插混汽車整車性能集成管理辦法

摘 要：經(jīng)過(guò)近幾年純電車和燃油車的競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展，當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)表現(xiàn)最好還是插混汽車，因?yàn)樗让馊チ思冸娷嚴(yán)m(xù)航焦慮，同時(shí)也提供了電車的駕乘體驗(yàn)和經(jīng)濟(jì)性。隨著汽車日益發(fā)展以及客戶感知能力提升，對(duì)于整車性能要求日趨增強(qiáng)，且插混汽車集合了純電和燃油雙向性能。基于插混汽車的流行趨勢(shì)和客戶感知，本文以整車性能集成管理為中心，對(duì)插混汽車性能開發(fā)進(jìn)行有效管控。

關(guān)鍵詞：插混汽車 整車性能集成管理 目標(biāo)管控

1 緒論

隨著近些年市場(chǎng)客戶的感知成熟度提高，并且市場(chǎng)上國(guó)產(chǎn)和非國(guó)產(chǎn)品牌力差距進(jìn)一步縮小，越來(lái)越多的客戶更注重對(duì)整車性能體驗(yàn)，而非一味追求品牌。新能源進(jìn)入到汽車行業(yè)，并經(jīng)過(guò)幾年時(shí)間的洗滌，我們可以發(fā)現(xiàn)在混動(dòng)汽車，特別是插電混動(dòng)占據(jù)大半壁新能源市場(chǎng)。隨著新能源汽車行業(yè)越來(lái)越卷，各廠商對(duì)產(chǎn)品的性能/硬件/價(jià)格/功能都進(jìn)行了充分競(jìng)爭(zhēng)，所以在有限的成本和競(jìng)品打壓下，如何通過(guò)整車性能管理，平衡各性能之間表現(xiàn)，讓客戶有更加舒適的感知就顯得尤為重要。

2 插混整車性能集成概述

插混汽車綜合純電和燃油性能，它的特殊性同時(shí)兼?zhèn)鋬烧叩男阅埽瑵M足項(xiàng)目管理“既要還要”的要求。性能，簡(jiǎn)言之的意思是用戶能實(shí)際體驗(yàn)到汽車表現(xiàn)，所以緊密關(guān)系著用戶期望值和滿意程度。燃油和純電共性方面主要是持續(xù)性/動(dòng)態(tài)性/舒適性/安全性，這性能不同點(diǎn)在于燃油車擁有發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器以及排氣系統(tǒng)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)本體噪聲/排氣噪聲/換擋機(jī)構(gòu)噪聲一直存在，降低用戶感知抱怨就需要?jiǎng)恿VH方面投入更多的技術(shù)支持。另外因發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理，在高海拔氧氣稀薄地區(qū)需要進(jìn)行特定標(biāo)定保證動(dòng)力響應(yīng)和噪音控制。純電車型用三電（電機(jī)/電控/電池）替代燃油車的動(dòng)力系統(tǒng)，在NVH有天然優(yōu)勢(shì)，僅需控制好風(fēng)/路/電機(jī)噪聲，另外電池具有高壓特性，高壓安全是純電獨(dú)有性。純電發(fā)展拓展了能量管理性能提升，首先充放電性能，特別是充電性能，充電時(shí)間長(zhǎng)短直接影響用戶選擇因素之一，放電性進(jìn)一步拓展了用戶野外使用場(chǎng)景。其次是能耗，這在純電車型上顯得尤為重要，當(dāng)電池容量一樣的情況下，能耗越低就意味著續(xù)航越長(zhǎng)，續(xù)航也是用戶購(gòu)車因素之一。影響能耗的因素很多，大致分為高壓能耗，低壓能耗，風(fēng)阻（空氣動(dòng)力學(xué)）和輪胎滾阻。最后是能量策略，電池SOC的限定，溫度限定，電機(jī)扭矩的輸入輸出等這些策略將影響著用戶的駕駛體驗(yàn)。

詳情分類見圖1：藍(lán)色圈代表燃油車重點(diǎn)關(guān)注性能：VD/NVH//主被動(dòng)安全/人機(jī)工程/異響/空調(diào)熱管理/環(huán)境適應(yīng)性/堅(jiān)固性/耐久/功能適應(yīng)性/水管理/駕駛性，以及特有的動(dòng)力NVH/排放/高原適應(yīng)性。綠色圈代表純電重點(diǎn)關(guān)注的性能，除共有的外，更加強(qiáng)調(diào)能量管理，涉及性能經(jīng)濟(jì)性/空氣動(dòng)力學(xué)/功耗/高壓安全。紅色圈代表著插混汽車集合了純電和燃油的性能，其中最難的點(diǎn)還是能量管理，因?yàn)槠渖婕鞍l(fā)動(dòng)機(jī)/電池/電機(jī)/電控等多方限制，以及發(fā)動(dòng)機(jī)變速器的介入型式的影響。比如增程/單檔/多檔的驅(qū)動(dòng)型式，電機(jī)的配置。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)何時(shí)介入/怎么介入（直驅(qū)/發(fā)電）電機(jī)合適介入都是難點(diǎn)，需要一步一步，一個(gè)一個(gè)工況的進(jìn)行標(biāo)定需求最優(yōu)解。

最后隨著智能化的進(jìn)步，現(xiàn)在整車越來(lái)越智能，包括智能座艙、智能駕駛，智能底盤，其整車的應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越廣泛，也越來(lái)越智能。功能體驗(yàn)的評(píng)測(cè)也顯得尤為重要，在部分整車企業(yè)中其評(píng)測(cè)職能也歸屬于整車性能集成范圍內(nèi)。

所以插混汽車，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)可直驅(qū)完全綜合了純電和燃油車型所有性能，在其性能管理和平衡顯得尤其復(fù)雜和重要。

3 插混汽車整車性能開發(fā)流程

3.1 產(chǎn)品定義階段

項(xiàng)目預(yù)研和立項(xiàng)定義產(chǎn)品策略方向，其中包括造型設(shè)計(jì)/充電續(xù)航/空間舒適/駕駛性能/PQ質(zhì)量/智能空間/智能駕駛/健康安全/成本，通過(guò)對(duì)核心競(jìng)品的詳細(xì)評(píng)測(cè)，一方面驗(yàn)證策略方向的正確性，另一方面通過(guò)商品性目標(biāo)把產(chǎn)品策略轉(zhuǎn)化為工程語(yǔ)言。下一步是通過(guò)整車性能目標(biāo)（VDS）分解承接商品性目標(biāo)，VDS確認(rèn)后繼續(xù)分解到零部件性能目標(biāo)（SDS）。最終從產(chǎn)品策略到零部件目標(biāo)形成閉環(huán)。

見圖2，從產(chǎn)品策略定義經(jīng)過(guò)一步一步地分解，最終是靠零部件性能（SDS）進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。在這個(gè)過(guò)程中，由于經(jīng)過(guò)多輪不同團(tuán)隊(duì)的分解和承接，我們需要由上至下進(jìn)行檢查驗(yàn)收。產(chǎn)品定義驗(yàn)收商品性目標(biāo)，確保其符合產(chǎn)品屬性定義（PAP），商品性團(tuán)隊(duì)向上要論證核心競(jìng)品是否合理，向下驗(yàn)收VDS是否符合商品性目標(biāo)以及偏向的風(fēng)格，性能集成團(tuán)隊(duì)向上論證目標(biāo)合理性（比如超過(guò)平臺(tái)帶寬等），向下驗(yàn)收SDS符合其目標(biāo)。這里特別注意SDS是由軟硬件工程師進(jìn)行承接，我們需要時(shí)刻檢查他們對(duì)供應(yīng)商發(fā)送的技術(shù)工程文件是否滿足SDS需求，此時(shí)就需要整車性能經(jīng)理將各零件的線上簽約流程一個(gè)性能不漏地分發(fā)給相應(yīng)性能工程師進(jìn)行審批。

在VDS/SDS制定中需要特別注意性能平衡，團(tuán)隊(duì)達(dá)成一致，避免冗余設(shè)計(jì)。比如一味地注重NVH，導(dǎo)致VD/輕量化目標(biāo)難以落地；另外在產(chǎn)品定義場(chǎng)景過(guò)程也需要充分評(píng)估性能需求避免用戶體驗(yàn)感差，比如輕越野場(chǎng)景，我們需要評(píng)估使用工況來(lái)確定通過(guò)角、離地高度等，以及駕駛性能，再比如現(xiàn)在最多的零座椅場(chǎng)景，通過(guò)座椅舒適性中各種人體角度/空間尺寸/功能體驗(yàn)等方面確保產(chǎn)品力。

3.2 項(xiàng)目數(shù)據(jù)階段

隨著造型CAS以及各硬件數(shù)據(jù)的發(fā)布，需要針對(duì)性數(shù)據(jù)檢查和數(shù)據(jù)仿真分析，以確保滿足VDS目標(biāo)。這里著重強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)仿真分析，仿真分析分為一維仿真和三維仿真。

涉及一維仿真主要是空調(diào)熱管理中對(duì)于液體的流量/壓力/溫度，以及壓縮機(jī)/水泵/風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速/功率需求。另外就是動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性中的百公里加速/各種續(xù)航/油電耗。插混汽車有熱源發(fā)動(dòng)機(jī)，但同時(shí)又有電機(jī)電池升降溫需求，綜合考慮需求，是否增加PTC。

涉及三維仿真有CFD/熱害/NVH/安全/強(qiáng)度耐久/VD，插混涉及純電續(xù)航，對(duì)于CFD中的風(fēng)阻較于油車更為注重。另外需要注意每輪數(shù)據(jù)迭代的時(shí)間要求，一輪完整仿真包括方案落地至少需要10周，所以當(dāng)數(shù)據(jù)迭代周期不足時(shí)需要及時(shí)上報(bào)風(fēng)險(xiǎn)，申請(qǐng)延期或者增加人力投入。

數(shù)據(jù)階段肯定會(huì)伴隨著硬件技術(shù)指標(biāo)下發(fā)和定點(diǎn)評(píng)審，所以要及時(shí)檢查核對(duì)技術(shù)文件，確保其滿足SDS要求。

3.3 項(xiàng)目樣車階段

樣車一般分為三個(gè)階段之后SOP，然后開始爬坡。但在樣車生產(chǎn)前，一般動(dòng)力系統(tǒng)（發(fā)動(dòng)機(jī)/電機(jī)）會(huì)快整車一個(gè)節(jié)拍以上。所以插混汽車就需要同時(shí)關(guān)注發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的臺(tái)架NVH以及懸置動(dòng)態(tài)剛度等。第一階段樣車中：

VD：首輪調(diào)校以及輪胎選型；

NVH：懸置/排氣/空調(diào)/路噪調(diào)校；

空調(diào)熱管理：摸底季節(jié)路試和環(huán)境倉(cāng)；

駕駛動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性：催化器選型/排放摸底/季節(jié)標(biāo)定；

安全：開發(fā)試驗(yàn)測(cè)試和SRS數(shù)據(jù)采集；

強(qiáng)度耐久：強(qiáng)度和耐久試驗(yàn)。在耐久試驗(yàn)完成后應(yīng)立即組織各性能模塊對(duì)車輛進(jìn)行性能主觀評(píng)測(cè)，確保性能穩(wěn)定性；

第二階段樣車側(cè)重于性能調(diào)校驗(yàn)收以及三高測(cè)試，長(zhǎng)距離復(fù)雜環(huán)境路試。第三階段樣車側(cè)重于性能一致性驗(yàn)收。

在樣車階段整車性能管理中要提前規(guī)劃聯(lián)調(diào)計(jì)劃（見圖3），三高和季節(jié)標(biāo)定都涉及多個(gè)性能，VD要做高低附/干濕地，NVH要做高低溫和高海拔，空調(diào)高低溫/高海拔/夏秋季，駕駛性同樣需要三高和季節(jié)標(biāo)定。所以前期一定要做好聯(lián)調(diào)計(jì)劃，其作用一方面更大程度上實(shí)現(xiàn)車輛共用，減少樣車需求，降低項(xiàng)目成本；另一方面實(shí)行集中管理，降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，提高項(xiàng)目資源利用率（備件/人員）等；最后就是方便決策，性能往往是沖突的，特別是VDamp;NVH，空調(diào)amp;NVH，駕駛性amp;經(jīng)濟(jì)性它們往往是相悖的，需要決策平衡，這樣集中聯(lián)調(diào)就可以在一次試駕活動(dòng)中完成決策。

4 插混汽車整車性能管理辦法

4.1 目標(biāo)管理

承接項(xiàng)目產(chǎn)品力定義目標(biāo)，需要對(duì)目標(biāo)合理性進(jìn)行系統(tǒng)性的解析，對(duì)不和理項(xiàng)質(zhì)疑并打和，明確各自性能在哪些方面超過(guò)競(jìng)品。或者風(fēng)格偏向于哪個(gè)競(jìng)品。目標(biāo)一旦確定不允許輕易變更，變更需要走變更流程得到項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)同意。

4.2 達(dá)成路徑及風(fēng)險(xiǎn)管理

當(dāng)目標(biāo)設(shè)定完成后，各性能板塊需要結(jié)合項(xiàng)目系統(tǒng)選型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，以及目標(biāo)達(dá)成的系統(tǒng)要求。對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題及時(shí)上報(bào)項(xiàng)目，運(yùn)用專家/管理層力量及時(shí)完成風(fēng)險(xiǎn)方案落地。另外需要注意各性能之間是相互影響的，比如NVH和VD對(duì)副車架橡膠襯套剛度要求不同，駕駛性參數(shù)受輕量化/風(fēng)阻/滾阻的影響，所以風(fēng)險(xiǎn)往往是串聯(lián)關(guān)系。另外各性能平衡的決策也是重點(diǎn)，綜合周期/成本/冗余/感知程度/售后反饋等系統(tǒng)性考慮。

4.3 性能計(jì)劃管理

以項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃為主線，充分考慮數(shù)據(jù)仿真，試驗(yàn)標(biāo)定，以及驗(yàn)收周期，制定好二級(jí)開發(fā)計(jì)劃進(jìn)行整體管控。同時(shí)需要組織各性能模塊針對(duì)開發(fā)計(jì)劃進(jìn)行三級(jí)計(jì)劃的制定。二級(jí)計(jì)劃是框架，便于交付項(xiàng)目進(jìn)行大體管控，三級(jí)計(jì)劃詳細(xì)更便于性能管理進(jìn)度，另外在三級(jí)計(jì)劃制定的同時(shí)需進(jìn)行聯(lián)調(diào)計(jì)劃打和，以避免出現(xiàn)對(duì)硬件提出不同要求，另一方面是整合測(cè)試資源，起到節(jié)約的作用。

4.4 性能問(wèn)題管理

數(shù)據(jù)仿真/模型評(píng)審/樣車評(píng)測(cè)等活動(dòng)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題需要借助平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)性管理，拒絕線下管理，因?yàn)樾阅軉?wèn)題往往需要硬軟件工程師進(jìn)行變更解決。我們往往按照每日例會(huì)對(duì)重點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行結(jié)果跟蹤，特別是各階段樣車，周期是非常緊張的，需要快速解決驗(yàn)證以支持硬件工程師設(shè)計(jì)以及樣件支持下階段。

4.5 節(jié)點(diǎn)評(píng)審性能管理

結(jié)合項(xiàng)目評(píng)審節(jié)點(diǎn)進(jìn)行性能各階段驗(yàn)收管理，需確保當(dāng)前無(wú)任何開放問(wèn)題，所有問(wèn)題均有通過(guò)驗(yàn)證的方案。性能參數(shù)滿足當(dāng)前目標(biāo)值或有效解決方案。另外一致性也是階段評(píng)審交付的關(guān)鍵項(xiàng)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文表述了插混車型整車性能集成開發(fā)路徑和管理辦法，其綜合純電和燃油車型整車性能條目，融合了三電和發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性能。整體性能集成開發(fā)和管理緊貼項(xiàng)目開發(fā)進(jìn)度，對(duì)于混動(dòng)車型性能集成管理有一定指導(dǎo)意義。

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