[摘要] 随着新能源汽车与智能驾驶技术的快速演进,乘用车制动系统正从传统液压架构向电子控制架构转型。GB 21670—2025《乘用车制动系统技术要求及试验方法》作为制动领域核心新国标,首次将线控制动系统(ETBS)、单踏板能量回收制动等新兴技术纳入规范体系,对检测技术提出全新要求。本文以检测中心实操为视角,系统解读GB 21670—2025新国标的核心技术变革,重点研究线控制动系统冗余性能检测、单踏板模式制动安全性验证、功能安全(ASIL D级)检测等关键技术要点,结合实际检测案例分析GB 21670—2025新国标在实施中的常见问题与解决方案,提出适配新国标要求的检测流程优化建议,为检测机构提升检测能力、保障车辆制动安全提供技术支撑。
[关键词] GB 21670—2025新国标;乘用车制动系统;线控制动检测;安全性验证
王洪岩
中汽研汽车检验中心(天津)有限公司整车项目经理、整车测试评价专家,
负责多家企业对GB 21670—2025、
GB 17675—2025 《汽车转向系 基本要求》标准中多项关键线控底盘要求的实施,
发表多篇论文,参与多个国家课题研究,行业经验丰富。
引言
近年来,我国新能源汽车渗透率持续提升,智能驾驶技术快速迭代,传统基于液压和机械冗余的制动系统已难以满足产业发展需求。制动系统作为保障行车安全的核心部件,其技术升级与标准规范成为行业关注焦点。 GB 21670—2008《乘用车制动系统技术要求及试验方法》实施多年来,有效推动了制动技术发展,但随着线控制动、能量回收制动等新技术的应用,原有标准技术滞后问题凸显。为适配产业发展趋势,对接国际法规要求,GB 21670—2025新国标于2025年5月发布,将于今年7月正式实施,这标志着我国乘用车制动系统标准进入电子化、智能化、规范化发展新阶段。
检测机构作为新国标实施的关键环节,承担着新车准入、质量监管等核心任务。新国标中新增的线控制动系统要求、单踏板模式规范、功能安全等级要求,对检测设备精度、检测方法科学性、检测人员专业能力均提出更高挑战。因此,开展GB 21670—2025新国标相关检测技术研究,解决实操中的技术难点,具有重要的现实意义。
1 研究目的与意义
本文研究目的在于:系统梳理GB 21670—2025新国标的核心技术变革,明确其对检测工作的具体要求;深入研究适配新国标要求的检测技术与方法等,重点突破线控制动系统冗余性能检测、单踏板模式制动安全性验证等关键技术难点;结合检测实操案例,分析新国标实施中的常见问题并提出解决方案。
研究意义体现在三个方面:一是为检测机构提供技术指导,帮助其提升适配新国标的检测能力,确保检测结果的准确性与权威性;二是助力整车企业与零部件供应商理解瓣国标的要求,优化产品设计与研发流程,提升制动系统合规性;三是推动制动系统检测技术规范化与智能化发展,为我国汽车产业向电动化、智能化转型提供安全保障。
2 研究内容与技术路线
本文研究内容包括:GB 21670—2025新国标与旧版标准的核心差异;新国标关键技术要求解读;线控制动系统、单踏板模式等核心项目检测技术研究;检测实操案例分析与问题解决;检测流程优化建议。
技术路线为:首先,通过文献研究与标准对比,明确GB 21670—2025新国标的变革要点;其次,结合检测实操经验,研究核心检测项目的技术难点与解决方案;第三,通过实际检测案例验证检测方法的有效性;第四,总结新国标在实施中的问题,并提出检测流程优化建议。
3 GB 21670—2025新国标核心变革与技术要求解析
3.1 新国标修订背景与核心目标
GB 21670—2025新国标的修订源于产业技术发展与安全需求升级,其核心目标包括三个方面:一是适配新能源汽车与智能驾驶技术发展,规范线控制动、能量回收制动等新兴技术的应用;二是提升制动系统安全底线,通过冗余设计、功能安全要求等,降低电子化制动系统的失效风险;三是对接国际法规(如UN R13-H 《乘用车制动法规》),减少企业出口障碍,推动我国制动技术与国际接轨。修订过程中,起草组联合60余家整车企业、零部件供应商、检测机构开展研究,确保标准的科学性、可操作性与行业适用性。
3.2 新国标与GB 21670—2008标准的关键差异分析[2]
对比新旧标准,其关键差异主要体现在四个维度:一是技术架构从液压为主转向电控为核心,首次引入ETBS定义与技术要求,填补了新兴制动架构的标准空白;二是新增单踏板模式制动规范,明确默认状态下松开加速踏板不得使车辆完全停车,规避误操作风险;三是强化功能安全要求,明确ETBS系统需满足ISO 26262 ASIL D级[3]《汽车安全完整性等级 D》(它是ISO 26262标准中定义的最高安全等级,代表着对汽车电子电气系统安全性的最严格要求,主要应用于可能导致严重人员伤害或危及生命的关键安全系统)设计目标,提出严格的故障覆盖率与故障率要求;四是完善冗余设计要求,对供电、制动回路等提出双重冗余标准,提升系统失效后的安全保障能力。具体差异对比见表1。
3.3 新国标主要技术要求解读[1]
3.3.1 ETBS技术要求
新国标首次明确了ETBS定义:行车制动力及其传输完全依赖驾驶人控制的蓄电装置提供电能的制动系统,脱离传统液压介质传动方式,并将电子机械制动系统(EMB)归类为ETBS子类。核心技术要求包括供电冗余、制动性能冗余和耐久性。供电冗余方面,主电源故障时备用电源需5s(秒)内无缝接管,蓄电装置需具备多级老化报警与健康度管理功能;制动性能冗余方面,系统需包含两个独立回路,一个失效后另一个需提供≥2.44m/s²(米/平方秒)的减速度,极限电量下60s内强制降速至20 km/h(公里/小时)以下;耐久性要求方面,电源系统需承受20次“连续制动—解除循环”动作无性能下降,蓄电装置剩余9次制动容量时仍满足应急减速标准。
3.3.2 单踏板模式制动规范
针对新能源汽车单踏板模式带来的误操作风险,GB 21670—2025新国标5.2.18 f条款明确要求:默认状态下,松开加速踏板产生的A型再生制动不得直接导致车辆完全停车;若具备多个再生模式,每次上电需默认切换回预设状态或由用户明确选择;非默认状态时,需以高可视度光学信号持续提示驾驶员。同时规定,能量回收减速度>1.3m/s²时,强制点亮制动灯,避免后车误判追尾。该条款既保留了能量回收的节能优势,又通过操作逻辑规范降低了安全风险。
3.3.3 功能安全与电磁兼容性(EMC)要求
GB 21670—2025新国标要求ETBS系统遵循ISO 26262功能安全V模型开发流程,安全需求自上而下分解为系统、硬件、软件三个层级,需引入设计失效模式与影响分析(DFMEA) /故障树分析(FTA)/硬件/软件接口(HIS)等安全分析机制。硬件方面,单点故障覆盖率(SPFM)>99%,潜在故障覆盖率(LFM)>90%,随机硬件故障概率(PMHF)<10-8/h;软件方面,关键模块结构覆盖率(MC/DC)≥100%,需开展故障注入测试与冗余监控机制验证。此外,GB 21670—2025新国标还完善了制动电子控制系统的EMC测试要求,确保系统在电磁干扰环境下的稳定运行。
4 GB 21670—2025新国标关键检测项目技术研究
4.1 检测体系构建与设备要求
为适配GB 21670—2025新国标检测需求,需构建“硬件设备+软件分析+场景模拟”的综合检测体系。硬件设备方面,升级制动性能测试仪,提升加速度、速度等参数的测量精度,新增线控制动系统供电状态监测模块;配置故障注入测试设备,可模拟电源失效、通讯链路中断等故障场景;搭建EMC暗室,满足制动电子控制系统的电磁兼容性测试要求。软件方面,需开发检测数据实时分析系统,支持多参数同步采集与冗余性能评估;引入车辆动力学仿真软件,构建虚拟测试环境,辅助开展复杂工况下的制动性能验证。
4.2 线控制动系统核心检测技术[1]
4.2.1 供电冗余性能检测
供电冗余是ETBS系统安全运行的基础,检测核心在于验证备用电源的切换响应速度与持续供电能力。检测流程为:(1)将车辆置于检测台,连接供电状态监测设备,记录主电源电压、电流等基线参数;(2)通过故障注入设备模拟主电源失效,触发备用电源切换;(3)采集切换过程的时间参数(≤5s),监测备用电源输出电压稳定性;(4)进行20次“连续制动—解除循环”测试,验证备用电源在持续负荷下的性能稳定性;(5)模拟蓄电装置老化状态,测试多级报警门限的触发准确性。检测过程中,备用电源在切换时不得出现制动性能中断,否则判定为不合格。
4.2.2 制动冗余性能检测
制动冗余性能检测分为回路冗余与应急制动两个维度。回路冗余检测通过故障注入设备切断其中一条制动回路,测试剩余回路的制动性能,需确保减速度≥2.44 m/s²,制动距离符合标准限值,车辆无明显跑偏;应急制动检测模拟极限电量场景(蓄电装置剩余9次制动容量),测试车辆的强制降速功能,需验证60s内车辆能降至20km/h以下,且驻车制动功能正常,无坡道溜车现象。检测过程中需精准控制故障注入时机,避免对车辆制动系统造成永久性损坏。
4.2.3 功能安全验证检测
功能安全验证需结合文档审核与实操测试进行。文档审核方面,核查企业提交的功能安全开发报告,包括风险评估报告、DFMEA/ FTA分析报告、安全需求分解文档等,确保开发流程符合V模型要求;实操测试方面,开展故障注入测试,模拟轮速传感器失效等典型故障场景,验证系统的故障诊断与安全响应能力。同时,通过软件工具分析关键模块的代码覆盖率,确保MC/DC覆盖率≥100%。另外,测试定时器与故障恢复机制,验证系统在故障后的重启与功能恢复能力。
4.3 单踏板模式制动安全性检测
单踏板模式检测核心在于验证默认状态下的制动逻辑合规性与光学提示有效性。检测流程包括:(1)车辆上电,确认处于默认驾驶模式,记录初始状态参数;(2)驾驶员松开加速踏板,监测车辆减速度与停车状态,需确保不出现完全停车现象;(3)切换至强能量回收模式,验证光学提示信号的清晰度(包括强光环境下的可见性);(4)测试能量回收减速度>1.3m/s²时制动灯的点亮情况,需确保信号持续有效;(5)重复上电测试,验证每次上电后是否默认回归预设模式。检测过程中需模拟不同驾驶场景(如低速拥堵、高速行驶),确保各工况下均符合标准要求。
4.4 坡道制动性能检测
坡道制动性能检测重点评估车辆在上坡工况下的制动稳定性与驻车能力,检测项目包括坡道制动距离、制动减速度、驻车制动保持能力等。检测流程为:(1)选择标准坡道(坡度根据车辆类型设定),在坡道顶端设置制动起始点;(2)车辆加速至设定初速度,行驶至起始点后实施制动,记录制动距离与减速度;(3)制动完成后,监测车辆是否保持静止,持续观察5分钟,无溜车现象为合格;(4)切换至驻车制动模式,重复测试,验证驻车制动的可靠性。检测过程中需注意坡道表面附着系数的控制,确保检测结果的重复性与准确性。
5 检测实操案例分析与问题解决
5.1 案例1:某新能源车型线控制动系统供电冗余检测
5.1.1 检测场景与问题
检测对象为某搭载ETBS系统的新能源车型,检测项目为供电冗余性能。检测过程中发现主电源失效后,备用电源切换时间为6.2s,超出标准要求5s的限值;且连续制动15次后备用电源输出电压出现波动,制动减速度下降至2.2m/s²,未达到≥2.44m/s²的要求。
5.1.2 问题分析与解决
经分析,备用电源切换延迟源于电源管理模块的响应逻辑设置不合理,连续制动后电压波动是因为备用电源蓄能容量不足。解决方案有二:一是反馈整车企业优化电源管理模块软件算法,缩短切换响应时间;二是建议供应商增大备用电源蓄能容量,提升持续供电能力。优化后重新检测,备用电源切换时间缩短至4.3s,连续20次制动后电压稳定,制动减速度保持在2.5 m/s²以上,符合标准要求。
5.2 案例2:某车型单踏板模式光学提示有效性检测
5.2.1 检测场景与问题
检测某搭载单踏板模式新能源车型时发现,切换至强能量回收模式后,光学提示灯在强光环境下可见度不足;能量回收减速度达到1.5 m/s²时,制动灯点亮延迟0.8s,存在安全隐患。
5.2.2 问题分析与解决
光学提示灯可见度不足源于光源亮度与角度设计不合理,制动灯点亮延迟则是由于信号传输链路存在延迟。解决方案有二:一是建议企业更换高亮度LED光源,调整提示灯安装角度,确保强光环境下可见度;二是优化信号传输链路,减少中间转接环节,缩短信号延迟。整改后检测,光学提示灯在强光环境下清晰可见,制动灯点亮延迟缩短至0.2s,符合标准要求。
5.3 案例3:某燃油车型坡道制动稳定性检测
5.3.1 检测场景与问题
某燃油车型在上坡制动检测中出现轻微跑偏现象,左右轮制动力分配差值超出标准限值,制动减速度波动较大。
5.3.2 问题分析与解决
经排查,跑偏问题源于制动卡钳间隙不均匀,制动力分配差值过大则是由于制动比例阀调节异常。解决方案有二:一是对制动卡钳进行调试,调整间隙至均匀状态;二是检修制动比例阀,重新校准制动力分配参数。整改后重新检测,车辆制动过程中无跑偏,左右轮制动力分配均匀,减速度稳定,符合标准要求。
6 GB 21670—2025新国标实施下检测流程优化建议
6.1 建立分层检测流程
结合GB 21670—2025新国标要求,建议建立“基础性能检测—专项技术检测—功能安全验证”分层检测流程。其中,基础性能检测涵盖制动距离、减速度等传统项目,确保车辆满足基本安全要求;专项技术检测针对ETBS系统、单踏板模式等新增项目,重点验证新兴技术的合规性;功能安全验证结合文档审核与实操测试,全面评估制动电子控制系统的安全水平。分层检测可提升检测效率,避免重复测试,确保检测覆盖所有关键要求。
6.2 强化检测人员专业能力培养
GB 21670—2025新国标涉及线控制动、功能安全等新技术,对检测人员专业能力提出更高要求。建议开展系统性培训,内容包括新国标技术要求解读、线控制动系统工作原理、功能安全验证方法、检测设备操作规范等;组织检测人员参与行业交流与实操演练,学习先进检测经验;建立技能考核机制,确保检测人员具备独立完成新增项目检测的能力。
6.3 推进检测数据信息化管理
建议构建检测数据信息化管理平台,实现检测数据的实时采集、存储、分析与追溯。平台应具备多参数同步分析功能,可自动判断检测结果是否符合标准要求;建立检测案例库,汇总标准实施中的常见问题与解决方案,为后续检测工作提供参考;对接整车企业与监管部门数据系统,实现检测结果的高效共享,提升监管效率。
6.4 加强检测技术研发与创新
针对GB 21670—2025新国标实施中的技术难点,加强检测技术研发。例如研发线控制动系统多故障模拟测试设备,提升故障场景覆盖度;探索基于AI(人工智能)的检测数据智能分析技术,实现检测异常的提前预警;开展虚拟测试与实车测试相结合的检测方法研究,降低检测成本,提升检测效率。同时,加强与科研院所、整车企业的合作,推动检测技术的协同创新。
7 结论与展望
GB 21670—2025新国标的实施,标志着我国乘用车制动系统标准进入电子化、智能化发展新阶段,其核心变革体现在线控制动系统规范、单踏板模式安全要求、功能安全等级提升等方面[1]。本文通过对新国标核心技术要求的解读,深入研究了线控制动系统冗余性能、单踏板模式制动安全性等关键检测项目的技术要点,提出了适配新国标的检测体系构建方案。结合实操案例分析,总结了新国标在实施中的常见问题与解决方案,并从分层检测、人员培养、数据管理、技术研发四个方面提出检测流程优化建议。研究表明,通过技术升级与流程优化,检测机构可有效提升适配新国标的检测能力,确保检测结果的准确性与权威性,为制动系统安全提供有力保障。
随着智能驾驶技术向高阶发展,制动系统将进一步与感知、决策系统深度融合,进而对检测技术提出更高要求。未来,检测机构需持续关注标准动态与技术发展趋势,重点开展以下工作:一是深化线控制动系统动态性能检测技术研究,适配高阶智能驾驶场景下的制动需求;二是探索制动系统与高级驾驶辅助系统(ADAS)功能协同工作的检测方法,确保协同运行的安全性[3];三是推进检测设备的智能化升级,提升检测自动化与精准度;四是加强国际合作与交流,借鉴国际先进检测经验,推动我国制动检测技术与国际接轨。通过持续创新与提升,为我国汽车产业高质量发展提供更坚实的安全保障。
参考文献
[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB21670-2025 乘用车制动系统技术要求及试验方法[S]. 北京: 中国标准出版社, 2025.
[2] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB21670-2008 乘用车制动系统技术要求及试验方法[S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.
[3] 国际标准化组织. ISO 26262:2018 道路车辆 功能安全[S]. 日内瓦: 国际标准化组织, 2018.