宇通郭耀华：悬架技术研发立足整车核心属性需求，才会有未来
时间: 2019-04-26 10:29
来源: 汽车总站
作者: sun
商用车作为中国汽车工业最早进行重点突破的产品领域，目前已拥有较为完善的产业体系。但随着对外市场开放以及高端化转型进程的加快，商用车产业的自主关键核心零部件的供应配套建设仍相对落后。为了促进商用车产业的健康快速发展及核心零部件的配套研发，2019年4月23日在扬州会展中心举办了“《中国商用车悬架产业发展报告（2019）》蓝皮书发布会暨2019年中国商用车及悬架产业发展研讨会”，会上郑州宇通客车股份有限公司技术研究部部长郭耀华做了主题演讲，以下为演讲实录。
尊敬的何部长，付理事长，各位领导，各位专家，我是来自郑州宇通客车技术研究部的郭耀华，非常荣幸能够参加今天的研讨会，接下来我想把宇通客车在客车悬架研发方面的概况，包括我们在做悬架新技术创新和产业化方面的一些体会，给各位领导和专家汇报一下，请大家批评指证。
主要分这么几部分，第一部分简单介绍一下宇通在技术研发方面的软硬件实力，第二部分介绍一下我们典型的悬架产品，当然这里面重点会介绍一下空气悬架产品，第三部分就是围绕着当前客车的产品升级，包括需求升级和市场疑难问题等，另外围绕着当前新技术的发展趋势，包括刚才几位领导也讲到的，在“四化”的这种技术发展趋势下，在悬架上应该如何落地?如何转型?才能够更好地支撑我们产品的创新，提升竞争力，关于这方面的工作，在第三部分会有一个汇报。第四部分就是宇通作为一个主机厂，每年都会围绕产品核心的属性去做第三方的调研，通过市场角度看一看我们悬架产品的新技术创新，在市场和客户需求层面是什么样的表现。最后一部分，因为我个人的研究方向是车辆动力学与智能控制，求学期间、包括在创业公司的7年做了很多车辆动力学包括智能悬架、整车集成控制等方面较为前瞻的理论研究和实践。从2013年来到宇通，转眼将近6年了，在宇通围绕着新技术发展趋势和市场需求，系统的开展车辆新技术的规划、开发和产业化的工作，部分新技术已经量产并产业化应用，有一些心得和体会借此机会跟各位专家交流一下。
第一部分，宇通技术研发团队首先是隶属于国家级的技术中心，我们现在的试验室是国家认可的实验室(CNAS)，下设国家电动客车电控安全与控制工程中心和河南省客车技术院士工作站等国家级、省部级研究机构。近些年来也获得国际、国家、省部级的奖励。当前宇通技术中心汇聚了一批中高端的人才和高技能人才，目前整个技术人员数量大概是3000多人。研发投入平均算来应该是3%以上，近几年的数据大概是4-5%左右。在硬件方面，宇通试验中心拥有各类先进的实验设备大概有200余套，实验能力涵盖了我们整车的所有关键属性，如安全、节能、舒适、环保，另外也包含新能源、轻量化、智能化等核心领域。在悬架方面，这是一个底盘，也包括悬架关键零部件的强度、刚度、疲劳耐久的试验机，这个试验机可以根据工况需求进行定制化试验。
第二部分，宇通具备自主悬架开发能力，目前悬架产品平台可以从2.2吨轻型客车一直到13吨的大型客车全覆盖，包含的产品有钢性桥的非独立悬架和独立悬架，并且应用于各种车型，每年为宇通客车提供4.5万套的悬架系统，产品拥有自主知识产权。这个是我们现在用得比较多一个单纵臂的空气悬架，结构比较简单，性价比高，从K&C分析上来看，在车辆整个车轮跳动范围之内，外倾角和前束角变化比较合理。这是比较常用的四连杆前悬架结构，目前用在10米到12米的低地板、二极踏步公交车，四连杆布置相对比较灵活，同时车轮定位参数调整起来空间比较大。这几款就是后悬架，大家可能也比较熟悉，一个是C型托架的空气悬架，另外一个直臂式空气悬架，主要用在7-8米公交车，包括9-10米公路车的后悬架。
下面就是独悬的产品，现在随着客车产品对乘坐舒适性要求越来越高，传统客车前悬架独立化的趋势越来越明显，另外，随着纯电动客车的发展，分布式驱动已成为趋势，客车后悬架独立化的趋势也是比较明显。这是一个比较典型的客车前独立悬架，一个是螺簧式独立悬架，这个是扭杆弹簧式的独立悬架。这个是6-11米公路车的独立悬架，也是双横臂的结构形式。右边和我们乘用车的这种双横臂悬架还是比较相似的。左边这种形式主要用在轻型客车，右边是用在整备质量比较大的公路车。这个是用在客车前悬的悬架，左边是标准的地板，带一级或者两级踏车;这个是我们为分布式驱动产品开发的独立悬架，这个产品轴荷比可以实现1：1，前后悬都可以使用这种独悬的结构，目前簧上和簧下的质量比可以控制到8：1，平顺性也非常好。
接下来介绍一下我们在悬架新技术研发方面一些工作，刚才有老师也提到了互联悬架，基于液压互联抗侧倾原理，我们与合肥工大的张农教授联合开发了协同控制悬架系统，这个技术核心的价值点在于提升车辆的抗侧倾性能，这套悬架已经研发成功，现在云南、贵州等地的景区旅游车上开始推广应用。这套悬架系统极限工况下，车体侧倾角减少50%以上，弯道通行速度提高了20km/h，车体过弯的时候非常平稳，随后会有一个视频跟大家分享。
空气悬架虽然说比钢板弹簧悬架有优势，但在客户需求升级的背景下，通过市场调研，客户对操纵稳定性越来越关注，有些客户要求操纵好，平顺性也要好，传统空气悬架这种结构可能也很难以实施。这是我们两年前尝试做的电控悬架，刚度分两级调整，减振器阻尼也分两级调整，分运动模式和舒适模式，在这种舒适模式状态下客观评价的垂向加速度加权均方根值可以相比降低2-3个分贝，客户乘坐体验改善还是比较明显的，现在也在我们一些大型公路产品上开始批量应用。
接下来说说板簧悬架，其实板簧在现实当中产品性能和市场需求间的矛盾还是比较突出的，板簧产品一方面提高舒适性，另外一方面还要轻量化，提高可靠性，这是一个行业难题，如果不从材料上做进一步的突破，很难解决这个问题。我们现在和东北大学在板簧钢的材料方面进行合作，同时也结合一些钢厂包括板簧厂做一些尝试，希望开发出接近1900MPa的超高强度板簧，在板簧刚度能够满足平顺性要求的前提下，寿命同时还能够提高，这个工作正在开展。
第四部分说一说我们悬架产品的性能表现。因为我们每年会组织第三方的调研机构对国内外的产品开展第三方调研，这个调研结果会反映到产品的关键属性上，这是我们统计的2018年的一个调研结果，从主观和客观数据上来看，整车操纵稳定性、平顺性还是具备明显的优势。
最后我简单说一下对未来悬架技术的展望。刚才很多领导都提到“四化”，但是我认为在“四化”背景下如何把“四化”的技术成果实实在在的落地，是一个更有意义的话题。汽车不管是商用车还是乘用车作为一种交通工具，我想“零事故”，零伤亡的安全愿景，“零排放”的环保诉求，还有更加舒适，更加便捷的乘坐体验是交通工具的终极价值。正是围绕这么一个终极价值，在“四化”发展技术趋势下，悬架技术有了一个非常好的发展契机。汽车从产生发展至今已经有130多年历史了，悬架技术也发生了一些革新，但我认为总体变革不是太大。当前到了悬架技术非常好的突破契机，悬架从被动的悬架结构到半主动、主动这还是一个单体的智能，我认为未来悬架技术由个体智能向群能智能发展也有广阔的空间。通过不断融合多传感的信息技术，充分应用V2X的技术手段，首先我们当前半主动或者主动悬架将会持续有突破，在未来智能悬架系统为智能驾驶时代美好出行将会提供一个非常重要的技术保障，这是第一方面。
另外，我认为悬架技术的这种创新首先必须立足整车核心属性的需求，才会有未来。我刚才茶歇期间跟东升的刘董事长还在沟通，宇通做为东升横向稳定杆产品的大客户，我们现在实际存在的问题是什么?我们也会在实车匹配过程当中要求要做很多的样件，因为要做整车的匹配工作，如果说我们零部件厂能够在做零部件的同时立足整车的核心属性，把你的手往整车方向再伸一伸，双方均会有更多的改进空间。
立足整车核心属性需求，紧跟产业技术发展趋势，在新的历史阶段，悬架作为车辆的关键核心技术，必然将在汽车电动化、智能化和网联合化进程中发挥越来越重要的作用。我的分享完毕，谢谢大家。
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商用车作为中国汽车工业最早进行重点突破的产品领域，目前已拥有较为完善的产业体系。但随着对外市场开放以及高端化转型进程的加快，商用车产业的自主关键核心零部件的供应配套建设仍相对落后。为了促进商用车产业的健康快速发展及核心零部件的配套研发，2019年4月23日在扬州会展中心举办了“《中国商用车悬架产业发展报告（2019）》蓝皮书发布会暨2019年中国商用车及悬架产业发展研讨会”，会上郑州宇通客车股份有限公司技术研究部部长郭耀华做了主题演讲，以下为演讲实录。
尊敬的何部长，付理事长，各位领导，各位专家，我是来自郑州宇通客车技术研究部的郭耀华，非常荣幸能够参加今天的研讨会，接下来我想把宇通客车在客车悬架研发方面的概况，包括我们在做悬架新技术创新和产业化方面的一些体会，给各位领导和专家汇报一下，请大家批评指证。 主要分这么几部分，第一部分简单介绍一下宇通在技术研发方面的软硬件实力，第二部分介绍一下我们典型的悬架产品，当然这里面重点会介绍一下空气悬架产品，第三部分就是围绕着当前客车的产品升级，包括需求升级和市场疑难问题等，另外围绕着当前新技术的发展趋势，包括刚才几位领导也讲到的，在“四化”的这种技术发展趋势下，在悬架上应该如何落地?如何转型?才能够更好地支撑我们产品的创新，提升竞争力，关于这方面的工作，在第三部分会有一个汇报。第四部分就是宇通作为一个主机厂，每年都会围绕产品核心的属性去做第三方的调研，通过市场角度看一看我们悬架产品的新技术创新，在市场和客户需求层面是什么样的表现。最后一部分，因为我个人的研究方向是车辆动力学与智能控制，求学期间、包括在创业公司的7年做了很多车辆动力学包括智能悬架、整车集成控制等方面较为前瞻的理论研究和实践。从2013年来到宇通，转眼将近6年了，在宇通围绕着新技术发展趋势和市场需求，系统的开展车辆新技术的规划、开发和产业化的工作，部分新技术已经量产并产业化应用，有一些心得和体会借此机会跟各位专家交流一下。 第一部分，宇通技术研发团队首先是隶属于国家级的技术中心，我们现在的试验室是国家认可的实验室(CNAS)，下设国家电动客车电控安全与控制工程中心和河南省客车技术院士工作站等国家级、省部级研究机构。近些年来也获得国际、国家、省部级的奖励。当前宇通技术中心汇聚了一批中高端的人才和高技能人才，目前整个技术人员数量大概是3000多人。研发投入平均算来应该是3%以上，近几年的数据大概是4-5%左右。在硬件方面，宇通试验中心拥有各类先进的实验设备大概有200余套，实验能力涵盖了我们整车的所有关键属性，如安全、节能、舒适、环保，另外也包含新能源、轻量化、智能化等核心领域。在悬架方面，这是一个底盘，也包括悬架关键零部件的强度、刚度、疲劳耐久的试验机，这个试验机可以根据工况需求进行定制化试验。 第二部分，宇通具备自主悬架开发能力，目前悬架产品平台可以从2.2吨轻型客车一直到13吨的大型客车全覆盖，包含的产品有钢性桥的非独立悬架和独立悬架，并且应用于各种车型，每年为宇通客车提供4.5万套的悬架系统，产品拥有自主知识产权。这个是我们现在用得比较多一个单纵臂的空气悬架，结构比较简单，性价比高，从K&C分析上来看，在车辆整个车轮跳动范围之内，外倾角和前束角变化比较合理。这是比较常用的四连杆前悬架结构，目前用在10米到12米的低地板、二极踏步公交车，四连杆布置相对比较灵活，同时车轮定位参数调整起来空间比较大。这几款就是后悬架，大家可能也比较熟悉，一个是C型托架的空气悬架，另外一个直臂式空气悬架，主要用在7-8米公交车，包括9-10米公路车的后悬架。 下面就是独悬的产品，现在随着客车产品对乘坐舒适性要求越来越高，传统客车前悬架独立化的趋势越来越明显，另外，随着纯电动客车的发展，分布式驱动已成为趋势，客车后悬架独立化的趋势也是比较明显。这是一个比较典型的客车前独立悬架，一个是螺簧式独立悬架，这个是扭杆弹簧式的独立悬架。这个是6-11米公路车的独立悬架，也是双横臂的结构形式。右边和我们乘用车的这种双横臂悬架还是比较相似的。左边这种形式主要用在轻型客车，右边是用在整备质量比较大的公路车。这个是用在客车前悬的悬架，左边是标准的地板，带一级或者两级踏车;这个是我们为分布式驱动产品开发的独立悬架，这个产品轴荷比可以实现1：1，前后悬都可以使用这种独悬的结构，目前簧上和簧下的质量比可以控制到8：1，平顺性也非常好。 接下来介绍一下我们在悬架新技术研发方面一些工作，刚才有老师也提到了互联悬架，基于液压互联抗侧倾原理，我们与合肥工大的张农教授联合开发了协同控制悬架系统，这个技术核心的价值点在于提升车辆的抗侧倾性能，这套悬架已经研发成功，现在云南、贵州等地的景区旅游车上开始推广应用。这套悬架系统极限工况下，车体侧倾角减少50%以上，弯道通行速度提高了20km/h，车体过弯的时候非常平稳，随后会有一个视频跟大家分享。 空气悬架虽然说比钢板弹簧悬架有优势，但在客户需求升级的背景下，通过市场调研，客户对操纵稳定性越来越关注，有些客户要求操纵好，平顺性也要好，传统空气悬架这种结构可能也很难以实施。这是我们两年前尝试做的电控悬架，刚度分两级调整，减振器阻尼也分两级调整，分运动模式和舒适模式，在这种舒适模式状态下客观评价的垂向加速度加权均方根值可以相比降低2-3个分贝，客户乘坐体验改善还是比较明显的，现在也在我们一些大型公路产品上开始批量应用。 接下来说说板簧悬架，其实板簧在现实当中产品性能和市场需求间的矛盾还是比较突出的，板簧产品一方面提高舒适性，另外一方面还要轻量化，提高可靠性，这是一个行业难题，如果不从材料上做进一步的突破，很难解决这个问题。我们现在和东北大学在板簧钢的材料方面进行合作，同时也结合一些钢厂包括板簧厂做一些尝试，希望开发出接近1900MPa的超高强度板簧，在板簧刚度能够满足平顺性要求的前提下，寿命同时还能够提高，这个工作正在开展。 第四部分说一说我们悬架产品的性能表现。因为我们每年会组织第三方的调研机构对国内外的产品开展第三方调研，这个调研结果会反映到产品的关键属性上，这是我们统计的2018年的一个调研结果，从主观和客观数据上来看，整车操纵稳定性、平顺性还是具备明显的优势。 最后我简单说一下对未来悬架技术的展望。刚才很多领导都提到“四化”，但是我认为在“四化”背景下如何把“四化”的技术成果实实在在的落地，是一个更有意义的话题。汽车不管是商用车还是乘用车作为一种交通工具，我想“零事故”，零伤亡的安全愿景，“零排放”的环保诉求，还有更加舒适，更加便捷的乘坐体验是交通工具的终极价值。正是围绕这么一个终极价值，在“四化”发展技术趋势下，悬架技术有了一个非常好的发展契机。汽车从产生发展至今已经有130多年历史了，悬架技术也发生了一些革新，但我认为总体变革不是太大。当前到了悬架技术非常好的突破契机，悬架从被动的悬架结构到半主动、主动这还是一个单体的智能，我认为未来悬架技术由个体智能向群能智能发展也有广阔的空间。通过不断融合多传感的信息技术，充分应用V2X的技术手段，首先我们当前半主动或者主动悬架将会持续有突破，在未来智能悬架系统为智能驾驶时代美好出行将会提供一个非常重要的技术保障，这是第一方面。 另外，我认为悬架技术的这种创新首先必须立足整车核心属性的需求，才会有未来。我刚才茶歇期间跟东升的刘董事长还在沟通，宇通做为东升横向稳定杆产品的大客户，我们现在实际存在的问题是什么?我们也会在实车匹配过程当中要求要做很多的样件，因为要做整车的匹配工作，如果说我们零部件厂能够在做零部件的同时立足整车的核心属性，把你的手往整车方向再伸一伸，双方均会有更多的改进空间。 立足整车核心属性需求，紧跟产业技术发展趋势，在新的历史阶段，悬架作为车辆的关键核心技术，必然将在汽车电动化、智能化和网联合化进程中发挥越来越重要的作用。我的分享完毕，谢谢大家。 |