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文档简介
1、1汽车性能开发介绍汽车性能开发介绍整车性能中心整车性能中心 性能集成部性能集成部2010年年 6月月 1日日F.2ContentsContents目录目录一一. . 汽车性能介绍汽车性能介绍1. 汽车性能定义2. 汽车性能分类二二. . 性能开发思路性能开发思路三三. . 性能开发流程与交付物体性能开发流程与交付物体系系四四. . 性能开发主要业务性能开发主要业务五五. . 性能开发主要工具性能开发主要工具?什么是汽?什么是汽车的性能车的性能3一一 汽车性能介绍汽车性能介绍?什么是汽?什么是汽车的性能车的性能1、汽车性能定义、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
2、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/FT A174-2009。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、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
3、们的舒适与欢乐结构是性能的载体性能是结构的灵魂一一 汽车性能介绍汽车性能介绍2、汽车性能分类、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 总布置及工效性总布置及工效性General layout and Performance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
4、方便性、座椅舒适性、视野等指标。03 造型及颜色造型及颜色 Styling and Colour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 动力性动力性 Power Performance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、汽车性能分类一一 汽车性能介绍汽车性能介绍05 燃油经济性燃油经济性 Fuel Economy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
5、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 操纵稳定性操纵稳定性 Steering/Handling Stability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 平顺性平顺性 Ride Comfort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 可靠耐久性可靠耐久性 Reliability and Durability可
6、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、汽车性能分类一一 汽车性能介绍汽车性能介绍09 NVH Nosie Vibration Harshness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 重量重量 Weight指整车自重、重量分解、载重能力等各项指标。1
7、1 成本成本 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 功能功能/配置配置 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 热适应性热适应性 Thermal Compatibility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) 。7一一 汽车性能介绍汽车性能介绍2
8、、汽车性能分类、汽车性能分类15 安全性安全性 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 环保性环保性 Environmental Protection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
9、物控制等指标。回收再利用回收再利用: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。8ContentsContents目录目录F.一一. . 汽汽车性能介绍车性能介绍二二. . 性能开发思路性能开发思路
10、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三三. . 性能开发性能开发流程与流程与交付物体系交付物体系四四. . 性能开发主要业务性能开发主要业务五五. . 性性能开发主要工具能开发主要工具9零部件性能指标零部件性能指标: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二二 性能开发思路性能开发思路1、性能开发思路、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,
11、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Attribute Transform & 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。总成性能指总成性能指标标: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概率密
12、度制 动减速 度MFDD(m/s )(80km/h法规解读法规解读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顾客顾客研究研究Benchmark竞争及标杆研究二二 性能开发思路性能开发思路2、顾客需求研究、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6分析竞争及标杆系统及零部件性能研究研究171612110.250.200.150.100.050.0013 14 15起步加速时间(起步加速时间(s)竞争车型加速时间对比图竞争车型加速时间对比图0.595-33基
13、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
14、.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Fortuner 443.0L柴油 AT162/161.84RUNNER 444.0L汽 油 AT189.9/18
15、9.7PRDAO 444.0L汽油 AT189.1/188.4性能指标竞 争标杆 车型直 接档从 35100km/h的 加速时 间(s)(空 载/满直 接档从 80120km/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/h0km/h滑行 距离(m) (空载/满载 )100km/h50km/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
16、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)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二二 性能开发思路性能开发思路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
17、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%二二 性能开发思路性能开发思路性能分解示例性能分解示例一般牵引车消耗能量分布如下:一般牵引车消耗能量分布如下:某重卡每小时使用能量某重卡每小时使用能量400kW-h, 满载满载36.3T13等速油耗等速油耗7.5综合工况油综合工况油耗耗等等速百公里油耗速百公里油耗续驶里程续驶里程燃油添加剂燃油添加剂喷油提喷油提前角前角点火提前角点火提前角轻量化设轻量化设计计新材料新材料压缩比压缩比新工艺新工艺变速器变速器传动比传动比后桥传后桥传动比动比齿数齿数齿数齿数车辆外形尺寸车辆外形尺寸造型造型CFD优化优
18、化轮胎特性轮胎特性燃燃油油经经济济性性指指标标胎面花纹胎面花纹轮胎气压轮胎气压胎面温度胎面温度轮胎材料轮胎材料轮胎结构轮胎结构轮胎外径轮胎外径u指标逐指标逐级分级分解解低能耗低能耗设计设计二二 性能开发思路性能开发思路性能分解示例性能分解示例迎风面积迎风面积风阻系数风阻系数附件能量消附件能量消耗耗发动机特发动机特性(万有性(万有特性图)特性图)总传动比总传动比轮胎轮胎其他影响因素其他影响因素整车重量整车重量Cruise反复优反复优化匹配化匹配14u轮胎滚轮胎滚动半径对动半径对油耗的影响油耗的影响性能分解示性能分解示例例二二 性能开发思路性能开发思路15结构目标结构目标成本成本目标目标重量重量目
19、标目标图纸图纸体现体现性能性能目标目标案,并形成零部案,并形成零部件特件特性清单,同时在二维性清单,同时在二维/三维设计中落实,最终以实物设计符合性三维设计中落实,最终以实物设计符合性能能目标为验收依据。目标为验收依据。二二 性能开发思路性能开发思路4、结构实现、结构实现操纵稳定性操纵稳定性可靠耐久性可靠耐久性目标目标系统选型系统选型设计设计性能目标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目标平顺性平顺性目标目标例如:前
20、悬架16DVP设设计计及及实实施施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逐级验证5、性能验证、性能验证二二 性能开发思路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
21、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可靠耐久性11NVH12热适应性17表示强相关 表示弱相关二二 性能开发思路性能开发思路6、性能与结构业务关联、性能与结构业务关联各性能开发业务根据自身特点,整合传统设计业务资源,统一规划汽车性能目标与设计控制,实现性能在汽车设计中的最优化匹配,相关关联如下:标记符号:整车集成部造型设计部白车身&外饰部动力总成所底盘&动力附件部空调&电子部车身内饰部试验认证部前期工程及项目管理部试车场工程支持部运营及工程规划部整车总布置整车性能集成重量&成本动力性&油耗NVH被动安全耐
22、久性流场管理产品定义开发策划技术管理物理布置BOM管理指标分解及控制匹配分析指标设定集分解CAE分析主观评价及改进动力学项目运作模式:由车辆首席整车工程师的协调领导下,整车性能集成工程师牵头,进行各项性能指标设定、分解、CAE分析及相应的试验策划18二二 性能开发思路性能开发思路国内外行业性能开发案例国内外行业性能开发案例1GM 泛亚泛亚仿真分析组主要进行车辆动力学前期的方案分析和开发阶段一些问题的解决,由68人组成较忙。19底盘调校&主观评价组主要进行车辆各个开发阶段的底盘调试工作,涉及到轮胎、悬架、转向等系统的零部件性能参数确认和发布,由6人组成。基本上跟车型平台走,每人负责一到两
23、个平台,比客观试验目前的客观试验由主观评估组的人负责或者协调其它科室人员完成,主要试验有: 操稳、制动、平顺性、转向系统试验以及轮胎试验等主要开展跟车辆动力学有关的工作,研究车辆受到来自车辆动力学科 轮胎纵向、垂直方向和侧向受力后的性能,主要涉及到轮胎、悬架、转向、制动等子系统按照开发方法进行分类GM-泛亚二二 性能开发思路性能开发思路国内外行业性能开发案例国内外行业性能开发案例1u动力学性能业务组织及业务开展方式20l整车定义与平衡组职能协助前期开发团队进行新产品竞争定位,确定卖点及基本竞争条件识别关键顾客需求并向技术指标转化整车技术指标平衡及后期实施过程协调监督l各功能组(动力学、NVH等
24、)职能负责该功能领域技术可行性研究协助整车定义与平衡组进行技术指标设定及平衡二二 性能开发思路性能开发思路国内外行业性能开发案例国内外行业性能开发案例2GM 前期开发中心(AVDC)业务组织:21动力总成1. 标定2. 尾气后处理3.排放及油耗4. 燃油系统5. 动力电控产品战略规划1. 前期开发策略2. 竞争力研究3. 市场研究及预测4. 计划管理5. 生命周期管理先进技术及研究1. 环境、自然科学及安全技术研究2. 汽车制造及设计工程3.动力系统设计研究4.Sustainable整车开发工程控制1.整车集成2. NVH3. 热适应性4. 车辆动力学5. 总布置6. 人机工程7.CAE车身工
25、程1.内外饰设计2.白车身3. 碰撞安全性4. CAE底盘工程1.车架2.悬架3.转向4.制动5.车轮6.CAE整车评价及验证1. 车身/底盘/整车试验实验2. 排放实验3. 发动机实验4. 燃料子系统5. 安全实验6. 风洞实验电子电器系统工程1.电子电器构建及系统2.网络通信3. CAE4. 技术开发及应用5. 电源6. 多媒体7. 驱动程序信息材料测试研究及标准化1. 防腐保护2. 紧固件工程测试3. 全球技术标准4. 材料工程测试MobilityTechnologies采用项目矩阵式管理,以整车性能工程师牵头,以跨部门团队PAT方式进行性能开发工作,以系统工程师牵头,成立PMT团队进行
26、系统及部件开发工作以整车集成人员为主体,进行整车项目技术协调管理整车集成人员牵头,进行产品技术定义,开展整车性能的开发整车性能CAE由整车开发&控制中心负责,部分系统及部件CAE由相关专业所负责二二 性能开发思路性能开发思路国内外行业性能开发案例国内外行业性能开发案例3福特产品研发福特产品研发以整车首席工程师为核心,利用项目管理团队,结合专业职能部门,进行强矩阵式管理;整车性能开发以整车PAT活动开展,系统开发以PMT方式开展;项目组以PST会议进行整车层面、项目进度及重大问题协调国内外国内外行业行业性能开发案例性能开发案例3二二 性能开发思路性能开发思路车身整车底盘电子电器动力工程1
27、.整车集成2.总布置3. NVH4.人机工程5. 可靠性6.动力经济性7.热适应性8.CAE工程1. 内外饰2. 开闭件3. 座椅及附件4.Body (安全工程)5.CAE工程1. 车架2. 悬架3. 转向4. 制动5. 车轮和轮胎6.CAE系统工程1.电子电器体系和整车子系统2.网络通信3. CAE4. 技术开发及应用5. 电源6. 多媒体7. 驱动程序信息附件1. 进排气系统2.燃油系统3.冷却系统动力传动1. 发动机2. 变速箱3.排放标定4.动力总成控制系统福特职能部门PDL项目管理PST1.市场分析2. 概念信函1. 调整控制2.进度调度3.成本(含材料成本)1.会议调度(首席工程师
28、会议)1.整车集成2.总布置3. NVH4.人机工程5. 可靠性6.动力经济性7.热适应性项目经理项目管理SUVChief engineer首席工程师整车工程2223商品开发本部商品开发本部车辆策划部雷克萨斯中心第一丰田中心车身设计部底盘设计部性能开发部振动噪声开发室燃油经济性开发室耐久可靠性开发室安全性开发室动力性开发室商品性开发室车辆电子设计部第二丰田中心造型本部造型本部技术管理本部技术管理本部技术管理部TTC知识产权部试制部EQ推进部法规认证部东京技术部东富士研究所管理部国际造型统括部造型管理部东京造型部LEXUS造型部第一丰田造型部第二丰田造型部车辆技车辆技术术本部本部先行车辆策划部综
29、合系统开发部第一车辆技术部第二车辆技术部第三车辆技术部车辆CAE部第一电子技术部第二电子技术部第三电子技术部第一材料技术部第二材料技术部第三材料技术部HV材料技术部负责车身开发、车辆安全、热流体、可靠性强度、NV和人机工程学负责悬架、底盘、制动、转向的开发负责车身机能系统、内饰、燃料排放系统的开发包括电子开发和试验电子室负责半导体试验和整备负责品质监察、触媒设计、涂装设计、燃料油剂、能量装置等负责金属材料、有机材料和性能材料,以及材料解析负责ARM、BRM、CRM、DRM1RM、4RM及试验负责混合动力材料动力传动系统动力传动系统发动机统括部发动机项目推进部第一发动机技术部第二发动机技术部第二
30、传动系统开发部第三传动系统开发部传动系统控制开发部第一驱动技术部第二驱动技术部HV系统开发部HV单元开发部HV先行开发部负责品质检查和认证负责发动机性能设计和试验负责发动机系统设计和试验负责传动系统设计和试验负责传动系统设计和开发负责TCU负责驱动系统、MT及试验负责AT、CVT、驱动控制及试验负责HV开发及控制开发负责电机、电池、内部控制及试验二二 性能开发思路性能开发思路国内外行业性能开发案例国内外行业性能开发案例4TOYOTA24ContentsContents目录目录一一. . 汽汽车性能介绍车性能介绍二二. . 性能开发思路性能开发思路三三. . 性能开发流程与交付物体系性能开发流程
31、与交付物体系1.开发流程2.交付物体系四四. . 性能开发主性能开发主要业务要业务五五. . 性能开发主要工具性能开发主要工具F.CCA&制AT&制及控及控转化转化性能解分解逐逐级指标指标性能指标逐级验证25产品规划概念开发设计工程工程开发与产品验证生产准备试销& 批产阶段性工作概要工作路线节点节点节点名称阶段顾客需求(VOC)分析标杆及竞争车型研究标准法规要求分析制造资源能力评估确定整车性能定位策略设定整车各项性能指标AT&C实施指标逐级展开分解(应用QFD及相应CAE分析工具)部件指标保证方案设计整车级性能开发模块系统性能开发整车性能定义及指标确定子系统性能
32、开发部件性能开发部件方案设计性能指标实现证验计设指标验收确认投产1项目启动3概念批准4开发策划完成5总布置批准7工程批准6设计发放10试制样车完成9设计终冻结12工程签发13SOP8RP样车完成2主题确定11A图签发14项目总签发用户确认确认PV性能试验及问题整改用户试验确认及问题整改从部件到整车,指标逐级验证及改进零部件台架试验系统及总成台架试验整车性能及可靠性试验最终验收项目签发应用方法VOC分析LACU定位QFD展开Benchmark研究模块CAE软件应用方法DVP实施CAE分析APQP控制优化改进性能指标验证1、零部件台架试验(S1/S2/S3)2、系统及总成台架试验(S1/S2/S3
33、)3、整车性能试验(S1/S2/S3)4、TTO性能试验;5、用户试验确认。三三 性能开发流程与交付物体系性能开发流程与交付物体系1、开发流程、开发流程1.1 总体流程26三三 性能开发流程与交付物体系性能开发流程与交付物体系1、开发流程、开发流程1.2 整车性能开发主要顺序及层次在产品设计开发过程中,产品品质与性能作为附加值体现在产品结构中,是顾客真正要购买的东西,因此,性能开发在产品设计过程中占有举足轻重的地位,必须有严格的性能开发流程与交付物对性能开发进行质量控制,以保证品质与性能最终体现在产品设计过程中,体现在最终产品上,经过几个整车开发项目等实践,初步形成以下控制文件。整车性能指标整
34、车性能指标模块及系统指标模块及系统指标总成及部件总成及部件总成及部件总成及部件整车性能指标整车性能指标模块及系统指标模块及系统指标总成及部件指标总成及部件指标整车性能指标整车性能指标模块及系统指标模块及系统指标概念性概念性能目能目标设定标设定性能指标实现方案设计性能指标实现方案设计设计验证及改进设计验证及改进生产生产反馈、评估分析、同步工程反馈、评估分析、同步工程总布置批准概念批准阶段项目批准A图工程签发 签发用户语言需求公司制造能力性能定位及竞争策略总成及部件性能目标设定及结构设计整车及各级性能指标平衡协调27标杆研究CAE分析验证NOYESASO(A图下发)模块系统试制试验验证及优化总成及
35、部件试制试验验证及优化(benchmark)竞争标杆分析整车性能目标设定整车试制试验验证及优化法规要求模块性能指标设定三三 性能开发流程与交付物体系性能开发流程与交付物体系1、开发流程、开发流程1.3 整车性能开发关键路线:281.4模块性能开发流程1、开、开发发流程流程三三 性能开发流程与交付物体系性能开发流程与交付物体系通过项目实践及积累,已初步建立整车性能集成及部分模块性能开发流程,交付物体系初步建立,但其模板规范没有系统完成,后续待完善,形成完整的整车及模块性能开发流程交付物体系;系统性能及部件性能开发流程及交付体系不系统,需要进一步进行梳理。29整车性能集成开发(整车流程)模块性能开
36、发流程(整车子流程)系统性能开发流程(模块子流程)部件性能开发流程(系统子流程)开发流程体系整车性能集成交付物体系(整车1/2级交付物)模块性能开发交付物体系(整车2/3级交付物)系统性能开发交付物体系(整车3/4级交付物)部件性能开发交付物体系(整车4/5级交付物)交付物体系总计有150 个交付物文件全部16个模块,每个模块约有个20交付物文件,总计为320个交付物三三 性能开发流程与交付物体系性能开发流程与交付物体系2、交付物体系、交付物体系2.1交付物体系规划30整车性能集成及交付物体系基本形成,后续进一步持续完善交付物模板规范并形成标准三三 性能开发流程与交付物体系性能开发流程与交付物
37、体系2、交付物体系、交付物体系2.2整车交付物体系31模块性能及交付物体系基本形成,并在各项目中应用,交付物模板规范应坚持持续改进完善三三 性能开发流程与交付物体系性能开发流程与交付物体系2、交付物体系、交付物体系2.3模块交付物体系-举例32ContentsContents目录目录F.一一. . 汽汽车性能介绍车性能介绍二二. . 性能开发思路性能开发思路三三. . 性能开发流程性能开发流程四四. . 性能开发主要业务性能开发主要业务1.基础信息研究2.标杆样车研究3.顾客语言研究4.法规标准研究5.性能目标设计6.设计验证策划五五. . 性能开发性能开发主要工具主要工具网站其他信息:论坛评
38、价等技术路线研究性能初步评估四四 性能开发主要业务性能开发主要业务1、基础信息研究、基础信息研究主机厂信息:官方网站/资料等第三方评价信息:JD POWER等用户调研信息:专业调研咨询公司信息市场样车调研:了解样车基本结构及技术等竞品信息数据库竞品信息数据库3334性能项目样车资源时间节点费用预算试验资源性能研究策划包含内容:2.1客观测试2、标、标杆样车研究杆样车研究四四 性能开发主要业务性能开发主要业务用专业设备及人员对样车进行试验测试动力性人机工程NVH操稳35四四 性能开发主要业务性能开发主要业务2、标杆样车研究、标杆样车研究2.1客观测试n 性能研究实施362.2主观评价分专业人员(
39、应用专业评价表)、普通用户(应用通用性问卷)进行评价2、标、标杆样车研究杆样车研究四四 性能开发主要业务性能开发主要业务概率密度概率密度指标分解关键VOC重要度排序用户及市场调查原始VOC搜集1000条VOC原始VOC归类100个VOC小组关键VOC提炼10条关键VOC竞争车型关键VOC调研分析顾客语言研究(Voice of Customer)目标车整车性能指标设定竞争及标杆研究主观评价客观测试标杆研究(Benchmark)标准法规研究37竞争及标杆性能对比分析竞争策略(LACU)公司品牌定位能力分析目标车性能定位及171615141312110.250.200.150.100.050.00起
40、起 步加步加 速速 时时 间间 ( s)研发及制造资源竞争竞争 车型加速时车型加速时 间对比图间对比图0.595-33两两比较法求重要度3、顾、顾客语言研究客语言研究四四 性能开发主要业务性能开发主要业务主动安全及一般安全灯光视野防盗轮胎车身结构ECEECGBECEECGBECEECGBECEECGBECEECGB301015226312712533操纵控制与信号装置火灾预防安全玻璃制动ECEECGBECEECGBECEECGBECEECGB325224111414被动安全车辆倾翻防护门锁和车门保持件内外凸出物座椅安全带和头枕碰撞防护ECEECGBECEECGBECEECGBECEECGBEC
41、EECGB2111113336451268污染控制(环保)和节能发动机排放污染噪声无线电干扰抑制节能其他ECEECGBECEECGBECEECGBECEECGBECEECGB637211112212121613384、法规标准研究、法规标准研究四四 性能开发主要业务性能开发主要业务依据目标市场对开发产品的技术法规要求,结合国内标准,进行有针对性的目标区域法规解读与适应性分析,确保产品符合当地法规要求。侧倾增益( )/(m/s2)4.0L汽油 AT4.0L汽油 AT(E2.8不足转向度U( )/(m/s2)(左/0.5g侧倾角( )(左/右)39-9.99/11.62(D档)12.46/14.0
42、8(D档)60%(四驱)- -6.42/7.17(D 6.14/7.09(D档) 档)8.32/8.95(D 9.62/10.65(D档) 档)60%(四驱) 60%(四驱)16/1910.0/12.614.0/17.040%16/1910.0/12.614.0/17.060%(四驱)9.387.777保证在7km/h以下,四驱状态可在3km/h以下自动档,无直接档自动档,无直 自动档,无直接接档 档3030根据同类产品状态及用户实际驾驶习惯需求确定1500522.1/610.8740.1/815.1/7.31/8.732270630.7/688.1916/1034.27.66/7.788.8
43、5/8.762500617/720965/10677.91/8.139.92/10.182000600/650750/9506.8/7.38.6/9.02000500/600700/9006.8/7.38.6/9.09.1(资料,自动档) 13.1(资料)13.1(资料)8.58.56506306306506508.4431.65不跑偏304.0/2.50.45/0.389.0828.6不跑偏304.0/2.10.4/0.258.3431.55不跑偏304.50/2.600.20/0.208.532不跑偏3040.20.48.532不跑偏3040.20.40.9/0.60.65/0.200.7
44、5/0.430.80.8国际上的轿车水平侧倾增益普遍0.8为(/m/s2),蒙派克midi测试值为:0.72,蒙派克测试值为0.93:是一个可以接受的值,故定为此值。0.59/1.590.38/0.371.75/1.520.77/2.630.36/0.391.4/1.640.94/0.700.43/0.431.72/1.701.250.521.250.52转向回正的残留横摆角速度2以下可以接受,1以下很满意,考虑到国产件水平,提出1.25。转向回正的残留横摆角速度均方根0.6以下可以接受,0.3很满意,考虑到国产件水平,提出0.5,。回正时间一般不超过2s1.39/1.440.965待测108
45、.7/109.6108.9/107.9113.6/117.622034281.6/1.61待测110.1/110.4110.2/109.3113.7/116.118631231.4/1.50.933待测105.5/107.7104.5/106.2107.4/111.6220322225.725.725.824.5分钟28.56-25.77-根据标杆分析及正向开发确定在以下条件下保证设计指标:环境温度43、湿度50%、太阳辐射1000W/m2,整车密封性保持车内静压250帕,需要280m3/h风量,整车风档玻璃和空调压缩机为标杆车型状态根据测试的基础标杆及竞争标杆车型的性能参数确定,设计车型参数
46、略高于基础标杆,能够满足竞争要求与基础标杆及竞争标杆相当,满足要求对于车辆正常行驶过弯一般不超过0.4g,急弯也不超过0.5g,0.4g以下轮胎侧偏角仍在线性范围,0.5g的侧倾角过大会有不安全感,小于4为宜。不足转向度国标是0.24-0.4,钱阳建议是0.4-0.6,蒙派克midi测试值为:0.26,蒙派克测试值为0.49:在标杆测试中,做到0.7g没有过度转向,故定指标0.2-0.4,靠近0.4。指标确定说明(并需说明是否满足竞争要求)根据仿真计算及标杆分析确定,由于发动机低速扭矩相对于标杆较差,整车重量及空气阻力也有所增加,动力性较Fortuner略差,主要表现在起步加速性能上,符合竞争
47、性能定位需求根据标杆及初步计算确定目标,比标杆较强根据标杆及国内制造水平确定没有康明斯发动机万有特性曲线,暂根据标杆初步确定,考虑到目标车总阻力比标杆较大,但可通过优化匹配及标定,初步确定目标,并不低于标杆Fortuner水平,符合竞争性能定位需求,制动性能舒适性基础标杆车型Fortuner 443.0L柴油 AT全新平台皮卡底盘SUV性能指标全新平台皮卡底盘SUV44 MT(E2.8120KW)120KW)性能指标竞争标杆车型 概念车型4RUNNER 44 PRDAO 44 42 MT纵向通过角()制冷性能(达到室内舒适温度平均24的时间)30分钟操纵稳定性制动测试初速度(80km/h)最大
48、驻车坡度%稳态回转制动减速度MFDD(m/s2)(80km/h制动距离S(m)制动稳定性(不出2.5米跑到)oo右)o转向回正(高速回正)残留横摆角速 度r,(/s)(左/右)横摆角速度总方差(sec)(左/右)回正时间(s)(左/右)一档最低稳定车速189.1/188.4165/160165/160直接档从35100km/h的加速时间(s)(空载/满直接档从80120km/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(%)最高车速(km/h)(空载/满载)162/161.8189.9/189.7济性 综合油耗(L/100km
49、)续驶里程(km)(按综合工况计算)油箱燃油剩余5L平顺性通过性前/后悬架系统固有频率(偏频)f01/f02前后悬架偏频比值前后悬架系统阻尼比()驾驶员座椅(50/80km/h)等效均值Leg(dB) 副驾驶员座椅(50/80km/h)后排座椅(50/80km/h)最小离地间隙(mm)接近角()离去角()最大拖挂质量(kg)(带制动)50km/h0km/h滑行距离(m)(空载/满载)100km/h50km/h滑行距离(m)(空载/满载)60km/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)直接档最低稳定车速(km/h)1.31.5/
50、1.41.81.31.5/1.72.0 按标杆的偏频确定0.81.0 0.60.8 按标杆确定0.20.4 0.20.4 按标杆确定111/114 111/114等效均值113乘员感到很舒服,到了116不会有明显的不适感,111/114 111/114可以按标杆确定。113/116 113/116220 根据标杆分析及正向开发确定3234 根据标杆分析及正向开发确定2428 根据标杆分析及正向开发确定特殊与一般性能先进性与适用性适应性及预见性u指标平衡考虑原则:主要矛盾与次要矛盾目标车性能定位及竞争策略(LACU)目标整车性能指标体系结合标杆及竞争指标研究5、性能目标设计、性能目标设计四四 性
51、能开发主要业务性能开发主要业务406、设、设计计验证策划(验证策划(DVP)四四 性能开发主要业务性能开发主要业务41ContentsContents目录目录F.一一. . 汽汽车性能介绍车性能介绍二二. . 性能开发思路性能开发思路三三. . 性能开发流程性能开发流程四四. . 性能开发主要业务性能开发主要业务五五. . 性能开发主要工具性能开发主要工具1.QFD-质量屋2.LACU3.CAE提下,42549799777755991177357777445544559344332177979517999991777533357777713557553777573117715517557559
52、5791117799977179773354333334554555443333345555555121724717319114320197179129219189275335434544455545455545454545554555采用轻质量的膜片弹簧离合器,合理选择传动轴及轮胎,降技术特性动力系统附件的消耗功轮胎的种类、滚动半径、花 各旋转纹、滚动 件转动阻力系数 惯量、磨损程度等驾驶习惯传动系 电控标效率、 定 使用道磨损及 (ECU/ 路条件润滑 TCU)0.840.89 技术竞争力指数0.84 T0.930. 58 0 .8 6 0. 5 8 0 . 93根据用户的使用习惯及条件,
53、优化匹配其它参数。技术竞争能力Ti在承载能力满足的条件下,整车轻量化设计,降低整备质量。等速百油耗综合工况油耗续驶里程超车加速能力起步加速能力最高车速爬坡能力拖挂牵引力车辆滑行市场竞争力 Mi国内标杆哈佛国外标杆FOTUNER现有 概念产品 产品传奇 U201国内标杆哈佛 5 3 4 4 4 4 5国外标杆FOTUNER 4 5 3 5 5 5 5概概 念念 产产 品品 综综 合合 竞竞 争争 力力 超超 过过 国国 内内 标标 杆,杆, 超超 过过 国国 际际 领领 先先 水水 平平采用技术先进的轴承、精加工齿轮、高质润滑油,提高传动选择合适的轮胎花纹、型号及优秀的供应商,减少滚动阻力。现有
54、产品传奇概念产品U201传动比(变速器速比、桥比)根据实际使用环境及工况,优化匹配传动系。技术措施重要度hj在空间 0.69 0.97 0.69布置允许的前 市场竞争力指数M加大油箱容积整车总重发动机性能参数采用技术先进、大扭矩、合理动力性能的发动机优化设计进气、排气、冷却等发动机附件系统,减少消耗功,降低进气阻力、排气背压。采用合适的轮胎花纹,以提高地面的附着特性。采用电控系统精细化标定,优化车辆经济区域车身、底盘空 供油系气动力 统学设计优化车身、保险杠、后视镜等零部件的动力学特性,降低空气 负相关# # 强负相关产品特征技术措施关注度kU 2 01 版版 产产 品品 动动 力力 性性 /
55、 油油 耗耗 提提 升升 措措 施施1、整 车底 盘/车 身/电装 轻量 化设计, 降低整 备质量;2、提 高发 动机低 速扭矩 ,优 化电控标定 ,优化 万有特 性曲 线;3、优 化匹 配传动 系, 提高 传动效率, 并采用 分动器 ,提高低 速越野 性4、采 用合 理型式 的优质 轮胎。5、采 用技 术先进 的轴承 、精 加工齿轮、 高质润 滑油。6、优 化进 气、排 气系统 等附 件,降低进 气阻力 、排气 背压 及功率 损耗。7、优 化设 计车身 、保险 杠、 后视镜等外 型,减 少风阻 系数。效率,减少摩擦功。低转动贯量。阻力系数。五五 性能开发主要工具性能开发主要工具1、QFD(Q
56、uality Function Development )1.1 定义定义QFD是将项目的质量要求、客户意见转化成项目技术要求的专业方法,它从顾客对交付物的质量要求出发,先识别出客户在功能方面的要求,然后把功能要求与产品或服务的特性对应起来,根据功能要求与产品特性的关系矩阵,以及产品特性之间的相关关系矩阵,进一步确定出交付物的技术要求。QFD矩阵主要是用来确定项目质量要求的,形状看起来像房子,于是又称质量屋43WhatHow采用QFD进行逐级展开,每级质量屋中关联因素为下级质量屋的特性需求输入利用关利用关联关系分析,实现用联关系分析,实现用户语言到户语言到零部件设计指标逐级转零部件设计指标逐级
57、转化化判断判断用户语言与性用户语言与性能指标、各各能指标、各各性能性能指标与相关联因素指标与相关联因素之间的关联之间的关联性性为各为各级性能目标设定提供依据级性能目标设定提供依据HowWhat整车技术特性(性能指标)到模块指标转化HowWhat模块指标到总成指标转化目的:目的:五五 性能开发主要工具性能开发主要工具1.2 QFD在性能展开中的应用(性能指在性能展开中的应用(性能指标标逐级分解)逐级分解)关注度:用统计学方法确定(两两比较法等)How用户语言到整车技术特性转化What关联度: 表强关联 表一般关联 表弱关联44标杆及标杆及竞争性能研究竞争性能研究关键资源评关键资源评估估卖点基本竞争条件五五 性能开发主要工具性能开发主要工具2、LACU序号 项目 分项目需满足法规体1一、安全性LACU23456制动灯光及信号碰撞乘员保护行人保护车内外凸出物LLLLLAAAAACCCCCUUUUUA-AA-A-AA-L-AA-U-CU-U-CU-ACAAC具有一定竞争力,接近Fortuner水平具有一定竞争力,不低于Fortuner水平接近性能领先,不低于Fotuner水平,满满 足足 E - N C A P 4 星星 要要 求求接近性能领先,不低于Fotuner水平,满足
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