《道路車輛 側(cè)風(fēng)敏感性 風(fēng)機輸入開環(huán)試驗方法》編制說明

《道路車輛-側(cè)風(fēng)敏感性-風(fēng)機輸入開環(huán)試驗方法》

征求意見稿

（一）工作簡況，包括任務(wù)來源、主要工作過程、主要參加單位和工

作組成員及其所做的工作等；

1、任務(wù)來源

為了提升道路車輛在強風(fēng)環(huán)境下的行駛安全性，保證汽車側(cè)風(fēng)

穩(wěn)定性測試方法的規(guī)范性，填補國家標(biāo)準(zhǔn)體系的空白，全國汽車標(biāo)

準(zhǔn)化技術(shù)委員會（以下簡稱汽標(biāo)委）整車分技術(shù)委員會（以下簡稱

整車分委會）組織，由中國汽車技術(shù)研究中心有限公司牽頭開展ISO

12021:2010《Roadvehicles-Sensitivitytolateralwind-Open-looptest

methodusingwindgeneratorinput》標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化工作。

2019年12月31日，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布了《國家標(biāo)準(zhǔn)

化管理委員會關(guān)于下達2019年第四批推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)計劃的通知》

（國標(biāo)委發(fā)〔2019〕40號），下達標(biāo)準(zhǔn)計劃名稱為《道路車輛-側(cè)風(fēng)

敏感性-風(fēng)機輸入開環(huán)試驗方法》，計劃編號20194433-T-339。

2、主要工作過程

2.1對ISO12021:2010進行翻譯

2017年年底，由標(biāo)準(zhǔn)研究工作組組建翻譯小組對ISO

12021:2010《Roadvehicles-Sensitivitytolateralwind-Open-looptest

methodusingwindgeneratorinput》標(biāo)準(zhǔn)進行翻譯。

同時，對ISO12021標(biāo)準(zhǔn)的修訂狀態(tài)進行查詢，確認2010年版

1

本是其最新有效版本。

2.2形成標(biāo)準(zhǔn)草案并提交立項

完成標(biāo)準(zhǔn)翻譯和海外實測后，工作組討論決定第一版標(biāo)準(zhǔn)草稿

的型式為等同采用ISO12021:2010，并于2017年底將標(biāo)準(zhǔn)草稿及推

薦性國家標(biāo)準(zhǔn)項目建議書報送給汽標(biāo)委整車分委會秘書處進行標(biāo)準(zhǔn)

項目立項申報工作。

2.3工作組會議討論

2.3.1汽車風(fēng)洞試驗及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)研究工作組第四次會議

2018年12月5日，汽車風(fēng)洞試驗及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)研究工作組第四

次工作會議在天津召開。會議介紹了側(cè)風(fēng)敏感性相關(guān)背景，《道路

車輛-側(cè)風(fēng)敏感性-風(fēng)機輸入開環(huán)試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)的基本框架和主要內(nèi)

容以及現(xiàn)有的三種測試方法，分別是自然側(cè)風(fēng)環(huán)境實地測試法、固

定橫擺角風(fēng)洞試驗測試法和風(fēng)機輸入側(cè)風(fēng)環(huán)境試驗道路開環(huán)測試法

以及三種方法各自的優(yōu)劣。

會議討論并認可了工作開展方式，建議補充完善風(fēng)機設(shè)備外形

及風(fēng)品質(zhì)的相關(guān)要求，便于進行試驗的方法的統(tǒng)一。

2.3.2汽車風(fēng)洞試驗及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)研究工作組第五次會議

2019年6月26日，汽車風(fēng)洞試驗與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)研究工作組第五

次工作會議在無錫召開。會上對標(biāo)準(zhǔn)項目的工作開展情況進行了介

紹，該標(biāo)準(zhǔn)項目等同采用ISO12021，在技術(shù)內(nèi)容上與上一版草案沒

有變化，只是在編輯性和文字上進行了調(diào)整。

會議討論了標(biāo)準(zhǔn)中“脈沖值”的定義，以及術(shù)語與定義中直接

2

引用的ISO8855沒有中文版，需要后續(xù)考慮是否將相應(yīng)的術(shù)語羅列

在標(biāo)準(zhǔn)中的問題。建議工作組各單位后續(xù)對現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)草案進行研

究，考慮標(biāo)準(zhǔn)等同采用，重點對標(biāo)準(zhǔn)描述性的問題提出建議并反饋。

2.3.2汽車風(fēng)洞試驗及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)研究工作組第七次會議

2020年6月5日，汽車風(fēng)洞試驗及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)研究工作組第七次

工作組會議通過網(wǎng)絡(luò)視頻會議的形式召開?！兜缆奋囕v-側(cè)分敏感性

-風(fēng)機輸入開環(huán)試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)已于2020年1月下達立項計劃，按

照計劃要求2年內(nèi)完成標(biāo)準(zhǔn)起草工作。標(biāo)準(zhǔn)起草組介紹了標(biāo)準(zhǔn)草案

的基本框架和主要內(nèi)容，對試驗原則、測量變量、測試條件、風(fēng)機

設(shè)備、試驗程序等內(nèi)容進行了介紹。

會議討論了試驗方法部分不完善的內(nèi)容，對風(fēng)速剖面的記錄、

t0點的定義、數(shù)據(jù)記錄等問題進行了討論，建議對試驗場風(fēng)機設(shè)備

進行調(diào)研。

2.3.2汽車風(fēng)洞試驗及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)研究工作組第八次會議

2020年11月17日，汽車風(fēng)洞試驗及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)研究工作組第八

次工作組會議通過網(wǎng)絡(luò)視頻會議的形式召開。按照工作組第七次會

議討論情況，起草組對標(biāo)準(zhǔn)草案進行了部分調(diào)整，并詳細介紹了ISO

標(biāo)準(zhǔn)中參照系規(guī)定與國家標(biāo)準(zhǔn)體系中GB/T12549的區(qū)別并給出了

處理意見。

與會專家對介紹內(nèi)容展開討論，表示空氣動力學(xué)與操穩(wěn)的參照

系規(guī)定不同，建議沿用ISO標(biāo)準(zhǔn)體系的定義來保證標(biāo)準(zhǔn)自洽。標(biāo)準(zhǔn)

對于自動駕駛車輛適用性的問題，建議標(biāo)準(zhǔn)覆蓋自動駕駛汽車。

3

此外標(biāo)準(zhǔn)起草組帶領(lǐng)與會專家對文本內(nèi)容進行了逐條審閱，并

對部分條款的描述方式提出了編輯性修改建議。秘書處對討論內(nèi)容

進行了匯總記錄，要求起草組會后按照會議討論對標(biāo)準(zhǔn)文本進行修

改，盡快形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。

2.4試驗驗證及標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容確認

工作組于2019年底組織開展了一次車輛側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性海外測試，

對標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容進行實測確認。海外測試結(jié)果表明，該標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)

內(nèi)容合理，方法描述清晰、可操作性強，測試結(jié)果可靠度高，且該

標(biāo)準(zhǔn)在不同車型間具有較高通用性。

2.5標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

2020年12月至2021年3月，標(biāo)準(zhǔn)起草組根據(jù)GB/T1.2-2020標(biāo)

準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第2部分：以ISO-IEC標(biāo)準(zhǔn)化文件為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)化

文件起草規(guī)則的有關(guān)要求，依據(jù)等同采用ISO標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求對標(biāo)

準(zhǔn)草案進行了編輯，以保證國家標(biāo)準(zhǔn)與ISO標(biāo)準(zhǔn)的一致性。在此基

礎(chǔ)上形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。

（二）標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容（如技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)、公式、性能

要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等）的論據(jù)，解決的主要問題，修訂標(biāo)

準(zhǔn)時應(yīng)列出與原標(biāo)準(zhǔn)的主要差異和水平對比；

1、編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)制訂的主要目的是通過轉(zhuǎn)化、采用國際先進標(biāo)準(zhǔn)，完善我國

關(guān)于道路車輛側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性測試的標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)的編寫采取等同采用ISO

12021:2010的原則進行。

4

2、標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

2.1適用范圍

本文件規(guī)定一種測試汽車側(cè)風(fēng)敏感性的開環(huán)測試方法，其中側(cè)風(fēng)

由風(fēng)機設(shè)備產(chǎn)生。本文件適用于ISO3833標(biāo)準(zhǔn)中定義的乘用車，拖掛

式房車，以及輕型卡車。本文件對于摩托車的適用性尚未明確。

2.2總體原則

本項試驗的目的是定量測量汽車對側(cè)風(fēng)作用的敏感性，需要測量

一系列用于表征汽車在側(cè)風(fēng)條件下行駛表現(xiàn)的參數(shù)。試驗中汽車將首

先沿著一條直線路徑行駛，隨后測量該車對于一段由風(fēng)機輸入的側(cè)風(fēng)

的響應(yīng)。在大部分測試過程中，測試車輛的轉(zhuǎn)向盤需保持固定。

2.3測量變量

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的側(cè)風(fēng)試驗包含若干測量變量，其中強制測量變量包

括橫擺角速度、側(cè)向加速度、方向盤轉(zhuǎn)角以及縱向車速；非強制測量

變量包括側(cè)向偏移、側(cè)傾角、側(cè)偏角以及側(cè)向速度。

2.4測量儀器要求

下表所列為測量變量的標(biāo)準(zhǔn)操控范圍以及組合傳感器和記錄系

統(tǒng)的建議最大誤差值：

測量變量范圍組合傳感器和記錄系統(tǒng)的建議最大誤差值

橫擺角速度-10°/s到+10°/s±0.1°/s

側(cè)向加速度-5m/s2到+5m/s2±0.05m/s2

轉(zhuǎn)向盤角-30°到+30°a±1°，分辨率小于0.3°

縱向車速0m/s到40m/s±0.4m/s

側(cè)向偏移5m±0.02m

側(cè)傾角-10°到+10°±0.1°

5

側(cè)偏角-5°到+5°±0.2°

側(cè)向速度-10m/s到+10m/s±0.2m/s

2.5測試條件

（1）測試跑道

所有測試必須在硬度均勻且干凈無污染的路面開展。測試路面的

坡度在橫向總寬度上以及縱向任意50m之間必須小于2.5%。

建議測試跑道是光滑表面（瀝青或者混凝土）或者高摩擦表面。

測試路面在側(cè)風(fēng)區(qū)前（至少）100m到側(cè)風(fēng)區(qū)后100m的范圍內(nèi)

寬度須至少為5m。在側(cè)風(fēng)區(qū)后的測試跑道寬度須至少7m。

（2）氣候條件

在試驗周期內(nèi)，環(huán)境風(fēng)速應(yīng)越小越好，至少滿足任意風(fēng)向的風(fēng)速

不大于3m/s。標(biāo)準(zhǔn)測試條件下宜使用干燥路面，也可使用無明顯積

水的濕潤路面。

2.6風(fēng)機設(shè)備

本測試中的側(cè)風(fēng)由風(fēng)機產(chǎn)生，側(cè)風(fēng)平均風(fēng)速需達到20m/s±3m/s

（在周圍環(huán)境風(fēng)速小于1m/s的條件下）。計算平均風(fēng)速值的空間范

圍需涵蓋基準(zhǔn)行駛線上側(cè)風(fēng)區(qū)的長度以及測試車輛的高度。

2.7試驗程序

（1）測試車速

測試車速定義為縱向車速的標(biāo)稱值，標(biāo)準(zhǔn)測試車速為100km/h，

也可用其它值進行測試，步長建議為20km/h。

每輪測試中，在側(cè)風(fēng)區(qū)起點x0之前縱向車速的改變量需保證在

±2km/h以內(nèi)。起點之后油門踏板將被固定。

6

（2）轉(zhuǎn)向裝置

每輪測試需保證駕駛車輛先以測試車速沿一條直線路徑（基準(zhǔn)行

駛線）行駛。當(dāng)車輛接近側(cè)風(fēng)區(qū)時，允許轉(zhuǎn)向修正將車輛維持在基準(zhǔn)

行駛線上。但在側(cè)風(fēng)區(qū)起點x0之前40m處、，到起點之后以測試車

速至少行駛2s的位置點xd之間，轉(zhuǎn)向盤必須保持固定。

轉(zhuǎn)向盤角度最大偏移量對比其平均值須保證小于2°，直到通過

側(cè)風(fēng)區(qū)點xd。

盡量使用附帶工具固定轉(zhuǎn)向盤以提高測試質(zhì)量。

（3）測試輪次

需要至少執(zhí)行五輪測試。

2.8數(shù)據(jù)分析

（1）橫擺角速度及側(cè)向加速度

計算橫擺角速度及側(cè)向加速度脈沖值的方法如下：將脈沖值定義

為在信號值超過峰值50%的這段時間內(nèi)的平均信號值。首先以信號零

值作為初始參考值定義最大輸出時間tpeak和初始峰值。時間點t0應(yīng)

首先定義為沿時間軸回溯當(dāng)信號值開始變?yōu)榈陀?.15倍峰值時的時

間點。因為轉(zhuǎn)向盤從側(cè)風(fēng)區(qū)起點之前40m處起將被固定，輸出信號

的參考值為從時間點t-40后0.2s算起到時間點t0前0.2s間信號值的

平均值。注意時間點t-40時速度值取決于縱向車速，但也可采用測試

車速進行計算。

（2）側(cè)向偏移

采用染色示蹤法或數(shù)值計算法獲得車輛的側(cè)向偏移。

7

（三）主要試驗（或驗證）情況分析；

本標(biāo)準(zhǔn)在編制過程中，于2019年底組織開展了一次車輛側(cè)風(fēng)穩(wěn)

定性海外試驗。該次試驗針對三款不同車輛進行了側(cè)風(fēng)輸入下的橫擺

角速度、側(cè)向加速度、側(cè)向偏移測試。試驗于西班牙IDIADA實車橫

風(fēng)試驗場開展，如圖1所示，該試驗場的橫風(fēng)模擬設(shè)施是由10臺風(fēng)

機陣列組成30.5米長的橫風(fēng)區(qū)，最大橫風(fēng)風(fēng)速30m/s，試驗時側(cè)風(fēng)風(fēng)

速分別為10m/s和20m/s，根據(jù)蒲福風(fēng)級等級設(shè)定，分別相當(dāng)于5級

和風(fēng)和8級大風(fēng)的條件，試驗時平均環(huán)境風(fēng)速小于3m/s。

圖1側(cè)風(fēng)響應(yīng)道路試驗設(shè)施

圖2所示為車輛在試驗場測試示意圖，其中黑色線為車輛直線行

駛參照線，黃線為車輛受到橫風(fēng)激勵時的偏轉(zhuǎn)線。圖3和圖4為測試

結(jié)果（分別為側(cè)向位移和橫擺角）。測試結(jié)果表明，該標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)

容合理，方法描述清晰、可操作性強，測試結(jié)果可靠度高。

圖2實車側(cè)風(fēng)響應(yīng)測試示意圖

8

圖3側(cè)向位移曲線

圖4偏航角

（四）明確標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況，對于涉及專利的標(biāo)準(zhǔn)項目，應(yīng)提

供全部專利所有權(quán)人的專利許可聲明和專利披露聲明；

本文件的發(fā)布機構(gòu)提請注意，聲明符合本文件時，可能涉及到

7.11條、8.2條及第9條相關(guān)的專利的使用。

本文件的發(fā)布機構(gòu)對于該專利的真實性、有效性和范圍無任何立

場。

該專利持有人已向本文件的發(fā)布機構(gòu)承諾，他愿意同任何申請人

在合理且無歧視的條款和條件下，就專利授權(quán)許可進行談判。該專利

9

持有人的聲明已在本文件的發(fā)布機構(gòu)備案。相關(guān)信息可以通過以下聯(lián)

系方式獲得：

專利持有人姓名：中汽研（天津）汽車工程研究院有限公司

地址：天津市東麗區(qū)先鋒東路68號。

請注意除上述專利外，本文件的某些內(nèi)容仍可能涉及專利。本文

件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。

（五）預(yù)期達到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況；

相關(guān)資料統(tǒng)計顯示，每年因交通事故造成的直接經(jīng)濟損失達10

億元，而在這些交通事故中有相當(dāng)比例是由于高速汽車受環(huán)境風(fēng)影響

造成的。因此，隨著行車速度的不斷提高，研究汽車的橫風(fēng)穩(wěn)定性具

有十分重要的意義。國外整車企業(yè)也已針對部分量產(chǎn)車型進行了橫風(fēng)

穩(wěn)定性研究，國際很多汽車廠均有自己的橫風(fēng)試驗場，通過開展橫風(fēng)

干擾對車輛駕駛員及車輛操縱穩(wěn)定性影響的研究，建立針對橫風(fēng)穩(wěn)定

性研究的仿真和道路測試規(guī)范，并將該研究應(yīng)用到量產(chǎn)車型開發(fā)中，

如美國福特汽車公司的撼路者、福睿斯、B-MAX等車型，日本豐田、

馬自達汽車公司等汽車企業(yè)相繼開始研究橫風(fēng)干擾情況對車輛駕駛

員及車輛操縱穩(wěn)定性的影響、車輛穿過橫風(fēng)區(qū)對車輛瞬態(tài)氣動力及氣

動力矩的影響，以及超車環(huán)境橫風(fēng)對流場變化的影響等，奔馳公司更

是率先開發(fā)了橫風(fēng)穩(wěn)定輔助系統(tǒng)，作為主動安全控制的全新模塊，裝

配在S級、GL級、GLA級，以及smartfortwo等多款車型上。我國

汽車空氣動力學(xué)學(xué)科正在快速發(fā)展，但我國當(dāng)前的汽車空氣動力學(xué)技

術(shù)水平仍然停留在起步階段，對于橫風(fēng)穩(wěn)定性的研究除部分高校進行

10

過小規(guī)模簡單汽車模型的橫風(fēng)穩(wěn)定性計算外，國內(nèi)整車企業(yè)對橫風(fēng)穩(wěn)

定性的研究幾乎處于空白狀態(tài)，既沒有相關(guān)測試場地，更沒有相關(guān)測

試標(biāo)準(zhǔn)，造成我國汽車空氣動力學(xué)研究落后先進汽車生產(chǎn)國數(shù)十年的

嚴峻局面。側(cè)風(fēng)敏感性作為汽車空氣動力學(xué)研究的重要內(nèi)容，建立測

試標(biāo)準(zhǔn)對于促進我國汽車研發(fā)水平的提升，提高我國車輛的高速行駛

安全性具有重要意義，同時可為前沿領(lǐng)域研究，如無人駕駛汽車的高

速行駛安全性等可提供重要的技術(shù)支持。

（六）采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進標(biāo)準(zhǔn)情況，與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)水

平的對比情況，國內(nèi)外關(guān)鍵指標(biāo)對比分析或與測試的國外樣品、樣機

的相關(guān)數(shù)據(jù)對比情況；

本標(biāo)準(zhǔn)等同采用ISO12021:2010，總體技術(shù)水平與ISO標(biāo)準(zhǔn)保持

一致。

（七）在標(biāo)準(zhǔn)體系中的位置，與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及標(biāo)準(zhǔn)，

特別是強制性標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性；

本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行法律、法規(guī)和政策以及有關(guān)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)不矛盾。

（八）重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)；

標(biāo)準(zhǔn)編寫過程中未出現(xiàn)重大分歧意見。

（九）標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說明；

建議將該標(biāo)準(zhǔn)作為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)。

（十）貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議（包括組織措施、技術(shù)措施、過渡

辦法、實施日期等）；

建議自標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之日起第7個月實施。

11

（十一）廢止現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議；

無。

（十二）其他應(yīng)予說明的事項。

無。

《道路車輛-側(cè)風(fēng)敏感性-風(fēng)機輸入開環(huán)試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)起草組

2021年3月25日

12

GB/TXXXX.1—XXXX

排放相關(guān)診斷服務(wù)

GB/TXXXX.1

排放OBD總體信息和使用案例定

義

SAEJ1930-DA

術(shù)語，...

GB/TXXXX.5

排放相關(guān)診斷服務(wù)SAEJ1979-DA

PIDs,MIDs,RIDs,

INFOTYPES

OSI第7層GB/TXXXX.2，

應(yīng)用層GB/TXXXX.5，1:1SAEJ2012-DA

GB/TXXXX.6，DTCs

排放相關(guān)術(shù)語、數(shù)據(jù)、DTC

OSI第6層

表示層ISO14229-2ISO14229-2

無應(yīng)用

UDSUDS

（沒有相關(guān)文件）

會話層服務(wù)會話層服務(wù)

OSI第5層

會話層標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)

無應(yīng)用

簡單接口簡單接口

ISO15765-4SAEISOISO14230-4

J18509141-2

ISO

15765-2

OSI第4層DoCAN

傳輸層傳輸層和

網(wǎng)絡(luò)層服ISO15031-5

務(wù)車輛和外部設(shè)備之間排放相關(guān)診斷的通信

排放相關(guān)診斷服務(wù)

ISOISO

11898-1

OSI第3層15765-4ISO14230-4

CAN

網(wǎng)絡(luò)層DoCANDoK-Line

數(shù)據(jù)鏈路對排放相

層和物理關(guān)系統(tǒng)的

信號

要求ISO14230-2對排放相關(guān)

DoK-Line系統(tǒng)的要求

ISO數(shù)據(jù)鏈路層

OSI第2層

SAE9141-2

數(shù)據(jù)鏈路層ISO

J1850CARB

11898-2

等級B對數(shù)字信

CAN

數(shù)據(jù)通信息交換的

高速媒介ISO14230-1

網(wǎng)路接口要求

訪問單元DoK-Line

OSI第1層