整車設計的案例
基于新架構的智能汽車整車線束設計研究
從整車線束的網絡拓撲接線設計、整車線束電源分配設計、整車線束搭鐵點設計、整車線束單元原理設計、整車線束布置設計這幾個主要方面分析結果可知，基于汽車電子電氣新的架構整車線束設計，相較于傳統的汽車電子電氣架構，具有降低整車線束的接插件總量、整車線束回路總數、整車端子數量、CAN通訊網絡CAN線總數等優勢。綜上所述，基于汽車電子電氣新架構的整車線束設計，必將達到降低車輛制造成本、提升電連接性能、降低整車重量、提高車輛可靠性的目的。
展開 基于新架構的智能汽車整車線束設計研究
從整車線束的網絡拓撲接線設計、整車線束電源分配設計、整車線束搭鐵點設計、整車線束單元原理設計、整車線束布置設計這幾個主要方面分析結果可知，基于汽車電子電氣新的架構整車線束設計，相較于傳統的汽車電子電氣架構，具有降低整車線束的接插件總量、整車線束回路總數、整車端子數量、CAN通訊網絡CAN線總數等優勢。綜上所述，基于汽車電子電氣新架構的整車線束設計，必將達到降低車輛制造成本、提升電連接性能、降低整車重量、提高車輛可靠性的目的。
展開 高階整車域控制器的詳細設計方案
隨著智能駕駛技術對于整車智能化程度要求的不斷提升，對其整車的控制能力要求也大幅提升，這一過程推動整車電子電器架構逐漸從分布式架構向集中式專用域控制器架構進行不斷演進和發展，以便提供更加高速、安全、可靠的電子架構。這一過程中，不僅要求智能駕駛功能能夠運行在具有高性能軟件到硬件集成的專用中央域控制器上，同時也要求整車控制這塊也需要運行于穩定性、可靠性極高的中央與控制器上，這樣的中央域控制器不僅需要充當對于整個車身控制的終端，也需要執行包含中央網關、動力、底盤等各域的綜合控制系統端。這也是實現后續作為面向服務開發的前置條件。
本文將針對整車中央域控單元VDC從硬件、軟件設計兩個方面進行詳細的方案設計介紹，以方便對整體控制能力進行詳述。
1.整車域控硬件設計方案介紹
整車域控VDC的設計包含整機設計，具體硬件方案，視頻輸入/輸出，通信鏈路、供電終端、存儲終端。
1、硬件總體設計
從整個整車域控設計思路上講，需要考慮MCU和MPU在整車域控中需要達到一定的功能安全等級前提下，滿足對整車域控的控制能力輸出。此外，設置通用接口GPIO用于對整車其他域控的輸出指令控制（如油門開度、制動開關、輸入喚醒、輸出喚醒等）。設置CAN、ETH、LIN接口用于通信連接分別傳輸不同的數據類型；設置基礎時鐘晶振用于上下電時鐘同步；設置雙路供電電源用于考慮整車域控整體不會因為供電故障導致的失效。
從上圖可以看出，整車域控從功能角度上講就是一個多維度的準集中式中央處理單元，不僅需要執行包含低階行泊車控制功能，還需要執行對整個底盤系統的整體控制，同時也需要承擔中央網關的通信路由轉發等功能。
展開 整車電控系統及架構設計技術
4域控制設計方法優點和風險
域控制設計方法讓車輛與外界實現很好的互聯?互通和應用的協同性，真正打通了物聯網與車端的應用，做到了完美連接，同時帶來以下價值。
4.1域控制設計方法優點
4.1.1電控系統軟件和硬件平臺化
域控制設計方法最終實現整車所有域控制器和區域控制器模塊平臺化。多個硬件和軟件都集中在同一個平臺，大大提升硬件和軟件的復用率，后期效率呈倍數級提升。后續硬件可直接拔插升級，軟件空中升級也相當方便。
4.1.2網絡拓撲的優化和負載率降低
網絡拓撲的優化和負載率降低，域控制設計方法可以大大降低總線的信號數量，以及更加清晰地設計網絡的拓撲結構。
4.1.3降本減重的需求
首先實現零部件的平臺化，未來裝車量的增加，零部件本身成本會有大幅下降?其次，由于設計方法中已經考慮了區域的問題，所以線束長度和數量都會減少，成本也將降低。
4.1.4軟件定義汽車最好平臺
軟件定義汽車實現離不開整車電子電器提供的服務，而域控制設計方法實現軟硬件分離，并充分挖掘出每個輸入輸出能提供的服務，便于上層APP設計出更能給用戶帶來價值的功能。
4.2域控制設計方法風險
目前新架構還處于逐步成熟的過程中，也有一些不確定因素，主要風險如下:
①整車的系統設計能力不足，需要一批對零部件設計比較熟悉的系統工程師，從而決定域控制器和區域控制器模塊數量及接口標準化程度。
②由于零部件供應商對整車廠需求并不是很清楚，只是推出相關硬件和軟件平臺，對于實際應該具有的功能并不明確，所以難以確定最終的成本和價值是否合適。
展開 
整車電控系統及架構設計技術
未來整車電控系統的發展方向會類似于通用功能的合并取消，很多通用功能也會由于汽車智能化的發展而被取消，但是更多人工智能的功能會被設計出來以提升用戶體驗，從而提升整車價值。整車電控系統及架構則需要為實現這些功能提供完善的硬件和軟件平臺。
當前系統架構軟件和硬件標準平臺還不成熟，對我國來說正好是個機會，可以依托強大國內市場，快速研究相關軟件和硬件技術，并引入到國際標準內，占領技術制高點。
整車線束平臺化設計研究與應用
發動機線束、負極搭鐵線、車門線束、背門線束、后保線束、頂棚線束實現總成平臺化，可實現同動力、跨車型通用; 機艙線束、車身線束主體走向固化，僅需針對軸距、車長變化進行適應性更改，設計階段開發周期可縮短約14 個工作日; 首輪裝車整車線束問題點較過往項目平均值減少9 個，降低約24%; 最后，通過增大單一原材料使用量、減少庫存數量、等功能替代、供配電、接地原理優化等方式，整車線束成本降低約46 元，已達到整車線束平臺化的設計目的。
4 總結
在平臺車型基礎上提出整車線束平臺化設計概念，在項目預研階段就介入用電器端接口定義開發，提升用電器接口定義通用性; 分別從配電原理、接地原理、線線對接等方面梳理提高通用性措施，進而實現線束原材料平臺化。在此基礎上，通過對線束固定方式及走向的固化，實現線束總成跨車型使用。將平臺化設計理念應用于某平臺SUV 車型整車線束，實現原材料種類減少21. 4%，通用率提升至81. 8%，6 類線束總成全平臺車型通用，機艙線束、車身線束等線束總成開發周期縮短14個工作日，降低約24%的首輪裝車問題點，單臺整車線束成本降低約46 元，達到平臺化設計的預期效果。
展開 談談整車線束平臺化設計
發動機線束、負極搭鐵線、車門線束、背門線束、后保線束、頂棚線束實現總成平臺化，可實現同動力、跨車型通用; 機艙線束、車身線束主體走向固化，僅需針對軸距、車長變化進行適應性更改，設計階段開發周期可縮短約14 個工作日;
首輪裝車整車線束問題點較過往項目平均值減少9 個，降低約24%; 最后，通過增大單一原材料使用量、減少庫存數量、等功能替代、供配電、接地原理優化等方式，整車線束成本降低約46 元，已達到整車線束平臺化的設計目的。
4 總結
在平臺車型基礎上提出整車線束平臺化設計概念，在項目預研階段就介入用電器端接口定義開發，提升用電器接口定義通用性; 分別從配電原理、接地原理、線線對接等方面梳理提高通用性措施，進而實現線束原材料平臺化。在此基礎上，通過對線束固定方式及走向的固化，實現線束總成跨車型使用。將平臺化設計理念應用于某平臺SUV 車型整車線束，實現原材料種類減少21. 4%，通用率提升至81. 8%，6 類線束總成全平臺車型通用，機艙線束、車身線束等線束總成開發周期縮短14個工作日，降低約24%的首輪裝車問題點，單臺整車線束成本降低約46 元，達到平臺化設計的預期效果。
展開 新能源汽車整車設計開發（技術干貨、推薦下載）
7、汽車行業全套標準（免費下載）
8、電動汽車國家標準規范
9、新能源汽車連接器行業深度報告
10、新能源汽車人才啟示錄（報告可下載）
11、各主機廠的電子電氣架構對比
12、比亞迪漢/特斯拉MODEL3/小鵬P7性能及供應商對比
13、中國新能源汽車換電市場研究報告（限時下載）
14、視頻圖解新能源汽車結構與原理
15、純電動汽車整車及三電系統設計開發
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展開 燃料電池汽車整車控制策略設計
通過實車驗證了所設計的能量管理策略符合預期設計。
【6月14-16日 北京】高效的整車創新開發流程設計、建立及優化培訓班
縱觀幾個龍頭車企，除了具備高競爭力的技術和產品， 優秀、高效的整車開發流程也使成功的企業與其他競爭者區別開來。
可是近幾年，隨著車企對整車開發流程的重視，卻出現了只是在意識形態上關注，而在流程的設計、建立和優化上存在以下問題：
隨著新能源車企的不斷崛起，出現了以下現象：車企成立之初，人員少卻很高效。但是隨著規模的擴大、業務的增多，初期的工作模式失去了作用，做事的方法各異，部門間的壁壘增厚，問題越積越多，出現了每天在開會協調推進工作，管理人員已經力不從心。這時急需建立一套開發流程，對工作進行規范，使工作按部就班有條不紊的推進。
同時，部分車企引進了目前相對成熟的整車開發流程，簡單的應用到車企的整車開發工作，未做一些適應性的改進，出現了流程和執行兩層皮的現象，水土不服，甚至流程已經阻礙了開發的正常工作。這也急需對流程進行診斷，結合車企實際情況，做適應性優化。
目前國內幾大車企，雖然有了成熟的整車開發流程，但是隨著汽車行業的發展，傳統汽車逐漸被新能源、混合動力、智能化車輛所取代，車企的流程是否需要更新了，以適應時代的變化，這也是一個急需解決的問題
為了解決這些問題，推出了整車開發流程培訓這門課程，主要目的，詳細了解目前成熟的開發流程關鍵控制要素及其邏輯關系，同時掌握如何與公司的戰略，組織架構，及公司的具體情況相融合構建適合本公司的整車開發流程，同時為大家推薦一些最佳實踐的內容。
一、時間地點
2019年6月14-16日
北京（具體地點于培訓前一周通知）
二、參加對象
國內汽車主機廠及零部件公司技術中心（研究院）、質量中心、生技中心、采購中心、生產工廠管理人員及流程設計人員；整車開發全過程的規劃、項目管理、工程開發、試制試驗等人員。
展開 純電動轎車三電匹配計算
圖7 電機輸出功率與車速關系擬合曲線1
同樣，將整車設計爬坡度a=4%，其中m取滿載質量，代入式 （27），可得到爬坡度為4%時，電機輸出額定功率與最高車速間的關系擬合曲線，見圖8。
圖8 電機輸出功率與車速關系擬合曲線2
同樣，將整車設計爬坡度a=12%，其中m取滿載質量，代入式 （27），可得到爬坡度為12%時，電機輸出額定功率與最高車速間的關系擬合曲線，見圖9。
圖9 電機輸出功率與車速關系擬合曲線3
將整車設計爬坡度a=30%，其中m取滿載質量，代入式（27），可得到爬坡度為30%時，電機輸出額定功率與最高車速間的關系擬合曲線，見圖10。
由圖7可知，水平路面車輛勻速行駛最高車速120 km／h時，電機需要的輸出功率：P e1=23.05 kW。
由圖8可知，爬坡度為4%路面車輛勻速行駛最高車速60 km／h時，電機需要的輸出功率：P e2=15.93 kW。
由圖9可知，爬坡度為12%路面車輛勻速行駛最高車速30 km／h時，電機需要的輸出功率：P e3=17.51 kW。
由圖10可知，爬坡度為30%路面車輛勻速行駛最高車速15 km／h時，電機需要的輸出功率：P e4=20.03 kW。
根據整車的設計要求，計算電機的額定功率：P e=Max（P e1，P e2，P e3） =23.05 kW。
最后選擇，為滿足整車的設計要求，電機的額定功率取值為：P e=25 kW。
同理：根據1.2.1推理，如果電池包輸出電量是37 kWh（考慮放電效率），那么額定功率的放電倍率為：①（25／0.88+2.5）／37=0.84≈0.8 （考慮夏季雨夜）；② （25／0.88+0.2）／35=0.82≈0.8（考慮試驗狀態）。
展開 
基于整車工況的電動汽車動力總成系統效率優化設計方法
在基于NEDC 工況平均效率基本不變的情況下，電機成本下降約20%左右，為以后實際工作中的動力總成成本的優化設計提供了設計方法。
圖8 方案三電機效率MAP 圖分布
針對整車工況和參數要求，根據汽車理論知識，利用MATLAB程序，編制了一個流程化的小軟件（圖9），能夠快速計算整車工況的能耗分布和平均效率，指導我們進行動力總成的優化設計。
圖9 軟件運行界面
結論
本文基于整車參數要求和整車工況要求，結合汽車理論知識，提出了一種電動汽車動力總成匹配整車NEDC 工況效率最優的正向設計方法。通過匹配設計使得NEDC 工況下動力總成的平均效率提高了3%，通過對減速器速比的合理優化增大，使得動力總成的成本下降20%，且無需提高減速器、電機及電控等零部件的最高效率。
最后，基于這種方法編制設計軟件，該軟件可以針對不同整車及工況，快速獲得動力系統效率最優的組件參數。
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在基于NEDC 工況平均效率基本不變的情況下，電機成本下降約20%左右，為以后實際工作中的動力總成成本的優化設計提供了設計方法。
圖8 方案三電機效率MAP 圖分布
針對整車工況和參數要求，根據汽車理論知識，利用MATLAB程序，編制了一個流程化的小軟件（圖9），能夠快速計算整車工況的能耗分布和平均效率，指導我們進行動力總成的優化設計。
圖9 軟件運行界面
結論
本文基于整車參數要求和整車工況要求，結合汽車理論知識，提出了一種電動汽車動力總成匹配整車NEDC 工況效率最優的正向設計方法。通過匹配設計使得NEDC 工況下動力總成的平均效率提高了3%，通過對減速器速比的合理優化增大，使得動力總成的成本下降20%，且無需提高減速器、電機及電控等零部件的最高效率。
最后，基于這種方法編制設計軟件，該軟件可以針對不同整車及工況，快速獲得動力系統效率最優的組件參數。
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展開 線束工程師：談談理想ONE的整車線束設計
未完待續~
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概念設計階段整車網格變形技術
網格變形技術是基于已有的網格模型，在不需要改變CAD 模型的情況下，進行快速三維空間投影變換，直接改變網格單元和節點從而改變模型形狀，產生新的滿足設計要求的車身及其它系統數模。不需要等到新的CAD 模型出來之前即可進行整車性能預測，可以大大縮短前期開發的流程，并且通過網格變形和參數化建模功能快速得到多個設計方案的模型加以對比分析從而確定最優的設計方案。加快設計過程，這種方法稱為仿真領導設計。
分析流程
在概念設計階段前期，根據前期的包括市場、技術、規劃、財務等部門的可行性分析，確定產品的定位后，需要與造型、總布置、車身、底盤、內外飾等設計部門的工程師多方交流、了解其對于新模型的主要設計要求，在綜合考慮多方面設計元素的基礎上，找定某個基準車型在此基礎上確定目標車型概念車身的變形方案，然后建立覆蓋基準車型車身各主要視圖的控制塊，控制整車的變形。得到與目標車型的基本一致的CAE 數模，然后進行各個性能方向的CAE 分析校核。CAE 仿真分析內容包括：NVH 分析、結構強度分析、CFD 分析、碰撞安全分析、車身結構傳力路徑分析（拓撲優化）、多學科集成優化等。主要過程可以參看圖1 的基于網格變形技術的概念設計階段CAE 仿真分析流程圖。
另外網格變形技術還可以對整車CAS面及CAD模型進行變形。對于變形后的CAD模型還可以開展鈑金件沿用性分析、幾何尺寸及公差分析，鈑金件成形工藝、焊接及涂裝工藝等同步工程分析。進一步細化概念階段設計的任務，提高概念設計階段發現和解決的問題比例。
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