儀表板CAS設計校核

湯灝，孫成武

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

儀表板CAS設計校核

湯灝，孫成武

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

∶儀表板系統的設計包括造型CAS校核、結構數據設計及產品驗證，文章重點介紹了造型CAS的設計校核,以法規項為首并包括相關標準項及經驗指南項，通過對CAS的可行性分析，指導最終的造型凍結，為后期的結構數據制作和產品驗證打下基礎。

∶儀表板；CAS校核；可行性分析

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.031

CLC NO.: U463.6Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-82-04

前言

隨著人們生活水平的日益提高，以及對審美、個性要求的提高，汽車內飾的重要性越來越高，汽車內飾設計已經成為整車開發不可或缺的主要組成部分。儀表板系統是內飾很重要、也是結構和制造工藝最復雜的部件之一，它直接面對駕駛員或者乘員，與座椅、安全氣囊等一起保護著車內人員的安全，是車廂內最吸引人注目的部分，直接影響駕乘人員對內飾的評價。因此，儀表板的設計不僅要滿足造型、質感和舒適性的要求，更重要的是要具有一定的剛度和強度以保障乘員在發生交通事故時不被傷害。

儀表板系統是非常獨特，它是集安全性、功能性、舒適性與裝飾性于一身的部件，它位于前排座椅和前擋風玻璃之間。車上的各種駕駛儀表、操控踏板、控制開關、空調、音響娛樂系統、安全氣囊等附件通常都是安裝在儀表板管梁和儀表板本體上。

1、產品設計

1.1設計流程

圖1　儀表板設計流程圖

儀表板的設計是汽車正向設計的典型，需經過造型、可行性分析、結構數據至最終產品，其設計的校核包括外觀造型認可、法規布置校核及工程可行性分析，具體的設計流程如圖1所示。

1.2法規及安全要求

1.2.1碰撞性能

需要滿足GB 11552和ECE R21要求，關鍵影響因素：PAB布置位置和PAB支架剛度，如圖2所示。

圖2　頭碰區域

建議：PAB最好布置在頭碰區域之外；

PAB安裝支架剛度合理，在頭碰過程中能有效吸能。頭部碰撞過程中: 3ms 加速度小于80G。

1.2.2剛度分析

表1　剛度設計要求

如上表1所示，剛度測試的6個點力的大小以及變形量要求（可按實際結構多取點）。

1.2.3除霜分析

首先依據GB 11552確定前風擋的A區，B區及A'區，見圖3。

圖3　前風擋除霜示意圖

風窗玻璃除霜要求

（1）試驗開始后20min，A區域有80%已完成除霜；

（2）試驗開始后25min，A'區域有80%已完成除霜；

（3）試驗開始后40min，B區域有95%已完成除霜。

風窗玻璃除霧要求

（1）試驗開始后10min，A區域有90%已完成除霧；

（2）試驗開始后10min，B區域有80%已完成除霧。

1.3外觀要求

儀表板處于汽車內飾中最顯著的位置，其造型特點對汽車整個內飾的美觀起著舉足輕重的作用。外觀一般需要遵循造型輸入要求，設計階段原則上不得有暴露在視野范圍內的可見鈑金以及其他內部結構；不允許有直接暴露在乘員視野內的非造型縫隙；不得有看穿情況；零件的澆口和分型線不得外露并盡量不要使分型線跨圓角。通常情況需要注意的地方有：

（1）儀表板側面與A柱下護板搭接處應避免老鼠洞，不得暴露鈑金；

（2）手套箱外蓋板及室內電器盒蓋板與IP本體之間縫隙，不得暴露在乘員視野范圍以內；

（3）前除霜格柵及海綿條，不得暴露在乘員視野范圍以內；

（4）方向管柱在最下位置時，儀表板內部不能被看穿；

（5）車門打開時，人在車外，儀表板最下邊緣要能夠遮擋HVAC等內部機構；

（6）手套箱打開時，儀表板內部不能被看穿。

1.4成本要求

除造型要求的特殊表面處理工藝對成本影響之外，工程對成本的控制主要在材料、重量。

圖4　成本簡析圖

1.5布置要求

1.5.1駕駛員手觸及范圍

（1）駕駛員滿手掌握物手型

圖5　駕駛員滿手掌握物手型操作區域檢查

由圖5所示，需要駕駛員采用滿掌操作的換擋手柄等部件應位于該區域內。

（2）駕駛員三手指抓取手型

圖6　駕駛員三手指抓取手型操作區域檢查

由圖6可見，旋鈕類開關應在三手指抓取區域范圍之內。

（3）駕駛員手指伸開手型

圖7　駕駛員手指伸開手型下的操作區域檢查

由圖7所示，需要駕駛員采用單指操作的按鍵、觸控屏幕等應位于該區域內。

1.5.2組合儀表相關的校核

（1）視野校核

圖8　組合儀表視野校核結果

由圖8所示為方向盤視野遮擋在組合儀表區域的投影，要求儀表上所有的顯示數字和功能符號均必須能被駕駛員觀察到。

（2）組合儀表在前風擋投影

圖9　組合儀表前風擋投影校核結果

如圖9所示，組合儀表在前風擋玻璃上的投影完全被組合儀表罩的投影遮擋，即組合儀表不會在前風擋玻璃上形成投影，因此不會對駕駛員觀察前方路況造成干擾。

（3）組合儀表在側窗玻璃投影

圖10　組合儀表在側窗玻璃投影

如圖10所示，組合儀表在側窗的投影應與外后視鏡觀察區域完全錯開。

（4）組合儀表的透蓋反光校核

圖11　組合儀表光反射校核

如圖11所示，透過前風窗且經過合儀表透蓋反射的光線沒有進入駕駛員視野，滿足要求。（此處使用三個眼橢圓中心點和一個國標眼點校核）。

（5）組合儀表的陽光直射校核

圖12　組合儀表陽光直射校核

如圖12所示，透過前風窗射入的光線完全應被儀表罩及炮筒遮擋，不能照射到儀表盤的顯示部分。

1.5.3膝部空間的校核

（1）儀表板斷面設計應保留出足夠的膝部空間，膝蓋中心與斷面的距離大于120mm。

（2）駕駛員正常駕駛時，腿部與副儀表臺間隙應滿足不小于10mm的最小值要求，即副儀表臺不影響駕駛員正常駕駛。

1.5.4方向盤操作空間的校核

圖13　方向盤操作空間校核

如圖13所示，方向盤設計位置時（方向盤上下調節中間位置、長度調節最短位置），與儀表板帽沿之間的距離應滿足不小于80mm的間隙要求。

1.5.5選換檔操作空間校核

圖14　選換檔手柄操作空間校核

如圖14所示，當選換檔手柄位于最前位置時，選換檔手柄與中控面板之間距離應滿足手柄操作空間不小于45mm的要求。

2、總結

儀表板設計包括造型CAS校核、結構數據設計和產品驗證，而儀表板的CAS校核是整個儀表板總成設計的基礎，其校核以法規項為首，其次是標準規定項，最后是經驗指導項；后期的結構數據設計及產品驗證均是在CAS校核分析的結果下進行，因此儀表板的CAS校核非常重要。

[1] 張志軍,葉陽.汽車內飾設計概論[M]人民交通出版社,2008.9.

[2] 曹渡.汽車內外飾設計與實戰[M].機械工業出版社,2011.1.

Design Checking of Dashboard CAS

Tang Hao, Sun Chengwu
（Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd, Anhui Hefei 230601）

Dashboard system design include CAS checking 3D data product and product verification, This article introduced CAS checking significantly, request from regulations were primary goal, also there were request from standard and experience guide.The style would be not changed with CAS feasibility checking which could be useful to 3D data and product verification.

Dashboard; CAS checking; feasibility checking

∶U463.6

∶A

∶1671-7988 (2016)09-82-04

湯灝（1992-），男，助理工程師，就職于安徽江淮汽車股份有限公司。主要從事內飾設計和儀表板設計。