淺析陡坡緩降測試方法及評價

劉永勝　陳浩鑫

摘 要：文章從外部特征、功能觸發和功能效果三個方面對陡坡緩降（HDC）建立出初步的測試評價方法，填補了在HDC測試方面的空白，為今后開發或改進提供一定的支持和幫助。關鍵詞：陡坡緩降;測試方法;評價中圖分類號：U467 ?文獻標識碼：B ?文章編號：1671-7988（2020）08-141-03

Abstract：?This paper builds the test approach?and evaluate of Hill Descent Control（HDC） about the external characteristic， function trigger and function effect. It fills in the blank about the testing approach?and is helpful for developing or improving the HDC function.Keywords：?Hill Descent Control; Testing approach; EvaluateCLC NO.： U467 ?Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2020）08-141-03

1 引言

所謂陡坡緩降，即Hill Descent Control（以下簡稱HDC），它能使駕駛員在不踩踏板的完全控制情況下，平穩地通過陡峭的下坡坡段。

目前在測試評價方面還存在著空白，建立測試評價方法，這無論對開發還是改進都是很有必要的。

2 HDC基本工作原理

以下圖1是HDC內部控制策略圖[1]：

圖中HDC調整器——檢測激活HDC的合理性，包括當前車輛的速度是否低于設定的下坡穩定車速，車輛是否處于下坡等等;v IST——控制變量，即車輛實際車速;v ZIEL——目標變量，即設定的下坡穩定車速;v SOLL——基準變量，由車速實際值和HDC設定值共同決定，隨車輛動態變化;剎車調節器——根據控制變量與基準變量的比較結果確定出制動減速度a R;下坡力矩補償電路——通過接受傾角計測得的傾斜角α以及車輛的工作狀況（例如負載狀態）確定出制動減速度a N;剎車致動器——通過對制動減速度a R和a N的疊加，進而給每個車輪施加剎車壓力p RADi。正如圖1所示，HDC的工作過程就是一個動態循環的過程，基本過程即為檢測——分析——執行。

3 HDC測試方法及評價

一般來說，用戶在遇到下陡坡時需減速平穩慢行，并且可能在坡道上進行轉向操作， 根據上述工作原理及使用情況分析，我們可以分別從外部特征、功能觸發、功能效果三個方面對HDC進行測試，下面結合某英國品牌汽車原型車具體說明試驗方法：

3.1 外部特征測試

外部特征測試主要檢測HDC開啟后從外部能否被識別出其狀態的變化以及設置和記憶功能的便利性。以下四個測試項目能夠較好地體現HDC狀態的變化，具體測試方法及結果見表1。

3.2 功能觸發測試

功能觸發測試主要檢測觸發HDC功能的條件。根據圖1 HDC內部控制策略圖中，可以了解到HDC調整器會通過實際車速、傾角計所測得傾斜角這兩個重要的變量作為參考來判斷是否觸發HDC功能，因此該測試也從車速、坡度兩個方面進行檢測，具體的測試項目和測試方法、結果見表2。

3.3 功能效果測試

3.3.1 下坡穩定車速設置

下坡穩定車速，即用戶期望車輛行駛速度，這其中涉及的變量較多，例如駛入坡道的速度、坡度、設定值等等，這都是測試時所要考慮的。

下坡穩定車速的范圍，代表車輛HDC所能控制的范圍。范圍越大，其控制能力越強，但其范圍應在低速以內，否則HDC就失去了實際意義。

下坡加速度，針對HDC開啟后，是指實際車速超過設定值HDC起作用后所產生制動減速度，該值是HDC功能效果最直接體現。一般而言，坡度越大，減速度應該越大，但其值應該合適，否則在較高速度下可能會出現緊急全制動的情況，影響行車安全。

穩定時間，駛入坡道后，到車速達到穩定狀態后的時間。穩定時間越小，車輛穩定得越快，但其值也應該控制合理。

車速波動量，在車速穩定后，實際車速與該范圍內算術平均值的最大差值。表示HDC維持車速的穩定性。該值越小，主觀感覺越舒適。

由于測試數據較多，以下部分測試數據進行分析：

（1）在坡度10%、駛入坡道車速30km/h的情況下，對比HDC開關兩種情況，兩者車速變化趨勢明顯不同，可認為在HDC正常工作情況下，HDC能夠有效降低車速;

（2）在駛入坡道車速30km/h、HDC開啟且設定的下坡穩定車速為上限的情況下，對比坡度不同（10%、20%）兩種情況，兩者加速度差值為0.52m/s2，可認為在HDC正常工作情況下，坡度大小對HDC加速度影響較大，坡度越大，HDC對應的加速度越大;

（3）在坡度10%、 HDC開啟且設定的下坡穩定車速為上限的情況下，對比駛入坡道車速不同（30km/h、45km/h）兩種情況，兩者加速度差值為0.01m/s2，可認為在HDC正常工作情況下，駛入坡道車速對HDC加速度影響較小;

（4）在坡度10%、駛入坡道車速30km/h，的情況下，對比設定下坡穩定車速不同（上限、默認、下限）三種情況，三者加速度最大差值為0.01m/s2，可認為在HDC正常工作情況下，設定的下坡穩定車速不同對HDC加速度影響較小。

從上面4點測試結論可以看出，影響該車HDC加速度的因素就只有坡道的坡度大小，??而坡度越大，HDC對應的加速度也越大，與前文所提到的HDC工作原理基本一致。

3.3.2 坡道突發狀況測試

坡道突發狀況，例如突然加速，表明用戶想盡快下坡，這時 HDC應該有效退出，避免加速與制動同時進行;在轉向躲避障礙物時，HDC則應該繼續工作并且盡可能把車速降低，避免意外的發生等等。因此，測試HDC在這種坡道突發狀況下的相應狀態是很有必要的。

在轉向測試中，只選取坡度18%的坡道進行測試，在其他條件相同的情況下，對比HDC開關兩種情況，最低車速差值（除去駛入坡道車速影響后）為1.1km/h，可認為在HDC正常工作情況下，轉向過程中能夠再次降低車速，此時最低

車速低于設定值，同時其持續降速時間更長。

4 結束語

HDC作為一個比較實用的安全功能，已經越來越普及，一直沒有HDC相關的測試評價方法。本文根據HDC的基本工作原理及用戶的使用情況，從外部特征、功能觸發和功能效果三個方面建立出了HDC初步的測試評價方法，又分析了其具體作用效果以及突發狀況的發生，確立了相應的評價參數，意義重大。

參考文獻

[1] 托馬斯·巴赫等.用于控制車輛下坡駕駛的系統：中國，CN2006?-80031811[P].2008-8-27.