轎車制動踏板感影響因素分析及優化措施

王軍+魏紅濤

摘 要：經濟的快速發展和人民生活水平的提高極大地刺激了民眾對于車輛的消費熱情。近些年來，我國機動車保有量呈直線上升態勢，隨著車輛保有量的上升，隨之而來的車輛安全問題也引起了人們的極大關注。車輛制動系統是車輛行駛安全的重要保證，在車輛制動系統中制動踏板感覺對于車輛駕駛的舒適性、安全性有著極為重要的影響。本文在做好對于轎車液壓制動系統中影響轎車踏板感因素分析的基礎上對如何做好轎車踏板感的改善方法進行了分析闡述。

關鍵詞：制動系統；轎車踏板感；影響因素；改善

中圖分類號：U463 文獻標識碼：A

車輛的制動性是車輛駕駛安全性的一個重要的評價指標，在車輛制動性評價中轎車踏板感是其中一個重要的評價方向。根據相關研究表明，在對于轎車踏板感的反映中主要集中在制動力不足、制動偏軟、剎車靈敏度不足等的問題。為做好對于轎車踏板感的改善，應當在總結分析影響轎車踏板感的各影響因素的基礎上，通過細致的理論分析和數據對比以便找出合理的改善方法。

1.轎車踏板感影響因素分析

1.1 何為轎車制動踏板感

在轎車液壓制動系統中，剎車踏板通過杠桿機構與真空助力器及制動主缸連接在一起構成了轎車制動系統。在進行轎車制動時，駕駛員在踩下制動踏板的過程中在克服制動踏板機構間隙和阻力的同時帶動真空助力器來對制動主缸進行控制，使得管路油壓升高推動制動分泵，從而使得摩擦片與制動盤之間產生制動力矩，以使得輪胎與路面之間的摩擦力增大進而實現轎車的減速。在這一整套的制動控制中，駕駛員踩踏轎車制動踏板時所獲得車制動踏板位移和踏板力所形成的感覺再加上轎車在制動的過程中車輛的制動減速、車輛的運行動態等共同構成了轎車制動踏板感覺。

1.2 影響轎車制動踏板感的因素分析

在轎車液壓制動系統中對于轎車制動踏板感的影響因素有以下幾個方面的：

（1）轎車制動系統效能，在轎車制動系統的設計過程中應當做好轎車制動系統的匹配設計，只有當轎車的總體制動效能滿足車輛的制動需要后才能使得轎車具有良好的制動踏板感。為獲得良好的轎車制動性能需要確保車輛總體制動系統的匹配設計。

（2）真空度影響，轎車制動系統中，真空助力器的真空度會對轎車制動踏板感產生重要的影響，真空助力器只有在其具有良好的真空度的條件下才能發揮出良好的制動性能，現今一些發動機由于設計缺陷或是其他一些原因，使得其無法提供轎車制動系統所需要的真空源，從而影響到轎車制動踏板感。此外，真空助力器所具有的一些關鍵參數也是影響轎車制動踏板感的重要影響因素。

（3）轎車制動系統中較長的制動行程及變形量也會對轎車制動踏板感造成極大的影響。

2.做好對于轎車制動踏板感的優化

做好轎車制動踏板感的優化首先需要找出影響制動踏板感的影響因素，并在對影響因素進行試驗的基礎上采取一定的措施對影響因素進行改進優化以降低其對制動踏板感的影響。通過對轎車制動踏板力、轎車制動踏板行程與車輛速度降低的關系進行研究后表明，當車輛制動行程滿足制動需求的條件時（如轎車制動踏板力低于踏板力的下限要求）會使得轎車在制動的過程中需要使用更大的踏板力，從而使得駕駛員在駕駛的過程中感覺到制動偏軟。為改善轎車制動踏板感可以通過對轎車的制動效能進行。對于轎車整體制動效能的優化可以采用以下的優化方案：增大轎車前卡鉗缸徑的同時增加轎車前制動的有效半徑，在上述改動下為使得前、后制動器能夠進行有效匹配，應當對車輛的后制動的有效半徑也進行提升。采用上述優化方案對車輛制動系統進行改動后，改動后盡管轎車的制動踏板行程并未有明顯的變化，但是轎車制動踏板力則有著明顯的改善，相較于原先轎車制動時所踩踏板所需要的力有著明顯的降低。除了采用提高轎車制動效能的方式外，也可以通過采用優化真空助力器參數的方式來對轎車制動踏板感進行改善優化，在對真空助力器進行改進的過程中通過對真空助力器的助力比進行調整優化可以在確保輸入力平穩的條件下提高真空助力器的輸出壓力，這意味著能夠在不改變轎車制動踏板力的情況下提高轎車制動系統管路的壓力，從而使得轎車能夠以更快的速度實現減速。除了調節真空助力器的助力比外，還可以通過調整真空助力器的始動力和跳躍值的方式來調整轎車制動踏板感，在這一調整的過程中通過對轎車制動的始動力進行降低可以有效地降低轎車制動初期的踏板力，從而使得轎車制動初期的踏板感得到有效的提升，從而為后期的轎車制動踏板感打下了良好的基礎。通過對試驗車輛的制動系統進行計算分析后并結合現今轎車真空助力器所能達到的制造能力，對于真空助力器的始動力控制在40N～70N的區間范圍內較為適宜。通過提高跳躍值可以提高油管管路初始的管路壓力，從而為轎車在制動時所能獲得的初始制動減速打下良好的基礎，從而有效地對轎車制動踏板感進行改善優化，但是對于跳躍值的提高有一定的區間范圍，如超過這一范圍將會在轎車制動踏板感上形成制動兩段感，從而使得在踩踏制動踏板對車輛進行制動的前期減速度過高容易形成不好的控制踏板感，通過研究實驗表明，對于跳躍值將其控制在17～23bar的區間范圍內容易得到較好的轎車制動踏板感。在對踏板力與車輛的減速曲線進行分析的基礎上通過對車輛真空助力器的助力比由原先的6.0升高至7.5，將始動力控制在40N～70N的區間范圍內并將真空器的跳躍值控制在17～21bar的范圍內后對轎車制動踏板感的進行試驗后發現，完成了對于車輛真空助力器關鍵參數的調整后，轎車的制動踏板行程相較于原來并未有變化，而轎車制動踏板力則呈現出表好的趨勢，且之一變化趨勢較為明顯，盡管這一變化趨勢并未有調整轎車制動效能方案明顯但是在同等制動減速條件下轎車所需要的轎車制動踏板力也有著明顯的降低，相較于改進之前轎車制動踏板感有著明顯的提升。除了上述兩個對于轎車制動踏板感的優化方案外，還可以通過對轎車發動機真空度、踏板與防火墻的剛度以及真空助力器的剛度等的措施來做好對于轎車制動踏板感的改善優化。但是在采用何種優化方式時需要注意的是一些對于轎車制動踏板感的改善優化方案盡管能夠取得較為良好的轎車制動踏板感，但是其在其他諸如轎車車輛磨損、零配件的使用壽命降低以及車輛維保成本等方面都有所提高，從而影響了車輛的整體性使用效果。因此在采用何種轎車制動踏板感優化方案是需要從整體性方面進行綜合考慮平衡以確保轎車制動系統的安全、穩定。

結語

轎車制動系統是車輛安全的重要保障，因此，需要對轎車制動系統引起足夠的重視，轎車制動踏板感是轎車制動系統中的重要組成部分，其對于轎車行駛的舒適性與安全性有著極為重要的影響。本文在分析了對于轎車制動踏板感各影響因素的基礎上對如何采取相應的措施來做好轎車制動踏板感的改善優化進行了分析闡述，以便使得車輛能夠獲得更好的轎車制動踏板感。

參考文獻

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