作用本标准的发布实施具有多重积极意义：提升试验数据一致性。标准统一了试验条件、操作流程和数据处理方法，使得不同试验场地、不同试验人员获得的结果具有良好的一致性和可比性，为行业数据共享和基准对标创造了条件。强化产品开发与验证能力。转向释放开环试验贯穿乘用车底盘正向开发、调校优化、量产一致性验证及法规符合性确认等全生命周期环节。标准的实施将引导企业更加重视自由转向特性的精细化开发，推动底盘性能水平的整体提升。完善标准体系建设。本标准填补了我国在转向释放开环试验专项标准方面的空白，与GB/T6323、GB/T30677等标准共同构成更为完备的汽车操纵稳定性标准体系。促进国际接轨。标准技术内容与ISO7401等国际标准协调一致，有助于我国汽车产品的国际认证和出口贸易，降低技术性贸易壁垒的影响。4.2在智能驾驶与新能源汽车领域的应用价值随着智能驾驶技术的快速发展，自由转向特性成为自动驾驶系统控制算法开发和验证的重要基础数据。线控转向系统的应用使得转向执行机构的响应特性发生根本性变化，对车辆自由转向特性的评价方法提出了新的挑战。本标准规定的试验方法同样适用于装配线控转向系统的车辆，但需针对线控转向系统的特性（如无机械连接的转向执行机构、可编程的转向手感模拟等）进行适当调整和扩展。在新能源汽车领域，动力电池的布置使得整车质心位置和质量分布较传统燃油车发生显著变化，直接影响车辆的转向响应特性。本标准的实施将为新能源汽车底盘性能开发和安全性评价提供重要的技术依据。5主要起草单位介绍本标准由全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）提出并归口，由中国汽车技术研究中心有限公司（以下简称“中汽中心”）牵头组织起草。中国汽车技术研究中心有限公司成立于1985年，是国务院国资委直属的中央企业，总部位于天津市，是中国汽车行业综合性的技术研究与标准化工作核心机构。中汽中心作为全国汽车标准化技术委员会秘书处承担单位，长期以来负责组织和协调我国汽车行业国家标准的制修订工作，在汽车被动安全、主动安全、节能与新能源汽车、噪声与排放等领域主持制定了数百项国家和行业标准。在车辆动力学与操纵稳定性领域，中汽中心拥有国内领先的汽车试验场和道路试验设施，包括高速环道、动态广场、操控性试验路等多种标准化试验路面，配备高精度陀螺仪、GPS惯性导航系统、方向盘转角扭矩测量机器人等先进测试设备。中心下设的汽车标准化研究所专门从事汽车标准化的理论研究和应用实践，拥有一支经验丰富、专业结构合理的标准化研究团队。在本标准的编制过程中，中汽中心充分发挥了其在标准化工作中的组织协调优势和技术研究实力。在标准预研阶段，中汽中心组织开展了国内外相关标准和文献的系统调研，深入分析I