整车性能工程交流

汽车工程中心VehicleEngineeringCenter性能工程交流转变必须以快制胜！愿景Vision：建设成为国内领先，国际先进的整车研发工程中心（目标：PATAC，HMC，Ford）使命Mission：为奇瑞产品研发、制造和销售提供世界级全系列的工程和技术服务目录1、产品开发问题2、性能开发流程3、性能工程点滴4、性能开发机制5、性能工程进展产品开发现状——差距项目规划阶段项目实施阶段项目概念阶段一型谱规划阶段二、先期整车开发阶段三、整车项目开发阶段P1P0P2P3P4P5P6P7P8P9OTSPVS0SSOPME样车1样车2立项建议书确认样车验证样车数字样车PVS车0S车SOP车ME油泥模型立项批准书CAE与产品开发流程可行性分析概念阶段分析优化与更改分析详细设计分析两段式的工作模式数据输入初步处理计算求解反馈设计CAE建模评价分析跟踪落实试验验证差异——主动与被动性能开发与“救火”设计CAE分析试制测试改进方案出现严重问题性能不理想产品性能小组(PAT，ProductAttributeTeam)常见分类安全（safety）动力性（PerformanceFeel）经济性（FuelEconomy）整车重量(Weight)NVH安全保护（Security）制动性（Brake）排放（Emission）变速箱换档（ShiftQuality）冷却性能（PTCooling)空调性能（ClimateControl）操纵性（VehicleDynamics）电器功能（Electrical/Electro）温度场（HeatManagement）耐久性（Durability）人机工程（Ergonomics）整车工程开发CAETEST系统工程实现战略性提升——掌握核心能力，培养自己的队伍，节省大笔外委调校开发费用，方案有更好的可实施性，控制产品性能，节约时间。目标值定义V字形产品开发流程图整车系统子系统零部件产品/流程设计优化设计/生产确认下线/批量生产确认更新公司经验库外型确定立项验证/下线4233160-3产品开发系统工程面向产品性能的开发PAT（产品属性组）牵头组织围绕性能目标进行产品开发目标设定如何满足用户的需求？GoodLookingSmoothExcitingAppearance/StylingPerformanceEmotional+Functional用户期望SELECTKEYVOICESGMX386MALIBUKEYVOICESDATAWORKSHEET1PrimaryVoiceCOMPETITIVESET=MALIBU,ACCORD,CAMRY(BYMODELANDENGINEWHEREPOSSIBLEASecondaryVoice18231.TertiaryVoiceCompetitiveBarometerBuy.Behav.BasedoffofGMX380pickingthevoicespickingthemetricsVoiceStatementsTeamImportanceMalibuRatingCamryRatingSegmentRatingAve.HNLIIUPDNMalibuSATISMalibuDISS.AvgSelectionRule4.43.5L1st,2nd,EallallCAMRY51.VEHICLEISWELLBUILT1A.VEHICLEISBUILTWITHATTENTIONTODETAIL0.50.587.33.384.61.VEHICLEISSOLIDLYBUILT(E.G.DOORSCLOSESOLIDLY,NOSQUEAKSORRATTLES,ETC.)12.EXTERIORBODYPARTS/PANELSFITTOGETHERWELL4.173.874.343.89NE3.PAINT,MATERIALS,ANDCOMPONENTSHAVEAQUALITYFINISH4.QUALITYMATERIALSAREUSEDINBUILDINGTHE5.AEXTERIOROFTHEVEHICLELOOKSLIKEITISHIGHQUALITY4.233.634.143.71N2nd87.41.385.716.AINTERIORLOOKSHIGHQUALITY4.143.263.693.48L2nd86.11.884.57.AINTERIORCONTROLSANDGAUGESLOOKHIGHQUALITY4.013.273.843.49L2nd8.ASEATFABRICLOOKSHIGHQUALITY9.ATRUNK/REARCARGOAREAINTERIORMATLS.LOOKHIGHQUALITY3.213.924.453.71N2ndX10.ALLPARTSANDFEATURESAREWELLLAIDOUT(E.G.ENGINECOMPARTMENT,TRUNK,INTERIOR,ETC.)X(*)11.DRIVERANDPASSENGERSSHOULDNOTGETWETFROMRAINORSNOWWHENENTERING/EXITINGTHE12.AVEHICLEAROMAISAPPROPRIATEFORTHISTYPEOFVEHICLE3.433.513.733.58N1B.VEHICLEAPPEARSTOBEDEPENDABLEANDDURABLE4.463.874.653.96NE75.37.380.2X1.ENGINE/TRANSMISSIONRUNSWELLOVERTIMESELECTIONSnstvty.整车模态分布整车模态分布表，合理布置影响振动和低频振动噪声的模态频率分布。NVH—结构试验测试动刚度分析整车模态分析车身刚度分析截面、接头分析与优化整车振动分析初始截面方案1加大面积方案2增加加强板方案3基于方案2，沿着Z向扩大40mm方案4取消方案3的加强板典型截面分析与优化接头刚度分析FxFyFz以B柱上部接头为例将主要钣金件（5个件）的料厚作为优化设计变量，Y方向变形作为优化目标，则计算可以发现B柱加强板和外板以及内板对它的刚度影响最大。Y方向刚度敏感度B柱内板B柱外板B柱加强板中顶横梁顶盖接头敏感度分析与优化前期工程B11原型车B11morphing后基于Morpher的变形及性能提升整车安全开发整车安全开发——乘员保护整车安全法规“以人为中心”，包括实际伤害与潜在威胁整车安全性技术——关键结构开发纵梁分析与试验前纵梁碰撞吸能研究整车安全开发——结构整车结构碰撞分析与试验碰撞力传递途径设计和能量管理方法主要撞击区域典型安全车身结构设计1.4mm+2.0mm1.5mm+1.8mm+1.5mm1.5mm+1.8mm+1.5mm1）优秀的抗侧面碰撞变形能力——B柱闭环结构强化明显；2）乘客舱框架结构特点明显；中间通道相对刚度低。2.0mm+3.0mm2.0mm+3.0mm框架式（笼式）结构设计分段策略——过渡设计1）前跨加强（见左上图）；2）激光拼焊：逐步加强（见右下图）。结构根部刚性大，变形稳定性好；保证离乘客舱越近的部位结构刚度越大，侵入变形越小，对乘客伤害尽量小；前部变形大，吸能多。2.6mm2.2mm1.8mm2.2mm1.8mm分段安全设计策略行人保护CAE分析与试验的关联整车安全开发——行人保护约束系统匹配开发头部加速度胸部加速度耐久性能开发——零部件与系统分析耐久性能开发——载荷谱采集、分解与台架试验实测值模拟值轮轴加速度对比弹簧位移对比精度较高六分力载荷（测试数据）载荷分解底盘零部件疲劳分析车身焊点疲劳分析提供零部件试验载荷耐久性能开发——零部件、整车道路等效/加速试验台架加载约束约束约束案例：上横臂台架实验方案利用损伤等效原则将试验场载荷谱转化成台架正弦波试验场载荷谱台架正弦波1、基于mule-car载荷谱，对车身、底盘耐久风险预测，为设计改进提供理论依据2、为设计、实验提供有理论支持的系统DVP，将试验场与台架实验有效的结合起来空气动力学性能——外流场整车外形设计与流场除霜除雾风道优化整改前整改后CFD—温度场对新车的温度场性能预测风险，为布置方案提供可靠的依据。前舱流场计算流场设计面向性能框架平台的设计支持——以底盘开发为例体系框架构建工程化开发体系结构改进体系构架输入•所有零部件满足重量目标•所有零件满足有限元分析目标•要求准确的载荷•零部件设计满足可制造性•所有紧固件尺寸规格化、列表•初步零件布置•满足体系结构战略定义要求•重要载荷预估•…•零部件多设计方案•整车单方面定义•通用件协同布置•悬架硬点初步定义•悬架类型选择•轨迹预估•…•初步轮胎跳动•上跳+最小车轮&最大轮胎•定义零件位置的初步布置研究体系构建启动体系结构战略定义结构构架批准体系框架确认性能支持提前到平台构架预研的范畴操稳仿真初始值前束杆内点提高5mm前束杆内点提高10mm前束杆内点提高20mm前束角(deg)悬架行程(mm)初始值前束杆内点提高5mm前束杆内点提高10mm前束杆内点提高20mm前束角(deg)悬架行程(mm)方向盘转角(deg)侧向加速度(g)初始值改进后方向盘转角(deg)侧向加速度(g)初始值改进后悬架跳动转向特性整车不足转向度提高悬架的K&C特性和整车不足转向特性电泳与防锈重量控制异响改进容易互相运动，发生噪声的线束等部位包裹海绵。玛驰仪表台的设计频繁开关运动的内饰件设计弹性限位。CAMRY手套箱弹性限位RAV4扶手箱盖弹性限位异响改进第38页整车NVH性能问题分析→设计时没有定义密封件。原因分析→门内板和外板之间在后视镜三角块处有很大缝隙，且没有密封件；→风噪声会从缝隙间进入门钣金间，进入乘员舱。问题详细描述:后视镜三角块密封EPDM密封垫密封此处空隙风噪控制——密封改进第39页整车NVH性能开发前期问题分析→点焊焊接两层钣金，配合面会发生扭曲变形，行成缝隙漏声。原因分析→流水槽和流水槽加强板之间很长一道搭接边，缝隙直接通往乘员舱侧。问题详细描述:焊接边密封问题风噪控制——密封改进性能之间的平衡性能的强关联、平衡复杂系统与性能的耦合研究，多目标优化研究产品全生命周期的系统稳健性研究系统与系统间的交互作用性能与性能之间的交互作用性能与系统间的交互作用○：直接关系∆：间接关系动力学性能与耐久性能的关联悬架硬点位置导致载荷变化动力系统匹配车辆动力性和经济性匹配中的问题：1）使用地区；2）用户工况与标准；3）常用转速；4）排放……参数仿真与试验对比误差汽车D档蠕动车速5.62%最高车速D档3.17%D档0-400m加速时间4.76%D档0-100km/h加速时间4.20%D档60-100km/h加速时间3.23%D档等速80km/h油耗2.19%D档等速100km/h油耗3.33%D档等速120km/h5.68%D档等速140km/h4.53%D档等速160km/h1.98%NEDC0.21%02468101214020406080100120140160180车速（km/h）油耗（L/100km）计算值试验值整车性能之间的平衡性能与定位匹配结构碰撞与吸能空间下视野安全与重量一枝独秀？悬架形式发动机舱盖满足行人保护（柔性）与NVH刚度、抗凹陷性能要求间的综合平衡优化过去的性能开发工作机制Pros&Cons：项目自主包干到户责任分明技术标准不统一开发流程不统一工程管理不统一开发成本相对高开发周期相对长核心技术深度浅资源利用率较低零部件延用率低平台化建设较困难各院易重复开发汽车工程研究院乘一院乘二院乘三院商研院旗云院性能CAE技术委员会试验技术中心项目管理零部件电子电器系统集成系统性能质量管理供应商管理试验验证。。。。样车试制普泰公司整车性能开发（PAT）工作机制面向用户的V字形正向开发流程可靠性经济性舒适性操纵性动力性安全性02468101214020406080100120140160180车速（km/h）油耗（L/100km）计算值试验值1000.006000.00HzDOE:S(CH1)900.005000.00rpmTac