座椅静态舒适性控制方法研究

毕思刚、侯坤、沈洪析、于大川、王迦

一汽奔腾轿车有限公司 长春 130013

1、前言

随着国内汽车消费升级，汽车舒适性逐步成为各主机厂研究的重要内容。座椅作为驾乘人员与车辆直接接触的部件，其舒适性成为整车舒适性的关键组成部分。汽车座椅静态舒适性指的是座椅的造型、骨架、发泡、面料以及缝合工艺等因素影响下的座椅舒适性。本文主要结合日常工作的经验积累，进行静态舒适性控制方法的论述。

汽车座椅在汽车使用中有如下作用：

①为驾驶员和乘客提供支撑作用。通过座椅坐垫和靠背侧翼，可以充分保证汽车行驶过程中司乘人员的平衡和稳定性。

②为司乘人员提供舒适的姿态。设计良好的座椅可以给驾驶员提供较好的视野，便捷的操控性，合理的体压分布可以减轻长时间驾驶的疲惫感。

③保证司乘人员的安全。汽车发生碰撞时，设计良好的座椅拥有足够的强度。同时，配合安全带使用可以最大程度的保护司乘人员的安全。

座椅舒适性是指人体处于振动环境中所感受到主观上的相对舒适程度，其是汽车驾驶体验的重要组成部分，也是消费者购买产品最重要参考指标。

根据以上分析及工作实践，总结出座椅静态舒适性的控制方法：对造型的约束，对座椅的相关工程参数进行约束，静态舒适性主观评价。

2、静态舒适性控制方法

2.1 定义

所谓汽车静态舒适性，就是评价汽车在静止情况下，座椅的尺寸舒适度、软硬度、包裹性以及在侧倾时座椅对人体的保持性等。

就静态舒适性而言，主要的评价指标有6个。

①柔软感，按照正常的方式乘坐，评价座椅的综合软硬度感觉（包括泡沫，蒙皮）；

②贴合感，评价肩部、腿部等离去点，坐垫长短、及宽度等程度，判断是否与人体贴合的主观感受；

③支撑感，腿部凸出感，主要评价的是臀、大腿及后背等部位压力分布的感受；

④姿态保持性，主要评价的是人体在动作过程中，座椅侧翼及腰部靠背对于人体的限定约束，保持正确坐姿的感受；

⑤振动吸收性，评价座椅泡沫压缩变形、疲劳后的硬度损失及振动传递的感受；

⑥防疲劳性，主要评价身体是否能够完全放松，从而减轻长时间驾驶带来的身体疲劳。

2.2 控制方法

无论是静态舒适性还是动态舒适性，对座椅型面的要求都是一致的，即座椅靠背和座垫型面曲线与人体曲线趋向一致，如图1所示。

图1 驾驶舒适坐姿

在座椅设计的早期，可以通过对于造型的型面限制，达到从源头控制舒适性的目的。为此经过研究，初步推导出37项造型约束参数，如表1所示。

表1 约束造型的舒适性参数

表2 设计参数表

2.2.3.1 评价方法

1）评价准备

推荐同时准备待评价车型与其对标车型。对于不同面料及不同配置的座椅应分别进行评价。评价车辆放置地面应水平。

评价者身高应位于95百分位中国男子（181cm）与5百分位中国女子（150cm）之间。每次评价应不少于7人，其中女性比例应占20%～33%。评价者评价时应排除身体其它不适因素，无法排除时，应向评价组织者说明，不参与本次评价。

评价组织者应按附录A准备《座椅舒适性评价表》。

2）评价过程

评价组织者负责发放表格，说明表格填写方法，安排评审顺序；评价者按顺序依次对评价车型座椅进行评价；评价者首先将座椅调节到模拟驾驶的状态（对驾驶座椅）或正常舒适乘坐的状态（乘员座椅），根据自己感受填写《座椅舒适性评价表》，如见表3所示。

表3 舒适性分值含义

1.评价过程中，各评价者不应交流感受，以免对其他评价者产生影响。

2.表格填好后，评价者将表格交回评价组织者，评价组织者确认表格填写是否完整。

3.评价结束后，组织者进行评价结果处理。

2.2.3.2 评价结果的处理

1)计算各个车型的每种座椅的单项得分，单项得分为所有评价者评分的平均分（评价的正值与负值直接计算，不取绝对值），精确到小数点后二位。将评价车型与对标车型单项得分记录到同一表格中。

2)按下述公式计算其10分制舒适性得分。C=10-3a

式中：

a -某车型单项得分绝对值的平均分；C-车型舒适性得分。试验结果的表示：以上面的计算结果C表示车型舒适性得分，精确到小数点后二位。

2.2.3.3 设计更改及固化

根据测评结果及报告，进行对比分析；分数低的区域，针对性的分析，判断是否进行优化；更改后再次测评，固化参数。

3、结论

本文意在结合日常座椅开发工作对汽车座椅的静态舒适性控制方法进行研究：首先进行两点约束：为达到“人体贴合性、支撑性”的目的，需在开发前期针对座椅舒适性相关的外形参数进行造型约束（座椅尺寸、舒适性截面等）及工程参数约束。目前已将研究结果在开发的项目中应用，有待实件验证测评。第二步进行评价：在研项目的座椅样件制造出后，需对样件进行主观性舒适性评价，评价的结果作为更改的依据及后续项目的经验积累。

目前所施行的推荐参数是根据开发项目的积累及对目前用户的分析总结而出，带有一定的局限性；后续还需要针对市场的趋势及用户的测评分析，进行舒适性参数的更新及固化。

附录A 座椅舒适性评价表