CN110654474A - 车辆架构集成设计方法及车辆架构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆架构集成设计方法及车辆架构，所述方法包括以下步骤：将车辆按照其所处的物理位置分成多个模块；同一物理位置的模块根据车辆宽带需求设计与宽带需求相对应的子模块，多个子模块的控制原理和解决方案相同；同一物理位置的每个子模块配置有至少一个标准模块接口；根据车辆宽带需求设计具有标准线束接口的整车线束；基于预设策略并依据车辆不同物理位置的多个子模块生成一系列集成设计方案，并验证不同的集成设计方案的可行性。本发明的车辆架构集成设计方法是一种模块化、标准化、系列化的车辆架构集成设计方法，有效降低开发成本，缩短开发周期，提高产品可靠性，减少标定调校工作量，降低产品开发风险。

Description

车辆架构集成设计方法及车辆架构

技术领域

本发明涉及车辆制造技术领域，特别是涉及一种车辆架构集成设计方法、应用该方法集成设计的车辆架构以及车辆车架。

背景技术

目前，汽车的架构设计方法主要包括逆向设计、正向设计、正向兼逆向设计等方法。逆向设计方法主要是模仿现有车型，优点是开发周期短、成本低，缺点是整车性能难以控制，调校困难。正向设计方法是从整车目标需求出发，经整车需求、功能需求、***设计、零部件设计和试验验证等过程采用现代设计理论逐步完成，优点是能够掌握核心技术，整车性能易于控制，调校方便，缺点是开发周期长、成本高。正向兼逆向设计方法只是局部模块有正向开发能力，成为整车开发的局部亮点。此外基于平台的架构设计方法也在应用，但该方法对汽车系列设计开发有一定的局限性。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种模块化、标准化、集成化的车辆架构集成设计方法，有效解决现有技术中存在的开发周期长、开发成本及售后服务成本高、可靠性低以及标定调校工作量大等技术问题。

特别地，本发明提供了一种车辆架构集成设计方法，包括以下步骤：

将车辆按照其所处的物理位置分成多个模块；

同一物理位置的所述模块根据车辆宽带需求，设计与所述宽带需求相对应的多个子模块，多个所述子模块的控制原理和解决方案相同；

为同一物理位置的每个所述子模块配置至少一个标准模块接口，至少一个所述标准模块接口用于连接至少另一个所述子模块；

根据车辆宽带需求设计具有标准线束接口的整车线束，所述整车线束用于连接车辆电器装置；

基于预设策略并依据车辆不同物理位置的多个所述子模块生成一系列集成设计方案；

验证不同的所述集成设计方案的可行性，若符合要求，则完成车辆架构集成设计，若不符合要求，则将每个物理位置的所述模块根据车辆宽带需求重新设计与所述宽带需求相对应的多个所述子模块，并重新验证多个所述集成设计方案的可行性。

进一步地，车辆架构集成设计方法还包括：

挑选各个物理位置处符合要求的所述子模块。

进一步地，所述宽带需求包括：尺寸宽带需求和性能宽带需求，同一物理位置的所述模块根据车辆的所述尺寸宽带需求和所述性能宽带需求形成相应的所述子模块。

进一步地，同一物理位置的每个所述子模块配置有模块机械接口和模块电器接口，所述标准模块接口包括：标准机械接口和标准电器接口，所述模块机械接口为至少一个所述标准机械接口，所述模块电器接口为至少一个所述标准电器接口。

进一步地，所述验证不同的所述集成设计方案的步骤中采用计算机辅助工具验证不同的所述集成设计方案。

进一步地，所述整车线束为一条或多条，且所述整车线束具有不同线束尺寸和线束长度，每条所述整车线束具有相同的所述标准模块接口。

本发明还提供一种车辆架构，应用上述实施例中所述的车辆架构集成设计方法集成设计。

进一步地，所述车辆架构中将车辆按照其所处的物理位置分成的多个模块中的至少一个所述模块为车架，所述车架上设有与其连接的子模块相对应的标准模块接口。

进一步地，所述车架为方形框架，所述车架分别在其宽度方向和长度方向上的尺寸可调节。

本发明的车辆架构集成设计方法主要包括以下步骤：首先，可以将车辆按照其所处的物理位置分成多个模块。同一物理位置的模块可以根据车辆宽带需求形成与宽带需求相对应的子模块，多个子模块的控制原理和解决方案相同。同一物理位置的每个所述子模块配置有至少一个标准模块接口，以用于和其它模块上的标准模块接口对应连接。然后，根据车辆宽带需求设计整车线束，并且线束的接口为标准线束接口，以用于连接车辆电器装置。接着基于预设策略将车辆不同物理位置的多个子模块形成一系列集成设计方案，验证不同的集成设计方案的可行性，符合要求则完成车辆架构集成设计，不符合要求则重新设计。本发明的车辆架构集成设计方法是一种模块化、标准化、系列化的车辆架构集成设计方法，可以有效降低开发成本，缩短开发周期，提高产品可靠性，减少标定调校工作量，降低产品开发风险。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明实施例的车辆架构集成设计方法的流程图。

具体实施方式

参见图1，本发明的车辆架构集成设计方法主要包括以下步骤：

S1、将车辆按照其所处的物理位置分成多个模块；

S2、同一物理位置的模块根据车辆宽带需求，设计与宽带需求相对应的多个子模块，多个子模块的控制原理和解决方案相同；

S3、为同一物理位置的每个子模块配置至少一个标准模块接口，至少一个标准模块接口用于连接至少另一个子模块；

S4、根据车辆宽带需求设计具有标准线束接口的整车线束，整车线束用于连接车辆电器装置；

S5、基于预设策略并依据车辆不同物理位置的多个子模块生成一系列集成设计方案；

S6、验证不同的集成设计方案的可行性，若符合要求，则完成车辆架构集成设计，若不符合要求，则将每一物理位置的模块根据车辆宽带需求重新设计与宽带需求相对应的多个子模块，并重新验证多个集成设计方案的可行性。

换句话说，如图1所示，在本发明的车辆架构集成设计方法中，首先，可以将车辆按照其所处的物理位置分成多个模块，例如车辆可以安装物理空间分成前保险杠模块、散热冷却模块、増程器模块等多个模块。然后，同一物理位置的模块可以根据车辆宽带需求设计与宽带需求相对应的多个子模块，但多个子模块的控制原理和解决方案相同，例如同一位置的模块可以根据车辆的尺寸需求、性能需求等设计与尺寸需求或性能需求相对应的子模块，使同一模块的需求量增加，模块采购成本大幅度降低，同时使产品成熟度更高，产品性能更加易于控制。接着，同一物理位置的每个子模块配置有至少一个标准模块接口，标准模块接口为本领域中统一的标准接口，车架上同样配置有标准模块接口以用于和其它子模块上的标准模块结构对应连接。当然，每个子模块中的标准模块结构可以一个或者多个。通过配置统一的标准模块接口可以有效缩短开发周期，减少标定调校工作量，降低产品开发风险。然后，根据车辆宽带需求设计整车线束，并且线束的接口配置成标准线束接口，以便于连接车辆电器装置。通过在整车线束配置统一的标准线束接口，有效减少标定调校工作量，降低产品开发风险。基于预设策略并依据车辆不同物理位置的多个子模块生成多个集成设计方案，接着需要验证不同的集成设计方案的可行性。由于本发明采用模块化、标准化、系列化的集成设计方法，并且整车各***的解决方案相同，因此，基于本发明的车辆架构集成设计方法开发出的第一款车型，特别是在此基础上开发的后期升级车型，功能不需要验证或只需要简单的验证，性能也只是需要选择性验证，试验验证费用大幅度降低。最后，综合成本、供应商资源、产品性能等因素判断设计方案的可行性，符合要求则完成车辆架构集成设计的最终方案的确认，不符合要求则返回S1重新设计。

由此，本发明的车辆架构集成设计方法是一种模块化、标准化、系列化的车辆架构集成设计方法，可以有效降低开发成本，缩短开发周期，提高产品可靠性，减少标定调校工作量，降低产品开发风险。

根据本发明的一个实施例，车辆架构集成设计方法还包括：挑选各个物理位置处符合要求的子模块。也就是说，将车辆按照其所处的物理位置分成多个模块后，可以根据车辆宽带需求挑选出每个物理位置复合要求的子模块。

在本发明的一些具体实施方式中，宽带需求可以包括尺寸宽带需求和性能宽带需求，同一位置的模块可以根据车辆的尺寸需求、性能需求形成与尺寸需求或性能需求相对应的子模块，使同一模块的需求量增加，缩短开发周期，模块采购成本大幅度降低，同时使产品成熟度更高，产品性能更加易于控制。

根据本发明的一个实施例，同一物理位置的每个子模块配置有模块机械接口和模块电器接口，标准模块接口包括：标准机械接口和标准电器接口，模块机械接口为至少一个标准机械接口，模块电器接口为至少一个标准电器接口。也就是说，同一物理位置的每个子模块中分别配置有至少一个标准机械接口和至少一个标准电器接口，每个子模块中标准机械接口和标准电器接口的具体个数可以根据实际需要进行具体设定。通过将模块机械接口和模块电器接口配置成统一的标准接口，可以有效缩短开发周期，减少标定调校工作量，降低产品开发风险。

根据本发明的一个实施例，验证不同的集成设计方案的步骤中采用计算机辅助工具验证不同的集成设计方案。也就是说，可以采用计算机辅助工具验证不同的集成设计方案，通过计算机辅助工具预选出各种可能的集成设计方案，提高车辆架构集成设计的效率，降低产品开发风险。

在本发明的一些具体实施方式中，整车线束可以为一条或多条，并且整车线束可以具有不同线束尺寸和线束长度，同时每条整车线束具有相同的标准模块接口，以便于连接车辆电器装置。通过在整车线束配置统一的标准线束接口，有效减少标定调校工作量，降低产品开发风险。

总而言之，本发明的车辆架构集成设计方法采用一种模块化、标准化、系列化的车辆架构集成设计方法，可以有效降低开发成本，缩短开发周期，提高产品可靠性，减少标定调校工作量，降低产品开发风险。

本发明还提供一种车辆架构，应用上述实施例中的车辆架构集成设计方法集成设计，通过采用本发明实施例的车辆架构集成设计方法设计的车辆架构可以有效降低开发成本，缩短开发周期，提高产品可靠性，减少标定调校工作量，降低产品开发风险。

本发明可以增程式车辆架构为例进行说明，在增程式车辆架构的产品开发过程中，可以将车辆按照物理空间分解为前保险杠模块、散热冷却模块、増程器模块、转向模块、前桥及前车轮总成模块、右前悬架模块、高压电动附件模块、仪表台模块、动力电池模块、电驱动模块、左前悬架模块、高压控制附件模块、整车线束模块、左后悬架模块、车架模块、后桥及后车轮总成模块、油箱模块、后保险杠模块、右后悬架模块等模块组成。其中前桥及前车轮总成模块包括前桥、左右前车轮及其制动器总成。后桥及后车轮总成模块包括后桥、左右后车轮及其制动器总成。高压控制附件模块包括驱动电机控制器、发电机控制器、制动空气泵电机控制器、转向助力泵电机控制器、空调压缩机电机控制器、DCDC转换器、充电机控制器等。高压电动附件模块包括制动空气泵、转向助力泵、空调压缩机等。每个模块都可以按照尺寸宽带需求和性能宽带需求，形成不同的子模块，但是同一模块的工作原理是相同的，对外机械接口可以形成几个标准机械接口，对外电器接口可以只有一个标准电器接口。整车线束模块连接整车的全部电器装置，线束的长度可变、线径可变，但具有相同的标准模块接口。通过采用本发明实施例的车辆架构集成设计方法设计的车辆架构可以有效降低开发成本，缩短开发周期，提高产品可靠性，减少标定调校工作量，降低产品开发风险。

根据本发明的一个实施例，车辆架构中将车辆按照其所处的物理位置分成的多个模块中的至少一个模块为车架，车架上配置有与子模块相对应的标准模块接口，可以有效缩短开发周期，减少标定调校工作量，降低产品开发风险。

在本发明的一些具体实施方式中，车架加工成方形框架，车架分别在其宽度方向和长度方向上的尺寸可调节。也就是说，车架长度在车辆架构的宽带内可以调整，车架宽度在车辆架构的宽带内也可以调整，车架可以由车架板材加工形成，车架板材的横截面在架构宽带内也可以调整，形成不同长度、不同宽度、不同承载能力和不同使用工况的满足各种整车性能要求的车架。

根据本发明实施例的车辆架构的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种车辆架构集成设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

将车辆按照其所处的物理位置分成多个模块；

同一物理位置的所述模块根据车辆宽带需求，设计与所述宽带需求相对应的多个子模块，多个所述子模块的控制原理和解决方案相同；

为同一物理位置的每个所述子模块配置至少一个标准模块接口，至少一个所述标准模块接口用于连接至少另一个所述子模块；

根据车辆宽带需求设计具有标准线束接口的整车线束，所述整车线束用于连接车辆电器装置；

基于预设策略并依据车辆不同物理位置的多个所述子模块生成一系列集成设计方案；

验证不同的所述集成设计方案的可行性，若符合要求，则完成车辆架构集成设计，若不符合要求，则将每一物理位置的所述模块根据车辆宽带需求重新设计与所述宽带需求相对应的多个所述子模块，并重新验证多个所述集成设计方案的可行性。

2.根据权利要求1所述的车辆架构集成设计方法，其特征在于，还包括：

挑选各个物理位置处符合要求的所述子模块。

3.根据权利要求1所述的车辆架构集成设计方法，其特征在于，

所述宽带需求包括：尺寸宽带需求和性能宽带需求，同一物理位置的所述模块根据车辆的所述尺寸宽带需求和所述性能宽带需求形成相应的所述子模块。

4.根据权利要求1所述的车辆架构集成设计方法，其特征在于，

同一物理位置的每个所述子模块配置有模块机械接口和模块电器接口，所述标准模块接口包括：标准机械接口和标准电器接口，所述模块机械接口为至少一个所述标准机械接口，所述模块电器接口为至少一个所述标准电器接口。

5.根据权利要求1所述的车辆架构集成设计方法，其特征在于，

所述验证不同的所述集成设计方案的步骤中采用计算机辅助工具验证不同的所述集成设计方案。

6.根据权利要求1所述的车辆架构集成设计方法，其特征在于，

所述整车线束为一条或多条，且所述整车线束具有不同线束尺寸和线束长度，每条所述整车线束具有相同的所述标准模块接口。

7.一种车辆架构，其特征在于，应用权利要求1-6中任一项所述的车辆架构集成设计方法集成设计。

8.根据权利要求7所述的车辆架构，其特征在于，所述车辆架构中将车辆按照其所处的物理位置分成的多个模块中的至少一个所述模块为车架，所述车架上设有与其连接的子模块相对应的标准模块接口。

9.根据权利要求8所述的车辆车架，其特征在于，

所述车架为方形框架，所述车架分别在其宽度方向和长度方向上的尺寸可调节。

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