乘用車系統級試驗驗證體系規劃建設方法研究及應用

李濤 盧海波 李開標

摘 要：文章論述了乘用車系統級試驗驗證體系規劃建設方法，包括總體規劃思路、體系構建、軟硬件建設過程等內容;建立了完善的懸架、車身等關鍵系統的試驗能力，并應用于傳祺系列車型的開發驗證，有效保障了傳祺品質。

關鍵詞：系統級;試驗驗證體系

中圖分類號：U461.99? 文獻標識碼：B? 文章編號：1671-7988（2020）13-142-03

Research and Application of Planning and Construction Method of System Level

Test and Verification System for Passenger Car

Li Tao， Lu Haibo， Li Kaibiao

（GAC Automotive Engineering Institute， Guangdong Gunagzhou 511434）

Abstract： This paper discusses the planning and construction method of system level test and verification system for passenger car， including general planning ideas， system construction， software and hardware construction process and so on. The test capability of key systems such as suspension and body is established and applied to the development and verification of trumpchi series， which effectively guarantees trumpchi quality.

Keywords： System level; Test system

CLC NO.： U461.99? Document Code： B? Article ID： 1671-7988（2020）13-142-03

前言

乘用車是當今制造業中最復雜的大規模批量生產的民用產品，且要求在長達10～20年的使用壽命周期內，在經歷風霜雪雨、嚴寒酷暑等惡劣環境后，依然保持良好的功能、性能及可靠性，全面充分的試驗驗證十分必要。

乘用車依據功能可以劃分為轎車、SUV、MPV等種類，但各種車型的主要系統卻大同小異，均包含車身、底盤、發動機等一級系統;一級系統下又包含了二級、三級系統，例如底盤包含懸架、傳動、制動、轉向等系統;這些系統的品質決定了整車的品質。

然而，目前國內汽車行業中主機廠主要對整車進行試驗驗證，供應商主要對零部件進行試驗驗證，處于中間的各系統卻沒有建立起完善的試驗體系。然而，“汽車試驗是一門技術性很強的工作，必須進行周密的計劃與組織，否則達不到預期的目的”[1]。例如，發動機系統及其零部件的試驗驗證項目數百項，需要耗費大量的人、財、物資源，很有必要進行系統的規劃、建設，才能對發動機的開發進行全面、充分的驗證。推而廣之，很有必要總結出一套通用的系統級試驗體系規劃方法，指導各系統的試驗驗證能力建設，并最終對乘用車產品開發涉及的各系統進行全面充分的驗證。

1 系統試驗體系規劃

1.1 規劃思路

在調查分析行業內各系統發展趨勢和試驗技術水平的基礎上，結合企業產品開發和技術創新規劃，建立整車、系統、零部件三級驗證能力。整車級系統試驗能力主要是搭載試驗，包括基本性能、耐久可靠性、環境適應性等試驗;系統級試驗能力主要包括系統的功能、性能、可靠性等臺架試驗，例如懸架系統的K&C特性、臺架強度&耐久等;零部件級試驗主要是對構成系統的零部件進行性能和可靠性測試。針對每個試驗項目，建立以設備設施為中心，試驗標準、試驗指南、測試理論、試驗數據庫等為輔助的試驗能力。

針對某些系統零部件級試驗繁多，主機廠除了影響安全、重要性能的試驗不可能全部自主開展;而各零部件供應商具有大量的試驗資源，主機廠在試驗能力體系規劃時可以一并納入，但不予建設，可節約大量建設成本。

1.2 體系構建

根據上述規劃思路，構建系統三級試驗體系（如圖1）。

2 能力建設

根據體系規劃相應的試驗設備設施及標準、指南等技術文件，如表1。

2.1 設備設施建設

根據上述規劃，將每一項工作納入每年試驗能力建設規劃，逐步實施。搭載的整車級試驗，其場地一般隨大型綜合試驗場一并建設或租用襄樊、海南等國內試驗場;系統零部件一般由多個供應商供應，由主機廠集成，所以主機廠需要重點建設系統級的試驗設備;而對于零部件級的試驗能力，各供應商處一般都比較齊全，主機廠只需對影響安全、重要性能的試驗能力進行建設，例如影響操穩性能的彈性元件，需要建設彈性體試驗臺、減振器性能試驗臺、螺旋彈簧剛度試驗臺等。

對于投資額較大的設備設施，其建設流程如圖2;如臺車碰撞試驗系統、軸耦合道路模擬試驗系統等大型試驗設備的建設，投資額均高達千萬元級，從預研到終驗收周期長達兩年左右。

2.2 軟能力建設

在建設硬件設備設施的同時，還需要建立相應的試驗標準、試驗指南，并學習相關的試驗理論，才能發揮花費大量資金和精力建設的硬件設備設施的潛力;值得一提的是，標準、指南等技術資料可以通過合作、購買等方式獲取，但試驗理論、試驗經驗的掌握和積累卻需要大量的學習和總結;如果不能精通試驗理論，就只能一知半解，不利于試驗技術的創新和能力提升。

此外，試驗設備設施建成之后，運營需要建立符合乘用車產品開發、技術創新的管理體系;對于大型復雜試驗設備設施，制定相應的操作手冊和規章制度，建立完善的維保能力。

3 建設方法應用

基于上述系統級試驗體系規劃建設方法，逐步建立了完善的懸架、車身等關鍵系統的試驗能力，已成功應用于傳祺系列車型各系統的試驗驗證，有效保障了各系統的功能、性能和可靠性，取得了良好的經濟社會效益。此處以懸架系統試驗驗證體系簡介建設方法應用情況。

整車級懸架系統試驗能力主要是搭載試驗，包括綜合耐久、高強度耐久、用戶道路適應性、操縱穩定性、平順性等試驗。系統級試驗能力主要包括KC特性、靜強度、抗沖擊強度、耐久可靠性等試驗。

零部件級試驗主要是對減振器、彈性元件、導向機構等零部件進行性能和可靠性測試。懸架系統零部件級試驗繁多，絕大部分由供應商實施，主機廠選擇重要性較高的試驗即可，如影響操縱穩定性的彈性元件動靜剛度、影響行車安全的結構件疲勞強度等。針對各車型平臺懸架導向機構零部件尺寸、形狀各式各樣，受載歷程也千差萬別，需要建立柔性的試驗平臺，以節約試驗成本，縮短試驗周期。

參考文獻

[1] 付百學，紀峻嶺，等.汽車試驗技術[M].北京：北京理工大學出版社， 2007.

[2] 郭孔輝，黃朝勝，等. GB/T 6323-2014汽車操縱穩定性試驗方法[S].