某型輕客制動(dòng)踏板頂腳問(wèn)題研究

蘇媛，陳杰，鄭朋輝

（安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

前言

隨著車(chē)輛的普及及人民生活水平的提升，消費(fèi)者對(duì)車(chē)輛駕乘舒適性的要求也越來(lái)越高。制動(dòng)系統(tǒng)作為涉及車(chē)輛安全性的重要系統(tǒng)，若制動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)異常，駕駛?cè)藛T產(chǎn)生的恐慌程度遠(yuǎn)大于其他系統(tǒng)異常，會(huì)嚴(yán)重影響客戶(hù)使用感覺(jué)。本文對(duì)研發(fā)過(guò)程中，車(chē)輛出現(xiàn)的制動(dòng)踏板頂腳問(wèn)題進(jìn)行分析和排除，并完善了EBD驗(yàn)收規(guī)范。

1 故障現(xiàn)象

該輕型客車(chē)目前處于開(kāi)發(fā)尚未上市的狀態(tài)，在試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行強(qiáng)化路可靠性試驗(yàn)。試驗(yàn)人員反映當(dāng)正常緩踩制動(dòng)踏板進(jìn)行行車(chē)制動(dòng)過(guò)程中車(chē)輛四輪沒(méi)有出現(xiàn)抱死的情況，在制動(dòng)末端車(chē)速很低的狀態(tài)下主觀感覺(jué)踏板存在“頂腳”現(xiàn)象。隨著踩踏制動(dòng)踏板力度增加，制動(dòng)踏板“頂腳”力度隨之增加，拆檢制動(dòng)未見(jiàn)異常現(xiàn)象。

2 故障原因及排除過(guò)程

根據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)各零部件的工作原理制定了確認(rèn)表

表1 原因確認(rèn)

2.1 液壓控制單元內(nèi)部堵塞、真空助力器損壞、卡鉗卡滯等機(jī)械故障

對(duì)故障車(chē)進(jìn)行換件處理，針對(duì)更換下的舊件進(jìn)行臺(tái)架性能測(cè)試：

①對(duì)更換下的液壓控制單元舊件進(jìn)行增壓閥增壓速率、減壓閥減壓速率等臺(tái)架測(cè)試。

②對(duì)更換下的卡鉗進(jìn)行活塞和卡鉗體滑動(dòng)阻力、摩擦片滑移力臺(tái)架測(cè)試。

③對(duì)真空助力器按試驗(yàn)大綱進(jìn)行性能測(cè)試。

所有數(shù)據(jù)均符合技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，且換件后故障仍然存在，故排除液壓控制單元內(nèi)部堵塞、真空助力器損壞、卡鉗卡滯造成踏板頂腳故障。

2.2 制動(dòng)盤(pán)變形、厚差超差

針對(duì)故障車(chē)制動(dòng)盤(pán)如下圖所示進(jìn)行薄厚差及端面跳動(dòng)測(cè)量。

①用干凈的紗布，清潔制動(dòng)盤(pán)表面，在距離制動(dòng)盤(pán)最大直徑約10mm處的端面均等選取 8個(gè)點(diǎn)，使用螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)量該8個(gè)點(diǎn)的厚度，得到的最大值減去最小值即為厚薄差。

②將百分表固定在前懸掛殼體一側(cè)，表頭測(cè)量離制動(dòng)盤(pán)最大直徑約 10 毫米處的端面，脫檔轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)盤(pán)，得到的最大值減去最小值即為制動(dòng)盤(pán)跳動(dòng)值；

③ 用干凈的紗布清潔前輪轂表面； 將百分表固定在前懸掛殼體一側(cè)；表頭測(cè)量離前輪轂最大直徑約2 毫米處的端面，脫檔轉(zhuǎn)動(dòng)前輪轂，得到的最大值減去最小值即為前輪轂跳動(dòng)值。

標(biāo)準(zhǔn)要求制動(dòng)盤(pán)的厚薄差≤0.02 毫米；制動(dòng)盤(pán)端面跳動(dòng)≤0.05 毫米；前輪轂端面跳動(dòng)≤0.03 毫米。

圖1 制動(dòng)盤(pán)薄厚差及端面跳動(dòng)測(cè)量方法

測(cè)量結(jié)果均滿足使用要求，排除制動(dòng)盤(pán)引起的踏板頂腳故障。

表2

2.3 ABS、EBD調(diào)節(jié)異常

在車(chē)輛故障發(fā)生后，讀取液壓?jiǎn)卧狤CU數(shù)據(jù)得知，整個(gè)制動(dòng)過(guò)程中ABS及電機(jī)均未介入，EBD介入工作，前輪壓力126Bar，后輪保壓為79.6Bar。

圖2 故障發(fā)生時(shí)ABS ECU的數(shù)據(jù)

圖3 故障發(fā)生后管路壓力波動(dòng)曲線

讀取圖3制動(dòng)過(guò)程壓力曲線中，前輪壓力波動(dòng)平緩，后輪壓力有瞬間上升的過(guò)程，快速的壓力波動(dòng)極易反饋至踏板，造成頂腳現(xiàn)象，此時(shí)斷開(kāi)ABS針對(duì)故障車(chē)進(jìn)行道路測(cè)試，制動(dòng)頂腳感消失，鎖定EBD介入調(diào)節(jié)異常造成踏板頂腳問(wèn)題發(fā)生。

為了更好的解決因EBD調(diào)節(jié)引起的制動(dòng)踏板頂腳問(wèn)題，我們對(duì)EBD進(jìn)行了進(jìn)一步的分析，EBD工作原理：ECU根據(jù)制動(dòng)時(shí)的輪速計(jì)算滑移率，通過(guò)滑移率判斷路面情況或者軸荷轉(zhuǎn)移的程度，通過(guò)減壓、保壓、增壓來(lái)控制后輪的制動(dòng)力，從而調(diào)節(jié)前、后軸的制動(dòng)力分配比例，提高制動(dòng)效能，并配合ABS制動(dòng)提高制動(dòng)過(guò)程的穩(wěn)定性。當(dāng)車(chē)輛兩前輪的減速度大于0.6g某個(gè)后輪的輪減速度大于0.75g且滑移率大于等于0.05的情況下，EBD介入調(diào)節(jié)。

經(jīng)實(shí)車(chē)液壓?jiǎn)卧狤CU程序讀取，EBD介入調(diào)節(jié)時(shí)間合理，ABS全程沒(méi)有介入調(diào)節(jié)。

EBD的特點(diǎn)：制動(dòng)一開(kāi)始就啟動(dòng)；同ABS一樣具有增壓、減壓、保壓三個(gè)狀態(tài)，以保壓為主。

當(dāng)車(chē)輛滑移率觸發(fā)EBD，開(kāi)始進(jìn)行后輪保壓，若滑移率和輪減速度繼續(xù)增大到ABS減壓門(mén)限，則退出EBD流程進(jìn)入ABS控制，后輪減壓，若滑移率大于EBD觸發(fā)門(mén)限且不能達(dá)到ABS減壓門(mén)限，則后輪持續(xù)保壓直至車(chē)速降低至車(chē)速低于10km/h，車(chē)輪抱死已基本不影響車(chē)輛穩(wěn)定性， EBD退出介入。

經(jīng)ECU數(shù)據(jù)分析及制動(dòng)系管路壓力波動(dòng)曲線判斷，該車(chē)輛制動(dòng)頂腳故障發(fā)生在EBD退出的瞬間，后輪因EBD介入保壓，制動(dòng)壓力一直保持在70-80Bar，而此時(shí)前輪和主缸壓力在 126bar，當(dāng)車(chē)速降低 EBD功能退出后，后輪壓力 200毫秒內(nèi)迅速上升至與主缸壓力一致，與ABS標(biāo)定廠家商討方案，優(yōu)先考慮調(diào)整EBD調(diào)節(jié)方式和EBD介入門(mén)限兩種方式進(jìn)行程序優(yōu)化，將將 EBD的介入時(shí)機(jī)調(diào)晚使前后輪壓差減小，優(yōu)化EBD的調(diào)節(jié)方式，將增、減壓閥的開(kāi)啟和關(guān)斷由原來(lái)的瞬間開(kāi)啟、關(guān)斷方式調(diào)整為緩開(kāi)啟和緩關(guān)斷，延緩后輪管路增壓時(shí)間，減緩壓力波動(dòng)對(duì)踏板腳感的沖擊。經(jīng)過(guò)控制程序的重新標(biāo)定和優(yōu)化，制動(dòng)踏板頂腳感消除。

3 總結(jié)

因踏板感覺(jué)受整車(chē)、路況、制動(dòng)系各零部件等多方面影響，在前期車(chē)輛開(kāi)發(fā)過(guò)程未出現(xiàn)過(guò)類(lèi)似問(wèn)題，EBD工作及退出時(shí)踏板感為正常的嗒嗒的輕微振動(dòng)，但該車(chē)踏板感覺(jué)放大至令人不舒服的頂腳感，這也是不同配置車(chē)輛開(kāi)發(fā)均需要重新標(biāo)定ABS的原因。遇到該問(wèn)題在排除了制動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械故障后，并未第一時(shí)間考慮到是EBD工作造成，經(jīng)過(guò)逐一分析和排除，最終確認(rèn)EBD程序調(diào)節(jié)不當(dāng)導(dǎo)致制動(dòng)踏板頂腳感的發(fā)生，該論文對(duì)故障排查和解決方法進(jìn)行了介紹，以便后期新車(chē)型開(kāi)發(fā)和在ABS標(biāo)定過(guò)程中規(guī)避類(lèi)似問(wèn)題發(fā)生。文中還介紹了制動(dòng)盤(pán)薄厚差及端面跳動(dòng)的測(cè)量方法，對(duì)排除制動(dòng)盤(pán)變形引起的踏板頂腳感及制動(dòng)抖動(dòng)有一定的參考價(jià)值。

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