方取玉，沈光勇

（奇瑞汽車股份有限公司，安徽 蕪湖 241000）

引言

“平臺(tái)化”車型開(kāi)發(fā)已成為全球各大車企在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中最流行、最高效的開(kāi)發(fā)策略，它的提出和實(shí)施引領(lǐng)了近十幾年汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展?！捌脚_(tái)化”的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)：通過(guò)大幅度削減生產(chǎn)規(guī)模，設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)制造等成本，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力；車企內(nèi)部稽核所有品牌產(chǎn)品都可以通過(guò)“平臺(tái)化”戰(zhàn)略共享先進(jìn)的技術(shù)，提高整體產(chǎn)品的科技實(shí)力；“平臺(tái)化”戰(zhàn)略可幫助車企在最短的時(shí)間內(nèi)高效地拓展車型種類，快速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)不斷變化的需求[1]。而作為中國(guó)品牌奇瑞汽車，先后也推出了T1X、M1X、A3X和M3X等四大平臺(tái)，展示了其在全新車型正向開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的技術(shù)積累、研發(fā)體系建設(shè)。奇瑞汽車四大平臺(tái)在構(gòu)架尺寸、柔性帶寬兩大核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)下，實(shí)現(xiàn)了車型整車安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性的卓越性能，真正地做到和合資車型有對(duì)標(biāo)的“資本”。

1 研究背景

根據(jù)公司的平臺(tái)規(guī)劃，要求基于某平臺(tái)打造5款產(chǎn)品，包括短軸距版、長(zhǎng)軸距版、七座版、新能源車型和多功能商旅車型（如圖 1）。支持不同軸距車型開(kāi)發(fā)，軸距范圍可在2560-2800mm之間，覆蓋A級(jí)-B級(jí)SUV產(chǎn)品。其離地間隙可在145-190mm之間調(diào)節(jié)。對(duì)于平臺(tái)打造的每款車型安全性能要求全覆蓋，必須滿足中國(guó)、歐洲市場(chǎng)法規(guī)和NCAP[2]五星級(jí)等相關(guān)目標(biāo)市場(chǎng)要求。

圖1 某平臺(tái)規(guī)劃圖

2 研究策略

2.1 開(kāi)發(fā)范圍

根據(jù)公司某平臺(tái)開(kāi)發(fā)要求，其安全性能開(kāi)發(fā)范圍主要涉及三大架構(gòu)，即車身平臺(tái)架構(gòu)、布置架構(gòu)和安全部件架構(gòu)。

車身平臺(tái)架構(gòu)，一般分為前艙總成、前地板總成、后地板總成和前后端模塊總成等四大模塊總成。其開(kāi)發(fā)目標(biāo)要求，不僅要滿足安全性能等目標(biāo)要求外，還需要增加零部件模塊化，降低費(fèi)用，縮短開(kāi)發(fā)周期。

布置架構(gòu)，主要分為艙室和機(jī)械布置（前艙與下部車身各系統(tǒng)的布置和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)）、人機(jī)布置（乘員 H點(diǎn)到腳踝跟點(diǎn)、方向盤中心點(diǎn)等）和空間尺寸布置（平臺(tái)車型尺寸空間）等。

安全部件架構(gòu)，主要涉及主動(dòng)安全相關(guān)的底盤架構(gòu)（轉(zhuǎn)向系統(tǒng)支持ACC、LKA、PAS等輔助系統(tǒng)功能擴(kuò)展，和制動(dòng)系統(tǒng)支持AEB、ACC、PAS等輔助系統(tǒng)功能擴(kuò)展等）和電器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（CAN通訊網(wǎng)絡(luò)支持AVM、LDW、BSD、LKA、AEB、ACC、PAS等輔助系統(tǒng)），和被動(dòng)安全相關(guān)的座椅骨架系統(tǒng)、安全帶系統(tǒng)及氣囊發(fā)生器系統(tǒng)等。

2.2 工作流程

為確保生產(chǎn)出的產(chǎn)品可以切實(shí)滿足消費(fèi)者對(duì)功能和品質(zhì)需求的產(chǎn)品，公司采用“V字型”正向開(kāi)發(fā)流程，使得企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)平臺(tái)化、規(guī)?；\(yùn)作，通過(guò)車型平臺(tái)沿用，實(shí)現(xiàn)持久的高品質(zhì)、低成本開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)，也可使消費(fèi)者獲得高性價(jià)比的產(chǎn)品。

承接公司“V字型”正向開(kāi)發(fā)流程，制定某平臺(tái)安全性能開(kāi)發(fā)流程（如圖2），主要分為三個(gè)階段，即平臺(tái)概念設(shè)計(jì)、平臺(tái)工程開(kāi)發(fā)和平臺(tái)工程驗(yàn)證。

圖2 某平臺(tái)安全性能開(kāi)發(fā)流程圖

2.3 目標(biāo)要求

根據(jù)公司某平臺(tái)開(kāi)發(fā)指令，安全性能目標(biāo)分解指標(biāo)共約69個(gè)，包含：車體結(jié)構(gòu)加速度要求（最大加速度峰值、G1、G2和速度歸零時(shí)刻等）、前圍板侵入量要求（前縱梁根部區(qū)域、踏板安裝區(qū)域、動(dòng)總最后端硬點(diǎn)區(qū)域、轉(zhuǎn)向管柱末端區(qū)域等）、前艙結(jié)構(gòu)和空間布置要求（如圖 3）、地板總成結(jié)構(gòu)布置和設(shè)計(jì)要求、電器系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、動(dòng)總系統(tǒng)、行人保護(hù)空間布置要求和人機(jī)布置要求等。

圖3 前艙布置要求圖

2.4 工作思路

根據(jù)安全性能分解的目標(biāo)要求，運(yùn)用CATIA、CAE和試驗(yàn)等開(kāi)發(fā)工具，對(duì)平臺(tái)開(kāi)發(fā)范圍內(nèi)所涉及的三大架構(gòu)進(jìn)行布置、設(shè)計(jì)、分析和驗(yàn)證等工作，直至其滿足目標(biāo)開(kāi)發(fā)要求。

車身平臺(tái)架構(gòu)，主要分為前艙總成、前地板總成、后地板總成和前后端模塊總成。對(duì)于平臺(tái)安全性能開(kāi)發(fā)，最關(guān)鍵部位為前艙總成平臺(tái)化設(shè)計(jì)（受限篇幅內(nèi)容，本節(jié)只談前艙總成平臺(tái)化工作思路）。

圖4 前艙總成平臺(tái)化

前艙總成平臺(tái)化開(kāi)發(fā)的最大難點(diǎn)是要兼容不同動(dòng)總配置、整備質(zhì)量、整車尺寸等對(duì)安全性能的影響。理論上，車身平臺(tái)化設(shè)計(jì)必須依據(jù)高標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，同時(shí)做好低標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)計(jì)保護(hù)[3]。如何在設(shè)計(jì)過(guò)程中，既要考慮平臺(tái)車型的低成本、短周期，最大限度的共用性，又需要進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)搭建車身平臺(tái)架構(gòu)。即在模具、夾具等工藝不變的情況下，通過(guò)材料等級(jí)和料厚的調(diào)整， 局部刪除或增加部件來(lái)滿足平臺(tái)各車型的安全性能目標(biāo)要求（如圖4）。

2.5 驗(yàn)證工作

某平臺(tái)安全性能開(kāi)發(fā)驗(yàn)證工作，運(yùn)用 CATIA、CAE和試驗(yàn)等開(kāi)發(fā)工具，依據(jù)平臺(tái)安全性能開(kāi)發(fā)目標(biāo)要求，進(jìn)行各維度（零部件級(jí)、系統(tǒng)級(jí)和整車級(jí)）相關(guān)分析、對(duì)標(biāo)、優(yōu)化和試驗(yàn)驗(yàn)證等工作，直至滿足開(kāi)發(fā)目標(biāo)要求。其中，整車級(jí)試驗(yàn)驗(yàn)證采用主導(dǎo)車型（即基本型）半軟模車（下部車身采用軟模），其他車型均運(yùn)用CAE和臺(tái)架試驗(yàn)手段進(jìn)行驗(yàn)證。

圖5 某平臺(tái)安全性能開(kāi)發(fā)驗(yàn)證圖

3 結(jié)論

平臺(tái)安全性能開(kāi)發(fā)，需要在全面掌握安全性能開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)基礎(chǔ)上，將平臺(tái)化的特殊要點(diǎn)匯入設(shè)計(jì)思路中予以指導(dǎo)設(shè)計(jì)。結(jié)合各平臺(tái)開(kāi)發(fā)指令，主要涉及：目標(biāo)市場(chǎng)、生命周期、平臺(tái)車型、動(dòng)總信息、重量信息及安全性能要求等，進(jìn)行相關(guān)目標(biāo)分解、開(kāi)發(fā)策略及開(kāi)發(fā)驗(yàn)證等工作，要以最大限度的共用（如：工藝）來(lái)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，不僅可以大幅度的縮短開(kāi)發(fā)周期，也大大地降低了開(kāi)發(fā)成本，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1] 抄佩佩,沈斌.簡(jiǎn)述跨國(guó)車企“平臺(tái)化”車型開(kāi)發(fā).[J]汽車維修與保養(yǎng),2013 年,第七期∶68-70 頁(yè).

[2] C-NCAP 2018版評(píng)價(jià)規(guī)則.天津∶中國(guó)汽車技術(shù)研究中心C-NCAP管理中心.

[3] 鞠曉峰.車身平臺(tái)化開(kāi)發(fā)策略研究.設(shè)計(jì)·計(jì)算·研究, 2012年,第2期.