汽车行驶性能的主观评价(8)-制动特性

制动特性包括对制动设备的各种评价，如踏板位移—踏板力特性、车辆运动时制动力对行驶动力学特性的影响、保持行驶方向的转向操作量等。

8.1 制动减速度

评价车辆的最大制动减速度。通常通过仪器测量。

路面状况：相同或者变化附着系数的水平路面，如干沥青路面（高附着系数）、湿沥青路面（图 8.1）积雪结冰路（低附着系数）、部分坑坑洼洼的路面，例如一边为沥青一边为冰的路面，一边为沥青路面（左右附着系数不一致）；从沥青路面突变到结冰路面或相反的情况（纵向附着系数突变，见《汽车行驶性能的主观评价(7)-起步性能》章节中图 7.6）

行驶工况：在不同车速下，无防抱死系统的车辆在车轮不抱死的情况下全力制动，有防抱死系统的车辆在允许范围内用最大踏板力制动。

研发目标：制动距离尽可能短，制动稳定性尽可能好。对于没有安装防抱死系统的车辆， 要求在任何路面情况下都是前桥先达到抱死。

影响参数：轴间载荷分配

轴间载荷的动态转移制动力分配

制动力调节器及其特性制动系统尺寸结构

制动摩擦片、制动盘、制动鼓的材料选择

轮胎特性（车轮和轮胎尺寸、特征参数，如侧偏刚度）

电子稳定控制系统的校准（如 ABS、ESP，图 8.5）

图 8.1潮湿的制动道路

8.2 热稳定性

对持续制动情况下，制动能力和踏板感觉变化的评价（制动热衰退）

路面状况：附着系数较好的水平路面或者下坡路

行驶工况：在车轮不抱死的情况下，全力制动到停车。或者在 ABS 控制下制动到停车。制动过程重复多次（连续的制动到停止）。测试在水平道路上按给定的车速曲线进行或者在赛车场地上进行。对于水平道路上的制动试验而言，要进行多次不同程序的制动。对于每一个程序，车辆都要在完全停止后再加速到下一个制动起始速度。试验将在不同的载荷条件下进行。为了便于了解试验结果，通常会测量制动盘温度和制动减速度。图 8.2 描述的在持续停止制动后的制动盘温度升高情况。

研发目标：制动能力，制动踏板感觉应在整个制动过程中没有明显变化。

影响参数：制动器的尺寸结构

散热措施（冷却通道，车轮设计，图 8.3）

制动摩擦片的温度特性

制动液的温度特性

制动操纵机构的运动学设计布置

图 8.2 持续停止制动的描述

8.3 直线行驶

评价无方向修正情况下的制动跑偏量或保证行驶方向所需的方向修正量

路面状况：相同或者变化附着系数的水平路面，如干沥青路面（高附着系数）、湿沥青路、积雪结冰路（低附着系数）、部分坑坑洼洼的路面，例如一边为沥青一边为冰的路面， 一边为塑料薄膜的路面（左右附着系数不一致）。

行驶工况：高速车轮不抱死的情况下，以不同减速度进行直线制动

研发目标：跑偏量或方向修正量尽可能小。在跑偏的情况下，横摆角速度和横摆角加速度必须较低

影响参数：前后桥在纵向力影响下的运动学和弹性运动学特性（图8.4） 侧倾运动学特性主销偏移距（如《汽车行驶性能的主观评价(7)-起步性能》章节中图 7.4） 制动力分配制动管路布置（H 型或者 X 型布置） 转向特性轮胎特性（车辆和轮胎的尺寸、特征参数，如侧偏刚度）

图8.4制动力影响下前束的变化

8.4 弯道行驶

在弯道行驶（入弯，出弯，变弯）的不同阶段的制动工况下，对车辆弯道行驶的稳定性， 车辆的横摆响应（横摆角，横摆角速度，横摆加速度）或对跑偏所需的方向修正量进行评价。

路面状况：操纵稳定性试验道路，动态试验区（Skid-Pad），高速公路的大转弯弯道和高速公路出口；道路要求平整，路面附着系数均匀，具有不同的曲率半径。

行驶工况：在弯道中以不同起始速度制动直至最高车速。试验使用不同的制动压力和踩踏板速度，直至车轮抱死。装备制动控制系统的车辆，在控制系统工作和控制系统不工作两种情况下进行。

研发目标：制动引起的跑偏一定程度上要有助于驾驶者转向—制动工况的操作。这可以通过中等强度制动下向弯内的卷入效应实现。这样可以保证车辆高速过弯时制动的有效性。在高减速度和大制动力情况下，由于制动力分配和制动力控制器的作用，转向—制动特性会产生不足转向现象。没有 ABS 的车辆前轴将会抱死，从而使车辆失去转向能力有 ABS 的车辆在全力制动时仍具备转向能力。在 ABS 调节的过程中，须能保证出弯半径，车辆不会跑偏。

影响参数：前后桥运动学和弹性运动学特性（纵向、侧向力作用下） 制动力分配制动力控制特性动态轴间载荷转移制动系统的响应特性转向特性主销偏移距电子底盘控制系统的布置（ABS、EPS、主动和半主动悬架） 轮胎特性（车辆和轮胎的尺寸、特征参数，如侧偏刚度）

8.5 可转向性

评价制动时车辆将在何种程度上符合驾驶者的转向操纵。对于有 ABS 的车辆，还要考虑是否在 ABS 的调节范围内仍能保持转向能力，例如在冰路面上全力制动时车辆仍然不失控。

路面状况：水平的统一或者变化附着系数的水平路面，如干沥青路面（高附着系数）、湿沥青路、积雪结冰路（低附着系数）、部分坑坑洼洼的路面，例如一边为沥青一边为冰的路面，一边为塑料薄膜的路面（左右附着系数不一致）。

行驶工况：从不同的制动初速度开始以不同减速度进行直线制动直至最大减速度，同时车轮不抱死。制动过程中进行转向操纵（如避让障碍物或者变换车道）

研发目标：在制动时车辆要有和不制动时相似的转向性能，跟随驾驶者的转向操纵

影响参数：前后桥的运动学和弹性运动学特性侧倾运动学特性制动力分配制动力控制特性制动系统的响应特性转向特性主销偏移距电子底盘控制系统的布置（ABS、EPS、主动和半主动悬架）

8.6 分离附着系数道路上车辆的横摆稳定性

没有方向修正情况下制动时出现的跑偏和汽车横摆角速度或者为保持行驶方向所需进行的方向修正量进行评价。

图 8.5 ESP 功能和组件

路面状况：一边为低附着系数的路面（分离附着系数路面），一边为雪/冰、塑料薄膜、玻璃或者泥。行驶工况：从不同的制动初速度开始以不同减速度进行直线制动

研发目标：跑偏和横摆角速度要小；汽车横摆运动的出现不能太突然以至于使人感到车辆失控。

影响参数：前后桥的运动学和弹性运动学特性主销偏移距转向系统的弹性车辆绕 z 轴的转动惯量制动力分配制动系统的响应特性电子底盘控制系统的布置（ABS、EPS）轮胎特性（车辆和轮胎的尺寸、特征参数，如侧偏刚度）

8.7 制动点头

对制动时出现的车身俯仰角和持续时间进行评价（见《汽车行驶性能的主观评价(7)-起步性能》章节中图 7.1）。

路面状况：附着系数较好的水平路面行驶工况：从不同的制动初速度开始以不同减速度进行直线制动

研发目标：俯仰角和俯仰角速度尽可能小

影响参数：结构上抑制制动俯仰的平衡设计（Anti-Dive） 轴间载荷分配重心高度动态轴间载荷转移弹簧、阻尼、副弹簧的校准制动力分配电子底盘控制系统的布置

8.8 踏板力

评价制动踏板力和制动减速度的关系

路面状况：附着系数较好的水平路面 行驶工况：以不同减速度进行直线制动

研发目标：踏板力必须和车辆的运动特性相符合。踏板力太大或太小都会让驾驶者难以判断到底给出多少力气才合适。主观评价中也会使用仪器进行测量。

影响参数：制动系统尺寸结构真空助力器特性（图 8.6） 制动操纵机构运动学特性 制动摩擦片温度特性

图8.6真空助力器特性

8.9 踏板感觉

评价在不同制动减速度和踩踏板速度情况下（慢踩、快踩）踏板力—踏板位移特性。

路面状况：附着系数较高的水平路面、湿滑路面、结冰或积雪路面行驶工况：以不同制动初速度和不同减速度进行直线制动

研发目标：制动踏板力—踏板位移和制动减速度间的对应关系必须保证驾驶员能够对于所需的减速度获得相应的踏板力。较好的踏板感觉包括，良好的压力点感觉、较短的行程， 无空行程。对于跑车而言，踏板力水平要相对提高一些，有利于缩短踏板行程。

影响参数：制动摩擦片温度特性制动系统及其传递机构的弹性真空助力器特性（图 8.6） 制动操纵机构运动学特性制动辅助系统的控制特性（图 8.7）

图 8.7制动助力

8.10 制动滑移率控制系统的踏板反馈

在有制动滑移率控制系统的情况下，制动时驾驶员可以通过制动踏板脉冲式的反作用得知系统的控制介入。这里将对踏板力的波动和在某些情况下出现的振动和噪声进行评价

路面状况：水平的相同或者变化附着系数的水平路面，如干沥青路面（高附着系数）、湿沥青路、积雪结冰路（低附着系数）、部分坑坑洼洼的路面，例如一边为沥青一边为冰的路面，一边为塑料薄膜的路面（左右附着系数不一致）；从沥青路面突变到结冰路面或相反的情况（纵向附着系数突变）

行驶工况：以不同制动初速度和减速度进行直线制动

研发目标：制动滑移率控制系统（EBV、ABS、ESP）给出的踏板反馈作用力可以为驾驶员提供路面附着系数不足的信息。这种反馈不能影响舒适性。

影响参数：控制器特性，调节元件和传感器悬架/液力总成的悬置制动踏板机构的弹性/阻尼

8.11 踏板运动（ABS/ESP）

在配备 ABS/ESP 的情况下，制动时与一般控制引起的振动相比，制动踏板会随路面附着系数的变化有更大的低频振动。这里将评价踏板位置的变动量，还有踏板的运动是否有益于提示驾驶员路面情况。

路面状况：水平的相同或者变化附着系数的水平路面，如干沥青路面（高附着系数）、湿沥青路、积雪结冰路（低附着系数）、部分坑坑洼洼的路面，例如一边为沥青一边为冰的路面，一边为带水的沥青路面（左右附着系数不一致）；从沥青路面突变到结冰路面或相反的情况（纵向附着系数突变）

行驶工况：从不同制动初速度和减速度进行直线制动研发目标：在 ABS/ESP 控制作用下产生的低频踏板振动反馈一般认为对舒适性是不利的，所以必须尽可能的小。影响参数：控制器的特性，调节元件和传感器

8.12 制动抖动

制动过程中，由于制动力作用的不平衡性（图 8.8）将在某一车速范围内引起振动。这种振动表现为方向盘的扭转振动或者垂向振动，及车地板座椅的振动（图 8.9）。振动的频率范围在 10 到 20Hz 间。这里将对振动是否能察觉或者振动的强度来作出评价。

图 8.8 制动抖动、制动力矩波动

图 8.9 制动抖动，纵向加速度

路面状况：附着系数较好的水平路面

行驶工况：高速时以不同制动压力或减速度进行直线制动。振动现象在敏感的速度范围内会被加强。试验以高于敏感车速的初速度反复进行

研发目标：制动时不允许出现制动抖动现象

影响参数：制动盘、制动鼓的几何尺寸偏差轮毂及其在温度影响下的变形 制动系统的弹性车轮悬架的动态刚度和阻尼及其橡胶支承轮胎的不平衡性干扰力力臂转向系统的弹性、惯量和阻尼转向横拉杆的安装

8.13 制动噪声

制动时在某些速度范围内会有不同频率的噪声。按频率噪声分为：啸叫 Quietschen(2000 到 10000Hz)吁吁声 Buhen (500 到 1000Hz)呜呜声 Brummen（40 到 100Hz） 嘎吱声 Knarren（15 到 200Hz）制动时的振动、制动盘或车辆悬架元件都可能在各个速度范围内引起制动啸叫[38]。吁吁声或嘎吱声常出现在低速时或车辆将要停止的时候。制动压力，环境条件（潮湿，盐），制动温度和制动片（磨损）都会影响制动噪声的强度。

路面状况：附着系数较好的水平路面行驶工况：以不同制动初速度和减速度进行直线和曲线制动。小制动力情况下的走走停停

研发目标：制动时车内车外没有可以察觉到的噪音

影响参数：制动摩擦片的温度特性制动摩擦片的回位特性制动盘、制动钳、车轮悬架及其部件的固有频率和振型制动零部件的弹性和阻尼制动盘、制动鼓和制动片对环境影响的敏感度

8.14 制动颠簸（Stempeln）

在某些车速范围中，制动时后悬架会产生明显的自激振动。在不利的情况下还会产生滞滑效应，车轮会被周期性的短暂提起，导致轮胎动力输出的中断。

路面状况：附着系数较好的水平路面

行驶工况：高速时用尽可能大的减速度直线或曲线制动。后轴载荷尽可能要小（油箱基本上要空），以保证安全。研发目标：在任何工况下不能出现制动颠簸

影响参数：前后桥的运动学和弹性运动学特性制动俯仰的平衡斜向弹簧制动力分配 ABS/EPS 的控制频率车轮阻尼动态轴间载荷转移设计的弹簧行程 车轮悬架扭转刚度轮胎特性（车轮和轮胎尺寸，特征参数，如纵向滑移率特性场） 电子底盘调节系统的校准

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