轿车制动踏板感影响因素分析及优化措施

王军+魏红涛

摘 要：经济的快速发展和人民生活水平的提高极大地刺激了民众对于车辆的消费热情。近些年来，我国机动车保有量呈直线上升态势，随着车辆保有量的上升，随之而来的车辆安全问题也引起了人们的极大关注。车辆制动系统是车辆行驶安全的重要保证，在车辆制动系统中制动踏板感觉对于车辆驾驶的舒适性、安全性有着极为重要的影响。本文在做好对于轿车液压制动系统中影响轿车踏板感因素分析的基础上对如何做好轿车踏板感的改善方法进行了分析阐述。

关键词：制动系统；轿车踏板感；影响因素；改善

中图分类号：U463 文献标识码：A

车辆的制动性是车辆驾驶安全性的一个重要的评价指标，在车辆制动性评价中轿车踏板感是其中一个重要的评价方向。根据相关研究表明，在对于轿车踏板感的反映中主要集中在制动力不足、制动偏软、刹车灵敏度不足等的问题。为做好对于轿车踏板感的改善，应当在总结分析影响轿车踏板感的各影响因素的基础上，通过细致的理论分析和数据对比以便找出合理的改善方法。

1.轿车踏板感影响因素分析

1.1 何为轿车制动踏板感

在轿车液压制动系统中，刹车踏板通过杠杆机构与真空助力器及制动主缸连接在一起构成了轿车制动系统。在进行轿车制动时，驾驶员在踩下制动踏板的过程中在克服制动踏板机构间隙和阻力的同时带动真空助力器来对制动主缸进行控制，使得管路油压升高推动制动分泵，从而使得摩擦片与制动盘之间产生制动力矩，以使得轮胎与路面之间的摩擦力增大进而实现轿车的减速。在这一整套的制动控制中，驾驶员踩踏轿车制动踏板时所获得车制动踏板位移和踏板力所形成的感觉再加上轿车在制动的过程中车辆的制动减速、车辆的运行动态等共同构成了轿车制动踏板感觉。

1.2 影响轿车制动踏板感的因素分析

在轎车液压制动系统中对于轿车制动踏板感的影响因素有以下几个方面的：

（1）轿车制动系统效能，在轿车制动系统的设计过程中应当做好轿车制动系统的匹配设计，只有当轿车的总体制动效能满足车辆的制动需要后才能使得轿车具有良好的制动踏板感。为获得良好的轿车制动性能需要确保车辆总体制动系统的匹配设计。

（2）真空度影响，轿车制动系统中，真空助力器的真空度会对轿车制动踏板感产生重要的影响，真空助力器只有在其具有良好的真空度的条件下才能发挥出良好的制动性能，现今一些发动机由于设计缺陷或是其他一些原因，使得其无法提供轿车制动系统所需要的真空源，从而影响到轿车制动踏板感。此外，真空助力器所具有的一些关键参数也是影响轿车制动踏板感的重要影响因素。

（3）轿车制动系统中较长的制动行程及变形量也会对轿车制动踏板感造成极大的影响。

2.做好对于轿车制动踏板感的优化

做好轿车制动踏板感的优化首先需要找出影响制动踏板感的影响因素，并在对影响因素进行试验的基础上采取一定的措施对影响因素进行改进优化以降低其对制动踏板感的影响。通过对轿车制动踏板力、轿车制动踏板行程与车辆速度降低的关系进行研究后表明，当车辆制动行程满足制动需求的条件时（如轿车制动踏板力低于踏板力的下限要求）会使得轿车在制动的过程中需要使用更大的踏板力，从而使得驾驶员在驾驶的过程中感觉到制动偏软。为改善轿车制动踏板感可以通过对轿车的制动效能进行。对于轿车整体制动效能的优化可以采用以下的优化方案：增大轿车前卡钳缸径的同时增加轿车前制动的有效半径，在上述改动下为使得前、后制动器能够进行有效匹配，应当对车辆的后制动的有效半径也进行提升。采用上述优化方案对车辆制动系统进行改动后，改动后尽管轿车的制动踏板行程并未有明显的变化，但是轿车制动踏板力则有着明显的改善，相较于原先轿车制动时所踩踏板所需要的力有着明显的降低。除了采用提高轿车制动效能的方式外，也可以通过采用优化真空助力器参数的方式来对轿车制动踏板感进行改善优化，在对真空助力器进行改进的过程中通过对真空助力器的助力比进行调整优化可以在确保输入力平稳的条件下提高真空助力器的输出压力，这意味着能够在不改变轿车制动踏板力的情况下提高轿车制动系统管路的压力，从而使得轿车能够以更快的速度实现减速。除了调节真空助力器的助力比外，还可以通过调整真空助力器的始动力和跳跃值的方式来调整轿车制动踏板感，在这一调整的过程中通过对轿车制动的始动力进行降低可以有效地降低轿车制动初期的踏板力，从而使得轿车制动初期的踏板感得到有效的提升，从而为后期的轿车制动踏板感打下了良好的基础。通过对试验车辆的制动系统进行计算分析后并结合现今轿车真空助力器所能达到的制造能力，对于真空助力器的始动力控制在40N～70N的区间范围内较为适宜。通过提高跳跃值可以提高油管管路初始的管路压力，从而为轿车在制动时所能获得的初始制动减速打下良好的基础，从而有效地对轿车制动踏板感进行改善优化，但是对于跳跃值的提高有一定的区间范围，如超过这一范围将会在轿车制动踏板感上形成制动两段感，从而使得在踩踏制动踏板对车辆进行制动的前期减速度过高容易形成不好的控制踏板感，通过研究实验表明，对于跳跃值将其控制在17～23bar的区间范围内容易得到较好的轿车制动踏板感。在对踏板力与车辆的减速曲线进行分析的基础上通过对车辆真空助力器的助力比由原先的6.0升高至7.5，将始动力控制在40N～70N的区间范围内并将真空器的跳跃值控制在17～21bar的范围内后对轿车制动踏板感的进行试验后发现，完成了对于车辆真空助力器关键参数的调整后，轿车的制动踏板行程相较于原来并未有变化，而轿车制动踏板力则呈现出表好的趋势，且之一变化趋势较为明显，尽管这一变化趋势并未有调整轿车制动效能方案明显但是在同等制动减速条件下轿车所需要的轿车制动踏板力也有着明显的降低，相较于改进之前轿车制动踏板感有着明显的提升。除了上述两个对于轿车制动踏板感的优化方案外，还可以通过对轿车发动机真空度、踏板与防火墙的刚度以及真空助力器的刚度等的措施来做好对于轿车制动踏板感的改善优化。但是在采用何种优化方式时需要注意的是一些对于轿车制动踏板感的改善优化方案尽管能够取得较为良好的轿车制动踏板感，但是其在其他诸如轿车车辆磨损、零配件的使用寿命降低以及车辆维保成本等方面都有所提高，从而影响了车辆的整体性使用效果。因此在采用何种轿车制动踏板感优化方案是需要从整体性方面进行综合考虑平衡以确保轿车制动系统的安全、稳定。

结语

轿车制动系统是车辆安全的重要保障，因此，需要对轿车制动系统引起足够的重视，轿车制动踏板感是轿车制动系统中的重要组成部分，其对于轿车行驶的舒适性与安全性有着极为重要的影响。本文在分析了对于轿车制动踏板感各影响因素的基础上对如何采取相应的措施来做好轿车制动踏板感的改善优化进行了分析阐述，以便使得车辆能够获得更好的轿车制动踏板感。

参考文献

[1]金智林，施瑞康，赵又群，等.联合AMESim/Matlab的汽车制动踏板模拟器动态性能分析[J].重庆理工大学学报自然科学版，2011，25（1）：1-4.

[2]桂健生.疏于更换机油与制动踏板发硬——依维柯汽车故障释疑[J].轻型汽车技术，1996（2）：45-46.

[3]桂健生.如何检查和调整制动踏板的高度——记一起要求调整依维柯汽车制动踏板高度的案例[J].轻型汽车技术，2000（Z1）：76-76.