石永金 袁旭亮 蔡晓斌
泛亚汽车技术中心有限公司
【摘要】通过对车辆制动踏板的整车道路试验、分析及踏板感觉的主观评价,提出了对车辆制动踏板感觉综合评价的方法——制动感觉指数。通过该指数全面地分析车辆在制动过程中驾驶员脚下的感觉,包括踏板力、踏板行程和制动减速度等,以量化参数的方法来描述制动感觉所涉及的各项指标,给工程设计和用户实际感受之间提供了转换的桥梁。
关键词:制动踏板 制动系 汽车
0 引言
随着汽车工业的不断发展,国内的汽车保有量也节节攀升,用户对汽车的要求也越来越高,汽车的制动性能作为车辆的安全性能一直都被十分关注,而其中的制动感觉尤为如此。根据JD Power的反馈,对汽车制动感觉方面反映最多的问题主要有制动不够力、制动偏软、刹车不够灵敏等,但目前还没有这方面的国标可以参考,所以本文提出了对制动感觉综合评价的方法,采用制动感觉指数来评判制动感觉所涉及到的各个方面的性能,结合实际车辆进行试验,对所得的数据进行分析和比较,给车辆制动系统的设计开发和评价提供一种有效的方法。
1 制动感觉指数
制动感觉指数是对用户在实施制动的过程中脚踩踏板感觉以及对车辆减速感知程度的综合评价指数。它通过8项参数指标来描述,具体如表1所示。
1.1 踏板预载力
如图1所示是踏板预载试验的结果,它是踏板行程(T)和踏板力(F)的一根关系曲线,从图中可以看出,当对踏板施加力进行制动的时候,踏板是不会马上移动的,因为踏板机械结构的原因,它本身内部有回位弹簧的弹性力,还有踏板系统内部的摩擦力,所以必须克服这些阻力达到一个阈值以后,踏板才会开始动作,这就是踏板开始移动
时的踏板力较重,空行程很大,中制动时感觉踏板力较重,行程也很大,感觉已经踩下去很多并且很费力,但车辆的速度没有明显的下降,紧急制动时需要费很大的劲将踏板踩下,而且系统反应比较慢,驾驶员感觉此车刹不下来。
3.2 制动踏板感觉指数——客观评价
本文中采用制动感觉指数对上述6辆车的制动系统进行评估。表2为根据上述踏板力和减速度及踏板行程和减速度曲线分析所得出的对比数据。
4 结果分析
⑴ 车辆#4的踏板预载力(19.9 N)比较适中,实际驾驶时的踏板感觉也较合适,车辆#3和车辆#5分别为34.5 N和33.2 N,相对来说比较大,踏板感觉也较重。
⑵ 对于刚开始减速时的踏板力而言,车辆#2(27.8 N)和车辆辫(27.6 N)相对较小,感觉较轻,使驾驶员容易实施制动,而车辆#3(43.0 N)的力过大,踏板偏重。
⑶ 对于刚开始减速时的踏板行程,车辆#4也是最小的,但是车辆#1、#2、#3、#6也是可以接受的,而车辆#5达到29.8 mm,有点偏大,踏板行程较长。
⑷ 0.5 g标准化后的踏板力,车辆#3、车辆#4都可以接受,但是车辆#1的踏板力达到109.7 N,偏大,脚感太重,不易于驾驶员所接受。
⑸ 对于0.5 g标准化后的踏板行程,车辆#1(29.1 mm)和车辆#3(31.4 mm)都是比较好的,此时的踏板行程不宜太长也不宜太短,一般在30mm为合适,而车辆#5的行程(40.2 mm)太长,驾驶员感觉脚下的移动量太大。
⑹ 车辆满载达到最大减速度时的最大踏板力,车辆#4为116.6N,在6辆车中是比较小的,在紧急制动时驾驶员比较容易实施,车辆#3和车辆#6也是可以接受的,而车辆#5则达到了319.9 N,明显偏重,给人感觉需要施加很大的力才能将车刹住。
⑺ 制动响应时间,越小越好,这个取决于制动系统内各个部件的整体协调性能,包括助力器、ABS、制动软管和制动钳等。车辆#5和车辆#6最差。
⑻ 踏板力线性指数,车辆#4(0.83)和车辆#6(0.86)都是可以的,而车辆#5(0.61)显然线性度较差,一般要求0.85~1.05之间。
5 结语
对汽车制动系统的综合评价可以检验制动系统各零件开发的合理性以及整个系统协同工作的性能,对不同品牌的车辆在制动性能上的比较和评估提供了重要参考。全面分析制动感觉的各项指数将促进产品的设计,制造装配和试验手段的提高,同时将用户感受和工程设计参数结合起来,使产品的开发更适合市场的需求。