西门子针对零部件供应商车辆系统集成指导

汽车系统集成是一个复杂的过程，它将各个部件集合成子系统，然后将各个子系统整合到一个集成车辆系统中，并确保它们都能按设计的方案进行一起工作。汽车中的子系统不仅要发挥它们的作用，而且子系统之间的接口必须被很好地理解，以便为所有的互动进行设计。

全球汽车市场正在遵循电气化、数字化和连接性的趋势，并最终导致自主化。因此，汽车集成设计过程需要包括这些趋势的新用例。这个过程开始于建立与车辆的关键交付物有关的顶级车辆指标，包括为驾驶员提供舒适的环境和良好的性能。建立车辆级别指标的过程并不简单，往往必须逐字逐句地从客户那里得出。经常会有一些相互冲突的要求，必须优先考虑其中一个。

在系统需求定义时，对于零部件的系统目标部件供应商只能获得部分信息。由于对预期的操作用途、整体目标、目标级联等的看法有限，特别是新系统的研发，因此很难提出一个设计，以确保车辆的子系统与其他部件的正确互动以及车辆系统集成后的预期整体性能。

本文档是西门子结合自己的工程经验对零部件供应商车辆系统集成的建议，解释了如何克服与有限的详细早期设计信息有关的挑战，或在车辆系统集成过程中可能遗漏系统与其他部件的互动的风险。通过专注于技术和创新，Simcenter解决方案有助于更快地获得更好的设计，并在设计的早期进行全车水平的仿真原型设计，并在设计早期使用仿真原型样机在全车水平上完成车辆系统集成，在全车状态下评估零部件的行为，以便更快地进行更好的设计，通过协助设定现实的部件设计目标，加强与OEM的关系，利用仿真原型样机在实际问题发生之前解决系统交互问题，通过采用虚拟原型开发流程，将开发时间至少减少2倍。

在国内基于仿真开发和优化目前行业做的比较好的是BYD，其三电和发动机等动力系统均是自己供应商，在整车集成仿真这块获取数据相对容易，在新一代DMi动力系统平台设计和优化过程中，基于仿真的方法有效地实现整个动力系统的设计目标，基于仿真可以从结构上对零部件参数和零部件控制策略进行优化，获得零部件最优性能，同时结合仿真在系统集成方面，将各个零部件系统最优值找到，实现系统的最优，目前可以说BYD新一代DMI混动系统是当前最经济的混动系统，这其中基于仿真的系统开发和集成起着非常重要的作用，BYD整个动力系统仿真与集成均使用西门子整车动力学仿真软件AmeSim。

基于AmeSim可以在结构、控制策略、甚至拓扑结构的不同层面进行系统仿真，可以搭建各种架构的混动系统，结合控制策略，分析各种系统架构性能，从而选择最优架构。使用基于模型的开发，在车辆系统集成之前预测系统互动，一旦组装完成，不同组件之间可能会发生系统互动。

OEM需要将工作量从原型测试转移到仿真原型设计，以减少后期故障排除的风险。在概念阶段使用基于模型的开发（MBD）方法进行车辆系统集成，使制造商能够更好地评估多种车辆的架构和变体，同时减少开发时间和成本。一个系统集成的方法可以在早期发现潜在的NVH、驾驶性能、燃油效率、车辆动力学、强度或耐久性问题。

不用说，在早期设计阶段，系统优化的效果对你的整体成本和上市时间有积极的影响。通过与控制器模型的无缝集成和共同仿真能力，在系统设计前期就解决了一些在实车后期才能发现的问题。该系统仿真方法使工程师能够对整车各个部件及其布局进行前期设计决策，并在整个设计和验证过程中提供有效的方法，从模型在环（MiL）、软件在环（SiL）到硬件在环（HiL）在不同的阶段对系统进行有效验证。有助于更快地达到动力系统、底盘系统及智能驾驶系统等整车系统性能目标，同时提高系统的工程迭代能力。