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1、乘用車制動踏板空行程的研究 摘要：制動踏板感覺是乘用車制動性能開發(fā)的一項重要指標(biāo)，直接影響車輛駕駛的平安性和舒適性，而踏板空行程又直接影響駕駛員對車輛制動踏板感覺的評價。本文通過對影響制動踏板空行程因數(shù)的分析，結(jié)合實例給出了優(yōu)化制動踏板空行程的方法，希望能對整車制動性能開發(fā)有所幫助。 關(guān)鍵詞：制動踏板感覺;空行程;減速度 1前言 隨著汽車在人們生活中的普及，大家對汽車產(chǎn)品性能的要求也越來越高，制動性能作為汽車的重要平安性能越來越受到消費者關(guān)注。在制動性能踏板感評價中，踏板空行程作為一項重要的評價指標(biāo)，直接影響駕駛員對該車制動性能的評價。本文結(jié)合實際案例，通過主觀駕評、客觀測試，對所得

2、的數(shù)據(jù)進(jìn)行比照分析，提出了改善整車制動踏板空行程的思路和方法。 2制動踏板感覺表述方法 制動踏板感覺，簡單說就是制動踏板操作〔輸入〕與車輛減速度〔輸出〕之間的關(guān)系，是制動系統(tǒng)各零部件裝車后，在整車上綜合性能的表達(dá)。通常認(rèn)為，制動踏板感覺包括以下幾個局部：1〕踏板力;2〕踏板行程;3〕踏板阻尼和回位滯后;4〕車輛制動系統(tǒng)響應(yīng)速度;5〕車輛減速度。 本文主要通過制動踏板行程和制動減速度的關(guān)系來研究如何優(yōu)化制動踏板空行程。 3踏板空行程的影響因素 影響制動踏板空行程的因素有很多，既有在制動系統(tǒng)設(shè)計之初系統(tǒng)匹配方面的因素，也有各零部件自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的因素，同時還有傳導(dǎo)路徑及傳導(dǎo)介質(zhì)的影響。下面

3、我們針對這些原因一一分析。 3.1制動系統(tǒng)匹配設(shè)計對踏板空行程的影響主要有制動踏板杠桿比、制動主缸的缸徑、制動器輪缸的缸徑、制動器摩擦副的效能因素，具體影響過程如圖1： 3.2制動系統(tǒng)各零部件裝配間隙及零部件自身空行程對踏板空行程的影響主要有：真空助力器帶帶制動主缸總成的空行程、踏板臂與銷軸間隙、制動器的盤片間隙、制動器摩擦片的壓縮率。具體影響過程如圖2： 3.3制動液的壓縮率與制動軟管的膨脹率對踏板空行程的影響。 1〕制動液的壓縮率主要表達(dá)在液體中的殘留氣體，以及在制動液加注時排氣不好，從而導(dǎo)致制動液的高壓縮率。此種情況大多出現(xiàn)在人工加注時，但少數(shù)設(shè)備加注的車輛也會有加注排氣不好的情

4、況。筆者在主機(jī)廠工作多年，這兩種情況均遇到不少案例，特別需要引起重視。 2〕制動軟管膨脹率主要表達(dá)在制動軟管的低壓膨脹率上，因此設(shè)計時盡可能減少制動軟管的使用。 4實例分析 下面結(jié)合筆者工作過程中遇到的實際案例來介紹制動踏板空行程的優(yōu)化方法。 某A0車型主觀駕評制動踏板初始空行程偏大，不能接受。為能更準(zhǔn)確的研究問題，同時為分析問題和解決問題提供數(shù)據(jù)支持，在工程組的大力支持下，我們借用相關(guān)設(shè)備對整車踏板感做了相關(guān)數(shù)據(jù)采集工作。數(shù)據(jù)采集設(shè)備如表1所示。 實車測試踏板行程與減速度的關(guān)系如圖3所示： 方案制定 為使此次踏板空行程的優(yōu)化效果比照更加清晰明確，通過制動小組的討論評審，最終

5、確定了本工程踏板空行程的優(yōu)化目標(biāo)。 優(yōu)化目標(biāo)：0.1g減速度時，踏板的行程在13mm-18mm。 因該車處于即將量產(chǎn)階段，摩擦片已匹配開發(fā)完成，且摩擦片壓縮率優(yōu)化空間已很小，同時該車型制動器為前盤后鼓，后鼓式制動器制動分泵缸徑較小，蹄片與鼓的間隙已較小，優(yōu)化空間不大。故本次踏板空行程優(yōu)化主要從真空助力器帶制動主缸總成空行程、前制動器盤片間隙及踏板臂與銷軸間隙方面著手。為此做了相關(guān)優(yōu)化方案如表2： 為便于問題分析，同時在方案確定后能鎖定最終的參數(shù)，我們對關(guān)鍵零部件實驗前后的相關(guān)參數(shù)也進(jìn)行了測量，優(yōu)化前后比照數(shù)據(jù)如表3： 在原駕評車上單獨更換優(yōu)化后的真空助力器帶制動主缸總成和前制動器總

6、成，讓同一批駕評人員再次試駕該車，主觀感受較以前有改善，但還是稍微偏大，要求繼續(xù)優(yōu)化。同時客觀測試在0.1g時踏板行程較以前短了約3mm左右。 最后驗證方案三，同一批駕評人員在駕評了更換方案三的樣件后，一致認(rèn)為方案三的踏板空行程優(yōu)化效果最明顯，這種狀態(tài)下的空行程踏板空行程能接受。同時為了便于比照分析，我們對方案三的踏板感曲線也實車做了測試。 至此，三種優(yōu)化方案已駕評測試完畢，我們將原樣車踏板感曲線與三種優(yōu)化方案踏板感曲線放同一坐標(biāo)下比照分析，得到踏板行程與減速度的關(guān)系如圖4所示： 通過數(shù)據(jù)比照不難發(fā)現(xiàn)，方案三的踏板空行程優(yōu)化效果顯著，同時主觀駕評與客觀測試根本相符。取0.1g減速度下的踏

7、板行程比照，方案三的踏板行程在0.1g減速度下時由原來的23.1mm減少到了16.3mm，優(yōu)化前后兩者相差約6.8mm，該測試值與理論計算也根本吻合。 5總結(jié) 通過上面的實際案例不難發(fā)現(xiàn)，一套好的制動系統(tǒng)匹配方案踏板空行程的主觀駕評，客觀測試及理論計算，三者有較好的關(guān)聯(lián)性。通過對此三者的分析，無論是解決現(xiàn)有車型的踏板感問題，還是新開發(fā)車型的性能目標(biāo)，都有重大的參考和指導(dǎo)意義。本文從理論出發(fā)，并結(jié)合實際案例，對整車踏板空行程進(jìn)行的優(yōu)化，希望對我們后續(xù)制動系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計及制動性能優(yōu)化有所幫助。 參考文獻(xiàn)： 【1】方泳龍.制動理論與設(shè)計[M].北京：國防工業(yè)出版社，2021. 【2】吳勛，汽車制動踏板行程的研究與案例分析[J]，設(shè)計研究，2021，〔24〕，199-221. 【3】高鳴曉，乘用車制動踏板感研究[J]，農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2021，〔11〕，53-56.