張 輝

（陜西萬(wàn)方汽車零部件有限公司，陜西 西安 710021）

1 緒論

隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展和在汽車行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，汽車電子設(shè)備集成度越來(lái)越高，汽車零部件控制，通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的復(fù)雜性大大增加，導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性大幅下降。針對(duì)這些問(wèn)題，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了適用于汽車環(huán)境的OSEK 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合數(shù)字化儀表和車身總線系統(tǒng)，形成了一個(gè)集成全面信息收集和控制的新型汽車儀表。組合儀表與其它電子集中控制系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，即有利于汽車中控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和實(shí)施，又大大提高了汽車的動(dòng)力安全，可靠性和舒適性。

2 組合儀表的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

目前組合儀表的主要結(jié)構(gòu)為儀表面罩，LCD 顯示部件，中框和后殼。主體部分為電路板，步進(jìn)電機(jī)，指示燈及控制器。通過(guò)儀表微控制器（MCU）與驅(qū)動(dòng)軟件結(jié)合實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)概括如下：

2.1 儀表壁厚設(shè)計(jì)

為了盡可能的避免，減少產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件在注塑過(guò)程中形成的縮水及變形，需要盡量做到各處的壁厚均勻一致。如儀表面罩3mm≥PMMA≥1.8mm。

2.2 筋的類型

（1）加強(qiáng)筋，為增加主體強(qiáng)度或減少產(chǎn)品變形而設(shè)計(jì)的筋位叫做加強(qiáng)筋。

（2）支撐筋，在外飾件的外部或者內(nèi)部，還有一部分筋位除了加強(qiáng)作用外還有支撐的作用，是為防止產(chǎn)品受到外表面張力導(dǎo)致變形而設(shè)置的。筋位厚度根據(jù)材質(zhì)的不同應(yīng)為主體厚度的60%-80%為宜。以避免因壁厚設(shè)計(jì)問(wèn)題導(dǎo)致的縮水或填充缺陷。

2.3 間隙配合

組合儀表在裝配的過(guò)程中需要考慮的另一個(gè)因素就是間隙配合，如果配合不得當(dāng)，則會(huì)直接影響到儀表的裝配及外觀，甚至功能。而配合的公差根據(jù)儀表尺寸大小也會(huì)有不同等級(jí)。如汽車儀表總體長(zhǎng)度在400mm 左右，其間隙配合公差范圍為0.1-0.5mm。

2.4 結(jié)構(gòu)特性

從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，傳統(tǒng)的螺釘緊固方式將會(huì)被定位柱和定位孔，卡扣連接等新的緊固方式取代，新型的緊固方式有助提升儀表裝配的精度，減少裝配的零部件，降低儀表總重量等優(yōu)點(diǎn)。

3 新型組合儀表的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展及成熟，新型組合儀表的結(jié)構(gòu)相較傳統(tǒng)儀表將發(fā)生較大的變化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，設(shè)計(jì)風(fēng)格統(tǒng)一化，顯示多元化將成為未來(lái)儀表發(fā)展的重要元素。新型儀表將具備以下特點(diǎn)：

3.1 信息集成與擴(kuò)展

新型組合儀表與車身CAN 總線、高速電力總線網(wǎng)絡(luò)相連，不僅可以從車身CAN 總線獲得與車身狀態(tài)相關(guān)的大部分信息，還可以及時(shí)獲取與電力系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)有關(guān)的信息。如行車速度，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，冷卻液溫度，燃油油位，油壓數(shù)據(jù)，各種車身控制信號(hào)，EPS，ABS 等運(yùn)行狀態(tài)信息。

3.2 設(shè)計(jì)概念

新型儀表不僅作為一個(gè)功能性的部件裝配在儀表臺(tái)上，同時(shí)作為汽車內(nèi)飾件的重要一環(huán)，需要和整體內(nèi)飾風(fēng)格高度統(tǒng)一。因此新型儀表將不僅限于平面的固有形態(tài)，而是有可能以柔性，曲面，多方位等更多的形態(tài)存在。

3.2 顯示性能

為確保汽車在行駛狀態(tài)下有足夠的可靠性，LCD 顯示驅(qū)動(dòng)器應(yīng)考慮安裝在更為可靠的一側(cè)。 而目前LTPS 等技術(shù)則可以在屏幕內(nèi)集成一部分驅(qū)動(dòng)功能。因不需要加寬邊框來(lái)布置更多的排線外接驅(qū)動(dòng)器，因此LTPS 屏幕也可以做到邊框最小化。節(jié)省部分空間。

從顯示性能來(lái)看，更高的對(duì)比度，高色純度，快速響應(yīng)時(shí)間，更低的功耗等都將成為新型儀表的重要參數(shù)。將LCD面板控制驅(qū)動(dòng)集成到外層玻璃上的工藝是一種制作無(wú)縫顯示的關(guān)鍵技術(shù)，可以讓顯示的顏色更接近真實(shí)。柔性曲面形狀的OLED 顯示器作為新興的顯示技術(shù)，已經(jīng)在手機(jī)行業(yè)普及開(kāi)來(lái)，其更加輕薄和出色的顯示性能有目共睹。無(wú)需背光源及自發(fā)光特性讓對(duì)比度趨于無(wú)限，使駕駛?cè)藛T即使在陽(yáng)光下也可以看清楚儀表的顯示內(nèi)容。

4 新型組合儀表的發(fā)展趨勢(shì)

結(jié)合儀表微處理器及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，應(yīng)用基于CAN 總線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化儀表取代原有的機(jī)械儀表，實(shí)現(xiàn)各參數(shù)的數(shù)字化交互控制成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。而更大的屏幕也意味著顯示內(nèi)容的增加和更為靈活多變的顯示方式，儀表將不再僅僅用于駕駛信息指引或CID，而是作為駕駛?cè)藛T與車輛進(jìn)行交互操作的一個(gè)媒介，配合逐漸普及的輔助駕駛功能，為駕駛?cè)藛T提供更為便捷和舒適的駕駛體驗(yàn)。讓整車駕駛及信息顯示等可以根據(jù)駕駛員的個(gè)人偏好而做相應(yīng)調(diào)整。數(shù)字化儀表的出現(xiàn)不僅大大改善了駕駛員的目視性，同時(shí)也有助于汽車組合儀表的多樣性。根據(jù)目前的儀表發(fā)展趨勢(shì)可以概括如下：

4.1 綜合與共享信息系統(tǒng)的

以新型的顯示面板為基礎(chǔ)，汽車內(nèi)部通信與互聯(lián)網(wǎng)連接，駕駛?cè)藛T可通過(guò)智能語(yǔ)音輔助系統(tǒng)進(jìn)行功能控制與人機(jī)交互。通信信息系統(tǒng)包含有電話，語(yǔ)音短信，郵件，視頻等。系統(tǒng)主要功能包括導(dǎo)航，音響等。

汽車共享將變?yōu)榫C合系統(tǒng)的一部分，而身份識(shí)別作為共享鏈條中不可或缺的一環(huán)，。因此，未來(lái)的新型儀表也許會(huì)集成身份識(shí)別功能，這也將有助于個(gè)人設(shè)置，這將為駕駛員提供更多的舒適和便利。

4.2 新型顯示方案的應(yīng)用

全液晶儀表目前已經(jīng)出現(xiàn)在了部分品牌的新款車型中，帶給駕駛者新奇的駕駛感受和便捷的操控方式使其大受歡迎。而更為先進(jìn)的綜合信息顯示方案如抬頭顯示（HUD）也許將會(huì)替代傳統(tǒng)的儀表顯示模式。原理是將整車的相關(guān)信息以投影的方式顯示在擋風(fēng)玻璃上。其優(yōu)點(diǎn)是功耗低，顯示界面清晰，顯示方式靈活，投影部件所占位置小。駕駛?cè)藛T無(wú)需低頭，可隨時(shí)觀察到駕駛信息。提高了行駛安全性。

5 結(jié)論

隨著自動(dòng)駕駛的成熟度的不斷提高和新能源汽車的普及，人們對(duì)儀表的功能性，安全性，舒適性的要求在不斷提高，而汽車儀表作為駕駛員與車輛交流的媒介，通過(guò)各汽車企業(yè)的不斷努力和新技術(shù)的不斷應(yīng)用，也必將演變的更為便捷和智能。