整车性能技术综述

《机电技术杂志》2014年第二期

1数字化性能正向研发流程和思路

1.1整车的正向研发整车的正向研发包含：1）正向的整车造型；2）正向的车身、内外饰及功能设计；3）动力总成的研发和搭载；4）底盘平台的研发；5）零部件正向研发；6）正向的整车性能研发。其中，无论对消费者还是整车企业，最为重要的是正向整车性能的研发，这也是本文要阐述的重点。一款车型的研发首先需要从市场调研开始。如图1所示，通过对市场调研成果的分析总结形成产品的定义，得到车型的战略规划，包含技术、动力、底盘等平台，甚至到后续的改款和升级。而在接下来的工程分析阶段，则需要大量研究竞争车型，包含技术竞争和市场竞争。从而确定造型风格和整车性能目标，通过详尽的研究和分解，获取大量的性能指标。这些是有效保证整车性能的关键，同时也有效避免在工程样车和零部件制造中成本的大量浪费。

1.2数字化性能的正向研发整车的性能研发实际上是数字化的研发过程，以目标区域标准法规为基本要求，通过对市场顾客需求的研究和调查，以及整个车型生命的研究，以竞争策略为指导，确立标杆车型和竞争车型，并结合公司技术生产能力，对整车性能以数字化的形式定义。通过对已参数化定义的整车性能进行控制，实现整车性能的正向研发。整车性能正向研发流程如图2所示。通过对标杆车和竞争车的试验和CAE仿真分析，提取整车性能目标，但要保证整车性能指标真正能得到落实，必须将性能指标逐级分解到相关系统、零部件结构设计上，并在系统及零部件中最终体现，作为系统及零部件性能指标验收的依据。同时在整车工况下对各系统及零部件性能进行确认，并通过对零部件性能品质的严格管控，从而保证满足整车及系统要求的性能。

2数字化性能正向研发基本要素

2.1工程可行性研究整车性能的正向研发首先需要对所规划的未来产品展开工程化可行性研究，将市场调研中未来客户的需求转化为初步的数字化整体性能目标，如：碰撞安全性要求、振动和噪声要求、动力性、油耗及排放要求，操控、舒适性要求等（见图3）。工程研发部门通过对上述性能总体要求和市场销售车型的分析和研究，确定性能标杆车型和性能竞争车型，而后通过一系列的标杆车性能测试全面获取整车各项具体数值指标，并通过对数值的分解，确定整车性能的详细数字化目标。

2.2CAE技术的介入CAE技术是典型的数字化研发手段，随着计算机和计算技术的飞速发展，CAE技术已经融入到国内外成熟整车企业的产品研发流程中，在整车性能研发中发挥着最为重要的作用。针对不同方向的性能要求，通过不同的CAE仿真分析手段，可以对标杆车的详细性能进行数值的相关性分析，进一步将目标细化到零部件设计中，为设计者提供正向设计指导。同时虚拟验证在研发整车的各项性能，并通过优化改进，大大降低了整车性能问题发生的风险，有效缩短了整车开发周期和研发成本。

2.3整车性能开发流程和规范的完整由于整车性能研发是一个系统工程，各项性能之间需要权衡和平衡，同时各个性能牵涉到工程、工艺、成本、供应商等，这样带来的跨部门配合问题给跟踪解决性能问题带来了困难；另外，每次试验、分析、设计等如果无统一标准执行，每次结果就无法比较，就会对整车性能的控制造成巨大不便。这些情况将导致整车性能呈发散趋势，无法收敛，最后变成无功而返。因此，成熟的开发流程和统一的标准是整车性能成功研发的关键。

2.险的控制即便是将所有的性能都通过数字化的形式进行控制，但在实际执行过程中存在千变万化的可能性，如：标杆车的状态和测试环境、CAE简化和假设的条件、零部件制造偏差、整车生产差异以及研发人员的经验等等，这些都会对达成整车性能目标产生影响。因此在实际研发过程中，可以通过设计失效模式分析D-FMEA对整个性能进行风险控制。

3结束语

在汽车竞争日益剧烈和同质化逐渐严重的情况下，整车性能正向研发显得尤为重要，是企业可持续发展的关键，是消费者生活品质日益提升的需求。整车性能正向研发不仅涉及到工程技术应用，同时也是一个典型的技术管理过程。本文旨在通过对目前较为成熟的整车性能正向研发技术进行简单归纳和描述，抛砖引玉，以期引起更多的人关注整车性能正向研发技术的发展和应用，共同提升自主汽车的正向研发水平。

作者：宋名洋单位：东南（福建）汽车工业有限公司研发中心