兩廂車尾門關閉速度調查

傅紹晨，郭蓓，鄭衛寧（神龍汽車有限公司技術中心，武漢430058）

兩廂車尾門關閉速度調查

傅紹晨，郭蓓，鄭衛寧
（神龍汽車有限公司技術中心，武漢430058）

通過收集大量的實驗樣本數據研究中國人關閉兩廂車尾門的習慣，從而確定尾門關閉速度的范圍，完善中國參考系，并對以后兩廂車尾門開閉耐久實驗關閉速度的確定提供具有重要參考價值的數據。

尾門開閉耐久；中國參考系；速度范圍

傅紹晨

畢業于武漢理工大學，碩士研究生學歷，現任于神龍汽車有限公司車身系統設計工程師。

1　前言

隨著國家經濟的發展，轎車保有量的提升，轎車車身子系統性能要求也不斷地提高，尾門開閉操作耐久性能作為車身子系統性能的一個關鍵項，越來越受到消費者的重視，國內外很多汽車生產廠家也將尾門開閉耐久性能實驗作為轎車開發過程中一個必須的環節。尾門關閉速度作為尾門耐久實驗的一個重要輸入，它直接影響到實驗結果；關系到尾門的操控性、靈活性，以及車身的設計。因此研究尾門的關閉速度具有很重要的意義。

本文通過大量的獨立重復試驗，對兩廂車尾門的關閉速度進行了采樣分析研究，得出了目前中國汽車主力消費群體關閉尾門時速度的分布率，對于今后類似車型的開發，以及尾門耐久實驗提供了重要的參考數據，并為完善中國參考系打下基礎。

2　試驗儀器

實驗所用的速度采集系統VEP-G Ⅱ由神龍汽車有限公司自主研發設計，并且已經通過神龍技術中心的相關認證，保證數據采集的可靠性。

2.1速度采集系統的組成

VEP-GⅡ速度采集系統由數據記錄終端與數據采集軟件兩大部分組成。

（1）數據記錄終端

由電源，傳感器和數采芯片構成。傳感器采用角速度傳感器，只對尾門關閉方向的角速度敏感，角速度測量范圍為0 - 300.0度/秒，數據記錄終端最大數據記錄量為13568個有效數據。

（2）數據采集軟件

數據采集軟件可以連接數據記錄終端下載參數，讀取記錄的數據并繪制統計圖，并可將數據保存到電腦上。也可以通過電子表格軟件讀取數據進行處理分析，同時該系統也可以連接數據記錄終端，進行關門過程中動態數據的顯示及記錄。

2.2速度采集系統的對標

為保證采集數據的可靠性，在實驗前需對尾門關閉速度采集儀器進行對標，用于對標的為VFP-GⅡ測速儀，VFP-GⅡ測速儀歸屬于神龍汽車零部件實驗室，每年定期都會由相關檢測機構進行檢驗標定。

將VEP-G Ⅱ測速儀安置在尾門內板上，將VFP-G Ⅱ安置在對應的尾門外板上，以正常速度開關尾門10次，分別記錄采集儀與測速器所顯示的速度，分析尾門速度采集儀與對標儀器采集數據的誤差率。結果與誤差對比分別如表1、圖1所示：

表1　速度采集系統數據對標結果

由表一與圖一可以看出VEP-GⅡ速度采集系統顯示的數據與VFP-GⅡ測速器顯示的數據最大偏差0.05m/s，最小偏差為0，最大誤差率只有2.7%，所以VEP-GⅡ速度采集系統具有較高的可靠性。

3　實驗進行

3.1實驗前期準備

（1）實驗車輛的準備

為了消除不同車型對顧客開閉尾門時的影響，本實驗分別使用了神龍汽車有限公司生產的兩種典型的兩廂車來進行實驗，代號分別為A，B。并且在實驗前對車輛分別進行了一致性檢查，以保證實驗車輛各部件處于良好的工作狀態。為了模擬客戶關閉尾門時的情形，進行數據采集時需將所有尾門車窗處于關閉的狀態，保證實驗時車廂內的氣壓。

實驗前將速度采集系統組裝好，速采儀放在車內，角速度傳感器牢固粘貼在尾門內板。布置傳感器時需注意傳感器無線頭的那端必須朝向尾門外方向，否則系統將無法正常工作。

（2）實驗地點的選取

實驗地點選取人流量相對較大，轎車消費群體出沒頻繁的地點。這里選擇沌口標致鴻泰4S店、沌口雪鐵龍鴻泰4S店進行實驗。

（3）實驗人群的選取

實驗人群選擇在4S店門口隨機攔截顧客進行實驗，要求選擇的顧客年齡大約在20—40歲之間，男女比例大約為4：1 攔截總人數300人。

3.2進行實驗

每人進行5次的開閉尾門的操作，如果出現無效的開閉門動作，則刪除無效數據，并再次進行一次實驗。進行尾門關閉速度采集時，要求顧客設想該車為自己的私家車，以關閉自家車輛的心態正常關閉尾門，每次關門動作之間間隔至少5秒。

4　實驗數據的處理

4.1數據的收集

本次測試中，A車型一共選取了200名實驗者，共記錄1000條數據；B選取了100名實驗者，共記錄500條數據。通過數據采集系統將數據從記錄設備中導出，分別獲得1000和500個數據，然后保存到電腦硬盤中。

4.2數據的處理

（1）A車型數據統計處理

根據采集到的速度樣本數據得到A車型的尾門關閉速度散點圖，如圖2所示：

由上圖可以看出尾門關閉速度主要集中在1.2～1.5 m/s之間。

將數據進行相應處理，為保證數據的有效性和代表性，要對數據進行一定的篩選與過濾，這里按照1%的比例分別去掉10個最大值和10個最小值，最終得到980個數據，通過整理可得出如下的速度數據分布表圖（圖3）。由圖可得A車型尾門的最小關閉速度為0.94m/s，最大關閉速度為1.96m/s，計算得出平均關閉速度為1.24m/s。

為保證實驗的嚴苛性，選取覆蓋80%區域的速度來定義進行耐久實驗時所使用的速度。為此，我們將圖3變換為圖4，假設每個方柱的寬度為1mm，高度為出現該速度的數量，通過計算面積的方法可知其80%的面積覆蓋區邊界速度約為1.38m/s。

（2）B車型數據統計處理

使用相同的方法整理得到B車型的數據分布為圖五，由圖可得B車型尾門的最小關閉速度為0.99m/s，最大關閉速度為1.65m/s，計算得出平均關閉速度為1.25m/s 。

同樣將圖5換為圖6，得到其80%的面積覆蓋區邊界速度約為1.4m/s 。

4.3數據的整理與對比分析

從上面的數據可以看出，兩種車型的數據非常接近，可見不同兩廂車對顧客開閉尾門時的速度影響不大，因此上面的數據基本可以代表20-40歲中國顧客關閉兩廂車尾門時的速度。匯總以上兩種車型實驗所得的數據，最終可得出中國乘客關閉尾門時的正態分布圖像如圖7所示，其平均關門速度為1.24m/s，80%的面積覆蓋區邊界速度為1.39m/s。

將最終計算的數據與歐系車尾門耐久技術規范中的速度要求值進行對比，可以得出表2的數據：

表2　數據對比

由此表可以看出，測量所得數據比歐系車的要求值減小了7.3%，如果以測量平均值1.24m/s計算，更是減小了17.3%之多，而目前背門耐久的循環次數為50000次，這種差距完全有可能導致實驗結果的不同，從而導致相關的零件（密封條、尾門鎖、撐桿等）甚至背門鈑金因為不同的結果而需要做出相應設計更改，出現項目開發進度延遲、項目開發費用增加以及質量過剩等問題。

5　結束語

由于目前研究的樣本數量、年齡以及區域有限，本次研究不能完全代表中國客戶實際的關閉速度值，但是它真實的反映出了中國人的習慣與歐洲人的差異，而這種差異對于設計具有非常重要的指導意義。因此我們應該逐步積累這樣的數據，從而建立和完善中國參考系，使我們設計出來的汽車更符合中國客戶的需求。

［1］《DPCA B38 0003-2011 行李箱（后背門）人機工程許學測量》.

專家推薦

熊恭祥：

該文針對汽車尾門的關閉速度問題，以兩款典型兩廂車為代表，隨機抽取300名顧客進行實際操作測試。通過對統計數據的分析研究，得出目前中國汽車主力消費群體關閉尾門的平均速度約為1.24m/s，小于歐系車尾門耐久技術規范中的速度要求值（1.5m/s）。這一結論既反映出中國人的用車習慣或身體方面與歐洲人存在的差異，也對我們從事相關產品的開發設計與試驗具有一定的指導意義。

The survey of hatchback trunk closing speed

FU Shao-chen，GUO Bei，ZHENG Wei-ning
（ Shenlong automobile co.，LTD technology center，wuhan 430058，china ）

by collecting a large number of experimental data samples，the habit of Chinese hatchback trunk，so as to determine the scope of the tail door closing speed，improve China's frame of reference，and struck the trunk opening and closing the durable experiments to determine the speed close to provide important reference value for the data.

tail gate opening； durable； China's frame of reference； Speed range

2016-02-25

U463.83+4

A

1005-2550（2016）04-0014-05

10.3969/j.issn.1005-2550.2016.04.002