ISO 221392022 重型商用车辆和公共汽车.低速操纵或车辆静止时转向力测量的试验方法标准立项发展报告

重型商用车辆和公共汽车低速操纵或车辆静止时转向力测量的试验方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:HeavyCommercialVehiclesandBuses—TestMethodforSteeringEffortMeasurementwhenManoeuvringatLowSpeedorwithStationaryVehicle摘要随着全球商用车产业的快速发展，重型商用车辆和公共汽车的低速操纵性能与转向系统的安全性日益受到行业与监管机构的高度关注。转向力的大小直接影响驾驶员的操作负担、行驶安全及车辆的人机工程学评价，然而，长期以来国际上缺乏统一的低速工况下转向力测量试验方法标准，导致各制造商、检测机构之间的测试结果可比性不足。为填补这一技术空白，国际标准化组织（ISO）依据ISO/IEC导则第2部分的规定，通过TC22/SC17（道路车辆—商用车辆分技术委员会）组织开展了系统性的国际标准制定工作，最终于2022年5月11日正式发布ISO22139:2022《重型商用车辆和公共汽车低速操纵或车辆静止时转向力测量的试验方法》。该标准规定了试验条件、车辆准备、测量仪器技术要求、试验程序及数据记录与处理等方法内容，适用于总质量超过3.5吨的重型商用车辆和公共汽车，包括铰接式车辆。标准的发布填补了该领域国际标准的空白，为全球统一转向力测试口径、提升车辆安全性与驾驶舒适性提供了权威技术依据。本报告系统回顾了该标准的立项背景、制定过程、核心技术内容和应用价值，并对未来发展趋势进行了展望。关键词：重型商用车辆；公共汽车；转向力测量；低速操纵；国际标准；ISO22139Keywords:HeavyCommercialVehicles;Buses;SteeringEffortMeasurement;Low-SpeedManoeuvring;InternationalStandards;ISO221391引言1.1研究背景转向系统是商用车辆的关键安全部件之一，其性能优劣直接关系到车辆的操纵稳定性、驾驶员疲劳程度以及整车的主动安全水平。在车辆低速行驶或原地转向的工况下，由于轮胎与地面之间的大转角摩擦阻力及液压助力系统（或电动助力系统）的助力特性限制，转向盘上所需施加的操纵力往往达到整个行驶循环中的峰值。过大的转向力不仅导致驾驶员操作困难、肌肉疲劳加剧，还可能在紧急避险场景下造成反应迟缓，从而引发安全事故。近年来，各国对商用车安全性能的要求不断提升。联合国欧洲经济委员会（UNECE）第79号法规（关于转向装置认证的统一规定）对转向系统提出了基本要求，但并未针对低速工况下的转向力给出统一的量化试验方法。各大商用车制造企业（如戴姆勒、沃尔沃、斯堪尼亚等）虽在内部建立了各自的测试规范，但因试验条件控制、测量方法、数据处理方式存在差异，不同企业或检测机构所得出的测试结果难以实现横向比对。1.2标准化需求分析制定一项统一的国际标准，用以规范重型商用车辆和公共汽车在低速操纵或静止状态下转向力测量的试验条件、方法和数据处理流程，具有以下重要意义：-促进国际互认：为各国型式认证、市场准入和产品对标提供统一技术依据，减少技术壁垒。-提升测试一致性：统一轮胎-地面摩擦条件、车辆载荷状态、助力系统温度等关键变量的控制方法，确保测试结果的重复性和再现性。-支撑产品研发与优化：帮助制造商在不同设计阶段准确定量评价转向系统的性能表现，推动转向系统的人机工程设计优化。-对接法规发展趋势：为后续可能出台的全球技术法规（GTR）或区域性法规提供方法论基础。2标准立项与制定过程2.1立项背景ISO22139:2022的制定工作由国际标准化组织道路车辆技术委员会商用车辆分技术委员会（ISO/TC22/SC17）牵头推进。SC17分技术委员会主要负责商用车辆（包括货车、挂车和公共汽车）领域的国际标准制修订工作，其秘书处由德国标准化协会（DIN）承担。随着全球商用车辆技术法规的不断收紧和车辆智能化、电动化转型的加速，多个成员国在SC17框架下提出需要制定专门针对低速转向力测量的试验方法标准。在立项论证阶段，项目组系统梳理了现有国际标准和各主要制造商内部规范，包括ISO标准体系中涉及转向系统的标准文本以及相关学术研究成果。研究发现，虽然ISO标准体系中已有涉及乘用车转向操纵便利性的试验标准，但在商用车领域，考虑到其前轴载荷大、轮胎规格特殊、助力系统工作特性差异显著等因素，直接套用乘用车方法并不适宜。因此，制定独立的标准项目具有充分的必要性和紧迫性。2.2制定过程与关键阶段依据ISO/IEC导则第2部分规定的标准制定流程，ISO22139经历了以下主要阶段：1.提案阶段（NP）：由SC17成员国提出新工作项目提案，经委员会投票通过后立项，确定项目编号为ISO22139。2.工作组草案阶段（WD）：成立专项工作组，由来自主要商用车制造企业、检测机构、科研院所和政府管理部门的技术专家组成，起草工作组草案。3.委员会草案阶段（CD）：草案在SC17内部进行多轮讨论和修改，各国提交意见逐条处理，形成委员会草案。4.国际标准草案阶段（DIS）：委员会草案通过后，由ISO中央秘书处向全体成员体发送进行投票和征求意见。5.最终国际标准草案阶段（FDIS）：根据DIS阶段的投票和意见处理结果，形成最终国际标准草案。6.正式发布：最终草案通过全体成员体投票后，于2022年5月11日正式发布。在该标准制定过程中，项目组开展了多轮实验室间比对试验（Round-RobinTest），组织了来自欧洲、亚洲和北美多个国家的检测机构和制造商参与验证试验，以确保所规定的试验方法具有良好的重复性和再现性，并对多种车型（包括两轴货车、三轴牵引车、城市公交客车和长途客车等）进行了方法适用性验证。3标准主要内容解析ISO22139:2022标准共包括以下主要技术章节：范围、规范性引用文件、术语和定义、试验条件、试验准备、测量仪器要求、试验程序、数据记录与处理、试验报告等。以下对各主要部分的内容要求进行分析。3.1适用范围标准明确适用于总质量超过3.5吨的重型商用车辆和公共汽车，包括单车车辆和铰接式车辆。标准所涵盖的工况包括两类：一是在低速行驶过程中的转向操纵（ManoeuvringatLowSpeed），二是在车辆完全静止状态下的转向操纵（SteeringwithStationaryVehicle）。这两种工况共同构成实际运行中转向力最大的典型场景。3.2试验条件标准对试验条件作了系统规定，以确保不同实验室和不同时间开展的试验结果具有可比性：-道路条件：试验应在干燥、平坦、均匀的沥青或混凝土路面上进行，路面应无积水、油污和其他影响摩擦特性的污染物。路面的附着系数应在规定范围内，并在试验报告中予以记录。-环境条件：标准规定了环境风速、环境温度范围，并要求避免在降雨、降雪等恶劣天气条件下进行试验。-车辆状态：车辆的轮胎气压应按制造商的推荐值进行调整并标注；车辆的载荷状态应明确设定（通常为满载和空载两种状态），载荷分布应尽量均匀且符合车辆设计参数。3.3测量仪器要求标准对转向力测量仪器的技术指标提出了明确要求，主要包括：-测量范围与精度：转向力传感器的量程应覆盖试验中预期的最大转向力，测量精度应不低于满量程的±1%。-安装要求：传感器应安装在转向盘与驾驶员手部之间，且不应显著改变转向盘的直径、转动惯量和操作方式。安装后应对系统进行静态校准和动态校验。-采样频率与滤波：数据采集系统的采样频率应不低于100Hz，并需对原始信号进行适当的低通滤波处理，以消除高频噪声对测量结果的影响。3.4试验程序试验程序是标准的核心技术内容。标准按照不同工况分别规定了详细的试验步骤和操作要求：-车辆静止工况：车辆置于平坦路面，发动机怠速运转以保证助力系统处于正常工作状态（或按照制造商规定的助力系统工作条件），变速器置于空挡，驻车制动释放。驾驶员以规定的速率（如每分钟10°/s至20°/s）匀速转动转向盘，从中间位置向左或向右转至极限位置（或达到规定的最大转角），记录转向力随转角的变化曲线。-低速行驶工况：车辆以规定的低速（如5km/h或10km/h）直线行驶，在行驶过程中进行定半径转向或蛇形绕桩等规定的操纵动作，测量并记录转向过程中的转向力变化。每种工况下应至少进行多次重复试验，以验证结果的稳定性，并取平均值作为最终结果。试验过程中还应对转向盘的转角、转速、车辆速度等参数与转向力同步采集。3.5数据记录与处理标准规定应记录转向力-转角曲线中的关键特征值，包括最大转向力、转向力在整个转角范围内的变化规律、回正过程中的转向力特征等。测量结果应以规定的格式进行呈现，并附以完整的试验条件记录，以便于不同机构之间的比较和复现。4主要参与单位介绍ISO22139:2022的制定过程中，多个国际组织和机构做出了重要贡献，其中德国汽车工业协会（VDA，VerbandderAutomobilindustrie）在此项标准的制定中发挥了关键性的组织协调和技术引领作用。德国汽车工业协会（VDA）成立于1901年，是德国汽车行业的核心行业组织，总部位于柏林，代表了德国汽车制造商（包括乘用车和商用车企业）以及汽车零部件供应商的整体利益。VDA在德国乃至欧洲汽车标准化体系中承担着重要角色，是ISO/TC22德国国内对口单位的核心支撑机构之一。VDA下设多个技术委员会和工作组，长期参与ISO、UNECE等国际组织中的汽车技术法规和标准制修订工作。在ISO22139的制定过程中，VDA牵头组织了德国国内的利益相关方协调工作，联合了戴姆勒卡车（DaimlerTruckAG）、曼恩商用车（MANTruck&BusSE）等德国主要商用车制造企业，以及相关检测机构和技术咨询公司，形成了统一的德国立场文件。VDA的技术专家担任了工作组的关键职务，主导完成了多项试验室间的对比验证试验，尤其是在典型欧洲重型商用车辆上的方法验证工作。VDA还利用其广泛的行业影响力，推动了欧洲主要商用车制造商对该标准的认可和实施。5标准的意义与应用前景5.1对行业的技术引领作用ISO22139:2022作为商用车辆转向力测量领域首项系统性的国际标准，为全球商用车行业提供了统一的技术语言和测试平台。标准的实施将有助于：促进各国商用车转向系统性能评价方法趋于一致，降低因测试方法差异导致的重复认证成本；为制造商在新车型开发过程中提供权威的试验方法依据，缩短研发周期；为检测机构和认证机构提供具有公信力的技术准则。5.2对安全性和人机工程学的提升转向力直接关系到驾驶员在低速泊车、调头、狭小空间操纵等场景下的操作体验和安全性。通过标准化的测量评估，可推动制造商在设计阶段充分考虑人机工程学需求，优化助力系统匹配策略，从而降低驾驶员的体力负荷，减少因转向疲劳引发的操控失误风险。5.3与未来技术发展的衔接随着电动助力转向系统（EPS）、线控转向系统（Steer-by-Wire）等新型转向技术在商用车辆领域的逐步推广和应用，转向力的动态特性将出现新的变化特征，例如助力特性随车速的精细化调节、冗余安全策略下的力感模拟等。ISO22139所确立的试验方法和测量框架具有良好的可扩展性，可为未来新型转向系统的评价提供方法学基础。6结论ISO22139:2022《重型商用车辆和公共汽车低速操纵或车辆静止时转向力测量的试验方法》是国际标准化组织在商用车辆转向性能测试方法领域取得的一项重要成果。该标准自2022年5月发布以来，已被全球多个国家和地区的制造商、检测机构和技术研究单位采用，成为重型商用车转向力评价的基准方法文件。未来，随着全球商用车技术法规的持续演进、转向系统技术革新的深入推进以及智能化测试手段的日益成熟，ISO22139有望在适当时机进行修订和扩展，进一步涵盖更多车型种类、更多运行工况和更先进的测量技术手段。同时，建议国内相关标准化技术机构加快对接国际标准，适时转化采用为中国的国家标准或行业标准，以提升中国商用车产业的国际竞争力和技术话语权。参考文献[1]ISO22139:2022,Heavycommercialvehiclesandbuses—Testmethodforsteeringeffortmeasurementwhenmanoeuvringatlowspeedorwithstationaryvehicle,InternationalOrganizationforStandardization,2022.[2]ISO/IECDirectives,Part2:Principlesandrulesforthestructureanddraft