1.底盤平臺(tái)化開發(fā)現(xiàn)狀 國(guó)外對(duì)底盤模塊化的研究始于 20?世紀(jì) 80?年代，?國(guó)內(nèi)的主機(jī)廠現(xiàn)階段也進(jìn)行了大量的研究，對(duì)于發(fā)展中的中國(guó)汽車工業(yè)，應(yīng)抓住這個(gè)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)?變革的時(shí)機(jī)，提升底盤平臺(tái)化和模塊化水平，增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。 1.1 大眾 MQB 平臺(tái)? 大眾
1.底盤平臺(tái)化開發(fā)現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)底盤模塊化的研究始于 20 世紀(jì) 80 年代， 國(guó)內(nèi)的主機(jī)廠現(xiàn)階段也進(jìn)行了大量的研究，對(duì)于發(fā)展中的中國(guó)汽車工業(yè)，應(yīng)抓住這個(gè)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 變革的時(shí)機(jī)，提升底盤平臺(tái)化和模塊化水平，增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。大眾集團(tuán)是平臺(tái)化開發(fā)的領(lǐng)跑者，不同品牌車型 平臺(tái)共享，跨車型平臺(tái)共用。目前已推出多個(gè)新平臺(tái)， 如圖 1 所示。涵蓋了 A00 級(jí)到 E 級(jí)，包括 NSF，MQB， MLB，MSB 等平臺(tái)[4]。大眾 MQB 模塊庫(kù)引入模塊族和子模塊，子模塊通 過零部件屬性差異及系列化等進(jìn)行區(qū)分。通過平臺(tái)庫(kù)、 模塊庫(kù)及子模塊開發(fā)進(jìn)行平臺(tái)開發(fā)；通過車型庫(kù)開發(fā)、 車型級(jí)別、車型風(fēng)格輸入等完成具體車型差異選型。大眾 MQB 平臺(tái)構(gòu)成，如圖 2 所示。MQB 平臺(tái)在統(tǒng) 一的架構(gòu)下最大化地共享標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方案、部件、生產(chǎn)線，提升品質(zhì)、減少成本和周期，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。從大眾的經(jīng)驗(yàn)來看，平臺(tái)開發(fā)起步早于車型開發(fā)， 平臺(tái)開發(fā)初次驗(yàn)證后，平臺(tái)第 1 款車型進(jìn)入產(chǎn)品設(shè)計(jì) 階段。平臺(tái)開發(fā)完成后，新車型開發(fā)周期明顯縮短（如 MQB 前 3 年主要是平臺(tái)開發(fā)及驗(yàn)證，后續(xù)車型開發(fā)周期逐步縮短）。平臺(tái)開發(fā)周期持續(xù)到同平臺(tái)所有規(guī)劃車 型開發(fā)結(jié)束，并跟隨車型開發(fā)持續(xù)優(yōu)化。 TNGA 是豐田最新一代的模塊化整車平臺(tái)。該平臺(tái)通過創(chuàng)新動(dòng)力總成、打造全新底盤、提高車身剛性、追求更好的安全性以及打磨設(shè)計(jì)等方式，實(shí)現(xiàn)了提高車 輛性能和提升產(chǎn)品實(shí)力的目的[5]。2012 年發(fā)布 TNGA 平臺(tái)戰(zhàn)略，涵蓋豐田和 Lexus 品牌，2015 年推出首款車型豐田 Prius，已發(fā)布 4 款車 型，平均每年發(fā)布 3 款車型；產(chǎn)品分為 B 級(jí)、C 級(jí)、D 級(jí)，均涵蓋 Sedan，SUV，MPV 車型，分步實(shí)施，且產(chǎn)品主 要為 A/B 級(jí)，SUV，Sedan 車型。 圖 3 示出豐田 TNGA 架構(gòu)。不同車型的內(nèi)外飾按 照不同地域客戶的喜好，追求個(gè)性化的差異（圖 3 黃色 部分）；底盤總成的核心技術(shù)通過 TNGA 平臺(tái)有效互 通，實(shí)現(xiàn)最大化的共用（圖 3 粉色部分）。基于 TNGA 架 構(gòu)，豐田通過新開發(fā)懸架、轉(zhuǎn)向和制動(dòng)來改善底盤基礎(chǔ) 性能和可感知性能，從而帶來更舒適的駕乘感受和更優(yōu)的操縱性。 豐田計(jì)劃在 2020 年在全球范圍內(nèi)將 70%的車型 轉(zhuǎn)變成 TNGA 架構(gòu)的全新產(chǎn)品。2017 年，豐田在中國(guó)市 場(chǎng)投放首款基于 TNGA 架構(gòu)的車型產(chǎn)品。TNGA 平臺(tái) 擁有 3 種底盤系統(tǒng)，分別適用于小型車、緊湊型車以及 中型車，未來會(huì)覆蓋豐田全球市場(chǎng)旗下 60%銷量的車 型。TNGA 平臺(tái)將會(huì)追求更極端的零部件共享，據(jù)悉，在 多達(dá)四五千種的零部件中，最終會(huì)有 80%的零部件實(shí)現(xiàn)共享。 CMA 平臺(tái)是 （Compact Modular Architecture platform）由沃爾沃主導(dǎo)，吉利參與共同開發(fā)的全新模塊化平臺(tái)。相比沃爾沃 SPA 平臺(tái)產(chǎn)品，它的車型定位更低， 即產(chǎn)品相對(duì)更“親民”。針對(duì)不同市場(chǎng)區(qū)間的產(chǎn)品，未來吉利汽車將形成 四大模塊化平臺(tái)，即 AMA，BMA，CMA，DMA，新能源車 和高端車成為重點(diǎn)規(guī)劃平臺(tái)[6]。表 1 示出吉利汽車平臺(tái) 及定位。 根據(jù)資料顯示，該平臺(tái)支持懸架結(jié)構(gòu)的多樣 化，后懸架可以根據(jù)車型定位、需求不同，自由選擇扭 梁結(jié)構(gòu)和多連桿結(jié)構(gòu)。 根據(jù)廣汽集團(tuán)平臺(tái)化戰(zhàn)略，底盤已經(jīng)搭建了跨 B/C 級(jí)底盤子架構(gòu)和跨 A0/A 級(jí)底盤子架構(gòu)，架構(gòu)內(nèi)基于產(chǎn) 品的定位、性能、整車參數(shù)可以在一定的范圍內(nèi)互換及 拓展。底盤模塊劃分為多個(gè)子模塊，并在模塊內(nèi)規(guī)范接 口定義、載荷、軸距及輪距等基本參數(shù)的拓展范圍；建 立融合硬點(diǎn)設(shè)計(jì)、DMU 分析及調(diào)校優(yōu)化相結(jié)合的開發(fā) 流程，最終形成通用性強(qiáng)、性能好、質(zhì)量成本最優(yōu)的多 種懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)和四驅(qū)/兩驅(qū)傳動(dòng)系統(tǒng) 等子模塊。 廣汽 GPMA 底盤架構(gòu)，如圖 4 所示。B/C 級(jí)底盤子 架構(gòu)和 A0/A 級(jí)底盤子架構(gòu)可以覆蓋 A 級(jí)到 C 級(jí)別車 型開發(fā)，能夠提供靈活拓展的方案，可以根據(jù)不同車型 的軸距、輪距設(shè)計(jì)做適應(yīng)性調(diào)整。綜合以上國(guó)內(nèi)外主流車企平臺(tái)化開發(fā)現(xiàn)狀可知， 未來的底盤平臺(tái)開發(fā)應(yīng)當(dāng)基于汽車市場(chǎng)企劃、整車基本參數(shù)以及底盤領(lǐng)域中長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃開展，綜合考慮平臺(tái)通用化、智能化和輕量化等因素進(jìn)行開發(fā)，以降低整車開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期。模塊化平臺(tái)應(yīng)把變化作為設(shè)計(jì)的前提，盡可能地 減少零部件種類，提高車型底盤通用化水平。底盤通用化水平的提升依賴于整車參數(shù)的設(shè)定。 大眾在 MQB 平臺(tái)開發(fā)初期即考慮了整車和發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置的最優(yōu)化，平臺(tái)化約束可變部分和不可變部分，重新對(duì)零部件開發(fā)設(shè)計(jì)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，從而將零部件通用化水平提高到新的水平，MQB 模塊化平臺(tái)定義，如 圖 5 所示。基于國(guó)內(nèi)外主流車企通用化策略，底盤前懸模塊應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)載荷、輪距、姿態(tài)、輪胎的拓展。 同時(shí)，提升滾阻、拖滯優(yōu)化空間，兼容主動(dòng)懸架技術(shù)和輕量化材質(zhì)。 乘員艙關(guān)聯(lián)模塊需要適應(yīng) Sedan、SUV、MPV 等車 型胯點(diǎn)（H 點(diǎn)）、車身框架（BOF）的差異，以及底盤電控智能人性化技術(shù)（線控制動(dòng)、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）。 機(jī)艙關(guān)聯(lián)模塊需要兼容不同的動(dòng)力總成配置，鋁合金副車架、真空助力器、空心穩(wěn)定桿。后軸模塊需要實(shí)現(xiàn)載荷、輪距、姿態(tài)、輪胎的配置、 2WD/4WD 的拓展，同時(shí)，提升滾阻、拖滯的優(yōu)化空間， 兼容主動(dòng)懸架技術(shù)、輕量化材質(zhì)和智能四驅(qū)技術(shù)。 通過以上通用化策略的實(shí)施，底盤各零部件能夠 實(shí)現(xiàn)最大程度通用，共用工藝化設(shè)備，大幅縮短研發(fā)周期，提高推陳出新的速度，最大程度地降低開發(fā)和采購(gòu) 成本。根據(jù)整車開發(fā)要求、車型定位，綜合選擇適配模 塊。在平臺(tái)車型開發(fā)初期，考慮未來技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，對(duì) 開發(fā)周期內(nèi)可落地的技術(shù)，提前規(guī)劃布置預(yù)留，以應(yīng)對(duì) 未來落地的需求。 MQB 平臺(tái)在降低開發(fā)成本的同時(shí)，規(guī)劃平臺(tái)內(nèi)可 變助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、多次碰撞自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)等多樣化模 塊，根據(jù)車型項(xiàng)目需求，選擇性搭載應(yīng)用，在實(shí)現(xiàn)平臺(tái) 化的同時(shí)體現(xiàn)差異性，滿足了客戶的差異性需求。 通過平臺(tái)化設(shè)計(jì)，如穩(wěn)定桿布置、線束優(yōu)化等手 段，設(shè)計(jì)底盤零部件的最優(yōu)化載荷帶寬，從而使得平臺(tái) 化車型達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低整車質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)輕量化水 平提升。MQB 平臺(tái)輕量化設(shè)計(jì)，如圖 6 所示。文章結(jié)合國(guó)內(nèi)外平臺(tái)化的開發(fā)現(xiàn)狀和未來模塊化 發(fā)展需求，提出了一套適用于汽車底盤模塊化的開發(fā)策略。今后汽車平臺(tái)化開發(fā)時(shí)，需要改變以往單車型開 發(fā)的模式，基于汽車市場(chǎng)企劃、整車基本參數(shù)以及底盤 領(lǐng)域中長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃開展，在通用化、智能化和輕量化 3 個(gè)方面開展產(chǎn)品開發(fā)和制造，從而降低開發(fā)成本，同 時(shí)縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的提升。文章作者： 汽車工程師 作者： 盧海隔 陳晶艷 胡偉 黃緯
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