CN113607428A - 一种车辆动力加速性能的用户体验评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆动力加速性能的用户体验评价方法，包括：确定车辆在测试车速V_k工况下的动力加速度响应时间指标t_k和动力加速声跟随时间指标td_k；利用公式：Δt＝|t_k‑td_k|，计算时间差Δt；根据Δt和td_k则判断车辆在测试车速V_k工况下的动力加速性能的用户体验好或者不好；更改测试车速V_k，并重复执行前述步骤，直至m个测试车速全部测完为止；如果车辆在m个测试车速工况下的动力加速性能的用户体验都好，则判定车辆动力加速性能的用户体验好，否则判定车辆动力加速性能的用户体验不好。采用本发明能评价车辆动力加速性能的用户体验好或者不好，为改善车辆的用户体验提供参考。

Description

一种车辆动力加速性能的用户体验评价方法

技术领域

本发明属于车辆动力测试领域，具体涉及一种车辆动力加速性能的用户体验评价方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，汽车的普及率越来越高，消费者越发关注汽车动态性能体验。在车辆行驶中驾驶员踩下油门踏板，预期获得足够的加速度，这一简单场景下的体验越来越受到消费者的关注。在这个过程中，当驾驶员存在加速需求时，踩下油门踏板，发动机控制器响应驾驶员操作输入，自动变速器控制器执行判断是否进行降档，最终发动机转速提升，并通过变速器输出动力，提供车辆持续的加速度。整个过程用户最为直接的感受是车辆的加速度，同时发动机转速提升将导致发动机声音变大，声音的变化将明显影响驾驶员对当前加速需求实现的判断。

对于满足驾驶员加速需求的测试，汽车行业的标准一般是仅针对车辆绝对动力性与动力响应，在不同车速条件与驾驶员不同踩踏输入下，测试车辆所能达到的加速度绝对值以及汽车加速度在驾驶员执行油门操作后，达到用户感受加速度阈值的过程时间长度。但是，用户感受的加速度阈值会受到不同外界因素的影响，如前所述，发动机动力声增加到一定程度将明显影响驾驶员对汽车动力响应的感受。目前汽车行业标准及各大主机厂的公开资料中，暂无此类测试方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆动力加速性能的用户体验评价方法，以评价车辆动力加速性能的用户体验好或者不好，为改善车辆的用户体验提供参考。

本发明所述的车辆动力加速性能的用户体验评价方法，包括：

S1、确定车辆在测试车速V_k工况下的动力加速度响应时间指标t_k和动力加速声跟随时间指标td_k；

S2、利用公式：Δt＝|t_k-td_k|，计算时间差Δt；

S3、判断是否Δt≤测试车速V_k工况下的预设的第一时间阈值，且td_k≤测试车速V_k工况下的预设的第二时间阈值，如果是，则表示车辆在测试车速V_k工况下的动力加速性能的用户体验好，否则表示车辆在测试车速V_k工况下的动力加速性能的用户体验不好(即出现加速声的脱节感，影响驾驶员的体验感受)；

S4、更改测试车速V_k，并重复执行S1至S3，直至m个测试车速全部测完为止；

S5、判断是否车辆在m个测试车速工况下的动力加速性能的用户体验都好，如果是，则判定车辆动力加速性能的用户体验好，否则判定车辆动力加速性能的用户体验不好。

优选的，所述确定车辆在测试车速V_k工况下的动力加速度响应时间指标t_k和动力加速声跟随时间指标td_k的具体方式为：

步骤一、在车辆的车身项部位置安装用于采集车辆加速度的加速度传感器，在主驾座椅头枕旁布置用于采集噪声声压级的声压传感器，在车辆OBD故障检测接口连接用于获取车速和油门开度的CAN信号读取设备，在驾驶员可观察的部位安装用于显示油门开度和车速的车载显示设备；将加速度传感器、声压传感器、CAN信号读取设备与车载数据采集设备连接，将车载数据采集设备与车载显示设备连接，并确定数据采样频率。

步骤二、选取封闭测试路段的测试车道，明确数据采集起始点。

步骤三、确定测试车速V_k和测试油门开度Y_j。

步骤四、使车辆以测试车速V_k在测试路段的测试车道上保持匀速行驶，先松开油门踏板，再迅速踩油门踏板至测试油门开度Y_j，然后保持测试油门开度Y_j直至车辆加速到最高车速时停止，采集并记录此过程中的油门开度Y_j，k、车辆加速度A_j，k以及噪声声压级Db_j，k，形成油门开度Y_j，k与时间的关系曲线、车辆加速度A_j，k与时间的关系曲线以及噪声声压级Db_j，k与时间的关系曲线。

步骤五、进行动力加速度响应数据处理和动力加速声跟随数据处理；以油门开度Y_j，k到达测试油门开度Y_j为起始时间，以车辆加速度A_j，k到达当前测试最大加速度amax_j，k一半时为终止时间，计算第一响应时间间隔t1_j，k；以油门开度Y_j，k到达测试油门开度Y_j为起始时间，以车辆加速度A_j，k到达当前测试最大加速度amax_j，k为终止时间，计算第二响应时间间隔t2_j，k；以油门开度Y_j，k到达测试油门开度Y_j为起始时间，以噪声声压级Db_j，k到达当前测试最大声压级Dbmax_j，k一半时为终止时间，计算第一动力声跟随时间间隔td1_j，k；以油门开度Y_j，k到达测试油门开度Y_j为起始时间，以噪声声压级Db_j，k到达当前测试最大声压级Dbmax_j，k为终止时间，计算第二动力声跟随时间间隔td2_j，k。

步骤六、将第一响应时间间隔t1_j，k与第二响应时间间隔t2_j，k进行加权计算，得到测试油门开度Y_j对应的响应时间t_j，k；将第一动力声跟随时间间隔td1_j，k与第二动力声跟随时间间隔td2_j，k进行加权计算，得到测试油门开度Y_j对应的动力声跟随时间td_j，k。

步骤七、更改测试油门开度Y_j，并返回执行步骤四至步骤六，直至n个测试油门开度全部测完为止，得到n个响应时间t_j，k和n个动力声跟随时间td_j，k。

步骤八、将n个响应时间t_j，k进行加权计算，得到一个动力加速度响应时间指标t′_k；将n个动力声跟随时间td_j，k进行加权计算，得到一个动力加速声跟随时间指标td′_k。

步骤九、重复执行步骤四至步骤八i次，得到i个动力加速度响应时间指标t′_k和i个动力加速声跟随时间指标td′_k；对i个动力加速度响应时间指标t′_k求平均，将i个动力加速度响应时间指标t′_k的平均值作为所述车辆在测试车速V_k工况下的动力加速度响应时间指标t_k；对i个动力加速声跟随时间指标td′_k求平均，将i个动力加速声跟随时间指标td′_k的平均值作为所述车辆在测试车速V_k工况下的动力加速声跟随时间指标td_k；其中，i为整数，且i≥3。

优选的，在所述步骤六中，利用公式：t_j，k＝α*t1_j，k+β*(t2_j，k-t1_j，k)，td_j，k＝α*td1_j，k+β*(td2_j，k-td1_j，k)；计算所述测试油门开度Y_j对应的响应时间t_j，k和动力声跟随时间td_j，k；其中，α、β表示时间加权系数，α+β＝1，α＞β。

优选的，所述α＝0.6，所述β＝0.4。

优选的，所述n＝4，4个测试油门开度分别为小油门开度Y₁、中油门开度Y₂、大油门开度Y₃、全油门开度Y₄。

在所述步骤八中，利用公式：

计算所述动力加速度响应时间指标t′_k和所述动力加速声跟随时间指标td′_k；其中，a_j表示用户使用频率加权系数，a₁＝0.1、a₂＝0.4、a₃＝0.35、a₄＝0.15。

优选的，所述小油门开度Y₁的取值范围为：23％～27％，所述中油门开度Y₂的取值范围为：48％～52％，所述大油门开度Y₃的取值范围为：73％～77％，所述全油门开度Y₄的取值范围为：98％～100％。

优选的，所述m＝11，11个测试车速分别为：10kph、15kph、30kph、50kph、60kph、70kph、80kph、90kph、100kph、110kph、120kph。

优选的，所述封闭测试路段的测试车道为接近高速路面情况的平坦沥青路面，无坡道、无弯道，无噪声源，测试车道长度满足测试需求。

本发明通过采集驾驶员执行加速操作过程中的油门开度、车速、加速度、驾驶员旁的噪声声压级，表征不同车辆动力响应评价过程中的动力响应和动力加速声跟随性，进而可以分析动力加速声对动力响应的影响，评价车辆动力加速性能的用户体验好或者不好，从而为改善车辆的用户体验提供参考，可作为车辆改善用户体验的参考依据。

附图说明

图1为本实施例中车辆动力加速性能的用户体验评价方法流程图。

图2为本实施例中所使用的测试设备的安装位置示意图。

图3为本实施例中所使用的测试设备的硬件连接图。

具体实施方式

如图3所示，为实现本实施例中的车辆动力加速性能的用户体验评价方法，所使用的测试设备包括用于采集车辆加速度的加速度传感器1(为GPS加速度传感器)、用于采集噪声声压级的声压传感器2、用于获取车速和油门开度的CAN信号读取设备3、用于显示油门开度和车速的车载显示设备4、车载数据采集设备5和用于供电的车载电源模块7。加速度传感器1、声压传感器2、CAN信号读取设备3与车载数据采集设备5连接，车载数据采集设备5与车载显示设备4连接，车载显示设备4和车载数据采集设备5与车载电源模块7连接。

如图1所示，本实施例中的车辆动力加速性能的用户体验评价方法，包括：

S1、确定车辆在测试车速V_k工况下的动力加速度响应时间指标t_k和动力加速声跟随时间指标td_k。

具体方式如下：

步骤一、车辆6处于水平状态下，将加速度传感器1安装到车身顶部位置，工作方向与整车X方向一致；将声压传感器2安装到主驾座椅头枕对应的驾驶员右耳处；在车辆OBD故障检测接口连接CAN信号读取设备3，在驾驶员可观察的部位安装车载显示设备4(参见图2)。将加速度传感器1、声压传感器2、CAN信号读取设备3与车载数据采集设备5连接，将车载数据采集设备5与车载显示设备4连接。车载显示设备4和车载数据采集设备5通过车载电源模块7供电。完成测试软件设置，对各传感器信号进行归零处理，并设置采样频率为1000Hz。

步骤二、选取封闭测试路段的测试车道，明确数据采集起始点。封闭测试路段的测试车道为接近高速路面情况的平坦沥青路面，无坡道、无弯道，测试路段附近无明显噪声源，测试车道长度满足测试需求(即测试车道长度应满足车辆匀速120kph行驶并能以100％油门开度加速至最高车速)。

步骤三、确定测试车速V_k和测试油门开度Y_j。本实施例中的测试车速有11个，这11个测试车速分别为：10kph、15kph、30kph、50kph、60kph、70kph、80kph、90kph、100kph、110kph、120kph，其基本上涵盖了驾驶员常用车速工况，误差控制到±1kph以内。本实施例中的测试油门开度有4个，4个测试油门开度分别为小油门开度Y₁、中油门开度Y₂、大油门开度Y₃、全油门开度Y₄；其中，小油门开度Y₁的取值范围为：23％～27％，中油门开度Y₂的取值范围为：48％～52％，大油门开度Y₃的取值范围为：73％～77％，全油门开度Y₄的取值范围为：98％～100％。

步骤四、使车辆以某个测试车速V_k在测试路段的测试车道上保持匀速行驶，先松开油门踏板，再迅速踩油门踏板至某个测试油门开度Y_j，然后保持测试油门开度Y_j直至车辆加速到最高车速时停止，采集并记录此过程中的油门开度Y_j，k、车辆加速度A_j，k以及噪声声压级Db_j，k，形成油门开度Y_j，k与时间的关系曲线、车辆加速度A_j，k与时间的关系曲线以及噪声声压级Db_j，k与时间的关系曲线。

步骤五、进行动力加速度响应数据处理和动力加速声跟随数据处理；以油门开度Y_j，k到达测试油门开度Y_j为起始时间，以车辆加速度A_j，k到达当前测试最大加速度amax_j，k一半时为终止时间，计算第一响应时间间隔t1_j，k(等于该终止时间减该起始时间)；以油门开度Y_j，k到达测试油门开度Y_j为起始时间，以车辆加速度A_j，k到达当前测试最大加速度amax_j，k为终止时间，计算第二响应时间间隔t2_j，k(等于该终止时间减该起始时间)；以油门开度Y_j，k到达测试油门开度Y_j为起始时间，以噪声声压级Db_j，k到达当前测试最大声压级Dbmax_j，k一半时为终止时间，计算第一动力声跟随时间间隔td1_j，k(等于该终止时间减该起始时间)；以油门开度Y_i，k到达测试油门开度Y_j为起始时间，以噪声声压级Db_j，k到达当前测试最大声压级Dbmax_j，k为终止时间，计算第二动力声跟随时间间隔td2_j，k(等于该终止时间减该起始时间)。

步骤六、利用公式：t_j，k＝α*t1_j，k+β*(t2_j，k-t1_j，k)，进行加权计算，得到测试油门开度Y_j对应的响应时间t_j，k。利用公式：td_j，k＝α*td1_j，k+β*(td2_j，k-td1_j，k)，进行加权计算，得到测试油门开度Y_j对应的动力声跟随时间td_j，k。其中，α、β表示时间加权系数，α＝0.6，β＝0.4。

步骤七、更改测试油门开度Y_j，并返回执行步骤四至步骤六，直至4个测试油门开度(即Y₁、Y₂、Y₃、Y₄)全部测完为止，得到4个响应时间t_j，k(即t_1，k、t_2，k、t_3，k、t_4，k)和4个动力声跟随时间td_j，k(即td_1，k、td_2，k、td_3，k、td_4，k)。

步骤八、利用公式：

将4个响应时间t_j，k进行加权计算，得到一个动力加速度响应时间指标t′_k。利用公式：

将4个动力声跟随时间td_j，k进行加权计算，得到一个动力加速声跟随时间指标td′_k。其中，a_j表示用户使用频率加权系数，a₁＝0.1、a₂＝0.4、a₃＝0.35、a₄＝0.15。

步骤九、重复执行步骤四至步骤八3次，得到3个动力加速度响应时间指标t′_k和3个动力加速声跟随时间指标td′_k；对3个动力加速度响应时间指标t′_k求平均，将3个动力加速度响应时间指标t′_k的平均值作为车辆在测试车速V_k工况下的动力加速度响应时间指标t_k；对3个动力加速声跟随时间指标td′_k求平均，将3个动力加速声跟随时间指标td′_k的平均值作为车辆在测试车速V_k工况下的动力加速声跟随时间指标td_k。t_k越小表明车辆在当前测试车速V_k工况下的动力加速度响应越快，td_k越小表明车辆在当前测试车速V_k工况下的动力加速声跟随性越好。

S2、利用公式：Δt＝|t_k-td_k|，计算时间差Δt。

S3、判断是否Δt≤测试车速V_k工况下的预设的第一时间阈值，且td_k≤测试车速V_k工况下的预设的第二时间阈值，如果是，则表示车辆在测试车速V_k工况下的动力加速性能的用户体验好，否则表示车辆在测试车速V_k工况下的动力加速性能的用户体验不好。

S4、更改测试车速V_k，并重复执行S1至S3，直至11个测试车速全部测完为止。

S5、判断是否车辆在11个测试车速工况下的动力加速性能的用户体验都好，如果是，则判定车辆动力加速性能的用户体验好，否则判定车辆动力加速性能的用户体验不好。

带给驾驶员好的动力加速体验感受的车辆，t_k与td_k都应该较小，且不能存在过大的差异(即Δt也应该较小)，否则将会出现加速声的脱节感，严重影响驾驶员(用户)的体验感受。

Claims (8)

1.一种车辆动力加速性能的用户体验评价方法，其特征在于，包括：

S1、确定车辆在测试车速V_k工况下的动力加速度响应时间指标t_k和动力加速声跟随时间指标td_k；

S2、利用公式：Δt＝|t_k-td_k|，计算时间差Δt；

S3、判断是否Δt≤测试车速V_k工况下的预设的第一时间阈值，且td_k≤测试车速V_k工况下的预设的第二时间阈值，如果是，则表示车辆在测试车速V_k工况下的动力加速性能的用户体验好，否则表示车辆在测试车速V_k工况下的动力加速性能的用户体验不好；

S4、更改测试车速V_k，并重复执行S1至S3，直至m个测试车速全部测完为止；

S5、判断是否车辆在m个测试车速工况下的动力加速性能的用户体验都好，如果是，则判定车辆动力加速性能的用户体验好，否则判定车辆动力加速性能的用户体验不好。

2.根据权利要求1所述的车辆动力加速性能的用户体验评价方法，其特征在于：

所述确定车辆在测试车速V_k工况下的动力加速度响应时间指标tk和动力加速声跟随时间指标td_k的具体方式为：

步骤一、在车辆的车身顶部位置安装用于采集车辆加速度的加速度传感器(1)，在主驾座椅头枕旁布置用于采集噪声声压级的声压传感器(2)，在车辆OBD故障检测接口连接用于获取车速和油门开度的CAN信号读取设备(3)，在驾驶员可观察的部位安装用于显示油门开度和车速的车载显示设备(4)；将加速度传感器(1)、声压传感器(2)、CAN信号读取设备(3)与车载数据采集设备(5)连接，将车载数据采集设备(5)与车载显示设备(4)连接，并确定数据采样频率；

步骤二、选取封闭测试路段的测试车道，明确数据采集起始点；

步骤三、确定测试车速V_k和测试油门开度Y_j；

步骤四、使车辆以测试车速V_k在测试路段的测试车道上保持匀速行驶，先松开油门踏板，再迅速踩油门踏板至测试油门开度Y_j，然后保持测试油门开度Y_j直至车辆加速到最高车速时停止，采集并记录此过程中的油门开度Y_j，k、车辆加速度A_j，k以及噪声声压级Db_j，k，形成油门开度Y_j，k与时间的关系曲线、车辆加速度A_j，k与时间的关系曲线以及噪声声压级Db_j，k与时间的关系曲线；

步骤五、进行动力加速度响应数据处理和动力加速声跟随数据处理；以油门开度Y_j，k到达测试油门开度Y_j为起始时间，以车辆加速度A_j，k到达当前测试最大加速度amax_j，k一半时为终止时间，计算第一响应时间间隔t1_j，k；以油门开度Y_j，k到达测试油门开度Y_j为起始时间，以车辆加速度A_j，k到达当前测试最大加速度amax_j，k为终止时间，计算第二响应时间间隔t2_j，k；以油门开度Y_j，k到达测试油门开度Y_j为起始时间，以噪声声压级Db_j，k到达当前测试最大声压级Dbmax_j，k一半时为终止时间，计算第一动力声跟随时间间隔td1_j，k；以油门开度Y_j，k到达测试油门开度Y_j为起始时间，以噪声声压级Db_j，k到达当前测试最大声压级Dbmax_j，k为终止时间，计算第二动力声跟随时间间隔td2_j，k；

步骤六、将第一响应时间间隔t1_j，k与第二响应时间间隔t2_j，k进行加权计算，得到测试油门开度Y_j对应的响应时间t_j，k；将第一动力声跟随时间间隔td1_j，k与第二动力声跟随时间间隔td2_j，k进行加权计算，得到测试油门开度Y_j对应的动力声跟随时间td_j，k；

步骤七、更改测试油门开度Y_j，并返回执行步骤四至步骤六，直至n个测试油门开度全部测完为止，得到n个响应时间t_j，k和n个动力声跟随时间td_j，k；

步骤八、将n个响应时间t_j，k进行加权计算，得到一个动力加速度响应时间指标t′_k；将n个动力声跟随时间td_j，k进行加权计算，得到一个动力加速声跟随时间指标td′_k；

步骤九、重复执行步骤四至步骤八i次，得到i个动力加速度响应时间指标t′_k和i个动力加速声跟随时间指标td′_k；对i个动力加速度响应时间指标t′_k求平均，将i个动力加速度响应时间指标t′_k的平均值作为所述车辆在测试车速V_k工况下的动力加速度响应时间指标t_k；对i个动力加速声跟随时间指标td′_k求平均，将i个动力加速声跟随时间指标td′_k的平均值作为所述车辆在测试车速V_k工况下的动力加速声跟随时间指标td_k；其中，i为整数，且i≥3。

3.根据权利要求2所述的车辆动力加速性能的用户体验评价方法，其特征在于：

在所述步骤六中，利用公式：t_j，k＝α*t1_j，k+β*(t2_j，k-t1_j，k)

td_j，k＝α*td1_j，k+β*(td2_j，k-td1_j，k)

计算所述测试油门开度Y_j对应的响应时间t_j，k和动力声跟随时间td_j，k；其中，α、β表示时间加权系数，α+β＝1，α＞β。

4.根据权利要求3所述的车辆动力加速性能的用户体验评价方法，其特征在于：所述α＝0.6，所述β＝0.4。

5.根据权利要求3或4所述的车辆动力加速性能的用户体验评价方法，其特征在于：

所述n＝4，4个测试油门开度分别为小油门开度Y₁、中油门开度Y₂、大油门开度Y₃、全油门开度Y₄；

在所述步骤八中，利用公式：

计算所述动力加速度响应时间指标t′_k和所述动力加速声跟随时间指标td′_k；其中，a_j表示用户使用频率加权系数，a₁＝0.1、a₂＝0.4、a₃＝0.35、a₄＝0.15。

6.根据权利要求5所述的车辆动力加速性能的用户体验评价方法，其特征在于：所述小油门开度Y₁的取值范围为：23％～27％，所述中油门开度Y₂的取值范围为：48％～52％，所述大油门开度Y₃的取值范围为：73％～77％，所述全油门开度Y₄的取值范围为：98％～100％。

7.根据权利要求1至6任一项所述的车辆动力加速性能的用户体验评价方法，其特征在于：所述m＝11，11个测试车速分别为：10kph、15kph、30kph、50kph、60kph、70kph、80kph、90kph、100kph、110kph、120kph。

8.根据权利要求1至7任一项所述的车辆动力加速性能的用户体验评价方法，其特征在于：所述封闭测试路段的测试车道为接近高速路面情况的平坦沥青路面，无坡道、无弯道，无噪声源，测试车道长度满足测试需求。

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