啟業(yè)科技御法展2016年第1期（總第411期）基于模型的三踏板布局設計與改進 【作者簡介】陳龍嬌，女，廣西泉州人，碩士，上汽通用汽車工程師五菱汽車有限公司，從事車輛駕駛艙布局；志錫凡，男，江西福州人，本科，上汽通用五菱汽車有限公司，公司助理工程師，從事車輛客艙布局；李峰，男，廣西武鳴，本科，上汽通用五菱汽車有限公司工程師，從事整車集成工作。 【摘要】文章主要研究汽車三踏板布局設計方法，分析影響三踏板的相關因素，以某MPV車型為例，進行三踏板布局改進和優(yōu)化設計。踏板，進行Ramsis理論人機校驗，同時重新制作樣板進行實車驗證，使不同百人在駕駛時對踏板的操作更加合理和安全，提高人機舒適?！娟P鍵詞】三踏板； 2D人體；版圖設計;編號] 1674-0688 (2016）01-0022-03 司機駕駛汽車時，經(jīng)常踩踏板。如果踏板的設計和布置不符合人體工程學要求，司機會感到疲勞并且操作起來會不舒服。性，這是影響駕駛員安全駕駛的主要因素之一[1]。

因此，駕駛員在汽車駕駛艙內經(jīng)常接觸的三個踏板（離合器踏板、制動踏板和油門踏板）的布置必須合理、易于操作、安全舒適，以及一些相關的人機工程學。充分考慮。標準和法規(guī)。同時，踏板布置是汽車早期研發(fā)過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)。一個完整的前期研發(fā)流程，不僅可以打造成熟的汽車平臺架構，還可以減少后期的重復變更，規(guī)避較大的成本風險。本文以某MPV車型為例，從人機工程學的角度，參考相關標準規(guī)定的推薦值和項目開發(fā)中的經(jīng)驗值，對踏板的布局設計進行了分析，將踏板布局設計經(jīng)過優(yōu)化改進，提高了駕駛員的操控性。踏板的舒適性和便利性可以減輕駕駛員的駕駛疲勞，提高車輛的乘坐舒適性和駕駛安全性。 1 三踏板布局設計參數(shù) 三踏板布局是離合器踏板、制動踏板和油門踏板從左到右依次布置在地板凸包和車身內側壁之間。在安排三個踏板之前，需要為駕駛員定義一個舒適的坐姿。 1.1 駕駛員坐姿人體參數(shù)的確定本文采用95%人體，人體模型的姿勢可以通過以下6個參數(shù)確定：A47[2]、A46[ 2]、H30[2]、H17[2]、A40[2]、Xswc-bof（如圖1所示）。 A47表示駕駛員踩在油門踏板起始位置中心線上的上與水平面所成的銳角。油門踏板面的位置設計通常需要考慮這個參數(shù)。

A46 代表赤腳的腳底和小腿之間的角度。統(tǒng)計表明，當這個值在85°到110°之間時，人體的舒適度是最好的。 H30代表H點到AHP點的垂直距離，稱為坐高。在SAE標準中，汽車分為A和B兩類，其中A型車的圖1與駕駛員的姿態(tài)參數(shù)有關 方向盤中心點40-1點30-1后跟點4647后跟點17企業(yè)技術創(chuàng)新 22qiyekejiyufazhan 2016 No. 1 (Total No. 411) 關節(jié)角度（°） 46 44 42 40 1 2 舒適范圍 85～95 95～120 85～115 20～30 80～165 25～60 表1 關節(jié)角度范圍滿足舒適性要求的30值范圍為127至405毫米，B級車的H30范圍為405至530毫米。 17表示點（由人手抓握點計算）與點之間的垂直距離。表示點與點之間的水平距離，與17個參數(shù)一起可以確定方向盤相對于人體模型的位置。 40代表人體的后仰角度，與30有關。一般來說，30越大，后仰角度越小，越容易開車。 1.2 駕駛員的乘坐舒適度 人體布局的主要目標是滿足舒適度要求，并兼顧頭部空間、肩部空間、臀部空間、視野等設計要求，綜合考慮車輛的高度和高利用率和模型定義要求[3]。

人體的坐姿和關節(jié)角度直接關系到駕駛舒適度和疲勞程度[4]。人體的坐姿因車型而異，駕駛姿勢下的關節(jié)角度只能在推薦的舒適范圍內，以保證駕駛員在操控過程中的坐姿舒適度。人體坐姿如圖2所示，舒適關節(jié)角度如表1所示。 駕駛員舒適姿勢確定后，即可定義踏板布局的設計參數(shù)，如踏板行程、橫向間距踏板的距離、踏板與周圍部件之間的間距以及踩踏時的腳部和腿部空間。中控臺、方向盤和副儀表板之間的間隙可以滿足駕駛舒適性、安全性和便利性的要求。 2 三踏板布置設計要求2.1 基本三踏板布置要求 布置踏板所需的空間受凸殼寬度和車身內側壁的限制。離合器踏板左側應留有空間以容納駕駛員的左腳，因此輪罩最好不要從乘客艙中伸出。油門踏板右側應有空間以容納駕駛員的右腳。油門踏板一般略低于制動踏板。油門踏板和制動踏板之間的距離要求大于整個鞋底寬度的 60 毫米。為了操作的方便，從駕駛員的方向看，油門踏板通常設置為右轉。駕駛員頻繁踩下油門踏板是造成操作疲勞的主要原因。因此，在設計油門踏板時，要求保證踩下時踏板輕。駕駛員應將腳后跟放在地板上，僅通過改變蹬車時腳踝關節(jié)的角度來蹬車。因此，無論是油門踏板布置的初始位置還是極限位置，都應使人體處于舒適的駕駛姿勢。

在踏板的整個行程中，要保證踏板面與鞋底有較大的面接觸，以保證踏板力的傳遞，避免鞋底與踏板滑動不舒服導致踏板打滑。 2.2 三踏板排列的水平間距和高度差要求在排列踏板時，必須合理設計兩個踏板的水平間距，以保證駕駛員不會誤踩。踏板之間的最小距離是指油門踏板和制動踏板之間的最小距離，以及制動踏板和離合器踏板之間的最小距離。參考相關行業(yè)標準，對比各種車輛數(shù)據(jù)和經(jīng)驗值，三踏板尺寸和橫向間距設計要求如圖3所示。A、B、C分別指油門踏板、制動踏板、離合器踏板， Hpt 指的是駕駛員身體的中心線，F(xiàn)ootRest 指的是休息踏板。休息踏板的推薦尺寸為 100 毫米，休息踏板與離合器踏板之間的推薦橫向距離為 70 至 80 毫米，離合器和制動踏板的推薦橫向尺寸為 55 毫米左右，離合器與制動踏板的距離為70～80mm，油門踏板的橫向距離推薦為70～80mm。尺寸推薦40mm左右，加速、制動踏板見圖3。 踏板尺寸和橫向間距設計要求（單位：mm） 70～80 70～80 65～7070～80 50～60 推薦板之間的水平間距為 65 至 70 毫米，油門踏板與右側周邊零件之間的建議最小間隙為 25 毫米，離合器和制動踏板中心線與駕駛員中心線之間的建議橫向間距車身為70-80mm、50-60mm，油門踏板中心線與駕駛員身體中心線的最小水平距離建議為165mm。

以上數(shù)據(jù)為推薦值，可根據(jù)實際情況進行調整。制動踏板與油門踏板的位置相鄰，踏板之間的高度差應適當，以免從油門踏板移動到制動踏板時不慎踩下。剎車和加速的高度差1建議設計為20-50mm（如圖4所示）。如圖所示）。此外，當踏板處于行程極限位置時，應確保踏板下緣有足夠的安全離地間隙。建議踏板離地高度≥25mm。 3 三踏板布置改進，人機檢查分析和實車驗證3.1 踏板布置改進，人機檢查 其值為60mm，小于推薦值70-80mm 剎車和油門踏板的距離太小，其值為60mm，小于推薦值65-70mm；踩油門踏板的過程中，油門踏板與右側的間隙過小。踩到斜腳或過大腳時，會干擾周邊（如圖5所示）。通過優(yōu)化改進離合器踏板懸臂，改變油門踏板安裝點，優(yōu)化前地毯和隔熱墊汽車三個踏板，離合器與剎車踏板距離達到80mm，剎車與油門距離踏板達到 70 毫米。油門踏板習慣，不會碰腳，改進后的設計如圖6所示。經(jīng)過踏板間距和保溫墊的優(yōu)化改進，通過Ramsis軟件進行人體工程學檢查分析，滿足操作舒適方便的要求. 3.2 實車驗證 制作改裝踏板和隔熱墊的試用樣品，安裝在實車上，以人體不同百分比進行多次駕駛和踩踏操控驗證，得到改裝設計方案 合理且可行，可明顯提高駕駛員踏板操作的便利性，提高行車安全性和舒適性。

4 結束語 通過對這款MPV車型三踏板布局設計的分析、變更和優(yōu)化，我們更加深刻地理解了總體車輛布局在早期開發(fā)設計階段人機工程學的重要性。因此，在未來的開發(fā)設計過程中，應充分考慮人機因素，依托相關推薦標準和經(jīng)驗值，結合車型具體情況，總結多基準、多方案汽車三個踏板，提高人機-機器舒適性和產(chǎn)品競爭力。 ，縮短開發(fā)周期，降低成本。參考文獻 [1] 周明，毛恩榮車輛工效學[M] 北京：北京理工大學出版社，1999 [2] SAE J1100—2009，機動車尺寸[S] [3] 馮慶，陳龍蛟，王延平汽車人體早期開發(fā)中的車身模型布局[J]裝備制造技術，2013（10）：114-116 [4]文武帆汽車工效學[M]長春：吉林科學技術出版社，1991[責任編輯：鐘勝賢] ] 圖 5 踏板間距分析（單位：mm） 圖 6 踏板間距和隔熱墊的優(yōu)化改進（單位：mm） 伸直懸臂安裝點向右移動 10 mm80 70 圖 4 剎車和油門踏板高差1 無壓縮壓縮地毯鞋面企業(yè)技術創(chuàng)新24