什么是整車性能?
它有點(diǎn)像是拍電影。投資到位之后,在導(dǎo)演的指揮下最終呈現(xiàn)給客戶的是演員、特效、道具、場景等等各個(gè)部分集合在一起的一個(gè)產(chǎn)品。而在汽車開發(fā)過程中,除了車身造型、內(nèi)飾造型、發(fā)動(dòng)機(jī)型號、輪胎尺寸這些客戶一眼就能看到的東西之外,還有很多客戶關(guān)注的東西是屬于整車性能的領(lǐng)域里的。
weINcar的第二期公開課,我們就邀請到了前整車性能工程師、現(xiàn)從事項(xiàng)目管理工作的嘉賓Brandon Lu。他會(huì)和我們分享:為什么說“整車性能開發(fā)竟然是最開心的工種?”
整車性能集成團(tuán)隊(duì)一般是一個(gè)由性能集成經(jīng)理負(fù)責(zé)的、由各性能功能塊組成的橫向的團(tuán)隊(duì)。所謂橫向團(tuán)隊(duì)就是既不能打績效,也沒權(quán)利決定獎(jiǎng)金,只能好言好語哄著干活的意思。
這家公司就把性能稱為屬性,除了名稱不一樣,工作方式都差不多。在汽車企業(yè)的組織中,有兩大類組織方式:分權(quán)式和集權(quán)式。
集權(quán)式比較好理解,國內(nèi)大部分公司其實(shí)都是集權(quán)式的一把手負(fù)責(zé)制。
美國的企業(yè),尤其是通用,是典型的分權(quán)式的組織。簡單說來,做項(xiàng)目管理的只要管錢和進(jìn)度,做性能的只要負(fù)責(zé)性能,做零件的就按時(shí)交零件,做造型的只管好不好看。然后大家開始撕逼。
吵到最后,做出來的產(chǎn)品未必能有某一方面是最佳的,但一定是大家一起妥協(xié)接受的結(jié)果。這種方式的優(yōu)缺點(diǎn)也很明顯,不出彩但也不大會(huì)出錯(cuò)。所以整車性能集成一半的工作量在參加各種會(huì)議。
另一方面,整車性能集成是挺酷的工作,可以有機(jī)會(huì)接觸各種產(chǎn)品和競品,也會(huì)花大量的時(shí)間在實(shí)車評估和調(diào)試上。很多企業(yè)的性能部門的辦公地點(diǎn)就在試車場內(nèi)。我自己覺得研發(fā)中最開心的倆工種就是標(biāo)定和性能,都是可以一直到處開車的活。
總的說來,做性能大概就是一半的時(shí)間開會(huì),一半的時(shí)間開車吧。
現(xiàn)在性能的開發(fā)主要通過兩個(gè)途徑——分析和試驗(yàn)。
在車輛的生命周期里,性能開發(fā)的工作是貫穿始終的。
在規(guī)劃一個(gè)產(chǎn)品的時(shí)候,要定義出這個(gè)產(chǎn)品的目標(biāo)市場、目標(biāo)客戶和主要競品?;谶@些定義,整車性能集成工程師會(huì)定性的制定車輛關(guān)鍵性能指標(biāo),一般是十幾二十項(xiàng),包括重量、油耗、安全要求、振動(dòng)噪聲水平、操穩(wěn)性的偏向等等。
在這一階段會(huì)開展對競品的測試和評估,將主觀的評價(jià)和客觀的數(shù)據(jù)都記錄下來。除此之外,還會(huì)根據(jù)法律法規(guī)、政策導(dǎo)向、JD Power反饋等等輸入一起初步制定出簡化的整車技術(shù)指標(biāo)。
這一步也被稱為將市場的聲音轉(zhuǎn)換為工程的語言?;谶@個(gè)簡化的整車技術(shù)指標(biāo),性能團(tuán)隊(duì)之間會(huì)開始啟動(dòng)撕逼,性能團(tuán)隊(duì)和項(xiàng)目管理、零部件工程師、總布置、造型等團(tuán)隊(duì)也會(huì)開始一段相當(dāng)長時(shí)間的撕逼。說的好聽點(diǎn)叫做平衡目標(biāo),基本上跟產(chǎn)品經(jīng)理和程序員的關(guān)系差不多。
比如基于能耗的要求,整車要減重,而要提升NVH,就要增加隔音墊的克重和阻尼墊的面積;
再比如空氣動(dòng)力學(xué)要求降低車頂,然而現(xiàn)在頭部空間就已經(jīng)處于同級別最差啦之類的事;
或者空氣動(dòng)力學(xué)跑去跟造型說要去掉幾個(gè)特征,造型一聽就想抄起刮油泥的刀子動(dòng)手之類的;
再比如市場部提出要20寸的扁平胎,這玩意又重,滾阻又差還顛得一塌糊涂,我當(dāng)然是拒絕的,然后就被告到老板那里教做人,只能乖乖回來研究方案。
撕累也打不動(dòng)了之后,基本上整車的主要技術(shù)指標(biāo)和大致的工程方案就確定的七七八八了。
確定了整車的技術(shù)指標(biāo)之后,性能團(tuán)隊(duì)和零部件工程師會(huì)一起將整車技術(shù)指標(biāo)分解到各個(gè)子系統(tǒng)和零部件上,制定出子系統(tǒng)和零部件的技術(shù)指標(biāo)。這個(gè)過程基本上就是新的一輪撕逼……
之后,性能工程師還得和零部件工程師一起開始產(chǎn)品的開發(fā),評估開發(fā)過程中的分析和試驗(yàn)的結(jié)果等等。
我們美好的愿望總是設(shè)計(jì)出來裝在一起就是完美的產(chǎn)品,然而這只是美好的愿望。英語里有句話叫Cat out of bag。意思是噩耗跑出來了,開發(fā)過程中每個(gè)袋子里都有一窩貓。有時(shí)候性能做不到,有時(shí)候交樣時(shí)間來不及,有時(shí)候冒出來意想不到的性能問題,有時(shí)候太貴了要降低要求來降低成本。這個(gè)時(shí)候就需要平衡各種工程方案,制定出補(bǔ)救計(jì)劃,甚至出設(shè)計(jì)變更來更改已經(jīng)簽發(fā)的整車技術(shù)指標(biāo)。
對整車性能工程師,在試驗(yàn)階段很重要的就是要在各輪工程樣車上進(jìn)行調(diào)試和驗(yàn)證。各家公司叫法不同,但是主要的階段都是這么幾個(gè):騾子車、軟模樣車、OTS樣車、PV樣車、NS樣車、S車。
在產(chǎn)品正式生產(chǎn)之前,一般來說各性能團(tuán)隊(duì)會(huì)完成所有性能的驗(yàn)證和開發(fā),提交最終的驗(yàn)證報(bào)告。不過對于車輛這個(gè)產(chǎn)品,最終還是要在實(shí)際客戶使用條件下來檢驗(yàn)性能狀態(tài)的。因此在車輛開發(fā)的各個(gè)階段,整車性能團(tuán)隊(duì)會(huì)組織多次試駕驗(yàn)收,并基于試駕中的反饋來進(jìn)行改進(jìn)。
除此之外,還會(huì)配合公關(guān)參加媒體試駕。一般車輛正式量產(chǎn)前的媒體試駕用車都需要整車性能團(tuán)隊(duì)檢驗(yàn)和翻修以達(dá)到設(shè)計(jì)狀態(tài)。我也參加過很多這種媒體活動(dòng),基本上都是負(fù)責(zé)在前面根據(jù)媒體老師的指令開車拍個(gè)動(dòng)態(tài)之類的,這個(gè)有些朋友應(yīng)該在媒體活動(dòng)時(shí)有過一面之緣。
Q.三電和內(nèi)燃機(jī)在控制響應(yīng)上有何定量的差別?
A.Brandon Lu:三電和內(nèi)燃機(jī)控制響應(yīng)上的差異太多了……如果具體到駕駛性上,電機(jī)的特性響應(yīng)很快,一上來就是最大扭矩,但是考慮到電池的放電。因此在駕駛性的設(shè)定上會(huì)更偏向小油門踏板是就提供較大的扭矩。另外由于大部分電動(dòng)車沒有換擋機(jī)構(gòu),因此加速過程會(huì)更線性。這是客戶直觀感受的部分。除此之外,電動(dòng)車控制的很大一部分工作量在能量分配上,而燃油車要考慮很多排放、駕駛質(zhì)量等等。
王曉鵬-動(dòng)總性能:三電響應(yīng)性的極限是光速,內(nèi)燃機(jī)的響應(yīng)性極限是音速,因?yàn)闆]有氣體會(huì)超音速移動(dòng)。
周文太-新能源車:發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)延遲120ms左右,電機(jī)20ms左右。
Q.未來整車協(xié)議有無可能部分開放,如果可以,能開放哪些,對主機(jī)廠有何影響?
A.Brandon Lu:目前我了解的情況,整車的協(xié)議十年內(nèi)都不大會(huì)開放給第三方開發(fā)者,但是會(huì)有一些SDK釋放給軟件開發(fā)者,基于這些SDK開發(fā)出的軟件是可以被整車廠集成進(jìn)云端軟件商店的。我理解的整車協(xié)議是Database、診斷通訊等直接接入整車的信號定義。現(xiàn)在的電子架構(gòu)一般都會(huì)通過Firewall隔離開底層的通訊和OBD接口。
Q.開發(fā)BEV的VD和開發(fā)傳統(tǒng)車VD有什么新的挑戰(zhàn),還有變成BEV之后有哪些指標(biāo)順帶變好了?
A.Brandon Lu:BEV由于要布置電池,因此首先對車身結(jié)構(gòu)的影響很大,在傳統(tǒng)架構(gòu)上直接加電池往往會(huì)犧牲車身的結(jié)構(gòu)剛度,導(dǎo)致車身一階彎曲模態(tài)的下降,這樣在Impact bump時(shí)會(huì)有Shake的現(xiàn)象,就是過減震坎時(shí)抖三抖,我開過的很多電動(dòng)車都有這個(gè)問題。
另一方面,由于電池、電機(jī)的重量分布,整車的重量分配會(huì)低于6/4,對于前驅(qū)車,會(huì)更偏向于中性轉(zhuǎn)向,這是比較不利的。有的解決方案是用前窄后寬的輪胎,所以偏重性能的電動(dòng)車做后驅(qū)或者四驅(qū)的比較多。另外電動(dòng)車用電子助力制動(dòng)的比較多,制動(dòng)時(shí)延遲比傳統(tǒng)車要大一些,這也是特斯拉之前爆出來的問題,后來通過OTA調(diào)整了一些標(biāo)定。車重的增加在一些舒適性的工況上會(huì)有好處,但是總體說來因?yàn)檐囍卦黾?,帶來的壞處更多?/span>
Q.何先生-Powertrain:電動(dòng)車整車駕駛性比燃油車內(nèi)容少吧。
A.Brandon Lu:少多了,我在電動(dòng)車上只要定義出踏板特性,基本就沒有什么大的問題了。
Q. 無往-駕駛體驗(yàn):自動(dòng)駕駛了,還需要駕駛體驗(yàn)的工程師嗎?
A.Brandon Lu:需要的,駕駛體驗(yàn)在電動(dòng)車上更多的工作是定義ARM。標(biāo)定ARM,在無人駕駛系統(tǒng)里,車輛的加速和制動(dòng)帶給客戶的主觀感受會(huì)更強(qiáng)烈,因?yàn)闆]有駕駛員的預(yù)期了。就是加速踏板vs 加速度的map。
如果開一些有ACC的車,會(huì)感覺很明顯,有的車加速減速更自然,有的就太激進(jìn),會(huì)讓人有踩剎車的沖動(dòng)。
周文太-新能源車:至少目前主流是單級主減 ,不需要換擋。不過純電動(dòng)起步的時(shí)候轉(zhuǎn)矩較大,加在整車彈性系統(tǒng)上應(yīng)該會(huì)有個(gè)振動(dòng)。
安昕-發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定:我倒是覺得,消費(fèi)者對發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)和平順性極為敏感,發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH問題大多出在催化器加熱階段。我標(biāo)的四缸機(jī)遇到的抱怨也基本都是這些。
Brandon Lu:沒錯(cuò),冷車啟動(dòng)時(shí)的問題很難處理。
Q.周文太-新能源車:為什么發(fā)動(dòng)機(jī)催化器加熱階段NVH不好處理呢?
A.Brandon Lu:那個(gè)時(shí)候有催化器快速起燃,扭矩波動(dòng)大,穩(wěn)態(tài)的問題都還好處理,這種瞬態(tài)的問題最難解決。而且,這個(gè)工況每次復(fù)現(xiàn)都得等車?yán)湎聛?,一天做不了幾次?/span>
王曉鵬-動(dòng)總性能:1.6T 的催化劑加熱過程確實(shí)抱怨超級多,同樣用在寶馬的同源N13,啟動(dòng)猶如拖拉機(jī)。B48文明多了,但是DS7上面那臺(tái)EP6 國6b做的優(yōu)化比較深入,我感覺比神龍的國6b 1.6T強(qiáng)不少。
周文太-新能源車:外界氣溫17~32時(shí)才啟用 ,多半就是為了過排放。
安昕- 發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定 :總的來說就是,排放要求優(yōu)先于其他所有,只要排放過,別的都可以先妥協(xié)。
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