淺析整車道路適應性試驗的發展及應用

李楊 徐磊 孫戰峰 華鋒 顏松

1.中國汽車工程研究院股份有限公司 重慶市 404100 2.上汽通用五菱汽車股份有限公司 廣西柳州市 545000

1 引言

本文隨著我國汽車工業技術的高速發展，用戶需求與認知也從簡單的代步運輸工具，提升到更高階段，對汽車工藝及駕乘體驗均有更高要求。由此，整車主機廠為追求精工極致，結合客戶實際需求，開展多元化、多維度優化完善整車試驗驗證體系。通過提升試驗驗證體系驗證方法，多維度測評產品的優點與痛點。立足客戶角度，改善產品弊端，從而持續提升產品質量。

2 道路適應性試驗體系

2.1 道路適應性試驗的考核目標及意義

道路適應性試驗的特點是立足客戶角度，全方位模擬用車環境、用戶的駕駛習慣綜合評判車輛的實用性及駕駛性能。高效準確測評車輛在使用一段后的相關表現。通過在不同地域、工況的社會公共道路上行駛后，全面梳理期間暴露的不同等級的問題，提前應對潛在風險，為后續車型的提升與改善提供有力的數據支撐。

有別于常規試驗場的綜合耐久試驗，多樣的自然環境及多場景的社會道路工況，有效的補充了常規試驗場的固定工況的短板，并能為智能網聯及車輛的主動安全系統進行整車級的功能測評。

2.2 試驗環境的劃分

根據試驗特性，道路適應性試驗可選取氣候典型的的自然環境，明顯差異化的地貌及地況作為試驗區域。不同于極限環境試驗下的特殊試驗，例如三高試驗。需要高度覆蓋目標用戶的使用區域。

我國地域廣袤，緯度跨度較大，各區域均分布有山脈及流域，多樣化的地質地貌、及分明的氣候特點造就了各地域特有的自然環境及地理特征，所以在試驗環境的選擇上盡量包含各地域典型的社會道路。一般基于以下原則：

（1）基于國內的氣候環境、地況地貌和人口分布；（2）基于在售車型市場終端銷售區域分布和在用車活動區域統計；（3）基于可靠性道路適應性試驗驗證目標和對象的確定；（4）差異化特殊環境可靠性試驗后的試驗區域設定。就推薦表1 內的信息進行參考：

表1 試驗環境劃分的相關介紹

2.3 試驗路線的選擇

道路適應性試驗的核心是立足用戶，所以對于試驗路線的選擇應該多維度的覆蓋實際用戶的使用場景，基于用戶的出行思維，最大化將用戶的實際發生路線作為第一要素。同時，需考慮車輛對各場景的互動交流，如車輛的能源補給方式的差異化、信號強弱對智能網聯的影響、交通路況對主動安全系統的觸發干擾等。應對路線預先進行充分的調研和考量，最大化提高對使用需求和路況選擇的精準性。

2.4 試驗工況的配比

隨著智能網聯技術的不斷迭代創新，越來越多的汽車產品中已配備“黑匣子”，用于記錄整車的生命周期內的相關數據和路況信息，借助于這些車載設備，更加準確的梳理用戶的使用數據，便于對活躍度較高的用戶進行數據統計。具體可參考表2。

表2 試驗工況配比

3 測評方法

FMEA（Failure Mode and Effect Analysis，失效模式與后果分析）是一種用于確保在產品和過程開發中潛在問題予以考慮和闡述的分析方法學。FMEA 作為一種可靠性分析工具，已廣泛應用于汽車制造企業。道路適應性試驗屬于可靠性試驗的一種，試驗結果的評價及故障問題的判定可以借鑒上述方法。

根據VTS 指標及項目經驗以及置信度設置該車型允許扣分值（Q），試驗結束后根據試驗全程累積的扣分值進行試驗結果評價，若扣分值大于（Q），則試驗不通過，反之，試驗通過。而試驗過程中每項故障問題扣分值由問題的風險優先系數（RPN）來決定，RPN 值通過公式（1）計算得到。

式中：S 為故障嚴重度；O 為發生率；D為可探度；D為耐久度；A 為客戶可接受度。根據不同企業要求，S、O、D、D、A 均有對應的范圍值。RPN 可設定5 級，代表不同問題的嚴重程度，以及優先對策級別，具體見表2。

表3 故障嚴重度分級及定義

4 發展及應用

美國設計師Donald Norman 最早提出用戶體驗這一概念，用戶體驗的本質是主觀感受，這無疑將個體的主觀屬性作為感知的第一要素，雖然個體差異會導致評價及影響不同，但是，通過對有相同屬性的群體進行相應調研，也可以獲取有效信息。

我們將駕駛汽車的用戶劃分為一個具有特定屬性的群體，梳理其在使用過程中對駕駛體驗、人機交互、動力性能、車身感知等方面的主觀感受，深挖用戶體驗的不足與痛點，進而與產品設計進行關聯，對后續迭代進行改善與提升。

道路適應性試驗是與用戶連接的重要樞紐，利用反哺設計，有效補充常規耐久試驗。通過道路適應性的橋梁，讓產品設計&驗證、市場&用戶進行緊密關聯。

關于道路適應性與用戶的關聯，以某新能源車型續航里程為例，對標市場其他車型，該車型滿電表顯續航虛高，剩余續航里程無法準確計算，冬季各工況下實測續航僅為表顯值的41%～50%，易誤導客戶出行規劃，存在較大市場抱怨風險。

圖1

圖2 某項目冬/夏季實際續航對比

圖3

圖4 某車型道路適應性電池空量衰減率

圖5 某車型每3萬公里電池容量衰減率

通過對某車型六臺樣車三個區域全過程的電池容量衰減情況監測，梳理出大量有效數據，為電池包壽命預測模式提供重要支持。從試驗結果分析電池包容量衰減率與試驗里程成正相關，以每3 萬公里為單位，衰減率先快后慢，前3 萬公里衰減率集中在3%～4%，后續每3 萬公里衰減率基本＜2%，長里程道路適應性總衰減量＜8%。

5 結語

道路適應性試驗需要不斷的迭代優化，已涵蓋更多更全面的應用場景，通過對試驗方法的不斷更新校正，與現有試驗場驗證相互共融。提高產品的可靠性、提升產品競爭力。加強場景的應用，結合專項驗證及虛擬驗證，實現試驗場-適應性-市場用戶關聯研究。從可靠性驗證逐步轉向功能性及場景化驗證。