越野汽車舒適性評(píng)價(jià)體系研究

王 磊，賈海慶，王慧晶Wang Lei，Jia Haiqing，Wang Huijing

越野汽車舒適性評(píng)價(jià)體系研究

王 磊，賈海慶，王慧晶
Wang Lei，Jia Haiqing，Wang Huijing

（北京北汽越野車研究院有限公司，北京 101300）

車輛的主觀評(píng)價(jià)易受測(cè)試人員和環(huán)境等因素影響，客觀測(cè)試分析正逐漸成為主觀評(píng)價(jià)的重要補(bǔ)充。以某越野汽車為例，進(jìn)行了座椅舒適性主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)、客觀表征指標(biāo)體系的構(gòu)建和參數(shù)測(cè)試。通過(guò)客觀參數(shù)的敏感度分析，找出影響座椅舒適性的敏感性因素，分析敏感性因素變動(dòng)的原因，為進(jìn)一步設(shè)計(jì)優(yōu)化提供依據(jù)；同時(shí)比較了多方案的敏感性大小，在更改設(shè)計(jì)成本相似的情況下選出最優(yōu)的改進(jìn)方案。

座椅舒適性；主觀評(píng)價(jià)；客觀測(cè)試；敏感度分析

0 引 言

乘坐舒適性反映了駕駛員在汽車靜態(tài)及行駛過(guò)程中的綜合感知。良好的舒適性是提升乘坐體驗(yàn)的先決條件也是提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。

主觀評(píng)價(jià)在汽車乘坐舒適性開(kāi)發(fā)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，然而主觀評(píng)價(jià)存在費(fèi)時(shí)費(fèi)力、重復(fù)性低、對(duì)試驗(yàn)環(huán)境要求高、對(duì)測(cè)試駕駛員個(gè)體依賴度強(qiáng)等不足；另外，主觀評(píng)價(jià)的描述性語(yǔ)言（如舒適或不舒適）不易轉(zhuǎn)化為工程開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，難以介入車輛前期虛擬開(kāi)發(fā)流程；因此，借助測(cè)試技術(shù)進(jìn)行舒適性能量化模擬評(píng)價(jià)已逐漸成為主觀評(píng)價(jià)的重要補(bǔ)充。

以某越野汽車為例，進(jìn)行座椅舒適性主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)、客觀表征指標(biāo)體系構(gòu)建與參數(shù)測(cè)試。通過(guò)客觀參數(shù)的敏感度分析，找出影響座椅舒適性的敏感性因素，為進(jìn)一步設(shè)計(jì)優(yōu)化提供依據(jù)；同時(shí)比較多方案的敏感性大小，在更改設(shè)計(jì)成本相似的情況下選出最優(yōu)的改進(jìn)方案。

1 乘坐舒適性主觀評(píng)價(jià)

消費(fèi)者對(duì)舒適性的要求不僅局限于簡(jiǎn)單的前后調(diào)節(jié)，座椅的靠背角度調(diào)節(jié)，坐墊高度調(diào)節(jié)等功能，汽車座椅的舒適性成為影響顧客購(gòu)車的重要因素。

座椅舒適性評(píng)價(jià)分為主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)，主觀評(píng)價(jià)是以人的主觀判斷為基礎(chǔ)，應(yīng)用比較廣，通過(guò)對(duì)被評(píng)價(jià)車輛的觀感、操作感受、在典型行駛道路的試乘試駕，對(duì)車輛進(jìn)行評(píng)價(jià)；客觀評(píng)價(jià)是指以與人的生理因素相關(guān)的參數(shù)作為舒適度的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

座椅舒適性的10分制評(píng)價(jià)等級(jí)及對(duì)應(yīng)的4級(jí)座椅開(kāi)發(fā)主觀評(píng)價(jià)見(jiàn)表1。

座椅舒適性主觀評(píng)價(jià)內(nèi)容見(jiàn)表2～表6，分別為座椅印象、乘坐位置、坐墊舒適性、靠背舒適性主觀評(píng)價(jià)表。

座椅舒適性主觀評(píng)價(jià)過(guò)程見(jiàn)表7。

表1 座椅開(kāi)發(fā)主觀評(píng)價(jià)表

續(xù)表1

表2 座椅印象主觀評(píng)價(jià)表

表3 乘坐位置主觀評(píng)價(jià)表

表4 坐墊舒適性主觀評(píng)價(jià)表

續(xù)表4

表5 靠背舒適性主觀評(píng)價(jià)表

表6 頭枕駕駛舒適性主觀評(píng)價(jià)表

表7 座椅舒適性主觀評(píng)價(jià)表

注：每段結(jié)束后休息10 min；靜態(tài)主觀評(píng)價(jià)為車輛靜止時(shí)的主觀評(píng)價(jià)，動(dòng)態(tài)主觀評(píng)價(jià)為車輛駕乘中的主觀評(píng)價(jià)。

2 乘坐舒適性客觀指標(biāo)構(gòu)建

合適的舒適性座椅應(yīng)保證人體的大部分質(zhì)量以較大的支撐面積、較小的單位壓力合理地分布到坐墊和靠背上，壓力分布從小到大平滑過(guò)渡，無(wú)突變。人體在坐墊上的壓力分布在坐骨結(jié)節(jié)處壓力最大，由此向外逐漸減小，直到與坐墊前緣觸地大腿下平面壓力最??；靠背上的體壓分布，應(yīng)該是腰靠部位最大[1]。

如圖1和圖2所示，座椅坐墊分為臀部區(qū)域、大腿支撐區(qū)域以及側(cè)向支撐區(qū)域；靠墊分為腰部支撐區(qū)域、肩部支撐區(qū)域、側(cè)向支撐區(qū)域以及頭枕區(qū)域[2]。

圖1 座椅坐墊區(qū)域分布圖

圖2 座椅靠墊區(qū)域分布圖

座椅舒適性的客觀指標(biāo)見(jiàn)表8[3]。

表8 座椅舒適性客觀指標(biāo)

續(xù)表8

3 座椅舒適性評(píng)價(jià)體系應(yīng)用

針對(duì)某越野汽車整個(gè)座椅舒適性開(kāi)發(fā)過(guò)程，先后對(duì)競(jìng)品座椅、手工件座椅及不同改進(jìn)方案的樣品座椅進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)、客觀參數(shù)測(cè)試，對(duì)影響舒適性的各種參數(shù)不斷優(yōu)化，最終達(dá)到開(kāi)發(fā)目標(biāo)值。

3.1 主觀評(píng)價(jià)

圖3和圖4分別為某越野汽車座椅坐墊和靠背的主觀評(píng)價(jià)雷達(dá)圖。

圖3 某越野汽車座椅坐墊主觀評(píng)價(jià)雷達(dá)圖

圖4 某越野汽車座椅靠背主觀評(píng)價(jià)雷達(dá)圖

由圖3可知，手工件座椅坐墊整體壓力分布評(píng)分很低，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)座椅座墊對(duì)乘員支撐不均勻，局部壓力過(guò)大。另外軟模件座椅坐墊在大腿支撐位置出現(xiàn)了局部壓力過(guò)大，導(dǎo)致在長(zhǎng)途駕駛過(guò)程中感受到局部發(fā)酸發(fā)麻，主觀評(píng)分很差。

由圖4可知，手工件座椅靠背整體壓力分布評(píng)分很低，腰部舒適度評(píng)分不高，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)座椅靠背壓力分布不均勻，導(dǎo)致在長(zhǎng)途駕駛過(guò)程中腰部疲勞，同時(shí)在轉(zhuǎn)彎時(shí)的側(cè)向支撐明顯不足。

3.2 客觀指標(biāo)與主觀評(píng)分敏感度分析

客觀指標(biāo)的有效性取決于能否真實(shí)反映駕駛員的主觀感覺(jué)，影響座椅舒適性的因素包括座椅尺寸、坐墊硬度、靠背硬度、座椅操作力、移動(dòng)速度、座椅柔軟度等。通過(guò)客觀參數(shù)的敏感度分析，可以找出影響座椅舒適性的敏感性因素，分析敏感性因素變動(dòng)的原因，并為進(jìn)一步進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化提供依據(jù)；同時(shí)對(duì)比多個(gè)方案的敏感性大小，在更改設(shè)計(jì)成本相似的情況下，選出最優(yōu)的改進(jìn)方案。

以某越野汽車座椅客觀參數(shù)與主觀評(píng)分的敏感度分析為例，發(fā)現(xiàn)硬度分布參數(shù)對(duì)座椅舒適性具有較高的敏感性，側(cè)向支撐可以有效提高乘坐舒適性，大腿支撐硬度參數(shù)對(duì)長(zhǎng)距離乘坐舒適性有重要影響。手工座椅整體壓力分布評(píng)分很低，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)座椅座墊對(duì)乘員支撐不均勻，局部壓力過(guò)大。軟模座椅通過(guò)提高發(fā)泡硬度，很好地解決了駕乘動(dòng)態(tài)舒適性問(wèn)題，但同時(shí)帶來(lái)乘員抱怨座椅偏硬，影響了靜態(tài)舒適性；另外軟模座椅在大腿支撐位置出現(xiàn)了局部壓力過(guò)大，導(dǎo)致在長(zhǎng)途駕駛過(guò)程中感受到局部發(fā)酸發(fā)麻。工裝座椅首先通過(guò)合理配置座椅發(fā)泡在不同區(qū)域的硬度分布，通過(guò)多硬度發(fā)泡的應(yīng)用，使座椅保持了乘員進(jìn)入整車時(shí)的靜態(tài)舒適性，同時(shí)有效地改善了座椅在駕乘過(guò)程中的動(dòng)態(tài)舒適性。除此之外，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)增加發(fā)泡厚度可以有效地減小座墊和靠背上的最大壓強(qiáng)，結(jié)果表明發(fā)泡厚度的增加可以有效增大駕駛員與座椅的接觸面積，駕駛員可以以較大的面積分布在座椅輪廓上，使得壓強(qiáng)減小，有利于提高座椅舒適度。

4 結(jié)束語(yǔ)

在整車座椅舒適性開(kāi)發(fā)過(guò)程中，量化的客觀指標(biāo)已成為主觀評(píng)價(jià)方法的重要補(bǔ)充，建立準(zhǔn)確有效的客觀表征指標(biāo)體系是實(shí)現(xiàn)座椅舒適性量化評(píng)價(jià)的關(guān)鍵。

以某越野車為例，分別從主觀評(píng)價(jià)試驗(yàn)、客觀表征參數(shù)測(cè)試對(duì)座椅舒適性進(jìn)行詳細(xì)闡述，通過(guò)進(jìn)一步的客觀數(shù)據(jù)分析，說(shuō)明所選擇的客觀表征指標(biāo)體系的有效性和實(shí)用性，通過(guò)客觀測(cè)試結(jié)果量化主觀感受是一條行之有效的舒適性能開(kāi)發(fā)途徑。

進(jìn)一步豐富主客觀測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)樣本，不斷建立完善的客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是需要繼續(xù)研究的方向。

[1]金曉萍，袁向科，王波，等. 汽車泡沫坐墊舒適性的客觀評(píng)價(jià)方法[J].汽車工程，2012，34(6):551-555，565.

[2]王正華，喻凡，莊德軍. 汽車座椅舒適性的主觀和客觀評(píng)價(jià)研究[J]. 汽車工程，2006(9):817-819.

[3]劉鵬，雷明星，段小剛. 汽車座椅體壓分布研究[J]. 汽車科技，2015(2):23-27.

2020-09-01

U461.4

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2020.06.005

1002-4581（2020）06-0019-05