「技术帖」整车性能开发综述
摘要：汽车开发过程需要进行性能管理,整车性能经理(VPM)担任性能开发的管理工作,通过建立性能开发团队,在获取市场部输入以及项目的需求后,编制性能开发目标即整车技术规范(VTS),然后围绕VTS进行性能开发,在每个项目节点进行性能评审和领导评审,汇报性能状态,跟踪解决性能问题,使得整车性能开发及时达到目标,符合设计要求。
关键词：整车性能 性能开发 综述
引言
整车性能开发是一个广义的概念，涉及到汽车的方方面面，来源还是客户的感受。图1是市场调研的结果，可见性能相关项在客户用车体验中的重要性。本文力求较详细的阐述全面的整车性能开发概念。包括性能开发的团队、流程、核心文件整车技术规范(VTS)，以及性能的验证和反馈方法方式，使得整车性能开发具备以市场导向为目的，以量化指标和流程保证开发顺利进行。
1整车性能开发的划分和组织机构
在开发中为了更好体现客户需求，把整车性能划分为如下几个大块:动力学性能，包括转向性能、制动性能、操控性能、乘坐性能；NVH性能，包括动力总成噪声、路噪、风噪、振动异响、零件噪声、外部通过噪声；EMDQ性能，包括油耗性能、重量、驾驶品质；热性能，包括整车热性能、空调系统性能、发动机冷却；安全性能，包括正碰、侧碰、后碰、行人保护、儿童保护和其他保护和辅助；电子电器性能，包括电磁兼容、音频和视频性能、动力系统管理；气动和密封性能，包括空气动力性能、密封性、水管理；QRD，包括结构耐久性、可靠性、防腐蚀性。这些统称为整车性能，可以看出这样的划分体现了图1中客户对于性能的要求，具体的示意如图2整车性能划分和状态图所示的整车性能块划分。每一块性能下面又细分为子条目，对应又有不同的详细要求来保证各子性能详细的满足客户的需求。
在以前大多数汽车开发过程中，汽车性能都分散在各个功能块，比如操控性分在底盘，热性能分在空调部等，这些都没有归纳为一个整体由一个部门来牵头全权组织和负责，而性能问题大多数情况下牵涉到不止一个部门或者功能块，比如加速性和轮胎性能、整车重量、发动机性能、变速器速比、标定控制等相关，这样带来的跨部门配合问题，给跟踪解决性能问题带来了困难。另外项目管理部主要职能是协调项目开发进度、计划、费用，以及协调技术中心对外采购、市场、质保关系等，而对于性能类的技术问题项目管理需要更加强有力的帮手，所以由整车部整车性能来主要负责整个整车性能开发。整车部负责整车性能有几个优势:因为整车本身负责部分性能，比如NVH、空气动力学、重量控制等；整车部具有集成功能，能够跨部门协调解决各种问题；同时整车部能形成一个操作性强的流程通过协调市场部、项目管理，以及各个功能块来控制整个性能开发过程，满足市场需求。因此在实际操作中形成了如图3项目中的组织机构，项目开发初期，整车部首先需要建立整车性能集成团队(VPIT)，团队的领导为整车性能经理(VPM)，各个PIT(Performance Integration Team)性能块有一个小组长，这样形成VPIT来完成项目和市场递交的性能开发任务。这个跨部门的技术团队和项目管理团队的不同是侧重在技术和性能管理上，特别是VPM和PIT领导，而且VPM在项目上担负着重要的职责，主要包括：平衡并领导各个性能集成小组负责的整车各项性能要求;确定并且实现通过整车技术规范(VTS)详细说明的各项整车级别的性能要求；推动跨不同性能集成小组问题的解决;参加项目会议并同VSE一起解决性能问题；向VCE项目总工汇报性能状态。
2整车技术规范
在整车性能开发中,最重要的文件就是VTS，这是一个车型开发中在技术领域最核心的文件，同时也是VPIT和VPM的交付物。VPM的工作也是围绕VTS展开的。从技术指标上来说，VTS的上下游关系如图4，这个图同时说明了整车集成部在整个流程中的位置。
在整个项目开发过程中VTS的开发是紧密跟随项目节点。其根据项目节点定义为4个阶段。
第一个是建立阶段，这个阶段也是项目前期阶段，需要通过评估竞争车性能数据和市场需求等来订立新车型的目标值，比如油耗目标要处于同级别车什么水平，然后在没有实车情况下建立虚拟模型计算仿真各种配置和条件下的性能状态，以期能够预测性能状态，该阶段结束时发布初版VTS;第二个是平衡阶段，这个阶段是整车概念开发阶段，是性能平衡阶段，比如重量和安全、油耗和驾驶性等，同时建立起实现这些目标的细分条目目标，比如要达到油耗目标、重量/滚阻/空气动力学等的要求是多少。当这些都平衡完成后，VTS已经完成了。这些目标，尤其是子系统目标是作为零件的技术要求，发放给供应商作为开发要求和目标。当整个体系规范说明文件发布了，意味着这个车将来能够达到的主要性能状态也基本确定了，VTS也签署发布了;第三个是实施阶段，这个阶段需通过样车试验、零部件试验来跟踪反馈性能状态，同时通过试乘试驾等方法来推进VTS指标实施落实，这个阶段中还会有一次VTS目标的少许调整;第四个是验证阶段，这个时候意味着整车的零件已经锁定，进行性能验证并发布最终锁定的VTS和整车VTS状态。整车性能开发在管理上最重要的工作就是具体跟踪和反馈VTS中性能指标的状态。不同的公司都有自己的项目开发流程(VDP)，基本流程如图5所示。项目开发流程中对应于每个项目节点都有相应的定义需要达到什么目标，同时就有相应的递交物，而性能开发状态作为节点的交付物也起到至关重要的作用。所以在整车性能开发中设置了通过节点前的整车性能评审，对于VTS条目的状态进行了评估，了解了开发过程中出现的问题，与目标值之间的差距，以及解决措施和需要的时间。项目总工和项目经理得到这些信息后，会和VPM平衡目前的状况，重要问题会及时汇报给更高层领导决议，以期在项目开发规定期间内解决这些问题，使得整个项目开发顺利进行。而这些问题的跟踪都会在VPIT上或者通过企业开发的质量系统自动流程跟踪，直到问题验证关闭，最终目的是在产品投产时候解决所有性能问题，满足当初设置的目标要求。
3整车性能开发在项目中的输入输出
对于整车性能开发和团队，在项目中存在一个输入和输出的过程。典型的输入输出内容如图6所示，其中要求来自项目、市场部、国家法律法规等。
这其中最典型的输入是市场部的划分标准(MSS)，市场部根据调研显示该新车型处于什么区间，该车型的核心诉求，同时定义了核心竞争车型和参考竞争车型。当这些定义清楚后，作为市场输入给工程的要求，工程拿到MSS后，不但清楚了核心诉求，同时清楚了竞争车型和市场部对于核心竞争力的诉求。考虑到工程开发的可行性，其中工程和性能团队还要反馈；根据这些输入，VPIT小组开始对竞争车进行分析和研究，比如测量油耗、动力性、噪声水平等。在获取了竞争车型性能数据后，以及多方面的输入，最后定义VTS目标；同时性能开发的ADV计划；项目节点的性能状态交付物等这些就是VPIT的输出内容。
4整车的试乘试驾
在整车性能开发中试乘试驾分专家评估和管理层评估两个层面。专家的评估体现了挑剔客户的需求，整车性能开发了专家评估模板，抓住了性能相关和整车相关的主观评估项，如表1所示，通过这些分阶段的样车评估和发现问题到解决问题，从客户主观感受的角度来全面完善产品。另外一个层面是管理层试驾，对于项目管理和整车性能管理来说，管理层试驾不单在于提供合适的车辆给领导，同时还是对技术方面给予意见，VPM和VCE肩负着给管理层试驾提供问题解决方案的职责，只有这些做好了，通过管理层试驾就能够快速有效地给出方向和解决问题，以及推进项目顺利进行。
5结语
综合来看整车性能开发对于整车开发具有及其重要的意义，并且是一个典型的技术管理过程。其以客户需求为导向，通过协调各个功能块，以及上下级关系，并且整合各种资源来完成整个性能开发目标的一个过程。在这个过程中，VPM整车性能经理担当着整车性能开发管理的角色，通过建立起性能开发团队，制定开发目标，组织VPIT会议和跟踪流程，平衡性能开发矛盾，来完成市场和项目提出的性能开发目标，同时也体现了整车性能开发在整车项目开发中的重要性。
来源：期刊—设计研究
作者：胡亮 康飞 童荣辉 饶志明
(上海汽车集团股份有限公司技术中心)