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汽車(chē)制動(dòng)踏板感匹配方法探討

2024-11-02 08:16:22·  來(lái)源：ATC汽車(chē)底盤(pán)  
　

1 制動(dòng)踏板感定義

駕駛員踩下制動(dòng)踏板，在克服制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)間隙和阻力的同時(shí)通過(guò)真空助力器推動(dòng)制動(dòng)主缸活塞，制動(dòng)主缸產(chǎn)生的高壓油通過(guò)制動(dòng)管路推動(dòng)前、后制動(dòng)器，制動(dòng)摩擦片與制動(dòng)盤(pán)之間產(chǎn)生力矩，使輪胎與路面之間產(chǎn)生摩擦力而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的減速。制動(dòng)過(guò)程中，駕駛員腳上的感覺(jué)，如踏板力大小、踏板行程長(zhǎng)短及車(chē)輛反饋給駕駛員的整體制動(dòng)感覺(jué)即為制動(dòng)踏板感。制動(dòng)踏板感是駕駛員在車(chē)輛制動(dòng)工況下身體感官上的綜合感覺(jué)，由制動(dòng)系統(tǒng)零部件及制動(dòng)系統(tǒng)與整車(chē)的匹配所決定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，踏板力與減速度關(guān)系曲線、踏板行程與減速度關(guān)系曲線是表述和匹配制動(dòng)踏板感的有效方法，一些汽車(chē)企業(yè)也大都采用這兩種關(guān)系曲線進(jìn)行制動(dòng)踏板感匹配，并在進(jìn)行大量對(duì)標(biāo)測(cè)試和分析的基礎(chǔ)上定義了各自的踏板力與減速度關(guān)系曲線、踏板行程與減速度關(guān)系曲線的匹配范圍。

2 制動(dòng)踏板感匹配方法探討

2.1 踏板力與減速度關(guān)系曲線

圖1為踏板力與減速度關(guān)系曲線。從圖1可以看出：踏板力與減速度關(guān)系曲線定義為一個(gè)范圍，規(guī)定了同一減速度下踏板力的上限和下限值。制動(dòng)踏板感的計(jì)算誤差、測(cè)量誤差及客戶使用的主觀性等因素決定了踏板力與減速度關(guān)系曲線需定義在一個(gè)范圍內(nèi)。

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圖1 踏板力與減速度關(guān)系曲線

2.2 踏板行程與減速度關(guān)系曲線

圖2為踏板行程與減速度關(guān)系曲線。從圖2可看出：與踏板力的定義一樣，踏板行程與減速度關(guān)系曲線也定義為一個(gè)范圍，規(guī)定了同一減速度下踏板行程的上限和下限值。

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圖2 踏板行程與減速度關(guān)系曲線

2.3 踏板力與踏板行程關(guān)系曲線

僅以踏板力與減速度關(guān)系曲線、踏板行程與減速度關(guān)系曲線來(lái)表述和匹配制動(dòng)踏板感存在一些缺陷，如圖3、圖4所示，車(chē)型A、B、C、D的踏板力及踏板行程實(shí)測(cè)值均滿足圖1、圖2中的標(biāo)準(zhǔn)范圍，但制動(dòng)踏板感主觀評(píng)價(jià)(采用10分制)得分(見(jiàn)表1)卻差別較大。

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圖3 踏板力與減速度實(shí)測(cè)值

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圖4 踏板行程與減速度實(shí)測(cè)值

表1 制動(dòng)踏板感主觀評(píng)價(jià)結(jié)果

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為弄清楚主觀評(píng)價(jià)的差異性，結(jié)合圖3、圖4，得出踏板力與踏板行程關(guān)系曲線(見(jiàn)圖5)。從圖5可看出：車(chē)型A、B、C、D的曲線走向差別較大，得分較高的車(chē)型A、D的曲線基本趨勢(shì)一致，且踏板行程隨踏板力的變化趨勢(shì)相對(duì)于車(chē)型B、C較緩；車(chē)型B、C在制動(dòng)后段線性較差，且踏板力的變化率相比踏板行程的大，表明制動(dòng)踏板不輕便、線性差，與主觀評(píng)價(jià)結(jié)果一致。

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圖5 踏板力與踏板行程關(guān)系曲線

綜上，踏板力與踏板行程關(guān)系曲線在制動(dòng)踏板感匹配和分析中起到非常重要的參考作用。因此，踏板力與踏板行程關(guān)系曲線應(yīng)與踏板力與減速度關(guān)系曲線、踏板行程與減速度關(guān)系曲線一起作為制動(dòng)踏板感匹配的表述方式。

3 制動(dòng)踏板感匹配要點(diǎn)

對(duì)于制動(dòng)踏板感匹配的常見(jiàn)影響因素，在此不再贅述，僅針對(duì)易被忽略的問(wèn)題提出制動(dòng)踏板感匹配要點(diǎn)。(1) 對(duì)于容易產(chǎn)生制動(dòng)點(diǎn)頭現(xiàn)象的車(chē)輛，可將初始減速度設(shè)置得略低一些，以減小不舒適感。(2) 為實(shí)現(xiàn)制動(dòng)踏板感的輕便性，踏板力需匹配略小些，但也不是越小越好，過(guò)小的踏板力會(huì)使駕駛者的腳部反饋感變差，建議越野車(chē)車(chē)型的初始踏板力不低于18 N。另外，踏板力應(yīng)與踏板行程有較好的匹配關(guān)系。如圖6、圖7所示，某B80A車(chē)型的踏板力和踏板行程都接近標(biāo)準(zhǔn)值，但主觀評(píng)價(jià)得分較高，為7.5分；如圖8所示，該車(chē)型的踏板力與踏板行程關(guān)系曲線與車(chē)型A、D趨勢(shì)基本一致，即踏板力與踏板行程關(guān)系實(shí)現(xiàn)了較好的匹配，可獲得較高分值。

(3) 制動(dòng)踏板感的線性感很重要，而線性感需要各關(guān)鍵零部件如真空助力器、制動(dòng)鉗、軟管總成、制動(dòng)踏板等的剛性來(lái)保證。實(shí)踐證明，貫穿式真空助力器的剛性比非貫穿式真空助力器的好，固定式制動(dòng)鉗的整體剛性比浮動(dòng)式制動(dòng)鉗的好。

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圖6 某B80A車(chē)型的踏板力與減速度關(guān)系曲線

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圖7 某B80A車(chē)型的踏板行程與減速度關(guān)系曲線

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圖8 某B80A車(chē)型的踏板力與踏板行程關(guān)系曲線

(4) 注重采用主觀評(píng)價(jià)方式，有時(shí)從客觀測(cè)試的數(shù)據(jù)看都能滿足設(shè)定的目標(biāo)，但主觀評(píng)價(jià)得分卻不高，如初速度100 km/h下輕踩制動(dòng)踏板的減速感評(píng)價(jià)需采用主觀評(píng)價(jià)方式進(jìn)行。

(5) 車(chē)輛怠速行駛時(shí)，輪邊驅(qū)動(dòng)力對(duì)制動(dòng)踏板感的影響較大，在制動(dòng)踏板感匹配時(shí)要充分考慮該因素，否則可能出現(xiàn)低速制動(dòng)力沉或低速制動(dòng)竄車(chē)問(wèn)題。如圖9所示，相對(duì)于車(chē)型2，車(chē)型1的輪邊驅(qū)動(dòng)力大很多，但車(chē)型1在評(píng)價(jià)過(guò)程中出現(xiàn)了低速制動(dòng)竄車(chē)問(wèn)題。

圖片圖9 輪邊驅(qū)動(dòng)力隨車(chē)速的變化

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)僅以踏板力與減速度關(guān)系曲線、踏板行程與減速度關(guān)系曲線來(lái)表述和匹配制動(dòng)踏板感存在的缺陷，提出將踏板力與踏板行程關(guān)系曲線作為對(duì)制動(dòng)踏板感匹配方法的補(bǔ)充，并對(duì)一些容易被忽略的問(wèn)題提出制動(dòng)踏板感匹配建議，為制動(dòng)踏板感匹配設(shè)計(jì)提供參考。
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