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(吉利)整车部设计手册-人机校核

-- -- 整车集成篇 第二章 人机校核 2.1 人体乘坐舒适性 2.1.1 人体姿态角度 Ramsis里面的二维人体模型是95%SAE人体,其默认最舒适角度如下图1所示:

图1 RAMSIS默认舒适角度 Ramsis中的靠背角调节角度是5°-40°,躯干角是60°-130°,膝盖角是80°-180°,踝角是87°-135°,基本上能够反映大部分人体常规姿态。而实际在汽车设计当中,人体有一个设计舒适角度,见表1和图2示意。

表1 舒适角度 舒适角度 最佳角度 20°95°95°<A3<135° 125°

85°<A4<110° 87° 25°80°<A6<165°

170°90°

图2 人体姿态角度示意 当然,设计值并非一成不变的,对于微型车以及后排乘客而言,某些角度是能够在上述舒适角度范围之外的,特别是臀部角度以及后排乘客的踝角。

比如还有一种设计,根据车型种类来定义人体角度,见表2。 表2 根据车型定义人体舒适角度范围 -- -- 臀部角度 膝关节 紧凑型轿车 90°-95° 115°-120° 小型轿车 95° 125° 中型轿车 95°-100° 125°-130° 大型轿车 100° 130°

在实际的人机校核当中,一般根据上述经验角度来验证人体姿态的舒适性,如果超出了舒适范围,则在有足够布置空间的状态下,考虑适当调整人体。

2.1.2 座椅使用舒适性 一般座椅的设计H点位置与人体的H点轨迹是一致的,因此首先可以查看座椅行程轨迹的可行性。一般情况下,汽车设计当中驾驶员座椅主要考虑5%女性-95%男性之间所有的人体情况。因此,座椅的位置,必须至少包含这个范围,也就是座椅设计H点的轨迹必须包括这个范围内的所有SgRp点(如果是紧凑型轿车,也可以选择座椅轨迹两端为座椅实际轨迹),也就是大致包括所有范围的人体。滑轨角度为3°-5°,普通轿车高度方向调节量为35mm左右(X向接近时候测量),人体设计R点在高度调节范围内的中间位置,见图3。

图3 座椅轨迹范围 一般后排乘客的膝部与前排靠背的间隙最小要保证51mm(95%SAE人体的腿部粗),见图4。

图4 膝部间隙 --

-- 座椅的压缩量设计舒适值见图5,可以根据这些值验证座椅的压缩量的合理性。

图5 座椅压缩量 其它比如靠背和头枕的高度、宽度等座椅的实际尺寸,根据相关座椅法规校核。 另外,后期也可以通过主观评价来分析座椅的舒适性进行适当调整。

2.2 内部空间尺寸合理性 内部空间尺寸包括整车与人体相关的内部尺寸,头部空间、肩部空间、臀部空间、腿部空间、肘部空间,还包括人体进出方便性尺寸以及其它一些内部人体周边尺寸。

2.2.1 主要人体内部尺寸 人体内部主要尺寸包括头部空间、肩部空间、臀部空间和腿部空间。设计值根据车型不同,参考值如下表2和表3所示。

表2 前排内部空间参考值 腿部空间 头部空间 臀部空间 坐垫宽度 肩部空间 H点座标 横向头部间隙 紧凑型轿车 1055 970 1310 510 1310 315 315 小型轿车 1065 970 1360 520-530 1335 335 335 中型轿车 1075 975 1450 540 1445 365 365 大型轿车 1085 975-980 1500 550 1490 380 380

表3 后排内部空间参考值 腿部空间 头部空间 臀部空间 坐垫宽度 肩部空间 H点座标 横向头部间隙 紧凑型轿车 750-800 920-1000 1300 -- 1300 285 320

小型轿车 850-900 950 1350 -- 1350 315 340 -- -- 中型轿车 900-950 960 1450 -- 1440 350 370

大型轿车 ≥950 970 1500 -- 1490 375 385 以上设计值仅作参考,具体还要根据车型定义,与竞品车对比定出目标值,在后期通过控制达到。 2.2.2 人体进出方便性 (1) 概述 评价进出方便性的尺寸有很多,主要包括下图6中各项目:

图6 进出方便性评价指标 除此之外,还包括头部垂直空间、人体与A柱和B柱关系空间,人体与方向盘的关系,脚步进出空间(L18)以及小腿与门槛外板的关系等。

(2) 进出高度 进出高度的两种评价方法,评价方式见图7和表4: ·进入高度-前(H11):从前H点X平面至H点位置上方装饰车身开启处的垂直尺寸。 ·进入高度-后(H12):从后H点至H点前方330mm的一个截面上部装饰车身开启处的垂直尺寸。 -- -- ·出口高度-后(H69):从后H点至上部装饰车身开启处的垂直尺寸。它位于装饰车身开启处与后H点上方483mm一个水平面相交处前方254mm这个位置。

图7 尺寸示意 表4 进出高度设计值

前排进入高度-H11 后排进入高度-H12 后排出口高度-H69 770-800(780-810) 760-810 710-780 两种评价方式的前排进入高度要求为770mm以上。 (3) 人体与A柱和B柱、(C柱)之间的关系 人体与A柱的关系如图8所示,通过过方向盘中心点的横向和纵向尺寸来评价。

图8 人体与A柱关系 人体与B柱的关系如图9所示,包括H点和H点上方500mm处空间,一般评分至少要满足6分以上,8分为较好状态。 --

-- 图9 人体与B柱关系 人体与前方A柱或者B柱,后方B柱和C柱的关系也可以参考下图10值:

图10 人体与A、B(C)柱关系 (4) 人体、座椅与方向盘,座椅与仪表板的关系 当方向盘处于中间位置时,下沿与大腿轴线的距离定义70-85mm比较好,见图11。 -- -- 图11 腿部与方向盘间隙 其它相关尺寸还有方向盘和座垫以及靠背之间的关系,仪表台下部和座垫之间的关系。 (5) 前排脚部进出空间L18和后排脚部进出空间 该尺寸是车门开启最大时,从门槛内饰上方的102mm处测得的座垫与内饰件最小距离(位于R点之前330mm的门槛截面上,取Z座标最大的一点,点1,再向上位移102mm的水平截面)。它主要表征人的整个腿部、脚部是否能够顺利在进出,一般应保证L18>430 mm,如图12所示。

图12 L18尺寸和竞品车对比 对双门车后排乘客,脚部进出空间300mm以上比较好,见图13;对紧凑型的单门车辆以及对三排座椅的最后排,则可以要求前一排座椅前滑后计算后排进出空间,这样的脚部进出空间200mm以上较好(比如单门的yaris,三排座的奥德赛三排只有167mm)。对躯干而言,进出空间至少应该达到300mm以上。

开迪 开瑞 PRIUS CK F3 NL-1 450 420 450 348 440 450 FC-1 FE-1 YARIS LC-1 LG-1 CE-1 430 401 440 430 464 423 --

-- 图13 后排脚部进出空间 另外,还有踵点到点1之间的垂直高度H701(小于100mm较好)和H704(小于160mm较好)见图14。

(6) 小腿进出方便性 小腿与门槛外板如图14所示,主要应考虑小腿是否与门槛外板有间隙,该项目主要以第五百分位的女人为分析对象。

图14 小腿进出方便性 其它还有门槛高度H130和H131见图15。 (7) 其它 --

-- 图15 进出方便性其它项目 2.3 人机系统操作方便性 2.3.1 换挡机构和手刹 2.3.2 踏板操作 基本检查按照以下图和表设计值,详细可见踏板布置设计以及欧标踏板法规指南。

图 自动档踏板 --

-- 图 手动档踏板 表 踏板尺寸 名称 项目 主要内容

油门踏板 1 油门踏板宽度最小25MM,推荐为50MM。长度不小于130MM。 2 油门踏板到地板高度100~120MM(未踏时) 3 油门踏板到通道有25~40MM间隙,推荐在30MM 4 油门踏板操作空间不小于144MM 5 油门踏板到制动踏板有64~90MM间隙 6 油门踏板到制动踏板高度方向有50~60MM差值(推荐为55MM)

制动踏板

1 制动踏板宽度最小50MM,推荐为75MM,最大130MM。 2 制动踏板高度推荐50MM 3 制动踏板中心线到地板高度180~215MM(未踏时) 4 制动踏板到方向盘不小于600MM间隙(推荐610MM) 5 制动踏板右边界到油门踏板中心距离60~90MM(推荐75MM) 6 制动踏板到油门踏板有64~90MM间隙,高度方向有50~60MM差值(推荐为55MM) 7 制动踏板左侧空间不小于144MM

离合踏板

1 离合踏板宽度50~75MM,推荐为75MM 2 离合踏板到制动踏板高度方向有0~19MM差值(推荐为0MM) 3 离合踏板到制动踏板间隙大于137MM

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