大發汽車公司開發的全新DNGA平臺

【日】 飯塚英二　渡壁將晃　田喜孝　鶴川敏秀　川晃一

0 前言

全新的大發汽車公司全球架構（DNGA）平臺對其旗下的小型汽車進行了定位。就大發汽車公司設立該平臺的目標而言，其既追求“良好的燃油經濟性和低成本價位”，又追求“較高的安全性和可靠性”，并把“視覺、觸覺、乘坐舒適性”等主觀感知特性作為理想小型汽車的制造評價標準[1]。該平臺主要面向日本國內和其他新興國家市場，覆蓋了從微型汽車到小型汽車等車型領域（圖1），旨在更好滿足客戶的需求。

本文以2019年7月投放市場的第1級DNGA 平臺的Tanto車型為例，主要介紹了車輛平臺的構成[2]。

1 DNGA 新平臺

1.1 概要

大發汽車公司開發DNGA 平臺的基本理念是由最低價位的微型汽車來確定其商務模式，并使其車型的基本性能和價格方面優于全球平均水平。在此基礎上，大發汽車公司還需要考慮節省車型開發工時和周期，并以最少的開發費用和穩定的周期將車型產品投放至日本國內外市場。

新平臺的設計要求和目標如下：（1）立足于微型汽車和小型汽車，采用“一次性全部規劃”的通用化設計思想;（2）考慮“車輛未來發展”、“動力總成未來發展”、“技術進步和安全性提高”等3方面的發展;（3）在設計構想中融入“新四化”（CASE，即互聯（Connected）、自動駕駛（Autonomous）、共享（Shared）、電動化（Electric））理念。

1.2 一次性全部規劃與開發

傳統的平臺和開發速度很難快速適應未來新興汽車市場的“新四化”發展及激烈的競爭環境。因此，研究人員在對車型進行規劃時，需要從開發初期就考慮車型發動機和懸架的安裝位置、架構布置、落座位置等因素，并設定可實現通用化的尺寸、位置、性能及規格等方面。同時，研究人員需要對日本和新興國家市場進行一次性全部規劃，以大致相似的方法開發從微型汽車到小型汽車的所有車型，并兼顧高端品質和開發效率。研究人員將動力性能指標設定為：較好的穩定感和乘坐舒適性，并具有物超所值的特點。為了控制開發成本且兼顧汽車性能，研發人員需要在零基礎上將所有的構成要素進行全新開發（圖2）。

因此，一次性全部規劃和車輛技術開發需要同時進行，才能滿足從微型汽車到小型汽車的所有性能要求，并使不同車型之間的零部件共用率達到75%以上。

1.3 汽車未來的發展

傳統的汽車開發模式是將車體、懸架等模塊合為一體，而新平臺則是優先控制懸架的輸入力，通過優化車體骨架布置來實現對車輛輕量化和車輛剛度的提升。

1.3.1 全新開發的懸架結構

全新開發的懸架結構采用了全新的設計方案，以最優方式控制汽車的運動軌跡和來自于路面的輸入力（圖3、表1）。在此基礎上，研究人員通過降低車輛重心的方式，進一步減小滾動慣性（圖4）。

在全新的設計方案中，研究人員對車輛前懸架進行了以下調整：（1）降低前側傾中心高度;（2）增加前懸架防點頭變化率;（3）降低阿卡曼轉向比例;（4）減少主銷偏置距;（5）提高側傾角剛度;（6）減小彈性常數。同時，研究人員對車輛后懸架也作了以下調整：（1）采用傾斜襯套以減少側向力過度轉向;（2）變更后梁布置以增加側傾不足轉向;（3）使后減振器前傾;（4）提高側傾角剛度;（5）減小彈性常數。

研究人員通過減少底盤的零部件數，進一步優化了懸架的結構，與上一代車型相比，其質量大約減輕了10kg（圖5）。

1.3.2 全新開發的車身底盤結構

研究人員將來自于前懸架的輸入力與施加于后懸架的力進行了合理連接，提高了車輛剛度。此外，研究人員還通過優化結構、應用高強度鋼板材料、減輕質量來提高車輛剛度。通過采取以上措施，研究人員最終實現了開發目標，既滿足了車輛輕量化，又提高了車輛剛度（圖6、圖7、圖8、圖9）。

1.3.3 減輕車輛整體質量

研究人員對車輛懸架與車身底盤結構進行了優化，使各部位的板厚均處于最優狀態，同時削減了零部件的數量。為了提高車體上部鋼板強度，研究人員使用了大于440MPa的高強度鋼板材料，其強度較之前提高了約10%。此外，研究人員進一步優化了車輛外板和內板沖壓件的板厚（圖10），最終使車輛的整體質量比上一代車型減輕了80kg。

1.3.4 車輛的運動性能

在追求“安全、可靠、乘坐舒適性”設計理念的過程中，研究人員發現駕駛員在駕駛時容易出現疲勞駕駛。因此，研究人員需要關注駕駛員疲勞感中的“視覺疲勞”這一因素（圖11）。通過基礎研究，研究人員發現駕駛員出現視線模糊和頭部搖擺的現象會顯著影響并加重駕駛員的疲勞程度（圖12、圖13）[3]。研究人員通過提升車輛基本性能，使駕駛員的視線保持穩定，大幅度改善駕駛員的視線模糊現象。與上一代車型相比，全新開發的車輛將大幅減輕駕駛員的疲勞程度（圖14、圖15）。

2 未來發展

未來，DNGA 平臺新技術將應用于大發汽車公司旗下所有新車型的設計開發中。按照一次性全部規劃及開發效果來看，新車型的投放速度較較上一代車型相比提升了1.5倍。基于新平臺，大發汽車公司預計將在2025年前推出多款車型，同時將會依照各國的環保法規要求，推進小型汽車的電動化發展趨勢。

3 結語

本文介紹了由大發汽車公司開發，并適用于微型汽車到小型汽車的車型平臺。以第1級DNGA 平臺為契機，全新的DNGA 平臺覆蓋了微型汽車和小型汽車，并將逐步向新興國家市場推廣，隨著客戶需求的升級，未來的DNGA 平臺還將不斷升級。