术语和定义

基本术语

转向系统

转向系统
转向操纵装置	转向系统中操纵转向工作的装置，包括通过机械、液压或电动方式，将转向操纵转换成转向力的所有零部件。无论转向力是全部还是部分由驾驶员提供，有或没有驾驶员直接干预，都可以被操作	/	/
转向传动装置	包括从转向操纵到转向车轮之间构成功能性连接的所有零部件，由两类独立功能组成——信号传输和能量传输。按照信号和能量的传输方式，可以分为机械式、液压式和电动式及其各种组合形式	信号传输	在传输控制信号指令以控制转向专职动作过程中的所有零部件
转向传动装置		能量传输	在传递能量至转向车轮以控制/调节转向功能过程中的所有零部件
转向车轮	其运动方向相对于汽车纵轴线能够直接或间接改变，从而控制汽车行驶方向的车轮（转向车轮包含车轮绕其旋转以确定车辆运动方向的轮轴）	/	/
供能装置	转向系统中提供能量、控制能量分配及储存能量的部件，但不包含发动机以及发动机对动力源的驱动	动力源	按所需形式提供能量的部件
		储能器	供能装置中储存能量的部件，如可加压的液压蓄能器或车辆蓄电池
		贮存罐	存储工作介质的部件，其内部压力位常压，如转向油罐
自动转向系统	车辆集成复合电子控制系统，通过对车外信号的接收和传递的相应，使车辆沿着确定的或修正的路径行驶，驾驶员不必对车辆有主导控制权	/	/

转向参数

转向参数
转向操纵力	为了车辆转向而作用在转向操纵机构上的力
转向时间	从转向操纵机构开始动作到转向车轮达到特定转向角所需的时间
转向角	转向过程中车轮纵向中心对称平面与地面交线和车辆纵轴线在地面的投影所形成的交角变化量
转向力	经由转向传动装置传输的用以驱动转向车轮转动的所有力
平均转向传动比	转向盘从一侧极限位置到另一侧极限位置时所转过的角度与转向车轮转过的平均转角之间的比值
转向圆	当车辆在一个圆内行驶时，车辆上所有点（不包括外间接视野装置和前转向信号灯）在地平面上的投影的最大的圆
转向操纵输入有效半径	在操纵转向盘时从转向盘旋转中心到转向盘轮缘的最小尺寸。如果采用其他的操纵形式，指从旋转中心到转向操纵力输入点的距离，如果存在多个，应取用力最大的点

转向系统形式

转向系统形式
汽车	主动转向装置	确定车辆行驶方向的主要转向装置，可包括：人力转向——转向力仅来源于驾驶员提供的转向操纵力的装置；助力转向——转向力来源于驾驶员操纵力及一个或多个供能装置。当助力转向完好时，转向力由助力系统的一个或多个供能装置提供，但是当助力转向系统出现故障后，驾驶员仍可以用手动完成转向动作；全动力转向——转向力完全由一个或多个供能装置提供
	随动转向装置	仅当车轮受到来自地面的作用力或力矩时才改变某个或多个非转向车轮转向角的系统
	辅助转向装置	M和N类车辆上，除了主转向装置提供的转向角外，为调整车辆转向品质而附加的另一装置，可以使转向车轮或其他车轴上的车轮调节相同或相反的转向角
挂车	挂车随动转向装置	仅当挂车车轮受到来自地面的作用力或力矩才改变某个或多个车轮转向角的系统
	铰接转向	通过改变牵引车行驶方向而产生转向力的装置，并且挂车转向车轮的转向运动仅取决于牵引车和挂车纵轴线之间的相对角度
	自转向	牵引车与挂车转向车轮硬连接，通过牵引车运动而使牵引车纵轴线与挂车副车架纵向轴线夹角产生相对变化，从而产生转向力的装置
	附加转向装置	独立于牵引车主转向系统，根据不同的操纵目的，选择性地对挂车一个或多个车轴的转向角进行调节的装置
	全动力转向装置	转向力完全由一个或多个供能机构提供助力的装置

转向车轮布置形式

转向车轮布置形式
前轮转向	车辆控制所有车前轴车轮向同一方向转动
后轮转向	车辆控制所有车后轴车轮向同一方向转动
多轮转向	车辆控制两轴及以上的一对或多对车轮转向

转向传动形式

转向传动形式
机械转向传动	转向力完全由机械机构传递
液压转向传动	转向力至少在某一传递环节中完全由液压传递
电动转向传动	转向力至少在某一传递环节中完全由电动传递
混合转向传动	部分转向力由上述某一种方式传递，而另一部分则由另一种方式传递。但如果用于传动的机械部分仅为了提供驾驶员路感，而其传递的转向力对整个系统可以忽略，应视其为纯液压或纯电动转向
挂车转向电控线路	用于挂车转向控制功能的电气连接部分，包括用于挂车控制的数据通讯电缆及用于电能供应的导线、连接器。

功能安全术语

功能安全术语
功能安全概念	为实现安全目标所需的功能安全要求及相关信息
电子控制系统	通过电子数据处理方式协同实现车辆控制功能的一系列单元的组合。该系统通常通过软件控制，由传感器、控制器和执行器等独立的功能组件构成，并通过传输链相连接。
传输链	为了传输信号、运行数据或能量提供而用于连接内部单元的方式，通常是电子的，也可以是机械、气动或者液压的
安全策略	确保系统功能在特定环境、运行条件下安全运行的策略
安全目标	由危害分析和风险评估得出的最高层面的安全要求
安全度量	为符合安全目标而给定的具体技术参数的量化值
安全措施	活动或技术解决方案，用以避免或控制系统性失效、探测随机硬件失效，控制随机硬件失效或减轻他们的有害影响
误用	以超出系统制造商预期的方式使用系统，且系统在这种使用方式下存在功能不充分
可控性	通过所涉及人员的及时放映，也可能通过外部措施的支持，避免特定的伤害或损伤的能力

技术要求

一般要求

1. 当驾驶员无转向行为和转向系统内无异常振动时，车辆在最大设计车速内应能沿着道路直线行驶。
2.汽车转向操纵的方向应与其行驶方向一致，且转向角与转向操纵装置的偏转连续对应。该要求不适用于带ASE的系统，也不适用于处于静止或车速不高于15km/h的行驶以及装备全动力转向系统但系统未启动的车辆。
3. 转向传动系统中的可调节部件应能锁止。为适应不同车辆功能而需要断开转向传动时，系统应设有锁止机构，保证零部件的正确定位连接；如果采用自动锁止，则应设置额外的手动锁止结构。

失效规定

1. 转向车轮、转向操纵及转向传动机构的所有机械部件，应不易损坏且易于维护，安全特性不低于安装于车辆上的其他关键部件（如制动系统）。如果这些部件出现故障会使车辆失控，则这些部件应为金属或具有同等特性材质制成，且在转向系统正常工作时不得出现显著变形。
2. 当出现故障时，允许平均转向传动比出现变化，但不允许转向操纵力超过下标所规定的值。

转向系统出现故障后转向操纵力要求
车辆类别	转向操纵力（N）	转向时间（s）	转向半径（m）
M₁	≤300	≤4	20
M₂	≤300	≤4	20
M₃	≤450	≤6	20
N₁	≤300	≤4	20
N₂	≤400	≤4	20
N₃	≤450	≤6	20

3. 发动机熄火或除本节第一条内容里所列部件外的一个传动零件出现故障时，转向角不能发生突变。

试验方法

汽车试验

1. 在下述车速下，汽车沿切线方向离开半径50m圆周时转向系统不能有异常振动：
M₁类车辆：50km/h
M₂、M₃、N₁、N₂、N₃类车辆：40km/h，当设计最高车速低于40km/h时以设计最高车速为准。
2. 当车辆转向车轮转到约最大转向角的一半，且车速不高于10km/h时，放开转向操纵输入，车辆应维持在原来的转向半径轨迹上或转向半径变大。
3. 在对转向操纵力测试过程中，维持时间短于0.2s的转向操纵力忽略不计。

汽车转向系统完好时转向操纵力的测量

1. 汽车以10km/h的车速从直线行驶进入转向行驶状态。应对转向盘在转向操纵输入有效半径上的转向操纵力进行测试。在下表所示转向时间内，施加转向操纵力，汽车在转向半径达到下表所示的转向圆内，记录转向操纵力的输入。转向操纵力测量应该左右各做一次。
2. 不同车型的转向时间和转向操纵力如下表所示。对于M₃、N₃类车辆转向半径超过12m时，转向车轮应在最大转向角位置。

转向系统完好时转向操纵力要求
车辆类别	转向操纵力（N）	转向时间（s）	转向半径（m）
M₁	≤150	≤4	12
M₂	≤150	≤4	12
M₃	≤250	≤4	12
N₁	≤200	≤4	12
N₂	≤250	≤4	12
N₃	≤200	≤4	12

汽车转向系统出现故障时转向操纵力的测量

1. 测试转向过程中的最大转向操纵力、转向时间、转向半径，对于带助力的转向系统，至少应包括主力失效时转向操纵力测量；对于无助力的转向系统，制造商应提供转向系统失效模式。对出现故障的转向系统重复章节汽车转向系统完好时转向操纵力的测量的实验过程。
2. 转向系统出现故障时的转向时间和转向操纵力最低要求如下表所示。对于M₃、N₃类车辆，除汽车随动转向装置外的双转向轴或多转向轴非铰接式车辆为500N。

转向系统出现故障后转向操纵力要求
车辆类别	转向操纵力（N）	转向时间（s）	转向半径（m）
M₁	≤300	≤4	20
M₂	≤300	≤4	20
M₃	≤450	≤6	20
N₁	≤300	≤4	20
N₂	≤400	≤4	20
N₃	≤450	≤6	20

挂车试验

1. 牵引车在水平路面上以80km/h直线行驶（若最高车速低于80km/h时则按照最高设计车速）直线行驶时，挂车不应有大的方向偏差（转向系统造成的）或转向系统内异常振动。
2. 汽车列车以25（±1）km/h和5km/h的匀速沿25m的半径转向圆进行稳态转向，分别测量挂车最后面的外边缘所划过的轨迹圆半径，两者差值应不大于0.7m。
3. 当汽车列车以25km/h的速度驶离25m半径的转向圆时，汽车（牵引车）沿驶离起点为切点的切线40米的范围内（挂车尾端计），挂车的任何部位在地面的投影都不得超出半径25m转向圆的切线0.5m。继续直线加速行驶，挂车应满足本节第1条的规定。
4. 转向系统完好的汽车列车，以不大于5km/h的速度绕一个恒定的半径行驶（R=0.67*汽车列车长度，但不小于12.5m），测量汽车列车行驶所扫过的地面圆环宽度。
5. 当挂车转向系统存在故障，如果测得其扫过的圆环宽度＞8.3m，则其与转向系统完好时所测得的对应值相比的增幅不得超过15%，且其扫过的圆环的外半径不得增大。
6. 本节的第2~5条规定的试验，被测车辆应左右转向各做一次。

附录

转向圆试验

车辆应以下表所示的速度V（km/h）、驶入半径R（m）的试验环道，并在达到规定的实验车速后触发故障模式。被测车辆的试验应左右转向各做一次。

转向圆试验半径和车速要求
车辆类别	V（km/h）	R（m）
M₁和N₁	80	100
M₂和N₂	50	50
M₃和N₃	45	50

功能安全概念

应确保为实现安全目标而选择的安全策略不会在故障条件、非故障条件下影响车辆的安全运行。转向电子控制系统相关危害的功能安全要求应至少包含下表所列出的要求。

转向电子控制系统相关危害的安全目标
整车危害	ASIL等级	安全目标
非预期的侧向运动	D	车辆非预期的侧向运动应满足非预期侧向运动的安全度量
非预期的失去侧向运动控制	D	应确保驾驶员对车辆侧向运动的控制能力，相应转向盘操纵力应满足非预期失去转向控制的安全度量
转向沉重	QM/A	转向盘操纵力满足转向沉重的安全度量
非预期的失去驾驶辅助功能	QM	驾驶辅助功能关闭时应向驾驶员发出功能关闭警示

在转向电子控制系统发生故障时，为满足安全目标而在设计时可采取的安全措施（含外部措施）如下：
1. 利用部分系统维持工作。如在发生特定失效时选择维持部分性能的运行模式，应说明条件并界定其效果
2. 切换到独立的备用系统。如选择备用系统方式来实现安全目标，应对切换机制的原理、冗余的逻辑和层级、备份系统检查特征进行说明并界定备用系统的效果。
3. 通过关闭上层功能而进入安全状态。如选择关闭上层功能，应禁止与该功能有关的所有相应的输出控制信号，以此来限制干扰的传播。
4. 通过警告驾驶员，将风险暴露时间降低到一个可接受的时间区间内。

安全分析

应通过安全分析从总体上说明给你对影响车辆运动控制和安全目标的危害和故障进行了有效识别和处理，以此来支持相关设计。安全分析应包括但不限于：
1. 整车层面的安全分析，确认以下：
1.1 与车辆其它系统的交互
1.2 功能异常表现
1.3 非故障条件下的安全风险
1.4 合理可预见的误用
2. 系统层面的安全分析，可采用潜在失效模式与影响分析（FMEA）、故障树分析（FTA）或适合系统安全分析的其他类似方法。
3. 对确认计划和确认结果进行检查，确认应基于硬件在环（HIL）测试、实车道路测试或其他适当的方法。
4. 应列出系统所监测的参数，同时应针对第一条中定义的每一种故障情况，列出给予驾驶员、维修人员、检测机构人员的警告信号。
5. 应描述对应的措施，确保系统在性能受环境条件影响时，不会妨碍车辆的安全运行。