關(guān)鍵詞：右舵車；車體架構(gòu)件；踏板系統(tǒng)；人機舒適性

0 前言

左舵車，即車輛駕駛員座位、方向盤和加速踏板-制動踏板-離合踏板（以下簡稱“ABC 三踏板”）都布置于駕駛艙左側(cè)；右舵車，即駕駛員座位、方向盤和ABC 三踏板均布置于駕駛艙右側(cè)。我國道路通行方向為靠右行駛（香港、澳門除外），所以在我國道路上行駛的車輛均為左舵車，但國外很多國家的道路通行方向為靠左行駛，所以很多出口車輛為右舵車。之前，我國汽車制造企業(yè)出口的右舵車大多是在左舵車的基礎(chǔ)上設(shè)計開發(fā)的。近年來，隨著我國對英國、澳大利亞、新西蘭等右舵車市場國家的出口量猛增，越來越多的汽車制造企業(yè)在開發(fā)系列車型時，會考慮左、右舵車型同步開發(fā)。

根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2022 年我國汽車出口量為311.1 萬輛，同比上一年增長54.4%，有效拉動我國汽車行業(yè)的整體增長，并首次超過德國成為全球第二大汽車出口國。在2020 年以前，我國的汽車出口主要面向沙特阿拉伯、埃及等國家。隨著我國汽車出口量的快速增長和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，目前汽車出口市場逐漸轉(zhuǎn)移到了歐洲、澳洲、北美等國家。海關(guān)總署數(shù)據(jù)表明，2022 年我國新能源汽車出口的前三大市場國家為比利時、英國和菲律賓。過去的5 年中，中國汽車在澳大利亞的銷量處于快速增長狀態(tài)，短短5 年從不到5 000 輛的出口量，增加到超過12 萬輛的出口量［1-2］。

在左舵車型的基礎(chǔ)上設(shè)計開發(fā)右舵車型，除了一些國家特殊的配置要求外，為了滿足不同國家的法規(guī)和不同用戶的駕駛習(xí)慣，主要變更內(nèi)容包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車身前結(jié)構(gòu)、空調(diào)系統(tǒng)、儀表板系統(tǒng)、雨刮系統(tǒng)、燃油加速系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)等。

某運動型多用途汽車（SUV）右舵車開發(fā)項目是在左舵車型開發(fā)結(jié)束后根據(jù)市場部需求開始進行右舵車型開發(fā)的。由于左舵車型開發(fā)中未兼顧右舵車型的要求，缺少設(shè)計預(yù)留，因此右舵車型需要重新開發(fā)的部件（以下簡稱“新開件”）數(shù)量多，導(dǎo)致開發(fā)成本高。比如：機械管柱電機在平移后與空調(diào)系統(tǒng)的前排駕駛員吹腳風(fēng)道干涉，若空調(diào)吹腳風(fēng)管避讓，計算流體力學(xué)（CFD）仿真結(jié)果則不達標，若電機沿管柱軸向轉(zhuǎn)60°避讓，則需要全新開發(fā)管柱電機；踏板系統(tǒng)Y 向總空間不足，且受真空助力器安裝包絡(luò)和熱管理需求的影響，制動踏板的布置相對人體比較居中，容易引起顧客滿意度下降。

本文以某左、右舵同步開發(fā)的多用途汽車（MPV）開發(fā)為例，研究右舵車型車體架構(gòu)件和踏板系統(tǒng)的布置，以降低開發(fā)成本為目標，盡量減小右舵車型零部件開發(fā)范圍，減少新開件，同時保障踏板系統(tǒng)的人機舒適性需求。

1 人機硬點及架構(gòu)件的布置方法

右舵車型的人機硬點、架構(gòu)件及其布置方法見表1。其中，序號1～17 由上車體布置工程師負責(zé)，序號18～23 由下車體布置工程師負責(zé)。一般來說，以左舵為基礎(chǔ)完成右舵布置集成開發(fā)，發(fā)動機總成位置無需變更；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向相關(guān)硬點不變；轉(zhuǎn)向器一般按照對稱設(shè)計；轉(zhuǎn)向橫拉桿、擺臂等零部件盡可能沿用。在布置真空助力器、離合主缸等時需要考慮熱管理需求、踏板位置變更、減振塔位置、真空助力器拆卸包絡(luò)等因素。

以左舵為基礎(chǔ)完成右舵布置的集成開發(fā)，前排人機硬點是完全對稱的。首先，根據(jù)左舵人機硬點，對稱確定右舵H 點、方向盤中心點、轉(zhuǎn)向管柱軸線等硬點信息。其次，以對稱后的點、中心線為基準裝配，得到座椅、方向盤、轉(zhuǎn)向管柱上管柱、轉(zhuǎn)向管柱中間軸。為了保證方向盤與轉(zhuǎn)向管柱的夾角與左舵一致，在操作上也可簡化為對左舵架構(gòu)件的方向盤、轉(zhuǎn)向管柱上管柱沿Y 向平移，平移距離為W20×2（W20 為座椅參考點（SgRP）Y 軸坐標值）。

前圍板是分隔發(fā)動機艙與乘員艙的主要屏障，車身主線束、空調(diào)進出水管及進風(fēng)口、洗滌機構(gòu)等都安裝在前圍板總成上。在左舵車型的基礎(chǔ)上開發(fā)右舵車型時，空調(diào)進風(fēng)口需要對稱到左側(cè)，轉(zhuǎn)向管柱中間軸、ABC 三踏板需要從左側(cè)移動到右側(cè)，雨刮系統(tǒng)需要重新布置，這些更改輸入都要求車身重新設(shè)計前圍板及流水槽。在對標中也發(fā)現(xiàn)如果競品車型的發(fā)動機為縱置，則其真空助力器周邊空間相對富余，因此前圍板可按共用設(shè)計。例如競品途觀、第5 代高爾夫、寶馬5 系的車身前圍板采用局部模塊化設(shè)計，不影響焊裝白車身，具體操作方法為在總裝車間將模塊螺接在前圍板鈑金上，周邊增加涂膠槽密封，以減少新開鈑金，但密封性能有損失。

右舵車型需要重新布置的電器模塊主要有儀表、娛樂主機、中控開關(guān)面板、智能車載域控制器（ICGM）、車載網(wǎng)聯(lián)通信終端（T-Box）、4G 網(wǎng)絡(luò)模塊、全球定位系統(tǒng)（GPS）模塊、儀表主線束、機艙線束、前門線束。電器模塊一般平移到對稱位置，若模塊平移后無法安裝，則需要對稱開發(fā)支架。儀表一般平移到人體中心對稱面上，但該MPV 車型采用儀表與娛樂同尺寸雙聯(lián)屏，需要在整體平移后將儀表與娛樂屏的液晶屏內(nèi)部互換，由于其外殼與右舵儀表板無法匹配，需要重新開發(fā)。

右舵車型內(nèi)飾變更主要集中在儀表板系統(tǒng)、轎廂橫梁（CCB）、前圍隔音墊。儀表板外觀造型一般沿XZ 平面對稱設(shè)計，副儀表板為本體沿用，因此左舵儀表板設(shè)計時應(yīng)考慮與副儀表板的搭接關(guān)系。儀表板左、右側(cè)裝飾件對稱開發(fā)；蓋板總成可沿用；儀表板本體骨架對稱設(shè)計，兩側(cè)及下部邊界對稱設(shè)計。對于CCB 的布置，采用原左舵件對稱設(shè)計，并將局部支架進行平移。前圍隔音墊需要匹配前圍板鈑金、空調(diào)箱本體、線束過孔等右舵件輸入進行重新開發(fā)。

換檔機構(gòu)一般為平移或不變：若左舵換檔機構(gòu)在Y0 對稱面，則在右舵車型上無需變更；若左舵換檔機構(gòu)布置偏向駕駛員側(cè)，則右舵車型設(shè)計時需要將其平移到對稱位置。如果自身非對稱，則換檔球頭的造型需要重新開發(fā)。因此，建議在左舵車型開發(fā)時避免明顯的左、右舵造型差異。

對于組合撥桿或懷檔的布置，則需要工程師了解目標市場當(dāng)?shù)氐氖褂昧?xí)慣。左舵車型中，其燈光功能在組合撥桿左側(cè)，雨刮功能在組合撥桿右側(cè)。而右舵車型中，地區(qū)不同，習(xí)慣不同。例如英國、澳大利亞及新西蘭雖然同樣使用右舵車型，英國與我國習(xí)慣一致，即燈光功能在組合撥桿左側(cè)、雨刮功能在組合撥桿右側(cè)，而在澳大利亞、新西蘭，雨刮功能在組合撥桿左側(cè)、燈光功能在組合撥桿右側(cè)。目前，在所調(diào)研的市場中，懷檔桿均位于右側(cè)。

2 空調(diào)箱本體的布置策略及機械管柱電機干涉問題的解決方案

空調(diào)系統(tǒng)的變更分為發(fā)動機艙和乘員艙兩部分，其中發(fā)動機艙內(nèi)主要是管路的變化，駕駛室內(nèi)主要是暖風(fēng)機、鼓風(fēng)機、蒸發(fā)器及風(fēng)道設(shè)計。在歷史項目中，大多數(shù)外形是按照對稱設(shè)計的，可能會出現(xiàn)風(fēng)道與管柱電機干涉問題，如圖1 所示。本著減少新開件的原則，最佳做法應(yīng)是在左舵管柱選型時同步右舵布置，選擇可以兼顧左、右舵環(huán)境的管柱和電機。

左舵管柱選型一般會在項目啟動立項前初定。圖2 為管柱供應(yīng)商提供的一些選型件。左、右舵對于波動率、潰縮、手柄力等設(shè)計要求相同。如果空調(diào)工程師無法提供右舵空調(diào)箱本體，則布置工程師可以自行對稱右舵數(shù)據(jù)進行空間保護。

最終選擇出一款與左、右舵空調(diào)箱本體均無干涉的管柱電機形式，如圖3 所示。在確定管柱電機與左、右舵空調(diào)箱本體均無干涉后，還需要確定其他周邊件是否有干涉的可能性。在該車型中，經(jīng)排查，其右舵位置與右舵保險絲盒發(fā)生干涉。保險絲盒體積較小，解決該干涉的方案很多，即使涉及新開件，其開發(fā)費也遠低于管柱電機開發(fā)費，這里不再詳細贅述。

3 踏板系統(tǒng)布置

右舵ABC 三踏板和歇腳踏板可以根據(jù)右舵車二維假人測試進行布置。右舵前輪胎包絡(luò)占用一定油門踏板空間，會導(dǎo)致右舵踏板Y 向空間小于左舵，因此4 個踏板的左移量并不相同。一般先平移左舵ABC 三踏板作為初版位置，然后再進行調(diào)整。由表1 可以看出，對轉(zhuǎn)向管柱中間軸關(guān)于Y0 平面鏡像布置。初定的右舵ABC 三踏板位置可能會存在以下3 個問題：① 離合/制動踏板下極限位置與管柱中間軸包絡(luò)間隙不滿足設(shè)計要求，甚至干涉，如圖4 所示；② 加速踏板下極限位置與右前輪罩鈑金間隙不滿足設(shè)計要求；③ 油門踏板下極限位置與輪胎包絡(luò)的距離不足，如圖5 所示。

通常踏板及周邊環(huán)境的初版數(shù)據(jù)并非最精準的尺寸，布置工程師需要結(jié)合歷史車型、競品車型數(shù)據(jù)庫，反復(fù)調(diào)整及壓縮結(jié)構(gòu)尺寸。通過經(jīng)驗總結(jié)，右舵踏板系統(tǒng)關(guān)鍵零部件最小間隙要求見表2。其中，關(guān)于隔音墊局部厚度減薄至7 mm 的要求，需要與噪聲-振動-聲振粗糙度（NVH）工程師協(xié)商，一般應(yīng)保障隔音墊大部分厚度在20～30 mm。

由表2 可以看出，布置時需要確認踏板臂彎折極限，調(diào)整踏板Y 向位置，踏板面Y 向尺寸、間隙要求見表3。在調(diào)整時，尤其應(yīng)注意制動踏板右側(cè)到人體中心線的距離，避免制動踏板過于居中，導(dǎo)致顧客滿意度下降。其中，要達到碰撞安全五星級別時歇腳踏板的寬度最窄要求為100 mm。

若右舵ABC 三踏板與人體關(guān)系無法滿足表3要求，則考慮左、右舵尺寸同步增大前輪中心與駕駛員腳在油門踏板上踏點的X 向距離（L113）或增大腳踵點（AHP）與輪心的Z 向距離，以滿足ABC三踏板操作舒適性要求。最終，該車型右舵踏板布置見表4。

4 整體布置與人機舒適性驗證

在完成整體布局后，按照GB/T 17346—1998《轎車 腳踏板的側(cè)向間距》及ECE R35《 關(guān)于就腳控制件的布置方面批準車輛的統(tǒng)一規(guī)定》要求，對右舵數(shù)據(jù)進行校核與修正，以及按照各個系統(tǒng)間隙要求對數(shù)據(jù)進行運動包絡(luò)及靜態(tài)間隙檢查。

由于右舵踏板系統(tǒng)與左舵踏板系統(tǒng)的差異較大，需要開展人機乘坐模型驗證。邀請不同身高人群評審打分，打分標準見表5。對乘坐模型進行主觀評價是設(shè)計階段最常用的驗證手段，可以對數(shù)據(jù)模擬查漏補缺，以發(fā)現(xiàn)某些在數(shù)據(jù)上難以發(fā)現(xiàn)的問題。在乘坐模型的制作過程中，需要與模型供應(yīng)商溝通制作方案，準確體現(xiàn)踏板的極限位置，并需要掃描確認模型實物與設(shè)計數(shù)據(jù)相一致。經(jīng)過乘坐模型驗證評審，參評人員對踏板系統(tǒng)的靜態(tài)操作舒適性給出的平均分為7.6 分，比原左舵踏板系統(tǒng)低0.5 分，但仍屬于被認可的狀態(tài)。將來還會在右舵集成樣車（EP）階段繼續(xù)開展動態(tài)測評。

5 結(jié)語

在MPV 左、右舵開發(fā)中，總結(jié)了右舵硬點及架構(gòu)件的布置方法，涉及空調(diào)、車身、內(nèi)飾、電器多個系統(tǒng)。優(yōu)先考慮右舵管柱可能發(fā)生的干涉問題，從左舵選型開始同步布置校核左、右舵，節(jié)省了右舵管柱電機重新開發(fā)和標定的費用；優(yōu)先考慮到踏板可能遇到的人機問題、架構(gòu)問題，對踏板系統(tǒng)及周邊對手件所需的結(jié)構(gòu)空間尺寸鏈進行精細化設(shè)計，使得右舵踏板的舒適性達到人機預(yù)定目標；對右舵目標市場調(diào)研，配置了正確的組合撥桿形式。該MPV 右舵車型上車體架構(gòu)件的布置與開發(fā)可為同類車型右舵開發(fā)提供參考。