整車制動踏板行程長問題分析解決

柴海澤，魯國輝，呂長泉

（華晨汽車工程研究院底盤部件工程室，遼寧 沈陽 110141 )

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整車制動踏板行程長問題分析解決

柴海澤，魯國輝，呂長泉

（華晨汽車工程研究院底盤部件工程室，遼寧 沈陽 110141 )

文章介紹了整車制動踏板感的評價標和某車型的實測數據，同時分析了因活塞回位量大導致的制動踏板行程長問題，并介紹了兩種不同結構尺寸的矩形槽形狀導致不同的回位量，從而引起不同的制動踏板感。

制動鉗；活塞；回位量；制動感覺；矩形槽

CLC NO.:U461.9 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)15-180-02

引言

隨著汽車工業的不斷發展和汽車保有量的節節攀升，制動性能作為汽車的重要安全性能其關注度也越來越高，而其中的制動踏板感覺今年來尤為突出。根據 JD Power 的反饋，對汽車制動踏板感覺方面反映最多的問題主要有制動力不足、制動偏軟、剎車不夠靈敏等，所以本文就某車型在制動踏板空行程大問題分析總結，并結合實際車輛的主、客觀試驗，對所得的數據進行分析和比較，提出了通過調節矩形槽結構改進踏板感覺的思路和方法。

1 踏板感標準介紹

一般的制動踏板感的評價通過制動感覺指數進行評價，包括：踏板形狀及位置、踏板力與行程的關系、車輛-0.1/-0.5g/1g減速度時的踏板力、車輛-0.1/-0.5g/1g減速度時的踏板行程、踏板線性度、滿載時制動系統的作用時間（緊急制動），踏板形狀和位置屬于人機工程的內容，不作為這篇文章的研究內容。

可看出，制動踏板力和踏板行程與車輛減速度的曲線對我們的分析是很重要的，這也是我研究的基礎。目前各主機廠的測試方法基本一致，車輛加速行駛至100km/h，將擋位掛入空擋，踩踏制動踏板使車輛減速度達到最大減速度，記錄過程中的踏板力、踏板行程、減速度、減速度的時間歷程，評價曲線。

2 實例分析/介紹

我們對某款車型進行了2輛車測試，分別測試得到如圖1結果。

圖1 實測1#、2#車數據

通過評價曲線可看出，同樣的系統下制動初期的踏板行程存在明細的差異，對比結果如表1。

表1

顯然車輛B的踏板行程已經接近設計標準的極限38mm，同時，主觀評價感覺車輛B明顯讓人感覺減速度來的慢，使駕駛人員制動無信心。[1]我們通過對管路壓力、助力器、制動鉗等零部件進行了排查，最終鎖定產生此差異的原因為，跑動間隙（running clearance）差異導致，活塞回位量（rollback）差異導致了制動盤和摩擦片初始制動時自由的間隙存在差異，也就是回位量大的間隙大，回位量小的間隙小，這就造成在踩踏制動時，活塞走過的自由空行程多，空行程不產生制動作用，導致踩踏的行程需要的多一些。通過計算可確認活塞回位量是關鍵影響因素，計算過程如表2。

表2

S= d×（（π×（a/2）2×b×2+π×（f/2）2×i×2）/（π×（c/2）2）+e）[2]

通過按照QC/T 592中4.5分別對1#和2#卡鉗的回位量進行測量，1#前卡鉗的活塞回位量為0.55mm，2#前卡鉗的活塞回位量為0.8mm，車輛后卡鉗的回位量均為0.3mm，因2#車回位量大，造成前跑動間隙大，導致2#車踏板空行程長。

圖2 兩種槽型

通過以上的數據可看出回位量的設計對整車的制動感覺，尤其是空行程的影響很大，常規使用2種不同結構的矩形槽形式，如圖2。

通過計算機有限元的設計分析可看到，同樣條件下，槽型活塞回位量小，如圖3所示。

圖2 計算機分析結果

采用槽型2結構的制動鉗檢測活塞回位量為0.42mm，進行踏板感測試，結果如下圖，空行程為27.95mm，試驗人員感覺提升效果明顯，至此，通過槽型調整，降低活塞回位量，問題得以解決。

3 結語

綜上所述，產品回位量設定影響車輛的制動踏板感，在整車制動校核時應考慮踩踏空行程對制動感覺的影響，對于系統敏感性高的車輛，較小的活塞回位量可以有效縮短踏板空行程，但需要注意的是，過小的活塞回位量，會導致拖滯力矩的增加，一般在設定時建議控制在0.15mm～0.45mm之間，在設計時需要綜合考慮車輛的設計需求。

[1] 余志生.汽車理論.[M]北京: 機械工業出版社,2011.

[2] 陳家瑞.汽車構造.[M]北京:機械工業出版社,2007. 01.

[3] 方泳龍.汽車制動理論與設計（專家系統）.[M]吉林:吉林大學汽車學院汽車系,2004.3.

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[8] BOSCH.汽車工程手冊第二版.2004.

The long problem analysis of the brake pedal is solved

Chai Haize, Lu Guohui, Lv Changquan
( The chassis parts engineering room of the huachen automotive engineering research institute, Liaoning Shenyang 110141 )

This article describes vehicle brake pedal feeling evaluation standards and certain vehicle measurement datas, also describes big roll-back of piston leads to long pedal stroke issue, this article also describes two kinds of different structure, different dimension piston seal leads to different roll-back.

Caliper; Piston; Roll-back; Brake feeling; Piston seal

U461.9

A

1671-7988 (2017)15-180-02

柴海澤，工程師，就職于華晨汽車工程研究院，主要從事制動系統設計開發工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.15.066