1、 1 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 95SAE 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20A130 2595A2110 9595A3135 12585A4110 8725A56080A6165170A7190图 2 人体姿态角度
2、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 2 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
3、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(95SAE 人体的腿部粗) ,见图 4。 3 图 4 膝部间隙座椅的压缩量设计舒适值见
4、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 4 腿部空间 头部空间 臀部空间 坐垫宽度 肩部空间 H 点
5、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 9
6、60 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: 5 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
7、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H69770-800(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
8、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 6 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。 7 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
9、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 L18430 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
10、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-1450 420 450 348 440 450FC-1 FE-1 YARIS LC-1 LG-1 CE-1430 401 440 430 464 423 8 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 H1
11、30 和 H131 见图 15。(7) 其它 9 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 10 图 手动档踏板表 踏板尺寸名称 项目 主要内容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 100120MM(未踏时)3 油门踏板到通道有 2540MM 间隙,推荐在 30MM4 油门踏板操作空间不小于 144MM5 油门踏板到制动踏板有 6490MM 间隙油门踏板6 油门踏板到制动踏板高度方向有 5
12、060MM 差值(推荐为 55MM)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 50MM3 制动踏板中心线到地板高度 180215MM(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 6090MM(推荐 75MM)6 制动踏板到油门踏板有 6490MM 间隙,高度方向有 5060MM 差值(推荐为 55MM)制动踏板7 制动踏板左侧空间不小于 144MM1 离合踏板宽度 5075MM,推荐为 75MM2 离合踏板到制动踏板高度方向有 019MM 差值(推荐为 0MM)离合踏板3 离合踏板到制动踏板间隙大于 137MM