启业科技御法展2016年第1期（总第411期）基于模型的三踏板布局设计与改进 【作者简介】陈龙娇，女，广西泉州人，硕士，上汽通用汽车工程师五菱汽车有限公司，从事车辆驾驶舱布局；志锡凡，男，江西福州人，本科，上汽通用五菱汽车有限公司，公司助理工程师，从事车辆客舱布局；李峰，男，广西武鸣，本科，上汽通用五菱汽车有限公司工程师，从事整车集成工作。 【摘要】文章主要研究汽车三踏板布局设计方法，分析影响三踏板的相关因素，以某MPV车型为例，进行三踏板布局改进和优化设计。踏板，进行Ramsis理论人机校验，同时重新制作样板进行实车验证，使不同百人在驾驶时对踏板的操作更加合理和安全，提高人机舒适。【关键词】三踏板； 2D人体；版图设计;编号] 1674-0688 (2016）01-0022-03 司机驾驶汽车时，经常踩踏板。如果踏板的设计和布置不符合人体工程学要求，司机会感到疲劳并且操作起来会不舒服。性，这是影响驾驶员安全驾驶的主要因素之一[1]。
因此，驾驶员在汽车驾驶舱内经常接触的三个踏板（离合器踏板、制动踏板和油门踏板）的布置必须合理、易于操作、安全舒适，以及一些相关的人机工程学。充分考虑。标准和法规。同时，踏板布置是汽车早期研发过程中非常重要的一个环节。一个完整的前期研发流程，不仅可以打造成熟的汽车平台架构，还可以减少后期的重复变更，规避较大的成本风险。本文以某MPV车型为例，从人机工程学的角度，参考相关标准规定的推荐值和项目开发中的经验值，对踏板的布局设计进行了分析，将踏板布局设计经过优化改进，提高了驾驶员的操控性。踏板的舒适性和便利性可以减轻驾驶员的驾驶疲劳，提高车辆的乘坐舒适性和驾驶安全性。 1 三踏板布局设计参数 三踏板布局是离合器踏板、制动踏板和油门踏板从左到右依次布置在地板凸包和车身内侧壁之间。在安排三个踏板之前，需要为驾驶员定义一个舒适的坐姿。 1.1 驾驶员坐姿人体参数的确定本文采用95%人体，人体模型的姿势可以通过以下6个参数确定：A47[2]、A46[ 2]、H30[2]、H17[2]、A40[2]、Xswc-bof（如图1所示）。 A47表示驾驶员踩在油门踏板起始位置中心线上的上与水平面所成的锐角。油门踏板面的位置设计通常需要考虑这个参数。
A46 代表赤脚的脚底和小腿之间的角度。统计表明，当这个值在85°到110°之间时，人体的舒适度是最好的。 H30代表H点到AHP点的垂直距离，称为坐高。在SAE标准中，汽车分为A和B两类，其中A型车的图1与驾驶员的姿态参数有关 方向盘中心点40-1点30-1后跟点4647后跟点17企业技术创新 22qiyekejiyufazhan 2016 No. 1 (Total No. 411) 关节角度（°） 46 44 42 40 1 2 舒适范围 85～95 95～120 85～115 20～30 80～165 25～60 表1 关节角度范围满足舒适性要求的30值范围为127至405毫米，B级车的H30范围为405至530毫米。 17表示点（由人手抓握点计算）与点之间的垂直距离。表示点与点之间的水平距离，与17个参数一起可以确定方向盘相对于人体模型的位置。 40代表人体的后仰角度，与30有关。一般来说，30越大，后仰角度越小，越容易开车。 1.2 驾驶员的乘坐舒适度 人体布局的主要目标是满足舒适度要求，并兼顾头部空间、肩部空间、臀部空间、视野等设计要求，综合考虑车辆的高度和高利用率和模型定义要求[3]。
人体的坐姿和关节角度直接关系到驾驶舒适度和疲劳程度[4]。人体的坐姿因车型而异，驾驶姿势下的关节角度只能在推荐的舒适范围内，以保证驾驶员在操控过程中的坐姿舒适度。人体坐姿如图2所示，舒适关节角度如表1所示。 驾驶员舒适姿势确定后，即可定义踏板布局的设计参数，如踏板行程、横向间距踏板的距离、踏板与周围部件之间的间距以及踩踏时的脚部和腿部空间。中控台、方向盘和副仪表板之间的间隙可以满足驾驶舒适性、安全性和便利性的要求。 2 三踏板布置设计要求2.1 基本三踏板布置要求 布置踏板所需的空间受凸壳宽度和车身内侧壁的限制。离合器踏板左侧应留有空间以容纳驾驶员的左脚，因此轮罩最好不要从乘客舱中伸出。油门踏板右侧应有空间以容纳驾驶员的右脚。油门踏板一般略低于制动踏板。油门踏板和制动踏板之间的距离要求大于整个鞋底宽度的 60 毫米。为了操作的方便，从驾驶员的方向看，油门踏板通常设置为右转。驾驶员频繁踩下油门踏板是造成操作疲劳的主要原因。因此，在设计油门踏板时，要求保证踩下时踏板轻。驾驶员应将脚后跟放在地板上，仅通过改变蹬车时脚踝关节的角度来蹬车。因此，无论是油门踏板布置的初始位置还是极限位置，都应使人体处于舒适的驾驶姿势。
在踏板的整个行程中，要保证踏板面与鞋底有较大的面接触，以保证踏板力的传递，避免鞋底与踏板滑动不舒服导致踏板打滑。 2.2 三踏板排列的水平间距和高度差要求在排列踏板时，必须合理设计两个踏板的水平间距，以保证驾驶员不会误踩。踏板之间的最小距离是指油门踏板和制动踏板之间的最小距离，以及制动踏板和离合器踏板之间的最小距离。参考相关行业标准，对比各种车辆数据和经验值，三踏板尺寸和横向间距设计要求如图3所示。A、B、C分别指油门踏板、制动踏板、离合器踏板， Hpt 指的是驾驶员身体的中心线，FootRest 指的是休息踏板。休息踏板的推荐尺寸为 100 毫米，休息踏板与离合器踏板之间的推荐横向距离为 70 至 80 毫米，离合器和制动踏板的推荐横向尺寸为 55 毫米左右，离合器与制动踏板的距离为70～80mm，油门踏板的横向距离推荐为70～80mm。尺寸推荐40mm左右，加速、制动踏板见图3。 踏板尺寸和横向间距设计要求（单位：mm） 70～80 70～80 65～7070～80 50～60 推荐板之间的水平间距为 65 至 70 毫米，油门踏板与右侧周边零件之间的建议最小间隙为 25 毫米，离合器和制动踏板中心线与驾驶员中心线之间的建议横向间距车身为70-80mm、50-60mm，油门踏板中心线与驾驶员身体中心线的最小水平距离建议为165mm。
以上数据为推荐值，可根据实际情况进行调整。制动踏板与油门踏板的位置相邻，踏板之间的高度差应适当，以免从油门踏板移动到制动踏板时不慎踩下。刹车和加速的高度差1建议设计为20-50mm（如图4所示）。如图所示）。此外，当踏板处于行程极限位置时，应确保踏板下缘有足够的安全离地间隙。建议踏板离地高度≥25mm。 3 三踏板布置改进，人机检查分析和实车验证3.1 踏板布置改进，人机检查 其值为60mm，小于推荐值70-80mm 刹车和油门踏板的距离太小，其值为60mm，小于推荐值65-70mm；踩油门踏板的过程中，油门踏板与右侧的间隙过小。踩到斜脚或过大脚时，会干扰周边（如图5所示）。通过优化改进离合器踏板悬臂，改变油门踏板安装点，优化前地毯和隔热垫汽车三个踏板，离合器与刹车踏板距离达到80mm，刹车与油门距离踏板达到 70 毫米。油门踏板习惯，不会碰脚，改进后的设计如图6所示。经过踏板间距和保温垫的优化改进，通过Ramsis软件进行人体工程学检查分析，满足操作舒适方便的要求. 3.2 实车验证 制作改装踏板和隔热垫的试用样品，安装在实车上，以人体不同百分比进行多次驾驶和踩踏操控验证，得到改装设计方案 合理且可行，可明显提高驾驶员踏板操作的便利性，提高行车安全性和舒适性。
4 结束语 通过对这款MPV车型三踏板布局设计的分析、变更和优化，我们更加深刻地理解了总体车辆布局在早期开发设计阶段人机工程学的重要性。因此，在未来的开发设计过程中，应充分考虑人机因素，依托相关推荐标准和经验值，结合车型具体情况，总结多基准、多方案汽车三个踏板，提高人机-机器舒适性和产品竞争力。 ，缩短开发周期，降低成本。参考文献 [1] 周明，毛恩荣车辆工效学[M] 北京：北京理工大学出版社，1999 [2] SAE J1100—2009，机动车尺寸[S] [3] 冯庆，陈龙蛟，王延平汽车人体早期开发中的车身模型布局[J]装备制造技术，2013（10）：114-116 [4]文武帆汽车工效学[M]长春：吉林科学技术出版社，1991[责任编辑：钟胜贤] ] 图 5 踏板间距分析（单位：mm） 图 6 踏板间距和隔热垫的优化改进（单位：mm） 伸直悬臂安装点向右移动 10 mm80 70 图 4 刹车和油门踏板高差1 无压缩压缩地毯鞋面企业技术创新24