引言
本文在對整車熱管理系統熱安全和熱保護要求的基礎上，制定架構的整車熱管理系統熱安全和熱保護效能目標和開發策略。在某架構的整車熱管理系統的開發工作中，各類車型整車熱管理系統原理圖必須有關聯性和繼承性，並採用共同的工程解決方案實現架構的整車熱管理系統功能和效能目標體系化，並完善整車熱管理系統的匹配和模擬方法。
還採用零部件模組化方案保證零部件有合適的尺寸頻寬以滿足不同車型的效能要求，並採用共用的介面介面和相同的製造體系降低生產成本。
利用架構樣車進行整車熱管理系統的試驗驗證，實現架構整車熱管理系統的高效高質量設計開發。目前為止，架構開發技術的論文文獻有一些，但是整車熱管理系統開發相關的論文文獻很少，進行這方面的探索很有必要，也十分重要。
1架構開發中的整車熱管理系統定義和開發目標
1。1架構開發中的整車熱管理系統定義
架構整車熱管理系統相關零部件，是指一系列代表整車熱管理效能的零部件和模組總成。針對不同的子架構和車型的整車熱管理系統的差異化需求，組成既有共性又有差異性的整車熱管理系統，熱管理系統相關的模組、平臺和車型之間的相互關係如圖1所示。
架構的整車熱管理系統應具有以下六個特徵。
（1）共同的工程解決方案：架構內的同類車型的熱管理系統原理圖相同，架構內同類車型熱管理系統原理圖相同，不同型別車型的系統原理圖有明確的整合拓展關係。開發流程、功能效能目標體系、模擬、標定和試驗方法基本一致，可拓展性和可推廣性強；
（2）一組共用的熱管理零部件系統：在保證工程解決方案相同的前提下盡最大可能地實現關鍵零部件共用；
（3）共同的功能和效能限制：共用的工程解決方案決定了架構內所有車型具有一定的熱管理效能共性，並且建立起工程解決方案之“最優性”；
（4）合適的尺寸頻寬：用共同的工程方案解決關鍵尺寸在一定範圍內的浮動，進一步滿足架構各車型的整車熱管理系統的效能要求；
（5）一組共用的整車熱管理系統介面：用以保證關鍵架構整車熱管理系統零部件的共用性；
（6）相同的製造體系：統一架構車型相同的製造體系確保企業整體制造規劃的靈活性。
1。2架構開發中的整車熱管理系統開發目標
某架構開發初期主要由燃油車、HEV兩類車型組成，正在進一步擴充套件到PHEV、REEV和EV等車型。
架構的整車熱管理系統開發目標有四個領域F（功能和效能）、Q（質量）、C（成本）和D（開發週期）。F（功能和效能）領域的開發目標。功能方面要滿足燃油車和HEV等各類車型對各種使用工況下的整
車熱管理功能的要求。整車熱管理效能方面主要是兩個方面：發動機和電驅動系統的熱平衡溫度要分別低於四種典型工況（兩個高溫低速爬坡工況、一個高溫緩坡工況和高溫怠速工況）的許用溫度，動力艙主要零部件要符合熱保護所要求的溫度限制要求，整車熱管理系統對整車動力經濟性改善貢獻方面的目標，今後要逐步完善。
Q（質量）領域的開發目標。根據系統潛在失效模式（DFEMA）提出開發問題再發防止對策。
C（成本）的開發目標。透過架構的整車熱管理系統設計，凸顯架構的整車熱管理系統的特徵，確保架構內的模組和核心零部件的通用化率，實現成本目標。
D（開發週期）領域的開發目標。透過架構的整車熱管理系統設計並且透過架構樣車的試驗驗證，拓展車型的開發週期可以大大縮短至（30～50）％以上。
2架構的整車熱管理系統的開發策略
2。1架構的整車熱管理系統開發原則
對於平臺化開發過程中的整車熱管理效能來說，整體的實現策略是平臺內不同型別車型採用繼承性很高的系統迴路結構，透過不同的核心零部件配置車型型別和大小的差異化，確保平臺內各車型整車熱管理效能均達標。
在架構開發過程中，要有明確的策略實現架構內平臺和車型的變化。平臺內各車型的整車熱管理系統的差異透過可變部分進行調整，這些變化在同一架構內均可實現，即架構具有包容性。與此同時，架構的整車熱管理系統設計中還存在不可變部分，此部分的佈置和設計對架構內所有車型是一致的，也是結構設計的關鍵。由於一個架構會涉及架構內所有車型的沿用，其優點可以繼承，其缺點亦會並存，因此架構的整車熱管理系統的不可變部分的設計是至關重要的。
2。2整車熱管理系統核心零部件的模組化策略
整車熱管理系統的主要作用是為了保證動力總成的主要部件（發動機、三電系統、變速箱等）工作在合適的溫度區間，保證它們的熱安全，有利於整車動力經濟性目標的實現。如圖3和圖4所示，燃油車和HEV車兩類車型的整車熱管理系統主要由空調系統模組、前端模組兩個模組以及各種水泵、控制閥、管路和支架等組成。架構內的各類車型的熱管理系統原理圖有很高的共用性和繼承性，模組和迴路零部件的共用性和系列化就比較容易實現。
架構的熱管理系統核心模組和零部件的選擇原則如表1所示，具體的零部件選型還是進行初步的匹配計算和詳細的系統模擬分析。空調箱（HVAC）開發工作量大，開發週期長，需要考慮架構內各車型的最大制熱量和最大製冷量，儘量地佈局少量規格不同的空調箱數量。空調壓縮機價格高，架構內只能選用少量排量規格（零部件尺寸頻寬）不同的壓縮機。架構內各車型前端模組中的核心零部件除了散熱器芯厚（零部件尺寸頻寬）要隨整備質量而系列化以外，其它零部件基本不變。熱管理系統迴路中其它零部件，如冷卻液水泵、電池冷卻鼓風機、製冷劑迴路和冷卻液迴路控制閥等，除了製冷劑迴路和冷卻液迴路的管路和支架以外，都保持基本不變。
2。3整車熱管理系統V字形開發流程
架構的整車熱管理系統開發與單一車型的整車熱管理系統開發有所不同，需要重點考慮架構的整車熱管理系統的共同特徵的實現。透過逐步完善圖3所示的V字形開發流程的各項開發技術，提高架構內各車型的整車熱管理系統的模組和迴路零部件的共用性，降低開發難度，縮短開發週期，減少零部件成本和系統開發成本。
3架構樣車整車熱管理系統的試驗驗證
為實現架構整車熱管理系統開發的功能效能目標，並考察熱管理系統的模組化和核心零部件系列化是否可行、共同的工程解決方案是否合理，需要設計和搭建架構樣車，需要進行整車熱管理系統效能試驗和發動機艙的溫場試驗進行試驗驗證。
3。1架構的代表性樣車的方案設計
不同於車型開發中騾子車設計方案只需對應車型開發效能需求，架構樣車代表性樣車方案設計需要以最少裝車方案數量來儘可能的覆蓋架構效能頻寬最大邊界、並根據架構動力總成配置矩陣（發動機+變速箱/混動模組或電機）選擇最具代表性的動力總成搭配組合。
3。2架構樣車裝車及試驗驗證
3。2。1架構樣車裝車
為了保證架構樣車能在架構開發週期內更高效及時地完成相關開發策略與技術方案的試驗驗證，並基於試驗結果完成技術方案與成本最佳化，需根據架構開發主計劃對不同架構樣車方案制定有針對性的裝車計劃與試驗方案。
對於完全選用現有成熟模組進行裝車的樣車方案，其裝車及試驗驗證計劃應安排在技術方案固化前，並預留1～2個月的最佳化方案制定與驗證時間。
對於核心模組部件正在開發中的樣車方案，為保證架構樣車試驗代表性，架構樣車裝車計劃應緊隨模組樣件/樣機交付節點，並根據架構開發主計劃合理預留最佳化方案制定與驗證時間。
3。2。2架構樣車試驗驗證
架構樣車整車熱管理試驗需以驗證架構的整車熱管理系統特徵是否實現為目的，結合架構樣車裝車方案特點有針對性地進行試驗方案制定與試驗實施。如架構樣車的整車熱管理系統試驗驗證成功，則共同的工程解決方案有效，可以順利拓展到架構內各車型的整車熱管理系統開發中。
4架構內拓展車型的整車熱管理系統的高效開發
架構樣車的整車熱管理系統透過試驗驗證、共同的工程解決方案得到認可以後，同一架構內所開發的拓展車型，熱管理系統方案由成熟的架構樣車方案演變而來，方案設計無需從零開始。架構樣車裝車方案已經考慮了多款動力總成效能頻寬，架構樣車的整車熱管理系統試驗驗證結果具備較強的代表性，熱管理系統方案合理性已在架構樣車上得到比較充分的驗證。另外拓展車型可以在模組化庫中選擇熱管理相關模組和核心零部件，與架構樣車的熱管理相關模組和核心零部件具有很強的共用性、繼承性和拓展性。因此，拓展車型的整車熱管理系統開發將更加可靠，開發週期將大大縮短。
5結論
本文對某架構的整車熱管理系統開發方法的各個領域進行了深入研究，得出以下結論。
1）架構專案的整車熱管理系統開發，需在設計之初就考慮架構頻寬裡各引數對整車熱管理效能的影響，以模組庫內的核心零部件組合應對各車型整車熱管理系統功能和效能的要求，實現最佳的效能比。
2）明確了影響架構整車熱管理系統效能的關鍵因素，譬如發動機發熱量、HEV高溫動力性策略和前端模組等，有的放矢地在開發過程中控制這些關鍵因素，實現整車熱管理系統效能達標。
3）提出了基於架構專案的整車熱管理系統開發思路、方法和流程，可快速拓展應用於架構內車型的整車熱管理系統的開發。
架構整車熱管理系統將同架構的各車型的核心零部件實現模組化和系列化，不僅可以減少架構中各車型的整車熱管理系統設計缺陷、縮短開發週期和降低零部件成本，而且還可減少拓展車型的整車熱管理系統試製和試驗驗證費用，從而降低研發成本，使同架構內的各車型具有穩定的整車熱管理效能，使企業具有更好的盈利模型，快速響應市場、搶佔先機。
文章來源：1。東風汽車集團有限公司技術中心