乘用车系统级试验验证体系规划建设方法研究及应用

李涛 卢海波 李开标

摘 要：文章论述了乘用车系统级试验验证体系规划建设方法，包括总体规划思路、体系构建、软硬件建设过程等内容;建立了完善的悬架、车身等关键系统的试验能力，并应用于传祺系列车型的开发验证，有效保障了传祺品质。

关键词：系统级;试验验证体系

中图分类号：U461.99  文献标识码：B  文章编号：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

乘用車是当今制造业中最复杂的大规模批量生产的民用产品，且要求在长达10～20年的使用寿命周期内，在经历风霜雪雨、严寒酷暑等恶劣环境后，依然保持良好的功能、性能及可靠性，全面充分的试验验证十分必要。

乘用车依据功能可以划分为轿车、SUV、MPV等种类，但各种车型的主要系统却大同小异，均包含车身、底盘、发动机等一级系统;一级系统下又包含了二级、三级系统，例如底盘包含悬架、传动、制动、转向等系统;这些系统的品质决定了整车的品质。

然而，目前国内汽车行业中主机厂主要对整车进行试验验证，供应商主要对零部件进行试验验证，处于中间的各系统却没有建立起完善的试验体系。然而，“汽车试验是一门技术性很强的工作，必须进行周密的计划与组织，否则达不到预期的目的”[1]。例如，发动机系统及其零部件的试验验证项目数百项，需要耗费大量的人、财、物资源，很有必要进行系统的规划、建设，才能对发动机的开发进行全面、充分的验证。推而广之，很有必要总结出一套通用的系统级试验体系规划方法，指导各系统的试验验证能力建设，并最终对乘用车产品开发涉及的各系统进行全面充分的验证。

1 系统试验体系规划

1.1 规划思路

在调查分析行业内各系统发展趋势和试验技术水平的基础上，结合企业产品开发和技术创新规划，建立整车、系统、零部件三级验证能力。整车级系统试验能力主要是搭载试验，包括基本性能、耐久可靠性、环境适应性等试验;系统级试验能力主要包括系统的功能、性能、可靠性等台架试验，例如悬架系统的K&C特性、台架强度&耐久等;零部件级试验主要是对构成系统的零部件进行性能和可靠性测试。针对每个试验项目，建立以设备设施为中心，试验标准、试验指南、测试理论、试验数据库等为辅助的试验能力。

针对某些系统零部件级试验繁多，主机厂除了影响安全、重要性能的试验不可能全部自主开展;而各零部件供应商具有大量的试验资源，主机厂在试验能力体系规划时可以一并纳入，但不予建设，可节约大量建设成本。

1.2 体系构建

根据上述规划思路，构建系统三级试验体系（如图1）。

2 能力建设

根据体系规划相应的试验设备设施及标准、指南等技术文件，如表1。

2.1 设备设施建设

根据上述规划，将每一项工作纳入每年试验能力建设规划，逐步实施。搭载的整车级试验，其场地一般随大型综合试验场一并建设或租用襄樊、海南等国内试验场;系统零部件一般由多个供应商供应，由主机厂集成，所以主机厂需要重点建设系统级的试验设备;而对于零部件级的试验能力，各供应商处一般都比较齐全，主机厂只需对影响安全、重要性能的试验能力进行建设，例如影响操稳性能的弹性元件，需要建设弹性体试验台、减振器性能试验台、螺旋弹簧刚度试验台等。

对于投资额较大的设备设施，其建设流程如图2;如台车碰撞试验系统、轴耦合道路模拟试验系统等大型试验设备的建设，投资额均高达千万元级，从预研到终验收周期长达两年左右。

2.2 软能力建设

在建设硬件设备设施的同时，还需要建立相应的试验标准、试验指南，并学习相关的试验理论，才能发挥花费大量资金和精力建设的硬件设备设施的潜力;值得一提的是，标准、指南等技术资料可以通过合作、购买等方式获取，但试验理论、试验经验的掌握和积累却需要大量的学习和总结;如果不能精通试验理论，就只能一知半解，不利于试验技术的创新和能力提升。

此外，试验设备设施建成之后，运营需要建立符合乘用车产品开发、技术创新的管理体系;对于大型复杂试验设备设施，制定相应的操作手册和规章制度，建立完善的维保能力。

3 建设方法应用

基于上述系统级试验体系规划建设方法，逐步建立了完善的悬架、车身等关键系统的试验能力，已成功应用于传祺系列车型各系统的试验验证，有效保障了各系统的功能、性能和可靠性，取得了良好的经济社会效益。此处以悬架系统试验验证体系简介建设方法应用情况。

整车级悬架系统试验能力主要是搭载试验，包括综合耐久、高强度耐久、用户道路适应性、操纵稳定性、平顺性等试验。系统级试验能力主要包括KC特性、静强度、抗冲击强度、耐久可靠性等试验。

零部件级试验主要是对减振器、弹性元件、导向机构等零部件进行性能和可靠性测试。悬架系统零部件级试验繁多，绝大部分由供应商实施，主机厂选择重要性较高的试验即可，如影响操纵稳定性的弹性元件动静刚度、影响行车安全的结构件疲劳强度等。针对各车型平台悬架导向机构零部件尺寸、形状各式各样，受载历程也千差万别，需要建立柔性的试验平台，以节约试验成本，缩短试验周期。

参考文献

[1] 付百学，纪峻岭，等.汽车试验技术[M].北京：北京理工大学出版社， 2007.

[2] 郭孔辉，黄朝胜，等. GB/T 6323-2014汽车操纵稳定性试验方法[S].