整車部設(shè)計手冊-H點設(shè)計、人機布置分析

1、H 點設(shè)計、人機布置分析汽車 H 點是與操作方便性及坐姿舒適性相關(guān)的車內(nèi)尺寸的基準(zhǔn)點，駕駛員以正常姿勢入座后，其體重的大部分通過臀部由座椅和坐墊制成，一部分通過腳作用于汽車地板上。在汽車的這種特定的約束坐姿下，駕駛員在操作時省去上部的活動必然是繞通過H 點的轉(zhuǎn)動。并且 H 點是確定眼橢圓的基準(zhǔn)點，汽車H 點還影響駕駛員的手控界面，并且是許多法規(guī)項目的基準(zhǔn)，也是汽車部分操作性和舒適性設(shè)計的基準(zhǔn)，所以正確的確立H 點對整車設(shè)計十分重要。1.1 H 點設(shè)計1.1.1 與H點設(shè)計相關(guān)尺寸：a. H 點b. H 點高度（H30）c. 方向盤直徑（W9）d. 加速器跟點（AHP）e. 座椅參考點（SgRP

2、）1.1.2 汽車的分類A類車輛H點高度（H30J）小于405mm方向盤直徑（W9小于450mm此類汽車包括乘用車、多用乘用車和輕型客車。B類車輛 H點高度（H300在405mnf 口 530mm間，方向盤直徑（ W9在450mnf 口 560mm間。此類車輛包括中型、重型卡車和公共汽車。1.1.3 H 點的設(shè)定1.1.3.1 初選汽車H點的高度根據(jù)經(jīng)驗初定一個 H點的高度。初定H點方法 首先建立整車坐標(biāo)系，通常情況下，X 與車身縱向相同的水平面，0 點為前輪中心從車頭到車尾方向為X軸正向；Y與X水平垂直，通常選擇車身下橫梁比較平整的面，Y向。面為車身對稱中心面，向右為正，向左為負(fù)；Z向垂直于

3、XY面，向上為正，向下為負(fù)。 確定前輪心的X 值和 Z 值。前輪心基本與X 方向 0 點坐標(biāo)一致，Z 向可近似于Z 軸 0 點一 確定防火墻的位置。輪心確定后，需按車型定義選擇相應(yīng)的輪胎型號，得出輪胎半徑，通 常情況下，前置前驅(qū)的車型，防火墻位置在前輪后部相切的位置，前置后驅(qū)車型應(yīng)考慮發(fā)動機縱置占用的空間和變速器占用的空間，這樣既可估算出防火墻的位置。此外，車輛的級別和動力總成大 小，以及動力總成布置形式位置對防火墻的確定都有一定的影響，這些因素在設(shè)計時應(yīng)充分考慮。1.1.3.4 踵點基準(zhǔn)點的確定防火墻位置確定、輪胎大小確，在這兩項基礎(chǔ)上基本就可以大概確定踵點和加速踏板的位置。1.1.3.5

4、H30 的確定H30為駕駛員踵點到 H點的高度，H30需根具車輛種類的不同確定，主要有轎車類、SUV類、跑車類，跑車H30值較小，SUV$大，轎車類在跑車和 SUV之間。1.1.3.6 確定踏平面角。踏板平面和水平地板面的夾角，是人體模型幾何的一個函數(shù) 95 百分點腿部聯(lián)結(jié)和87°足部角，H點在95百分點，選擇座椅位置曲線在規(guī)定H點高度（H30）上。踏板平面角0由以下方程確定：2 0 =78.96 -0.15z 0.0173z萬程 1足點在足點與人體模型鞋子底部相切的直線上一點，距離加速器跟點 203mm踏板平面在側(cè)視方向為一條與加速器踏板相切的直線，并表現(xiàn)了二維人體模型的鞋子的底部

5、。1.1.4 A 類車輛的定位程序A 類車輛布置工具參考線二維側(cè)視曲線，定義水平參考點作為 H 點高度的函數(shù)到哪個駕駛員工作空間布置工具可以在汽車內(nèi)定位。線適當(dāng)?shù)膮⒖脊ぷ骺臻g來布置男女比例為1： 1 的駕駛員人群。參考線可以由以下方程確定：X= 793.7 + 0.903387Z 0.00225518z 2方程 2在此：x是水平參考位置，以 mm單位，在布置球和足部參考之后；z是H點高度，以mm單位，在布置腳跟參考點（H30）的上方。百分點選擇座椅位置曲線一條二維的側(cè)視曲線，表示了在足點參考后的駕駛員選擇座椅位置作為汽車H 點高度的一個函數(shù)，適合95 百分點布置。曲線可以由以下方程確定：X95

6、= 913.7 + 0.672316z -0.0019553z 2方程 3在此：x是足點后95百分點H點的位置，單位為 mm z是加速器跟點上（H30）上H點的高度，單位為mm。1.1.5 H點的設(shè)計經(jīng)驗數(shù)據(jù)供參考H點位置轎車車中心至H點緊湊型轎車315小轎車335中型轎車365大型轎車3801.1. 6 H點的約束H點并不是獨立存在的一個點，H點與駕駛員踵點、 方向盤中心點互相也有聯(lián)系，這3個點相互聯(lián)系有相互制約，主要關(guān)系到乘員的駕駛舒適性和前方視野。1.2人機布置分析人機布置分析包括駕駛員駕駛舒適性，駕駛操作性，后排乘員乘坐舒適性，乘員進(jìn)出方便性、 內(nèi)部空間分析等等，1.2.1 主要內(nèi)部空

7、間分析包括：肩部空間（W3 通常情況下前排肩部空間由駕駛員坐墊寬度+副駕駛坐墊寬度+副儀表臺（乘員部分）寬度+ 2* （110-130） mmo坐墊的寬度和副儀表臺的寬度按整車定義確定， 同時參考整車寬度確定此值。主要按車型級別確定適合的尺寸，例如A級車此類寬度較小，依次類 推B、C、D、E等車型尺寸不同程度增加。此后排肩部寬度與前排定義基本相同。臀部空間（W5 通常情況下前排肩部空間由駕駛員坐墊寬度+副駕駛坐墊寬度+副儀表臺（乘員部分）寬度+2 * 6 0mm。坐墊的寬度和副儀表臺的寬度按整車定義確定，同時參考整車 寬度確定此值。主要按車型級別確定適合的尺寸，例如A級車此類寬度較小，依次類推

8、B、C、D、 E等車型尺寸不同程度增加。此后排肩部寬度與前排定義基本相同。一些較特殊的設(shè)計，后排乘員 布置在兩輪中間，則臀部空間為白車身輪罩距離減去內(nèi)飾厚度。頭部空間（H61 H點到頂棚內(nèi)飾距離（與豎直面8 d e g夾角）+ 2 5 4 mm。轎 車頭部空間緊湊型轎車920-1000小型轎車950中型轎車960大型轎車970進(jìn)入高度-前：從前H點X平面至H點位置上方裝飾車身開啟處的垂直尺寸。進(jìn)入高度-后：從后H點至H點前方330mm勺一個截面上部裝飾車身開啟處的垂直尺寸。圖4前門操作舒適區(qū)圖1進(jìn)入高度進(jìn)入高度-刖：770-800mm進(jìn)入高度-后:760-810mm出口高度-后:710-780

9、mm頭部側(cè)向空間（W27 W35 根據(jù)車型不同具體確定，通常情況下W 2 7大于5 0 mm。通常情況下小型車。前后乘員H點距離（L50）要考慮座椅靠背空間與后排乘員的乘坐姿態(tài),此參數(shù)較小，尺寸大的車較大，也有個別特蘇車型，主要一產(chǎn)品定義為主要設(shè)計參考。1.2.2視野分析儀表眩目：儀表發(fā)光點不能通過風(fēng)擋玻璃反射在9 9 %眼橢圓+4 0mm的區(qū)域內(nèi)。車門玻璃眩目：車內(nèi)發(fā)光點不能通過車門玻璃反射在9 9 %眼橢圓+4 0mm的區(qū)域內(nèi)前方視野：能看到前方1 2 m遠(yuǎn)處5 m高的路示牌；同常情況下可以看到前方8 9米處的地面。(4)儀表視野舒適性：儀表位于駕駛員視野舒適區(qū)域內(nèi)1.2.3操作性分析CD

10、操作、空調(diào)面板操作、四門控制操作、儀表臺按鈕操作、變速器換檔桿操作、駐車制動操作、頭上部操作區(qū)、下部控制操作區(qū)、發(fā)動機蓋操作區(qū)、后背箱蓋操作區(qū)等。 其中CD操作、空調(diào)面板操作、四門控制操作、儀表臺按鈕操作根據(jù)S A E J 2 8 7文件制作手控保絡(luò)線。變速器換檔手柄操作區(qū)變速器換檔手柄舒適區(qū)前車門操作區(qū)上加手住界能目可至界次 口口 c靠背角度播正t向后）和陰£近距定的方方手控用跳10 0_LH128.0fl(4)后門操作區(qū)圖5后門操作舒適區(qū)下部操作區(qū)域圖6坐墊下方隨座椅移動控制器的手控界線京背武計電值圖8發(fā)動機蓋開啟圖7 坐墊下方安裝在車門或地板上而且不隨座椅移動控制器的手控界線(

11、6)發(fā)動機蓋開啟操作區(qū)域哥地近度1950 m白啰性坤手fcKJEE0,54.31*里看保隅扛律手觸及范圉715.9 RL2D0. On.國海然1902.0 mm空E性頭部54. J750.0702.0擊宜平面r/保隆 杠相切)103.7+-143.362.9i*201.4不更保陽扛部樂t箱 的竟若但臉肛不隼煤這在779.2767.1 RS09.1 R2B4.7后背箱蓋開啟操作區(qū)域高地密度圖9側(cè)門開啟操作區(qū)域5我電手觸及陌國，上黑鄧干都用 鬻-上IBS. DTK). 口高度手利及/I。/ /AX / 主門完全打開-7 78 3 "巧后背箱蓋開啟H電 t60.0 1)啟/I* 149.1

12、弓 卜 / 1 , r+-、+- 1、Tf 車門在第一個 、 止動位置打并 ' 13/圖1 0 側(cè)門開啟角度頭上部控制區(qū)域圖1 1頭部上部手控舒適區(qū)1.2.4 舒適性分析 座椅舒適性分析，主要包括座椅的坐墊深度(480 550mm),坐墊寬度( 3 5 0 5 5 0 mm),座椅靠背角度(設(shè)計值20 27deg) ,坐墊壓縮量(20 40mm),靠墊壓 縮量(1 0 2 5mm)座椅劃軌行程：轎車座椅調(diào)節(jié)軌距(mm)微型轎車160-180小轎車180-200中型轎車200大型轎車>200 人體坐姿。-95%美國男性-5%美國女性舒適角度最佳角度H：胯點20° v A1

13、<30°25G:膝關(guān)節(jié)95° v A2V 110°95CH:踝關(guān)節(jié)95° v A3V 135°125E：肩部點85° v A4V 110°87C：肘關(guān)節(jié)25° v A5V 60°P：腕關(guān)節(jié)80° v A6V 165°M：指關(guān)節(jié)170° < A7V 190°腿部空間頭部空間臀部角度膝關(guān)節(jié)緊湊型轎車105597090° -95 °115° -120 °小型轎車106597095°125°中型轎車107597595° -100 °125° -130 °大型轎車1085975-980100°130°