汽車架構開發的案例
【技術帖】基于架構開發的汽車懸架控制臂優化設計
摘要：為有效解決汽車架構開發中懸架控制臂的疲勞耐久問題，研究了某架構項目后懸架下控制臂的設計優化方法。采用多體動力學、有限元方法、耐久評估、結構優化設計等技術，研究架構項目調試件參數對后下控制臂載荷和耐久性能的影響規律，找出架構帶寬中對于控制臂設計最惡劣的參數組合，對其耐久性能進行仿真分析和優化，使其耐久性能可滿足整個架構帶寬的需求，并借助臺架試驗和整車路試對其疲勞壽命進行考核和驗證。結果證明，文章提出的設計思路和方法有效，可拓展應用于其他底盤零件。
關鍵詞：控制臂；架構帶寬；調試參數；設計優化；試驗驗證
汽車行業的競爭日益加劇，為了把握高效率、高質量和低成本的開發與產品個性化間的平衡，各大車企均在重點研究整車架構的工程開發技術[1]。汽車底盤懸架作為重要的架構零件，在設計階段需充分考慮架構帶寬對零件設計的影響，滿足在架構平臺上的共用性要求。文章基于某架構項目的后懸架下控制臂的開發工作，采用多體動力學、有限元方法、耐久評估、結構優化設計等技術，結合設計包絡、標桿研究和設計制造經驗進行控制臂的設計，采用仿真工具對其耐久疲勞進行預測分析并進行結構優化，利用臺架對其耐久能力進行試驗，并搭載整車路試完成疲勞耐久驗證，進而實現架構項目控制臂的高效高質量設計開發。
展開 【6月17-18日 北京】適用于智能網聯汽車的電子架構開發流程與方法高級培訓班
尊敬的相關單位負責人：
隨著汽車產業的發展汽車電子技術不斷革新，汽車向著更加智能和自動化的方向發展，特別是以智能化、網聯化、電動化和共享化為代表的新技術給傳統汽車產品形態、產業生態帶來翻天覆地的變化。整車電子電氣系統越來越復雜，各子系統間交互的實時性、安全性、可靠性面臨更大的挑戰。在平臺規劃和項目規劃前期， 就要開始對整車電子電氣系統產品進行基于架構的平臺化開發。整車電子電氣架構作為一項復雜的系統工程， 需求工程是其設計開發的第一步， 需求及目標的定義關系到整車電子電氣架構(EEA) 開發的成敗， 只有做好產品的需求開發和需求管理的工作，才能真正做到自上而下的開發模式， 避免后期由于設計更改造成的損失；整車廠的核心就是需求，其意義非常重大。
為了提高汽車整車電子電器開發能力，特邀請整車電氣領域資深專家以案例和實際發生的問題，詳細講解整車電子電氣構建開發的理念、目的、流程、和方法。決定于2019年6月17 － 18日 在 北京 舉辦 “適用于智能網聯汽車的電子架構開發流程與方法高級培訓班 ”，具體事項通知如下：
一、時間地點
2019年6月17-18日
北京（具體地點于培訓前一周通知）
二、參加對象
各大汽車整車廠、新能源汽車廠、各汽車零部件配套廠相關的汽車電子工程師、系統工程師、電子架構工程師，智能網聯系統工程師等
三、主講專家
資深專家：曾就職于國內某頂尖合資整車研發中心，深度參與多個車型平臺的電子電氣架構開發過程，包括混合動力、L2級別輔助駕駛車型。后就職于某新能源主機廠，負責電子電氣架構開發，主導建立全過程的正向的電子架構開發能力。現就職于某自動駕駛科技公司專注于可支持自動駕駛智能網聯的電子電氣架構平臺開發，并支持該公司的北美硅谷算法團隊研發可支持量產的自動駕駛車輛。
展開 汽車架構開發中的整車熱管理系統開發方法研究
空調箱（HVAC）開發工作量大，開發周期長，需要考慮架構內各車型的最大制熱量和最大制冷量，盡量地布局少量規格不同的空調箱數量。空調壓縮機價格高，架構內只能選用少量排量規格（零部件尺寸帶寬）不同的壓縮機。架構內各車型前端模塊中的核心零部件除了散熱器芯厚（零部件尺寸帶寬）要隨整備質量而系列化以外，其它零部件基本不變。熱管理系統回路中其它零部件，如冷卻液水泵、電池冷卻鼓風機、制冷劑回路和冷卻液回路控制閥等，除了制冷劑回路和冷卻液回路的管路和支架以外，都保持基本不變。
2.3整車熱管理系統V字形開發流程
架構的整車熱管理系統開發與單一車型的整車熱管理系統開發有所不同，需要重點考慮架構的整車熱管理系統的共同特征的實現。通過逐步完善圖3所示的V字形開發流程的各項開發技術，提高架構內各車型的整車熱管理系統的模塊和回路零部件的共用性，降低開發難度，縮短開發周期，減少零部件成本和系統開發成本。
3架構樣車整車熱管理系統的試驗驗證
為實現架構整車熱管理系統開發的功能性能目標，并考察熱管理系統的模塊化和核心零部件系列化是否可行、共同的工程解決方案是否合理，需要設計和搭建架構樣車，需要進行整車熱管理系統性能試驗和發動機艙的溫場試驗進行試驗驗證。
3.1架構的代表性樣車的方案設計
不同于車型開發中騾子車設計方案只需對應車型開發性能需求，架構樣車代表性樣車方案設計需要以最少裝車方案數量來盡可能的覆蓋架構性能帶寬最大邊界、并根據架構動力總成配置矩陣（發動機+變速箱/混動模塊或電機）選擇最具代表性的動力總成搭配組合。
展開 汽車電子電氣架構開發咨詢服務
概述
汽車電子技術不斷革新，汽車向著更加智能和自動化的方向發展，特別是以智能化、網聯化、電動化和共享化為代表的新技術給傳統汽車產品形態、產業生態帶來翻天覆地的變化。整車電子電氣系統越來越復雜，各子系統間交互的實時性、安全性、可靠性面臨更大的挑戰。在新車型E/E 平臺規劃前期，整車廠就需要開展電子電氣架構開發工作， 從而對電子電氣系統的開發進行有效的管理和控制。
電子電氣架構屬于車輛電子電氣系統的頂層設計，目標是在功能需求、法規和設計指標等特定約束條件下，綜合對功能、性能、成本和裝配等方面的具體分析，得到電子電氣系統技術方案。伴隨著平臺化、模塊化開發理念在車輛開發中的應用，電子電氣系統普遍基于平臺化要求進行規劃，即構建利于復用、裁剪、擴展的電子電氣架構，用于支撐目標市場的不同車型。
展開 
MBSE產品模型架構應用：基于模型的系統工程 (MBSE) 在汽車傳動系統子系統架構中的應用
上下文圖/背景圖：
○ 代表系統與外部環境的交互
○ 交互系統被定義為“黑盒”
P-圖：
○ 擴展和細化上下文以獲得更詳細的黑匣子
○ 包括有關輸入信號、控制因素、噪聲因素、輸出和潛在故障模式的詳細信息
MBSE
○ 建模語言（SysML、UML 等）
○ 建模方法
○ 建模工具（Magicdraw、IBM Rational Rhapsody 等）
基于模型的系統工程概念：系統需求
● 需求以技術術語定義客戶和利益相關者的需求
● 在 SysML 中，系統需求陳述被定義為對象
● 每個對象都包含需求文本和唯一標識符
● 需求類型定義了需求可以關聯的特征
● 泛化通過繼承關系管理和分配需求
● 需求必須通過測試用例進行驗證
● 測試用例是檢查點，例如設計評審或物理測試
SysML中的標準類型需求用于在定義系統時提供嚴格性和清晰性
基于模型的系統工程概念：功能和邏輯架構
● 功能定義必須完成或完成哪些動作/活動才能獲得預期結果
● 操作是塊的屬性
● 塊是系統任何部分的抽象表示，如物理硬件或信號
● 功能通過與各個子系統和組件的邏輯關系相互關聯
● 邏輯架構描述了系統將如何實現
● 邏輯架構抽象地定義了基于系統所需的子系統、組件及其關系的技術解決方案
● 邏輯架構只能在明確定義系統的功能和需求后創建
● 邏輯架構沒有定義任何特定的系統實現，而是定義通用指南，以保持解決方案中立
建模方法：功能分解
● 從 P 圖中識別出傳動系統的五個基本操作
● 系統需要
○ 傳遞扭矩
展開 純電動汽車架構設計(一) ：電動車架構設計核心與前懸架選擇
來源：模態空間
作者：王朋波
1 引言
本文是根據好朋友盧元甲在知乎上的LIVE課程《純電動汽車平臺與架構》整理而成，本人雖然對于電動車的NVH、強度耐久和碰撞安全性能開發都略知一二，但在整車布置和整車集成領域實屬門外漢。所以我整理的文章無法全部反映元甲課程的精華，另外不可避免的，文章里會加入我本人的一些理解和認知，疏漏之處在所難免，敬請讀者見諒。
我跟元甲在長安共事過數年，2016年下半年我們先后到了樂視汽車，就是現在的恒大法拉第未來。元甲雖年輕但極富才華，不僅精于總布置，在整車集成、性能開發和主觀評價領域都有很高的造詣。在風雨飄搖的樂視汽車，我們探討了國內外多款電動車的設計思想，特別是對特斯拉Model X和法拉第未來FF91進行了非常細致的研究。從那時起，我開始在整車架構和頂層設計的層面上思考純電動汽車的性能開發。
在進入樂視汽車之前，元甲已經是知乎上頗具影響力的專欄作者。2017年下半年他離開了樂視汽車，轉行到京東去做無人送貨車，但他始終關注汽車行業，在知乎上持續撰寫了不少極具格局和眼界的專業文章，建議讀者有時間去讀一讀。
2 平臺與架構的定義
汽車平臺，簡單來說，就是指汽車設計中可以采用的所有技術的總成。包括各種形式的懸架、車身、內飾、電器零件，也包括車輛可以采用的工藝方法。
展開 基于SOA架構的開發策略詳解
作者 |
Aimme
出品 |
焉知
面向服務的開發模式已經是為大家熟知的下一代智能汽車開發模式了，由于SOA（Service Oriented Architecture）架構的靈活性和可擴展性，而這個恰恰與「軟件定義汽車」的思路不謀而合，因此可以說SOA的發展基礎是伴隨著軟件定義汽車的模式而產生的。為了更好的支持車控軟件的分布式部署與更新迭代，針對SOA的開發模式，需要在基于信號的服務通訊架構下進行開發，這種新架構下的開發模式本身也存在一定的難度。
SOA系統由一組服務組成，并且其中的總服務包可以依次使用其他的多個子服務，也可以根據需要使用一個或多個服務的應用程序，SOA通常以不同系統間隔表現出不同的功能特性。
為了支持復雜的應用程序，同時在處理分布式和計算資源分配方面提供最大的靈活性和可擴展性，業界均采用AP（Adaptive Platform）作為中間件進行SOA的設計開發，遵循面向服務的體系結構。AP作為HPC（High Performance Controller）類型ECU的重要組成部分，可以統一管理下屬OS以及周邊資源，使得系統運行時的一切調度、狀態和資源消耗都處在一個可控的范圍內，以滿足車載安全性、確定性的要求。
此外，AP架構可以實現分布式計算，通過某種形式的消息傳遞進行有效通信。這種基于消息傳遞和基于通信的架構也可以實現快速和高帶寬的有效通信（例如以太網）。
本文將以系統設計和開發者的身份重點講解如何設計一個SOA架構，并重點說明整個過程中需要完成哪些具體的工作。
展開 水冷主機產品級開發架構圖
按照四橫五縱進行考慮，四橫：產品級、子系統級、組件級、零部件級；九縱：基本要求、外觀、外形尺寸、用戶感知、功能、性能、環境、可靠性、可生產性）（注意將產品級、子系統級的要求轉化為子系統、組件或零部件級的要求，如上水冷主機產品級框架圖，按照產品功能分解成系統、子系統、組件和零件。
面向部件的整車E/E架構開發咨詢服務
概述
隨著汽車電子電氣系統復雜度的日益提高，各零部件間的交互影響帶來安全性和穩定性的挑戰，傳統的 Tier 提供平臺化零部件、OEM 直接集成應用的開發模式，難以滿足車型產品規避同質化、提高差異化競爭優勢的需求。因此，在新車型 E/E 平臺開發過程中，需要綜合市場需求、法規要求、競品車型數據、供應商優勢資源、模塊化設計理念等，從全局統籌電子電氣架構的總體設計。
為適應市場用戶需求的快速變化，車型開發及迭代周期顯著縮短，在有限的開發周期內保持產品設計競爭力，這對 E/E 架構團隊產生了前所未有的挑戰。為應對這一挑戰，經緯恒潤根據多年的架構設計經驗創建了一套短周期 E/E 架構開發解決方案--面向部件的整車 E/E 架構開發解決方案，可根據 OEM 規劃的 Function list 及車型產品特點，在4～6月時間內協助 OEM E/E 架構開發團隊設計一套涵蓋整車5大功能域的 E/E 架構需求規范。
服務內容
經緯恒潤多年來一直致力于為客戶提供先進的電子電氣架構解決方案，幫助客戶搭建和優化車輛電子電氣系統，提升市場競爭力。
展開 面向部件的整車E/E架構開發咨詢服務
概述
隨著汽車電子電氣系統復雜度的日益提高，各零部件間的交互影響帶來安全性和穩定性的挑戰，傳統的Tier提供平臺化零部件、OEM直接集成應用的開發模式，難以滿足車型產品規避同質化、提高差異化競爭優勢的需求。因此，在新車型E/E平臺開發過程中，需要綜合市場需求、法規要求、競品車型數據、供應商優勢資源、模塊化設計理念等，從全局統籌電子電氣架構的總體設計。
為適應市場用戶需求的快速變化，車型開發及迭代周期顯著縮短，在有限的開發周期內保持產品設計競爭力，這對E/E架構團隊產生了前所未有的挑戰。為應對這一挑戰，經緯恒潤根據多年的架構設計經驗創建了一套短周期EE架構開發解決方案-面向部件的整車E/E架構開發解決方案，可根據OEM規劃的Feature list及車型產品特點，在4～6月時間內協助OEM EE架構開發團隊設計一套涵蓋整車5大功能域的EE架構需求規范。
服務內容
經緯恒潤多年來一直致力于為客戶提供先進的電子電氣架構解決方案，幫助客戶搭建和優化車輛電子電氣系統，提升市場競爭力。
展開 面向服務的整車E/E架構（SOA）開發咨詢服務
概述
面向服務的架構（Service Oriented Architecture, SOA）是一種從 IT 領域引入到汽車行業的開發范式，作為一種先進的整車 E/E 架構開發模式，從一開始就受到國內外整車廠的高度關注。SOA 架構下將應用程序的不同功能單元通過服務（Service）聯系起來，在功能升級的同時可保證整車軟件架構的穩定性，可以提高業務組織敏捷性、減少企業研發維護成本。同時，SOA 架構下的服務具有可復用性特點，可通過服務重組的形式實現功能的快速迭代和升級，從而在減少整車研發周期的同時又可在量產之后為用戶提供豐富的持續增值服務。
SOA 架構實施需要復雜的基礎技術作為支撐，伴隨著整車硬件資源的集中化、車載以太網等高速通信技術在車內的部署，SOA 在汽車上的應用成為可能。目前國內外 OEM 已經逐步展開 SOA 技術預研，部分一線 OEM 甚至已經啟動 SOA 架構下的量產車型研發。SOA 架構作為整車 E/E 架構發展的新趨勢，將在未來一段時間內成為行業技術研究和市場布局的熱點。
服務內容
經緯恒潤多年來一直致力于為客戶提供電子電氣架構解決方案，近年來，經緯恒潤在國內積極開展整車 SOA 架構的技術研發和業務布局，參與多款 SOA 架構下量產車型的研發，積累了豐富的 SOA 架構設計經驗。
展開 
智能座艙架構與功能開發流程詳解
作者 |
Jessie
出品 |
焉知
智能汽車座艙發展主要經歷了四個階段：包括電子座艙階段、智能助理階段、人機共駕階段、第三生活空間。當前隨著智能汽車在AI算法、智能駕駛上的不斷發展進入了L3級自動駕駛的“人機共駕階段”。在智能座艙的表現形式為該階段包含對語音控制和手勢控制技術突破，車內軟硬件一體化聚合，實現車輛感知精細化，車輛可在上車-行駛-下車的整個用車周期中，為駕乘人主動提供場景化的服務，實現機器自主/半自主決策。AI座艙核心價值將表現為基于場景的主動化交互和服務，很多也被稱之為SOA的智能車服務。
傳統座艙引入各種輔助駕駛功能之后，要求駕駛員能夠熟練掌握駕駛艙的交互方式，能夠了解系統的能力與使用限制，能夠理解系統的輸入／輸出關系，在此基礎上決定如何操控輔助駕駛系統。在后續下一代架構中，智能座艙將實現語音控制和手勢控制技術突破，基于多種模式感知手段的融合，使感知更精準和更主動。
智能座艙基礎架構解析
整個智能座艙架構參照3層模型構成，其中底層是硬件層，包含攝像頭，麥克風陣列，內嵌式存儲器（磁盤）EMMC、內存DDR等；中間層是系統軟件層，包含操作駕駛域系統驅動（Linux/QNX Drive）與座艙域系統驅動（Android Drive\SPI）；中間層之上是功能軟件層，包含與智能駕駛公用部分的感知軟件，智能座艙自身域的感知軟件，功能安全分析層。車機端的在向上層是服務層，包含啟用攝像頭人臉識別、自動語音識別、數據服務、場景網關、賬號鑒權等。
座艙AI智能交互系統是一個獨立系統，獨立迭代，每月OTA。整個智能座艙系統架構可以參考如下設計模型進行相應的信息交互。
展開 No Magic—復雜機電產品系統架構開發套件
該軟件提供對SysML/UML/UAF語言的完整支持，提供獨有的MagicGrid方法論，涵蓋：業務和任務分析、利益攸關者需要及需求分析、系統需求定義、系統架構定義、設計方案權衡、系統分析驗證及協同設計管理等內容，支持早期對方案可行性進行快速驗證，并更快地分析替代方案，探索更完整的設計空間。采用統一的標準語言及流程規范，借助協同研發平臺的統一數據源優勢，實現模型元素追溯，便于變更管理及影響分析、提高設計重用、溝通和理解質量。</p><p> </p><p><strong>產品功能及特點</strong></p><ul><li>提供獨特的MagicGrid方法論</li></ul><p> MagicGrid方法論是基于INCOSE-OOSEM方法和MBSE工程實踐提出的，與ISO/IEC/IEEE 15288定義的流程一致。涵蓋：問題域與利益相關者需求開發流程、解決方案域與架構定義流程及實現域與設計實現流程。該方法論為客戶提供了完整且適用于產品研發流程的MBSE建模框架，支撐產品自頂而下的逐層分解，及自底而上的系統集成，為產品指標優化及系統設計協同奠定基礎。
展開 Rhapsody—復雜域控軟件架構開發套件
產品概述
Rhapsody是基于UML/SysML的模型驅動開發集成環境，專注于嵌入式和實時系統。通過Rhapsody的模型驅動體系，可以快速地將應用模型部署到實時嵌入式操作系統。Rhapsody適應迭代設計與開發，軟件開發可以在宿主機環境持續的執行和驗證，繼而生成嵌入式應用，下載到目標機進行測試。
Rhapsody同時提供了種類眾多、功能強大的Add-Ons擴展模塊，滿足客戶不同的應用需求。針對嵌入式軟件，Rhapsody支持C、C++、Java及Ada語言，支持完整動態代碼生成、仿真及目標環境執行功能。支持迭代開發及快速原型，便于快速交付高質量系統。
產品家族功能介紹
擴展功能模塊介紹
Rhapsody Toolsand Utilities Add On，Rhapsody與外部環境的交互接口包，包含：
? Reporter Plus：基于模型可定制生成文檔，滿足公司及業界標準
? Gateway：提供需求可追蹤能力。
展開 面向服務的整車E/E架構（SOA）設計開發咨詢服務
概述
面向服務的架構（Service Oriented Architecture, SOA）是一種從IT領域引入到汽車行業的開發范式，作為一種先進的整車E/E架構開發模式，從一開始就受到國內外整車廠的高度關注。SOA架構下將應用程序的不同功能單元通過服務（Service）聯系起來，在功能升級的同時可保證整車軟件架構的穩定性，可以提高業務組織敏捷性、減少企業研發維護成本。同時，SOA架構下的服務具有可復用性特點，可通過服務重組的形式實現功能的快速迭代和升級，從而在減少整車研發周期的同時又可在量產之后為用戶提供豐富的持續增值服務。
SOA架構實施需要復雜的基礎技術作為支撐，伴隨著整車硬件資源的集中化、車載以太網等高速通信技術在車內的部署，SOA在汽車上的應用成為可能。目前國內外OEM已經逐步展開SOA技術預研，部分一線OEM甚至已經啟動SOA架構下的量產車型研發。SOA架構作為整車E/E架構發展的新趨勢，將在未來一段時間內成為行業技術研究和市場布局的熱點。
服務內容
經緯恒潤多年來一直致力于為客戶提供電子電氣架構解決方案，近年來，經緯恒潤在國內積極開展整車SOA架構的技術研發和業務布局，參與多款SOA架構下量產車型的研發，積累了豐富的SOA架構設計經驗。
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