两厢车尾门关闭速度调查

傅绍晨，郭蓓，郑卫宁（神龙汽车有限公司技术中心，武汉430058）

两厢车尾门关闭速度调查

傅绍晨，郭蓓，郑卫宁
（神龙汽车有限公司技术中心，武汉430058）

通过收集大量的实验样本数据研究中国人关闭两厢车尾门的习惯，从而确定尾门关闭速度的范围，完善中国参考系，并对以后两厢车尾门开闭耐久实验关闭速度的确定提供具有重要参考价值的数据。

尾门开闭耐久；中国参考系；速度范围

傅绍晨

毕业于武汉理工大学，硕士研究生学历，现任于神龙汽车有限公司车身系统设计工程师。

1　前言

随着国家经济的发展，轿车保有量的提升，轿车车身子系统性能要求也不断地提高，尾门开闭操作耐久性能作为车身子系统性能的一个关键项，越来越受到消费者的重视，国内外很多汽车生产厂家也将尾门开闭耐久性能实验作为轿车开发过程中一个必须的环节。尾门关闭速度作为尾门耐久实验的一个重要输入，它直接影响到实验结果；关系到尾门的操控性、灵活性，以及车身的设计。因此研究尾门的关闭速度具有很重要的意义。

本文通过大量的独立重复试验，对两厢车尾门的关闭速度进行了采样分析研究，得出了目前中国汽车主力消费群体关闭尾门时速度的分布率，对于今后类似车型的开发，以及尾门耐久实验提供了重要的参考数据，并为完善中国参考系打下基础。

2　试验仪器

实验所用的速度采集系统VEP-G Ⅱ由神龙汽车有限公司自主研发设计，并且已经通过神龙技术中心的相关认证，保证数据采集的可靠性。

2.1速度采集系统的组成

VEP-GⅡ速度采集系统由数据记录终端与数据采集软件两大部分组成。

（1）数据记录终端

由电源，传感器和数采芯片构成。传感器采用角速度传感器，只对尾门关闭方向的角速度敏感，角速度测量范围为0 - 300.0度/秒，数据记录终端最大数据记录量为13568个有效数据。

（2）数据采集软件

数据采集软件可以连接数据记录终端下载参数，读取记录的数据并绘制统计图，并可将数据保存到电脑上。也可以通过电子表格软件读取数据进行处理分析，同时该系统也可以连接数据记录终端，进行关门过程中动态数据的显示及记录。

2.2速度采集系统的对标

为保证采集数据的可靠性，在实验前需对尾门关闭速度采集仪器进行对标，用于对标的为VFP-GⅡ测速仪，VFP-GⅡ测速仪归属于神龙汽车零部件实验室，每年定期都会由相关检测机构进行检验标定。

将VEP-G Ⅱ测速仪安置在尾门内板上，将VFP-G Ⅱ安置在对应的尾门外板上，以正常速度开关尾门10次，分别记录采集仪与测速器所显示的速度，分析尾门速度采集仪与对标仪器采集数据的误差率。结果与误差对比分别如表1、图1所示：

表1　速度采集系统数据对标结果

由表一与图一可以看出VEP-GⅡ速度采集系统显示的数据与VFP-GⅡ测速器显示的数据最大偏差0.05m/s，最小偏差为0，最大误差率只有2.7%，所以VEP-GⅡ速度采集系统具有较高的可靠性。

3　实验进行

3.1实验前期准备

（1）实验车辆的准备

为了消除不同车型对顾客开闭尾门时的影响，本实验分别使用了神龙汽车有限公司生产的两种典型的两厢车来进行实验，代号分别为A，B。并且在实验前对车辆分别进行了一致性检查，以保证实验车辆各部件处于良好的工作状态。为了模拟客户关闭尾门时的情形，进行数据采集时需将所有尾门车窗处于关闭的状态，保证实验时车厢内的气压。

实验前将速度采集系统组装好，速采仪放在车内，角速度传感器牢固粘贴在尾门内板。布置传感器时需注意传感器无线头的那端必须朝向尾门外方向，否则系统将无法正常工作。

（2）实验地点的选取

实验地点选取人流量相对较大，轿车消费群体出没频繁的地点。这里选择沌口标致鸿泰4S店、沌口雪铁龙鸿泰4S店进行实验。

（3）实验人群的选取

实验人群选择在4S店门口随机拦截顾客进行实验，要求选择的顾客年龄大约在20—40岁之间，男女比例大约为4：1 拦截总人数300人。

3.2进行实验

每人进行5次的开闭尾门的操作，如果出现无效的开闭门动作，则删除无效数据，并再次进行一次实验。进行尾门关闭速度采集时，要求顾客设想该车为自己的私家车，以关闭自家车辆的心态正常关闭尾门，每次关门动作之间间隔至少5秒。

4　实验数据的处理

4.1数据的收集

本次测试中，A车型一共选取了200名实验者，共记录1000条数据；B选取了100名实验者，共记录500条数据。通过数据采集系统将数据从记录设备中导出，分别获得1000和500个数据，然后保存到电脑硬盘中。

4.2数据的处理

（1）A车型数据统计处理

根据采集到的速度样本数据得到A车型的尾门关闭速度散点图，如图2所示：

由上图可以看出尾门关闭速度主要集中在1.2～1.5 m/s之间。

将数据进行相应处理，为保证数据的有效性和代表性，要对数据进行一定的筛选与过滤，这里按照1%的比例分别去掉10个最大值和10个最小值，最终得到980个数据，通过整理可得出如下的速度数据分布表图（图3）。由图可得A车型尾门的最小关闭速度为0.94m/s，最大关闭速度为1.96m/s，计算得出平均关闭速度为1.24m/s。

为保证实验的严苛性，选取覆盖80%区域的速度来定义进行耐久实验时所使用的速度。为此，我们将图3变换为图4，假设每个方柱的宽度为1mm，高度为出现该速度的数量，通过计算面积的方法可知其80%的面积覆盖区边界速度约为1.38m/s。

（2）B车型数据统计处理

使用相同的方法整理得到B车型的数据分布为图五，由图可得B车型尾门的最小关闭速度为0.99m/s，最大关闭速度为1.65m/s，计算得出平均关闭速度为1.25m/s 。

同样将图5换为图6，得到其80%的面积覆盖区边界速度约为1.4m/s 。

4.3数据的整理与对比分析

从上面的数据可以看出，两种车型的数据非常接近，可见不同两厢车对顾客开闭尾门时的速度影响不大，因此上面的数据基本可以代表20-40岁中国顾客关闭两厢车尾门时的速度。汇总以上两种车型实验所得的数据，最终可得出中国乘客关闭尾门时的正态分布图像如图7所示，其平均关门速度为1.24m/s，80%的面积覆盖区边界速度为1.39m/s。

将最终计算的数据与欧系车尾门耐久技术规范中的速度要求值进行对比，可以得出表2的数据：

表2　数据对比

由此表可以看出，测量所得数据比欧系车的要求值减小了7.3%，如果以测量平均值1.24m/s计算，更是减小了17.3%之多，而目前背门耐久的循环次数为50000次，这种差距完全有可能导致实验结果的不同，从而导致相关的零件（密封条、尾门锁、撑杆等）甚至背门钣金因为不同的结果而需要做出相应设计更改，出现项目开发进度延迟、项目开发费用增加以及质量过剩等问题。

5　结束语

由于目前研究的样本数量、年龄以及区域有限，本次研究不能完全代表中国客户实际的关闭速度值，但是它真实的反映出了中国人的习惯与欧洲人的差异，而这种差异对于设计具有非常重要的指导意义。因此我们应该逐步积累这样的数据，从而建立和完善中国参考系，使我们设计出来的汽车更符合中国客户的需求。

［1］《DPCA B38 0003-2011 行李箱（后背门）人机工程许学测量》.

专家推荐

熊恭祥：

该文针对汽车尾门的关闭速度问题，以两款典型两厢车为代表，随机抽取300名顾客进行实际操作测试。通过对统计数据的分析研究，得出目前中国汽车主力消费群体关闭尾门的平均速度约为1.24m/s，小于欧系车尾门耐久技术规范中的速度要求值（1.5m/s）。这一结论既反映出中国人的用车习惯或身体方面与欧洲人存在的差异，也对我们从事相关产品的开发设计与试验具有一定的指导意义。

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