轻型商用车整车性能开发分析

朱晓 杨情操 张汤 赟陆明

（南京依维柯汽车有限公司）

目前，轻型商用车产品开发已经从单纯的空间布置、零部件及子系统设计为主的结构开发转变为结构和性能并重的开发模式，按照零部件、子系统及整车的顺序，在设计过程中全程控制产品的各种性能,即在整车产品开发初期，整车性能就放在首要位置，根据整车性能进行整车架构和系统的布置。在产品开发的整个过程中，以开发流程为基线，以性能目标为根本。文章从整车性能定义、技术规范、整车性能开发团队、整车性能开发流程及整车性能主客观验证评价等方面对轻型商用车整车性能开发进行了阐述。

1 整车性能定义及技术规范

整车性能从广义上说，是指产品能适应各种使用条件、满足顾客使用及社会环境需求的能力，从狭义上说，是指和整车有关的产品各项性能指标的综合体，包括排放、噪声及安全等政府法规指标，以及整车主要尺寸、质量、动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、NVH性能、通过性、耐久性及热性能等用户能够直接感知产品优劣的重要指标。

整车技术规范（VTS）是描述整车基本性能和技术要求的重要指导性文件，它定义了整车级别的性能要求，确认满足各项性能要求的验证方法，因此，它是产品开发核心技术文件，是在产品开发的项目策划阶段，根据市场分析、法规研究、产品定位、对标分析及已有平台车型现状等内容编制而成的。整车技术规范与子系统及零部件技术规范的关系，如图1所示[1]。

图1 整车技术规范与子系统及零部件技术规范的关系

2 整车性能开发集成团队

在产品开发部门的组织机构中，建立整车性能开发集成专业组，由一个专业单元来牵头全权组织和负责整车性能，从组织机构上保证了整车性能开发集成的顺利实施。其主要职责为：参与整车前期工程开发；负责整车性能目标的设定与分解及分析评估与跟踪；负责整车性能优化及各个子系统之间性能的技术协调；负责组织各阶段试乘试驾，并对整车进行主观评价；负责协调建立整车性能评价体系，建立性能数据库；负责各阶段整车性能的控制开发；负责整车质量目标设定与分解及分析评估；协调试验数据采集与分析，与各专业组沟通落实优化方向。在一个产品项目开发过程中，整车性能专业经理担负着主要角色，主要包括：领导性能开发团队，掌控各专业性能集成小组负责的整车各项性能要求；确定并且实现通过VTS详细说明的各项整车级别的性能要求；推动跨专业性能集成小组问题的解决；协调上下级关系，整合各种资源，完成整车性能开发目标。

3 整车性能开发流程

整车性能开发是指在产品开发过程中，以整车架构为载体，以整车性能为设计对象，应用工程分析和试验等手段进行整车性能的开发。整车性能开发流程包含整车性能目标设定、目标平衡与分解、目标实施、目标验证与确认及性能工作总结5个阶段。整车性能开发流程，如图2所示。

图2 整车性能开发流程图

1）在整车性能目标设定阶段，如前所述，需根据产品的市场定位、法规研究及竞品对标等，编制VTS并设定整车性能开发要素和目标，图3示出整车性能目标设定框图。

图3 整车性能目标设定框图

2）在目标平衡与分解阶段，对性能目标细化分解到各系统和零部件，并进行指标相容性检查，开展系统性能和零部件性能方案设计，确定设计硬点，搭建虚拟模型。通过方案设计和平衡目标，最后更新整车性能目标。总成及零部件的性能目标是对整车性能目标的保证和支撑，是总成及零部件设计必须控制的目标。另外，在进行性能目标平衡时，要运用整体性、协调性、满意性及适应性原则[2]。

3）在目标实施阶段，根据性能目标要求，开展产品技术设计和性能虚拟验证，组织技术评审，优化零部件设计，冻结设计数据和整车性能目标。

4）在目标验证与确认阶段，组织完成关键零部件和总成的台架试验，对试验中出现问题的零部件和总成进行分析、整改及优化，以满足性能要求。通过总成台架试验、整车性能试验及性能问题整改，对整车性能目标进行验收。

5）性能工作总结阶段，是指正式投产1年后，进行经验总结，维护整车性能数据库。

需要强调的是整车性能开发集成能力的提升，需要数据库的大力支撑。图4示出整车性能数据库。

图4 整车性能数据库

此外，整车性能开发有一项相当重要的工作，即跟踪和反馈VTS中具体性能指标的状态[1]。在上述各个开发阶段，组织各专业组对VTS中的具体性能指标进行评审，找出与目标值之间的差距及其产生的原因，督促各相关专业组落实整改措施。

4 整车性能主观和客观验证评价

在整车性能验证阶段，按照主观和客观2个方面进行样车试验验证及评价。客观评价是用量化的数值表达某事物的表现程度，具体而准确；主观评价是对多维度影响、多量化指标下的事项进行定性评估。在主客观评价阶段，要编制试验大纲和试验计划，开展样车的性能试验，反馈试验问题，组织试验问题整改，同时跟踪整改进度。

这里重点阐述整车性能的主观评价，即试乘试驾。主观评价即是通过人的感官方式，从不同的感知角度对各种属性表现的直观感受。表达方式主要依据定性分类、分级及现象描述。分析结果需要考虑人的差异因素。整车性能的试乘试驾分专业层评估和领导层评估2个层面，图5示出主观评价类别。

图5 主观评价类别

专业层试驾评估体现了满足挑剔客户需求的理念，通过各阶段的样车评估，发现和解决问题，从客户主观感受的角度来全面完善产品；而领导层的试驾评估不仅可以从技术角度提出意见或指明方向，而且还能快速推进问题的解决。专项评估是指在整个产品开发周期中，可基于项目实施的实际情况，对提出申请的功能项增加专项的试乘试驾评估，如设计构想验证、标定状态验收、底盘调校效果验收、子系统改进方案验证及课题研究性试车等专项试乘试驾评估。

主观评价主要围绕用户需求，模拟用户在各种环境下对车辆产品的所有感受。对于车辆产品的使用，用户感知维度主要分为操作感、视觉感、听觉感、触觉感和嗅觉感。无论是驾驶还是乘坐，产品的表现属性又可分为行驶、制动、动力、平顺、NVH及夜间操作等性能，以及总布置、视野、空调控制、外观及内饰品质等。

5 结论

轻型商用车整车性能的开发是一项复杂的系统工程，轻型商用车整车性能开发的详细分析表明，整车性能开发需要综合运用科学的技术和方法，同时要做到主观评价和客观评价相结合。文章阐述的思路、流程和方法已在某轻型商用车整车性能的开发集成中应用和实践，保证了整车性能开发目标得以很好地实现。