乘用车平台前端模块化设计

乘用车白车身平台结构设计作者：潘承鹏来源：《汽车与驾驶维修（维修版）》2020年第04期摘要：对汽车企业来讲，一个长期可持续开发的车身平台非常重要，企业会基于产品平台开发大量的车型数据、CAE分析模型及验证报告等，对后续二次开发车型具有指导意义，节约后续车型的开发时间及成本。

本文通过对白车身平台全新开发实列的研究和总结，介绍了几种在后续二次开发情况下的结构设计开发方案。

关键词：白车身平台;结构设计中图分类号：U462文献标识码：A当今的汽车企业，需要用最快的时间将新设计的多种变型车型推向市场。

同时，还要控制自身成本，向客户交付高质量、高性能和高安全性的汽车。

为了实现这一目标，车企需要有一个或者多个产品平台。

白车身平台的开发，在概念阶段将对后续车型的固有结构及动态特性產生影响。

因此在概念阶段，设计师及工程师都需要考虑即将投放市场的车型情况，还必须确保此平台在最大限度的满足成本、轻量化及性能等各种条件的情况下，平台能适用于后续开发的其他不同类型车型。

1白车身平台开发实例1.1平台开发需求及目标新平台的基础车定义为SUV车型，而且根据不同的底盘布置要求，需要开发出18款白车身下车体有以下要求。

（1）满足3种不同轴距的布置需求。

（2）满足2种车体空间（宽体/窄体）的布置需求。

（3）满足轿车布置需求。

（4）满足纯电动车布置需求。

（5）满足成本、轻量化及性能要求。

1.2不同轴距开发实例根据开发需求，下车体有3种轴距。

为了在轴距变换的同时满足成本需求，并尽可能提高通用化率，采取的设计方案如下。

（1）发动机舱总成和前地板总成沿用基础车型。

（2）后地板总成局部变更，其中前后地板连接板总成根据总布置所布置的第2排人机位置做相应的调整来满足座椅安装（基础车设计时候应尽可能考虑后续轴距变换时零件的通用性，或者通过更改切边模具等来实现通用性）。

后地板面板分总成根据轴距的变换平移相应距离，后地板骨架总成平移相应距离，同时后纵梁前端需要根据前后地板连接板总成重新匹配设计（图1）。

汽车轻量化之前端模块作者：刘立涛曹金鹏公海星来源：《时代汽车》 2016年第1期刘立涛* 曹金鹏公海星北京北汽模塑科技有限公司前端模块事业部北京市100300摘要：本文主要针对汽车前端模块化问题，提出了在模块化中使用塑料前端框架（Carrier），降低车身重量的方案。

文中重点以某车型前端框架设计为例，介绍前端框架的设计及CAE 分析成果。

以期能够起到降低车身前端重量，达到平台化应用的目的。

关键词：轻量化；前端框架；CAE 分析1 概述1.1 开发背景汽车的电动化，轻量化以及智能化是当前汽车产业面临的三个重要方向，节能、安全、环保是汽车产业发展永恒的三大主题。

据预测，到2020 年我国汽车将突破1.5 亿辆，年耗油量将突破2.5 亿t [1]。

工信部乘用车百公里6.9升的第三阶段油耗限值标准于2014 年1 月1日起全面实施，到2020 年乘用车企平均油耗将降至每百公里5 升，油耗标准日趋严苛[2]。

因此，轻量化是未来技术发展走向之一，市场影响举足轻重。

汽车轻量化的指导思想是在确保稳定提升性能的基础上，节能化设计各总成零部件，持续优化车型谱，其主要途径有3 个方面[5]，分别是：（1）汽车主流规格车型持续优化，降低耗材用量。

（2）采用先进轻质材料。

（3）优化结构设计。

以汽车前端模块（Front End Module，FEM）为例，其由多个部件的总成[4] 构成，包括前向照明系统、散热器和冷却风扇、空调冷凝器、格栅口加固板、吸撞缓冲区、带有装饰面板的保险杠、车前盖锁闭系统、雨刷喷水瓶，以及各种电子组件和线路布置等，具有组件多、重量重的缺点[6]。

对此，在前端中引入轻质材料如塑料进行减重效果明显。

然而直接采用以塑代钢的思路和方法在实际实施过程中却困难重重，因为塑料结构很难达到与金属前端相同级别的刚度、强度和抗冲击性能，难以保证前端模块的可靠性和耐久性能。

以塑代钢必须以合理的结构设计、安装定位方案的应用作为支撑。

2021年第7期潘彦成赵国栋秦广义安鹏姜显丰（一汽奔腾轿车有限公司，长春130000）【摘要】基于整车平台化、模块化开发策略，论证分析了关键尺寸参数L113的设定过程。

通过对L113的尺寸链分解，提出了各部分对L113的限制因素，并且明确了设定方法。

平台开发过程中，L113的合理规划，既对汽车设计及零部件的成本降低起到重要作用，也对确定平台人机属性具有一定的指导意义。

主题词：L113平台化模块化人机工程中图分类号：U462.2+2文献标识码：ADOI:10.19822/ki.1671-6329.20210019The Key Dimension L113Setting of the Vehicle Modular PlatformPan Yancheng,Zhao Guodong,Qin Guangyi,An Peng,Jiang Xianfeng（FAW Car Co.,Ltd.,Changchun 130000）【Abstract 】Based on the vehicle platform and modular development strategies,the process of setting the key dimension parameter L113is demonstrated and analyzed.By decomposing the dimension chain of L113,the limiting factors of each part on L113are proposed,and the setting method is clarified.In the process of platform development,the reasonable planning of L113not only plays an important role in reducing the cost of automobile design and parts,but alsohas a certain guiding significance to determine the human-machine attributes of the platform.Key words:L113,Platform,Modular,Ergonomics整车模块化平台关键尺寸L113设定【欢迎引用】潘彦成，赵国栋，秦广义，等.整车模块化平台关键尺寸L113设定[J].汽车文摘，2021(7):22-26.【Cite this paper 】Pan Y,Zhao G ，Qin G,et al.The Key Dimension L113Setting of the Vehicle Modular Platform [J].Automotive Di⁃gest (Chinese),2021(7):22-26.1前言随着经济的发展，汽车产业成为了我国国民经济的支柱产业，汽车制造业产值约占经济总量的2%~3%[1]。

基于Android平台的智能行车导航系统设计与开发随着科技的不断发展，智能导航系统已经成为现代汽车行业中不可或缺的一部分。

而基于Android平台的智能行车导航系统更是在用户体验和功能性上有着明显的优势。

本文将介绍基于Android平台的智能行车导航系统的设计与开发过程，包括系统架构设计、功能模块实现、地图数据集成等方面。

一、系统架构设计在设计智能行车导航系统时，系统架构是至关重要的一环。

基于Android平台的智能行车导航系统通常可以分为前端和后端两部分。

前端主要包括用户界面设计、地图显示、路线规划等功能，而后端则负责数据处理、算法计算等核心功能。

1.1 前端设计在前端设计中，用户界面的友好性和易用性是首要考虑的因素。

通过Android平台提供的各种UI组件和交互方式，可以实现地图显示、搜索功能、路线规划等操作。

同时，还可以结合语音识别、手势控制等技术，提升用户体验。

1.2 后端设计后端设计主要涉及到数据处理和算法计算。

地图数据的存储和管理、路线规划算法的选择和优化都是后端设计中需要考虑的问题。

同时，为了提高系统的实时性和准确性，还需要考虑数据更新机制和网络通信方面的设计。

二、功能模块实现基于Android平台的智能行车导航系统具有丰富的功能模块，包括但不限于地图显示、路径规划、实时交通信息、语音导航等功能。

2.1 地图显示地图显示是智能行车导航系统中最基本也是最核心的功能之一。

通过集成地图SDK，可以实现地图的加载、缩放、拖动等操作，并在地图上显示POI点、路况信息等。

2.2 路径规划路径规划是智能行车导航系统中的重要功能之一。

通过选择合适的路径规划算法，并结合实时交通信息和用户偏好，可以为用户提供最优的驾驶路线。

2.3 实时交通信息实时交通信息可以帮助用户避开拥堵路段，选择更加畅通的道路。

通过集成第三方交通数据服务，可以获取实时路况信息，并在地图上进行展示。

2.4 语音导航语音导航是提高驾驶安全性和便利性的重要功能之一。

自动驾驶模块化设计模块化设计是一种将系统分解为独立的模块，每个模块都有特定的功能和职责的设计方法。

在自动驾驶技术中，模块化设计可以提供更高的可靠性、可维护性和可扩展性。

首先，自动驾驶系统可以划分为感知、决策和控制三个主要模块。

感知模块主要负责通过传感器收集环境信息，包括视觉、激光雷达等，并对这些信息进行处理和分析，以获得车辆周围的物体、路况和交通信号等。

决策模块根据感知模块提供的信息，综合考虑交通规则、车辆行为和路径规划等因素，生成合适的行驶方案。

控制模块负责将决策模块生成的指令转化为车辆的动作，控制车辆的加速、刹车、转向等操作。

在每个主要模块中，还可以进行更细粒度的模块化设计。

以感知模块为例，可以将其分为传感器数据采集、数据预处理、目标检测和跟踪等子模块。

传感器数据采集模块负责与各种传感器进行通信，获取实时数据。

数据预处理模块负责对原始数据进行滤波、去噪和校准等处理，以提高数据质量。

目标检测和跟踪模块负责识别感兴趣的物体，通过追踪算法跟踪这些物体的运动。

类似地，决策模块和控制模块也可以进一步划分为不同的子模块，以实现更高层次的模块化设计。

模块化设计的一个主要优势是增强了系统的可维护性。

每个模块都是独立的，并且具有清晰的接口，可以单独开发、测试和维护。

这样，当一个模块需要升级或修复时，可以仅对其进行修改，而不必对整个系统进行重构。

这降低了开发和维护的难度，并且在系统的不同部分间提供了更好的代码重用性。

此外，模块化设计还能够提高系统的可靠性。

由于每个模块是独立的，意味着一个模块的故障不会对其他模块产生严重影响。

例如，如果感知模块出现故障，决策和控制模块仍然可以继续工作，并采取相应的措施保证车辆的安全。

这种冗余设计减少了系统的单点故障，并提高了整个系统的可靠性和鲁棒性。

最后，模块化设计还可以提供更好的可扩展性。

当需要增加新的功能时，可以通过添加新的模块来实现扩展，而不影响现有的模块和系统架构。

这种灵活性使得自动驾驶系统能够适应未来的技术和需求的变化，例如增加对新传感器的支持或改进决策算法。

汽车平台研发新趋势：生产模块化零部件通用化前言1.汽车平台概念其实“汽车平台”并没有一个切当的定义，概念较为笼统，主要体现在汽车的研发阶段。

简单而言就是开辟过程中用一个平台可以同时承载不同车型的开辟与生产创造，产生出外形、功能都不尽相同的产品。

在创造方面，同一平台的产品大量采用通用化的零部件和总成，大大降低了创造成本和采购成本；在研发方面，一个平台上实现了技术突破，等于这个平台上搭载的所有产品都实现了技术突破，对研发、对产品的供应链和服务链都产生了革命性的影响，同时为实现世界围的兼并重组。

汽车的大工业生产方式发生过三个转变：20 世纪初，福特公司在创造 T 型车时创造出影响整个世界工业的生产工艺——生产流水线，大幅度降低了生产周期和成本，同时也降低了售价。

流水线方式作为汽车生产的主流方式一致延续到 80 年代。

随着科技进步和市场的变化，一个型号的产品生命周期越来越短，大批量生产方式逐渐变得不能适应竞争。

在 80 年代，产生了一种称为"汽车平台"的概念，“汽车平台”是由汽车创造厂商设计的，几个车型共用的产品平台。

汽车平台与车辆的基本结构相关，出自于同一平台的不同车辆具有相同的结构要素，例如车门立柱、翼子板、车顶轮廓等。

同一平台的车型的轴距普通情况下是相同的，同时一些配件是通用的。

有时候不少种不同品牌的车在一个平台，而同一品牌的不同年度车型反而不在一个平台。

在"模块化"生产方式下，汽车技术创新的重心在零部件方面，零部件要超前发展，并参预汽车厂商的产品设计。

例如德尔福系统公司相继推出了座舱、接口盘制动、车门、前端、集成空气/燃油等模块。

而汽车厂商方面则以全球围作为空间，进行汽车模块的选择和匹配设计，优化汽车设计方案，将汽车装配生产线上的部份装配劳动转移到装配生产线以外的地方去进行。

采用"模块化"生产方式有利于提高汽车零部件的品种、质量和自动化水平，提高汽车的装配质量，并缩短汽车的生产周期。

汽车前端模块设计研究发布时间：2022-10-08T05:06:34.259Z 来源：《工程管理前沿》2022年6月11期作者：朱洪俊[导读] 汽车前端模块(automotivefront－endmodule，FEM)是集成汽车前端所有零部件的系统零件。

朱洪俊恒大新能源汽车（天津）有限公司，天津300301摘要：汽车前端模块(automotivefront－endmodule，FEM)是集成汽车前端所有零部件的系统零件。

伴随着汽车零部件的集成和模块化的模块化，汽车前端模块从单一框架演变为渐进的集成系统。

为了简化整辆车，汽车前端模块通常采用塑料替代策略而不是钢。

前端模块高度集成和塑料熔体不仅降低了整个车的质量，而且给零部件运输带来了困难和存储困难。

本文为前端模块设计了一个统一的运输箱，旨在实现无损安装、堆叠、回收、适应各种状态以解决这些问题。

关键词：汽车;前端模块;安装定位;前端框架;结构设计引言汽车轻量化是解决“节能”、“安全”、“环保”的最有效手段之一。

研究表明，汽车每降低100kg，可节省燃油0.3～0.5L/100km，可减少二氧化碳排放8～11kg/100km。

汽车零部件日益向轻量化、模块化方向发展。

其中，前端模块更是研究应用的重要课题之一。

结构优化主要是为了满足设计中使材料用量最少、成本达到最低、工艺步骤最简单的最优标准。

从工程设计角度，结构优化可分为尺寸优化、形状优化以及拓扑优化三个层次。

尺寸优化和形状优化已经得到充分的发展，在航空、航天、桥梁、汽车等一些领域得到了广泛的应用。

1前端模块的构成前端模块由前端框架和集成到前端框架中的组件组成，可集成到前端框架中的组件包括散热器、冷凝器、中间冷却器、风扇、盖板锁、扬声器、大灯、缓冲器、弹簧保护支架、防震梁、传感器这些组件位于发动机模块前面，包括全车辆冷却系统、信号照明系统、行人保护、碰撞安全、外观形状、传感器和辅助驾驶系统。

前端模块的集成程度取决于外形、布局、安全性能、制造技术和全车成本等因素。

汽车塑料前端模块设计策略与分析摘要：随着汽车需求者的要求提升，全球汽车设计者都开始了汽车设计新的征程，汽车技术研究人员也开始向模块化、集成化、轻量化方向发展。

近二十年来，有许多研究工作者已经开始关注汽车前端模的设计，汽车前端模的发展是实现整车轻量化、低耗油、低排放的关键部位。

本文简单介绍塑料前端模块的设计思路和构成单元，以某车型塑料前端框架为例浅析主要工作要点。

关键词：塑料；前端框架；CAE 分析；模块化；轻量化1 汽车塑料前端模块概述汽车前端模块位于汽车的最前端，其外形设计、功能结构和重量等，都对能耗有显著的影响。

其中，实现前端模块的轻量化、对进入发动机舱的气流进行动态调节进而降低气阻，都有利于减少燃油消耗和碳排放量。

而汽车前端模采用塑料材料就能够帮助整车更好的实现量轻化设计。

塑料模不同于传统的聚丙烯/钢混合板材料，其重量远小于钢板材料，同时，操作也可以更加简化，实现节省安装时间和成本的作用。

通过对汽车塑料前端模的大力推广，能够降低成本效率，满足供应链的灵活性要求。

汽车前端塑料模也有部分零件塑料化和全塑化的分别，将汽车前端的零件塑料化，可以使汽车的车身更加苗条，安装空间更为紧凑，车身比例也更加和谐美观，较轻的车体，更长的轴距和更大的车轮，才更符合当下汽车发展的需求。

2 前端模块构成分类汽车的前端是由多个零部件构成，主要包括了散热器组件、车灯、引擎盖锁、保险杠、横梁、小腿保护支架、格栅、喇叭和吸能泡沫，根据生产规划的要求，总体上我们可以将这些零部件分为三大类，①集成散热器总成、机盖锁（低度集成）；②集成散热器总成、机盖锁、大灯、防撞梁（中度集成）；③集成散热器总成、机盖锁、大灯、防撞梁、前保险杠（高度集成）。

3 安装点布置方式在设置安装点时，我们必须满足前端支架整体刚度，应用Hyper mesh软件对全塑前端模块支架进行承重模拟分析，考察其变形程度和应力的分布，得出最优方案应为在汽车前端框架的上、中、下均存在安装固定点。