座椅靜態舒適性控制方法研究

畢思剛、侯坤、沈洪析、于大川、王迦

一汽奔騰轎車有限公司 長春 130013

1、前言

隨著國內汽車消費升級，汽車舒適性逐步成為各主機廠研究的重要內容。座椅作為駕乘人員與車輛直接接觸的部件，其舒適性成為整車舒適性的關鍵組成部分。汽車座椅靜態舒適性指的是座椅的造型、骨架、發泡、面料以及縫合工藝等因素影響下的座椅舒適性。本文主要結合日常工作的經驗積累，進行靜態舒適性控制方法的論述。

汽車座椅在汽車使用中有如下作用：

①為駕駛員和乘客提供支撐作用。通過座椅坐墊和靠背側翼，可以充分保證汽車行駛過程中司乘人員的平衡和穩定性。

②為司乘人員提供舒適的姿態。設計良好的座椅可以給駕駛員提供較好的視野，便捷的操控性，合理的體壓分布可以減輕長時間駕駛的疲憊感。

③保證司乘人員的安全。汽車發生碰撞時，設計良好的座椅擁有足夠的強度。同時，配合安全帶使用可以最大程度的保護司乘人員的安全。

座椅舒適性是指人體處于振動環境中所感受到主觀上的相對舒適程度，其是汽車駕駛體驗的重要組成部分，也是消費者購買產品最重要參考指標。

根據以上分析及工作實踐，總結出座椅靜態舒適性的控制方法：對造型的約束，對座椅的相關工程參數進行約束，靜態舒適性主觀評價。

2、靜態舒適性控制方法

2.1 定義

所謂汽車靜態舒適性，就是評價汽車在靜止情況下，座椅的尺寸舒適度、軟硬度、包裹性以及在側傾時座椅對人體的保持性等。

就靜態舒適性而言，主要的評價指標有6個。

①柔軟感，按照正常的方式乘坐，評價座椅的綜合軟硬度感覺（包括泡沫，蒙皮）；

②貼合感，評價肩部、腿部等離去點，坐墊長短、及寬度等程度，判斷是否與人體貼合的主觀感受；

③支撐感，腿部凸出感，主要評價的是臀、大腿及后背等部位壓力分布的感受；

④姿態保持性，主要評價的是人體在動作過程中，座椅側翼及腰部靠背對于人體的限定約束，保持正確坐姿的感受；

⑤振動吸收性，評價座椅泡沫壓縮變形、疲勞后的硬度損失及振動傳遞的感受；

⑥防疲勞性，主要評價身體是否能夠完全放松，從而減輕長時間駕駛帶來的身體疲勞。

2.2 控制方法

無論是靜態舒適性還是動態舒適性，對座椅型面的要求都是一致的，即座椅靠背和座墊型面曲線與人體曲線趨向一致，如圖1所示。

圖1 駕駛舒適坐姿

在座椅設計的早期，可以通過對于造型的型面限制，達到從源頭控制舒適性的目的。為此經過研究，初步推導出37項造型約束參數，如表1所示。

表1 約束造型的舒適性參數

表2 設計參數表

2.2.3.1 評價方法

1）評價準備

推薦同時準備待評價車型與其對標車型。對于不同面料及不同配置的座椅應分別進行評價。評價車輛放置地面應水平。

評價者身高應位于95百分位中國男子（181cm）與5百分位中國女子（150cm）之間。每次評價應不少于7人，其中女性比例應占20%～33%。評價者評價時應排除身體其它不適因素，無法排除時，應向評價組織者說明，不參與本次評價。

評價組織者應按附錄A準備《座椅舒適性評價表》。

2）評價過程

評價組織者負責發放表格，說明表格填寫方法，安排評審順序；評價者按順序依次對評價車型座椅進行評價；評價者首先將座椅調節到模擬駕駛的狀態（對駕駛座椅）或正常舒適乘坐的狀態（乘員座椅），根據自己感受填寫《座椅舒適性評價表》，如見表3所示。

表3 舒適性分值含義

1.評價過程中，各評價者不應交流感受，以免對其他評價者產生影響。

2.表格填好后，評價者將表格交回評價組織者，評價組織者確認表格填寫是否完整。

3.評價結束后，組織者進行評價結果處理。

2.2.3.2 評價結果的處理

1)計算各個車型的每種座椅的單項得分，單項得分為所有評價者評分的平均分（評價的正值與負值直接計算，不取絕對值），精確到小數點后二位。將評價車型與對標車型單項得分記錄到同一表格中。

2)按下述公式計算其10分制舒適性得分。C=10-3a

式中：

a -某車型單項得分絕對值的平均分；C-車型舒適性得分。試驗結果的表示：以上面的計算結果C表示車型舒適性得分，精確到小數點后二位。

2.2.3.3 設計更改及固化

根據測評結果及報告，進行對比分析；分數低的區域，針對性的分析，判斷是否進行優化；更改后再次測評，固化參數。

3、結論

本文意在結合日常座椅開發工作對汽車座椅的靜態舒適性控制方法進行研究：首先進行兩點約束：為達到“人體貼合性、支撐性”的目的，需在開發前期針對座椅舒適性相關的外形參數進行造型約束（座椅尺寸、舒適性截面等）及工程參數約束。目前已將研究結果在開發的項目中應用，有待實件驗證測評。第二步進行評價：在研項目的座椅樣件制造出后，需對樣件進行主觀性舒適性評價，評價的結果作為更改的依據及后續項目的經驗積累。

目前所施行的推薦參數是根據開發項目的積累及對目前用戶的分析總結而出，帶有一定的局限性；后續還需要針對市場的趨勢及用戶的測評分析，進行舒適性參數的更新及固化。

附錄A 座椅舒適性評價表