整車(chē)總布置設(shè)計(jì) PPT課件

1 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 鄒凌華 2 主要內(nèi)容一 整車(chē)開(kāi)發(fā)流程概述二 整車(chē)總布置流程概述三 競(jìng)品分析四 整車(chē)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(kāi)發(fā)的車(chē)型 總布置的好壞直接決定了車(chē)型的成功與否 新車(chē)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(kāi)發(fā)過(guò)程中控制 可以看出 車(chē)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(chē)型開(kāi)發(fā)的工程設(shè)計(jì)和造型設(shè)計(jì)可以通過(guò)承包給專(zhuān)業(yè)公司的方式來(lái)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(chē) 前言 4 工程設(shè)計(jì) 驗(yàn)證 生產(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(kāi)發(fā)樣車(chē)制造啟動(dòng) 設(shè)計(jì)凍結(jié) 工裝樣車(chē)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(kāi)發(fā)樣車(chē)制造準(zhǔn)備 開(kāi)發(fā)樣車(chē)制造 工裝樣車(chē)制造準(zhǔn)備 工裝樣車(chē)制造 小批量試生產(chǎn) 正式生產(chǎn) 項(xiàng)目關(guān)閉 一 整車(chē)開(kāi)發(fā)流程概述 概念設(shè)計(jì) 5 二 整車(chē)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(yíng)計(jì)劃目標(biāo) 限制條件 批準(zhǔn)項(xiàng)目正式啟動(dòng) 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(kāi)始多主題 方案 研究 6 項(xiàng)目策劃過(guò)程 項(xiàng)目可行性分析 財(cái)務(wù)可行性報(bào)告 市場(chǎng)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(chē)輛 動(dòng)力系統(tǒng) 初步整車(chē)性能分析 明確技術(shù)目標(biāo) 整車(chē)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(chē)總布置流程概述 7 概念設(shè)計(jì)過(guò)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(shū) 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 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(kāi)發(fā)件 車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(mén) 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(chē)電器件布置 整車(chē)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(chē)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)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(chē)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(chē)總布置流程概述 10 2 布置工作 制定整車(chē)的設(shè)計(jì)目標(biāo) 是很重要的工作 主要依據(jù)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)車(chē)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(chǎng)定位 分析主要的競(jìng)爭(zhēng)車(chē)型 在主要的設(shè)計(jì)參數(shù)上優(yōu)于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 以獲得更好的市場(chǎng)銷(xiāo)售 是制定整車(chē)設(shè)計(jì)目標(biāo)及細(xì)化設(shè)計(jì)的重要參考 三 競(jìng)品車(chē)分析 1 競(jìng)品分析的目的 科學(xué)準(zhǔn)確的測(cè)量方法和主觀評(píng)價(jià)是BENCHMARK的重要手段 11 三 競(jìng)品車(chē)分析 2 競(jìng)品分析內(nèi)容 競(jìng)品分析 整車(chē)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(jìng)品車(chē)分析 人機(jī)工程評(píng)價(jià) 13 三 競(jìng)品車(chē)分析 主觀測(cè)評(píng)方法 14 三 競(jìng)品車(chē)分析 結(jié)果處理 15 三 競(jìng)品車(chē)分析 整車(chē)硬點(diǎn)對(duì)比分析 16 三 競(jìng)品車(chē)分析 17 三 競(jìng)品車(chē)分析 整車(chē)硬點(diǎn)目標(biāo)設(shè)定 內(nèi)部尺寸 H61 2后排頭部空間 H61 2后排頭部空間 競(jìng)品車(chē)尺寸 競(jìng)品車(chē)后排頭部空間評(píng)價(jià)結(jié)果 目標(biāo)設(shè)定 960mm 18 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì)1 動(dòng)力匹配2 發(fā)動(dòng)機(jī)艙及下車(chē)身布置3 造型過(guò)程簡(jiǎn)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(chē)總布置設(shè)計(jì) 19 四 整車(chē)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(chē)速 等速油耗 城市工況油耗 加速時(shí)間 最大爬坡度 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 21 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 外特性擬合 22 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 整車(chē)性能計(jì)算 23 車(chē)輪 圓錐底圓 半軸 變速器側(cè)萬(wàn)向節(jié)絞接點(diǎn) 圓錐頂點(diǎn) 車(chē)輪中心 車(chē)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(chē)總布置設(shè)計(jì) 24 發(fā)動(dòng)機(jī)艙及下車(chē)身布置 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(chē)身布置 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 25 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 26 四 整車(chē)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(guò)程簡(jiǎn)述 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 28 效果圖 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 29 膠帶圖導(dǎo)入計(jì)算機(jī) 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 30 CAS 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 31 油泥模型 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 32 Class A面 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 33 草圖定義 根據(jù)市場(chǎng)定位及總布置的要求 初步描述車(chē)型的造型趨勢(shì)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 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(chē)總布置設(shè)計(jì) 34 效果圖的透視效果 四 整車(chē)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(chē)較好的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行全面的掃描 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 36 確定整車(chē)的設(shè)計(jì)目標(biāo) 四 整車(chē)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(chē)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 H點(diǎn)坐標(biāo)2 整車(chē)外廓尺寸 包括長(zhǎng) 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(chē)門(mén)形式 玻璃曲率等 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 38 布置圖 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 39 2 COP零件 CARRYOVERPART在新車(chē)型的開(kāi)發(fā)中 COP零件對(duì)整車(chē)的性能及造型有重要的影響 嚴(yán)格來(lái)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(zhuān)業(yè)處室對(duì)自己所負(fù)責(zé)的零件在新車(chē)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(chē)總布置設(shè)計(jì) 40 總布置需要校核的法規(guī) 涉及整車(chē)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 ECER35 踏板間距GB11550 1995 74 408 EEC 座椅頭枕GB11566 1995 74 483 EEC 外部凸出物GB15741 1995 70 222 EEC 牌照板GB11552 1999 76 60 EEC 汽車(chē)內(nèi)部凸出物GB4785 1998 76 756 EEC 汽車(chē)燈具及信號(hào)位置GB17354 1998 ECER42 前后端保護(hù)GB7063 94 78 549 EEC 汽車(chē)護(hù)輪板 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 41 草圖階段的布置輸入清單 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 42 CAS ComputerAidedStyling CAS是將造型師的造型創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù)的過(guò)程 整個(gè)CAS的過(guò)程需要造型師的監(jiān)督和指導(dǎo) 對(duì)于工程部門(mén) 在這個(gè)階段開(kāi)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(kāi)始詳細(xì)的分析 對(duì)于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(chē)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(lái) 導(dǎo)入計(jì)算機(jī) 通過(guò)專(zhuān)業(yè)的CAS軟件創(chuàng)建三維數(shù)據(jù) 外飾CAS的創(chuàng)建從車(chē)門(mén)玻璃開(kāi)始 整車(chē)的曲線走勢(shì)是造型師重點(diǎn)關(guān)注的地方 四 整車(chē)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(chē)的關(guān)鍵斷面 表達(dá)基本的結(jié)構(gòu)概念 Typical Section 工程部門(mén)用來(lái)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(chē)總布置設(shè)計(jì) 45 CAS階段總布置圖 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 46 Parting line CAS中的partingline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(méi)有分縫線的CAS對(duì)工程校核限制很大 沒(méi)有分縫線的CAS圖片 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 47 工程斷面 在CAS階段 工程部門(mén)可以根據(jù)表面數(shù)據(jù)來(lái)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(mén)的斷面數(shù)據(jù) 來(lái)校核在工程部門(mén)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(mén)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 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(mén)沒(méi)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(chē)總布置設(shè)計(jì) 48 車(chē)身斷面位置 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 49 造型 密封 車(chē)身 內(nèi)飾 總布置校核障礙角及A柱視野 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 50 輪罩空間校核 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 51 前排側(cè)向頭部空間 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 52 CAS階段的校核項(xiàng)目 四 整車(chē)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(guò)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(méi)解決的工程問(wèn)題必須全部解決掉 同時(shí) 對(duì)造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(chē)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(mén)及工藝部門(mén)應(yīng)該對(duì)油泥造型的可行性進(jìn)行評(píng)審 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 55 油泥評(píng)審問(wèn)題 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 56 油泥評(píng)審問(wèn)題 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 57 A面 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 58 Typical Section 工程部門(mén)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(chē)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(chē)總布置設(shè)計(jì) 59 BIW Layout 大部分零件的安裝都與車(chē)身有關(guān) 在車(chē)身Layout階段 需要工程部門(mén)將各自零件的安裝信息表現(xiàn)到斷面中 車(chē)身可以根據(jù)這些安裝信息在車(chē)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(chē)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(chē)總布置設(shè)計(jì) 60 車(chē)門(mén) LAYOUT 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 61 前端 LAYOUT 四 整車(chē)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 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 63 DMU校核內(nèi)容 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 64 電器 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 65 車(chē)身 DMU圖片 四 整車(chē)總布置設(shè)計(jì) 66 整體校核結(jié)果 四 整車(chē)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(chē)安全性 視野性 以人為本 汽車(chē)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) HipPoint 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(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)中常把它叫做H點(diǎn) 根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同 H點(diǎn)的表達(dá)也不同 汽車(chē)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(guò)計(jì)算H點(diǎn)域來(lái)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(guò)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 視覺(jué)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(shì) 2 駕駛員視野 五 人機(jī)工程 76 在汽車(chē)主動(dòng)安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的主要視覺(jué)特性如下 視角 由瞳孔中心到被觀察對(duì)象兩端所張開(kāi)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(chē)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(guò)視覺(jué)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(jué)原理 77 視野 指人的眼睛觀看正前方所能看得見(jiàn)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(chē)速在40km h時(shí) 雙眼總視野約100 車(chē)速在75km h時(shí) 雙眼總視野約65 車(chē)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(jué)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 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?lè)较蜻\(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380 760mm之間選擇最佳視距 但從經(jīng)驗(yàn)上來(lái)講最好不要超過(guò)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(chē)駕駛視野是汽車(chē)主動(dòng)安全系統(tǒng)中的重要組成部分 是整車(chē)總布置及造型設(shè)計(jì)要始終關(guān)注的基本方面汽車(chē)駕駛視野的宜人化程度直接決定車(chē)輛預(yù)防交通事故的性能 五 人機(jī)工程 80 汽車(chē)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(shì)入座后 他們的眼睛位置在車(chē)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(chē)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(guò)該視線的下方看到目標(biāo)O 而有5 的人群則不能通過(guò)該視線的下方看到目標(biāo)O 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(chē)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(pán)產(chǎn)生的儀表板盲區(qū)以及由車(chē)身A B C柱等因素形成的視野盲區(qū) 由轎車(chē)車(chē)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(zhǎng)為aa 150 1 r 1000 r 1200mm 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(kāi)此盲區(qū) 91 另外 視野校核還包括 儀表盤(pán)的防眩檢查 用于檢查儀表盤(pán)是否引起眩目 以便設(shè)計(jì)儀表罩外形和位置 遮陽(yáng)帶布置 確定符合SAE標(biāo)準(zhǔn)的遮陽(yáng)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) 則在汽車(chē)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(zhǎng)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(chē)身設(shè)計(jì) 增強(qiáng)視野的對(duì)策 93 目前汽車(chē)座椅布置的普遍問(wèn)題是 布置過(guò)于靠外 使駕駛員左前方視野極小 有些座椅布置的過(guò)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(chē)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(chē)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(chē)的前部 3 選擇適當(dāng)?shù)淖胃叨?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(pán)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(yáng)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(chē)造型的需要電子技術(shù)的發(fā)展給視野以新概念汽車(chē)輔助設(shè)施配置更加完善 汽車(chē)視野安全的發(fā)展趨勢(shì) 五 人機(jī)工程 97 五 人機(jī)工程 室內(nèi)的布置 儀表板的布置 安全帶的布置 98 五 人機(jī)工程 車(chē)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(chē)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(pán)上表面向下170mm 直徑約為方向盤(pán)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)表 103 五 人機(jī)工程 中央控制區(qū)校核 l 副儀表板開(kāi)關(guān)及控制旋鈕布置 2 50mm變速換檔手柄包絡(luò)軌跡 3 CD DVD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(kāi) 其最大開(kāi)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(kāi)啟軌跡干涉 104 空調(diào)流場(chǎng)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 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(chē)內(nèi)送風(fēng) 但也允許向外送風(fēng)T 表示為覆蓋全車(chē)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(chē)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 安全帶 95 男人的安全帶走向來(lái)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(méi)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(guò)來(lái)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(mén)檻100mm左右腳跟和門(mén)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(mén)檻高度 點(diǎn)高度 mm 門(mén)框 112 五 人機(jī)工程 腿部方便性影響因素 1 方向盤(pán)2 儀表板3 前門(mén)打開(kāi)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(mén)打開(kāi)時(shí)內(nèi)飾板的間隙 114 五 人機(jī)工程 門(mén)框開(kāi)度 H701 100mm H701 160mm 115 五 人機(jī)工程 門(mén)檻的布置 H115 330mm B 160mm 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(lái)源 關(guān)于車(chē)輛安全性能 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(lái)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(kāi)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R94R95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(chē)輛安全性能 有關(guān)車(chē)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(chē)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(chē)輛抗撞性能和乘客約束保護(hù)性能的大幅度增強(qiáng)等 但在乘員保護(hù)提升的同時(shí)帶來(lái)了可能出現(xiàn)的行人傷害程度的加重問(wèn)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(guó)家的立法者提出改進(jìn)車(chē)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(chē)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(chē)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)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(chē)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(chē)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(guò)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(cè) 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(lèi)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)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(cè)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(shuō)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(cè) 在第二階段和EuroNCAP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(guò)了第一階段 EuroNCAP應(yīng)用的比例圖有助于使汽車(chē)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(chē)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(chē)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)域的對(duì)比 129 車(chē)輛設(shè)計(jì)變化行人保護(hù)融入車(chē)輛開(kāi)發(fā)流程時(shí)將導(dǎo)致目前車(chē)輛設(shè)計(jì)的根本變化 為了滿足這些行人傷害度限值 車(chē)輛外表必須進(jìn)行技術(shù)和設(shè)計(jì)變化 導(dǎo)致了車(chē)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(wèn)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(chē)輛其他功能方面的問(wèn)題 其中造型和車(chē)輛長(zhǎng)度最為明顯 造型通常要求車(chē)輛長(zhǎng)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(chē)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(guò)保險(xiǎn)杠下端向前來(lái)控制下腿部彎曲角度時(shí)將改變車(chē)輛周?chē)臍饬?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(chē)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(wèn)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(méi)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(guò)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)和造型可以降低對(duì)前照燈的影響 為了