插混汽車整車性能集成管理辦法

摘 要：經過近幾年純電車和燃油車的競爭發展，當前國內市場表現最好還是插混汽車，因為它既免去了純電車續航焦慮，同時也提供了電車的駕乘體驗和經濟性。隨著汽車日益發展以及客戶感知能力提升，對于整車性能要求日趨增強，且插混汽車集合了純電和燃油雙向性能。基于插混汽車的流行趨勢和客戶感知，本文以整車性能集成管理為中心，對插混汽車性能開發進行有效管控。

關鍵詞：插混汽車 整車性能集成管理 目標管控

1 緒論

隨著近些年市場客戶的感知成熟度提高，并且市場上國產和非國產品牌力差距進一步縮小，越來越多的客戶更注重對整車性能體驗，而非一味追求品牌。新能源進入到汽車行業，并經過幾年時間的洗滌，我們可以發現在混動汽車，特別是插電混動占據大半壁新能源市場。隨著新能源汽車行業越來越卷，各廠商對產品的性能/硬件/價格/功能都進行了充分競爭，所以在有限的成本和競品打壓下，如何通過整車性能管理，平衡各性能之間表現，讓客戶有更加舒適的感知就顯得尤為重要。

2 插混整車性能集成概述

插混汽車綜合純電和燃油性能，它的特殊性同時兼備兩者的性能，滿足項目管理“既要還要”的要求。性能，簡言之的意思是用戶能實際體驗到汽車表現，所以緊密關系著用戶期望值和滿意程度。燃油和純電共性方面主要是持續性/動態性/舒適性/安全性，這性能不同點在于燃油車擁有發動機和變速器以及排氣系統，由于發動機本體噪聲/排氣噪聲/換擋機構噪聲一直存在，降低用戶感知抱怨就需要動力NVH方面投入更多的技術支持。另外因發動機工作原理，在高海拔氧氣稀薄地區需要進行特定標定保證動力響應和噪音控制。純電車型用三電（電機/電控/電池）替代燃油車的動力系統，在NVH有天然優勢，僅需控制好風/路/電機噪聲，另外電池具有高壓特性，高壓安全是純電獨有性。純電發展拓展了能量管理性能提升，首先充放電性能，特別是充電性能，充電時間長短直接影響用戶選擇因素之一，放電性進一步拓展了用戶野外使用場景。其次是能耗，這在純電車型上顯得尤為重要，當電池容量一樣的情況下，能耗越低就意味著續航越長，續航也是用戶購車因素之一。影響能耗的因素很多，大致分為高壓能耗，低壓能耗，風阻（空氣動力學）和輪胎滾阻。最后是能量策略，電池SOC的限定，溫度限定，電機扭矩的輸入輸出等這些策略將影響著用戶的駕駛體驗。

詳情分類見圖1：藍色圈代表燃油車重點關注性能：VD/NVH//主被動安全/人機工程/異響/空調熱管理/環境適應性/堅固性/耐久/功能適應性/水管理/駕駛性，以及特有的動力NVH/排放/高原適應性。綠色圈代表純電重點關注的性能，除共有的外，更加強調能量管理，涉及性能經濟性/空氣動力學/功耗/高壓安全。紅色圈代表著插混汽車集合了純電和燃油的性能，其中最難的點還是能量管理，因為其涉及發動機/電池/電機/電控等多方限制，以及發動機變速器的介入型式的影響。比如增程/單檔/多檔的驅動型式，電機的配置。對于發動機何時介入/怎么介入（直驅/發電）電機合適介入都是難點，需要一步一步，一個一個工況的進行標定需求最優解。

最后隨著智能化的進步，現在整車越來越智能，包括智能座艙、智能駕駛，智能底盤，其整車的應用場景越來越廣泛，也越來越智能。功能體驗的評測也顯得尤為重要，在部分整車企業中其評測職能也歸屬于整車性能集成范圍內。

所以插混汽車，尤其是發動機可直驅完全綜合了純電和燃油車型所有性能，在其性能管理和平衡顯得尤其復雜和重要。

3 插混汽車整車性能開發流程

3.1 產品定義階段

項目預研和立項定義產品策略方向，其中包括造型設計/充電續航/空間舒適/駕駛性能/PQ質量/智能空間/智能駕駛/健康安全/成本，通過對核心競品的詳細評測，一方面驗證策略方向的正確性，另一方面通過商品性目標把產品策略轉化為工程語言。下一步是通過整車性能目標（VDS）分解承接商品性目標，VDS確認后繼續分解到零部件性能目標（SDS）。最終從產品策略到零部件目標形成閉環。

見圖2，從產品策略定義經過一步一步地分解，最終是靠零部件性能（SDS）進行實現。在這個過程中，由于經過多輪不同團隊的分解和承接，我們需要由上至下進行檢查驗收。產品定義驗收商品性目標，確保其符合產品屬性定義（PAP），商品性團隊向上要論證核心競品是否合理，向下驗收VDS是否符合商品性目標以及偏向的風格，性能集成團隊向上論證目標合理性（比如超過平臺帶寬等），向下驗收SDS符合其目標。這里特別注意SDS是由軟硬件工程師進行承接，我們需要時刻檢查他們對供應商發送的技術工程文件是否滿足SDS需求，此時就需要整車性能經理將各零件的線上簽約流程一個性能不漏地分發給相應性能工程師進行審批。

在VDS/SDS制定中需要特別注意性能平衡，團隊達成一致，避免冗余設計。比如一味地注重NVH，導致VD/輕量化目標難以落地；另外在產品定義場景過程也需要充分評估性能需求避免用戶體驗感差，比如輕越野場景，我們需要評估使用工況來確定通過角、離地高度等，以及駕駛性能，再比如現在最多的零座椅場景，通過座椅舒適性中各種人體角度/空間尺寸/功能體驗等方面確保產品力。

3.2 項目數據階段

隨著造型CAS以及各硬件數據的發布，需要針對性數據檢查和數據仿真分析，以確保滿足VDS目標。這里著重強調數據仿真分析，仿真分析分為一維仿真和三維仿真。

涉及一維仿真主要是空調熱管理中對于液體的流量/壓力/溫度，以及壓縮機/水泵/風扇的轉速/功率需求。另外就是動力經濟性中的百公里加速/各種續航/油電耗。插混汽車有熱源發動機，但同時又有電機電池升降溫需求，綜合考慮需求，是否增加PTC。

涉及三維仿真有CFD/熱害/NVH/安全/強度耐久/VD，插混涉及純電續航，對于CFD中的風阻較于油車更為注重。另外需要注意每輪數據迭代的時間要求，一輪完整仿真包括方案落地至少需要10周，所以當數據迭代周期不足時需要及時上報風險，申請延期或者增加人力投入。

數據階段肯定會伴隨著硬件技術指標下發和定點評審，所以要及時檢查核對技術文件，確保其滿足SDS要求。

3.3 項目樣車階段

樣車一般分為三個階段之后SOP，然后開始爬坡。但在樣車生產前，一般動力系統（發動機/電機）會快整車一個節拍以上。所以插混汽車就需要同時關注發動機和電機的臺架NVH以及懸置動態剛度等。第一階段樣車中：

VD：首輪調校以及輪胎選型；

NVH：懸置/排氣/空調/路噪調校；

空調熱管理：摸底季節路試和環境倉；

駕駛動力經濟性：催化器選型/排放摸底/季節標定；

安全：開發試驗測試和SRS數據采集；

強度耐久：強度和耐久試驗。在耐久試驗完成后應立即組織各性能模塊對車輛進行性能主觀評測，確保性能穩定性；

第二階段樣車側重于性能調校驗收以及三高測試，長距離復雜環境路試。第三階段樣車側重于性能一致性驗收。

在樣車階段整車性能管理中要提前規劃聯調計劃（見圖3），三高和季節標定都涉及多個性能，VD要做高低附/干濕地，NVH要做高低溫和高海拔，空調高低溫/高海拔/夏秋季，駕駛性同樣需要三高和季節標定。所以前期一定要做好聯調計劃，其作用一方面更大程度上實現車輛共用，減少樣車需求，降低項目成本；另一方面實行集中管理，降低環境風險，提高項目資源利用率（備件/人員）等；最后就是方便決策，性能往往是沖突的，特別是VDamp;NVH，空調amp;NVH，駕駛性amp;經濟性它們往往是相悖的，需要決策平衡，這樣集中聯調就可以在一次試駕活動中完成決策。

4 插混汽車整車性能管理辦法

4.1 目標管理

承接項目產品力定義目標，需要對目標合理性進行系統性的解析，對不和理項質疑并打和，明確各自性能在哪些方面超過競品。或者風格偏向于哪個競品。目標一旦確定不允許輕易變更，變更需要走變更流程得到項目領導同意。

4.2 達成路徑及風險管理

當目標設定完成后，各性能板塊需要結合項目系統選型進行風險識別，以及目標達成的系統要求。對于風險問題及時上報項目，運用專家/管理層力量及時完成風險方案落地。另外需要注意各性能之間是相互影響的，比如NVH和VD對副車架橡膠襯套剛度要求不同，駕駛性參數受輕量化/風阻/滾阻的影響，所以風險往往是串聯關系。另外各性能平衡的決策也是重點，綜合周期/成本/冗余/感知程度/售后反饋等系統性考慮。

4.3 性能計劃管理

以項目開發計劃為主線，充分考慮數據仿真，試驗標定，以及驗收周期，制定好二級開發計劃進行整體管控。同時需要組織各性能模塊針對開發計劃進行三級計劃的制定。二級計劃是框架，便于交付項目進行大體管控，三級計劃詳細更便于性能管理進度，另外在三級計劃制定的同時需進行聯調計劃打和，以避免出現對硬件提出不同要求，另一方面是整合測試資源，起到節約的作用。

4.4 性能問題管理

數據仿真/模型評審/樣車評測等活動發現的問題需要借助平臺進行系統性管理，拒絕線下管理，因為性能問題往往需要硬軟件工程師進行變更解決。我們往往按照每日例會對重點問題進行結果跟蹤，特別是各階段樣車，周期是非常緊張的，需要快速解決驗證以支持硬件工程師設計以及樣件支持下階段。

4.5 節點評審性能管理

結合項目評審節點進行性能各階段驗收管理，需確保當前無任何開放問題，所有問題均有通過驗證的方案。性能參數滿足當前目標值或有效解決方案。另外一致性也是階段評審交付的關鍵項。

5 結語

本文表述了插混車型整車性能集成開發路徑和管理辦法，其綜合純電和燃油車型整車性能條目，融合了三電和發動機的綜合性能。整體性能集成開發和管理緊貼項目開發進度，對于混動車型性能集成管理有一定指導意義。

參考文獻：

[1]韋慧紅.純電車型整車性能集成探究[J].時代汽車，2023.

[2]陳錦霞.汽車空調技術[J].汽車實用技術，2019.

[3]程源.汽車性能開發及整車性能集成與管控[J].汽車工業研究，2020.

[4]劉正眉.全周期整車性能開發及優化研究[J].汽車與配件，2019.