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整車性能對(duì)標(biāo)方法及應(yīng)用
2020-08-18 21:10:35· 來源：智數(shù)汽車大數(shù)據(jù) 作者：陳錦霞（同濟(jì)大學(xué)）
摘 要：整車性能目標(biāo)對(duì)汽車性能好壞有決定性影響，性能目標(biāo)要以競(jìng)品的性能為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)定。文章闡述了對(duì)標(biāo)分析在整車性能目標(biāo)制定中的應(yīng)用方法。介紹了底盤系統(tǒng)性能目標(biāo)設(shè)定的對(duì)標(biāo)流程，并用制動(dòng)效能為案例進(jìn)行詳細(xì)說明，以此案例啟示基于對(duì)標(biāo)的整車性能目標(biāo)設(shè)定方法。
關(guān)鍵詞：對(duì)標(biāo)；競(jìng)品車；整車性能；制動(dòng)效能
前 言：整車性能是影響顧客購買意愿的重要指標(biāo)，根據(jù)產(chǎn)品定位的不同，需要滿足不同水平的性能要求。主要包括動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性、噪聲與振動(dòng)性能、安全性能等。在整車性能目標(biāo)制定過程中，需要對(duì)競(jìng)品車進(jìn)行試驗(yàn)、測(cè)算及評(píng)價(jià)，積累競(jìng)品車性能數(shù)據(jù)，指導(dǎo)設(shè)定整車性能目標(biāo)。
1、整車性能對(duì)標(biāo)方法
整車性能來源于客戶的感受，更是體現(xiàn)客戶的需求，整車產(chǎn)品主要包括以下十六大性能，安全性、耐久性、NVH、操控性、換檔性能、制動(dòng)性、燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、整車質(zhì)量、電器性能、功能、空調(diào)性能、人機(jī)工程、冷卻性、排放性能、安全防盜、溫度場(chǎng)等。在整車開發(fā)的初期，需要制定性能指標(biāo)規(guī)范，用以指導(dǎo)性能開發(fā)。
整車性能指標(biāo)規(guī)范中包含整車性能目標(biāo)，性能目標(biāo)是基于競(jìng)品車型的性能表現(xiàn)來進(jìn)行設(shè)定的，主要通過采用主客觀評(píng)價(jià)方法來獲取標(biāo)桿車型的性能參數(shù)和性能表現(xiàn)，結(jié)合零部件試驗(yàn)值、工程數(shù)據(jù)庫或經(jīng)驗(yàn)參考值以及系統(tǒng)與整體的關(guān)系來進(jìn)行整車性能目標(biāo)的設(shè)定及分解。
整車性能目標(biāo)設(shè)定來源于多個(gè)方面，整車性能目標(biāo)設(shè)定要從用戶需求和競(jìng)品車這兩個(gè)方面進(jìn)行考慮。要考慮用戶的不同需求，避免用戶的痛點(diǎn)，才能使產(chǎn)品有很好的市場(chǎng)回饋。競(jìng)品車型也是要關(guān)注的，任何一款優(yōu)秀暢銷車型一定是在某些性能上有強(qiáng)項(xiàng)，所以要學(xué)習(xí)競(jìng)品的優(yōu)勢(shì)。
2、底盤系統(tǒng)性能目標(biāo)設(shè)定的對(duì)標(biāo)流程
底盤系統(tǒng)大致的性能對(duì)標(biāo)方法大致如下，參考競(jìng)品車型，對(duì)欲優(yōu)化汽車的底盤進(jìn)行目標(biāo)設(shè)定與分解，通過對(duì)競(jìng)爭(zhēng)車型采用試驗(yàn)、模擬分析等方法進(jìn)行性能參數(shù)的采集和分析，并借助企業(yè)自身的數(shù)據(jù)庫確定出整車的性能目標(biāo)[2]。底盤性能目標(biāo)的設(shè)定思路如下：
（1）根據(jù)市場(chǎng)反應(yīng)和客戶需求確認(rèn)優(yōu)秀的性能特性，再去選擇能夠滿足此性能特性的對(duì)標(biāo)車型。通過對(duì)競(jìng)品車性能的分析，確定或修正項(xiàng)目性能目標(biāo)，用以提升產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
（2）對(duì)選定的對(duì)標(biāo)車型利用有經(jīng)驗(yàn)的主觀評(píng)價(jià)師在相同的場(chǎng)景、路面，用相同的測(cè)試方法，進(jìn)行整車操縱穩(wěn)定性、動(dòng)力性、制動(dòng)性等性能測(cè)試與評(píng)價(jià)。
（3）對(duì)懸架、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、驅(qū)動(dòng)等總成性能進(jìn)行測(cè)試與評(píng)價(jià)，利用試驗(yàn)設(shè)備測(cè)試關(guān)鍵參數(shù)，為性能目標(biāo)設(shè)定提供參考依據(jù)。
（4）使用汽車關(guān)鍵特性測(cè)量數(shù)值去指導(dǎo)創(chuàng)建整車目標(biāo)，通過后續(xù)的試驗(yàn)、拆解分析進(jìn)一步剖析，解決評(píng)價(jià)過程中產(chǎn)生的疑問[4]。圖1所示為底盤系統(tǒng)性能對(duì)標(biāo)流程。
圖1 底盤主客觀評(píng)價(jià)及對(duì)標(biāo)流程
3、 制動(dòng)效能對(duì)標(biāo)方法及應(yīng)用
制動(dòng)效能是指汽車迅速減速直至停車的能力，在良好路面上，汽車以一定的初速度制動(dòng)到停車的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)汽車的減速度，都是制動(dòng)性能最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。常用制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離來評(píng)價(jià)汽車的制動(dòng)效能[5]。制動(dòng)距離指從駕駛員踩著制動(dòng)踏板開始到完全停車為止汽車所駛過的距離[6]。一般用汽車從100km/h開始制動(dòng)到汽車完全停止的距離來表示[7]。制動(dòng)距離是指駕駛員踩下制動(dòng)踏板產(chǎn)生作用至汽車完全停止時(shí)，輪胎在路面上出現(xiàn)明顯的拖印的距離。制動(dòng)距離的長(zhǎng)短與行駛的速度、制動(dòng)力、附著系數(shù)有關(guān)[8]。行駛速度越高，制動(dòng)距離越長(zhǎng)，行駛速度與制動(dòng)距離的平方成正比。
制動(dòng)效能對(duì)標(biāo)方法可以參考如下步驟：
3.1 制動(dòng)效能市場(chǎng)反饋
制動(dòng)效能與發(fā)動(dòng)機(jī)排量及整車重量也有相關(guān)性，高爾夫2.0T車型具有與本品類似的尺寸、重量及動(dòng)力性能。并且在市場(chǎng)反饋和客戶評(píng)價(jià)當(dāng)中，高爾夫的制動(dòng)效能一直都是以標(biāo)桿的身份出現(xiàn)，經(jīng)過多代產(chǎn)品的更新迭代，高爾夫仍是這個(gè)級(jí)別車型的翹楚。因此，本品將以高爾夫2018款2.0T車型作為制動(dòng)效能的競(jìng)品車型。
3.2 制動(dòng)工況主觀評(píng)價(jià)
由于制動(dòng)效能的評(píng)價(jià)指標(biāo)是制動(dòng)減速度及制動(dòng)距離，這兩項(xiàng)指標(biāo)只能通過客觀數(shù)據(jù)的采集獲得，無法通過主觀評(píng)價(jià)獲得。但可以針對(duì)高爾夫制動(dòng)工況進(jìn)行相應(yīng)的主觀評(píng)價(jià)，后期可以對(duì)本品制動(dòng)性能主觀感受提供評(píng)價(jià)參考。
主觀評(píng)價(jià)需要多輛車同時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)才可以明顯的感受出主觀差異，因此，選定與高爾夫同級(jí)別的昂克賽拉、騏達(dá)、英朗，用這四臺(tái)車同時(shí)展開評(píng)價(jià)。利用有經(jīng)驗(yàn)的主觀評(píng)價(jià)師在相同的場(chǎng)景、路面，用相同的測(cè)試方法，進(jìn)行制動(dòng)工況的主觀評(píng)價(jià)。主觀評(píng)價(jià)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示，四款競(jìng)品車型的評(píng)價(jià)項(xiàng)目及評(píng)價(jià)得分如表2所示。
表1 主觀評(píng)價(jià)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
表2 制動(dòng)工況主觀評(píng)價(jià)表
高爾夫的制動(dòng)調(diào)節(jié)性、制動(dòng)響應(yīng)很好，整個(gè)踏板制動(dòng)力的釋放都非常線性，制動(dòng)力適中。車身姿態(tài)維持的很不錯(cuò)，尾部只有輕微的翹起現(xiàn)象。
制動(dòng)工況下的四輛競(jìng)品車的表現(xiàn)各有突出點(diǎn)，其中高于4分的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，可將相應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)作為新車型的開發(fā)目標(biāo)或用于車型評(píng)價(jià)驗(yàn)證的競(jìng)品項(xiàng)目。圖2所示為制動(dòng)工況主觀評(píng)價(jià)雷達(dá)圖，可以直觀的看到不同項(xiàng)目的表現(xiàn)情況。
圖2 制動(dòng)工況主觀評(píng)價(jià)雷達(dá)圖
3.3 制動(dòng)效能客觀測(cè)量及計(jì)算
制動(dòng)效能測(cè)試的車輛需要是新出廠的車輛，輪胎與摩擦片不能有過度使用的經(jīng)歷，需要在干燥的直線高附路面上進(jìn)行試驗(yàn)。制動(dòng)距離的測(cè)試方法是計(jì)算從駕駛員踩到制動(dòng)踏板的那一刻開始直到車子完全停下來所行駛的距離。測(cè)試依據(jù)ISO 21994 乘用車防抱死系統(tǒng)直線制動(dòng)距離試驗(yàn)方法進(jìn)行展開。
測(cè)試方法：
（1）速度：100 km/h降至0 km/h；
（2）制動(dòng)前剎車盤初始溫度：小于150度；
（3）變速箱檔位：N檔。
圖3所示為制動(dòng)距離試驗(yàn)中隨時(shí)間推移的車輛速度、阻力和行駛距離。
圖3 制動(dòng)距離試驗(yàn)結(jié)果
制動(dòng)過程中平均減速的計(jì)算方法如下：
（1）
t1是從開始踩下制動(dòng)踏板的時(shí)間（踩下踏板力量≥10N）。
tf指的是車速降至5 km/h的時(shí)間。
Va代表當(dāng)車輛縱向速度為100±2 km/h時(shí)，踩下制動(dòng)踏板時(shí)的實(shí)際車速。
Sa是指t1到tf這段時(shí)間內(nèi)的車輛縱向行駛實(shí)測(cè)距離。
然后再通過平均減速度Aa去計(jì)算準(zhǔn)確的直線制動(dòng)距離，公式如下：
（2）
Vnorm是指開始測(cè)試時(shí)的名義速度；
Snorm(100)是指標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算制動(dòng)距離；
某汽車綜合評(píng)測(cè)網(wǎng)站測(cè)試了915款車輛剎車成績(jī)，由此數(shù)據(jù)制定了汽車剎車性能劃分標(biāo)準(zhǔn)。100-0km/h剎車距離，小于等于39米為優(yōu)秀、大于39米、小于等于44米為合格、大于44米為差。按照以上測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試和計(jì)算，高爾夫2018款2.0T車型的測(cè)算制動(dòng)距離為37.26m，已經(jīng)達(dá)到了優(yōu)秀的級(jí)別。
3.4 制動(dòng)性能整車目標(biāo)的設(shè)定
根據(jù)市場(chǎng)反饋及客戶需求已經(jīng)確定了要以高爾夫作為制動(dòng)效能競(jìng)品車型。通過對(duì)該競(jìng)品車進(jìn)行制動(dòng)工況主觀評(píng)價(jià)及制動(dòng)距離的測(cè)試了解到，該競(jìng)品車的制動(dòng)距離為37.26m，已經(jīng)達(dá)到了優(yōu)秀級(jí)別，考慮到本品的技術(shù)能力與高爾夫還有一定差距，將本品的制動(dòng)距離目標(biāo)設(shè)定兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，37.26m為挑戰(zhàn)目標(biāo)，39m為強(qiáng)制目標(biāo)，在達(dá)到強(qiáng)制目標(biāo)的前提下，向挑戰(zhàn)目標(biāo)靠攏。本品需要分別參考主觀評(píng)價(jià)中各項(xiàng)指標(biāo)得分大于4分的項(xiàng)目，需要通過技術(shù)角度挖掘得分高的原因，并在本品中應(yīng)用，后期路試階段對(duì)以上關(guān)注性能進(jìn)行對(duì)標(biāo)驗(yàn)證。
4、結(jié)論
對(duì)標(biāo)分析作為獲取競(jìng)品信息的一種方法，在汽車研發(fā)領(lǐng)域，是積累開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)的快捷方法，為汽車企業(yè)提供了一種可以超越對(duì)手的工作模式。
分析合適的競(jìng)品車，利用對(duì)標(biāo)手段去指導(dǎo)設(shè)定整車性能目標(biāo)及參數(shù)，可以使目標(biāo)設(shè)定更合理、更容易實(shí)現(xiàn)，也有更大的機(jī)會(huì)超越對(duì)手。因此，在整車性能目標(biāo)及參數(shù)設(shè)定的過程中，不能脫離對(duì)標(biāo)工作，要將對(duì)標(biāo)方法運(yùn)用到整車全部性能目標(biāo)的設(shè)定當(dāng)中。
來源：期刊《汽車實(shí)用技術(shù)》，作者：陳錦霞（同濟(jì)大學(xué)）
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