新能源轻型货车整车布置思路

摘要：在整车的正向开发阶段，总布置设计起到了不可或缺的角色，它直接影响到车身、乘客舱以及内部结构的布局和尺寸管理。在此基础上，文章从整体布局设计的视角出发，重点探讨了整车的总体布局、人机交互工程设计以及整车的性能设计这三大领域，以深入研究整车的正向开发总体布局设计任务。

关键词：纯电动新能源货车；整车正向开发；总布置设计

一、总布置设计概述

（一）总布置设计定义

总布置设计指的是在整车的研发阶段，根据整车的目标进行持续的优化设计，并在这个过程中不断验证零部件的生产可行性以及零部件间的协同工作能力；从整车技术方案的初步构想到整体布局的验证阶段，我们始终在空间需求、人机交互、法律目标和整车的性能标准之间寻找最佳的布局策略，同时确保零部件的技术可行性和整车的性能指标都得到了考虑。

（二）总布置设计目的

整体的布局设计与车辆的动力、安全、舒适以及部件成本这四个关键指标紧密相连，它们之间既有冲突也有相互影响；增强货车的安全与动力表现，常常会使成本增加或减少其舒适性。因此，在整车的正向开发阶段，我们必须在遵守相关的法律和法规的基础上，努力寻找一个能够兼顾上述4个关键指标的最合适的总体设计方案。

（三）总布置设计对安全性的影响

整体的布局设计对货车的碰撞安全性产生了显著的影响。在总体布局设计阶段，通常可以通过安装倒车影像和驻车雷达等辅助设备来优化驾驶员的视野，这样可以使驾驶员更快地获取路况信息，从而减少事故的发生概率；在硬点设计阶段，充分考虑到碰撞刚度是提高整车在碰撞中安全性的关键，例如在框架结构的副车架硬点设计中；在设计纯电动新能源车辆的整体布局时，还需特别关注高压部件的安全配置。

二、整车正向开发总布置设计工作

（一）竞品分析

整车的正向开发总体规划设计应从竞品分析入手。竞品分析的核心目标包括：初步研究项目方案的可行性，评估技术方案的可行性，初步设定整车的目标，完成整车的整体技术方案构想，并进行车型平台的规划，同时发布造型（效果图）的二维控制边界。

（二）标杆车分析

标杆车分析涉及对竞品车型进行主观的静态评估，并对这些竞品车型执行整车拆解的逆向操作。在此基础上，对竞品车型进行综合总结，并构建了一个竞品车型的数据库。然后，对这个数据库进行了全面的布局分析，同时还进行了硬点、法规和人机工程等方面的综合分析。

（三）建立竞品车型数据库

纯电动货车的整体布局设计是基于竞品分析和产品定位来进行的。针对不同续航里程的电池包的平台化特性，我们首先对电池包的边界进行了优化设计，并对电动新能源货车的电动化底盘平台进行了进一步的优化；接下来，整车的设计以电动化底盘平台为中心，对动力集成、蓄电池、电控系统、整车电气架构、车载网络和智能配置等关键组件进行了平台化设计；最终，实现了产品车型技术的一次性规划，并与平台上多车型的开发进行了延伸。

三、整车正向开发总布置概念设计

（一）确定整车技术方案

在总体布局的概念设计阶段，整车的技术解决方案便是创建一个整车的可视化部件列表。在竞品分析的过程中，我们根据车型平台的规划和整体框架方案，构建了整车的硬点、地面、轴荷，以及整车的重量、姿态设计、人机交互工程、空间布局和法律合规性的检查等技术方案。

（二）总布置概念设计

总体布局的概念设计涉及到主要组件的选择和布局方案的确定，从而构建出整车的架构设计。我们从前舱、底盘和乘客舱的概念布局三个维度进行了深入探讨，其中，底盘的结构、电池的封装以及动力的整合布局方案的确定被视为中心任务。在进行前舱的概念布局时，首先要明确电驱动动力的集成布置位置；接下来，我们将深入探讨碰撞对机舱空间布局位置的影响、行人保护和低速碰撞的总体布局设计要点、装配的维修性、静态和动态的包络间隙，以及美观性对前舱元件布置的要求，从而制定出配线配管等元件的详细方案。纯电动新能源货车的底盘设计理念主要集中在电池包的固定策略和几何界限的明确上。在底盘的概念布局中，我们不仅要确保底盘部件、内外装饰、电器和智能互联系统的合理配置，还需要确保那些占据整车总重量超过20%的电池包的安装能够满足车身性能的各项标准。在这个基础上，我们应当对动力电池的各项参数和电池包的组成进行全面的计算分析，并将这些数据与整车的布局空间紧密结合，以构建电池包结构的初步方案。乘客舱的概念布局实际上是一种人与机器的综合工程分析，例如，考虑到乘客的坐姿和舒适度、上下车的便利性，以及操控器的整体布局等方面；选择舱内的开关、电器和控制器种类，并确定其布局策略。

（三）方案设计

在总布置方案的设计过程中，应确保整车部件的布局和边界都得到了明确，并对油泥模型项目进行了全面检查。在方案设计中，我们根据连续输入的整车部件数据和布局需求，结合适当的总体布局要求、相关法规和装配技术分析，对整车的所有部件进行了详尽的布局。基于对布置方案可行性的评估，我们进一步将这些反馈应用于系统部件的设计优化。最终，我们完成了整车的总体布置图设计和系统性DMU的验证，确保了整体布置方案的设计冻结。

四、整车人机工程设计

（一）人机工程设计主要内容和要求

基于人本主义的理念，纯电动新能源货车的研发与设计得以实施。因此，人机工程设计的核心目标是确保驾驶员能够舒适、方便地驾驶，提高驾驶效率，并减少疲劳和压抑感的产生。由于每个人的体质都有所不同，这导致了驾驶员的体型也各不相同。然而，每一款电动汽车的尺寸都是固定不变的。为了确保驾驶舱操纵件的布局能够满足不同体型驾驶员在驾驶过程中的舒适度和伸展性，必须充分利用人机工程学进行分析和设计。

（二）百分位和人体模板的应用

百分位是用来表示某一特定人体尺寸或小于该尺寸的人在统计对象总人数中所占的百分比，这一百分位在全球范围内是被普遍接受的。人体模板作为一种模拟人体物理的仿真工具，经常被应用于人与机器的工程设计之中。在这一设计过程中，设计师会根据设计目标的具体结构和相关参数来挑选相应的百分位人体模板。通常，一旦确定了手臂可以触及的区域和油门刹车的具体位置，选择人体模板就意味着选择了身材较矮的人。

（三）纯电动新能源货车整车性能的评价指标

现在，用于评价纯电动新能源货车全面性能的标准指标非常丰富。在消费者的关注焦点中，纯电动新能源货车的动力性能、所消耗的能源以及它的续航能力是他们最为关注的方面。根据国家发布的与电动货车相关的标准，电动新能源货车的动力特性包括：货车的最大行驶速度、30分钟的最大行驶速度、爬坡能力，以及在坡道上的启动和加速表现。电动新能源货车的经济价值是指在特定的工作状态或循环条件下行驶的电动货车，并记录在这一距离内消耗的电量。

结语

综合考虑，纯电动新能源货车的整车布局设计应遵循企业的总体布局设计流程，包括法规审核、人机工程学、DMU技术、组装流程、维护和外观设计等六大领域。进一步地，我们应建立设计流程、验证流程和变更检查三个主要步骤，以增强整车的正向开发总体布局设计能力。同时，根据企业的独特性质，我们应建立平台化、流程化和规范化的总体布局设计能力，并制定完整的整车布局设计标准，这些标准将作为整车布局方案设计和评审验收的基础。

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