《新能源汽车试验学》第2版 课件 第7章 驾乘舒适性试验 第3-4节

第七章

驾乘舒适性试验CONTENTS目录第一节噪声振动性能试验第二节热舒适性试验第三节人机工程试验第四节驾乘舒适性试验实例人机工程试验第三节试验类别试验标准及评价试验设备车内空间尺寸测量试验脚踏板操纵试验汽车视野试验第三节人机工程试验人机工程学是一门建立在很多基础学科之上的综合交叉学科，它在汽车领域的研究目的是尽可能协调驾乘人员与车辆间的关系，给驾乘人员提供舒适、安全、方便的环境，提升人机交互体验。人机工程的试验目的是检验汽车的人机工程设计是否适应驾乘者的需要，进而改善驾乘体验。汽车噪声的分类一、试验类别人机工程试验可分为尺寸测量类、操纵舒适类、驾驶安全类等类型。第三节人机工程试验汽车噪声的分类二、试验标准及评价汽车人机工程试验的相关标准众多，较常用的有国家标准有GB/T12673—2019《汽车主要尺寸测量方法》、GB/T17346—2023《汽车脚踏板位置尺寸测量方法》、GB11562—2014《汽车驾驶员前方视野要求及测量方法》、GB15084—2022《机动车辆间接视野装置性能和安装要求》。此外，也会参考欧洲经济委员会的标准ECER125和ECER46。部分车企也制定了自己的企业标准作为补充。多数人机工程试验是将试验测量的数据与标准要求进行比较，客观评价是否符合标准，也会将不同车型测量参数进行比较。第三节人机工程试验汽车噪声的分类三、试验设备整车试验中通常使用便携式三坐标测量仪,如图所示。该设备主体由轻质的刚性臂或柔性臂构成，通过测头接触被测物体的表面特征点，买时采集高精度的三维坐标数据，适用于整车试验中的快速检测和逆向工程。1.三坐标测量仪三坐标测量仪第三节人机工程试验汽车噪声的分类三维H点装置(HPM)是用于测定车辆上的实际H点与实际躯干角的人体模型，如图所示。2.三维H点装置第三节人机工程试验汽车噪声的分类四、车内空间尺寸测量试验（1)调整车辆至技术要求状态。（2)按规定对车辆进行预处理，放置在(20±10)℃的环境中，确保座椅温度达到室温，调节座椅至设计位置。（3)测量前，车辆水平放置，然后正确安装三维H点装置，可按需选取部分装置。例如，当测量腿部空间尺寸时，需要安装鞋具和鞋固定装置。（4)在标准要求的基准面内测量各被测项目的距离。1.试验执行车内空间尺寸，即汽车内部空间的长度、宽度、高度或角度等相关参数，对于乘员的乘坐舒适性、载物空间水平等有着非常重要的影响。第三节人机工程试验汽车噪声的分类四、车内空间尺寸测量试验第三节人机工程试验汽车噪声的分类将试验测量的数据与标准要求进行比较，可得出该车型是否符合标准。现在多数汽车厂家也会采用主观评价的方法评价内部空间尺寸，乘员调整好坐姿后，以拳头、手掌、手指等评价头部空间、腿部空间等，也可以较为直观地评价乘坐空间。2.试验结果分析与评价第三节人机工程试验汽车噪声的分类五、脚踏板操纵试验作用：验证脚踏板性能，保证安全驾驶和良好驾驶体验，比如操作力适中并给予驾驶员一定反馈、行程适中避免驾驶疲劳、踏板间距合理保证踩踏的同时不会产生干涉和误操作等，是的重要因素。脚踏板操纵试验内容主要包括两项：操纵轻便性试验、脚踏板位置尺寸测量。第三节人机工程试验汽车噪声的分类1.试验执行踏板力与踏板行程的测量主要是通过同步采集力与行程参数，并绘制力-行程曲线。具体操作步骤如下：（1）做好试验准备，安装踏板力传感器和踏板位移传感器，并连接数据采集器、电脑和电源；（2）车辆在下电状态，匀速缓慢踩下加速踏板；（3）匀速缓慢释放加速踏板，直至恢复到自由位置；第三节人机工程试验1.试验执行第三节人机工程试验汽车噪声的分类在采集到踏板力与行程关系曲线上标记各点位置，并绘制成关系曲线。踏板从初始位置踩到最低位置，再松开踏板回到初始位置；对应曲线从原点O开始，依次经过A点、B点、C点、D点，最后回到O点。2.试验结果分析与评价踏板力-行程关系曲线第三节人机工程试验汽车噪声的分类六、汽车视野试验车辆前盲区示意图车辆盲区分布示意图汽车视野：指驾驶员坐在驾驶位能够观测到的空间范围，对行车安全与行车便利性有重大影响。直接视野：驾驶员眼睛前方180°内的区域。间接视野：驾驶员通过视镜或功能类似的录像设备观测到的区域。盲区：直接视野和间接视野中被车辆A柱、B柱、前舱盖等遮挡的区域。第三节人机工程试验汽车噪声的分类六、汽车视野试验第三节人机工程试验汽车噪声的分类1.试验执行（以比例计算法测量A柱双目障碍角）左A柱双目障碍角（1）首先将车辆停靠在半径7m的圆内，R点的x、y坐标在地面上的投影与圆心重合。（2）调节座椅靠背角度为25°,安装三维H点装置。（3）依照标准确定P点位置(驾驶员观察眼睛所在水平面目标时头部转动中心点)和E点位置(代表驾驶员眼睛中心的点)。将眼点仪（模拟驾驶员眼点位置的工具）安装在三维H点装置上，调节眼点仪眼点坐标(即眼点仪灯泡位置)为E点坐标。（4）试验人员站在圆弧上，眼睛高度为眼点仪眼点高度上方(7×tan2°)m处的位置，移动观察位置，记录刚好看不见眼点仪发出灯光的两个临界位置。两个临界位置和圆心构成的区域为A柱上2°盲区。（5）调整眼睛高度为眼点仪眼点高度下方(7×tan5°)m的位置，移动观察位置，记录刚好看不见眼点仪发出灯光的两个临界位置，两个临界位置和圆心构成的区域为A柱下5°盲区，两盲区的重叠部分即为A柱双目障碍角，如右图所示。第三节人机工程试验汽车噪声的分类第三节人机工程试验1.试验执行汽车噪声的分类为了防止车辆直接视野受到车辆前舱盖、A柱、车门的过多侵占，GB11562—2014《汽车驾驶员前方视野要求及测量方法》对视野评价指标作出了性能要求：（1）风窗玻璃透明区域需包含风窗玻璃基准点(共6个基准点)；（2）A柱遮挡视线的角度不得超过6°；（3）驾驶员前部区域下视角不得小于4°,左右下视角不得小于4°；2.试验结果分析与评价第三节人机工程试验驾乘舒适性试验实例第四节噪声振动试验实例空调采暖试验实例人机工程试验实例汽车噪声的分类一、噪声振动试验实例背景噪声应该低于所测声级10dB以上。测试时必须是空载（除驾驶员、测量人员和测试设备外，不得有其他载荷）。人员不得超过2人。测点布置：整车噪声振动测点可根据要求灵活进行布置，如下表所示。1.试验准备第四节驾乘舒适性试验实例汽车噪声的分类试验测试步骤：①数采前端通道设置；②传感器校准；③跟踪设置；④采样设置；⑤在线分析设置；⑥开始测量振动噪声信号；数据采集完成后进行数据处理，提交报告。本次测试在试验跑道开展，每个工况测量三次，每次测量结果相差1dB（A）以内时数据有效。2.试验执行第四节驾乘舒适性试验实例汽车噪声的分类车内噪声及电机、减速器近场噪声测试结果如下表所示。声压级越小，车内越安静，该车辆噪声处于比较优秀的水平。3.试验数据分析与处理第四节驾乘舒适性试验实例汽车噪声的分类3.试验数据分析与处理当车速达80km/h时驾驶员右耳噪声如图所示，可以看出，噪声的主要能量分布在中低频，高频噪声所占能量较小。故低频噪声源对整车噪声水平影响较大，高频噪声源对整车噪声影响较小。驾驶员右耳噪声示意图第四节驾乘舒适性试验实例汽车噪声的分类进一步分析，当车速达80km/h时驾驶员右耳噪声与电机、减速器的噪声与振动的对应关系，如下图所示。驾驶员右耳噪声与部件振动对应关系3.试验数据分析与处理可知，匀速车内噪声与电机和减速器的振动噪声峰值频率有一定的对应关系，即减速器的振动与噪声影响车内的噪声。若想获得较好的车内噪声水平，需对电机与减速器的振动与噪声进行控制。第四节驾乘舒适性试验实例二、空调采暖试验实例整车空调采暖试验设定环境温度为-25℃。试验前对该样车进行检查确认，结果见下表。按标准要求布置相应的温度传感器。1.试验准备第四节驾乘舒适性试验实例汽车噪声的分类（1）浸车阶段：将试验车固定在转鼓试验台上，在环境舱中浸置10h，期间保持车门、车窗、通风孔开启。（2）按照汽车制造厂规定的暖机状态进行暖机后进行采暖试验。试验开始后应起动全部采暖装置并调整至外循环、最大制热，最大风量，吹脚模式。车辆运行时按照标准规定的M1车型采暖瞬态试验工况进行，如下图所示。2.试验执行M1类车辆采暖瞬态工况第四节驾乘舒适性试验实例汽车噪声的分类整车空调采暖性能试验数据如下图所示，试验结果见下表。得出结论，该样车空调采暖性能不满足设计要求，还需要针对二排乘员脚部温度较低的问题进行整改后再验证。3.试验数据分析与处理整车空调采暖性能试验数据第四节驾乘舒适性试验实例汽车噪声的分类三、人机工程试验实例（1）连接试验设备：踏板力传感器安装在靠近踏板旋转轴一侧的踏板长度的2/3处，在踏板上拧紧螺栓进行固定。（2）按照下表内容进行检查并记录，确保满足试验要求。1.试验准备第四节驾乘舒适性试验实例第四节驾