整車總布置設(shè)計(jì)

1、1,整車總布置設(shè)計(jì),鄒凌華,2,主要內(nèi)容 一、整車開發(fā)流程概述 二、整車總布置流程概述 三、競品分析 四、整車總布置設(shè)計(jì) 五、人機(jī)工程 六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響,3,對(duì)于一個(gè)新開發(fā)的車型，總布置的好壞直接決定了車型 的成功與否，新車型的基本設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)計(jì)目標(biāo)由總布置確 定，且由總布置在開發(fā)過程中控制。可以看出，車型的使用 性能及舒適性與總布置有重大的關(guān)系，制定合理的設(shè)計(jì)目標(biāo) 并保證目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是總布置的重要工作。,對(duì)于主機(jī)廠，車型開發(fā)的工程設(shè)計(jì)和造型設(shè)計(jì)可以通 過承包給專業(yè)公司的方式來解決，而總布置工作一定要掌握 在自己的手里，只有這樣才能設(shè)計(jì)出自己想要的汽車！,前言,4,工程設(shè)計(jì),驗(yàn)證,生

2、產(chǎn)啟動(dòng),生產(chǎn) 啟動(dòng),產(chǎn)品 構(gòu)想,概念 認(rèn)可,產(chǎn)品及工 藝設(shè)計(jì),設(shè)計(jì) 驗(yàn)證,生產(chǎn) 確認(rèn),項(xiàng)目 啟動(dòng),概念 確定,造型方 案確定,總布置及 造型凍結(jié),產(chǎn)品及工藝 設(shè)計(jì)完成,開發(fā)樣車 制造啟動(dòng),設(shè)計(jì) 凍結(jié),工裝樣車 生產(chǎn)啟動(dòng),小批量試 生產(chǎn)啟動(dòng),正式生 產(chǎn)啟動(dòng),項(xiàng)目 策劃,概念 選擇,主題 選擇,主題 認(rèn)可,產(chǎn)品及工藝 設(shè)計(jì)完成,開發(fā)樣車 制造準(zhǔn)備,開發(fā)樣車 制造,工裝樣車 制造準(zhǔn)備,工裝樣車 制造,小批量試 生產(chǎn),正式生 產(chǎn),項(xiàng)目 關(guān)閉,一、整車開發(fā)流程概述,概念設(shè)計(jì),5,二、整車總布置流程概述,概念階段,項(xiàng)目策劃,概念設(shè)計(jì),明確項(xiàng)目范圍、時(shí)間計(jì)劃,明確項(xiàng)目經(jīng)營計(jì)劃目標(biāo)、限制條件,批準(zhǔn)項(xiàng)目正式啟動(dòng)

3、,基本總布置硬點(diǎn)確定、概念方向認(rèn)可,批準(zhǔn)初步的項(xiàng)目目標(biāo),開始多主題（方案）研究,6,項(xiàng)目策劃過程,項(xiàng)目可行性分析,財(cái)務(wù)可行性報(bào)告,市場可行性報(bào)告,工程可行性報(bào)告,根據(jù)公司規(guī)劃項(xiàng)目選定,選擇車輛動(dòng)力系統(tǒng),初步整車性能分析,明確技術(shù)目標(biāo),整車技術(shù)可行性報(bào)告,輸出,項(xiàng)目管理科,輸出,立項(xiàng),二、整車總布置流程概述,7,概念設(shè)計(jì)過程,項(xiàng)目啟動(dòng),產(chǎn)品詳細(xì)描述,概念設(shè)計(jì),確定項(xiàng)目組成員,明確產(chǎn)品性能指標(biāo),明確詳細(xì)結(jié)構(gòu)配置,編制設(shè)計(jì)任務(wù)書,設(shè)計(jì)任務(wù)書,輸出,組織Benchmarking評(píng)價(jià),基本尺寸定義,初步人機(jī)工程分析及目標(biāo)定義,基本的法律法規(guī)定義,繪制概念草圖,工程設(shè)計(jì)目標(biāo),輸出,初步定義更改件新開發(fā)件,

4、車型描述表,輸出,定義基本硬點(diǎn),動(dòng)力總成初步布置,件初步布置,初步定義新件位置限制,完善概念草圖,概念草圖,輸出,造型啟動(dòng),二、整車總布置流程概述,8,總布置設(shè)計(jì)（一）,整理數(shù)據(jù),發(fā)動(dòng)機(jī)艙和下車身布置,動(dòng)力總成詳細(xì)布置,發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)附件布置,管路布置設(shè)計(jì),下車身布置設(shè)計(jì),多種布置方案論證,布置難點(diǎn)分級(jí),確定更改設(shè)計(jì)方案,車身、內(nèi)外飾布置,儀表區(qū)域布置,乘客艙區(qū)域布置,行李艙區(qū)域布置,門、蓋、附件布置,人機(jī)工程布置分析,法律、法規(guī)校核分析,電器、線束布置,整車電器件布置,整車線束布置,布置分析報(bào)告,輸出,布置評(píng)審,數(shù)據(jù)發(fā)布,輸出,二、整車總布置流程概述,9,總布置設(shè)計(jì)（二）,工程審查,更改件更新數(shù)

5、據(jù)輸入,動(dòng)、靜態(tài)間隙及干涉檢查法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)檢查,更改可行性論證,協(xié)調(diào)零部件更改設(shè)計(jì),零部件審查,至零部件設(shè)計(jì)凍結(jié),配合造型工程審查,內(nèi)外飾工程審查,發(fā)動(dòng)機(jī)艙和下車身工程審查,法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)審查,協(xié)調(diào)造型提修改方案,協(xié)調(diào)工程修改方案,輸出,工程審查報(bào)告,協(xié)調(diào)零部件修改,協(xié)調(diào)造型修改,總布置凍結(jié),二、整車總布置流程概述,10,2.布置工作：制定整車的設(shè)計(jì)目標(biāo)，是很重要的工作，主要依據(jù)對(duì) 競爭車型BENCHMARK結(jié)果繪制總布置圖，作為草圖的 輸入條件。,1.BENCHMARK：針對(duì)市場定位，分析主要的競爭車型，在主要的設(shè) 計(jì)參數(shù)上優(yōu)于競爭對(duì)手，以獲得更好的市場銷售。是 制定整車設(shè)計(jì)目標(biāo)及細(xì)化設(shè)計(jì)的重要參

6、考。,三、競品車分析,1、競品分析的目的,科學(xué)準(zhǔn)確的測量方法和主觀評(píng)價(jià)是BENCHMARK的重要手段！,11,三、競品車分析,2、競品分析內(nèi)容,競品分析,整車硬點(diǎn)對(duì)比,人機(jī)工程評(píng)價(jià),結(jié)構(gòu)、工藝,材料、成本,12,三、競品車分析,人機(jī)工程評(píng)價(jià),13,三、競品車分析,主觀測評(píng)方法,14,三、競品車分析,結(jié)果處理,15,三、競品車分析,整車硬點(diǎn)對(duì)比分析,16,三、競品車分析,17,三、競品車分析,整車硬點(diǎn)目標(biāo)設(shè)定,內(nèi)部尺寸 H61-2后排頭部空間,H612后排頭部空間，競品車尺寸：,競品車后排頭部空間評(píng)價(jià)結(jié)果： 目標(biāo)設(shè)定：960mm,18,四、整車總布置設(shè)計(jì) 1、動(dòng)力匹配 2、發(fā)動(dòng)機(jī)艙及下車身布置

7、3、造型過程簡述 4、草圖階段的總布置工作 5、CAS階段的總布置工作 6、油泥階段的總布置工作 7、工程階段的總布置工作,四、整車總布置設(shè)計(jì),19,四、整車總布置設(shè)計(jì),動(dòng)力匹配,經(jīng)濟(jì)性,動(dòng)力性,動(dòng)力總成布置,動(dòng)力系統(tǒng)選型,1、動(dòng)力匹配,20,動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性分析,動(dòng)力性,經(jīng)濟(jì)性,最高車速,等速油耗,城市工況油耗,加速時(shí)間,最大爬坡度,四、整車總布置設(shè)計(jì),21,四、整車總布置設(shè)計(jì),外特性擬合,22,四、整車總布置設(shè)計(jì),整車性能計(jì)算,23,車輪,圓錐底圓,半軸,變速器側(cè)萬向節(jié)絞接點(diǎn)(圓錐頂點(diǎn)）,車輪中心 （車輪側(cè)半軸端點(diǎn)）,發(fā)動(dòng)機(jī),變速器,動(dòng)力總成布置,四、整車總布置設(shè)計(jì),24,發(fā)動(dòng)機(jī)艙及下車身布

8、置,布置空間,成本,安全,各系統(tǒng)、零部件性能影響,2、發(fā)動(dòng)機(jī)艙及下車身布置,四、整車總布置設(shè)計(jì),25,四、整車總布置設(shè)計(jì),26,四、整車總布置設(shè)計(jì),27,效果圖,CAS,油泥,面,工程設(shè)計(jì),造型師,工程師,總布置,3、造型過程簡述,四、整車總布置設(shè)計(jì),28,效果圖,四、整車總布置設(shè)計(jì),29,膠帶圖導(dǎo)入計(jì)算機(jī),四、整車總布置設(shè)計(jì),30,CAS,四、整車總布置設(shè)計(jì),31,油泥模型,四、整車總布置設(shè)計(jì),32,Class-A 面,四、整車總布置設(shè)計(jì),33,草圖定義：根據(jù)市場定位及總布置的要求，初步描述車型的造型 趨勢及風(fēng)格，是造型創(chuàng)意的基本體現(xiàn)。 透視效果：為了體現(xiàn)造型的效果，而對(duì)二維圖進(jìn)行的視角渲染

9、。 效果圖不能進(jìn)行細(xì)致的工程校核！,4、草圖階段的總布置工作,基本造型概念,四、整車總布置設(shè)計(jì),34,效果圖的透視效果,四、整車總布置設(shè)計(jì),35,三坐標(biāo)掃描是獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)較好的手段，掃描應(yīng)該細(xì)致、全面，對(duì)于重點(diǎn)區(qū)域應(yīng)該詳細(xì)掃描，最好在參考車較好的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行全面的掃描。,四、整車總布置設(shè)計(jì),36,確定整車的設(shè)計(jì)目標(biāo)：,四、整車總布置設(shè)計(jì),37,總布置圖內(nèi)容,草圖階段的總布置圖，主要是對(duì)造型的輸入，體現(xiàn)總布置的基本硬點(diǎn)參數(shù)，其中最重要的H點(diǎn)的位置，H點(diǎn)是整車的設(shè)計(jì)參考點(diǎn)，必須在早期準(zhǔn)確地確定，一旦更改將對(duì)整個(gè)前期的布置設(shè)計(jì)及項(xiàng)目進(jìn)度產(chǎn)生重大的影響。,在草圖階段的總布置圖中，主要體現(xiàn)如下內(nèi)容： 1.

10、H點(diǎn)坐標(biāo) 2.整車外廓尺寸，包括長、寬、高、輪距、軸距、前懸、后懸 3.法規(guī)要求及設(shè)計(jì)目標(biāo) 4.COP零件的狀態(tài) 5.三種載荷狀態(tài)的地面線 6.其他，如車門形式、玻璃曲率等,四、整車總布置設(shè)計(jì),38,布置圖,四、整車總布置設(shè)計(jì),39,2.COP 零件： CARRY OVER PART在新車型的開發(fā)中，COP 零件對(duì)整車的性能及造型有重要的影響，嚴(yán)格來講，完全的實(shí)現(xiàn)零件的沿用難度很大。對(duì)于外飾， COP 零件很少，因?yàn)槿碌耐怙椩煨筒荒軐?shí)現(xiàn)大量的零件沿用，一個(gè)小的零件都會(huì)對(duì)整體的造型產(chǎn)生影響！,1.產(chǎn)品描述： 專業(yè)處室對(duì)自己所負(fù)責(zé)的零件在新車型中的狀態(tài)的基本描述，是前期布置工作的重要參考。總布置

11、應(yīng)該對(duì)其中COP 零件的可行性進(jìn)行分析,需要掌握的信息：,四、整車總布置設(shè)計(jì),40,總布置需要校核的法規(guī)：,涉及整車造型相關(guān)需校核確認(rèn)的12項(xiàng)法規(guī)項(xiàng)（GB-EEC-ECE部分） GB11562-94（77/649EEC） 前方視野 GB15084-94（71/127/EEC） 后視鏡 GB14167-93（76/115/EEC） 安全帶固定點(diǎn) GB4094-1999（78/316/EEC）儀表可視 GB/T17346 （ECE R35）踏板間距 GB11550-1995 （74/408/EEC）座椅頭枕 GB11566-1995 （74/483/EEC）外部凸出物 GB 15741-1995

12、（70/222/EEC）牌照板 GB11552-1999 （76/60/EEC）汽車內(nèi)部凸出物 GB4785-1998 （76/756/EEC）汽車燈具及信號(hào)位置 GB 17354-1998 （ECE R42）前后端保護(hù) GB7063-94 （78/549/EEC）汽車護(hù)輪板,四、整車總布置設(shè)計(jì),41,草圖階段的布置輸入清單：,四、整車總布置設(shè)計(jì),42,CAS: Computer Aided Styling,CAS是將造型師的造型創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù)的過程，整個(gè)CAS的過程需要造型師的監(jiān)督和指導(dǎo)。對(duì)于工程部門，在這個(gè)階段開始細(xì)化的工程概念設(shè)計(jì)和校核，以3D數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，工程可以開始詳細(xì)的分析，對(duì)于

13、工程上不能滿足造型要求的地方，應(yīng)在這個(gè)階段盡量的反饋解決！,5、造型階段的總布置工作,四、整車總布置設(shè)計(jì),43,膠帶圖： 造型從二維向三維轉(zhuǎn)換的手段。將造型的主要特征線提取出來，導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，通過專業(yè)的CAS軟件創(chuàng)建三維數(shù)據(jù)。,外飾CAS的創(chuàng)建從車門玻璃開始，整車的曲線走勢是造型師重點(diǎn)關(guān)注的地方。,四、整車總布置設(shè)計(jì),44,總布置圖的更新： 隨著造型工作的深入細(xì)化，總布置需要更新總布置圖的內(nèi)容。在CAS階段主要是加入整車的關(guān)鍵斷面，表達(dá)基本的結(jié)構(gòu)概念。,Typical-Section: 工程部門用來表達(dá)結(jié)構(gòu)概念的斷面，對(duì)于造型及總布置校核都有重要的意義！,四、整車總布置設(shè)計(jì),45,CAS 階段總

14、布置圖,四、整車總布置設(shè)計(jì),46,Parting-line： CAS 中的parting line對(duì)工程很重要，尤其是活動(dòng)件之間的分縫，直接決定工程是否可行！工程師要在CAS基礎(chǔ)上制作工程斷面，分縫線是前提，沒有分縫線的CAS對(duì)工程校核限制很大。,沒有分縫線的CAS圖片,四、整車總布置設(shè)計(jì),47,工程斷面： 在CAS階段，工程部門可以根據(jù)表面數(shù)據(jù)來做工程斷面，校核當(dāng)前的造型是否能滿足工程要求。而總布置應(yīng)該收集工程部門的斷面數(shù)據(jù)，來校核在工程部門的設(shè)計(jì)概念下，是否能滿足總布置的設(shè)計(jì)要求。,總布置校核方法： 工程斷面的剖切位置由工程部門確定，不一定滿足總布置的校核要求，總布置校核工作可在斷面基礎(chǔ)上

15、，初步生成三維數(shù)據(jù)，工程斷面的內(nèi)容要全面，通常，由于工程部門沒有全面的介入，導(dǎo)致某些斷面內(nèi)容不全，總布置應(yīng)該確認(rèn)清楚。,四、整車總布置設(shè)計(jì),48,車身斷面位置,四、整車總布置設(shè)計(jì),49,造型,密封,車身,內(nèi)飾,總布置校核障礙角及A柱視野,四、整車總布置設(shè)計(jì),50,輪罩空間校核,四、整車總布置設(shè)計(jì),51,前排側(cè)向頭部空間,四、整車總布置設(shè)計(jì),52,CAS階段的校核項(xiàng)目,四、整車總布置設(shè)計(jì),53,油泥造型： 決定最終的基本造型，油泥是用最終版的CAS數(shù)據(jù)，通過銑床制成1：1的模型，油泥模型直觀、明了，更有利于造型師從不同角度審查造型，在這一階段，在CAS上沒解決的工程問題必須全部解決掉，同時(shí)，對(duì)造

16、型師在油泥上作的改動(dòng)要及時(shí)地校核其工程可行性，確保油泥造型在工程上是可以實(shí)現(xiàn)的。,6、油泥階段的總布置工作,四、整車總布置設(shè)計(jì),54,油泥點(diǎn)云,油泥階段的工作內(nèi)容基本與CAS階段的內(nèi)容相同，只是要以油泥為基礎(chǔ)，掃描油泥，在點(diǎn)云基礎(chǔ)上校核是基本的方法。 工程部門及工藝部門應(yīng)該對(duì)油泥造型的可行性進(jìn)行評(píng)審,四、整車總布置設(shè)計(jì),55,油泥評(píng)審問題,四、整車總布置設(shè)計(jì),56,油泥評(píng)審問題,四、整車總布置設(shè)計(jì),57,A面,四、整車總布置設(shè)計(jì),58,Typical-Section： 工程部門更新斷面，確定最終的設(shè)計(jì)方案，為三維數(shù)據(jù)作準(zhǔn)備。,車身最終斷面,外飾最終斷面,7、工程階段的總布置工作,四、整車總布置

17、設(shè)計(jì),59,BIW-Layout: 大部分零件的安裝都與車身有關(guān)，在車身Layout階段，需要工程部門將各自零件的安裝信息表現(xiàn)到斷面中，車身可以根據(jù)這些安裝信息在車身上做具體的安裝結(jié)構(gòu)。 在這個(gè)階段，總布置需要布置各個(gè)零件的信息。包括COP零件及供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)。通常由總布置先確定位置，車身工程師可根據(jù)具體的工程需要調(diào)整位置，不改變?cè)煨?、滿足總布置設(shè)計(jì)目標(biāo)及零件應(yīng)用性能即可。,四、整車總布置設(shè)計(jì),60,車門-LAYOUT,四、整車總布置設(shè)計(jì),61,前端-LAYOUT,四、整車總布置設(shè)計(jì),62,DMU-CHECK： 隨著工程設(shè)計(jì)的深入，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)相繼發(fā)布，總布置需要校核所有零件之間的干涉及間隙。,

18、四、整車總布置設(shè)計(jì),63,DMU校核內(nèi)容,四、整車總布置設(shè)計(jì),64,電器,四、整車總布置設(shè)計(jì),65,車身-DMU圖片,四、整車總布置設(shè)計(jì),66,整體校核結(jié)果,四、整車總布置設(shè)計(jì),67,五、人機(jī)工程,五、人機(jī)工程 、H點(diǎn)的確定 、駕駛員視野 、室內(nèi)的布置 、室外的檢查 、出入方便性,68,乘坐舒適性,操控穩(wěn)定性,行車安全性,視野性,以人為本,汽車總布置的指導(dǎo)思想,五、人機(jī)工程,69,五、人機(jī)工程,1、H點(diǎn)的確定,H點(diǎn)的定義,H點(diǎn)的求取,70,五、人機(jī)工程,H點(diǎn)的定義,H點(diǎn)（Hip Point）： 是二維或三維人體模型樣板中人體軀干與大腿的連接點(diǎn)即胯點(diǎn)，在汽車車身設(shè)計(jì)中常把它叫做H點(diǎn)。根據(jù)應(yīng)用場合

19、的不同，H點(diǎn)的表達(dá)也不同：汽車實(shí)際H點(diǎn)、設(shè)計(jì)H點(diǎn)、座椅參考點(diǎn)。,71,五、人機(jī)工程,SAE適意線法： 在SAEJ1517中推薦了不同百分位的一組適意駕駛位置時(shí)H點(diǎn)的位置線，其中每一條曲線都表征了H點(diǎn)位置與定位參考點(diǎn)之間的水平和垂直方向的位置關(guān)系。,H點(diǎn)的求取,72,五、人機(jī)工程,駕駛員位置優(yōu)化的區(qū)域法 ： “駕駛員位置優(yōu)化的區(qū)域法”子系統(tǒng)通過計(jì)算H點(diǎn)域來確定不同百分位的H點(diǎn)的位置，進(jìn)而確定H點(diǎn)的行程。在此基礎(chǔ)上，通過系統(tǒng)中的優(yōu)化工具分析對(duì)比不同的座墊角、靠背角、H點(diǎn)的位置和行程，就可以最終選擇最佳的參數(shù)組合方案，從而達(dá)到指導(dǎo)座椅布置和設(shè)計(jì)的目的。,73,五、人機(jī)工程,74,五、人機(jī)工程,75,

20、視覺原理,視野的校核,增強(qiáng)視野的對(duì)策,視野安全的發(fā)展趨勢,2、駕駛員視野,五、人機(jī)工程,76,在汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的主要視覺特性如下： 視角： 由瞳孔中心到被觀察對(duì)象兩端所張開的角度。在一般照明條件 下，正常人的眼睛能辨別5m遠(yuǎn)處兩點(diǎn)間的最小距離，其相應(yīng)的視角為1，被定義為最小視角。人眼辨別物體細(xì)部的能力隨著照度及物體與背景亮度的對(duì)比度的增大而增大。,保證汽車安全運(yùn)行需要駕駛員能及時(shí)接收足夠正確的信息80%以上的信息是駕駛員通過視覺獲取的。,視力： 人眼對(duì)物體細(xì)部識(shí)別能力的生理尺度， 被定義為臨界視角的倒數(shù)。規(guī)定當(dāng)臨界視角為1時(shí)，視力等于1.0，為正常視力。,五、人機(jī)工程,視覺原理,7

21、7,視野： 指人的眼睛觀看正前方所能看得見的空間范圍，常以角度表示，按狀態(tài)可分為靜視野和動(dòng)視野。正常人雙眼靜視野范圍：在垂直方向約為130（視水平線上方60，下方70）；在水平方向約為120（兩眼內(nèi)側(cè)視野重合約60，外側(cè)各30）。為了減輕人眼的疲勞，人-機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常以人眼的靜視野為依據(jù)。 動(dòng)視野范圍是車速在40km/h時(shí)，雙眼總視野約100 ，車速在75km/h時(shí)，雙眼總視野約65 ，車速在100km/h時(shí)，雙眼總視野約40 ，因此在高速行駛時(shí)，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并躲避突然闖入的人貨物比較困難。,五、人機(jī)工程,78,視覺的運(yùn)動(dòng)規(guī)律： 眼睛水平運(yùn)動(dòng)比垂直運(yùn)動(dòng)快，通常先看到沿眼睛水平運(yùn)動(dòng)方向放置的物體，

22、后看到沿眼睛垂直運(yùn)動(dòng)方向放置的物體；人眼沿垂直方向運(yùn)動(dòng)比沿水平方向更易疲勞；人眼視線移動(dòng)習(xí)慣于從左到右、從上到下和順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)；人眼對(duì)水平方向尺寸和比例的估計(jì)比垂直方向準(zhǔn)確。,視距： 指眼睛到被觀察對(duì)象的距離。一般應(yīng)據(jù)被觀察對(duì)象的大小和形狀，理論上在380760mm之間選擇最佳視距。但從經(jīng)驗(yàn)上來講最好不要超過620mm.,五、人機(jī)工程,79,駕駛員視野設(shè)計(jì)主要包括： 直接前方地面視野 交通燈視野 A柱障礙角 外后視鏡視野 直接后方視野及間接后方視野 儀表板視野,視野校核,汽車駕駛視野是汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)中的重要組成部分，是整車總布置及造型設(shè)計(jì)要始終關(guān)注的基本方面汽車駕駛視野的宜人化程度直接決定

23、車輛預(yù)防交通事故的性能。,五、人機(jī)工程,80,汽車駕駛員眼橢圓是指不同身材的駕駛員按照自己的意愿將座椅調(diào)整到適宜位置，并以正常的駕駛姿勢入座后，他們的眼睛位置在車身坐標(biāo)中的統(tǒng)計(jì)分布圖形。由于統(tǒng)計(jì)分布圖形成橢圓狀，因此被稱為駕駛員眼橢圓。,眼橢圓的提出和定義,三維眼橢圓示意圖,五、人機(jī)工程,81,眼橢圓是汽車視野設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)，它只有與視線（切線）一起使用方有意義。如圖所示，設(shè)該眼橢圓為第95百分位的眼橢圓，由目標(biāo)點(diǎn)O向眼橢圓做視線，則意味著有95%的眼睛位于該視線的下方，另有5%的眼睛位于該視線的上方。即有95%的人群可以通過該視線的下方看到目標(biāo)O，而有5%的人群則不能通過該視線的下方看到目標(biāo)O。

24、,眼橢圓的含義,眼橢圓的意義,五、人機(jī)工程,82,直接前方地面視野、交通燈視野及后方視野,五、人機(jī)工程,83,汽車駕駛員直接前方視野還必須滿足風(fēng)窗玻璃透明區(qū)至少應(yīng)包括風(fēng)窗玻璃基準(zhǔn)點(diǎn)連線所包圍的面積。,五、人機(jī)工程,84,視野盲區(qū)包括由于方向盤產(chǎn)生的儀表板盲區(qū)以及由車身A、B、C柱等因素形成的視野盲區(qū),由轎車車身各支柱形成的視野盲區(qū),駕駛員A柱障礙角,視野盲區(qū),五、人機(jī)工程,85,A柱障礙角求做示例,五、人機(jī)工程,86,A柱障礙角求做示例,五、人機(jī)工程,87,內(nèi)后視鏡視野,內(nèi)后視鏡尺寸： 必須保證能在其上繪制一個(gè)矩形,該矩形的高度為40mm，底邊長為a a=,150,1+,r,1000,r120

25、0mm,五、人機(jī)工程,88,外后視鏡視野,五、人機(jī)工程,89,儀表板視野,五、人機(jī)工程,90,儀表視野,五、人機(jī)工程,等播放器 要注意避開此盲 區(qū)！,91,另外，視野校核還包括： 儀表盤的防眩檢查： 用于檢查儀表盤是否引起眩目，以便設(shè)計(jì) 儀表罩外形和位置。 遮陽帶布置： 確定符合SAE標(biāo)準(zhǔn)的遮陽帶的最低位置和最大面積。,五、人機(jī)工程,92,擴(kuò)大風(fēng)擋玻璃有效透明區(qū)的面積，減小風(fēng)窗玻璃的傾角并使之靠 近駕駛員的眼睛，前后風(fēng)擋玻璃向兩側(cè)包圍； 減小立柱的投影寬度。為了減小立柱對(duì)視野的妨礙，立柱相對(duì)于 駕駛員眼點(diǎn)的投影寬度應(yīng)盡可能小于駕駛員的瞳距（一般為 65mm）。當(dāng)投影寬度小于駕駛員的瞳距時(shí)，則在

26、汽車前方的某一 點(diǎn)，A柱所造成的視野盲區(qū)就得以消除；在投影寬度大于或等于 駕駛員兩眼之間的距離時(shí)，雙眼的視野盲區(qū)不可能消除。 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋采取措施，如降低高度，縮短其長度，以確保駕駛員 有足夠的前方視野，但是這樣與行人保護(hù)要求相違背。,車身設(shè)計(jì),增強(qiáng)視野的對(duì)策,93,目前汽車座椅布置的普遍問題是: 布置過于靠外，使駕駛員左前方視野極??； 有些座椅布置的過于靠后，使駕駛員前方180范圍內(nèi)的視 野盲區(qū)極大； 座椅的設(shè)計(jì)高度與車身高度不匹配，也使駕駛員的視野變壞。 對(duì)策： 在保證駕駛員上下車方便性和乘坐舒適性的前提下： 1、減少座椅坐墊和靠背的傾角； 2、座椅布置靠近車的前部； 3、選擇適當(dāng)?shù)淖胃叨?/p>

27、； 4、在于總布置不發(fā)生干涉的條件下，將座椅布置靠近中間一些。,座椅的布置,五、人機(jī)工程,94,后視鏡要盡可能靠近直前視線 后視鏡的大小、鏡面曲率與視野角度選擇適度 后視鏡的布置位置合理,后視鏡的設(shè)計(jì),五、人機(jī)工程,儀表板設(shè)計(jì),儀表的布置視野要求 合理選擇方向盤直徑,95,惡劣天氣的視野保持,雨刷系統(tǒng)的合理布置與校核 除霧、除霜裝置的合理布置與除霜分析 遮陽板的布置,五、人機(jī)工程,增強(qiáng)夜間視野,各種燈具的位置要求 各種燈具的配光性能要求 大燈洗滌裝置,96,適應(yīng)汽車造型的需要 電子技術(shù)的發(fā)展給視野以新概念 汽車輔助設(shè)施配置更加完善,汽車視野安全的發(fā)展趨勢,五、人機(jī)工程,97,五、人機(jī)工程,、室

28、內(nèi)的布置,儀表板的布置,安全帶的布置,98,五、人機(jī)工程,車內(nèi)設(shè)計(jì)安全、舒適的各種條件,99,五、人機(jī)工程,手伸及界面（三部分）,儀表板按其使用頻率和重要性可將控制件劃分成兩級(jí),一級(jí)控制件應(yīng)布置在駕駛員佩戴三點(diǎn)式安全帶時(shí)手伸及面范圍內(nèi),儀表板的布置,100,五、人機(jī)工程,二級(jí)控制件應(yīng)布置在駕駛員佩戴兩點(diǎn)式安全帶時(shí)手伸及面范圍內(nèi)。,101,參考ISO4040對(duì)轎車手操縱件、指示器及信號(hào)顯示裝置的合理布置規(guī)定，操縱手柄的活動(dòng)范圍應(yīng)為:在轉(zhuǎn)向盤上表面向下170mm，直徑約為方向盤直徑兩端各加100mm的范圍之內(nèi)，各區(qū)布置的裝置如下:,五、人機(jī)工程,儀表板布置分區(qū),102,五、人機(jī)工程,儀表板布置分區(qū)

29、表,103,五、人機(jī)工程,中央控制區(qū)校核,l)副儀表板開關(guān)及控制旋鈕布置； 2)50mm變速換檔手柄包絡(luò)軌跡； 3)CDDVD安裝軌跡； 4)點(diǎn)煙器的散熱； 5)煙灰缸及儲(chǔ)物箱空間要求。,另外，對(duì)于副駕駛側(cè)氣囊，安全氣囊爆破時(shí)面板打開，其最大開啟位置不能與前風(fēng)擋玻璃發(fā)生干涉。不同爆破力爆破的氣囊都不能與面板開啟軌跡干涉。,104,空調(diào)流場分析,應(yīng)滿足的性能指標(biāo) 以A點(diǎn)(面部)為目標(biāo)，對(duì)于U: BLK； 以A點(diǎn)(面部)為目標(biāo)，對(duì)T: BLK； 以Bl點(diǎn)(胸部)為目標(biāo)，對(duì)于U: BLK； 以BZ點(diǎn)(胸部)為目標(biāo)，對(duì)于T: BLK； 以C點(diǎn)(胃部)為目標(biāo)，對(duì)于T: BLK；,五、人機(jī)工程,105,U

30、:表示上部出風(fēng)口，它可以將冷風(fēng)送到乘坐者的面部和胸部，而 不需要送到胃部點(diǎn); 注:上部出風(fēng)口優(yōu)先選用向車內(nèi)送風(fēng)，但也允許向外送風(fēng) T:表示為覆蓋全車的空調(diào)出風(fēng)口，允許吹向胃部，它也可作為吹 向頭部的第二選擇。 BLK:表示出風(fēng)口被遮擋部分的百分,五、人機(jī)工程,106,安全帶的布置,五、人機(jī)工程,在法規(guī)14167（汽車安全帶安裝固定點(diǎn)）中規(guī)定，如果插鎖的角度不固定，要求在所有可正常移動(dòng)的位置，插鎖的角度都在0-0度范圍內(nèi)；如果插鎖角度固定（放在座椅上），在所有正常乘坐位置 ，角度為50-70度范圍內(nèi)。,安全帶固定點(diǎn),上部固定點(diǎn)位置同樣參照法規(guī)要求確定，要考慮剛度和強(qiáng)度要求。,107,五、人機(jī)工程

31、,安全帶,95%男人的安全帶走向來確定。 安全帶的織帶走向的線與假人 脖子至少24mm的間距為好。 注意滑動(dòng)座椅要同時(shí)滿足要求。,108,五、人機(jī)工程,卷收器,卷收器的位置沒有法規(guī)規(guī)定，位置的確定只要是在現(xiàn)有的卷收器角度0、3、5、8、12、15、18、27、30、90度（公差為1.5度）的范圍內(nèi)選取，并且在側(cè)圍鈑金的強(qiáng)度好的地方作為卷收器的布置位置。 擺放卷收器時(shí)，卷收器的支架要與地板面垂直；為了節(jié)省室內(nèi)空間，可考慮將卷收器反過來放置。,109,五、人機(jī)工程,、室外的檢查,110,五、人機(jī)工程,、出入方便性,動(dòng)作瞬間介紹 采用高身高軀干大腰圍身材的健康男人為標(biāo)準(zhǔn)。 左腳站在地上右腳距離門檻1

32、00mm 左右腳跟和門檻等高，身體外轉(zhuǎn)，和后排H點(diǎn)位置相對(duì)應(yīng)。,111,五、人機(jī)工程,前部出入方面性,門檻高度,點(diǎn)高度,mm,門框,112,五、人機(jī)工程,腿部方便性影響因素： 1、方向盤 2、儀表板 3、前門打開時(shí)內(nèi)飾 板的間隙。,113,五、人機(jī)工程,后部出入方面性,腿部方便性影響因素： 1、前后R點(diǎn)距離 2、后座膝部空間 3、后門打開時(shí)內(nèi)飾 板的間隙。,114,五、人機(jī)工程,門框開度, H701100mmH701160mm,115,五、人機(jī)工程,門檻的布置,H115330mm B160mm,116,六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響,六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響 、背景來源 、關(guān)于車輛安全性能

33、、行人保護(hù) 、行人保護(hù)對(duì)總布置的影響 、前沿的工程解決方案初探,117,六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響,、背景來源,行人保護(hù)是始于20世紀(jì)80年代的一項(xiàng)歐洲計(jì)劃,其法規(guī)執(zhí)行從2005年開始第一階段,2010年起進(jìn)入第二階段。 宗旨：降低行人在交通事故中的傷害程度，最大限度的保護(hù)行人。 與我們經(jīng)常提到的NCAP或R94 R95等標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施宗旨不同(保護(hù)乘員),118,六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響,、關(guān)于車輛安全性能,有關(guān)車輛安全性能方面可以進(jìn)一步擴(kuò)展至更加細(xì)化的眾多改進(jìn)：比如車輛前照燈設(shè)計(jì)、制動(dòng)和輪胎技術(shù)、乘客人機(jī)工程學(xué)和視野的改進(jìn)，行駛平順性和操控性的改進(jìn)，以及車輛抗撞性能和乘客約束保護(hù)性能的大幅

34、度增強(qiáng)等。 但在乘員保護(hù)提升的同時(shí)帶來了可能出現(xiàn)的行人傷害程度的加重問題，在歐洲調(diào)查發(fā)現(xiàn)行人大約占人員傷亡的的30%以上。這些原因是造成歐洲等相應(yīng)國家的立法者提出改進(jìn)車輛設(shè)計(jì)，保護(hù)易受傷害的行人。,119,六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響,、行人保護(hù),基于法規(guī)擬設(shè)定初期所設(shè)計(jì)的子系統(tǒng)撞擊模擬器相應(yīng)的試驗(yàn)程序更能理解這一法規(guī)的側(cè)重點(diǎn)。 下腿部（包括膝關(guān)節(jié)）與保險(xiǎn)杠碰撞； 上腿部與發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣（BLE）碰撞(其撞擊模擬器能量取決于 車輛幾何形狀)； 兒童和成人頭部與發(fā)動(dòng)機(jī)罩碰撞(使用半球形人頭模型),120,六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響,車輛在與行人碰撞中,行人主要傷害接觸點(diǎn)。,121,六、行人保護(hù)對(duì)

35、布置設(shè)計(jì)的影響,上腿部與發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣碰撞 車輛發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣區(qū)域（包括發(fā)動(dòng)機(jī)罩鎖裝置、水箱上橫梁和前大燈）也使用相同的上腿部撞擊模擬器，但也有一些重要差別。撞擊模擬器的能量和受撞角度取決于車輛幾何形狀，即發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣高度，以及保險(xiǎn)杠(如圖)。發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣越高，則保險(xiǎn)杠杠頭越短，沖擊能越高。通過調(diào)節(jié)撞擊模擬器的重量和速度，沖擊能可介于200-700焦耳之間。,122,六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響,人頭模型與發(fā)動(dòng)機(jī)罩碰撞 經(jīng)調(diào)查表明，大部分致命傷害是導(dǎo)致頭骨骨折或大腦損傷。根據(jù)所遵循的試驗(yàn)協(xié)議，在發(fā)動(dòng)機(jī)罩區(qū)域采用三種不同重量的撞擊模擬器： 2.5公斤兒童頭部撞擊模擬器用于歐洲法規(guī)第二階段（2010年

36、起實(shí) 施）和EuroNCAP的要求； 3.5公斤兒童/矮小成人頭部撞擊模擬器用于歐洲法規(guī)第一階段試驗(yàn) （2005年起實(shí)施）； 4.8公斤成人頭部撞擊模擬器在歐洲法規(guī)第一階段試驗(yàn)中僅用作監(jiān) 測，在EuroNCAP協(xié)議和歐洲法規(guī)第二階段中則是試驗(yàn)的組成部。 撞擊模擬器之間頭部構(gòu)造相類似，由鋁質(zhì)頭骨組成，其重心包含 著三個(gè)加速計(jì)，并覆蓋著乙烯塑料表層。 人頭模型以預(yù)定的角度射向發(fā)動(dòng)機(jī)罩，碰撞時(shí)呈自由移動(dòng)形。采用的相同方程式計(jì)算頭部性能指數(shù)或頭部傷害度指數(shù)（HIC）。,123,六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響,第一階段所要求的碰撞條件,第二階段所要求的碰撞條件及EuroNCAP要求,124,六、行人保護(hù)對(duì)

37、布置設(shè)計(jì)的影響,分別概述如下： 保險(xiǎn)杠裝置。在第一階段、第二階段和EuroNCAP中，下腿部或選擇性上腿部以相同的速度和試驗(yàn)條件碰撞保險(xiǎn)杠，但兩個(gè)階段有不同的傷害度限值。 發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣。在第一階段、第二階段和EuroNCAP中，下腿部碰撞速度和碰撞條件相同。然而，第一階段僅是監(jiān)測傷害度指數(shù)。第二階段則強(qiáng)制實(shí)行限值，目前EuroNCAP 應(yīng)用的一套比例圖將在以下內(nèi)容中進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。 發(fā)動(dòng)機(jī)罩和前窗。第一階段要求3.5公斤兒童/矮小成人以35公里/小時(shí)的速度作用于發(fā)動(dòng)機(jī)罩表面，并強(qiáng)制實(shí)行傷害度限值。4.8公斤成人頭部以35公里/小時(shí)的碰撞速度作用于前窗區(qū)域，但僅做監(jiān)測。在第二階段和EuroN

38、CAP中，用于發(fā)動(dòng)機(jī)罩前緣的2.5公斤兒童頭部和用于發(fā)動(dòng)機(jī)罩后緣的4.8公斤撞擊模擬器取代了3.5公斤撞擊模擬器。碰撞速度提高至40公里/小時(shí)，從而將撞擊模擬器能量提高25%。第二階段的傷害度限值將更加嚴(yán)格，EuroNCAP基于第二階段的傷害度限值應(yīng)用比例圖。,125,六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響,主要差別是傷害度限值，達(dá)到第二階段限值的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了第一階段。EuroNCAP應(yīng)用的比例圖有助于使汽車生產(chǎn)商能夠確定其得分目標(biāo)。下表顯示了傷害度限值的對(duì)比。,126,目前，EuroNCAP在評(píng)估行人保護(hù)時(shí)進(jìn)行： 6次兒童頭部碰撞 6次成人頭部碰撞 3次上腿部碰撞 3次下腿部（或選擇性上腿部）碰撞

39、每次試驗(yàn)最高可以獲得2分，總分最高為36分。比例圖應(yīng)用于每次試驗(yàn)的傷害度程度。HIC為1350或更高時(shí)，得分為0分；HIC為1000或更低時(shí)，得分為2分。介于這兩個(gè)限值之間的得分參照線性比例圖，如下圖,六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響,127,按此方法,目前大部分車輛獲得了兩星級(jí)，本田思域雨燕獲得了三星級(jí)，目前尚未有車輛達(dá)到四星級(jí)。,六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響,128,歐洲uroNCAP/日本在法規(guī)要上有區(qū)別，體現(xiàn)在碰撞區(qū)域的位置和大小也有變化。在發(fā)動(dòng)機(jī)罩上以一定的環(huán)繞距離（WAD）標(biāo)出了碰撞區(qū)域，這是從地面到保險(xiǎn)杠并沿著發(fā)動(dòng)機(jī)罩表面的尺寸。,六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響,頭部撞擊模擬器WAD區(qū)

40、域的對(duì)比,129,車輛設(shè)計(jì)變化 行人保護(hù)融入車輛開發(fā)流程時(shí)將導(dǎo)致目前車輛設(shè)計(jì)的根本變化。為了滿足這些行人傷害度限值，車輛外表必須進(jìn)行技術(shù)和設(shè)計(jì)變化，導(dǎo)致了車輛造型的重大變化。行人保護(hù)要求與造型要求相矛盾必然造成總布置的問題。,六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響,、行人保護(hù)對(duì)總布置的影響,130,未達(dá)到下腿部要求的額外總布置區(qū)域,前端輪廓的變化,結(jié)合下腿部要求時(shí)的保險(xiǎn)杠總布置變化,六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響,131,這些設(shè)計(jì)變化的要求造成了車輛其他功能方面的問題，其中造型和車輛長度最為明顯。造型通常要求車輛長度和前懸較短，以及保險(xiǎn)杠下部呈現(xiàn)后掠形(楔形)，但這些隨著對(duì)下腿部碰撞保護(hù)要求的推行而不再可

41、能。 保險(xiǎn)杠橫梁和外表面之間的布置空間也將增大，為撞擊模擬器減速提供足夠的變形空間，從而達(dá)到傷害度限值的要求。 為了達(dá)到第一階段的要求，下腿部需要60毫米左右的布置空間；為了達(dá)到第二階段的要求，或者為了保險(xiǎn)杠裝置獲得EruoNCAP的最高得分，下腿部則需要80毫米的布置空間。目前大部分車輛按照低速保險(xiǎn)杠碰撞條例（ECE42）的可用布置空間介于20-40毫米之間，所以布置空間很可能需要再增加20-40毫米。,六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響,132,通過保險(xiǎn)杠下端向前來控制下腿部彎曲角度時(shí)將改變車輛周圍的氣流，影響前后的空氣動(dòng)力學(xué)平衡，這在高速操縱、轉(zhuǎn)彎和制動(dòng)時(shí)很可能變得更加明顯。此外，進(jìn)入車輛冷卻系統(tǒng)的空氣流量也很可能發(fā)生變化，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能。這些并非重大問題，但需要進(jìn)行重新優(yōu)化及設(shè)計(jì)。 其他許多保險(xiǎn)杠要求也必須進(jìn)行處理，例如耐久性、耐熱性和總成。為確保針對(duì)下腿部要求達(dá)成合理的解決方案，需要考慮構(gòu)造和部件公差。眾所周知，如果沒有控制保險(xiǎn)杠泡沫厚度、密度公差和保險(xiǎn)杠外殼厚度公差，會(huì)導(dǎo)致傷害度水平超過預(yù)期值。,六、行人保護(hù)對(duì)布置設(shè)計(jì)的影響,133,如下圖，這項(xiàng)碰撞也會(huì)影響前照燈組件。精心的設(shè)計(jì)和造型可以降