轎車制動(dòng)踏板感影響因素分析及優(yōu)化措施

王軍+魏紅濤

摘 要：經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高極大地刺激了民眾對(duì)于車輛的消費(fèi)熱情。近些年來，我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量呈直線上升態(tài)勢(shì)，隨著車輛保有量的上升，隨之而來的車輛安全問題也引起了人們的極大關(guān)注。車輛制動(dòng)系統(tǒng)是車輛行駛安全的重要保證，在車輛制動(dòng)系統(tǒng)中制動(dòng)踏板感覺對(duì)于車輛駕駛的舒適性、安全性有著極為重要的影響。本文在做好對(duì)于轎車液壓制動(dòng)系統(tǒng)中影響轎車踏板感因素分析的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好轎車踏板感的改善方法進(jìn)行了分析闡述。

關(guān)鍵詞：制動(dòng)系統(tǒng)；轎車踏板感；影響因素；改善

中圖分類號(hào)：U463 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

車輛的制動(dòng)性是車輛駕駛安全性的一個(gè)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，在車輛制動(dòng)性評(píng)價(jià)中轎車踏板感是其中一個(gè)重要的評(píng)價(jià)方向。根據(jù)相關(guān)研究表明，在對(duì)于轎車踏板感的反映中主要集中在制動(dòng)力不足、制動(dòng)偏軟、剎車靈敏度不足等的問題。為做好對(duì)于轎車踏板感的改善，應(yīng)當(dāng)在總結(jié)分析影響轎車踏板感的各影響因素的基礎(chǔ)上，通過細(xì)致的理論分析和數(shù)據(jù)對(duì)比以便找出合理的改善方法。

1.轎車踏板感影響因素分析

1.1 何為轎車制動(dòng)踏板感

在轎車液壓制動(dòng)系統(tǒng)中，剎車踏板通過杠桿機(jī)構(gòu)與真空助力器及制動(dòng)主缸連接在一起構(gòu)成了轎車制動(dòng)系統(tǒng)。在進(jìn)行轎車制動(dòng)時(shí)，駕駛員在踩下制動(dòng)踏板的過程中在克服制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)間隙和阻力的同時(shí)帶動(dòng)真空助力器來對(duì)制動(dòng)主缸進(jìn)行控制，使得管路油壓升高推動(dòng)制動(dòng)分泵，從而使得摩擦片與制動(dòng)盤之間產(chǎn)生制動(dòng)力矩，以使得輪胎與路面之間的摩擦力增大進(jìn)而實(shí)現(xiàn)轎車的減速。在這一整套的制動(dòng)控制中，駕駛員踩踏轎車制動(dòng)踏板時(shí)所獲得車制動(dòng)踏板位移和踏板力所形成的感覺再加上轎車在制動(dòng)的過程中車輛的制動(dòng)減速、車輛的運(yùn)行動(dòng)態(tài)等共同構(gòu)成了轎車制動(dòng)踏板感覺。

1.2 影響轎車制動(dòng)踏板感的因素分析

在轎車液壓制動(dòng)系統(tǒng)中對(duì)于轎車制動(dòng)踏板感的影響因素有以下幾個(gè)方面的：

（1）轎車制動(dòng)系統(tǒng)效能，在轎車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)做好轎車制動(dòng)系統(tǒng)的匹配設(shè)計(jì)，只有當(dāng)轎車的總體制動(dòng)效能滿足車輛的制動(dòng)需要后才能使得轎車具有良好的制動(dòng)踏板感。為獲得良好的轎車制動(dòng)性能需要確保車輛總體制動(dòng)系統(tǒng)的匹配設(shè)計(jì)。

（2）真空度影響，轎車制動(dòng)系統(tǒng)中，真空助力器的真空度會(huì)對(duì)轎車制動(dòng)踏板感產(chǎn)生重要的影響，真空助力器只有在其具有良好的真空度的條件下才能發(fā)揮出良好的制動(dòng)性能，現(xiàn)今一些發(fā)動(dòng)機(jī)由于設(shè)計(jì)缺陷或是其他一些原因，使得其無(wú)法提供轎車制動(dòng)系統(tǒng)所需要的真空源，從而影響到轎車制動(dòng)踏板感。此外，真空助力器所具有的一些關(guān)鍵參數(shù)也是影響轎車制動(dòng)踏板感的重要影響因素。

（3）轎車制動(dòng)系統(tǒng)中較長(zhǎng)的制動(dòng)行程及變形量也會(huì)對(duì)轎車制動(dòng)踏板感造成極大的影響。

2.做好對(duì)于轎車制動(dòng)踏板感的優(yōu)化

做好轎車制動(dòng)踏板感的優(yōu)化首先需要找出影響制動(dòng)踏板感的影響因素，并在對(duì)影響因素進(jìn)行試驗(yàn)的基礎(chǔ)上采取一定的措施對(duì)影響因素進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化以降低其對(duì)制動(dòng)踏板感的影響。通過對(duì)轎車制動(dòng)踏板力、轎車制動(dòng)踏板行程與車輛速度降低的關(guān)系進(jìn)行研究后表明，當(dāng)車輛制動(dòng)行程滿足制動(dòng)需求的條件時(shí)（如轎車制動(dòng)踏板力低于踏板力的下限要求）會(huì)使得轎車在制動(dòng)的過程中需要使用更大的踏板力，從而使得駕駛員在駕駛的過程中感覺到制動(dòng)偏軟。為改善轎車制動(dòng)踏板感可以通過對(duì)轎車的制動(dòng)效能進(jìn)行。對(duì)于轎車整體制動(dòng)效能的優(yōu)化可以采用以下的優(yōu)化方案：增大轎車前卡鉗缸徑的同時(shí)增加轎車前制動(dòng)的有效半徑，在上述改動(dòng)下為使得前、后制動(dòng)器能夠進(jìn)行有效匹配，應(yīng)當(dāng)對(duì)車輛的后制動(dòng)的有效半徑也進(jìn)行提升。采用上述優(yōu)化方案對(duì)車輛制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改動(dòng)后，改動(dòng)后盡管轎車的制動(dòng)踏板行程并未有明顯的變化，但是轎車制動(dòng)踏板力則有著明顯的改善，相較于原先轎車制動(dòng)時(shí)所踩踏板所需要的力有著明顯的降低。除了采用提高轎車制動(dòng)效能的方式外，也可以通過采用優(yōu)化真空助力器參數(shù)的方式來對(duì)轎車制動(dòng)踏板感進(jìn)行改善優(yōu)化，在對(duì)真空助力器進(jìn)行改進(jìn)的過程中通過對(duì)真空助力器的助力比進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化可以在確保輸入力平穩(wěn)的條件下提高真空助力器的輸出壓力，這意味著能夠在不改變轎車制動(dòng)踏板力的情況下提高轎車制動(dòng)系統(tǒng)管路的壓力，從而使得轎車能夠以更快的速度實(shí)現(xiàn)減速。除了調(diào)節(jié)真空助力器的助力比外，還可以通過調(diào)整真空助力器的始動(dòng)力和跳躍值的方式來調(diào)整轎車制動(dòng)踏板感，在這一調(diào)整的過程中通過對(duì)轎車制動(dòng)的始動(dòng)力進(jìn)行降低可以有效地降低轎車制動(dòng)初期的踏板力，從而使得轎車制動(dòng)初期的踏板感得到有效的提升，從而為后期的轎車制動(dòng)踏板感打下了良好的基礎(chǔ)。通過對(duì)試驗(yàn)車輛的制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算分析后并結(jié)合現(xiàn)今轎車真空助力器所能達(dá)到的制造能力，對(duì)于真空助力器的始動(dòng)力控制在40N～70N的區(qū)間范圍內(nèi)較為適宜。通過提高跳躍值可以提高油管管路初始的管路壓力，從而為轎車在制動(dòng)時(shí)所能獲得的初始制動(dòng)減速打下良好的基礎(chǔ)，從而有效地對(duì)轎車制動(dòng)踏板感進(jìn)行改善優(yōu)化，但是對(duì)于跳躍值的提高有一定的區(qū)間范圍，如超過這一范圍將會(huì)在轎車制動(dòng)踏板感上形成制動(dòng)兩段感，從而使得在踩踏制動(dòng)踏板對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng)的前期減速度過高容易形成不好的控制踏板感，通過研究實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于跳躍值將其控制在17～23bar的區(qū)間范圍內(nèi)容易得到較好的轎車制動(dòng)踏板感。在對(duì)踏板力與車輛的減速曲線進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上通過對(duì)車輛真空助力器的助力比由原先的6.0升高至7.5，將始動(dòng)力控制在40N～70N的區(qū)間范圍內(nèi)并將真空器的跳躍值控制在17～21bar的范圍內(nèi)后對(duì)轎車制動(dòng)踏板感的進(jìn)行試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，完成了對(duì)于車輛真空助力器關(guān)鍵參數(shù)的調(diào)整后，轎車的制動(dòng)踏板行程相較于原來并未有變化，而轎車制動(dòng)踏板力則呈現(xiàn)出表好的趨勢(shì)，且之一變化趨勢(shì)較為明顯，盡管這一變化趨勢(shì)并未有調(diào)整轎車制動(dòng)效能方案明顯但是在同等制動(dòng)減速條件下轎車所需要的轎車制動(dòng)踏板力也有著明顯的降低，相較于改進(jìn)之前轎車制動(dòng)踏板感有著明顯的提升。除了上述兩個(gè)對(duì)于轎車制動(dòng)踏板感的優(yōu)化方案外，還可以通過對(duì)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)真空度、踏板與防火墻的剛度以及真空助力器的剛度等的措施來做好對(duì)于轎車制動(dòng)踏板感的改善優(yōu)化。但是在采用何種優(yōu)化方式時(shí)需要注意的是一些對(duì)于轎車制動(dòng)踏板感的改善優(yōu)化方案盡管能夠取得較為良好的轎車制動(dòng)踏板感，但是其在其他諸如轎車車輛磨損、零配件的使用壽命降低以及車輛維保成本等方面都有所提高，從而影響了車輛的整體性使用效果。因此在采用何種轎車制動(dòng)踏板感優(yōu)化方案是需要從整體性方面進(jìn)行綜合考慮平衡以確保轎車制動(dòng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定。

結(jié)語(yǔ)

轎車制動(dòng)系統(tǒng)是車輛安全的重要保障，因此，需要對(duì)轎車制動(dòng)系統(tǒng)引起足夠的重視，轎車制動(dòng)踏板感是轎車制動(dòng)系統(tǒng)中的重要組成部分，其對(duì)于轎車行駛的舒適性與安全性有著極為重要的影響。本文在分析了對(duì)于轎車制動(dòng)踏板感各影響因素的基礎(chǔ)上對(duì)如何采取相應(yīng)的措施來做好轎車制動(dòng)踏板感的改善優(yōu)化進(jìn)行了分析闡述，以便使得車輛能夠獲得更好的轎車制動(dòng)踏板感。

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