乘用车上下车便利性
2021-09-10谈晓辕
谈晓辕
摘 要:本文主要描述了乘用车上下车便利性的设计,以及需要关注的整车参数编号及数值;同时探讨了其中几个数值之间的相互影响关系;为更优的定义上下车便利性的参数数值提供了分析方法。
关键词:汽车;探讨;便利性的设计
1 概述
上下车便利性是指乘员在上下车过程中,对空间的主观感受;评估上下车的动作是否符合人体姿态舒适度的要求,直接影响到驾驶者和其他乘客对该车辆的第一映像。本文归纳汇总相关参数对上下车便利性的影响。
2 引用标准
GB/T 19234-2003 乘用车尺寸代码;SAE J1100 Motor
Vehicle Dimensions;SAEJ833 人体尺寸。
3 上下车便利性的动作分解
当乘员上下车的时,主要经历四个连续动作:第一步微侧身靠近车门框处;第二步抬内侧腿跨入车内;第三步座上座椅上身稍弯腰,压低头部,移入车内;第四步收外侧腿,抬起移入车内,坐正姿态;下车动作基本反向操作。
整个过程中,乘员身体可能会与周边相关的零部件产生接触或磕碰,主要有头部、臀部、背部、小腿等部位的磕碰风险,影响人的感官舒适性。对该周边区域相关尺寸空间的要求,就形成了相关上下车便利性的尺寸参数(SAE J1100)定义。
4 上下车便利性相关尺寸参数解读
4.1 前排上下车便利性参数解读
(1)H5 -1前排R点离空载地面线高度,与乘员是否容易的坐上座椅有关。(2)H130-1 前排门槛离空载地面高度,影响乘员抬腿跨入车内的难易程度。(3)H11-1前排门洞上缘距R点高度,影响乘员的头部通过性。(4)H15前排门洞前15°上缘距R距离,该值同样评估的是乘员的头部通过性。(5)L71-1 前排门洞前止口与R点X向距离,影响乘员上车时的脚部通过性。(6)L18 前排上下车足部空间,车门在最大开度状态,座椅与前门内饰板或前门框的最小距离(选取任意最小距离)。(7)L70-1前排门洞后止口与R点X向距离,臀部有被磕碰的风险。(8)L75 前排门洞R点上483到后缘距离,背部有被磕碰的风险。(9)W84-1 前排门槛与R点Y向距离,小腿有与门框磕碰的风险。(10)H13方向盘下缘到前排人体大腿中心线距离;有腿磕碰方向盘的风险。
4.2 后排上下车便利性参数解读
后排相关参数编号与一排编号一致,后缀为-2的与前排参数定义一致,不重复表述。(1)H69二排门洞R点前330上缘距R点高度,有碰头的风险。(2)L19二排上下车足部空间,车门在最大开度状态,座椅与后门内饰板或后门框的最小距离(选取任意处的最小距离,该位置一般在B柱下饰板处);脚在上车过程中会有磕碰的风险。(3)L76 二排门洞R点上483到后缘距离,背部会有被磕碰的风险。
5 部分制约关系探讨
5.1 头部空间关系
上下车便利性中,头部空间问题可以简单转换为,头部的Z向空间问题,和头部的Y向空间问题。由于人体具有一定的柔韧性,在移入舱内时,人体的腰部,颈部可以进行适当的旋转弯曲,同时当越靠近座椅中心线时,人体的下沉量越大,越接近R点;所以当座椅中心线和门框上部Y向水平方向距离较小时,对人体躯干要求弯曲的幅度可以適当降低,会改善头部进入性;在此基础上,可以适当的降低门框高度,即H11的高度,如下图2。
如上图2所示,K指成门框上止口处与侧裙板处的当Y向最小距离;当K值越大时如从K1推导K2时,H61可适当减小,同时车高也可以相应的降低。K值常规定义范围在100 mm~150 mm之间,再大会对侧玻璃曲率及上下滑移产生影响;H11原则上不突破推荐范围。
5.2 蹭小腿问题分析
蹭小腿问题主要和H5,W84有关。基于人体该状态的上车姿态(无二级踏板),分析相关躯干位置,建立几何模型关联人体躯干与H5和W84的关系, L’1 是R点到大腿根部的距离,定义为常量参数。L’2是大腿根部到膝关节在X方向的投影距离,按大腿可最大打开45°进行推算。L’3是膝关节到脚底距离。L’4小腿中心到侧门框外边缘距离,按50 mm定义。L’5侧门槛边缘最外端到地面高度。如图3左侧假人模型。
基于以上几何模型,将SAEJ833 95% / 50% / 5% 人体参数代入分析H5与W84的相互影响关系。结果发现以下两点:(1)H5和W84数值反方向变化;H5越大,W84要求越小;反之亦然。(2)结合对标参数,常规对H5和W84实车参数大部分会定义在50%和5% 人体之间,大致趋势如图3右侧图表。由图3右侧表可知,蹭小腿评估风险较高为SAE 50%以下人体,结合项目经验推荐实车评估人身高在162 cm左右,评估准确率较高。根据对标数据显示,80%左右的车型W84-1都控制在500 mm以内, W84-2需要控制在520 mm以内,以便可以大概率规避蹭小腿问题。
6 相关尺寸参数建议设定范围
基于以上分析及结合项目实施经验,我们对相关参数进行了定义及优化。相关参数表格及推荐参数如下表1。
7 结论
以上分析及推荐参数可以在SAE人体参数分析的基础上,涵盖车型的上下车便利性要求。将进入性相关参数进行了汇总,同时对里面的其中几项数值的相关影响进行了分析,以便在开发阶段对进入性相关参数的定义提供一定的参考。