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汽车运动性能(品质)的主客观评价方法 Objective/Subjective Evaluation of Passenger Car on Chassis Dynamics,管欣教授、工学博士吉林大学汽车工程学院院长 汽车动态模拟国家重点实验室主任E-mail：Tel：+86(431)85095992,汽车的功能、性能、品质和质量,2023/2/20,吉林大学汽车工程学院,CAE of JLU,Dr.Guan Hsin,2,汽车功能（Function）,汽车功能很难定义，主要表示汽车产品的功用，例如：按照用途：乘用车、商用车、越野车等等按照燃料：汽油车、柴油车、代用燃料车、生物质燃料车按照动力源：电动车、混合动力车等等,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,3,汽车性能(Performance),主要是指稳定工况下或者特定的复杂工况下，汽车达到的最佳能力，例如：最大车速、最大加速能力、最低稳定车速最大制动能力、最大驻坡能力不足转向/过渡转向特性 最小转弯半径、汽车转向相应快慢越野工况下的最大行驶车速最大爬坡度、最小离去角、接近角等等,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,4,汽车品质(动态行为,Dynamic Behavior)(Braking,Handling,Stability,Comfort,NVH,etc),主要是指汽车产品提升性能所带来的不希望的行为或者动作，或者在功用增加时带来的不希望的行为或者动作，例如：纵向加/减速度过大，会带来车体点头转向过快，会导致车体侧滑而不稳速度提高，会带来汽车振动加剧，汽车发飘、不抓地、乃至汽车转向失控在低摩擦路面/冰面上行使，导致侧滑甩尾或者汽车失控,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,5,汽车质量(Quality),主要是指汽车的生产所导致的可靠性、一致性和耐久性的好坏可靠性：在汽车生命周期内不会因材料疲劳而导致零部件失效耐久性：在设定的使用周期内，不会因材料改性而导致性能与品质严重下降一致性：汽车新车下线时，或者在相同使用一定时间之后，汽车的性能与品质差异较小,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,6,汽车产品之间的主要差距是品质和质量,制造商的产品市场定位确定了汽车的功能和性能制造商的设计制造水平决定了汽车的品质与质量功能、性能、品质和质量是相互独立的概念，没有可比性，功能和性能的创新必须以品质和质量的技术能力为前提我国自主开发的汽车在品质和质量上的差距很大，主要体现在高速情况下和极限工况环境下汽车的动态行为不好，大批量产品的一致性和耐久性不好等方面,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,7,汽车产品开发的四个主要阶段,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,8,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,9,汽车产品全开发周期的四个阶段,四个阶段的主要评价工作,产品定义阶段：按照功用、性能、品质进行对标和定标方案评价阶段：采用客观评价方法和指标进行总布置方案，总成系统特性和装配硬点进行评价和性能匹配设计验证阶段：采用客观评价方法进行整车性能和总成特性的逐层验证整车调校阶段：采用主观评价方法和指标体系调校整车品质,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,10,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,11,汽车整车厂商的首要核心技术,在全球化零部件采购战略下，汽车整车厂商的首要核心技术是 整车集成与性能匹配技术在全球化零部件采购战略下，整车厂商和零部件供应商将各司其职，实行专业化分工在设计阶段中，整车厂商应该对各个总成提出具体技术规格要求，并拥有进行系统集成匹配的技术,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,12,大多数企业，包括合资企业，没有整车开发能力，甚至没有能力评价、验收委托境外开发的产品一些企业以及技术服务商，具有传统的整车开发能力，主要采用实物样车试验迭代方法进行整车车型开发，开发周期长，试验费用大，很难抢先推出具有竞争力的新产品,我国底盘开发流程的主要差距 以实物样车试验迭代方法为主,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,13,对标主要进行主观评价实验与相应的整车性能曲线测试总成特性与零部件没有测试主要原因是总成特性曲线的技术规格不清，与整车性能的影响没有方法分析与评价,我国底盘开发流程的主要差距 对标主要集中在整车性能评价上,14,汽车产品全开发周期与虚拟样机技术,总成开发,检验,产前,试装，试验,定型,概念设计,产品规划，概念设计,零件开发,整车开发,概念验证CV,量产验证PV,设计验证DV,1980年以前，全球汽车产品开发周期都采用实车场地试验新车开发周期在48个月,1980-2002年，国际GM、Ford、Benz开始在设计验证阶段引入虚拟样机技术，开发周期缩短为36个月,2006年开始，国际各大汽车公司开始探索在产品定义和方案评价阶段采用虚拟样机技术，力争将新车开发周期缩短为18-24个月,我国汽车行业开发能力的主要差距是在产品定义、方案评价、设计验证及分析调校阶段主要依靠试制实车的场地试验进行改进,虚拟样机技术已经开始进入国内汽车厂商的设计验证阶段,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,15,大多数企业已经开始采用MSC.ADAMS等商用软件进行分析主要用于设计验证阶段主要验证整车性能虚拟样车的逼真度没有进行验证尚未对产品开发真正发挥作用,我国底盘开发流程的主要差距 虚拟样机技术主要用于设计验证,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,16,我国底盘开发流程的主要差距 仍然采用简单独立模型匹配性能,传统的底盘开发：性能要求较低，在稳态或低频响应上，驱动、制动、转向、悬架总成相互影响较小，各司其责，单独评价开发即可（底盘性能稳态工况下或者特定工况的最佳水平）先进的底盘开发：性能要求较高，在中高频响应上，驱动、制动、转向、悬架总成相互耦合影响，总成开发不能单独评价，必须从整车性能匹配（底盘品质性能提高所产生的动态过程行为不好）,汽车运动性能的客观评价方法,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,17,汽车运动性能的主要影响因素,汽车运动性能一般是指线性区内或者弱非线性区域、低频率区内、稳态工况下的性能，主要受下列参数或特性影响整车总布置参数装配硬点参数轮胎、悬架、转向系等总成系统的线性区特性,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,18,运动性能的客观评价内容,操纵性、稳定性、制动性、加速性、舒适性中的在稳定工况下的性能指标或者固有特性场这些指标和特性场可以用简单的经典模型(汽车理论上的模型)仿真获得,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,19,运动性能的客观评价方法,性能指标的客观评价一般很难作出绝对性的评价，主要采用相对对标方法将所有对标车(Benchmark Cars)和基准车(Baseline Car)进行场地试验,将测试的数据采用直方图画到一起根据上述直方图确定新开发车的定标值(Target Settings)及其可变范围，并以此作为新开发车的性能评价依据（参考863对标报告）,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,20,汽车运动品质的主观评价方法,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,21,汽车运动品质的主要影响因素,轮胎的滑移区的非线性特性轮胎的胎体弹性和阻尼的非线性、复刚度特性悬架刚度的非线性与左右不对称性悬架的K&C非线性特性、左右不对称性转向系的弹性特性、左右不对称性侧倾与纵倾的非线性和不对称性悬架Bushing的非线性、复刚度副车架悬置的非线性、不对称车身的非均匀质量分布制造导致的硬点偏差,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,22,国外主观评价的典型打分方法,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,23,SAE打分标准（J1441，J1060）欧洲打分方法日本打分方法,主观评价的推荐打分方法（综合SAE和德国打分方法）,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,24,将每项性能的各评价项目进行打分对每项性能的总体还要进行打分,主观评价指标体系的主要内容,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,25,转向操纵性的评价内容,转向操纵性的评价内容,方向稳定性的评价内容,方向稳定性的评价内容,乘坐舒适性的评价内容,乘坐舒适性的评价内容,加速性能与品质的评价内容,加速性能与品质的评价内容,制动性能与品质的评价内容,制动性能与品质的评价内容,国外汽车设计公司的主观评价体系,2023/2/20,吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,ASCL of JLU,Dr.Guan Hsin,36,MIRA主观评价体系之一（H）,MIRA主观评价体系之二（H&R）,保时捷主观评价体系（H&R）,莲花公司主观评价体系（H&R）,2023/2/20,吉林大学汽车工程学院,CAE of JLU,Dr.Guan Hsin,62,Thanks for Your Attention,
