整车性能开发介绍

1汽车性能开发介绍整车性能中心性能集成部2010年6月1日F.2Contents目录一.汽车性能介绍1.汽车性能定义2.汽车性能分类二.性能开发思路三.性能开发流程与交付物体系四.性能开发主要业务五.性能开发主要工具？什么是汽车的性能3一汽车性能介绍？什么是汽车的性能1、汽车性能定义假如我们买了一辆车我们首先是买了一辆实实在在的车，也购买了汽车应具有的社会责任与义务……由此我们在进行汽车设计开发时，不仅仅要考虑汽车物理结构的设计，更重要的要考虑汽车结构所应具有的满足顾客需求的内在特性，这些特性，我们称之为汽车性能，准确的说，汽车性能是指汽车能适应各种使用条件、满足顾客使用需求及社会环境需求的能力《Q/FTA174-2009》。造型色彩动力性经济性安全性功能配置可靠耐久性舒适性环保、排放、EMC是看得见摸得着的车。与此同时也购买了汽车赏心悦目的外形与内部装饰也购买了汽车带给我们的快感，同时也感受到消费的压力也购买了汽车带给我们的安全感也购买了汽车带给我们的舒适与欢乐结构是性能的载体性能是结构的灵魂一汽车性能介绍2、汽车性能分类由前面汽车性能的定义不难看出，在各种使用条件下汽车均应满足顾客与社会环境的需求，因此，从顾客与社会环境需求角度出发，我公司将汽车性能划分为以下16项：01总布置及工效性GenerallayoutandPerformance指汽车的总体布置、装配及维修方便性、运输、保管、通过性等相关指标。02人机工程Ergonomic指使整车设计适应人体结构的要求，确保人-机系统工作的高效、舒适性。本标准指居住舒适性和人机界面性能，具体为车内乘坐姿态及空间、操作方便性、上下车方便性、座椅舒适性、视野等指标。03造型及颜色StylingandColour指车辆内外部形状风格及色彩搭配特征，具体指汽车的造型风格、风阻系数、颜色基调及色彩搭配。04动力性PowerPerformance指汽车在良好路面直线行驶时由车辆受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。其评价指标为最高车速、加速能力、爬坡能力、驾驶性、牵引能力等”。452、汽车性能分类一汽车性能介绍05燃油经济性FuelEconomy指汽车以最少的燃料消耗量完成单位运输工作量的能力，其评价指标为设计标准载荷下每行驶100公里消耗掉的燃料量（升）。汽车燃油经济性的指标包括等速油耗、综合油耗、行驶里程等。06操纵稳定性Steering/HandlingStability指汽车在行驶状态下能否完全按照驾驶员的意愿（操作）完成改变运动方向和改变运动速度，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。它包括转向回正、稳态回转、转向轻便、蛇形、直线行驶稳定性等。07平顺性RideComfort指汽车在行驶状态下，由于路面不平而引起的座椅振动对乘员舒适性的影响程度。其工作内容包括随机输入（等效均值等），不平路面座椅振动。08可靠耐久性ReliabilityandDurability可靠性指汽车在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力。耐久性指汽车在规定的使用和维修条件下，达到某种技术或经济指标极限时，完成功能的能力。本标准所指的可靠耐久性包括汽车平均故障间隔里程、平均首次故障里程、故障率等，耐久性包括整车及关键零部件使用寿命等。62、汽车性能分类一汽车性能介绍09NVHNosieVibrationHarshness指汽车的噪音（Noise)、振动(Vibration)以及平稳(Harshness)三项指标。主要工作内容包括整车及系统主要零部件的NVH性能。10重量Weight指整车自重、重量分解、载重能力等各项指标。11成本Cost指用户购买及使用所付出的费用。包括整车终端价格、直接材料成本、车辆使用成本等。12功能/配置Function/Features指车辆结构配置、操控性、舒适性配置、档次性配置等，该项指标为用户关心的车辆基本信息。13精细化Craftsmanship指汽车内外表面视觉、触觉等质量，主要指车辆内外表面间隙/阶差、外露联结方式及外露件圆角等，也指车辆相关操作部件触摸质量等。14热适应性ThermalCompatibility指乘员热适应性（室内空调暖风）、车辆热适应性（机舱热管理、除霜化冰以及低温冷起动性）。7一汽车性能介绍2、汽车性能分类15安全性Safety指汽车防止或减少道路交通事故发生的能力，以及减少在交通事故中乘员及行人的伤害程度。本标准所指的汽车安全性包括主动安全、被动安全以及灯光及信号安全，其中主动安全包括：制动性、ESP、ASR、TCS等；被动安全包括乘员安全性、行人保护、低速碰撞指标等。灯光及信号安全包括：灯光及信号装置的配光性能、信号强度等。16环保性EnvironmentalProtection指汽车对环境的影响程度。包括汽车尾气排放、回收再利用、驾驶室内空气污染物控制及电磁兼容。尾气排放:指对汽车排放废气有毒有害物质控制、排气烟度控制、燃油蒸发物控制等指标。回收再利用:指报废汽车的可回收、零部件及材料可再利用的能力，包括汽车产品禁用限用物质的控制与标识、整车可回收性识别与标识、整车回收利用率的指标控制等。驾驶内空气污染物控制:指车内零部件及材料的挥发性有机物和酮醛类物质的识别与控制。电磁兼容性:指汽车的电子电器设备或系统在其电磁环境中不会因为周边的电磁环境而导致性能降低、功能丧失或损坏，也不会在周边环境中产生过量的电磁能量，以致影响周边设备的正常工作。包含电磁干扰和电磁敏感性。8Contents目录F.一.汽车性能介绍二.性能开发思路1.性能开发思路2.顾客需求研究3.AT&C4.结构实现5.性能验证6.性能与结构业务关联三.性能开发流程与交付物体系四.性能开发主要业务五.性能开发主要工具9零部件性能指标：根据需要，是对总成性能指标的再分解和细化，该层指标是否有，可酌情考虑整车性能指标总成性能指标AT&C二性能开发思路1、性能开发思路用户需求法规要求制造能力部件性能指标整车性能指标：是整车16项目性能的主要指标，是对用户需求及法规要求的体现，是产品策略（技术竞争力）的表现，是整车设计必须控制的指标，以指导后期的工程开发。AT&C：即AttributeTransform&Control，为达到整车性能指标，根据系统匹配分析，对总成及部件提出性能指标要求，该转化及控制过程称为AT&C。是整车指标和总成指标之间的控制环节，是性能模块设计必须控制及分析的项目，用以指导总成及部件指标的设定。总成性能指标：是总成及部件的指标，是对整车性能指标的保证和支撑，是总成及部件设计必须控制的指标，在系统匹配计算分析报告进行体现，以指导和控制零部件的工程开发，并最终验收零部件开发质量。总成及部件指标性能转化控制顾客需求研究标杆研究概率密度制动减速度MFDD(m/s)(80km/h法规解读LACU定位以目标区域标准法规为基本要求，通过对市场顾客语言研究与benchmark研究，以竞争策略为指导，结合公司技术生产能力设定整车性能目标。10顾客研究Benchmark竞争及标杆研究二性能开发思路2、顾客需求研究现有技术制造能力保证主观评价客观测试竞争及标杆性能对比数据性能6σ分析竞争及标杆系统及零部件性能研究研究171612110.250.200.150.100.050.00131415起步加速时间（s）竞争车型加速时间对比图0.595-3σ3σ基础标杆车型-9.99/11.62（D档）12.46/14.08（D档）≥60%(四驱）9.3自动档，无直接档1500522.1/610.8740.1/815.1-6.42/7.17（D档）8.32/8.95（D档）≥60%(四驱）8自动档，无直接档2270630.7/688.1916/1034.2-6.14/7.09（D档）9.62/10.65（D档）≥60%(四驱）7.7自动档，无直接档2500617/720965/1067/7.31/8.739.1（资料，自动档）6507.66/7.788.85/8.7613.1（资料）6307.91/8.139.92/10.1813.1（资料）6308.4431.65不跑偏9.0828.6不跑偏8.3431.55不跑偏304.0/2.5304.0/2.1304.50/2.6060km/h等速油耗（L/100km）(空载/满载)燃油经90km/h等速油耗（L/100km）(空载/满载)济性综合油耗（L/100km）续驶里程（km）（按综合工况计算）油箱燃油剩余5L最高车速（km/h）（空载/满载）0.5g侧倾角（o）(左/右）全新平台皮卡底盘Fortuner4×43.0L柴油AT162/161.84RUNNER4×44.0L汽油AT189.9/189.7PRDAO4×44.0L汽油AT189.1/188.4性能指标竞争标杆车型直接档从35—100km/h的加速时间（s）（空载/满直接档从80—120km/h的加速时间（s）（空载/满载）起步连续换档加速到100km/h的加速时间（s）（空载/满载）动力性最大爬坡度(%)一档最低稳定车速直接档最低稳定车速（km/h）最大拖挂质量（kg）（带制动）50km/h~0km/h滑行距离（m）(空载/满载)100km/h~50km/h滑行距离（m）(空载/满载)制动性能制动测试初速度(80km/h)2制动距离S(m)制动稳定性(不出2.5米跑到)最大驻车坡度%整车设计目标（性能）同时整车对各系统及零部件选型报告进行确认，各系统模块按SDS要求对零部件进行质量特性控制，保证满足整车及系统要求11各性能模块指标分解CAE虚拟分析实物验证性能模块SDS系统及部件性能指标集成性能SDS作为验证标准标杆研究CAE方法系统SDS系统及部件结构设计二性能开发思路3、AT&C要保证性能指标的真正落地，必须将性能分解指标体现在相关系统部件结构设计上，并在系统及部件SDS中最终体现，作为系统及部件性能指标验收的依据。12克服空气阻力导致能量损失占21%发动机及附件能耗占60%克服轮胎滚动阻力导致能量占损失13%传动系统损失占2%辅助载荷导致能量损失占4%二性能开发思路性能分解示例一般牵引车消耗能量分布如下：某重卡每小时使用能量400kW-h,满载36.3T13等速油耗7.5综合工况油耗等速百公里油耗续驶里程燃油添加剂喷油提前角点火提前角轻量化设计新材料压缩比新工艺变速器传动比后桥传动比齿数齿数车辆外形尺寸造型CFD优化轮胎特性燃油经济性指标胎面花纹轮胎气压胎面温度轮胎材料轮胎结构轮胎外径u指标逐级分解低能耗设计二性能开发思路性能分解示例迎风面积风阻系数附件能量消耗发动机特性（万有特性图）总传动比轮胎其他影响因素整车重量Cruise反复优化匹配14u轮胎滚动半径对油耗的影响性能分解示例二性能开发思路15结构目标成本目标重量目标图纸体现性能目标案，并形成零部件特性清单，同时在二维/三维设计中落实，最终以实物设计符合性能目标为验收依据。二性能开发思路4、结构实现操纵稳定性可靠耐久性目标系统选型设计性能目标各性能模块依据整车目标将分解后的系统目标输出至各相关结构系统，结构设计依据这些性能目标制定适宜的系统方目标平顺性目标例如：前悬架16DVP设计及实施ASO(A图下发)试验数据库PV试验及整改优化用户试验及整改优化性能模块指标逐级验证5、性能验证二性能开发思路整车性能指标体系FMEAFMEA系统及零部件性能指标FMEA系统及零部件DVP性能模块DVP划整车DVP验证方法及标准验证方法及标准系统及零部件指标验证模块性能指标验证整车指标验证CAE开发验证CAE开发验证CAE开发验证逐级验证系统及零部件台架试验整车/台架试验主观评价整车客观测试主观评价分析、确认产品开发计性能分类传统业务分类关联序号项目整车设计底盘设计动力传动设计车身造型设计电装设计电控标定1总布置及工效性★★★★★☆2人机工程★★★★☆3造型及颜色★☆★☆☆4动力性☆☆★★★★5燃油经济性☆☆★★★★6操纵稳定性☆★☆☆☆7平顺性☆★☆☆☆8安全性☆★☆☆☆★9环保性★★★10可靠耐久