超级全面人机工程设计规范.docx
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超级全面人机工程设计规范
人机工程设计规范
1.杯托尺寸校核
序号
校核项
标准要求
推荐范围
1
杯托深度
——
≥65mm
2
杯托底部直径
——
≥80mm
3
杯托上部操作空间
杯托周边40mm范围内,上部350mm范围内无遮挡
——
4
两杯托中心线距离
≥80mm
——
2.车外车门开关及舒适性
2.1前后门把手距离空载地面距离设计要求740-1160mm;
2.2前后门把手长度最小值为90mm,推荐值为105mm;
2.3前后门把手高度推荐值为29-33mm;
2.4前后门把手进入操作间隙最小值为36mm;
2.5前后门把手下方操作空间最小值为26mm。
3.点火锁操作
空间要求R≥30mm。
4.拉手
4.1前排顶棚拉手布置位置在拉手中心点距前排R点+X向10mm至A柱之间;
4.2后排顶棚拉手布置要求拉手中心至后排座椅R点-X向距离为80-165mm;
4.3拉手有效操作空间推荐≥35mm;
4.4A、B柱拉手中心离地高度推荐值1230-1590mm;
4.5A、B柱拉手及R点Z向高度推荐410-630mm;
4.6拉手有效操作长度推荐≥100mm。
5.发动机罩锁人机舒适性
序号
类别
要求(mm)
备注
1
发动机罩锁手柄后部边缘及发动机罩钣金前沿距离(A)
≤25
26-65
66-90
≥90
2
发动机罩弹起后操作发动机罩锁进入空间(B)
25
35
45
60
3
发动机罩锁手柄后部边缘操作空间(C)
≥25
6.发动机盖开关及舒适性校核
6.1SAE5%女性手伸及包络(倾斜);
6.2SAE5%女性手伸及包络(不倾斜);
6.3SAE95%男性头部运动包络(倾斜);
6.4SAE95%男性头部运动包络(不倾斜)。
发动机盖板翻转起来之后处于6.2和6.3之间,则满足操作舒适性要求。
7.扶手箱
7.1扶手箱长度及高度布置
7.1.1扶手箱长度及高度一般布置要求如下图所示:
注:
ASgRP点向前参考值:
100-175mm,没有上限值;
BSgRP点向后参考值:
90-100mm,没有上限值;
H高度参考值:
160-180mm,最小150mm,最大190mm。
7.1.2A、B如果在参考值范围内,驾驶员手肘不能还是不能碰到扶手箱,则扶手箱应采用滑移型,滑移距离最小为50mm。
7.1.3要说明是确定扶手箱长度及高度同时,还需要考虑其他因素,重要有变速杆及驻车制动器操作舒适性。
其中换挡舒适性详细校核方法是:
当变速杆处于中间最后位置时,以变速杆球头最高点为圆心,以40mm半径画圆(若以50mm、60mm画圆,换挡舒适性会更好),再做一条及此圆相切并且及X轴成8°直线,此直线即为扶手箱上边切线,如下图所示:
扶手箱高度方向确认
7.1.4驻车制动器舒适性详细校核方法是:
当驻车制动器拉杆处于拉起状态时,以驻车制动器前端中心为圆心,50mm为半径画圆,再做一条鱼拉杆轴成105°夹角及此圆相切直线,再把此直线向后方偏移40mm得到扶手箱前边界线,如下图所示:
扶手箱长度方向确认
7.1.5前门扶手(前侧门扶手)及副仪表板扶手箱之间高度差推荐值不大于15mm,最大为25mm。
其中前门扶手高度又及侧碰及舒适性有关,故只有充分考虑以上因素,才能确定扶手箱比较合适高度。
7.2扶手箱宽度布置和角度布置
7.2.1扶手箱可能存在主副驾驶员同时使用情况,所以尽量要宽一点。
扶手箱宽度应不小于140mm,前端圆角最小为5mm,扶手箱两侧边界及SgRP点距离应在(290±10)mm范围内。
7.2.2中央扶手箱一般可以翻转,扶手箱翻转角度要求不小于83°;
7.2.3扶手箱X向布置角度推荐在-3°到3°范围内,应尽量及侧门扶手角度相匹配。
8.副仪表板上操作部件方便性
8.1变速箱操纵机构空间校核
序号
名称
要求(mm)
1
变速操纵手球及仪表板间隙
≥50
2
变速操纵手球及扶手箱间隙
——
3
变速操纵手球及人机交互开关
≥40
4
变速操纵手球距主驾驶座椅最近距离
≥50
5
变速操纵手球距副驾驶座椅最近距离
≥50
6
换挡杆距离换挡面罩最小距离
≥15
8.2杯托上部操作空间校核
杯托直径周边40mm范围内上方305mm操作空间范围内,不允许有其他部件。
8.3扶手箱位置和操作空间校核
8.3.1扶手箱相对于R点高度推荐范围是150-190mm;
8.3.2扶手箱宽度推荐范围≥140mm,
扶手箱相对于R点距离推荐范围是290±10mm;
8.3.3扶手箱位置和空间校核
扶手箱相对于R点高度范围是150-190mm,
扶手箱X向布置最佳角度范围是±3°,最大范围是-2°至7°。
9.雨刮安装轴位置校核
通过对雨刮安装结构分析,判断雨刮安装轴对行人保护影响。
根据经验,发动机盖到雨刮安装轴需要有80mm以上间隙,否则安装结构必须可溃缩,利用可溃缩式雨刮臂结构来减小行人头部伤害值。
具体测量方法见下图:
雨刮轴关于行人保护见下表:
发动机盖到雨刮安装轴顶面距离D(mm)
当D≥70mm
头部伤害值HIC<1000
当50mm≤D≤70mm
头部伤害值HIC<2000
为了在行人保护头部碰撞得到高分,要求发动机盖到雨刮安装轴顶面距离:
D≥80mm,否则雨刮安装结构必须设计成可溃缩型式。
10.行李箱开关及舒适性
10.1SAE5%女性手伸及包络(倾斜);
10.2SAE5%女性手伸及包络(不倾斜);
10.3SAE95%男性头部运动包络(倾斜);
10.4SAE95%男性头部运动包络(不倾斜)
行李箱盖及其外把手应满足以下设计要求:
行李箱盖设计位置应位于10.2和10.3设计要求之间。
10.5行李箱盖外把手相关要求:
1)门外把手离地高度(距离空载地面)位于740-1160mm之间;
2)门外把手长度大于80mm,推荐值为105mm;
3)门外把手手指操作间隙大于21mm,推荐值为28mm;
4)门外把手手指操作深度大于21mm,推荐值为30mm。
11.车门舒适性校核
11.1加注口盖尺寸设计见下图:
11.2燃油加注口位置:
11.2.1加注口盖位置应满足SAE95%男性直立姿势时操作,不需要下蹲或者弯腰;
11.2.2加注口盖离地高度(空载)推荐值为:
740-1160mm。
11.3操作空间:
11.3.1燃油箱加注口盖凸耳高度:
最小值15mm;
11.3.2燃油箱加注口盖凸耳上部长度:
推荐值30mm;
11.3.3燃油箱加注口盖底座高度:
最小值10mm;
11.3.4手部操作空间:
以燃油箱加注口盖凸耳中心为圆心,半径为61mm范围内;
11.3.5手指操作空间:
以燃油箱加注口盖上轮廓线一点味圆心,半径为25mm范围内。
12.洗涤器喷射区域
12.1前门草空间舒适性推荐区域,见下图:
前车门矫正C数据列表见下表:
靠背角(°)
20
21
22
23
24
25
26
27
28
项目
A
B
矫正C
142
146
148
150
154
156
159
163
166
跑车
135
225
轿车
190
200
12.2后门操控件舒适推荐区域
后车门矫正值数据列表见下表:
靠背角(°)
20
21
22
23
24
25
26
27
28
项目
A
B
矫正-向前
175
169
164
157
149
144
139
131
126
轿车(后)
160
200
矫正-向后
122
126
128
131
135
137
140
144
147
12.3前后门关闭手伸及校核
SAE5%女性前后门关闭手伸线做法一致,如下图所示。
紫色圆弧是SAE5%女性(驱赶不固定)手伸线,黄色圆弧是SAE5%女性(驱赶固定)手伸线,要求前后门关闭时均能满足手伸及范围要求。
12.4尺寸校核项
类别
序号
项目
来源
要求
备注
前门
1
扶手高度(SgRP-1处横截面内测量)
经验值
170-205mm
2
扶手距离SgRP-1横向距离
经验值
280-315mm
后门
3
扶手高度(R点活R点之前50-100处横截面内测量)
经验值
160-190mm
4
扶手距离SgRP-2横向距离
经验值
250-330mm
前后
车门
5
扶手高度
经验值
≥55mm
6
扶手平面长度
经验值
≥25
7
扶手X向倾角
经验值
≤7°
8
扶手Y向倾角
经验值
≤7°
9
扣手进入间隙
经验值
≥28mm
10
扣手坑深度
经验值
≥21mm
11
扣手长度
经验值
≥55mm
12
扣手宽度
经验值
≥21mm
13
地图袋宽度
经验值
≥57mm
14
内拉手长度
经验值
≥100mm
15
内拉手宽度
经验值
≥30mm
16
内拉手深度
经验值
≥50mm
17
外拉手长度
经验值
≥100mm
18
外拉手间隙
经验值
≥35mm
19
门窗开关总成操作空间
经验值
≥20mm
13.洗涤器喷射区域
13.1喷嘴喷射到前风窗洗涤液,被停留在停止位置雨刮臂遮挡不能超过25%;
13.2喷射到前风窗玻璃洗涤液面中心应尽可能接近前风窗DGO开口上下中心线上方;
13.3供应商要求:
喷射到前风窗玻璃洗涤液中心应在风窗DGO开口⅓到½处(从下往上)。
14.拖车钩设计
14.1前后拖车钩固定在车架或车身上部件位置不得影响整车接近角、离去角;
14.2前后拖车钩在使用过程中,不得因布置位置原因,造成牵引杆或牵引钢索等连接部件及前后保险杠干涉或摩擦,布置校核角度Y向(横向),左右30°,Z向(垂向)上下10°。
14.3前拖车钩布置位置不得对行人保护——腿部碰撞效果产生影响,不得对NCAP碰撞效果产生影响。
15.杂物盒
15.1杂物盒扣手应在手伸及界面范围内,且打开杂物盒时,不得及人体干涉;
15.2杂物盒空间应该能容下车辆用户手册、车辆档案等文件;
15.3杂物盒最大开度时,开口尺寸不应该小于110mm,最大开度时及SAE95%假人膝部不得干涉(此项为建议项,实际设计时可酌情考虑接受10mm以内干涉量);
15.4杂物盒在开启过程中及侧门护板最小间隙应大于10mm;
15.5杂物盒箱体内,应可以放下275×170×45mm尺寸块体,打开尺寸应至少为275×100mm;
15.6杂物盒关闭时,及较大人体假人小腿距离要求不小于100mm,推荐值150mm有利于碰撞发生时减轻对乘员小腿伤害值;
15.7杂物箱锁手柄宽度W≥50mm,杂物箱锁手柄深度D≥25mm,杂物箱锁后部指尖空间S≥20mm,杂物箱锁手空间h≥25mm。
16.遮阳板
16.1遮阳板圆角半径≥3.2mm,当遮阳板厚度小于3.2mm时,则圆角半径R取厚度15%-50%;
16.2遮阳板处于正遮阳板位置时,上边缘沿X方向平面应被顶棚或前风挡玻璃黑边遮挡A≥5mm,防止正面漏光;
16.3遮阳板处于侧遮阳板位置时,上边缘沿Y方向平面应被顶棚遮挡A≥5mm,防止侧面漏光;
16.4镜盖打开角度:
遮阳板化妆镜打开角度θ>90°;
16.5过前排座椅R点做ZX平面,该平面及遮阳板化妆镜交线基本处于化妆镜中心位置;
16.6遮阳板本体绕旋转轴旋转至下边缘处于最低位置时,其下边缘在GB11562中3.5.1规定V2点所确定仰视角为5°范围内。
不使用时,遮阳板不应该减小驾驶员视野。
17.座椅周边间隙
座椅周边应保持一定间隙,如下图所示:
1)座椅蒙皮到副仪表板板间隙≥10mm;
2)手掌背部及门芯板间隙≥57mm,手指及门板间隙≥45mm;
3)前排座椅u侧围间隙≥50mm。
18.轮跳校核
轿车、城市SUV平台前轮工况及间隙要求见下表:
周边件
上跳极限+左/右转向5°
上跳90%+下跳极限+全转向
上跳80%+下跳70%+左右转向20°
上跳50%+下跳50%+全转向
全跳动+全转向
备注
考虑防滑链空间,仅适用于前驱车型,包含前轮驱动主驱动四驱车型
轮口
>0
>10
胎冠、胎侧>20,胎肩>12
——
包括翼子板、轮眉装饰板、前保险杠、防溅垫外侧及安装卡扣(防溅垫外侧指防溅垫在轮眉上安装面),有时还包括迎宾踏板
轮眉及内侧固定件
——
——
胎冠、胎侧>20,胎肩>12
>10
包括机舱纵梁、轮罩钣金、前围板、前副车架、防溅垫(除防溅垫外侧),动力总成侧护板
相对运动但运动间隙不变零部件
——
——
胎冠、胎侧、胎肩>20,轮辋>15
>15
麦弗逊悬架减震器支柱、双横臂悬架转向节臂等
运动件
——
——
胎冠、胎侧>20,胎肩>12,轮辋>10
>10
包括摆臂或连杆、转向拉杆、稳定杆及连接杆、减震器或减震器支柱、弹簧、驱动半轴
轿车、城市SUV平台后轮工况及间隙要求
周边件
上跳80%+下跳70%
(考虑防滑链空间,仅适用于后轮车型驱动包含后轮主驱四驱车型)
全跳动
备注
轮口
胎冠、胎侧>20,胎肩>12
>5
包括侧围总成(有时还包含后车门总成)、轮眉装饰板、后保险杠、防溅垫外侧及安装卡扣(防溅垫外侧指防溅垫在轮眉上安装面),有时还包括迎宾踏板
轮罩及内侧固定件
扭转梁悬架
胎冠>20
胎肩、胎侧>30
胎冠>10
胎肩、胎侧>20
包括纵梁、轮罩钣金、后副车架、后保险杠、防溅垫(除防溅垫外侧)、迎宾踏板、挡泥板、加油管或加油管护板等
独立悬架
胎冠、胎肩、胎侧>20
胎冠>10
胎肩、胎侧>15
相对运动但运动间隙不变零件
胎冠、胎侧、胎肩>20
轮辋>15
>15
后转向节、总臂式悬架纵梁(包含固定其上附件)等
运动件
胎冠、胎侧>20
胎肩>12
轮辋>10
>10
包括摆臂或连杆、稳定杆及连接杆、减震器或减震器支柱、弹簧、驱动半轴等
越野车及皮卡平台前轮及周边间隙要求:
周边件
上跳80%+下跳70%+左右转向20°
上跳50%+下跳50%+全转向
全跳动+全转向
备注
考虑防滑链空间
轮口、轮罩及周边固定件
胎冠、胎侧>20
胎肩>12
>10
包括车架纵梁、轮罩钣金、前围板、翼子板、前保险杠、防溅垫、动力总成侧护板、轮眉装饰件、迎宾踏板、挡泥板等
相对运动但运动间隙不变零件
胎冠、胎侧、胎肩>20
轮辋>15
>15
包括双横臂悬架转向节臂等
运动件
胎冠、胎侧>20
胎肩>12,轮辋>10
>10
包括摆臂或连杆、转向拉杆、稳定杆及连接杆、减震器或减震器支柱、弹簧、驱动半轴等
越野车及皮卡平台后轮及周边间隙要求
周边件
上跳80%+下跳70%
考虑防滑链空间
全跳动
备注
轮口、轮罩及周边固定件
胎冠>20
胎侧、胎肩>30
胎冠>10
胎肩、胎侧>20
包括侧围总成(有时包括后车门总成)、后保险杆、防溅垫、轮眉装饰板、迎宾踏板、车架纵梁、轮罩钣金、挡泥板、加油管或加油管护板等
相对运动但运动间隙不变零件
胎冠、胎侧、胎肩>20
轮辋>15
>15
板簧等
运动件
胎冠>20
胎肩、胎侧>30
>10
包括摆臂或连杆、稳定杆及连接杆、减震器或减震器支柱、螺旋弹簧等
19.踏板布置
19.1踏板排列:
从驾驶员位置观察时,踏板应按以下次序自左至右排列:
制动踏板、加速踏板;
19.2塔板间距:
踏板间距以两个踏板在参考平面P上投影之间最小距离来测量。
所谓踏板之间最小距离是:
加速踏板和制动踏板以及制动踏板和离合踏板之间最小距离;
19.3制动踏板及车身固定部分距离:
制动踏板在参考平面P上投影至被P平面所载车身内饰板面之间最小距离;
19.4操作单个踏板最小侧向间距:
紧挨踏板左右侧向有碍于踏板操作两障碍物在参考平面P上投影之间最小距离,除相邻踏板外,还应考虑转向柱、固定装置等;
19.5脚踏板之间落差间距:
制动踏板和加速踏板之间落差,大众汽车公司要求30-50mm,制动踏板和离合踏板之间落差要求0-10mm。
国内没有强制要求法规或标准,只能依靠经验和对标车型来分析落差是否满足设计要求;
19.6相关标准所规定或推荐一些具体数值见下表:
尺寸代号
ECE法规
MAX(mm)
MIN(mm)
E
100
50
H
——
130
J
——
160
19.7脚踏板中心到R点距离(不带离合器踏板车辆)
不带离合器踏板车辆踏板中心及R点Y向间距包括制动踏板中心及R点间距a,加速踏板中心及R点Y向间距c,见下图:
不带离合器踏板车辆踏板及R点Y向距离见下表:
项目
推荐值(mm)
a
40-60
c
160-180
19.8踏板尺寸校核
踏板尺寸校核如下图所示:
踏板尺寸推荐值见下表:
项目
推荐值(mm)
制动踏板宽度A
100-140
加速踏板宽度B
>35
19.9加速踏板推荐高度
H:
加速踏板高度,指从踵点到踩踏前加速踏板踏面基准点高度;
H30:
从踵点到SgRP高度。
注意:
本要求适用范围为H30在(180-330)mm之间范围。
19.10制动踏板高度
H:
指从踵点到踩踏前制动、离合踏板踏面基准点高度。
19.11加速踏板安装角度
加速踏板安装角度β,是指踩踏前加速踏板上端点和下端点连接线及水平线所成角度。
19.12搁脚板为离合踏板左侧固定踏板,用于支撑左脚,防止疲劳。
搁脚板校核:
项目
推荐值
搁脚板角度FK
45°-55°
搁脚板长度L(mm)
200-330
搁脚板宽度W(mm)
≥80
搁脚板及离合踏板落差E(mm)
60-70
人体中心线及搁脚板中心线之间距离Y(mm)
190-230
19.13在驾驶员位置观察参考P平面时,搁脚板及制动踏板间隙如下所示:
19.14搁脚板尺寸校核如下图所示:
符号
项目
推荐值
单位
H1
搁脚板下沿及鞋跟距离
0-148
mm
H2
搁脚板上沿及鞋跟距离
200-305
mm
H3
搁脚板宽度测量基准
200
mm
W
搁脚板宽度
≥80
mm
β
搁脚板角度
45-55
(°)
19.15SAE50%男性驾驶员脚踩搁脚板时,腿前距离仪表板最小距离如下图所示:
符号
项目
推荐值
单位
H4
搁脚板及离合器表面落差
60-70
㎜
S1
搁脚板平面及地毯交线和驾驶员踵点X向距离
≤40
㎜
S2
小腿及仪表板最小距离
≥25
㎜
19.16驾驶员(SAE95%男性、SAE5%女性)脚踩在搁脚板上,臂角A3、膝角A2和脚角A1尺寸要求如下图所示:
符号
项目
推荐值
A1
脚角
87-110
A2
膝角
100-145
A3
臀角
95-115
20.人体坐姿
轿车舒适驾驶员坐姿推荐表
符号
尺寸名称
舒适参考范围
H30
R点到踵点垂直距离(㎜)
250-405
A40
靠背角(°)
20-30
A42
躯干及大腿夹角(°)
95-115
A44
膝角(°)
100-145
A46
脚角(°)
87-110
轿车舒适乘员坐姿推荐表
符号
尺寸名称
舒适参考范围
H31
R点到踵点垂直距离(㎜)
127-405
A41
靠背角(°)
20-75
A43
躯干及大腿夹角(°)
90-115
A45
膝角(°)
90-145
A47
脚角(°)
95-130
21.上次车方便性
21.1驾驶员座椅及方向盘相对位置
方向盘及驾驶员座椅坐垫最小距离H74影响驾驶员退步进出驾驶室舒适性,如下图所示:
符号
项目
推荐值
单位
H74
方向盘及驾驶员座椅坐垫距离
150
㎜
21.2车门立柱倾斜度对上下车方便性影响
在汽车设计中,考虑上下车方便性,首先应确定设计中车门立柱布置是否符合要求,当车门立柱直立时,前后座入座都会感到很别扭,如果将车门立柱适当倾斜,则可以大大改善入座方便性。
21.3通道宽度对上下车方便性影响
L18和L19是表示上下车方便性两个尺寸,L18是前门打开时下部通道宽度,一般推荐要求L18>400㎜,L19是后车门打开时下部通道宽度,一般推荐要求L19>250㎜。
21.4侧壁倾斜度对上下车方便性影响
侧壁倾斜度对上下车方便性也有很大影响。
21.5门框尺寸对上下车方便性影响
驾驶员进出驾驶室时其头部通过难易性及R点高度有关,对驾驶员上下车舒适性影响前门门框相关参数如下图所示:
前门门框相关尺寸要求见下表:
序号
校核项目
图示代号
推荐值
1
前门洞入口高度
A
≥760㎜
2
SgRP-1到B柱水平距离(过SgRP水平面)
B
≥15㎜
3
SgRP-1上750㎜处到A柱水平距离
C
>200㎜
4
驾驶员脚后跟及门槛落差
D
≥5㎜
5
SgRP-1到前门前开口水平距离(立边最小处)
E
>650㎜
对乘员上下车舒适性影响后门门框相关尺寸如下图所示:
21.6门槛高度对上下车方便性影响
项目
推荐值
单位
前后门槛离地高度(无中间踏步)
<400
㎜
中间踏步离地高度(有中间踏步)
≤380
㎜
门槛距中间踏步高度(有中间踏步)
<400
㎜
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