GBT 44084-2024 重型商用车转向中心区摇摆试验和过渡试验方法标准立项发展报告

重型商用车转向中心区摇摆试验和过渡试验方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TestMethodsforSteeringCentreZoneWeaveandTransitionofHeavyCommercialVehicles摘要关键词：重型商用车；转向中心区；摇摆试验；过渡试验；操纵稳定性；国家标准；ISO13634KeywordsHeavycommercialvehicles;Steeringcentrezone;Weavetest;Transitiontest;Handlingstability;Nationalstandard;ISO136341引言1.1研究背景转向系统是汽车底盘的核心组成部分，直接关系到车辆的操纵稳定性、主动安全性和驾驶舒适性。对于重型商用车而言，由于其质量大、轴距长、质心高，转向系统的性能品质对行驶安全的影响更为突出。据统计，我国高速公路货运车辆保有量已超过700万辆，重型商用车年行驶里程长、使用强度大，转向系统性能的优劣直接关系到千百万从业人员的生命安全和物流运输效率。在车辆行驶过程中，转向中心区是指车辆高速直线行驶时方向盘处于中间位置附近的一个小角度工作区域。驾驶员在该区域内进行频繁的小幅转向修正，以维持车辆的行驶方向。研究表明，车辆在高速公路行驶时，驾驶员约90%的转向操作发生在中心区范围内。中心区的转向性能品质——包括转向响应的线性度、转向力矩的梯度特性、转向阻尼及响应滞后等——直接影响驾驶员的操纵负担和行驶安全性。转向中心区性能不佳的车辆，往往表现为"发飘"、方向修正频繁、驾驶员精神紧张度高等问题，极易诱发交通事故。1.2国际标准发展动态为科学评价车辆转向中心区的操纵性能，国际标准化组织ISO/TC22/SC33（道路车辆-动力学与底盘部件分技术委员会）组织制定了ISO13634:2017《商用车辆——转向中心区摇摆试验和过渡试验方法》。该标准为重型商用车辆转向中心区性能的试验评价提供了统一的试验方法和数据处理规范，已在欧盟、日本等主要汽车工业国家和地区得到广泛应用。相比之下，我国虽然在GB/T6323系列标准中对乘用车的操纵稳定性试验方法进行了规定，但针对重型商用车的转向中心区试验方法尚未形成国家标准。随着我国商用车技术的快速发展和国际化进程的加速推进，制定符合我国国情并与国际接轨的重型商用车转向中心区试验方法标准已成为行业发展的迫切需求。1.3立项必要性第一，保障道路交通安全的需要。重型商用车引发的交通事故往往造成严重后果，而转向性能缺陷是引发事故的重要因素之一。建立科学的转向中心区试验评价体系，有助于从源头提升车辆主动安全性能。第二，推动产业技术升级的需要。我国已连续多年成为全球最大的商用车生产国和销售市场，但部分产品在转向性能精细化和一致性方面与国际先进水平仍有差距。制定先进的试验方法标准，可引导企业建立完善的研发验证体系，促进产品品质提升。第三，标准国际化发展的需要。采用国际先进标准有利于消除技术贸易壁垒，提升我国商用车产品的国际竞争力，为自主品牌商用车进入国际市场创造条件。第四，完善标准体系的需要。标准的制定填补了我国商用车操纵稳定性标准体系中转向中心区试验方法的空白，与现有操纵稳定性相关标准形成有机互补，完善了我国汽车标准体系的顶层设计。2标准编制原则与依据2.1编制原则本标准在编制过程中坚持以下基本原则：（一）国际接轨原则。等效采用ISO13634:2017国际标准，充分吸收国际先进的试验评价技术和方法，确保我国标准与国际标准的技术内容保持一致性和互认性，便于国际贸易和技术交流。（二）适用性原则。在采用国际标准的基础上，充分考虑我国重型商用车的技术特征、道路条件和使用环境，对试验细节和要求进行适当调整，确保标准在我国具有较好的可操作性和适用性。（三）科学性原则。试验方法的制定基于扎实的理论分析和大量试验验证，确保试验结果具有良好的重复性、再现性和区分度，能够真实反映车辆转向中心区的性能特征。（四）协调性原则。与我国现行有效的汽车操纵稳定性相关标准保持协调一致，包括GB/T6323《汽车操纵稳定性试验方法》、GB/T12549《汽车操纵稳定性术语及其定义》等，避免标准之间的冲突和重复。2.2编制依据本标准的编制主要依据以下文件和技术资料：-ISO13634:2017*Commercialvehicles—Steeringcentrezoneweaveandtransitiontestmethods*-GB/T6323-2014《汽车操纵稳定性试验方法》-GB/T12549-2013《汽车操纵稳定性术语及其定义》-GB7258-2017《机动车运行安全技术条件》-GB/T3730.1-2001《汽车和挂车类型的术语和定义》同时，编制组通过对国内主要商用车生产企业进行调研，收集了大量重型商用车转向中心区性能的试验数据和工程实践经验，为标准技术内容的确定提供了有力支撑。3主要技术内容3.1标准适用范围本标准规定了重型商用车辆转向中心区摇摆试验和过渡试验的试验条件、试验方法、数据采集与处理方法。本标准适用于总质量大于3500kg的商用车辆，包括货车、牵引车及专用作业车辆等，也适用于在M类和N类车辆基础上改装的特殊用途车辆。对于空气悬架车辆、多轴车辆及其他特殊型式的商用车辆，在不超出标准基本原则的前提下可参照执行。3.2术语和定义标准明确了以下关键术语和定义：转向中心区：车辆高速直线行驶时，方向盘转角处于中间位置附近的小角度范围区域，在该区域内驾驶员通过小幅转向输入维持车辆的直线行驶状态。摇摆试验：在车辆直线行驶状态下，以特定频率和幅值对转向盘施加正弦波转角输入，测量车辆转向响应特性的试验方法。过渡试验：通过缓慢增加转向盘转角，使车辆从直线行驶状态逐渐过渡到稳态圆周运动，评价车辆转向响应线性度和过渡特性的试验方法。转向传动比：转向盘转角增量与对应前轮转角增量之比。侧向加速度：车辆质心处沿车辆坐标系y轴方向的加速度分量。3.3试验条件3.3.1试验车辆条件3.3.2试验场地条件试验应在平整、干燥、均匀的沥青或混凝土路面上进行，要求如下：试验区域应足够宽阔，满足车辆进行规定试验操作的需要，一般应不小于200m×100m；路面纵向坡度不大于2%，横向坡度不大于3%；路面附着系数不低于0.7；风速不大于5m/s，能见度满足试验安全要求；环境温度宜在0℃~40℃范围内，避免在雨雪、积水、结冰等不利条件下进行试验。3.3.3测量仪器条件所使用的测量仪器应满足以下要求：转向盘转角传感器量程不小于±90°，精度不低于±0.1°；转向盘转矩测量装置精度不低于±0.5N·m；侧向加速度传感器量程不小于±10m/s²，精度不低于±0.05m/s²；车速测量装置精度不低于±0.5km/h；数据采集系统的采样频率不低于100Hz，各通道信号同步误差不大于1ms。3.4摇摆试验方法3.4.1试验原理摇摆试验的基本原理是：车辆以规定车速直线行驶时，对转向盘施加具有特定频率和幅值的正弦波转角输入，测量并记录车辆的横摆角速度、侧向加速度和转向盘力矩等响应量，进而评价转向中心区的动态响应特性。3.4.2试验程序（1）将车辆加速至规定试验车速（推荐80km/h或制造商规定的常用公路行驶车速），稳定行驶不少于2min，确保车辆行驶状态稳定。（2）以转向盘转角为输入量，以正弦波形式施加转向输入，目标幅值从±0.2°起逐级递增，推荐采用以下幅值序列：±0.2°、±0.4°、±0.8°、±1.6°、±3.2°，必要时可根据车辆实际需求增加中间幅值。（3）施加转向输入的频率范围为0.2Hz~0.5Hz，推荐采用0.3Hz或0.4Hz。每个幅值水平的试验至少重复3次，取平均值作为该工况的试验结果。（4）各次试验之间，应使车辆恢复直线行驶状态并稳定不少于30s，以消除前次操作对后续试验的影响。（5）记录各试验工况下的转向盘转角、转向盘力矩、车速、横摆角速度及侧向加速度时间历程数据。3.4.3数据处理与评价指标对摇摆试验数据进行处理后，计算以下评价指标：不同输入幅值下的转向响应增益（横摆角速度与转向盘转角之比）；转向力矩随转向盘转角的变化梯度；转向响应的相位滞后角；转向力矩滞后环宽度等。这些指标综合反映了转向中心区的灵敏度、线性度、阻尼特性和响应速度。3.5过渡试验方法3.5.1试验原理过渡试验的目的在于评价车辆从直线行驶状态过渡到稳态转向状态过程中，转向力矩和转向响应的过渡特性，以及转向中心区的线性响应范围和饱和特性。3.5.2试验程序（1）车辆以规定车速直线行驶，稳定行驶不少于2min。（2）以缓慢、均匀的速度（推荐转向盘转角速度为5°/s~15°/s）连续增大转向盘转角，使车辆侧向加速度逐步增大至规定上限值（推荐2m/s²）。（3）达到目标侧向加速度后保持转向盘转角不变，维持稳态行驶不少于3s，记录稳态响应数据。（4）随后以相同速率缓慢回正转向盘至中间位置，完成一个完整的过渡试验循环。（5）每个方向的过渡试验至少重复3次，以检验试验结果的重复性。3.5.3数据处理与评价指标过渡试验的数据处理主要包括：绘制转向盘力矩随侧向加速度的变化曲线，确定中心区线性范围内的力矩梯度；绘制横摆角速度随转向盘转角的变化曲线，评价转向响应的线性特征；计算转向响应滞后及力矩梯度不对称度等指标。3.6试验报告标准规定了试验报告应包括的基本内容：试验车辆基本信息（车型、VIN、整备质量、轴距、轮距等）、试验条件记录（环境条件、路面条件、车速等）、试验设备及校准信息、原始试验数据记录、数据处理过程和计算结果、试验结论及评价分析。试验报告应具有完整性和可追溯性，便于进行试验结果的技术审查和比对。4主要参与单位介绍4.1中国汽车技术研究中心有限公司中国汽车技术研究中心有限公司（简称"中汽中心"）是GB/T44084-2024标准编制的牵头单位和主要起草单位。中汽中心成立于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技术服务机构，业务涵盖汽车标准法规研究、产品检测认证、工程技术咨询、信息服务等多个领域。在汽车标准化领域，中汽中心作为全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）秘书处承担单位，长期负责汽车领域国家标准的组织制定和归口管理工作。中心设有专门的操纵稳定性标准研究团队，拥有国内领先的汽车动力学试验设施和专业技术人员队伍。在重型商用车操纵稳定性研究方面，中汽中心先后承担了多项国家和省部级科研项目，积累了丰富的试验研究经验和技术数据。在本标准制定过程中，中汽中心负责组织标准草案的起草、技术内容的论证、试验方法的验证以及行业意见的征集与处理等工作。中心依托自身先进的试验条件和专业技术团队，组织开展了多轮比对验证试验，为标准技术指标的确定提供了重要的试验数据支撑。同时，中汽中心积极推进该标准与国际标准的协调工作，确保我国标准与ISO13634:2017的一致性，为中国商用车标准走向国际奠定了坚实基础。4.2其他参编单位本标准还吸引了国内主要商用车整车企业、高校和科研机构参与编制工作，包括一汽解放汽车有限公司、东风商用车有限公司、中国重型汽车集团有限公司等主要商用车制造企业，以及吉林大学、清华大学等高校的汽车工程专家。各参编单位发挥各自优势，从产品研发、工程应用、理论研究等不同角度为标准技术内容的完善提供了有力支撑。5标准实施的意义与展望5.1实施意义（一）有利于提升重型商用车主动安全性能。标准的实施为整车企业提供了明确的转向中心区性能试验评价方法，有助于企业在产品设计开发阶段准确识别和优化转向系统性能，从源头提升车辆的高速行驶稳定性和主动安全性能。对于降低重型商用车高速公路交通事故率、保障人民群众生命财产安全具有重要的现实意义。（二）有利于推动行业技术进步和产业升级。标准的发布实施将促使商用车企业加大对转向系统及整车动力学性能研究的投入力度，推动线控转向、主动转向等先进技术的研发和应用，促进我国商用车产品从"能用"向"好用"转变，提升产品品质和市场竞争力。（三）有利于促进国际贸易和技术交流。本标准等效采用ISO13634:2017，实现了我国标准与国际标准的协调一致，为我国商用车产品走向国际市场消除了标准技术壁垒，有利于扩大出口贸易和国际技术合作。（四）有利于完善汽车标准体系建设。本标准填补了我国重型商用车转向中心区试验方法标准的空白，与现有的操纵稳定性相关标准形成了更加完善的标准体系，为后续相关标准的制定提供了参考和借鉴。5.2未来展望随着汽车技术的快速发展，特别是智能网联汽车和自动驾驶技术的商业化进程加速推进，重型商用车的转向系统正经历着深刻的技术变革。线控转向技术取消了传统转向系统中的机械连接，给转向系统的性能评价提出了全新课题；自动驾驶技术对转向系统的精确性、冗余性和故障安全性能提出了更高要求。在此背景下，转向中心区试验方法标准也需要不断修订和完善，以适应新技术发展的需求。未来，一方面需要密切跟踪ISO国际标准的修订动态，及时完成标准的同步更新；另一方面需要加强转向系统性能评价新技术、新方法的研究，特别是在线控转向评价方法、人机共驾转向性能评价等领域开展前瞻性研究，为标准体系的持续完善储备技术基础。同时，应加强标准的宣贯和培训工作，推动标准在行业内的广泛应用，切实发挥标准对产业技术发展的引领和支撑作用。6结论GB/T44084-2024《重型商用车转向中心区摇摆试验和过渡试验方法》是我国商用车操纵稳定性领域一项重要的基础性技术标准。本标准等效采用ISO13634:2017国际标准，结合我国重型商用车技术发展水平和工程应用实