CL7105型微型轿车仪表板系统设计

城南学院毕业设计(论文)开题报告题目：CL7105型微型轿车仪表板系统设计课题类别：设计■论文□学生姓名：胡骏学号：201180250310班级：汽服1103班专业（全称）：汽车服务工程指导教师：胡林2015年3月一、本课题设计（研究）的目的：在倡导车辆节能环保及安全的今天，微型家用轿车正逐渐成为人们交通代步的首要选择。人们对于汽车可靠性、舒适性和安全性的要求也越来越高。仪表板是汽车操纵显示的集中部分，其上部有各种仪表及操纵开关，是汽车操纵中心。设计优良的仪表板不仅能使驾驶员感到方便舒适，还可能影响驾驶员和乘员的安全，仪表板设计已成为汽车车身设计的一个重要组成部分。本课题旨在设计出一款兼顾美学效果与安全特性的同时，尽可能地保持或提高仪表板性能的微型轿车仪表板系统。二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：仪表板是汽车最主要的部件之一，其上功能件的布置、碰撞过程中对驾驶员、乘客的保护很重要。仪表板非常独特地集安全性、功能性、舒适性与装饰性于一身。CL7105型微型轿车仪表板设计的重点是确定室内空间大小及人体活动范围,并改善乘座舒适性和提高产品质量,利用人体工程学原则确定乘员所必须的室内空间及室内各部件、设备等的布置位置,以保证驾驶员操作轻便、准确、视野宽阔和乘座舒适、安全等。并在进行整车的发动机、传动系等各总成的布置的同时要求在保证室内空间要求下最小尺寸的车身。[1]1仪表板设计研究现状1..1国外研究现状随着新材料新工艺的发展及科学技术的进步，国外汽车仪表板的发展很迅猛。1仪表板的发泡形式：国外尝试用大豆进行发泡。这样既能满足环保要求，又能降低成本。2对于仪表板骨架的发展，德国宝马主机厂正在尝试用生物麻纤维板代替注塑结构，有点既能降低重量，也能够实现回收利用价值。生物麻纤维不需要模具设备，能很好的降低成本。缺点是仪表板的造型收到限制，现在宝马只在仪表板简单造型上应用。3对于仪表板的风道，国外的发展趋势是X-PE材料，对于气味性有很好的效果，开发成本低，但对于供应商的控制要求高。4在生产环节上自动化的程度越来越高，在车间生产中，机器人自动化代替了工人。生产装配线上多采用红外线定位，确保了装配的工艺一致性、排除工人主观因素的影响。在车内总线控制上，各知名主机厂尝试用ARM总线控制取代车内的CAN总线控制。CAN总线的优点主要是稳定、可靠性好，但耗能和反应速度慢。但ARM总线内核小，反应速度快、可靠性好等，未来通讯总线问题解决后，汽车的智能化能去的更好的飞跃。汽车产品的模块化将成为主题，未来的汽车各模块将会独立，将会实现像电脑一样的即插即用。这对主机厂的标准化提出了挑战，德国很多主机厂正在进行标准的制定。拥有了标准的发言权后，设定门槛将会进一步制约国内汽车的发展。[4]1.2.国内研究现状仪表板系统是汽车内饰设计中部件最多、最复杂的组件，一直是国内仪表板新设计方法和新材料的首选目标。仪表板系统的设计是否合理不但决定着驾驶与乘坐人员感觉是否舒适、操作是否方便，而且在许多的突发情况下，例如车身碰撞、驾驶室燃烧等，仪表板系统总成都会直接影响驾驶人员的人身安全。因此关于仪表板系统总成的安全性设计自始至终都渗透在仪表板系统造型、总布置、结构设计等各个环节之中。我国的汽车仪表板的发展还处于盲目COPY阶段，很多设计理念和设计原因还没有完全吃透。1国内仪表板技术的发展还处于传统基础上，主要分为注塑和搪塑两种，注塑的为PP-EPDM-TD25,表面打上皮纹；搪塑的主要采用PVC表皮，在表皮和骨架之间进行发泡处理。由于受到工艺的控制，仪表板主要采用一体式结构，表面造型多才考竞争的车型，在造型的领域限制比较多。2仪表板上的装饰条多采用喷漆、水转印、IMD等装饰效果。仪表板是汽车最主要的部件之一，其上功能件的布置、碰撞过程中对驾驶员、乘客的保护很重要。在实际过程中，汽车内部的高低温变化很大，对仪表板的工艺提出严格要求。在夏天仪表板前沿的温度可达到110°C，冬天的温度可达到-30°C3仪表板设计的人体工程学等对驾驶员影响很大；仪表板做为驾驶员经常接触的产品件，气味性、耐刮擦性、耐化学性等直接影响人的健康。设计一个成功的仪表板，对驾驶员的操控性能有帮助；功能按键的合理布置、出风口的有效出风、除霜除雾系统是否及时除去A区、B区，都会帮助驾驶员提高驾驶的实用性，好的仪表板设计具有好的下视野，电器面板等不会有反光效应。同时具有美学效果、良好的造型艺术效果，给驾驶员美感。[4]任何一个人机系统都必须是既要尽童做到机宜人,也要设法做到人适机。人机系统的设计就包括对人的设计和对机的设计。对于仪表板设计来说,就是要最大限度地满足功能要求。具体地说,就是:怎样进行驾欲员的仪表视野性设计,以取得最佳视认性;怎样布里仪表板土的手操纵件,以取得最佳手伸及性,或者说操纵方便性等[10]2发展趋势仪表板对汽车与驾驶者的重要性不言而喻，不论是车辆行驶状况、车身系统检测等一切驾驶时所知的信息都来自仪表板!可惜的是我们的电脑从单核进步到双核时代，仪表板的进步却十分缓慢!不过这一切即将改变：北美车展上为数不少的参展厂商都展出多媒体程度甚高的新式仪表板，不但可以导航连接网际网路及你心爱的IPOD，甚至连当今最流行的”触控荧幕”技术都出现在概念车中!受国际经济环境影响汽车出口成为金融危机波及最大的领域之一。面对国际金融危机，进一步提升仪表板自主创新能力，提升行业国际竞争力，寻找新经济增长点已成为我国振兴汽车工业，增强实体经济根基的重要举措。[6]一、智慧型仪表盘以目前的趋势来看，大多数人似乎不满足于将他们的IPOD与爱车连接仅此而已!在刚结束的底特律车展中，汽车越来越像个人电子产品的H扩充槽I：不再只是复杂的机械产品，而更像是苹果公司的IPOD!这不完全是坏事，过去习惯于从熟悉的闪灯和圆形刻度仪表板上获取车辆资讯的驾驶者，不久将从汽车制造商研发的新型行车资讯系统中受益，这种系统更加灵活，也大量利用电脑液晶显示幕!底特律车展已出现了可由驾驶者自定义的仪表面板，但下一波仪表板革命可能还包含“不将仪表固定在仪表板上”的设计，还有人建议在车内装备可以无线连网facebook以及MySpace这类社交网路的系统!上述的某些电子科技还仅仅处于讨论阶段，但是其中的一部分，如：ford为其fusionhybrid车款所设计的”可自定义仪表板smartgauge”在今年春天上市时就可实现!此系统是由大型汽车零件供应商Johnsoncentrals负责研发，色彩丰富的仪表可设定成仅显示圆形大时速表的简单信息，或者显示油耗以及驾驶模式效率的详细数据!ford表示smartgauge将与ecoguide子系统搭配，该系统将使混合动力车型的驾驶者拥有更高效率行车!smartgauge系统在里程表两侧使用两个高解析度彩色液晶显示幕，可选择显示不同类型的资讯：包括燃料和电池资讯平均以及即时每加仑汽油可行驶英里数，此系统还配有不断生长的H叶型系统I，可以追踪并评价驾驶人的驾驶效率，听起来更像一个H省油驾驶游戏I不是吗？新款Hondainsight混合动力车型也内置奖励驾驶习惯良好的驾驶人的激励系统：其ecoguide系统显示出一株叶状植物的图像，当驾驶燃料效率高的时候会一点一点生长，带给驾驶者更多成就感!Mercedes也在底特律车展上向媒体展示了搭载于明年E-class车款内的一种称attentionassist的安全系统，它可在仪表板上提醒并警告昏昏欲睡的驾驶人该休息了！车内的感测器会监视多达70种数据（其中包括方向盘的角度），寻找驾驶人打瞌睡的迹象，一旦有迹像表明驾驶人昏昏欲睡，仪表板上就会显示一杯咖啡的图像同时发出声音警告驾驶人![3]二、触觉控制技术人类进入了工业革命后，人机界面成为了你我生活中不可或缺的部分!人机界面指的是与使用者操控硬体设备的方式，界面可分为input与output两大类!人机界面专家们称，新时代多功能显示系统不仅仅是装饰品，如chrysler200c概念车型以一种引人注目的方式显示了其研究成果的未来潜力：进入200c中可以看到蛋形的黑色曲面玻璃取代了传统的仪表盘面!当汽车识别出驾驶者进入，面板上就会显示出一个发光的[ON]字样!触摸该启动按键还会显示问候资讯或是个人照片或者导航资讯等!Chrysler公司车内电子设计师称这种理念不仅仅让汽车与周边硬体整合，汽车设计师已经受够了目前汽车中单调的长方形显示幕以及智慧型电话的大小和格式限制!”我们要将中央控制板中的呆板方块取出，让其更加科技化一些，但同时我们也想让它更加漂亮优雅”仪表板和行车资讯系统与H触觉控制I息息相关，触觉工程是研究关于触觉感知的精密科学，其目标却不仅只要求让驾驶人感觉舒适，还必须与人体工学及操作工学相辅相成，车上每一开关的外观大小，压触或旋转的力道及回馈打开或关闭后的动作（声音灯光闪烁）是否适合？消费者从触摸车身外的钣件开始，接着或试握方向盘与中央扶手，或试坐电动椅!这些都是重要的触觉体验，“触觉工程”在汽车设计中占有特殊地位的原因也不言而喻!当驾驶人按下一个开关时，他们希望得到清楚的反应显示这个功能已经被启动!若在大面积坚硬的中控台面板上配置小型的软质塑胶按钮，这会让视觉与触觉的观感不一致（看起来质硬，按起来质软），这也不是恰当的设计!减少驾驶人在操作时的困难与复杂程度，让车主越少迷惑的操控方式，就是越好的操控方式，因此仔细分析驾驶者的操作流程也很重要!与IPHONE带领手机触控荧幕的潮流一样，仪表板最受瞩目的发展方向也是”手势识别”科技：例如触摸和指尖拖动面板；触摸屏硬体技术的领先者是密歇根州reed市的nartron电子公司!据nartron创始人介绍，该公司是一家汽车军事以及消费者电子产品用触摸荧幕制造商!他确信这类系统将很快出现在各种新车型内!从长期来看，触控荧幕也比机械按键与开关要便宜得多!”一旦你设计出了荧幕背后轻巧的电路板和系统，这个界面可以实现数百种功能”[3]三、雷达探测碰撞技术丰田汽车公司正在为日本豪华轿车增加两项安全技术，有可能下一步将它们用在Lexus车型上!1.是雷达系统，用来探测可能发生的正面和侧面碰撞，并向驾驶员发出警告!2.是后排座椅，它通过自动调整到能最大程度缓冲碰撞的位置，使乘客作好应对事故的准备!丰田表示，这两项技术不久将出现在一款投放日本市场的汽车上!公司没有提及是哪款车型，但当地媒体认为可能是’月底推出的经重新设计的Crownmajesta丰田说正考虑将该技术用在Lexus车型上!前后侧预碰撞安全系统用毫米波雷达探测汽车前方的物体，然后，通过声音或显示器向驾驶员发出警告!如果碰撞即将发生，预碰撞安全系统通过制动收紧座椅皮带或施展安全气囊来启动防范措施!当意识到会发生尾部碰撞时，座椅靠背自动从倾斜状态恢复到直立位置，同时，电动机驱动的座椅安全带收紧，头枕向前移动以保护头,颈部!2010年款丰田prius提供该雷达系统，必要时调整汽车速度施加轻微制动，如果碰撞逼近，警告驾驶员采取避让行动![3]三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段）：仪表板的设计要点如下：1、模态上满足设计要求、不产生异响、摩擦、振动等；2、可靠性满足要求，能通过整车的疲劳试验；3、工艺可行性：拆卸、安装、维修方便，满足工艺的要求；4、法规满足要求，对驾驶员的安全、操纵性有很好的应用。5、人/车界面系统发展需要更多的仪表空间6、人类工程因素制约仪表板面积的扩展四、设计（研究）进度计划：1.毕业实习2014--2015学年第一学期的18、19、20周2.文献查阅、文献综述和开题报告2014--2015学年第二学期的1、2、周3.英文文献翻译2014--2015学年第二学期的3、周4.仪表板的总体布置2014--2015学年第二学期的4、5、周5.总体结构及零部件设计2014--2015学年第二学期的6、7、周6.仪表板的强度CAE分析2014--2015学年第二学期的8、9、周7撰写毕业设计论文2014--2015学年第二学期的10、11、周8.对毕业设计论文和图纸进行最后整理2014--