整車動態屬性硬件調校聯合開發策略

吳培娣 李志成 王青龍 張超 陸滿鵬

（吉利汽車研究院（寧波）有限公司）

當前國內各大主機廠將整車屬性分為動態屬性和靜態屬性兩大部分[1]。動態屬性包含NVH、駕駛性、制動性、操穩平順性能等需要在整車動態駕乘時才能感受到的性能[2-3]；靜態屬性包含造型、靜態感知質量（間隙、材料觸感、燈光等）、環保（氣味等）、人機（視野、乘坐空間、上下車方便性等）等整車靜態時就能感受到的性能[4-5]。當前整車屬性開發普遍采用的流程為：整車目標-系統目標分解-零部件目標分解-零部件驗證-系統驗證-整車驗證。整車屬性開發是一個復雜的體系工程，各項屬性之間交互影響，且最終在同一套軟硬件上實現并達成平衡。文章結合整車屬性集成開發工作中積累的經驗，并以某車型項目屬性開發為例，對動態屬性硬件調校聯合開發中的關鍵交互點進行探討。

1 整車動態屬性及硬件調校聯合開發策略

1.1 整車動態屬性開發流程

在整車動態屬性聯合調校中，一般采用虛擬分析+實物調校、螺旋式向上、相互映證的方式進行開發，如圖1 所示。

圖1 整車動態屬性開發概覽

1.1.1 操穩轉向及平順屬性

操穩轉向及平順性能用于研究汽車、駕乘人員和路面的閉環關系，并通過汽車受到的力和運動的內在聯系及規律，來開發和優化汽車自身的縱向和橫向的動態性能[6-8]。在車輛動力學方面，用戶可以感受到的主要運動頻率范圍在0～30 Hz 之間，包括空間6 個方向的運動特性。

車輛動力學開發從工作內容上，分為整車架構、整車目標設定及分解、功能開發、系統方案選型及分析、性能調校及軟件標定、整車及系統測試、虛擬仿真分析等。在架構和策略開發階段，主要根據需求，確定架構帶寬目標、制定平臺演化策略、實車調校驗證。對于整車開發操穩轉向及平順性能（VD）調校來說，核心是懸架、襯套和輪胎的調校和選型。一般在騾子車或者軟模車上進行2 輪調校，在硬模車上進行最后1 輪精調。

1.1.2 NVH 屬性

NVH 主要分為 3 方面：N=Noise（噪聲）指的是顧客所能聽到的聲音，是人耳感受到的由于空氣的壓力變化產生的擾動[9]；V=Vibration（振動）指的是顧客所感覺到的和看到的運動，是在某個頻率或一系列頻率下圍繞參考點產生的振蕩運動；H=Harshness（不舒適性）指的是噪聲和振動的綜合影響[10]。

NVH 屬性直接關乎顧客在聲音和振動方面的感受，特別是在中國市場關注度很高。NVH 的調校包括懸置、進排氣、聲包等，一般需經過3 輪調校。

1.1.3 制動屬性

汽車制動系統是強制行駛中的汽車減速或停車、使下坡車速保持穩定以及使已停駛的汽車在原地駐留不動的機構[11]，其至少有2 套獨立的制動裝置，即行車制動裝置與駐車制動裝置。制動屬性一般包含制動性能（例如100 km/h～0 的制動距離）、制動法規、駐車制動性能、踏板感以及綜合主觀評價等幾個方面。

制動主調ESP（車身電子穩定系統），“兩高一低”（2輪高附調校，1 輪低附調校）；制動噪聲一般進行2 輪調校，分別為常溫和低溫調校。硬件方面和制動強相關的除了制動系統件外，主要是輪胎。

1.1.4 駕駛性

駕駛性是指一臺車在直線行駛過程中對駕駛員的操作所做出的各種反應[12]。良好的駕駛性表現為加速有力，換擋及時迅速，啟動安靜，怠速穩定，急加速反應迅速，急松油門時汽車能快速從激烈變柔和[13]。汽車在前進方向（X 方向）上的所有動態變化，主要計算和評估的指標是X 方向加速度的變化[14]。

駕駛性隨整車標定情況優化和驗收，理想情況是實現2 個冬季低溫標定和2 個夏季高溫標定（“兩冬兩夏”），至少需要完成1 個冬季低溫標定和1 個夏季高溫標定（“一冬一夏”）。

1.2 屬性動態調校與關鍵軟硬件的關系

以上4 個動態屬性的表現基本代表了駕乘人員對于整車動態性能的感受。在實際項目開發中，文章總結了如下動態調校與關鍵軟硬件的關系。

關鍵調校硬件包含懸架襯套、彈性元件、減震器、輪胎、進排氣、懸置等，這些調校件對于操穩轉向及平順性、制動、NVH、駕駛性有很大影響，且各個動態屬性對于調校件參數存在矛盾需求，例如對于副車架襯套來說，在操穩性能方面期望更高的剛度以獲得更好的橫擺響應，在NVH 性能方面則期望更低的剛度以獲得更優的路噪表現。

基于項目開發經驗以及各調校件參數對于動態屬性的敏感度，形成的開發策略，如表1 所示。

表1 整車動態調校與關鍵硬件開發策略矩陣

1）對于懸架襯套、彈性元件、減震器、輪胎等調校件，基于其對于操穩和舒適性的強關聯性，在車輛開發中由操穩轉向及平順屬性團隊負責主調，NVH、制動和駕駛屬性團隊在操穩轉向及平順性屬性完成基礎調校后進行微調。

2）對于懸置和進排氣等調校件，NVH 屬性團隊負責主調，在參數基本鎖定后，對操穩轉向及平順性屬性和駕駛性進行微調。

2 基于某在研車型的動態屬性聯調應用

2.1 動態屬性聯調計劃

某車型是基于某架構平臺上的第一款車型，軟模階段造車即將進行，基于動態調校與關鍵硬件開發策略矩陣在裝車前完成合理的硬件聯合調校計劃，協同屬性與零部件開發部門共同開發。制定屬性聯調計劃后，設定近半年要點，作為屬性開發日常關鍵節點；實時根據造車、調校進展、商務情況等進行調整。

2.2 調校件與動態屬性平衡

參考表1 的動態調校與關鍵硬件開發策略矩陣，項目屬性開發制定了聯合調校計劃。前懸的關鍵襯套件由操穩轉向及平順屬性團隊主牽頭，與供應商進行方案討論，同時增加NVH 的需求，由供應商據此制作若干組方案件。在實車調校階段，由操穩進行方案主調，NVH 同步進行，最終順利完成各個方案對比與分析，并達成一致。

某偏舒適性風格車型，前懸架NVH 和VD 在調校件矛盾點較少，前懸架需要共同確認的調校件包括上緩沖塊剛度、前副車架前襯套剛度、前副車架后襯套剛度、前擺臂后襯套剛度、擺臂前襯套剛度等。以上緩沖塊剛度的選擇為例，NVH 屬性團隊期望600 N/mm 的剛度以確保車內空腔噪聲的性能，但VD 期望700 N/mm 的剛度以保證車輛壞路小抖動幅值和頻率表現，以及大沖擊的車身控制性能。

基于以上矛盾，綜合考慮上緩沖塊剛度對NVH 和VD 的影響強弱（參考表1），以及實車評價表現。經過實車評審，在700 N/mm 的剛度下，NVH 空腔噪聲雖略有劣化但可接受，VD 在車輛壞路小抖動幅值和頻率表現更優，故最終選取700 N/mm 的剛度參數。

其他調校件的參數也通過相似的選擇過程，最終通過各項硬件參數的平衡選擇，使此車型的VD 屬性和NVH 屬性達到了最終平衡。如圖2 所示。

圖2 底盤懸架調校件參數調校后的結果

從“過坎余震”“路噪”“次級舒適性”3 個動態駕駛感受關注強烈的方面進行前后對比：藍線為偏向于NVH 的初版方案，雖然在路噪方面表現優秀，但是過坎余震表現不佳；橙線為偏向于VD 的初版方案，過多地犧牲了路噪性能；灰線為以表1 策略最終平衡的方案，取得了成本、周期和性能的最優解。

3 結論

文章通過對各屬性模塊在項目開發工作中的策略分析，提煉屬性聯調關鍵點、關鍵件，強調屬性集成，以此為控制閥點，進行性能驗收和參數發布。提出的動態調校與關鍵硬件開發策略矩陣是制定聯合調校計劃的指導方針，通過它定義各個關鍵調校件的主負責方及相互關系，使得開發過程中分工明確，計劃合理。

針對聯調問題矛盾點，從整車維度通過主觀評價做最終驗收，同時考慮整車安全相關屬性（如耐久試驗），給出方案：明確各自關注的參數方向（X/Y/Z），做結構優化滿足耐久試驗要求，最后需要從項目的維度考慮平臺化、成本、周期等綜合收益，推動方案達成。通過動態調校與關鍵硬件開發策略矩陣最終指導各屬性形成合理的聯調計劃、達成最終的平衡屬性。