越野汽车舒适性评价体系研究

王 磊，贾海庆，王慧晶Wang Lei，Jia Haiqing，Wang Huijing

越野汽车舒适性评价体系研究

王 磊，贾海庆，王慧晶
Wang Lei，Jia Haiqing，Wang Huijing

（北京北汽越野车研究院有限公司，北京 101300）

车辆的主观评价易受测试人员和环境等因素影响，客观测试分析正逐渐成为主观评价的重要补充。以某越野汽车为例，进行了座椅舒适性主观评价试验、客观表征指标体系的构建和参数测试。通过客观参数的敏感度分析，找出影响座椅舒适性的敏感性因素，分析敏感性因素变动的原因，为进一步设计优化提供依据；同时比较了多方案的敏感性大小，在更改设计成本相似的情况下选出最优的改进方案。

座椅舒适性；主观评价；客观测试；敏感度分析

0 引 言

乘坐舒适性反映了驾驶员在汽车静态及行驶过程中的综合感知。良好的舒适性是提升乘坐体验的先决条件也是提升产品竞争力的关键。

主观评价在汽车乘坐舒适性开发过程中发挥着重要作用，然而主观评价存在费时费力、重复性低、对试验环境要求高、对测试驾驶员个体依赖度强等不足；另外，主观评价的描述性语言（如舒适或不舒适）不易转化为工程开发语言，难以介入车辆前期虚拟开发流程；因此，借助测试技术进行舒适性能量化模拟评价已逐渐成为主观评价的重要补充。

以某越野汽车为例，进行座椅舒适性主观评价试验、客观表征指标体系构建与参数测试。通过客观参数的敏感度分析，找出影响座椅舒适性的敏感性因素，为进一步设计优化提供依据；同时比较多方案的敏感性大小，在更改设计成本相似的情况下选出最优的改进方案。

1 乘坐舒适性主观评价

消费者对舒适性的要求不仅局限于简单的前后调节，座椅的靠背角度调节，坐垫高度调节等功能，汽车座椅的舒适性成为影响顾客购车的重要因素。

座椅舒适性评价分为主观评价和客观评价，主观评价是以人的主观判断为基础，应用比较广，通过对被评价车辆的观感、操作感受、在典型行驶道路的试乘试驾，对车辆进行评价；客观评价是指以与人的生理因素相关的参数作为舒适度的评价指标。

座椅舒适性的10分制评价等级及对应的4级座椅开发主观评价见表1。

座椅舒适性主观评价内容见表2～表6，分别为座椅印象、乘坐位置、坐垫舒适性、靠背舒适性主观评价表。

座椅舒适性主观评价过程见表7。

表1 座椅开发主观评价表

续表1

表2 座椅印象主观评价表

表3 乘坐位置主观评价表

表4 坐垫舒适性主观评价表

续表4

表5 靠背舒适性主观评价表

表6 头枕驾驶舒适性主观评价表

表7 座椅舒适性主观评价表

注：每段结束后休息10 min；静态主观评价为车辆静止时的主观评价，动态主观评价为车辆驾乘中的主观评价。

2 乘坐舒适性客观指标构建

合适的舒适性座椅应保证人体的大部分质量以较大的支撑面积、较小的单位压力合理地分布到坐垫和靠背上，压力分布从小到大平滑过渡，无突变。人体在坐垫上的压力分布在坐骨结节处压力最大，由此向外逐渐减小，直到与坐垫前缘触地大腿下平面压力最小；靠背上的体压分布，应该是腰靠部位最大[1]。

如图1和图2所示，座椅坐垫分为臀部区域、大腿支撑区域以及侧向支撑区域；靠垫分为腰部支撑区域、肩部支撑区域、侧向支撑区域以及头枕区域[2]。

图1 座椅坐垫区域分布图

图2 座椅靠垫区域分布图

座椅舒适性的客观指标见表8[3]。

表8 座椅舒适性客观指标

续表8

3 座椅舒适性评价体系应用

针对某越野汽车整个座椅舒适性开发过程，先后对竞品座椅、手工件座椅及不同改进方案的样品座椅进行主观评价试验、客观参数测试，对影响舒适性的各种参数不断优化，最终达到开发目标值。

3.1 主观评价

图3和图4分别为某越野汽车座椅坐垫和靠背的主观评价雷达图。

图3 某越野汽车座椅坐垫主观评价雷达图

图4 某越野汽车座椅靠背主观评价雷达图

由图3可知，手工件座椅坐垫整体压力分布评分很低，通过分析发现座椅座垫对乘员支撑不均匀，局部压力过大。另外软模件座椅坐垫在大腿支撑位置出现了局部压力过大，导致在长途驾驶过程中感受到局部发酸发麻，主观评分很差。

由图4可知，手工件座椅靠背整体压力分布评分很低，腰部舒适度评分不高，通过分析发现座椅靠背压力分布不均匀，导致在长途驾驶过程中腰部疲劳，同时在转弯时的侧向支撑明显不足。

3.2 客观指标与主观评分敏感度分析

客观指标的有效性取决于能否真实反映驾驶员的主观感觉，影响座椅舒适性的因素包括座椅尺寸、坐垫硬度、靠背硬度、座椅操作力、移动速度、座椅柔软度等。通过客观参数的敏感度分析，可以找出影响座椅舒适性的敏感性因素，分析敏感性因素变动的原因，并为进一步进行设计优化提供依据；同时对比多个方案的敏感性大小，在更改设计成本相似的情况下，选出最优的改进方案。

以某越野汽车座椅客观参数与主观评分的敏感度分析为例，发现硬度分布参数对座椅舒适性具有较高的敏感性，侧向支撑可以有效提高乘坐舒适性，大腿支撑硬度参数对长距离乘坐舒适性有重要影响。手工座椅整体压力分布评分很低，通过分析发现座椅座垫对乘员支撑不均匀，局部压力过大。软模座椅通过提高发泡硬度，很好地解决了驾乘动态舒适性问题，但同时带来乘员抱怨座椅偏硬，影响了静态舒适性；另外软模座椅在大腿支撑位置出现了局部压力过大，导致在长途驾驶过程中感受到局部发酸发麻。工装座椅首先通过合理配置座椅发泡在不同区域的硬度分布，通过多硬度发泡的应用，使座椅保持了乘员进入整车时的静态舒适性，同时有效地改善了座椅在驾乘过程中的动态舒适性。除此之外，通过研究发现增加发泡厚度可以有效地减小座垫和靠背上的最大压强，结果表明发泡厚度的增加可以有效增大驾驶员与座椅的接触面积，驾驶员可以以较大的面积分布在座椅轮廓上，使得压强减小，有利于提高座椅舒适度。

4 结束语

在整车座椅舒适性开发过程中，量化的客观指标已成为主观评价方法的重要补充，建立准确有效的客观表征指标体系是实现座椅舒适性量化评价的关键。

以某越野车为例，分别从主观评价试验、客观表征参数测试对座椅舒适性进行详细阐述，通过进一步的客观数据分析，说明所选择的客观表征指标体系的有效性和实用性，通过客观测试结果量化主观感受是一条行之有效的舒适性能开发途径。

进一步丰富主客观测试数据库样本，不断建立完善的客观评价指标体系是需要继续研究的方向。

[1]金晓萍，袁向科，王波，等. 汽车泡沫坐垫舒适性的客观评价方法[J].汽车工程，2012，34(6):551-555，565.

[2]王正华，喻凡，庄德军. 汽车座椅舒适性的主观和客观评价研究[J]. 汽车工程，2006(9):817-819.

[3]刘鹏，雷明星，段小刚. 汽车座椅体压分布研究[J]. 汽车科技，2015(2):23-27.

2020-09-01

U461.4

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2020.06.005

1002-4581（2020）06-0019-05