219412466_右舵车型车体架构件的布置与开发

第6卷第3期2023年6月
Vol.6 No.3
Jun. 2023
汽车与新动力
AUTOMOBILE AND NEW POWERTRAIN
右舵车型车体架构件的布置与开发
马红敏
（上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心，上海200438）
摘要：随着我国汽车出口量的不断增加，右舵车出口市场也在不断扩大。

以往右舵车型
的开发是在左舵车型开发完成后再进行适应性更改，但由于缺少右舵车型的设计预留，因此右舵车型的重新开发部件（新开件）范围难以控制，导致开发费用增加，且踏板系统的舒适性较低。

在左、右舵车型同步开发项目中，以减少新开件和提高人机舒适性为目标，研究多用途汽车（MPV）右舵车型车体架构件和踏板系统的布置，以期为今后的汽车设计开发提供参考。

关键词：右舵车；车体架构件；踏板系统；人机舒适性
0　前言
左舵车，即车辆驾驶员座位、方向盘和加速踏板-制动踏板-离合踏板（以下简称“ABC三踏板”）都布置于驾驶舱左侧；右舵车，即驾驶员座位、方向盘和ABC三踏板均布置于驾驶舱右侧。

我国道路通行方向为靠右行驶（香港、澳门除外），所以在我国道路上行驶的车辆均为左舵车，但国外很多国家的道路通行方向为靠左行驶，所以很多出口车辆为右舵车。

之前，我国汽车制造企业出口的右舵车大多是在左舵车的基础上设计开发的。

近年来，随着我国对英国、澳大利亚、新西兰等右舵车市场国家的出口量猛增，越来越多的汽车制造企业在开发系列车型时，会考虑左、右舵车型同步开发。

根据中国汽车工业协会统计，2022年我国汽车出口量为311.1万辆，同比上一年增长54.4%，有效拉动我国汽车行业的整体增长，并首次超过德国成为全球第二大汽车出口国。

在2020年以前，我国的汽车出口主要面向沙特阿拉伯、埃及等国家。

随着我国汽车出口量的快速增长和结构优化，目前汽车出口市场逐渐转移到了欧洲、澳洲、北美等国家。

海关总署数据表明，2022年我国新能源汽车出口的前三大市场国家为比利时、英国和菲律宾。

过去的5年中，中国汽车在澳大利亚的销量处于快速增长
状态，短短5年从不到5 000辆的出口量，增加到超过12万辆的出口量［1-2］。

在左舵车型的基础上设计开发右舵车型，除了一些国家特殊的配置要求外，为了满足不同国家的法规和不同用户的驾驶习惯，主要变更内容包括转向系统、车身前结构、空调系统、仪表板系统、雨刮系统、燃油加速系统、制动系统、动力系统等。

某运动型多用途汽车（SUV）右舵车开发项目是在左舵车型开发结束后根据市场部需求开始进行右舵车型开发的。

由于左舵车型开发中未兼顾右舵车型的要求，缺少设计预留，因此右舵车型需要重新开发的部件（以下简称“新开件”）数量多，导致开发成本高。

比如：机械管柱电机在平移后与空调系统的前排驾驶员吹脚风道干涉，若空调吹脚风管避让，计算流体力学（CFD）仿真结果则不达标，若电机沿管柱轴向转60°避让，则需要全新开发管柱电机；踏板系统Y向总空间不足，且受真空助力器安装包络和热管理需求的影响，制动踏板的布置相对人体比较居中，容易引起顾客满意度下降。

本文以某左、右舵同步开发的多用途汽车（MPV）开发为例，研究右舵车型车体架构件和踏板系统的布置，以降低开发成本为目标，尽量减小右舵车型零部件开发范围，减少新开件，同时保障踏板系统的人机舒适性需求。

作者简介：马红敏（1984—），女，本科，工程师，主要研究方向为汽车仪表板系统人机工程。

设计开发
第6卷汽车与新动力
1　人机硬点及架构件的布置方法
右舵车型的人机硬点、架构件及其布置方法见表1。

其中，序号1～17由上车体布置工程师负责，序号18～23由下车体布置工程师负责。

一般来说，以左舵为基础完成右舵布置集成开发，发动机总成位置无需变更；转向系统、转向相关硬点不变；转向器一般按照对称设计；转向横拉杆、摆臂等零部件尽可能沿用。

在布置真空助力器、离合主缸等时需要考虑热管理需求、踏板位置变更、减振塔位置、真空助力器拆卸包络等因素。

以左舵为基础完成右舵布置的集成开发，前排人机硬点是完全对称的。

首先，根据左舵人机硬点，对称确定右舵H点、方向盘中心点、转向管柱轴线等硬点信息。

其次，以对称后的点、中心线为基准装配，得到座椅、方向盘、转向管柱上管柱、转向管柱中间轴。

为了保证方向盘与转向管柱的夹角与左舵一致，在操作上也可简化为对左舵架构件的方向盘、转向管柱上管柱沿Y向平移，平移距离为W20×2（W20为座椅参考点（SgRP）Y轴坐标值）。

前围板是分隔发动机舱与乘员舱的主要屏障，车身主线束、空调进出水管及进风口、洗涤机构等都安装在前围板总成上。

在左舵车型的基础上开发右舵车型时，空调进风口需要对称到左侧，转向管柱中间轴、ABC三踏板需要从左侧移动到右侧，雨刮系统需要重新布置，这些更改输入都要求车身重新设计前围板及流水槽。

在对标中也发现如果竞品车型的发动机为纵置，则其真空助力器周边空间相对富余，因此前围板可按共用设计。

例如竞品途观、第5代高尔夫、宝马5系的车身前围板采用局部模块化设计，不影响焊装白车身，具体操作方法为在总装车间将模块螺接在前围板钣金上，周边增加涂胶槽密封，以减少新开钣金，但密封性能有损失。

右舵车型需要重新布置的电器模块主要有仪表、娱乐主机、中控开关面板、智能车载域控制器（ICGM）、车载网联通信终端（T-Box）、4G网络模块、全球定位系统（GPS）模块、仪表主线束、机舱线束、前门线束。

电器模块一般平移到对称位置，若模块平移后无法安装，则需要对称开发支架。

仪表一般平移到人体中心对称面上，但该MPV车型采用仪表与娱乐同尺寸双联屏，需要在整体平移后将仪表与娱乐屏的液晶屏内部互换，由于其外壳与右舵仪表板无法匹配，需要重新开发。

右舵车型内饰变更主要集中在仪表板系统、轿厢横梁（CCB）、前围隔音垫。

仪表板外观造型一般沿XZ平面对称设计，副仪表板为本体沿用，因此左舵仪表板设计时应考虑与副仪表板的搭接关系。

仪表板左、右侧装饰件对称开发；盖板总成可沿用；仪表板本体骨架对称设计，两侧及下部边界对称设计。

对于CCB的布置，采用原左舵件对称设计，并将局部支架进行平移。

前围隔音垫需要匹配前围板钣金、空调箱本体、线束过孔等右舵件输入进行重新开发。

换档机构一般为平移或不变：若左舵换档机构在Y0对称面，则在右舵车型上无需变更；若左舵换档机构布置偏向驾驶员侧，则右舵车型设计时需要将其平移到对称位置。

如果自身非对称，则换档球头的造型需要重新开发。

因此，建议在左舵车型开
表1　右舵车型人机硬点、架构件及其布置操作方法
序号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
硬点及系统模块
臀点（H点）及人体
方向盘中心点
转向管柱轴线
座椅
方向盘
转向管柱上管柱
转向管柱中间轴
ABC三踏板、歇脚踏板
前空调
仪表板横梁（CCB）
仪表板
仪表等电器模块
副仪表板
娱乐屏
驾驶侧开关
换档操作机构
手刹
转向器
真空助力器
离合主缸
发动机舱管路
线束
前轮胎包络
右舵布置操作
关于XZ平面对称
关于XZ平面对称
关于XZ平面对称
关于XZ平面对称
平移到右舵方向盘中心点
平移到右舵管柱轴线
关于XZ平面对称
平移后根据周边环境调整
外形对称，局部调整
主梁对称，支架平移
外观对称
平移到对称位置
骨架沿用，上面板关于XZ平面
对称
关于XZ平面对称
平移或对称（根据造型）
平移到对称位置
关于XZ平面对称
关于XZ平面对称
先跟随踏板位置平移，再根据真
空助力器拆卸包络及热管理需
求调整
根据真空助力器等位置更新
过孔对称，增加横跨主线束
沿用左舵车型
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第3期
马红敏：右舵车型车体架构件的布置与开发发时避免明显的左、右舵造型差异。

对于组合拨杆或怀档的布置，则需要工程师了解目标市场当地的使用习惯。

左舵车型中，其灯光功能在组合拨杆左侧，雨刮功能在组合拨杆右侧。

而右舵车型中，地区不同，习惯不同。

例如英国、澳大利亚及新西兰虽然同样使用右舵车型，英国与我国习惯一致，即灯光功能在组合拨杆左侧、雨刮功能在组合拨杆右侧，而在澳大利亚、新西兰，雨刮功能在组合拨杆左侧、灯光功能在组合拨杆右侧。

目前，在所调研的市场中，怀档杆均位于右侧。

2　空调箱本体的布置策略及机械管柱电机干涉
问题的解决方案
空调系统的变更分为发动机舱和乘员舱两部分，其中发动机舱内主要是管路的变化，驾驶室内主要是暖风机、鼓风机、蒸发器及风道设计。

在历史项目中，大多数外形是按照对称设计的，可能会出现风道与管柱电机干涉问题，如图1所示。

本着减少新开件的原则，最佳做法应是在左舵管柱选型时同步右舵布置，选择可以兼顾左、右舵环境的管柱和电机。

左舵管柱选型一般会在项目启动立项前初定。

图2为管柱供应商提供的一些选型件。

左、右舵对于波动率、溃缩、手柄力等设计要求相同。

如果空调工程师无法提供右舵空调箱本体，则布置工程师可以自行对称右舵数据进行空间保护。

最终选择出一款与左、右舵空调箱本体均无干涉的管柱电机形式，如图3所示。

在确定管柱电机与左、右舵空调箱本体均无干涉后，还需要确定其他周边件是否有干涉的可能性。

在该车型中，经排查，其右舵位置与右舵保险丝盒发生干涉。

保险丝盒体积较小，解决该干涉的方案很多，即使涉及新开件，其开发费也远低于管柱电机开发费，这里不再详细赘述。

3　踏板系统布置
右舵ABC 三踏板和歇脚踏板可以根据右舵车
二维假人测试进行布置。

右舵前轮胎包络占用一定油门踏板空间，会导致右舵踏板Y 向空间小于左舵，因此4
个踏板的左移量并不相同。

一般先平移
图1
　右舵风道与管柱电机干涉
图2
　管柱供应商提供的多款管柱图3　与左、右舵空调箱本体均无干涉的管柱电机形式
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第6卷
汽 车 与 新 动 力左舵ABC 三踏板作为初版位置，然后再进行调整。

由表1可以看出，对转向管柱中间轴关于Y 0平面镜像布置。

初定的右舵ABC 三踏板位置可能会存在以下3个问题：① 离合/制动踏板下极限位置与管柱中间轴包络间隙不满足设计要求，甚至干涉，如图4所示；② 加速踏板下极限位置与右前轮罩钣金间隙不满足设计要求；③ 油门踏板下极限位置与轮胎包络的距离不足，如图5所示。

通常踏板及周边环境的初版数据并非最精准的尺寸，布置工程师需要结合历史车型、竞品车型数据库，反复调整及压缩结构尺寸。

通过经验总结，右舵踏板系统关键零部件最小间隙要求见表2。

其中，关于隔音垫局部厚度减薄至7 mm 的要求，需要与噪声-振动-声振粗糙度（NVH ）工程师协商，一般应保障隔音垫大部分厚度在20～30 mm 。

由表2可以看出，布置时需要确认踏板臂弯折极限，调整踏板Y 向位置，踏板面Y 向尺寸、间隙要求见表3。

在调整时，尤其应注意制动踏板右侧到人体中心线的距离，避免制动踏板过于居中，导致顾客满意度下降。

其中，要达到碰撞安全五星级别时歇脚踏板的宽度最窄要求为100 mm 。

若右舵ABC 三踏板与人体关系无法满足表3要求，则考虑左、右舵尺寸同步增大前轮中心与驾驶员脚在油门踏板上踏点的X 向距离（L113）或增大脚踵点（AHP ）与轮心的Z 向距离，以满足ABC 三踏板操作舒适性要求。

最终，该车型右舵踏板布置见表4。

图4　离合/
制动踏板下极限位置干涉
图5　油门踏板下极限位置干涉
表2　右舵关键零部件系统最小间隙
表3　踏板面Y 向尺寸、间隙要求
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第3期马红敏：右舵车型车体架构件的布置与开发
4　整体布置与人机舒适性验证
在完成整体布局后，按照GB/T 17346—1998 《轿车脚踏板的侧向间距》及ECE R35 《关于就脚控制件的布置方面批准车辆的统一规定》要求，对右舵数据进行校核与修正，以及按照各个系统间隙要求对数据进行运动包络及静态间隙检查。

由于右舵踏板系统与左舵踏板系统的差异较大，需要开展人机乘坐模型验证。

邀请不同身高人群评审打分，打分标准见表5。

对乘坐模型进行主观评价是设计阶段最常用的验证手段，可以对数据模拟查漏补缺，以发现某些在数据上难以发现的问题。

在乘坐模型的制作过程中，需要与模型供应商沟通制作方案，准确体现踏板的极限位置，并需要扫描确认模型实物与设计数据相一致。

经过乘坐模型验证评审，参评人员对踏板系统的静态操作舒适性给出的平均分为7.6分，比原左舵踏板系统低0.5分，但仍属于被认可的状态。

将来还会在右舵集成样车（EP）阶段继续开展动态测评。

5　结语
在MPV左、右舵开发中，总结了右舵硬点及架构件的布置方法，涉及空调、车身、内饰、电器多个系统。

优先考虑右舵管柱可能发生的干涉问题，从左舵选型开始同步布置校核左、右舵，节省了右舵管柱电机重新开发和标定的费用；优先考虑到踏板可能遇到的人机问题、架构问题，对踏板系统及周边对手件所需的结构空间尺寸链进行精细化设计，使得右舵踏板的舒适性达到人机预定目标；对右舵目标市场调研，配置了正确的组合拨杆形式。

该MPV右舵车型上车体架构件的布置与开发可为同类车型右舵开发提供参考。

参考文献
［1］陈琦.让欧洲说"真香",中国新能源车企出海底气从何而来?[J].汽车与配件,2023(3):37.［2］许海东.新能源汽车出口潜力巨大[J].汽车纵横,2022(2):3.
表4　验证车型与对标车型踏板Y向尺寸布置
表5　人机乘坐模型验证标准
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