某SUV制動舒適性改進分析

郭朋新 郝之凱

摘?要：隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，人們對汽車制動性的要求不僅僅局限在基礎性能方面，同時對制動過程的舒適性有了新的要求。本文以某SUV車型制動舒適性能提升的實際案例為基礎，從制動踏板力和制動過程的建壓速度方面出發(fā)，闡述了制動舒適性提升的過程與方法，僅供設計人員參考。

關(guān)鍵詞：制動性;舒適性;踏板力;建壓速度;

Improvement?and?Analysis?on?the?Brake?Comfortableness?of?One?SUV

Haozhikai?Shenhaiyan

071000?Great?Wall?Motor?Company?Limited，HeiBei?BaoDing

Abstract：With?the?development?of?automobile?industry?，?people?not?only?have?requirements?on?the?restricted?aspect?of?foundation?performance?about?the?brake?performance，?but?also?have?new?requirements?on?the?comfortableness?during?the?process?of?braking.?This?article?is?based?on?a?fact?case?of?one?SUV`s?improvement?on??brake?comfortableness.?Setting?up?from?the?aspects?of?brake?pedal?force?and?pressure-build?speed?during?brake?process，?it?explains?the?method?and?process?to?improve?the?brake?comfortableness，?only?provided?to?be?consulted?by?designer.

Key?words：?brake?performance;comfortableness;pedal?force;pressure-build?speed

前言

隨著汽車不斷融入現(xiàn)代人們?nèi)粘Ｉ睿囈巡辉谑呛唵蔚倪\輸工具，人們對它安全性、舒適性要求日益提高。制動性是汽車的主要安全性能之一，制動性直接關(guān)系到交通安全，重大交通事故往往與制動距離太長、緊急制動發(fā)生側(cè)滑等情況有關(guān)。但隨著人們對汽車認識的加深，人們對汽車制動性的要求不僅僅局限在基礎性能方面，同時對制動過程中的舒適性有了更高的要求，例如：制動踏板力、制動過程中建壓速度等。【1】

目前世界各國乘用車制動踏板力要求見表1，標準中只規(guī)定了踏板力的限值，但在制動過程中的踏板力和建壓速度卻是空白，而該方面的要求卻體現(xiàn)了制動過程中的舒適性。

項目

中國GB7258-2012

歐洲71/320/EEC

中國GB7258-2012

美國FMVSS?135

踏板力

<400N（空載）

<500N

<500N（滿載）

65～500N

表1：各市場法規(guī)踏板力門限值【2】【3】【4】

1.某SUV制動踏板力改進及試驗分析

1.1背景介紹

通過對SUV-A車與標桿車BWM_X3制動舒適性評價，一致反映SUV-A制動舒適性差，會引起客戶不滿。為此，我們在充分地磨合制動系統(tǒng)后，對SUV-A的制動系統(tǒng)進行動靜態(tài)性能全面測試，同時測量標桿車BWM_X3的全制動性能，通過曲線對比，得出結(jié)論如下：

①制動踏板操作力偏軟;②制動行程偏長;③建壓速度偏慢。

理論原因分析：造成以上現(xiàn)象主要有：制動主缸缸徑小、制動卡鉗需液量大、真空助力器始動力小，制動踏板杠桿比大;

1.2第一次改進及試驗分析

基于理論分析，我們首先調(diào)整制動主缸缸徑，由25.4mm調(diào)整到27mm，同時調(diào)整卡鉗需液量及卡鉗剛度，選取兩臺試驗車進行試驗。

將相關(guān)測試設備安裝在車上并將信號調(diào)試正常，保證各相關(guān)信號真實可信且能被記錄;完成以上準備工作后進行制動系統(tǒng)動靜態(tài)性能測試。溫度：25～32℃;風速：<3?級;道路：干燥水泥路面。取得數(shù)據(jù)后與對標車、未更改前的數(shù)據(jù)進行對比。結(jié)果如圖1、圖2、圖3中GWM_test1和GWM_test2曲線。

1.2.1客觀試驗結(jié)果：

（1）將GWM_test2靜態(tài)性能測試數(shù)據(jù)與GWM_test1的測試結(jié)果進行對比發(fā)現(xiàn)：

制動踏板力-主缸壓力曲線存在差異;

制動踏板力-制動踏板行程曲線存在差異。

（2）將GWM_test2動態(tài)性能測試數(shù)據(jù)與GWM_test1的測試結(jié)果進行對比發(fā)現(xiàn)：

減速度-制動踏板力曲線存在差異;

制動踏板行程-制動踏板力曲線存在差異;

制動踏板行程-減速度曲線存在差異（如圖3）。

1.2.2主觀評價結(jié)果：

（1）制動踏板操作力偏軟;

（2）制動行程偏長。

1.2.3原因分析：

造成以上結(jié)果的可能原因如下：

（1）制動系統(tǒng)排氣不徹底，制動管路里有殘留空氣;

（2）帶主缸真空助力器存在性能差異（靜態(tài)性能圖里能發(fā)現(xiàn)）;

（3）制動卡鉗的性能一致性不好，兩輛車的制動卡鉗需液量和剛度不一致。

同時我們發(fā)現(xiàn)GWM_test1車輛搭載供應商A真空助力器，而GWM_test2測試車輛搭載供應商B真空助力器。

1.3?第二次改進及試驗分析

根據(jù)第一次的分析我們準備再進行試驗驗證，分別按要求準備試驗車并進行編號：

SUV_A第二次試驗測試內(nèi)容及車輛配置情況

No?序列號

測試內(nèi)容

制動踏板杠桿比

帶主缸真空助力器

GWM_test2.1

動靜態(tài)測試

4.52

供應商B

GWM_test2.2

系統(tǒng)排氣+動靜態(tài)測試

4.52

供應商B

GWM_test2.3

動靜態(tài)測試

4

供應商B

GWM_test2.4

系統(tǒng)排氣+動靜態(tài)測試

4

供應商A

1.3.1根據(jù)車輛的相關(guān)參數(shù)進行試驗結(jié)果預估

（1）?GWM_test2.3：杠桿比變?yōu)?.0?后，制動踏板操作力會在GWM_test2.2?的基礎上提升1.13?倍，改進效果不明顯，主觀感受提升不明顯;最大制動行程是GWM_test2.2?測試結(jié)果的0.88?倍;制動行程-減速度曲線也會變化;

（2）?GWM_test2.4：供應商A的帶主缸真空助力器比供應商B真空助力器始動力大40N，那么配備4.0踏板后，踏板操作力會提升10N;加上杠桿比變?yōu)?.0后的性能提升，主觀感受能得到很大改善。

對各編號試驗車輛進行制動系統(tǒng)動靜態(tài)性能測試，?將GWM_test2.2-GWM_test2.4?的測試結(jié)果放入原來的圖例中，方便與對標車以及各歷史測試數(shù)據(jù)進行對比分析，結(jié)果如圖1、圖2、圖3。

1.3.2試驗結(jié)果及試驗分析

（1）GWM_test2.2?測試數(shù)據(jù)與GWM_test1?相比制動行程-減速度曲線有了很大改善，但是制動踏板操作力仍然偏低;制動行程-主缸壓力曲線有了較大改善，此結(jié)果說明GWM_test1?測試結(jié)果異常的原因是由排氣不完全引起的;

（2）GWM_test2.3?數(shù)據(jù)顯示改變制動踏板杠桿比后，制動踏板操作力增大了3～5N;與預估改善結(jié)果一致;制動行程-主缸壓力曲線變得更好，由于杠桿比減小，建壓速度更快;

（3）GWM_test2.4?數(shù)據(jù)顯示改變制動踏板杠桿比和真空助力器后，制動踏板操作力相對于GWM_test1?提高了13-15N，前期與BMWX3?的操作力基本一致，后期操作力高于BMWX3;制動行程-減速度曲線優(yōu)化，前期與BMWX3?基本一致，后期減速度隨著踏板行程的增加比BMWX3?更好，減速度響應及時;制動行程-主缸壓力曲線改善明顯，建壓速度優(yōu)于BMWX3;

（4）預計的改善效果得到確認。

1.4?結(jié)論

（1）GWM_test1測試結(jié)果與GWM_test2的測試結(jié)果相差較大是由排氣不完全引起的;

（2）帶主缸真空助力器始動力的差異造成了GWM_test1的測試結(jié)果和GWM_test2的測試結(jié)果不一致;

（3）制動踏板杠桿比改為4.0可提高制動系統(tǒng)性能;

（4）最終認可GWM_test2.4方案（既4.0制動踏板+始動力90N-100N?真空助力器）的性能表現(xiàn)。

2.結(jié)束語

本文通過詳細表述長城汽車某款SUV在制動舒適性方面的改進過程，闡明了理論分析與樣車試驗相結(jié)合，最終與標桿進行對比，來達到性能及制動過程舒適性優(yōu)于標桿的目的，同時，也體現(xiàn)了自主品牌對汽車細節(jié)方面的不斷追求。希望能夠為汽車制動設計的同仁在制動過程舒適性方面提供一些思路。

參考文獻：

[1]余志生.汽車理論?第3版

[2]中國.機動車運行安全技術(shù)條件，2012

[3]歐洲.Braking?devices?of?certain?categories?of?motor?vehicles?and?their?trailers?71/320/EEC

[4]美國.Light?vehicle?brake?systems?FMVSS?135