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现代汽车架构设计与实践

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本书是笔者二十多年来在汽车架构领域的工作提炼和实践总结,共分为9章。首先,本书阐述了汽车架构的发展历史,介绍了关键的汽车架构类型及其百年来的演变历史。接着,探讨了汽车架构开发的市场定位、性能带宽、动力矩阵与工艺成本等边界条件,以及架构与整车产品协同开发的流程。书中重点介绍了构成汽车架构的关键系统和子系统,包括人体模型、动力总成、底盘系统、内外饰、电气架构与电器系统、热管理系统等。在此基础上,详细阐明了整车架构开发的指导思想,以及架构在不同区域中的具体设计方法。随后,通过对比平台化架构和模块化架构,分析了架构发展的趋势,并从空间效率、零部件共用率、架构关键性能和经济性等四个方面评估架构的优劣。最后,介绍了特小(尺寸小)、特效(效率高)、特省(省油)、特创(创新多)和特新(新动力)四种典型汽车架构的特点,并展望了未来以智能化、电气化、智联化与共享化等新技术对汽车架构的影响及应对措施。
本书适用于车辆工程、新能源汽车工程、智能网联汽车技术、交通运输工程、车辆工程、汽车运用工程等多个学科及其交叉领域,为从事汽车产品定义、总布置设计、整车性能开发、整车项目管理、零部件设计等研究的技术人员提供宝贵参考,也可作为相关专业的硕博研究生及高年级本科生的教材。

封面
书名页
版权页
序
前言
目录
第1章 汽车架构的发展历史
 1.1 汽车架构的内涵
 1.2 汽车架构的种类
 1.3 汽车架构发展简史
第2章 架构开发的边界条件
 2.1 汽车产品定义
  2.1.1 汽车产品中的架构要素
  2.1.2 产品分类与车身形式
  2.1.3 车身形式对架构的影响
 2.2 产品开发目标设定与分解
  2.2.1 细分市场的特点和产品定位
  2.2.2 目标客户及其需求
  2.2.3 产品目标的分解
  2.2.4 将目标应用于架构中
 2.3 产品开发的边界条件
  2.3.1 市场的特点及消费习惯
  2.3.2 标准与法规
 2.4 架构开发的目标与边界
  2.4.1 市场和品牌
  2.4.2 架构与产品群演变路径
  2.4.3 尺寸和性能带宽
  2.4.4 动力总成
  2.4.5 制造工艺
  2.4.6 财务目标
第3章 架构关键系统及其对架构的影响
 3.1 乘客及其布置
  3.1.1 人体模型百分比
  3.1.2 SAE第95百分位男性驾驶员模型相关术语
  3.1.3 驾驶员坐姿
  3.1.4 乘客环境尺寸
  3.1.5 参考车型尺寸
 3.2 动力总成
  3.2.1 动力总成介绍
  3.2.2 动力总成选择
  3.2.3 动力总成位置与布局
  3.2.4 燃料与能源存储
  3.2.5 排气系统
 3.3 底盘系统
  3.3.1 底盘系统介绍
  3.3.2 悬架系统
  3.3.3 车轮总成
  3.3.4 制动系统
  3.3.5 转向系统
  3.3.6 滑板底盘
 3.4 内饰系统
  3.4.1 内饰系统介绍
  3.4.2 驾舱区域
  3.4.3 座椅系统
  3.4.4 行李舱
 3.5 车身与外饰
  3.5.1 空气动力学基础
  3.5.2 车身结构
  3.5.3 车身开闭件
  3.5.4 照明系统
  3.5.5 保险杠系统
  3.5.6 玻璃
  3.5.7 典型断面细节
 3.6 电气架构与电器系统
  3.6.1 电器发展历史
  3.6.2 电气架构
  3.6.3 智舱智驾系统
 3.7 热管理系统
第4章 汽车架构设计流程
 4.1 架构设计流程
  4.1.1 架构框架边界定义
  4.1.2 架构策略批准
  4.1.3 架构技术方案批准
  4.1.4 架构设计完成
 4.2 架构与整车产品开发流程协同
  4.2.1 整车开发流程
  4.2.2 架构开发与整车开发协同
 4.3 架构创意流程与方法示例
  4.3.1 外部草图创意
  4.3.2 比例关系确认
  4.3.3 创意细节补充
  4.3.4 样车制作
第5章 架构分区域研究设计
 5.1 架构设计总纲
  5.1.1 十步法做好架构设计
  5.1.2 利用关键断面进行设计
  5.1.3 关键硬点及架构逻辑图
 5.2 汽车架构三维度的平衡设计
  5.2.1 架构纵向设计
  5.2.2 架构横向设计
  5.2.3 架构垂向设计
  5.2.4 架构多维尺寸间的平衡
 5.3 发动机舱区域
  5.3.1 发动机舱架构关键诉求
  5.3.2 动力总成在前舱中布置
  5.3.3 前端架构纵向搭建方法
  5.3.4 前端架构横向搭建方法
  5.3.5 前端架构垂向搭建方法
 5.4 前风窗玻璃和驾舱区域
  5.4.1 前风窗玻璃和驾舱区域的核心诉求
  5.4.2 前风窗玻璃与驾舱架构搭建的一般原则
  5.4.3 前风窗玻璃及驾舱架构纵向搭建方法
  5.4.4 前风窗玻璃及驾舱架构横向搭建方法
  5.4.5 前风窗玻璃及驾舱架构垂向搭建方法
 5.5 下车体后部区域
  5.5.1 下车体设计战略思路
  5.5.2 各种动力驱动的下车体
 5.6 行李舱区域
  5.6.1 乘客舱和后部区域核心诉求
  5.6.2 后部区域架构纵向搭建方法
  5.6.3 后部区域架构横向搭建方法
  5.6.4 后部区域架构垂向搭建方法
第6章 平台化与模块化架构设计
 6.1 平台化架构
  6.1.1 平台定义及其设计理念
  6.1.2 整车平台化设计特点
  6.1.3 平台的几何搭建方法
 6.2 模块化架构
  6.2.1 模块化架构的设计理念
  6.2.2 模块定义
  6.2.3 平台模块设计方案示例
  6.2.4 上车体模块设计方案示例
 6.3 全球典型平台与模块化架构
  6.3.1 大众汽车模块化架构
  6.3.2 通用汽车整车平台
  6.3.3 丰田汽车整车平台与架构
  6.3.4 国内自主品牌平台化综述
第7章 架构评价方法
 7.1 架构效率
  7.1.1 纵向空间效率
  7.1.2 横向空间效率
  7.1.3 垂向空间效率
 7.2 架构灵活性和共用性
  7.2.1 零件和模块的共用率
  7.2.2 区域共用方案
  7.2.3 轴距
  7.2.4 轮距
  7.2.5 轮胎规格
  7.2.6 坐高
 7.3 架构性能
  7.3.1 安全性能
  7.3.2 NVH性能
  7.3.3 架构重量与轻量化系数
 7.4 架构经济性评估
  7.4.1 架构件物料成本
  7.4.2 工程开发费
  7.4.3 架构件制造投资
 7.5 本章小结
第8章 典型汽车架构的解析
 8.1 微型车架构
  8.1.1 同级别竞争对手
  8.1.2 奔驰Class A
  8.1.3 三菱i
  8.1.4 丰田iQ
 8.2 模块化平台架构
  8.2.1 MQB架构的特点
  8.2.2 动力总成范围
  8.2.3 架构带宽
  8.2.4 架构演变技术方案
  8.2.5 架构安全性能策略及技术方案
 8.3 混合动力车型架构
  8.3.1 混合动力的类型
  8.3.2 混合动力构型
  8.3.3 混合动力对架构的影响
 8.4 电动车型架构
  8.4.1 电动车的基本概念
  8.4.2 电动车与燃油车的架构差异
  8.4.3 特斯拉电动车架构
 8.5 氢燃料电池车型架构
  8.5.1 氢燃料电池汽车的发展历史
  8.5.2 氢燃料电池汽车的构成
  8.5.3 丰田燃料电池车Mirai的技术方案
第9章 新技术对架构设计的影响
 9.1 智能辅助驾驶系统
  9.1.1 智能辅助驾驶的系统构成及工作原理
  9.1.2 智能辅助驾驶级别
  9.1.3 智能辅助驾驶对汽车架构设计的影响
 9.2 车联网
  9.2.1 车联网定义
  9.2.2 车联网系统构成
  9.2.3 车联网对汽车架构的影响
 9.3 电气化
  9.3.1 电气化技术及发展方向
  9.3.2 纯电动汽车的发展方向
 9.4 共享出行
  9.4.1 共享出行的现状和发展趋势
  9.4.2 共享出行对汽车架构开发的影响
 9.5 智能座舱
  9.5.1 智能座舱的发展历史、现状与趋势
  9.5.2 智能座舱系统构成
  9.5.3 智能座舱对架构的影响
 9.6 新技术带来的安全挑战
  9.6.1 电气安全
  9.6.2 功能安全
  9.6.3 车辆网络信息安全
后记
参考文献
封底

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