ICSxx.xx.xx

CCSxxx

ZJSAE

團體標準

T/ZJSAEXXX—2024

車用線控轉向路感模擬系統技術要求及試

驗方法

Technicalrequirementsandtestmethodsforvehiclewirecontrolledsteeringroad

feelsimulationsystem

（征求意見稿）

2024-XX-XX發布2024-XX-XX實施

浙江省汽車工程學會??發布

T/ZJSAEXXX—2024

車用線控轉向路感模擬系統技術要求及試驗方法

1范圍

本標準規定了車用線控轉向路感模擬系統的技術要求及試驗方法。

本標準適用于GB/T15089-2001規定的M1類車輛。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB7258-2017機動車運行安全技術條件

GB11557-2011防止汽車轉向機構對駕駛員傷害的規定

GB12348-2008工業企業廠界環境噪聲排放標準

GB15089-2001機動車輛及掛車分類

GB/T17675-2021汽車轉向系基本要求

GB34660-2017道路車輛電磁兼容性要求和試驗方法

GB/T35360-2017汽車轉向系統術語和定義

QC/T649-2013汽車轉向操縱機構性能要求及試驗方法

QC/T1081-2017汽車電動助力轉向裝置

3術語和定義

GB/T35360和QC/T1081界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

線控轉向路感模擬系統steeringsystembywireroadfeelingsimulationsystem

裝配在整車上，能夠通過模擬系統對路感進行模擬并能執行駕駛員轉向意圖的轉向系統。包括路感

模擬器、轉向執行器、中央控制單元等，見圖1。其中路感電機+路感模擬電機、執行電機+執行電機控

制器、中央控制單元、電源等至少為雙冗余設計，兩套及以上冗余架構互相校驗互診，保證系統不會完

全失效，避免轉向功能完全喪失，以保證系統的安全性。兩個傳感器分別測量轉向執行器的齒條力矩、

齒條行程和路感模擬器的轉角、力矩信息，發送給中央控制單元進行處理。

圖1線控轉向模擬系統硬件架構圖

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路感模擬器steeringwheelactuator

能夠通過控制系統將路面反饋至方向盤的轉向機構。一般包括路感模擬電機、路感模擬控制器、機

械限位裝置、減速機構以及轉向軸。

路感模擬電機roadfeelingsimulationmotor

裝配在減速機構上，用于提供路感模擬的動力電機。

路感模擬控制器roadfeelingsimulationcontroller

用于對路感模擬電機進行控制的電子控制單元。

機械限位裝置mechanicallimitdevice

裝配在轉向軸上，用于限制轉向軸轉動圈數的機械裝置。

減速機構reductionmechanism

聯接路感模擬電機和轉向軸的機械機構，傳遞路感模擬電機的轉矩到轉向軸上。

路感模擬器小總成steeringwheelactuatorSub-assembly

路感模擬器總成的狀態下不帶路感模擬電機的轉向機構。

轉向執行器roadwheelactuator

線控轉向系統中，接收路感模擬器信號并執行轉向功能同時反饋路感的轉向器。

空載波動no-loadfluctuation

路感模擬器在輸出端零負載情況下，轉動減速機構所需力矩及其波動值，單位為牛·米（N·m）。

響應時間responsetime

系統從接收駕駛員轉動轉向盤開始，到轉向執行器執行轉向動作的時間差，單位為毫秒（ms）。

4技術要求

一般要求

常規安全檢驗項目詳見GB38900表2中小型、微型載客汽車部分，技術要求符合GB38900的規定。

4.1.1工作溫度

路感模擬器在-40℃～+85℃環境溫度范圍內應能正常工作。

4.1.2工作電壓

標稱電壓為：12V、24V電壓變化范圍。

標稱允許的電壓變化范圍：

a）10.8V～16V(標稱電壓12V)；

b）21.6V～32V(標稱電壓24V)。

試驗要求中明確電壓范圍，電壓設置范圍不超過±0.2V。

4.1.3測試環境

除特殊規定外，在標準大氣壓條件下測試，標準溫度(23±5℃)，標準濕度60±5%RH。

總成以及總成與夾具固定所需螺栓擰緊力矩為規定的最小力矩。

4.1.4線束要求

2

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使用120℃以上耐熱線束，表面必須有防護（如阻燃波紋管）；

線束及轉接線阻值不得超過10mΩ；

信號線束使用雙絞線，線長超過50mm需用屏蔽線；

傳線束應該將塑料卡固定在外殼的一個或多個點上。

4.1.5工裝要求

緊固面平面度要求0.2max，表面粗糙度Ra12.5max；

螺紋孔與平面垂直度0.1max；

3個螺栓以上緊固的平面其平面度0.2max；

緊固表面無異常粘附，如油脂、油脂、粘合劑、底漆等。

4.1.6試驗設備要求

本文件規定試驗方法中使用的試驗設備、儀器精度在無明確要求時應滿足QC/T29096-2014第4.2

條款內容。

性能要求

4.2.1功能

滿足感覺轉動過程應平滑、無卡滯、無明顯振動，在末端有明顯轉向力矩增加。

4.2.2響應時間

滿足響應時間≤20ms。

4.2.3空載波動

4.2.3.1減速機構空載波動

試驗后，參考圖2繪制曲線，標準溫度下應滿足以下要求：

空載0.7～0.9Nm，波動≤0.3Nm。

圖2空載及波動示意圖

4.2.3.2減速機構空載波動

試驗后，參考圖2繪制曲線，標準溫度下應滿足以下要求：

4.2.3.3路感模擬器空載波動

試驗后，參考圖2繪制曲線，標準溫度下應滿足以下要求：

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a）上電狀態，滿足設計要求。

b）下電狀態，滿足空載0.8～1.0Nm，波動≤0.3Nm。

表1不同樣件狀態下空載波動要求

測試狀態空載要求全齒波動要求

減速機構0.7～0.9Nm≤0.5Nm

路感模擬器小總成0.7～0.9Nm≤0.5Nm

路感模擬器0.8～1.0Nm≤0.5Nm

4.2.4軸向間隙

滿足軸向間隙≤0.15mm。

4.2.5徑向間隙

滿足徑向間隙≤0.08mm。

4.2.6靜態壓潰

試驗結果滿足潰縮力要求。

4.2.7共振頻率

滿足水平方向/垂直方向≥45Hz。

4.2.8傳感器特性

滿足以下要求：

1）中位電壓滿足設計要求。

2）對稱度滿足設計要求。

3）滯后性＜0.3Nm。

4.2.9噪聲

滿足噪聲值≤55dB。

強度要求

4.3.1扭轉強度

路感模擬器80Nm轉動無卡滯、無屈服；路感模擬器150Nm無斷裂、損壞；拆解后，檢測機械限位裝

置無斷裂、損壞。

4.3.2碰撞試驗

滿足GB11557-2011中第4.2條款內容。

耐久性要求

4.4.1正向耐久

試驗后滿足以下要求：

1）滿足4.2.1要求。

2）空載平均值變化≤15%，轉動力矩波動值變化±0.1Nm。

3）所有部件無裂紋、破裂、松動、失效。

4.4.2振動耐久

試驗后滿足以下要求：

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1）滿足4.2.1要求。

2）無新增故障代碼。

3）零部件無裂紋、無斷裂損壞。

4.4.3耐高溫試驗

試驗后滿足以下要求：

1）滿足4.2.1要求。

2）路感模擬器空載平均值變化≤15%，轉動力矩波動值變化≤0.1Nm。

4.4.4耐低溫試驗

試驗后滿足以下要求：

1）滿足4.2.1要求。

2）路感模擬器空載平均值變化滿足設計要求。

3）路感模擬器轉動力矩波動值變化滿足設計要求。

4.4.5溫度循壞試驗

試驗后滿足以下要求：

1）滿足4.2.1要求。

2）路感模擬器空載平均值變化不超過15%，轉動力矩波動值變化±0.1Nm。

4.4.6耐腐蝕性（非強制性）

試驗后樣件應滿足QC/T1081-2017第4.3.5條款的要求。

4.4.7電磁兼容

試驗后樣件應滿足GB34660-2017第4條款的要求。

5試驗方法

試驗條件

5.1.1試驗溫度

本文件規定試驗方法中的溫度偏差為±3℃，另有明確要求除外，默認的試驗溫度為標準溫度：（23

±3）℃。

5.1.2試驗電壓

本文件規定試驗電壓為：（12±0.5）V（標稱電壓12V），（24±1）V（標稱電壓24V），另有明確

要求除外。

5.1.3儀器精度

本文件規定試驗方法中使用的試驗設備、儀器精度在無明確要求時應滿足QC/T29096-2014第4.2

條款內容。

性能試驗方法

5.2.1功能試驗方法

將路感模擬器安裝在試驗臺架上，系統正常工作，輸入端處于直線行駛位置，車速在0～Vmax范圍

內均分（按5km/h～20km/h間隔），手動左右轉動轉向盤進行試驗，感覺平滑無卡滯；上電狀態，末端

有明顯軟限位力矩增加；下電狀態，有明顯硬限位力矩增加。

5.2.2響應時間

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將線控轉向系統安裝在試驗臺架上，系統正常工作，輸入端處于直線行駛位置，手動轉動方向盤，

記錄方向盤力矩開始變動的時間T1，同時記錄轉向執行器開始執行的時間T2，計算T1與T2差值，即為響

應時間；計算公式：δ=T2-T1。

5.2.3空載波動

5.2.3.1減速機構空載波動

1）將減速機構樣品水平安裝在試驗臺架上，輸出軸端處于自由狀態。

2）以（10～15）rpm速度勻速轉動轉向軸400°，然后回轉至0°，共進行3次。測量并記錄第3

次試驗過程中轉向軸轉角與轉動力矩的關系曲線。

5.2.3.2路感模擬器空載波動

1）將路感模擬器固定于試驗臺，輸出軸端處于自由狀態。

2）以（10～15）rpm速度勻速轉動轉向軸400°，然后回轉至0°，共進行3次。測量并記錄第3

次試驗過程中轉向軸轉角與轉動力矩的關系曲線。

5.2.4軸向間隙

1）將路感模擬器樣品水平安裝在試驗臺架上，轉向軸兩端處于自由狀態。

2）按圖3所示，以不高于5N/s的加、卸載速率對轉向軸輸入端勻速施加軸向力至20N，然后再

反向施加軸向力至20N，最后卸載。測量并記錄試驗過程中轉向軸輸入端位移與載荷的關系曲線，并

按圖4確認軸向間隙。

圖3路感模擬器力加載示意圖

圖4關系曲線

5.2.5徑向間隙

1）將路感模擬器總成樣品豎直安裝在試驗臺上，鎖緊調節機構。

2）按圖5所示，以不高于5N/s的加、卸載速率在產品圖樣中規定的方向盤中心點勻速施加徑向

力至20N，然后再反向施加徑向力至20N，最后卸載。測量并記錄試驗過程中標記點位移與載荷的關

系曲線，并按圖6確認徑向間隙。

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T/ZJSAEXXX—2024

圖5路感模擬器力加載示意圖

圖6關系曲線

5.2.6靜態壓潰

1）將路感模擬器樣品水平或豎直固定在試驗臺架上，角度、高度均調節至設計位置；

2）按圖7所示，以（30±2）mm/min的加載速率在轉向軸輸入端施加軸向力，直至轉向軸軸向位

移量達到轉向柱副總成的潰縮行程，測量并記錄試驗過程中轉向軸軸向位移與載荷的關系曲線。

圖7靜壓潰力施加

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5.2.7固有頻率

1）按照QCT/649-20136.11.2條款方法進行試驗。

5.2.8傳感器特性

1）電壓12V±0.2V，車速0km/h，轉速1-3°/s；

2）將路感模擬器和轉向執行器以整車位置固定在臺架上，固定齒條中間位置并鎖死，方向盤端施

加扭矩，記錄HWA電機輸出扭矩、FAA電機輸出扭矩與齒條力之間的關系曲線；

3）記錄方向盤力矩與傳感器力矩的關系曲線，計算傳感器力矩與方向盤扭矩的差值，傳感器力矩

對稱性和滯后性。

5.2.9噪聲

按QCT/10815.2.8條款方法進行試驗。

強度試驗方法

5.3.1扭轉強度

1）將路感模擬器樣品水平安裝在試驗臺架上，轉向軸輸出端固定。

2）按圖8所示，以≤50Nm/s的加、卸載速率在轉向軸輸入端勻速施加扭矩至150Nm，然后

再反向施加扭矩至150Nm，最后卸載。檢查路感模擬器、機械限位裝置是否斷裂、損壞。

圖8扭轉強度力施加示意圖

5.3.2碰撞試驗

按GB11557-2011中的附錄C進行試驗，只做BBT中胸塊撞擊，且撞擊位置均為受力最大點，氣囊為

點爆。

耐久性試驗

5.4.1正向耐久

1）將路感模擬器和轉向執行器按實車狀態固定，連接帶線束的實車插接件，轉向拉桿的角度與車

輛滿載狀態一致，如圖9所示，控制器與CAN總線模擬裝置相連，供電電壓按產品圖樣規定，車速信

號設定為零。在拉桿螺紋連接處做用于觀察螺紋是否松動的標記。

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圖9路感模擬系統安裝示意圖

2）按表2和圖10所示試驗條件（一個循環）進行試驗，轉向軸角速度為（4.36±0.87）rad/s，齒

條左右兩側載荷FR1,FR2與輸入軸轉角對應關系見表2。當齒條運動到任意一側極限位置時，轉向軸轉

矩應增加至（40±5）Nm，并保持（1±0.5）s。

表2載荷與輸入軸轉角對應關系

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圖10單個循環情況圖

3）可通過暫停試驗或者強制冷卻的方式，來避免控制器因過熱保護導致轉向助力性能或路感模擬

電機性能衰減。

4）試驗過程中，應實時監測輸入軸轉矩、齒條載荷、轉向軸轉角、轉向軸角速度、電機驅動扭矩、

試驗環境溫度和控制器的溫度，輸出電壓，輸出電流，并記錄第一循環和第五十循環的全部參數值。

6）完成100320循環試驗或試驗過程中出現以下情況之一，終止試驗：

a）總成出現裂紋或損壞

b）緊固件出現松動（通過觀察螺栓擰緊后所劃的線是否出現錯位來判斷是否松動）

c）控制器出現故障代碼

7）完成100320循環后，檢測路感模擬器如下性能：

a）滿足4.2.1要求；

b）按5.2.2.3進行試驗；

c）拆解分析機械限位裝置是否有斷裂、損壞。

5.4.2振動試驗

按照QCT/649-20136.11.1條款方法進