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1、乘用車制動(dòng)踏板空行程的研究
摘要:制動(dòng)踏板感覺是乘用車制動(dòng)性能開發(fā)的一項(xiàng)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(dòng)踏板感覺的評(píng)價(jià)。本文通過對影響制動(dòng)踏板空行程因數(shù)的分析,結(jié)合實(shí)例給出了優(yōu)化制動(dòng)踏板空行程的方法,希望能對整車制動(dòng)性能開發(fā)有所幫助。
關(guān)鍵詞:制動(dòng)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(dòng)性能作為汽車的重要平安性能越來越受到消費(fèi)者關(guān)注。在制動(dòng)性能踏板感評(píng)價(jià)中,踏板空行程作為一項(xiàng)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo),直接影響駕駛員對該車制動(dòng)性能的評(píng)價(jià)。本文結(jié)合實(shí)際案例,通過主觀駕評(píng)、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(dòng)踏板空行程的思路和方法。
2制動(dòng)踏板感覺表述方法
制動(dòng)踏板感覺,簡單說就是制動(dòng)踏板操作〔輸入〕與車輛減速度〔輸出〕之間的關(guān)系,是制動(dòng)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(dòng)踏板感覺包括以下幾個(gè)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(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)速度;5〕車輛減速度。
本文主要通過制動(dòng)踏板行程和制動(dòng)減速度的關(guān)系來研究如何優(yōu)化制動(dòng)踏板空行程。
3踏板空行程的影響因素
影響制動(dòng)踏板空行程的因素有很多,既有在制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)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(dòng)系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)對踏板空行程的影響主要有制動(dòng)踏板杠桿比、制動(dòng)主缸的缸徑、制動(dòng)器輪缸的缸徑、制動(dòng)器摩擦副的效能因素,具體影響過程如圖1:
3.2制動(dòng)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(dòng)主缸總成的空行程、踏板臂與銷軸間隙、制動(dòng)器的盤片間隙、制動(dòng)器摩擦片的壓縮率。具體影響過程如圖2:
3.3制動(dòng)液的壓縮率與制動(dòng)軟管的膨脹率對踏板空行程的影響。
1〕制動(dòng)液的壓縮率主要表達(dá)在液體中的殘留氣體,以及在制動(dòng)液加注時(shí)排氣不好,從而導(dǎo)致制動(dòng)液的高壓縮率。此種情況大多出現(xiàn)在人工加注時(shí),但少數(shù)設(shè)備加注的車輛也會(huì)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(dòng)軟管膨脹率主要表達(dá)在制動(dòng)軟管的低壓膨脹率上,因此設(shè)計(jì)時(shí)盡可能減少制動(dòng)軟管的使用。
4實(shí)例分析
下面結(jié)合筆者工作過程中遇到的實(shí)際案例來介紹制動(dòng)踏板空行程的優(yōu)化方法。
某A0車型主觀駕評(píng)制動(dòng)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(shí)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(shí)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(dòng)小組的討論評(píng)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(shí),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(shí)該車型制動(dòng)器為前盤后鼓,后鼓式制動(dòng)器制動(dòng)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(dòng)主缸總成空行程、前制動(dòng)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(píng)車上單獨(dú)更換優(yōu)化后的真空助力器帶制動(dòng)主缸總成和前制動(dòng)器總
6、成,讓同一批駕評(píng)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(shí)客觀測試在0.1g時(shí)踏板行程較以前短了約3mm左右。
最后驗(yàn)證方案三,同一批駕評(píng)人員在駕評(píng)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(shí)為了便于比照分析,我們對方案三的踏板感曲線也實(shí)車做了測試。
至此,三種優(yōu)化方案已駕評(píng)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(shí)主觀駕評(píng)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(shí)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(jì)算也根本吻合。
5總結(jié)
通過上面的實(shí)際案例不難發(fā)現(xiàn),一套好的制動(dòng)系統(tǒng)匹配方案踏板空行程的主觀駕評(píng),客觀測試及理論計(jì)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(shí)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(dòng)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)及制動(dòng)性能優(yōu)化有所幫助。
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