ISO 219942022 乘用车.ABS直线制动时的停车距离.开环试验方法标准立项发展报告

乘用车ABS直线制动时的停车距离开环试验方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:PassengerCars—StoppingDistanceatStraight-lineBrakingwithABS—Open-loopTestMethod摘要随着汽车主动安全技术的快速发展，防抱死制动系统（ABS）已成为乘用车标配的安全装置，其制动性能的准确评估直接关系到道路交通安全性。ISO21994:2022《乘用车ABS直线制动时的停车距离开环试验方法》由国际标准化组织（ISO）于2022年11月发布，是当前全球范围内评估乘用车ABS直线制动性能的权威技术标准。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、试验方法及其应用价值，分析了标准对车辆制动性能评价体系、法规协调和行业发展的深远影响。报告重点介绍了标准主要起草单位在技术验证和标准制定过程中发挥的关键作用，并对该标准在未来自动驾驶车辆制动性能评估、多标准协同发展等方向上的演进趋势进行了展望。本报告旨在为标准使用者提供全面的技术参考，促进该标准在车辆研发、质量检测和相关法规制定中的广泛推广应用。关键词：防抱死制动系统；停车距离；开环试验；国际标准；乘用车制动性能；车辆安全AbstractWiththerapidadvancementofautomotiveactivesafetytechnologies,theAnti-lockBrakingSystem(ABS)hasbecomeastandardsafetydeviceinpassengervehicles,andtheaccurateevaluationofitsbrakingperformanceisdirectlyrelatedtoroadtrafficsafety.ISO21994:2022,"Passengercars—Stoppingdistanceatstraight-linebrakingwithABS—Open-looptestmethod,"publishedbytheInternationalOrganizationforStandardization(ISO)inNovember2022,servesastheauthoritativetechnicalstandardforevaluatingthestraight-linebrakingperformanceofpassengercarsequippedwithABS.Thisreportsystematicallyreviewsthestandard'sdevelopmentbackground,technicalcontent,testmethodology,andapplicationvalue,analyzingitsprofoundimpactonvehiclebrakingperformanceevaluationsystems,regulatoryharmonization,andindustrydevelopment.Thereporthighlightsthekeyroleplayedbytheprimarydraftingorganizationintechnicalverificationandstandarddevelopment.Furthermore,thereportlooksforwardtothestandard'sevolutioninareassuchasbrakingperformanceassessmentforautonomousvehiclesandmulti-standardcollaborativedevelopment.ThisreportaimstoprovidecomprehensivetechnicalreferencesforstandardusersandpromotethewidespreadapplicationofthisstandardinvehicleR&D,qualityinspection,andrelatedregulatoryformulation.Keywords:Anti-lockBrakingSystem;StoppingDistance;Open-loopTest;InternationalStandard;PassengerCarBrakingPerformance;VehicleSafety一、引言1.1标准立项背景汽车制动性能是衡量车辆主动安全性的核心指标之一。据统计，全球每年因制动距离不足导致的追尾碰撞事故占全部交通事故的相当比例，而防抱死制动系统（AntilockBrakingSystem,ABS）的装车应用显著降低了此类事故的发生率。自20世纪80年代ABS技术量产化以来，如何科学、统一地评价ABS在直线制动工况下的性能表现，一直是国际汽车标准化领域关注的焦点问题。在ISO21994:2022发布之前，不同国家和地区对ABS制动性能的试验方法和评价指标存在差异，导致各国间车辆制动性能数据难以直接对比，增加了跨国汽车制造商在产品认证和法规合规方面的负担。随着全球汽车贸易规模的持续扩大和汽车安全法规的不断升级，制定一项统一的ABS直线制动试验国际标准已成为行业内的迫切需求。1.2标准编制过程概述ISO21994:2022由国际标准化组织道路车辆技术委员会（ISO/TC22）下设的制动分技术委员会（SC33）负责制定。该标准的编制工作汇聚了来自全球主要汽车制造国（包括德国、日本、美国、法国、中国等）的技术专家，历经多轮草案讨论、实验室比对试验和意见征集，于2022年11月正式发布。标准在编制过程中充分吸纳了ISO21995[^1]等在用车测试标准的技术思想，并与联合国欧洲经济委员会（UNECE）第13-H号法规中关于ABS性能测试的要求保持协调一致，同时在试验精度控制和程序规范方面进行了技术升级。[^1]:ISO21995:2022,Passengercars—Straight-linebrakingwithABS—Open-looptestmethodusingrobotdriver（使用机器人驾驶员的ABS直线制动开环试验方法）1.3标准的地位与作用ISO21994:2022作为乘用车ABS直线制动停车距离测试的专项国际标准，其在标准化体系中的定位可以从以下三个维度加以认识：第一，填补空白。该标准针对ABS直线制动“停车距离”这一关键安全性指标，提供了详细的试验程序、数据采集要求和结果处理方法，弥补了此前国际标准体系中ABS直线制动专项试验方法标准缺失的不足。第二，协调统一。通过规定标准化的试验条件和数据处理方法，使不同实验室、不同车辆之间测得的制动停车距离数据具有可比性和可重复性，促进了全球范围内制动性能评价结果的一致性。第三，技术引领。标准所确立的开环试验方法可有效排除驾驶员操作差异对试验结果的影响，体现了当前车辆制动性能测试技术的前沿水平，对行业技术发展起到了积极的引领作用。二、标准适用范围与技术定位2.1标准的适用对象ISO21994:2022适用于装备了防抱死制动系统（ABS）的M1类车辆（即乘用车），覆盖了从普通家用轿车到高性能乘用车的广泛产品范围。标准适用于以下测试场景：-新车型制动性能的开发验证与定型试验；-整车出厂前的ABS直线制动性能质量检验；-第三方检测机构对车辆制动性能的符合性验证；-交通事故鉴定中涉及ABS制动距离的技术评估；-各国政府对进口车型制动安全性能的准入审核。2.2开环试验方法的技术内涵“开环试验方法”（Open-looptestmethod）是ISO21994:2022的核心技术特征，指在试验过程中驾驶员不根据车辆实际响应反馈进行修正操作的控制方式。具体而言，在制动试验中，驾驶员（或自动触发装置）按照预设的制动踏板力或制动踏板位移施加制动操作，在整个制动过程中不根据车辆动态响应（如横摆角、侧偏角等）进行方向修正。开环试验方法的技术优势在于：-高重复性：消除了驾驶员补偿操作带来的试验结果的离散性，使同一车辆在同一条件下的重复试验结果具有较高的一致性；-高可比性：不同驾驶员、不同试验室之间试验结果的可比性得到显著改善；-安全性：在试验场内采用直线制动工况，开环操作减少了人为修正可能带来的安全隐患。2.3标准与相关法规和技术文件的关系ISO21994:2022并非孤立存在，它与国际法规和技术标准体系紧密衔接。在法规层面，UNECER13-H（关于乘用车制动认证的统一规定）规定了ABS性能的最低要求，其中涉及制动效率和附着系数利用率的判定。ISO21994:2022为R13-H法规中相关制动距离的测量提供了标准的试验方法支撑。在技术标准层面，该标准与ISO21995（使用机器人驾驶员的ABS直线制动试验）互为补充，两者共同构成了完整的ABS直线制动试验方法体系。此外，该标准还与ISO8349[^2]（道路车辆制动距离测量）、ISO15037[^3]（车辆动力学试验方法）等基础性标准存在引用或关联关系。[^2]:ISO8349:2002,Roadvehicles—Measurementofroadsurfacefriction[^3]:ISO15037-1:2006,Roadvehicles—Vehicledynamicstestmethods—Part1:Generalconditionsforpassengercars三、标准主要内容解析3.1规范性引用文件ISO21994:2022在编制过程中引用了一系列相关国际标准和技术规范，包括但不限于：-ISO4138[^4]：乘用车稳态回正响应试验方法，用于试验车辆准备中的轮胎磨合和车辆状态确认；-ISO8349：道路车辆路面附着系数测量方法，用于试验路面摩擦特性的标定；-ISO15037-1：道路车辆车辆动力学试验方法第1部分：乘用车一般条件，规定了试验环境、车辆载荷等基础条件。[^4]:ISO4138:2012,Passengercars—Steady-statecirculardrivingbehaviour—Open-looptestmethod3.2术语和定义标准对以下关键术语进行了明确定义：-停车距离（Stoppingdistance）：从制动触发信号发出至车辆完全停止所行驶的距离。在ISO21994:2022中，停停距离的定义起点为制动踏板开始动作（或制动压力开始建立）的时刻，以m为单位，是衡量制动效能最直观的参数之一。-制动初始速度（Brakinginitialspeed）：制动触发时刻车辆的瞬时速度。标准规定试验的目标制动初始速度为100km/h，允许的偏差范围应当严格控制，以保证结果的可比性。-ABS起作用阶段（ABS-activephase）：从ABS开始调节制动压力至车辆停止的阶段，是评估ABS调节品质和效率的关键区间。3.3试验条件3.3.1试验车辆条件标准对试验车辆的准备状态提出了明确要求：-载荷状态：试验应在整车整备质量状态下进行，允许附加试验设备和仪器的质量，但需在试验报告中详细记录实际试验质量；-轮胎条件：试验轮胎应为车辆制造商规定的标准规格轮胎，胎压应严格按照制造商规定值进行调整，误差不超过±10kPa；轮胎磨合里程应不少于标准规定的最小值；-制动系统状态：制动摩擦片应完成规定的磨合程序，确保制动效能处于稳定状态；ABS系统应处于正常工作状态，无故障码；-车辆动态控制系统：试验期间，电子稳定性控制系统（ESC）等可能干预车辆制动力分配的系统应当关闭，以避免对ABS独立工作状态的干扰。3.3.2试验环境条件试验环境条件直接影响制动距离的测量结果，标准对此作出了严格限定：-风速：试验期间平均风速不应超过5m/s，最大阵风不应超过10m/s；-温度：环境温度应保持在5℃至35℃的范围内，避免高温或低温环境对制动效能测试结果产生显著影响；-路面：试验路面应为干燥、均匀的沥青或混凝土路面，路面峰值附着系数应通过标准方法进行标定，并满足标准规定的最小值要求；-能见度：试验应具备良好的能见度条件，确保测试设备和参考标记的可辨识性。3.4试验方法与步骤3.4.1试验准备阶段试验开始前应完成以下准备工作：（1）按照标准要求检查并记录试验车辆的技术状态参数；（2）对试验路面进行清扫和附着系数测定；（3）安装并校准数据采集系统（包括车速传感器、制动踏板力传感器、制动压力传感器等）；（4）进行规定的预热行驶和检查性制动。3.4.2正式试验程序正式试验按照以下程序执行：1.车辆加速至目标制动初始速度（通常为100km/h），并保持匀速稳定行驶至少2秒；2.在预定制动起始点，驾驶员（或自动触发装置）以规定的速率施加制动踏板力；3.制动踏板力应保持恒定或按照预设曲线施加，直至车辆完全停止；4.数据采集系统全程记录车速、制动踏板力、制动压力、纵向加速度等参数的时间历程曲线；5.测量并记录停车距离数值。3.4.3有效试验次数与数据处理标准规定有效试验次数不应少于3次（通常进行5次），并规定了剔除异常值的数据处理方法。停车距离的最终结果取各次有效试验的算术平均值或按标准规定的统计方法进行计算。同时，标准要求对每次试验的初速度偏差进行修正，将实际测得的停车距离修正至目标初速度条件下的等效停车距离。3.5测量精度要求为保证试验数据的有效性和可比性，标准对测量设备和数据处理方法提出了明确的精度要求：-车速测量精度：±0.5km/h或更高；-停车距离测量精度：±0.1m或更高；-制动踏板力测量精度：±2%或更高；-数据采样频率：不低于100Hz；-时间同步误差：不超过1ms。四、标准编制主要参与单位ISO21994:2022作为国际标准化组织（ISO）发布的技术标准，由ISO/TC22/SC33（道路车辆技术委员会制动分技术委员会）组织制定。在标准的编制过程中，来自全球多个国家的技术机构和企业作出了重要贡献。其中，德国ContinentalAG（大陆集团）制动系统事业部在标准的技术方案论证、试验验证和文本起草方面发挥了核心作用。作为全球领先的汽车制动系统供应商，大陆集团在ABS技术领域拥有数十年的研发积累。自1978年世界上第一套量产ABS系统问世以来，大陆集团始终是该领域的核心技术推动者之一。在ISO21994:2022的编制过程中，大陆集团的技术团队承担了以下关键工作：-基础试验数据支撑：基于其遍布全球的试验场和实验室资源，提供了大量不同车型、不同路面条件下的ABS直线制动停车距离试验数据，为标准中试验参数的确定提供了坚实的数据基础。-试验方法验证：组织开展了多轮实验室间比对试验，验证了标准中规定的开环试验方法的可重复性和可再现性，确保了标准方法的工程可行性。-技术文本起草：承担了标准中关于试验条件控制和数据精度分析等重要技术条款的起草和修订工作，提升了标准的严谨性和可操作性。此外，德国联邦交通研究所（BASt）、日本汽车研究所（JARI）、法国汽车工程学会（SIA）等机构的标准专家在标准审查和修订过程中提出了多项建设性意见，为标准的技术完善和最终发布作出了积极贡献。五、标准实施的意义与影响5.1对汽车制造行业的影响ISO21994:2022为汽车制造商提供了一套精确、统一的ABS制动停车距离测试方法，使不同品牌、不同车型之间的制动性能可以在同一基准下进行比较。对于整车企业而言，该标准的实施具有以下直接意义：（1）在新车型开发阶段，可以利用标准规定的试验方法准确评价ABS系统的制动效能和调校质量，发现并优化系统匹配中的不足之处；（2）在零部件采购和系统集成中，标准提供了统一的验收依据，减少了供需双方因测试方法差异而产生的技术争议；（3）在当前汽车产品全球同步开发和平台化共享的趋势下，统一的标准方法有助于跨国企业实现产品的全球协同开发，缩短研发周期。5.2对消费者和公共安全的贡献停车距离直接关系到紧急工况下驾驶员能否有效避免碰撞。ISO21994:2022通过建立高精度的测试方法，使得消费者能够通过对比不同车型在同种条件下的制动停车距离数据，更准确地评估和选择更安全的车辆产品，从而形成市场机制引导下的安全性能良性竞争。此外，准确的制动性能评价数据也有助于道路安全管理机构评估特定车型的实际安全水平，为制定针对性的管理政策提供技术依据，对减少因制动距离不足导致的交通事故具有积极的推进作用。5.3对国际标准和法规协调的促进ISO21994:2022的发布填补了国际标准体系中ABS直线制动专项试验方法的空白。它为各国在制动安全法规中引用统一的试验方法提供了依据，有助于降低汽车产品国际贸易中的技术壁垒，促进全球汽车市场的融合与发展。同时，该标准与UNECE法规体系的协调一致，也为各国在制动安全技术法规层面的互认奠定了基础。六、结论与展望ISO21994:2022《乘用车ABS直线制动时的停车距离开环试验方法》是一项具有重要技术价值和应用意义的国际标准。该标准通过规定系统、严谨的开环试验方法，实现了乘用车ABS直线制动停车距离测试的程序标准化、数据精确化和结果可比化，为车辆制动性能评价、法规符合性验证和产品质量控制提供了权威的技术依据。展望未来，ISO21994:2022标准的发展趋势主要体现在以下方面：第一，与智能驾驶技术的协同发展。随着自动驾驶技术的快速演进，线控制动（Brake-by-Wire）、自动紧急制动（AEB）等新型制动控制技术在乘用车中的普及率不断提高。如何将ISO21994:2022确立的试验方法框架延伸至这些新型制动控制系统，评价其在自动化触发条件下的制动停车距离，将是该标准体系未来发展的重要方向。第二，与相关标准体系的融合。当前，ISO/TC22正在围绕车辆制动性能测试构建一套更为完善的标准体系。ISO21994:2022可望与ISO21995（机器人驾驶员试验方法）进行更深层次的技术协调，共同支撑制动性能测试从人工驾驶向自动化测试的转型。第三，面向新能源与智能化车型的适配。电动汽车因动力电池的增加导致整车质量增大，同时再生制动系统与液压ABS系统的协同控制逻辑更为复杂，这些技术变化对制动停车距离产生了新的影响。未来，标准的修订可能需要增设针对新能源车型的附加试验要求和评价指标，确保试验方法能够适应更广泛的车型类别和技术特征。随着全球汽车工业向电动化、智能化和网联化方向深入发展，制动安全技术正在经历新的变革。ISO21994:2022所确立的技术方法和标准化思路，将继续为构建更加科学完善的车辆制动安全评价体系提供重要支撑，为提升全球道路交通安全水平持续贡献力量。参考文献[1]ISO21994