魏樹林 張慧君（長城汽車股份有限公司技術(shù)中心 河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071000）

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全制動系統(tǒng)的匹配設(shè)計

魏樹林 張慧君
（長城汽車股份有限公司技術(shù)中心 河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071000）

摘 要：本文通過對制動系統(tǒng)的標(biāo)桿測試，明確系統(tǒng)的性能指標(biāo)，進行全制動系統(tǒng)的匹配設(shè)計，并將性能指標(biāo)分解到關(guān)鍵零部件，通過DVP試驗確認(rèn)設(shè)計目標(biāo)是否達成。

關(guān)鍵詞：汽車；制動系統(tǒng)；設(shè)計

隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，對制動系統(tǒng)的安全性和舒適性的要求越來越高，汽車制動性能作為車輛安全的重要部分一直被關(guān)注。在車輛驗證及市場問題反饋中，汽車制動方面的問題比較多，如制動硬、制動軟等，制動系統(tǒng)問題頻發(fā)，如何降低系統(tǒng)問題的發(fā)生率，就需要進行全制動系統(tǒng)的匹配設(shè)計，識別關(guān)鍵零部件的特性缺失項目，優(yōu)化制動系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)過程，從而提升車輛的制動性能。

1　前期策劃階段

前期策劃階段，需明確制動系統(tǒng)性能的標(biāo)桿車型，進行標(biāo)桿車型的制動系統(tǒng)數(shù)據(jù)測試，依據(jù)標(biāo)桿數(shù)據(jù)分析，制定設(shè)計車輛制動系統(tǒng)性能指標(biāo)。

1.1明確制動系統(tǒng)標(biāo)桿

依據(jù)產(chǎn)品策劃，按照設(shè)計車輛市場定位及顧客人群喜好偏重，確定標(biāo)桿車。

1.2測試標(biāo)桿數(shù)據(jù)

1.2.1踏板感覺測試

踏板行程—減速度測試；

制動主缸壓力/輪缸壓力—制動減速度測試；

制動系統(tǒng)空行程測試；

踏板行程—踏板力測試。

根據(jù)以上測試數(shù)據(jù)，記錄主缸壓力、輪缸壓力、制動踏板力、制動踏板行程、制動減速度等數(shù)據(jù)，繪制出如圖1所示的關(guān)系曲線圖。

圖1　關(guān)系曲線圖

圖2　 AMS測試數(shù)據(jù)

表1　制動系統(tǒng)性能指標(biāo)

表2　邊界條件分析

圖3　制動踏板影響因素

表3　全制動系統(tǒng)關(guān)鍵零部件性能分解

1.2.2法規(guī)項目測試

ECE-R13H附著系數(shù)利用率試驗；

單回路失效試驗；

真空失效試驗；

HBA試驗；

正弦停滯試驗。

以上項目按照ECE-R13H法規(guī)要求進行測試，記錄測試數(shù)據(jù)。

1.2.3AMS測試

因其測試條件的嚴(yán)格性、苛刻性以及測試結(jié)果的公正性和可靠性，在歐洲很受公眾或者消費者認(rèn)可。

測試方法：車輛滿載，以105km/h的初速度，連續(xù)十次緊急制動，初速度以100km/h開始算起，測量每次的減速度、制動距離以及制動盤的溫度。其目的是測試制動系統(tǒng)的抗熱衰退性能。記錄測試結(jié)果如圖2所示。

1.3明確制動系統(tǒng)性能指標(biāo)

綜合產(chǎn)品策劃定義、標(biāo)桿車制動系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)及現(xiàn)有產(chǎn)品的性能參數(shù)，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定設(shè)計車輛制動系統(tǒng)性能指標(biāo)，見表1。

圖4　試驗設(shè)備原理圖

圖5　 AMS測試結(jié)果

2　制動系統(tǒng)匹配設(shè)計階段

依據(jù)前期策劃階段制定系統(tǒng)性能量化指標(biāo)，進行制動系統(tǒng)匹配設(shè)計，對性能指標(biāo)進行分解。

2.1整車參數(shù)及邊界條件

確定整車參數(shù)（空、滿載整車質(zhì)量，質(zhì)心位置等），分析影響制動效果的邊界，見表2。

2.2制動踏板感覺指標(biāo)

根據(jù)測試的標(biāo)桿數(shù)據(jù)，明確設(shè)計車型制動系統(tǒng)的性能指標(biāo)，主要包含0.2g、0.5g、0.8g、1.0g減速度時制動踏板力、制動踏板行程、減速度的以及百公里的制動距離等，制動踏板影響因素如圖3所示。

2.3制動系統(tǒng)匹配設(shè)計

根據(jù)整車參數(shù)、配置和系統(tǒng)的邊界條件進行系統(tǒng)的匹配設(shè)計，在此階段中將制動系統(tǒng)的性能指標(biāo)進行分解，分解到系統(tǒng)關(guān)鍵零部件：真空助力器帶制動泵總成、制動輪缸、制動盤、制動軟管、制動踏板等，主要性能參數(shù)見表3。

3 設(shè)計確認(rèn)階段

3.1系統(tǒng)DVP

利用測試設(shè)備對試驗車進行全制動性能測試，試驗車輛及測試環(huán)境要求：

（1）試驗車輛至少進行100次制動盤磨合試驗；

（2）試驗前進行3次初速度100kph的緊急制動以提高制動盤和輪胎溫度；

（3）坡度<3%的平直瀝青路面，附著系數(shù)>0.8；

（4）在風(fēng)速不影響測試結(jié)果的前提下進行測試（GB21670-2008）；

測試設(shè)備原理如圖4所示。

3.1.1靜態(tài)測試

制動踏板力、制動踏板行程和主缸壓力測試；

測試系統(tǒng)真空度。

3.1.2動態(tài)測試

踏板力－踏板行程－管路壓力-輪缸壓力-制動減速度測試。

測試系統(tǒng)真空度。

3.1.3基于ECER13H的法律法規(guī)測試

行車制動測試；

應(yīng)急制動測試。

3.1.4AMS測試

用連續(xù)制動后的制動距離來評價整個制動系統(tǒng)的效能，測試結(jié)果如圖5所示。

3.2主觀評價

進行制動踏板感覺的主觀評價，確認(rèn)是否可以滿足顧客需求。

綜合以上系統(tǒng)的DVP測試和主觀評價確認(rèn)系統(tǒng)設(shè)計匹配是否可行。

結(jié)語

通過制動系統(tǒng)各個階段的標(biāo)桿確定、標(biāo)桿性能測試、明確系統(tǒng)的性能指標(biāo)，進行系統(tǒng)的設(shè)計匹配，并將系統(tǒng)的性能指標(biāo)分解到關(guān)鍵零部件的關(guān)鍵性能；運用DVP進行試驗的驗證，記錄客觀數(shù)據(jù)，同時進行全制動系統(tǒng)的主觀評價，確認(rèn)設(shè)計目標(biāo)是否達成。對全制動系統(tǒng)的綜合評價同時檢驗制動系統(tǒng)各零部件開發(fā)的合理性和系統(tǒng)匹配設(shè)計的合理性，結(jié)合客觀數(shù)據(jù)和顧客需求，全制動系統(tǒng)的發(fā)展更能滿足市場的需求。

參考文獻

[1]張元才，余卓平，熊璐.制動系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].汽車研究與開發(fā)，2005 （09）.

[2]劉濤.汽車設(shè)計[M].北京：北京大學(xué)出版社，2008.

中圖分類號：TM933

文獻標(biāo)識碼：A