01、前言

本文通過解析純電動汽車低速行駛時(shí)制動系統(tǒng)的NVH問題，探討了ESC總成壓力脈動激勵(lì)引發(fā)制動踏板抖動及異常噪聲的潛在機(jī)制。針對此問題，本文提出了改善與優(yōu)化方案，并通過改進(jìn)制動能量回收策略進(jìn)行了實(shí)車測試，最后驗(yàn)證方案的有效性。

02、電液復(fù)合制動系統(tǒng)方案

03、整車狀態(tài)的振動噪聲測試分析

根據(jù)以上各個(gè)振動位置時(shí)域測試結(jié)果，通過對各測點(diǎn)振動信號時(shí)域特征分析和音頻回放對比，并結(jié)合主/客觀評價(jià)的辨識，可以準(zhǔn)確地識別出各通道振動噪聲信號的瞬時(shí)過程，以及波形特征和幅值水平等。通過數(shù)據(jù)分析可以看到：

(1) 低速行駛時(shí)，由于路面激勵(lì)和制動操作產(chǎn)生的背景噪聲較大，車內(nèi)麥克風(fēng)測量的聲壓信噪比較低，導(dǎo)致聲音通道的脈沖特征不明顯。

(2) 在車輛快速制動過程中，制動系統(tǒng)的各主要部件均存在約0.5秒的明顯振動脈沖特征區(qū)間，該區(qū)間與踏板抖動的時(shí)間范圍相吻合。

2、關(guān)鍵因素分析

根據(jù)整車測試結(jié)果的分析與原因推測，采取以下措施來排查與驗(yàn)證傳遞路徑的潛在影響因素：在綜合性能試驗(yàn)場的瀝青光滑高附路面上，駕駛員多次重復(fù)操作車輛D檔低速行駛制動過程，并主觀評價(jià)車內(nèi)振動噪聲情況。我們通過隔離或擾動EHB制動系統(tǒng)與車身鈑金的搭接方式來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)論證和主觀評價(jià)對比，可以發(fā)現(xiàn)以下擾動方式并未使制動踏板振動和異響現(xiàn)象發(fā)生明顯變化：完全拆除ESC總成與前縱梁的連接螺栓，隔斷液壓管路與車身側(cè)的全部搭接點(diǎn)；在電動助力系統(tǒng)與前圍板之間增加隔振橡膠；在前圍板上直接黏接金屬質(zhì)量塊。

然而，當(dāng)我們將制動主缸的兩根液壓連接金屬管更換為橡膠軟管后，制動過程中的異常振動噪聲問題有所改善。此外，在重新加注制動液時(shí)，管路內(nèi)的真空度也顯著影響了該問題的主觀感知水平。這些擾動試驗(yàn)進(jìn)一步表明，控制制動液壓伺服系統(tǒng)的壓力脈動是解決踏板抖動和異響問題的關(guān)鍵因素。

04、潛在原因分析與解決方案

HUC液壓控制單元主要由電機(jī)、柱塞泵、壓力傳感器、電控單元、閥體和電磁閥等部件構(gòu)成。如圖所示，它通過直流電機(jī)的偏心軸驅(qū)動柱塞泵和電磁閥，實(shí)現(xiàn)高速開關(guān)運(yùn)動，從而輸出并控制各個(gè)通道的制動壓力。然而，這一過程也常導(dǎo)致液壓系統(tǒng)產(chǎn)生振動和噪聲問題。

式中：d 為柱塞直徑，e 為電機(jī)偏心軸距離，θ 為偏心輪轉(zhuǎn)動角度，N 為電機(jī)轉(zhuǎn)速。由上式可知，泵油流量脈動與電機(jī)轉(zhuǎn)速和偏心距設(shè)計(jì)存在直接關(guān)系。

柱塞泵和電磁閥是HCU單元的關(guān)鍵部件，其瞬時(shí)動力學(xué)特性直接影響整車ESC制動液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)。然而，這些液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵器件在車型搭載應(yīng)用前，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能控制算法便已確定。在實(shí)際的車型項(xiàng)目制動系統(tǒng)工程集成開發(fā)過程中，通常需要從整車NVH性能問題著手，進(jìn)行深入的具體分析，以尋求既有效又低成本的優(yōu)化方案。

2、潛在原因分析

由于ESC系統(tǒng)常涉及零部件供應(yīng)商的核心技術(shù)，因此無法直接同步采集電液系統(tǒng)的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)參數(shù)。但基于整車試驗(yàn)測試分析與路徑排查的結(jié)果，我們初步推測，ESC總成HCU系統(tǒng)的壓力脈動激勵(lì)是該車型制動踏板抖動與異響問題的主要原因。

在車輛低速行駛并進(jìn)行中度制動時(shí)，CRBS系統(tǒng)會協(xié)調(diào)控制，分配驅(qū)動電機(jī)的能量回收與ESC液壓制動力，同時(shí)確保制動踏板感的一致性。當(dāng)駕駛員快速踩下制動踏板請求制動時(shí)，ESC總成通常會優(yōu)先考慮驅(qū)動電機(jī)回收制動能量，剩余制動力需求則由液壓制動系統(tǒng)補(bǔ)充。由于制動踏板和制動主缸是非解耦連接，主缸內(nèi)的制動液會被活塞推動，并暫時(shí)存儲在ESC總成的蓄能器中。此時(shí)，保持踏板感的作用力由電子制動助力器提供補(bǔ)償。若制動請求保持不變，當(dāng)車速降低導(dǎo)致能量回收扭矩能力降低，或出現(xiàn)其他不穩(wěn)定工況（如ABS觸發(fā)、減速度過大等）時(shí)，驅(qū)動電機(jī)的能量回收功能需退出。如圖所示，為了保證車輛的減速度不降低，ESC總成會主動增加液壓制動力，HCU系統(tǒng)工作產(chǎn)生流體慣量引起的水錘效應(yīng)激勵(lì)，導(dǎo)致對制動管路的流體沖擊，并通過耦合機(jī)構(gòu)傳遞到制動踏板，產(chǎn)生踏板抖動感和異常噪聲問題。

05、結(jié)語