整車性能技術綜述范文

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《機電技術雜志》2014年第二期

1數字化性能正向研發流程和思路

1.1整車的正向研發整車的正向研發包含：1）正向的整車造型；2）正向的車身、內外飾及功能設計；3）動力總成的研發和搭載；4）底盤平臺的研發；5）零部件正向研發；6）正向的整車性能研發。其中，無論對消費者還是整車企業，最為重要的是正向整車性能的研發，這也是本文要闡述的重點。一款車型的研發首先需要從市場調研開始。如圖1所示，通過對市場調研成果的分析總結形成產品的定義，得到車型的戰略規劃，包含技術、動力、底盤等平臺，甚至到后續的改款和升級。而在接下來的工程分析階段，則需要大量研究競爭車型，包含技術競爭和市場競爭。從而確定造型風格和整車性能目標，通過詳盡的研究和分解，獲取大量的性能指標。這些是有效保證整車性能的關鍵，同時也有效避免在工程樣車和零部件制造中成本的大量浪費。

1.2數字化性能的正向研發整車的性能研發實際上是數字化的研發過程，以目標區域標準法規為基本要求，通過對市場顧客需求的研究和調查，以及整個車型生命的研究，以競爭策略為指導，確立標桿車型和競爭車型，并結合公司技術生產能力，對整車性能以數字化的形式定義。通過對已參數化定義的整車性能進行控制，實現整車性能的正向研發。整車性能正向研發流程如圖2所示。通過對標桿車和競爭車的試驗和CAE仿真分析，提取整車性能目標，但要保證整車性能指標真正能得到落實，必須將性能指標逐級分解到相關系統、零部件結構設計上，并在系統及零部件中最終體現，作為系統及零部件性能指標驗收的依據。同時在整車工況下對各系統及零部件性能進行確認，并通過對零部件性能品質的嚴格管控，從而保證滿足整車及系統要求的性能。

2數字化性能正向研發基本要素

2.1工程可行性研究整車性能的正向研發首先需要對所規劃的未來產品展開工程化可行性研究，將市場調研中未來客戶的需求轉化為初步的數字化整體性能目標，如：碰撞安全性要求、振動和噪聲要求、動力性、油耗及排放要求，操控、舒適性要求等（見圖3）。工程研發部門通過對上述性能總體要求和市場銷售車型的分析和研究，確定性能標桿車型和性能競爭車型，而后通過一系列的標桿車性能測試全面獲取整車各項具體數值指標，并通過對數值的分解，確定整車性能的詳細數字化目標。

2.2CAE技術的介入CAE技術是典型的數字化研發手段，隨著計算機和計算技術的飛速發展，CAE技術已經融入到國內外成熟整車企業的產品研發流程中，在整車性能研發中發揮著最為重要的作用。針對不同方向的性能要求，通過不同的CAE仿真分析手段，可以對標桿車的詳細性能進行數值的相關性分析，進一步將目標細化到零部件設計中，為設計者提供正向設計指導。同時虛擬驗證在研發整車的各項性能，并通過優化改進，大大降低了整車性能問題發生的風險，有效縮短了整車開發周期和研發成本。

2.3整車性能開發流程和規范的完整由于整車性能研發是一個系統工程，各項性能之間需要權衡和平衡，同時各個性能牽涉到工程、工藝、成本、供應商等，這樣帶來的跨部門配合問題給跟蹤解決性能問題帶來了困難；另外，每次試驗、分析、設計等如果無統一標準執行，每次結果就無法比較，就會對整車性能的控制造成巨大不便。這些情況將導致整車性能呈發散趨勢，無法收斂，最后變成無功而返。因此，成熟的開發流程和統一的標準是整車性能成功研發的關鍵。

2.4風險的控制即便是將所有的性能都通過數字化的形式進行控制，但在實際執行過程中存在千變萬化的可能性，如：標桿車的狀態和測試環境、CAE簡化和假設的條件、零部件制造偏差、整車生產差異以及研發人員的經驗等等，這些都會對達成整車性能目標產生影響。因此在實際研發過程中，可以通過設計失效模式分析D-FMEA對整個性能進行風險控制。

3結束語

在汽車競爭日益劇烈和同質化逐漸嚴重的情況下，整車性能正向研發顯得尤為重要，是企業可持續發展的關鍵，是消費者生活品質日益提升的需求。整車性能正向研發不僅涉及到工程技術應用，同時也是一個典型的技術管理過程。本文旨在通過對目前較為成熟的整車性能正向研發技術進行簡單歸納和描述，拋磚引玉，以期引起更多的人關注整車性能正向研發技術的發展和應用，共同提升自主汽車的正向研發水平。

作者：宋名洋單位：東南（福建）汽車工業有限公司研發中心