越野汽車舒適性評價體系研究

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

越野汽車舒適性評價體系研究

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）

車輛的主觀評價易受測試人員和環境等因素影響，客觀測試分析正逐漸成為主觀評價的重要補充。以某越野汽車為例，進行了座椅舒適性主觀評價試驗、客觀表征指標體系的構建和參數測試。通過客觀參數的敏感度分析，找出影響座椅舒適性的敏感性因素，分析敏感性因素變動的原因，為進一步設計優化提供依據；同時比較了多方案的敏感性大小，在更改設計成本相似的情況下選出最優的改進方案。

座椅舒適性；主觀評價；客觀測試；敏感度分析

0 引 言

乘坐舒適性反映了駕駛員在汽車靜態及行駛過程中的綜合感知。良好的舒適性是提升乘坐體驗的先決條件也是提升產品競爭力的關鍵。

主觀評價在汽車乘坐舒適性開發過程中發揮著重要作用，然而主觀評價存在費時費力、重復性低、對試驗環境要求高、對測試駕駛員個體依賴度強等不足；另外，主觀評價的描述性語言（如舒適或不舒適）不易轉化為工程開發語言，難以介入車輛前期虛擬開發流程；因此，借助測試技術進行舒適性能量化模擬評價已逐漸成為主觀評價的重要補充。

以某越野汽車為例，進行座椅舒適性主觀評價試驗、客觀表征指標體系構建與參數測試。通過客觀參數的敏感度分析，找出影響座椅舒適性的敏感性因素，為進一步設計優化提供依據；同時比較多方案的敏感性大小，在更改設計成本相似的情況下選出最優的改進方案。

1 乘坐舒適性主觀評價

消費者對舒適性的要求不僅局限于簡單的前后調節，座椅的靠背角度調節，坐墊高度調節等功能，汽車座椅的舒適性成為影響顧客購車的重要因素。

座椅舒適性評價分為主觀評價和客觀評價，主觀評價是以人的主觀判斷為基礎，應用比較廣，通過對被評價車輛的觀感、操作感受、在典型行駛道路的試乘試駕，對車輛進行評價；客觀評價是指以與人的生理因素相關的參數作為舒適度的評價指標。

座椅舒適性的10分制評價等級及對應的4級座椅開發主觀評價見表1。

座椅舒適性主觀評價內容見表2～表6，分別為座椅印象、乘坐位置、坐墊舒適性、靠背舒適性主觀評價表。

座椅舒適性主觀評價過程見表7。

表1 座椅開發主觀評價表

續表1

表2 座椅印象主觀評價表

表3 乘坐位置主觀評價表

表4 坐墊舒適性主觀評價表

續表4

表5 靠背舒適性主觀評價表

表6 頭枕駕駛舒適性主觀評價表

表7 座椅舒適性主觀評價表

注：每段結束后休息10 min；靜態主觀評價為車輛靜止時的主觀評價，動態主觀評價為車輛駕乘中的主觀評價。

2 乘坐舒適性客觀指標構建

合適的舒適性座椅應保證人體的大部分質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渡，無突變。人體在坐墊上的壓力分布在坐骨結節處壓力最大，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小；靠背上的體壓分布，應該是腰靠部位最大[1]。

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

圖1 座椅坐墊區域分布圖

圖2 座椅靠墊區域分布圖

座椅舒適性的客觀指標見表8[3]。

表8 座椅舒適性客觀指標

續表8

3 座椅舒適性評價體系應用

針對某越野汽車整個座椅舒適性開發過程，先后對競品座椅、手工件座椅及不同改進方案的樣品座椅進行主觀評價試驗、客觀參數測試，對影響舒適性的各種參數不斷優化，最終達到開發目標值。

3.1 主觀評價

圖3和圖4分別為某越野汽車座椅坐墊和靠背的主觀評價雷達圖。

圖3 某越野汽車座椅坐墊主觀評價雷達圖

圖4 某越野汽車座椅靠背主觀評價雷達圖

由圖3可知，手工件座椅坐墊整體壓力分布評分很低，通過分析發現座椅座墊對乘員支撐不均勻，局部壓力過大。另外軟模件座椅坐墊在大腿支撐位置出現了局部壓力過大，導致在長途駕駛過程中感受到局部發酸發麻，主觀評分很差。

由圖4可知，手工件座椅靠背整體壓力分布評分很低，腰部舒適度評分不高，通過分析發現座椅靠背壓力分布不均勻，導致在長途駕駛過程中腰部疲勞，同時在轉彎時的側向支撐明顯不足。

3.2 客觀指標與主觀評分敏感度分析

客觀指標的有效性取決于能否真實反映駕駛員的主觀感覺，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、移動速度、座椅柔軟度等。通過客觀參數的敏感度分析，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的原因，并為進一步進行設計優化提供依據；同時對比多個方案的敏感性大小，在更改設計成本相似的情況下，選出最優的改進方案。

以某越野汽車座椅客觀參數與主觀評分的敏感度分析為例，發現硬度分布參數對座椅舒適性具有較高的敏感性，側向支撐可以有效提高乘坐舒適性，大腿支撐硬度參數對長距離乘坐舒適性有重要影響。手工座椅整體壓力分布評分很低，通過分析發現座椅座墊對乘員支撐不均勻，局部壓力過大。軟模座椅通過提高發泡硬度，很好地解決了駕乘動態舒適性問題，但同時帶來乘員抱怨座椅偏硬，影響了靜態舒適性；另外軟模座椅在大腿支撐位置出現了局部壓力過大，導致在長途駕駛過程中感受到局部發酸發麻。工裝座椅首先通過合理配置座椅發泡在不同區域的硬度分布，通過多硬度發泡的應用，使座椅保持了乘員進入整車時的靜態舒適性，同時有效地改善了座椅在駕乘過程中的動態舒適性。除此之外，通過研究發現增加發泡厚度可以有效地減小座墊和靠背上的最大壓強，結果表明發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，使得壓強減小，有利于提高座椅舒適度。

4 結束語

在整車座椅舒適性開發過程中，量化的客觀指標已成為主觀評價方法的重要補充，建立準確有效的客觀表征指標體系是實現座椅舒適性量化評價的關鍵。

以某越野車為例，分別從主觀評價試驗、客觀表征參數測試對座椅舒適性進行詳細闡述，通過進一步的客觀數據分析，說明所選擇的客觀表征指標體系的有效性和實用性，通過客觀測試結果量化主觀感受是一條行之有效的舒適性能開發途徑。

進一步豐富主客觀測試數據庫樣本，不斷建立完善的客觀評價指標體系是需要繼續研究的方向。

[1]金曉萍，袁向科，王波，等. 汽車泡沫坐墊舒適性的客觀評價方法[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價研究[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