本發(fā)明涉及汽車研發(fā)，具體涉及面向車身二級系統(tǒng)的輕量化設計方法、裝置、車輛及介質(zhì)。

背景技術：

1、由于汽車保有量的持續(xù)高速增長，用戶對整車的安全要求越來越高，汽車迭代的速度也越來越快；同時基于汽車燃油消耗量、車身制造成本等因素，汽車車身的重量又不斷的要求降低，汽車輕量化成為必然的發(fā)展趨勢。

2、當前，汽車行業(yè)的汽車輕量化水平設計主要針對整車重量或者白車身整體重量目標進行管控，以實現(xiàn)車身輕量化。具體地，整車包含動力系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)和車身系統(tǒng)；白車身指車身結構件及覆蓋件的總成，包括翼子板、發(fā)動機艙蓋、行李艙蓋和車門，但不包括附件及裝飾件的未涂漆的車身，具體包含發(fā)動機艙、前圍、地板、側圍、頂蓋、后圍以及翼子板共計七大總成。

3、然而，由于現(xiàn)有汽車輕量化技術在項目開發(fā)時將車身重量視作整體，從而控制下發(fā)車身重量目標，沒有對車身二級系統(tǒng)做進一步精細化目標管控。對于某些特殊開發(fā)需求，如某車企既想優(yōu)化項目開發(fā)周期，同時又需要進行全方位的整車性能驗證，往往會采取下車體先行的方案，極易導致先行部分性能過剩，使得最終白車身整體的重量超出項目預期目標，會額外增加項目開發(fā)成本，造成資源浪費，故通過整車重量實現(xiàn)輕量化設計存在重量分配不合理、極易造成資源浪費、增加開發(fā)成本的問題。此外，現(xiàn)有車身輕量化忽略碰撞工況對車身輕量化的影響，導致車身輕量化設計效果不佳，嚴重影響了車身的輕量化程度。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了面向車身二級系統(tǒng)的輕量化設計方法、裝置、車輛及介質(zhì)，以解決上述技術背景中提出的現(xiàn)有車身輕量化設計存在的車身重量分配不合理、浪費資源、控制成本高、效果差的問題，難以實現(xiàn)對車身輕量化有效控制的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種面向車身二級系統(tǒng)的輕量化設計方法，方法包括：

3、確定目標車輛的車身數(shù)據(jù)，車身數(shù)據(jù)包括車輛能源類型、車身尺寸和碰撞性能等級；

4、基于車身數(shù)據(jù)計算目標車輛的車身二級系統(tǒng)的目標重量，其中，車身二級系統(tǒng)包括下車體焊接總成、側圍焊接總成和頂蓋焊接總成，目標重量包括下車體焊接總成的目標重量、側圍焊接總成的目標重量和頂蓋焊接總成的目標重量；

5、判斷目標重量中每一車身二級系統(tǒng)對應的目標重量是否滿足預設輕量化要求；

6、在任一車身二級系統(tǒng)對應的目標重量不滿足預設輕量化要求時，對目標車輛相應的車身二級系統(tǒng)進行優(yōu)化，直至所有車身二級系統(tǒng)對應的目標重量均滿足預設輕量化要求。

7、本發(fā)明基于目標車輛的車輛能源類型、車身尺寸和碰撞性能等級等數(shù)據(jù)分別計算下車體焊接總成、側圍焊接總成和頂蓋焊接總成對應車身二級系統(tǒng)的目標重量，判斷目標重量中每一車身二級系統(tǒng)對應的目標重量是否滿足預設輕量化要求，并在任一車身二級系統(tǒng)對應的目標重量不滿足預設輕量化要求時，對目標車輛相應的車身二級系統(tǒng)進行優(yōu)化，直至所有車身二級系統(tǒng)對應的目標重量均滿足預設輕量化要求，能夠克服整車重量輕量化設計中對應重量分配不合理，進而導致的資源浪費和開發(fā)成本高的問題，通過車身二級系統(tǒng)實現(xiàn)了車身重量的合理分配，大大降低了資源浪費，提升了車身輕量化設計的效果和效率。

8、在一種可選的實施方式中，基于車身數(shù)據(jù)計算下車體焊接總成的目標重量，包括：

9、基于車身尺寸確定目標車輛在第一預設平面對應的第一整車投影面積；

10、基于車輛能源類型從第一預設面積系數(shù)中篩選對應的第一面積系數(shù)，第一預設面積系數(shù)基于多個不同能源類型車輛在第一預設平面對應的下車體焊接總成投影面積與整車投影面積比值的統(tǒng)計平均值確定；

11、基于第一整車投影面積和第一面積系數(shù)計算下車體焊接總成的第一面積；

12、基于碰撞性能等級從第一預設面密度系數(shù)中篩選對應的第一面密度系數(shù)，第一預設面密度系數(shù)基于多個不同碰撞性能等級車輛的下車體焊接總成重量與車輛在第一預設平面對應的下車體焊接總成投影面積比值的統(tǒng)計平均值確定；

13、將第一面積和第一面密度系數(shù)相乘，得到目標車輛的下車體焊接總成的目標重量。

14、本發(fā)明根據(jù)車身尺寸和車輛能源類型分別確定第一整車投影面積和第一面積系數(shù)，根據(jù)其計算下車體焊接總成的第一面積，并考慮到碰撞性能等級對應篩選第一面密度系數(shù)，將第一面積和第一面密度系數(shù)相乘進而得到下車體焊接總成的目標重量，能夠考慮到碰撞工況對應求解車身二級系統(tǒng)的目標重量，不僅保障了目標重量的計算精度，還有助于提升車身重量分配的合理性，實現(xiàn)車身輕量化的有效控制。

15、在一種可選的實施方式中，基于車身數(shù)據(jù)計算側圍焊接總成的目標重量，包括：

16、基于車身尺寸確定目標車輛在第二預設平面對應的第二整車投影面積；

17、確定目標車輛的車型類別，并基于車型類別從第二預設面積系數(shù)中篩選對應的第二面積系數(shù)，第二預設面積系數(shù)基于多個不同車型類別車輛在第二預設平面對應的側圍焊接總成投影面積與整車投影面積比值的統(tǒng)計平均值確定；

18、基于第二整車投影面積和第二面積系數(shù)計算側圍焊接總成的第二面積；

19、基于車輛能源類型和碰撞性能等級從第二預設面密度系數(shù)中篩選對應的第二面密度系數(shù)，第二預設面密度系數(shù)基于多個不同能源類型和碰撞性能等級車輛的側圍焊接總成重量與車輛在第二預設平面對應的側圍焊接總成投影面積比值的統(tǒng)計平均值確定；

20、基于第二面積和第二面密度系數(shù)，計算目標車輛的側圍焊接總成的目標重量。

21、本發(fā)明根據(jù)車身尺寸和車輛能源類型分別確定第二整車投影面積和第二面積系數(shù)，根據(jù)其計算側圍焊接總成的第二面積，并考慮到車輛能源類型和碰撞性能等級對應篩選第二面密度系數(shù)，基于第二面積和第二面密度系數(shù)進而計算側圍焊接總成的目標重量，能夠考慮到碰撞工況對應求解車身二級系統(tǒng)的目標重量，不僅保障了目標重量的計算精度，還有助于提升車身重量分配的合理性，提升車身輕量化的設計效果。

22、在一種可選的實施方式中，基于車身數(shù)據(jù)計算頂蓋焊接總成的目標重量，包括：

23、基于車身尺寸確定目標車輛在第一預設平面對應的第三整車投影面積；

24、基于車輛能源類型從第三預設面積系數(shù)中篩選對應的第三面積系數(shù)，第三預設面積系數(shù)基于多個不同能源類型車輛在第一預設平面對應的頂蓋焊接總成投影面積與整車投影面積比值的統(tǒng)計平均值確定；

25、基于第三整車投影面積和三面積系數(shù)計算頂蓋焊接總成的第三面積；

26、基于碰撞性能等級從第三預設面密度系數(shù)中篩選對應的第三面密度系數(shù)，第三預設面密度系數(shù)基于多個不同碰撞性能等級車輛的頂蓋焊接總成重量與車輛在第一預設平面對應的頂蓋焊接總成投影面積比值的統(tǒng)計平均值確定；

27、將第三面積和第三面密度系數(shù)相乘，得到目標車輛的頂蓋焊接總成的目標重量。

28、本發(fā)明根據(jù)車身尺寸和車輛能源類型分別確定第三整車投影面積和第三面積系數(shù)，根據(jù)其計算頂蓋焊接總成的第三面積，并考慮到碰撞性能等級對應篩選第三面密度系數(shù)，將第三面積和第三面密度系數(shù)相乘進而得到頂蓋焊接總成的目標重量，能夠考慮到碰撞工況對應求解車身二級系統(tǒng)的目標重量，能夠保障目標重量的計算精度，提升車身重量分配的合理性的同時，還能降低資源浪費以及車身輕量化的開發(fā)成本。

29、在一種可選的實施方式中，在車身二級系統(tǒng)為下車體焊接總成時，判斷目標重量中每一車身二級系統(tǒng)對應的目標重量是否滿足預設輕量化要求，包括：

30、獲取目標車輛的車身二級系統(tǒng)的下車體焊接總成的第一設計面積和第一設計重量；

31、基于第一設計面積和第一設計重量計算第一設計面密度系數(shù)；

32、從目標重量的第一目標重量提取第一面密度系數(shù)；

33、將第一面密度系數(shù)與第一設計面密度系數(shù)相減，得到第一差值；

34、分別判斷第一設計面密度系數(shù)是否大于第一面密度系數(shù)，以及第一差值是否滿足預設下車體面密度系數(shù)偏差范圍；

35、在第一設計面密度系數(shù)大于第一面密度系數(shù)且第一差值不滿足預設下車體面密度系數(shù)偏差范圍時，確定目標車輛的下車體焊接總成的目標重量不滿足預設輕量化要求；

36、在第一設計面密度系數(shù)不大于第一面密度系數(shù)且第一差值滿足預設下車體面密度系數(shù)偏差范圍時，確定目標車輛的下車體焊接總成的目標重量滿足預設輕量化要求。

37、本發(fā)明通過計算下車體焊接總成設計對應面密度系數(shù)的第一差值，并基于下車體焊接總成的第一設計面密度系數(shù)與其實際對應的第一面密度系數(shù)的大小關系，以及第一差值與預設下車體面密度系數(shù)偏差范圍的大小關系的雙重判定條件來確定下車體焊接總成的目標重量是否滿足預設輕量化要求，能夠保障對下車體焊接總成目標重量的準確判定，進而有效增強了車身輕量化的控制程度。

38、在一種可選的實施方式中，在車身二級系統(tǒng)為側圍焊接總成時，判斷目標重量中每一車身二級系統(tǒng)對應的目標重量是否滿足預設輕量化要求，包括：

39、獲取目標車輛的車身二級系統(tǒng)的側圍焊接總成的第二設計面積和第二設計重量；

40、基于第二設計面積和第二設計重量計算第二設計面密度系數(shù)；

41、從目標重量的第二目標重量提取第二面密度系數(shù)；

42、將第二面密度系數(shù)與第二設計面密度系數(shù)相減，得到第二差值；

43、分別判斷第二設計面密度系數(shù)是否大于第二面密度系數(shù)，以及第二差值是否滿足預設側圍面密度系數(shù)偏差范圍；

44、在第二設計面密度系數(shù)大于第二面密度系數(shù)且第二差值不滿足預設側圍面密度系數(shù)偏差范圍時，確定目標車輛的側圍焊接總成的目標重量不滿足預設輕量化要求；

45、在第二設計面密度系數(shù)不大于第二面密度系數(shù)且第二差值滿足預設側圍面密度系數(shù)偏差范圍時，確定目標車輛的側圍焊接總成的目標重量滿足預設輕量化要求。

46、本發(fā)明通過計算側圍焊接總成設計對應面密度系數(shù)的第二差值，并基于側圍焊接總成的第二設計面密度系數(shù)與其實際對應的第二面密度系數(shù)的大小關系，以及第二差值與預設側圍面密度系數(shù)偏差范圍的大小關系的雙重判定條件來確定側圍焊接總成的目標重量是否滿足預設輕量化要求，能夠保障對側圍焊接總成目標重量的準確判定，大大提升了車身輕量化設計效果。

47、在一種可選的實施方式中，在車身二級系統(tǒng)為頂蓋焊接總成時，判斷目標重量中每一車身二級系統(tǒng)對應的目標重量是否滿足預設輕量化要求，包括：

48、獲取目標車輛的車身二級系統(tǒng)的頂蓋焊接總成的第三設計面積和第三設計重量；

49、基于第三設計面積和第三設計重量計算第三設計面密度系數(shù)；

50、從目標重量的第三目標重量提取第三面密度系數(shù)；

51、將第三面密度系數(shù)與第三設計面密度系數(shù)相減，得到第三差值；

52、分別判斷第三設計面密度系數(shù)是否大于第三面密度系數(shù)，以及第三差值是否滿足預設頂蓋面密度系數(shù)偏差范圍；

53、在第三設計面密度系數(shù)大于第三面密度系數(shù)且第三差值不滿足預設頂蓋面密度系數(shù)偏差范圍時，確定目標車輛的頂蓋焊接總成的目標重量不滿足預設輕量化要求；

54、在第三設計面密度系數(shù)不大于第三面密度系數(shù)且第三差值滿足預設頂蓋面密度系數(shù)偏差范圍時，確定目標車輛的頂蓋焊接總成的目標重量滿足預設輕量化要求。

55、本發(fā)明通過計算頂蓋焊接總成設計對應面密度系數(shù)的第三差值，并基于頂蓋焊接總成的第三設計面密度系數(shù)與其實際對應的第三面密度系數(shù)的大小關系，以及第三差值與預設頂蓋面密度系數(shù)偏差范圍的大小關系的雙重判定條件來確定頂蓋焊接總成的目標重量是否滿足預設輕量化要求，能夠保障對頂蓋焊接總成目標重量的準確判定，實現(xiàn)了車身輕量化的有效控制。

56、在一種可選的實施方式中，在任一車身二級系統(tǒng)對應的目標重量不滿足預設輕量化要求時，對目標車輛相應的車身二級系統(tǒng)進行優(yōu)化，包括：

57、在所有車身二級系統(tǒng)對應的目標重量中確定不滿足預設輕量化要求對應的優(yōu)化目標重量，優(yōu)化目標重量包括下車體焊接總成的優(yōu)化目標重量、側圍焊接總成的優(yōu)化目標重量和頂蓋焊接總成的優(yōu)化目標重量中的至少一個；

58、基于優(yōu)化目標重量確定目標車輛的待優(yōu)化車身二級系統(tǒng)；

59、對待優(yōu)化車身二級系統(tǒng)基于預設優(yōu)化參數(shù)進行優(yōu)化，預設優(yōu)化參數(shù)包括車身機構、車身材料及其配置中的至少一種。

60、本發(fā)明對不滿足預設輕量化要求對應的車身二級系統(tǒng)基于至少一種車身機構、車身材料及其配置進行參數(shù)優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)車身重量的合理分配，降低資源使用成本，有助于提升車身輕量化的設計效果和控制程度。

61、第二方面，本發(fā)明提供了一種面向車身二級系統(tǒng)的輕量化控裝置，裝置包括：

62、確定模塊，用于確定目標車輛的車身數(shù)據(jù)，車身數(shù)據(jù)包括車輛能源類型、車身尺寸和碰撞性能等級；

63、計算模塊，用于基于車身數(shù)據(jù)計算目標車輛的車身二級系統(tǒng)的目標重量，其中，車身二級系統(tǒng)包括下車體焊接總成、側圍焊接總成和頂蓋焊接總成，目標重量包括下車體焊接總成的目標重量、側圍焊接總成的目標重量和頂蓋焊接總成的目標重量；

64、判斷模塊，用于判斷目標重量中每一車身二級系統(tǒng)對應的目標重量是否滿足預設輕量化要求；

65、優(yōu)化模塊，用于在任一車身二級系統(tǒng)對應的目標重量不滿足預設輕量化要求時，對目標車輛相應的車身二級系統(tǒng)進行優(yōu)化，直至所有車身二級系統(tǒng)對應的目標重量均滿足預設輕量化要求。

66、本發(fā)明的面向車身二級系統(tǒng)的輕量化控裝置，能夠克服整車重量的輕量化設計中對應重量分配不合理，進而導致資源浪費和開發(fā)成本高的問題，通過對包含下車體焊接總成、側圍焊接總成和頂蓋焊接總成的車身二級系統(tǒng)進行設計優(yōu)化，可以實現(xiàn)車身重量的合理分配，大大降低了資源浪費，提升了車身輕量化設計的效果和效率。

67、第三方面，本發(fā)明提供了一種車輛，車輛包括控制器，控制器包括：存儲器和處理器，存儲器和處理器之間互相通信連接，存儲器中存儲有計算機指令，處理器通過執(zhí)行計算機指令，從而執(zhí)行上述第一方面或其對應的任一實施方式的一種面向車身二級系統(tǒng)的輕量化設計方法。

68、第四方面，本發(fā)明提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，該計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機指令，計算機指令用于使計算機執(zhí)行上述第一方面或其對應的任一實施方式的一種面向車身二級系統(tǒng)的輕量化設計方法。

69、本發(fā)明的面向車身二級系統(tǒng)的輕量化設計方法和裝置，基于目標車輛的車輛能源類型、車身尺寸和碰撞性能等級等數(shù)據(jù)分別計算下車體焊接總成、側圍焊接總成和頂蓋焊接總成對應車身二級系統(tǒng)的目標重量，判斷目標重量中每一車身二級系統(tǒng)對應的目標重量是否滿足預設輕量化要求，并在任一車身二級系統(tǒng)對應的目標重量不滿足預設輕量化要求時，對目標車輛相應的車身二級系統(tǒng)進行優(yōu)化，直至所有車身二級系統(tǒng)對應的目標重量均滿足預設輕量化要求，能夠克服整車重量的輕量化設計中對應重量分配不合理、資源浪費和開發(fā)成本高的問題，通過對車身二級系統(tǒng)的輕量化設計，能夠?qū)崿F(xiàn)車身重量的合理分配，大大降低了資源浪費和開發(fā)成本，提升了車身輕量化設計效率。