汽车仪表板结构设计

汽车仪表板设计方法及结构分析摘要：随着汽车工业的发展,现代汽车的各种机构日趋复杂,附属装置也日益增多,为了使驾驶员更多更迅速地掌握各种机构和装置的状态,以便更有效地控制汽车,使其正常地工作,汽车仪表板作为现代汽车的信息中枢显得越来越重要,并伴随着汽车电子技术的发展而快速发展。

本论文针对汽车仪表板的设计进行研究。

关键词：汽车仪表板；设计工艺；整体优化前言：汽车仪表板是驾驶员与车辆进行信息交流的重要接口和界面,它为驾驶员提供其所需的信息。

作为汽车内部重要的“可视性”部件,仪表板造型美观的汽车对消费者有很大吸引力。

为了增进仪表板造型的美观,就要求使用性能可靠、制造成本低易于形成复杂形状的材料,而且要在色彩的选择上下足功夫。

随着汽车交通的发展,汽车事故的增多,为驾驶员打造舒适、安全的驾驶环境显得尤其重要。

因此仪表板除了必备的功能外,必须具有人机关系的协调性,符合人机要求的仪表板,驾驶员操纵更加舒适、简洁、安全。

作为汽车设计中的核心部件，仪表板设计的优化对提高汽车的质量和整体视觉效果极为重要。

1、汽车仪表板的分类汽车仪表板根据使用材料的不同可以划分为两种类型，即软质仪表板（骨架、表层、缓冲层）、硬质仪表板。

软饰仪表板的不同构成部分，所使用的制造材料也会有所不同。

如果是轿车的仪表板，所使用的制造材料通常为聚氨基甲酸酯、聚丙烯塑料、ABS塑料聚合物等等。

硬质仪表板在结构设计上简单，所采用的制造工艺为注塑成型，并不需要表皮材料。

通常大型车辆的仪表板会采用硬质仪表板。

随着新的科技成果用于汽车仪表板设计中，一些汽车会采用钢质仪表板。

这种仪表板为冲压成型的钢板焊接而成，进行涂装后安装在汽车上。

美观起见，钢质仪表板的外层都会包上一层皮革。

根据汽车仪表板的使用功能以及不同的车型对仪表板的用途有所不同，汽车仪表板还会根据汽车需要组装为不同形式的仪表板，诸如软包的仪表板、木质的仪表板，都是根据车型设计。

2、汽车仪表板的性能需求汽车运行中通过操作仪表板完成汽车的各项功能，所以，仪表板被安装在汽车空间中较为特殊的位置，便于驾驶员在汽车行驶过程中完成各种控制操作。

汽车主副仪表板系统设计指导仪表板设计指南1简要说明1.1仪表板知识简要说明仪表板是汽车中⾮常独特的部件，集安全性、功能性、舒适性与装饰性于⼀⾝。

除了要求有良好的刚性及吸能性，⼈们对其⼿感、⽪纹、⾊泽、⾊调的要求也愈来愈⾼。

仪表板因其得天独厚的空间位置，使愈来愈多的操作功能分布于其中，除反映车辆⾏驶基本状态外，对风⼝、⾳响、空调、灯光等控制也给予⾏车更多的安全和驾驶乐趣。

因此，在汽车中，仪表板是⾮常独特的集安全性、功能性、舒适性与装饰性于⼀⾝的部件。

⾸先，它需要有⼀定的刚性以⽀撑其所附的零件在⾼速和振动的状态下保证正常⼯作；同时⼜需要有较好的吸能性使其在发⽣意外时减少外⼒对正、副驾驶员的冲击。

随着⼈们对车的理解愈来愈超出其功能，对仪表板的⼿感、⽪纹、⾊泽、⾊调也逐渐成为评判整车层级的重要标准。

仪表板通常包含仪表板本体（壳体）、仪表、空调控制系统、风道/风管、出风⼝、操作⾯板、开关、⾳响控制系统、除霜风⼝、除雾风⼝、⼿套箱、左盖板、装饰板等零件。

⼤部分仪表板还包含：储物盒、驾驶员侧⼿套箱、扬声器等饰件和时钟、⾦属加强件、烟灰盒、点烟器、杯托等功能性零件；部分中⾼档汽车设计有卫星导航系统、⼿机对讲系统、温度传感系统，USB-SD卡接⼝等⾼端产品。

仪表板简称IP（Instrument panel）,是汽车内饰的重要组成部分。

1.2仪表板的分类仪表板按安全性可分为⽆⽓囊仪表板和带⽓囊仪表板。

随着⼈们对安全性的重视，客户对带PAB、KAB(膝部⽓囊)仪表板需求加⼤，主机⼚也将此作为卖点之⼀。

⽓囊打开在保护乘客的同时，也可能伤害乘客，尤其是⼉童。

因此，现在设计仪表板⽓囊已开始加装⽓囊屏蔽开关。

为⽓囊的正常开启，在⽓囊上⽅多设计有⽓囊盖板，在其打开时释放⽓囊。

但其与仪表板匹配处存在可视装接线，影响整车美观。

为此，近年愈来愈多车型的仪表板设计为⽆缝⽓囊仪表板。

既能保证⽓囊正常开启，⼜⽆可视装接线。

仪表板按舒适性可分为硬塑仪表板、软质仪表板。

1、简要说明1.1 该部分综述现代轿车的仪表板总成一般分成两部分，一部分是指方向盘前的仪表板和仪表罩及平台，另一部分是指司机旁通道上的副仪表板。

其中仪表板是安装指示器的主体，集中了全车的监察仪表，通过它们揭示出发动机的转速、油压、水温和燃油的储量，灯光和发电机的工作状态，车辆的现时速度和里程积累。

有些仪表还设有变速档位指示，计时钟，环境温度表，路面倾斜表和地面高度表等。

按照现时流行的款式，现代轿车多数将空调，音响等设备的控制部件安装在副仪表板上，以方便驾驶者的操作，同时也显得整车布局紧凑合理。

仪表板总成在车厢里处于中心的位置，非常引人注目，它的任何疵点都会令人感到浑身不舒服，因此汽车制造商是非常重视轿车仪表板总成的制作水平，从制作工艺上可以表现出制造公司的设计与工艺水平，从装饰风格上可以表现出这个国家或地区的文化传统。

一种成功的轿车仪表板总成，既要融入轿车的整体，体现出它是轿车不可分割的一部分；又要体现出轿车的个性，使人看到仪表板就会想到车子的形象。

仪表板简称IP（Instrument panel）,是汽车内饰的重要组成部分。

1.2 设计该产品的目的由于仪表板的特殊位置，处于正副驾驶员的前方，在整个坐舱系统占用了很大的空间和视野，所以设计好该产品对于提高整车内饰质量有很直接有效的作用。

仪表板的面积很大，故对造型的影响起了举足轻重的作用，对于新车型的开发，从实用新型方面来讲，对造型提出了较高的要求；仪表板的外面装有仪表和各类操纵件，里面装有空调等各类车身附件，对空间和结构的要求都很复杂，在设计中应特别精心，对于仪表板的布置和结构设计尤其要考虑充分，校核全面；仪表板的设计要充分考虑到人机工程学，主要为仪表板上各种开关件及杂物盒、点烟器等的布置要尽量满足人体工程学的要求，既要美观，又要方便实用；仪表板需要满足国家强检项目，主要是除霜的要求，前方视野的要求和燃烧特性要求，除霜对空调和仪表板同时提出要求，并借助CAE分析及样件制作来满足条件，前方视野对方向盘、仪表板等同时提出要求，要求在造型和总布置阶段就对视野校核完整，关于燃烧特性及气味性等其他要求，我们必须在仪表板的材料上下功夫，争取在相应价位的车上采用物美价廉的材料。

德尔福汽车仪表拆解报告1、汽车仪表后盖图后盖上可以看到电源及总线接口以及预留RGB串行化显示的接口。

2、卸掉后盖螺丝之后，可以看到PCB的正反面全貌，整体比较整洁，采用一块PCB 板，所有的元器件采用类似苹果产品的方法，去掉了丝印。

正面反面3、整机的ESD及结构设计无论是PCB还是外壳，我们可以看到，ESD设计非常好，主机板的放电回路无论是正面还是反面都通过8个螺丝孔与外壳充分的接触。

ESD放电螺丝孔金属垫片设计LED指示灯并非传统的通过排线引出PCB的设计，而是采用导光槽，LED光通过导光槽之后，均匀的投射到碳膜指示区域。

LED导光槽设计4、整机硬件架构分析1）CPU:Freescale i.mx51车规级芯片（MCIMX514AJM6C）主频：600MH z2) DDR: micron DDR2 256M3) eMMC: ST 16G4) Norflash: Spanion 256M5) 电源方案：B+电源方案：B+电源进入之后的方案较为简单，通过两个防反接的二极管之后，分别使用了2颗470UF的铝电解和一颗cooper的电感，具体参数如下。

DRA 系列磁性屏蔽磁鼓芯电感器，具有高功率密度和高效性，适用于汽车应用。

DRA 系列电感器设计带有铁氧体磁芯，可牢固安装，适用于高冲击和振动环境。

DRA 系列的应用包括：汽车电子（用于罩盖下，内部/外部）；车载信息服务；直流到直流转换器；降压、升压、正向和谐振转换器；噪音过滤和滤波器扼流圈，165°C 最高工作温度。

第一级电源方案（12V降压到5V）：一部分提供给MCU工作，另外一部分提供给其他的DC/DC电源作为输入电源TPS54362 车规级电源芯片。

3A，可耐压为60V，规格书开关频率为：200K~2.2MHz。

德尔福设置开关频率为500KHz，输入端都采用了470UF的nichicon的铝电解电容。

CPU及周边供电：使用了两颗车规级芯片TPS65023:3路DC/DC 系统供电3.3V，memory供电1.8V，CPU供电 1.2V3路DC/DC CPU供电2.775V，CPU供电1.05V，一路NC开关频率固定为2.25Mhz,在power save状态下，可以依据负载电流的不同而在750K到2.25MHz之间变化。

车辆仪表盘系统设计方案背景车辆仪表盘是车辆的重要组成部分，它不仅能够提供车辆的基本信息，如车速、油量、水温等，还能够提供车辆设置、诊断、导航等功能。

因此，设计一款实用、高效、稳定的车辆仪表盘系统对车辆的安全性、舒适性、性能等方面都具有重要的作用。

设计目标本设计方案旨在开发一款实用、高效、稳定的车辆仪表盘系统，达到以下设计目标：•提供车辆的基本信息和功能；•可进行自定义设置；•能够进行诊断，并提供报警提示；•具有良好的性能和响应速度；•具有良好的用户体验。

设计思路系统结构车辆仪表盘系统主要由处理器、显示器、收发器和传感器等组成。

其中，处理器作为系统的核心，负责控制和处理车辆信息、功能和交互；显示器作为用户的信息交互接口，负责显示和交互车辆信息；收发器和传感器则用于收发和传输车辆的信息和信号。

车辆信息采集和处理车辆信息采集和处理是车辆仪表盘系统的核心，其质量直接影响着整个系统的性能和稳定性。

因此，在车辆信息采集和处理方面，设计方案采取以下措施：•采用高精度传感器对车速、油量、水温等信息进行实时采集；•采用高效的采样算法，对采集的信息进行精确处理；•通过CAN总线和汽车电脑进行信息交互和诊断，确保信息的准确性和稳定性；•设计严格的信息处理流程，提高信息处理效率和响应速度；•通过数据冗余和错误校验等技术，确保信息传输的安全性和可靠性。

功能和交互设计车辆仪表盘系统的功能和交互设计是关键之一，其能否满足用户的需求和对操作的友好度直接影响着用户的使用体验。

因此，在功能和交互设计方面，设计方案采取以下措施：•保证基本信息的简洁明了，使用户快速获取基本信息；•设计直观、友好的操作界面，完善的操作提示和反馈，方便用户进行设置和使用；•提供自定义设置功能，允许用户根据自己的需求进行设置；•采用智能报警机制，当系统出现异常时，能够及时发出报警提示，让用户及时采取措施；•提供诊断功能，能够及时检测车辆的健康状态，并提示用户进行维护保养。