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            制動跑偏?一文帶你搞定!

            發布日期:2023-05-18 瀏覽次數:141

            制動系統是汽車安全的核心之一,每一次“剎車失靈事件”,幾乎都會成為社會熱點,足見人們對制動的重視以以及制動系統的重要性。我們除了要提高駕駛員的安全意識,有些安全隱患,從開發設計之初就要考慮到。影響制動的因素實際上很多,這里主要想談一下“制動跑偏”現象。


            車輛在制動過程中維持直線行駛或者按預定方向行駛的能力是汽車的方向穩定性,有時會出現制動時不受控的向左或者向右行駛,我們叫做“制動跑偏”,當車輛在高速行駛、路面濕滑、彎道等場景下出現制動跑偏,會有非常嚴重的安全隱患。在GB 21670和GB 7258標準中均對制動穩定性提出了相應的要求;同時,GB 7258 標準中,對制動力平衡性臺架檢驗做了要求,車輛出廠和年檢均需滿足該要求。


            制動跑偏影響因素多,包括了制動、懸架、轉向,輪胎,車身系統以及底盤硬件的設計。以下是各個部件系統對制動跑偏的一些簡要分析。


            一、懸架:



            首先是制動時懸架的的受力分析:


            首先是制動力作用下的懸架K特性引起的bump steer的左右差異 ;K(kinematic)特性即懸架運動學特性,是指車輪在垂直方向上往復運動的過程中,由于懸架導向機構的作用,而導致車輪平面和輪心產生角位移和線位移變化的特性;需要考慮輪跳轉向-前bump steer,輪跳轉向-后bump steer,輪跳外傾-前Bump camber,后輪跳外傾-后Bump camber。Bump steer影響制動跑偏,單位deg/mm。


            其次時制動力作用下的懸架C特性引起的brake force steer的左右差異 ;C(compliance)特性即懸架彈性運動學特性,是指地面作用于輪胎上的力和力矩所導致的車輪平面和輪心產生角位移和線位移變化的特性,施加力導致的變形跟懸架系統的彈簧、橡膠襯套以及零部件的變形有關,如前后輪心的剛度;Brake force steer影響制動跑偏,單位deg/KN。


            從懸架和車身布局上,需要考慮從懸架的左右尺寸是否對稱,如上擺臂和下擺臂Y向尺寸,副車架尺寸對稱性,上擺臂、下擺臂和副車架的襯套的剛度。車身尺寸對稱性要考慮前副車架后安裝點,下擺臂安裝點,右側上擺臂安裝點。


            從懸架參數設計上,需要考慮主銷內傾角,主銷后傾角,主銷偏置拖距等。


            二、輪胎:



            首先是單輪受力分析:制動時,輪胎在xy平面上的受力有四個個力:向后的縱向制動力、三角臂的拉力(主銷到擺臂前點連線)、三角臂的推力(主銷到擺臂后點連線)、轉向橫拉桿的推力(轉向梯形后置)。一個力臂:主銷偏置拖距。制動時四個力的合力方向向后,合力乘以力臂形成力矩,該力矩會導致輪胎toe in趨勢;且擺臂前后連接點均有襯套,襯套剛度將影響力矩的大小,進而影 響toe in大小。


            那么輪胎是怎樣影響制動跑偏的呢?


            首先是PRAT(殘余回正力矩):指車輛方向盤處于正中位置時,由于輪胎花紋形狀和帶束層原因,而產生的固有殘余回正力矩;它能用來幫助抵消駕駛中,由于其他原因,如公路邊坡等產生的轉矩;左舵一般為負值;大的PRAT 可以抑制制動跑偏。


            其次時輪胎錐度:輪胎制造時因尺寸的差異產生輪胎似錐體狀, 造成車輛向一邊作用的橫向力,產生車輛跑偏,跑偏方向沿左右輪胎橫向力總和的方向。需要做好輪胎錐度方向管理,裝配左右輪胎時,保證輪胎錐度相反,從而而左右錐度產生的橫向力互相抵消。其次輪胎錐度分級管理,錐度差值小的裝配同一軸。


            最后就是要檢測左右胎壓的差距。


            三、轉向系統:



            轉向標定也會影響制動跑偏。


            轉向中位標0:轉向中間位置即為轉角傳感器零度(中位),理想狀態為轉角傳感器零度對應的車輛為直行狀態;但由于轉角傳感器的制造、裝配和標定存在不可避免的誤差,使轉角傳感器零度和車輛直行存在偏差。此偏差過大會減弱轉向中心感清晰度,導致車輛直行時不易找到方向盤中間位置,即直行制動時方向盤存在轉角或轉向器存在轉向扭矩,會影響直線行駛能力。


            轉向中位自學習:中位自學習原理同手動標0一致,中位自學習門限值設定過小或過大,會影響直線行駛能力。


            四、左右制動力不均勻不同步:


            從整車受力來分析,左右制動力大小不同,在車輛質心位置,產生一個橫擺力矩,方向為制動力大的一側;當主銷偏置拖距值為負時,左右車輪分別產生一個方向向內側的,大小不同的轉向力矩,綜合后形成一個總的轉向力矩,方向為制動力小的一側;轉向力矩與整車的橫擺力矩相抵消,因此具有抑制車輛的制動跑偏效應;同理,當主銷偏置拖距為正時,轉向效應會放大制動跑偏趨勢。


            那么哪些因素會影響到左右制動力呢?以下是一些常見的原因:左右摩擦片摩擦系數不一致,左右制動器制動力不均,主缸兩腔壓力不一致,左右制動壓力不一致,壓力經過管路后不一致,壓力經過ESC閥后不一致。

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