一款SUV車型制動踏板感覺調(diào)校

由冰全，曲景琳，張紅飛

（華晨汽車工程研究院，遼寧 沈陽 110141）

一款SUV車型制動踏板感覺調(diào)校

由冰全，曲景琳，張紅飛

（華晨汽車工程研究院，遼寧 沈陽 110141）

制動踏板感覺影響車輛駕駛舒適性和駕駛員對制動過程的信心，進(jìn)而影響制動安全，文章通過液壓制動系統(tǒng)的仿真分析、主觀評價(jià)和客觀測試，介紹了一款液壓制動系統(tǒng)SUV車型制動踏板感覺調(diào)校過程。

踏板感覺

CLC NO.: U467.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)19-136-03

前言

現(xiàn)代汽車不斷發(fā)展，客戶對汽車舒適性要求越來越高，社會調(diào)查反饋，對汽車踏板感覺方面反映最多的問題主要有制動踏板力輕，踏板行程長，減速度增加的不明顯，制動過程信心不足等。

制動踏板感覺是駕駛員在車輛制動工況下身體感官上的綜合感覺，由制動系統(tǒng)零部件以及制動系統(tǒng)與整車匹配所決定的。而在這個(gè)過程中，制動踏板機(jī)構(gòu)通過踏板力及踏板行程傳遞給駕駛員的反饋尤為重要。我們主要是通過踏板力與制動減速度的關(guān)系、踏板行程與制動減速度的關(guān)系評價(jià)踏板感覺的優(yōu)劣。

針對某款SVU車型在主觀評審過程中，提出的制動踏板感覺差的問題，進(jìn)行測試分析、踏板感覺調(diào)校、最終確定方案。

1 測試及分析

1.1 客觀測試

針對上述提出的問題，對樣車進(jìn)行了踏板感覺客觀測試，采用VBOX數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)設(shè)備（如下圖1~5所示），車輛加速行駛至80km/h，將擋位掛入空擋，以100N/s速率踩踏制動踏板使車輛減速度達(dá)到最大，記錄踏板力、踏板行程及減速度（不同主機(jī)廠測試方法會略有差異）。測試結(jié)果如圖6、圖7所示，同時(shí)圖6、圖7中給出目標(biāo)曲線（競品車測試結(jié)果，認(rèn)為踏板感覺較好）。

圖1 VBOX主機(jī)

圖2 踏板力及觸發(fā)傳感器

圖3 踏板行程傳感器

圖4 減速度傳感器

圖5 GPS

圖6 踏板行程-減速度

圖7 踏板力-減速度

1.2 分析說明

通過對圖6、圖7測試結(jié)果對比目標(biāo)曲線分析發(fā)現(xiàn)，存在三個(gè)問題，分別為踏板行程長、減速度變化較緩慢、后期踏板力小三個(gè)問題。

1.3 制動踏板感覺影響因素

通過制動系統(tǒng)仿真分析，結(jié)合制動客觀測試，在獲得了一系列液壓制動系統(tǒng)的踏板特性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了以下影響制動踏板感覺的因素。

1）制動系統(tǒng)效能：制動系統(tǒng)的匹配設(shè)計(jì)是獲得后續(xù)車輛良好的制動踏板感覺的基礎(chǔ)，只有總體制動效能滿足使用要求，才能獲得良好的制動踏板感覺。這里包括前后制動鉗缸徑、制動器有效半徑、摩擦片摩擦系數(shù)、制動主缸缸徑與行程、真空助力器助力比、制動踏板杠桿比等的良好匹配設(shè)計(jì)。

2）真空助力器的特性參數(shù)：真空助力器的關(guān)鍵參數(shù)是影響踏板感覺的重要因素，通過更改助力器的助力比可以改變同樣制動減速度的踏板力，優(yōu)化踏板感覺，通過改變助力器的始動力、跳躍值，可以優(yōu)化制動系統(tǒng)反應(yīng)速度和初始踏板力。

3）系統(tǒng)的空行程及變形量：制動系統(tǒng)的空行程及在受力下變形量會影響制動踏板感覺?？招谐贪ㄌぐ迮c助力器連接的間隙、主缸和助力器的空行程、摩擦片與制動盤（鼓）的間隙等。系統(tǒng)變形包括踏板、防火墻、助力器在受力下的變形量，制動主缸、制動軟管、制動輪缸在建壓下的膨脹量，制動鉗的剛度，摩擦片的壓縮量等。

2 制動踏板感覺調(diào)校

根據(jù)踏板感覺調(diào)校經(jīng)驗(yàn)，首先優(yōu)化行程，再優(yōu)化踏板力；依據(jù)制動踏板感覺影響因素，本著改動小、周期短、費(fèi)用低的原則進(jìn)行踏板感覺調(diào)校。

2.1 制動踏板行程優(yōu)化

鑒于同樣減速度需要的踏板行程長，優(yōu)化方案為：通過系統(tǒng)仿真分析將主缸缸徑23.81mm更改為25.4mm；減小前制動鉗的壓力容積（如圖8，減小摩擦片的壓縮量）。

通過以上更改，制動踏板感覺測試結(jié)果如圖9、圖10。

圖8 前制動鉗壓力容積

圖9 踏板行程-減速度

2.2 制動踏板力優(yōu)化

圖9 顯示踏板行程與減速度曲線已經(jīng)達(dá)到目標(biāo)值，接下來優(yōu)化踏板力，鑒于圖10中顯示，表明前期制動減速度較小、后期踏板力小優(yōu)化方案為：更改真空助力特性，圖11為原始狀態(tài)真空助力器特性曲線，跳躍值為8bar，始動力為75N，助力比為9；通過系統(tǒng)仿真分析為提高前期減速度將跳躍值改為20bar，為增加后期制動踏板力將助力比改為6。

通過助力器特性更改，制動踏板感覺測試結(jié)果如圖12。

圖11 真空助力器特性曲線

圖12 踏板力-減速度

2.3 主觀評審

圖12 顯示踏板力與減速度曲線也已經(jīng)達(dá)到目標(biāo)值，針對對踏板行程和踏板力的優(yōu)化，組織主觀評審，評審結(jié)果最終認(rèn)可該方案，認(rèn)為是一種較好的制動踏板感覺。

3 結(jié)束語

制動踏板感覺是車輛制動性能的重要組成部分，直接影響車輛的駕駛舒適性和安全性，影響到駕駛員的制動操作及信心。通過上面的分析及驗(yàn)證，最終調(diào)校了一款滿足客戶要求的制動踏板感覺，使該SUV車型更適合市場的需求。

[1] 余志生.汽車?yán)碚?北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2009.3.

[2] 陳家瑞.汽車構(gòu)造.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007. 01.

[3] 方泳龍.汽車制動理論與設(shè)計(jì).北京:國防工業(yè)出版社,.2005.1.

[4] 王望予.汽車設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.8.

A SUV brake pedal feel adjustment

You Bingquan, Qu Jinglin, Zhang Hongfei
( Brilliance Automobile Engineering Research Institute, Liaoning Shenyang 110141 )

Brake pedal feeling influence vehicle driving comfort and driver confidence in the braking process, thereby affecting the braking safety, the hydraulic braking system of theoretical analysis, subjective evaluation and objective testing,introduces a hydraulic braking system of SUV vehicle brake pedal feeling adjustment process.

Pedal feel

U467.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7988 (2017)19-136-03

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.19.045

由冰全，學(xué)士，工程師，就職于華晨汽車工程研究院、主要從事制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)及調(diào)校工作。