某SUV制动舒适性改进分析

郭朋新 郝之凯

摘 要：随着汽车工业的发展，人们对汽车制动性的要求不仅仅局限在基础性能方面，同时对制动过程的舒适性有了新的要求。本文以某SUV车型制动舒适性能提升的实际案例为基础，从制动踏板力和制动过程的建压速度方面出发，阐述了制动舒适性提升的过程与方法，仅供设计人员参考。

关键词：制动性;舒适性;踏板力;建压速度;

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

隨着汽车不断融入现代人们日常生活，汽车已不在是简单的运输工具，人们对它安全性、舒适性要求日益提高。制动性是汽车的主要安全性能之一，制动性直接关系到交通安全，重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动发生侧滑等情况有关。但随着人们对汽车认识的加深，人们对汽车制动性的要求不仅仅局限在基础性能方面，同时对制动过程中的舒适性有了更高的要求，例如：制动踏板力、制动过程中建压速度等。【1】

目前世界各国乘用车制动踏板力要求见表1，标准中只规定了踏板力的限值，但在制动过程中的踏板力和建压速度却是空白，而该方面的要求却体现了制动过程中的舒适性。

项目

中国GB7258-2012

欧洲71/320/EEC

中国GB7258-2012

美国FMVSS 135

踏板力

<400N（空载）

<500N

<500N（满载）

65～500N

表1：各市场法规踏板力门限值【2】【3】【4】

1.某SUV制动踏板力改进及试验分析

1.1背景介绍

通过对SUV-A车与标杆车BWM_X3制动舒适性评价，一致反映SUV-A制动舒适性差，会引起客户不满。为此，我们在充分地磨合制动系统后，对SUV-A的制动系统进行动静态性能全面测试，同时测量标杆车BWM_X3的全制动性能，通过曲线对比，得出结论如下：

①制动踏板操作力偏软;②制动行程偏长;③建压速度偏慢。

理论原因分析：造成以上现象主要有：制动主缸缸径小、制动卡钳需液量大、真空助力器始动力小，制动踏板杠杆比大;

1.2第一次改进及试验分析

基于理论分析，我们首先调整制动主缸缸径，由25.4mm调整到27mm，同时调整卡钳需液量及卡钳刚度，选取两台试验车进行试验。

将相关测试设备安装在车上并将信号调试正常，保证各相关信号真实可信且能被记录;完成以上准备工作后进行制动系统动静态性能测试。温度：25～32℃;风速：<3 级;道路：干燥水泥路面。取得数据后与对标车、未更改前的数据进行对比。结果如图1、图2、图3中GWM_test1和GWM_test2曲线。

1.2.1客观试验结果：

（1）将GWM_test2静态性能测试数据与GWM_test1的测试结果进行对比发现：

制动踏板力-主缸压力曲线存在差异;

制动踏板力-制动踏板行程曲线存在差异。

（2）将GWM_test2动态性能测试数据与GWM_test1的测试结果进行对比发现：

减速度-制动踏板力曲线存在差异;

制动踏板行程-制动踏板力曲线存在差异;

制动踏板行程-减速度曲线存在差异（如图3）。

1.2.2主观评价结果：

（1）制动踏板操作力偏软;

（2）制动行程偏长。

1.2.3原因分析：

造成以上结果的可能原因如下：

（1）制动系统排气不彻底，制动管路里有残留空气;

（2）带主缸真空助力器存在性能差异（静态性能图里能发现）;

（3）制动卡钳的性能一致性不好，两辆车的制动卡钳需液量和刚度不一致。

同时我们发现GWM_test1车辆搭载供应商A真空助力器，而GWM_test2测试车辆搭载供应商B真空助力器。

1.3 第二次改进及试验分析

根据第一次的分析我们准备再进行试验验证，分别按要求准备试验车并进行编号：

SUV_A第二次试验测试内容及车辆配置情况

No 序列号

测试内容

制动踏板杠杆比

带主缸真空助力器

GWM_test2.1

动静态测试

4.52

供应商B

GWM_test2.2

系统排气+动静态测试

4.52

供应商B

GWM_test2.3

动静态测试

4

供应商B

GWM_test2.4

系统排气+动静态测试

4

供应商A

1.3.1根据车辆的相关参数进行试验结果预估

（1） GWM_test2.3：杠杆比变为4.0 后，制动踏板操作力会在GWM_test2.2 的基础上提升1.13 倍，改进效果不明显，主观感受提升不明显;最大制动行程是GWM_test2.2 测试结果的0.88 倍;制动行程-减速度曲线也会变化;

（2） GWM_test2.4：供应商A的带主缸真空助力器比供应商B真空助力器始动力大40N，那么配备4.0踏板后，踏板操作力会提升10N;加上杠杆比变为4.0后的性能提升，主观感受能得到很大改善。

对各编号试验车辆进行制动系统动静态性能测试， 将GWM_test2.2-GWM_test2.4 的测试结果放入原来的图例中，方便与对标车以及各历史测试数据进行对比分析，结果如图1、图2、图3。

1.3.2试验结果及试验分析

（1）GWM_test2.2 测试数据与GWM_test1 相比制动行程-减速度曲线有了很大改善，但是制动踏板操作力仍然偏低;制动行程-主缸压力曲线有了较大改善，此结果说明GWM_test1 测试结果异常的原因是由排气不完全引起的;

（2）GWM_test2.3 数据显示改变制动踏板杠杆比后，制动踏板操作力增大了3～5N;与预估改善结果一致;制动行程-主缸压力曲线变得更好，由于杠杆比减小，建压速度更快;

（3）GWM_test2.4 数据显示改变制动踏板杠杆比和真空助力器后，制动踏板操作力相对于GWM_test1 提高了13-15N，前期与BMWX3 的操作力基本一致，后期操作力高于BMWX3;制动行程-减速度曲线优化，前期与BMWX3 基本一致，后期减速度随着踏板行程的增加比BMWX3 更好，减速度响应及时;制动行程-主缸压力曲线改善明显，建压速度优于BMWX3;

（4）预计的改善效果得到确认。

1.4 结论

（1）GWM_test1测试结果与GWM_test2的测试结果相差较大是由排气不完全引起的;

（2）带主缸真空助力器始动力的差异造成了GWM_test1的测试结果和GWM_test2的测试结果不一致;

（3）制动踏板杠杆比改为4.0可提高制动系统性能;

（4）最终认可GWM_test2.4方案（既4.0制动踏板+始动力90N-100N 真空助力器）的性能表现。

2.结束语

本文通过详细表述长城汽车某款SUV在制动舒适性方面的改进过程，阐明了理论分析与样车试验相结合，最终与标杆进行对比，来达到性能及制动过程舒适性优于标杆的目的，同时，也体现了自主品牌对汽车细节方面的不断追求。希望能够为汽车制动设计的同仁在制动过程舒适性方面提供一些思路。

参考文献：

[1]余志生.汽车理论 第3版

[2]中国.机动车运行安全技术条件，2012

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

[4]美國.Light vehicle brake systems FMVSS 135