CN114646474B - 一种汽车制动踏板感评价方法 - Google Patents

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Abstract

一种汽车制动踏板感评价方法，首先对以预设初速度行驶的车辆，根据各评价指标分别进行对应的制动操作，直至车辆行驶速度为零，然后根据各制动过程中的车辆行驶速度、踏板力、踏板行程及制动减速度计算得到各评价指标值，若各评价指标值均在其目标范围内，则判定该车辆的制动踏板感符合标准。本设计先引入了车辆行驶速度、踏板力、踏板行程及制动减速度等物理参数对制动踏板感进行量化，然后通过检测各评价指标是否处于目标范围内，以评价制动踏板感是否符合标准，评价结果一致性高、可重复性强、科学可靠。

Description

一种汽车制动踏板感评价方法
技术领域
本发明属于车辆制动试验技术领域，具体涉及一种汽车制动踏板感评价方法。
背景技术
随着社会发展，汽车已经成为人们日常生活中的主要交通工具，人们对汽车的要求也越来越高。汽车的制动性能是汽车的主要性能之一，是车辆安全行驶的前提。制动踏板作为对车辆制动过程的输入，是连接驾驶人员与车辆的桥梁，在车辆制动过程中的制动踏板感觉，则是驾驶人员评价车辆制动性能如何的主要信息来源。
目前国内外汽车制造厂商对于汽车制动踏板感的好坏通常以主观评价人员的评价为主，辅之以各类系统特性曲线作为最后设计或改进的依据。但主观评价需要一批专业评价人员进行相当数量的评估工作，而且容易受到外界各种因素的干扰，其科学性及可靠性有所欠缺。因此，亟需一种能量化制动感觉评价中所涉及的各项指标，给工程设计和用户实际感受之间提供科学、可靠转换途径的汽车制动踏板感评价方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的上述问题，提供一种科学、可靠的汽车制动踏板感评价方法。
为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：
一种汽车制动踏板感评价方法，所述评价方法基于车辆测试系统进行，所述车辆测试系统包括车辆V-BOX以及与车辆V-BOX信号连接的GPS天线、踏板力采集装置、踏板行程采集装置、制动减速度采集装置，所述GPS天线用于采集车辆行驶速度、时间；
所述评价方法为：首先根据各评价指标，对以预设初速度行驶的车辆分别进行与各评价指标对应的制动操作，直至车辆行驶速度为零，然后根据各制动过程中的车辆行驶速度、踏板力、踏板行程及制动减速度，计算得到各评价指标值，若各评价指标值均在其目标范围内，则判定该车辆的制动踏板感符合标准，所述评价指标包括初期咬合度、初期行程、空行程、踏力水准、后期咬合度、制动粘度。
所述与初期咬合度、初期行程、空行程和踏力水准对应的制动操作为：对以预设初速度行驶的车辆施加以第一预设速率逐渐增大的制动踏板力，直至车辆行驶速度为零。
所述空行程的计算方法为：以踏板行程为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度为0.2m/s2时对应的踏板行程S1，以S1作为空行程，所述空行程的目标范围为0mm≤S1≤20mm；
所述初期行程的计算方法为：以踏板行程为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度为0.98m/s2时对应的踏板行程S2，以S2与S1的差值作为初期行程，所述初期行程的目标范围为14mm≤S2-S1≤28mm；
所述初期咬合度的计算方法为：以踏板力为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度达到0.98m/s2时对应的踏板力F1、当制动减速度达到0.2m/s2时对应的踏板力F2，以F1与F2的差值作为初期咬合度，所述初期咬合度的目标范围为4N≤F1-F2≤18N；
所述踏力水准的计算方法为：以踏板行程为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度达到1.96m/s2时对应的踏板行程S3，以踏板力为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度达到1.96m/s2时对应的踏板力F3，以S3、F3作为踏力水准，所述踏力水准的目标范围为20mm≤S3≤40mm、23.5N≤F3≤43.5N。
所述与后期咬合度对应的制动操作为：先对以预设初速度行驶的车辆施加以第一预设速率逐渐增大的制动踏板力，当制动减速度达到第一预设减速度时保持当前制动踏板力不变，直至车辆行驶速度为零。
所述后期咬合度的计算方法为：以时间为X轴、以制动减速度和制动踏板力为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到制动踏板力保持不变后的制动减速度最大值G，以制动减速度最大值G作为后期咬合度，所述后期咬合度的目标范围为1.96m/s2≤G≤3m/s2。
所述与制动粘度对应的制动操作为：先对以预设初速度行驶的车辆施加以第一预设速率逐渐增大的制动踏板力，当制动减速度达到第二预设减速度时保持当前制动踏板力，当车辆行驶速度下降至预设车速时按第二预设速率逐渐减小制动踏板力，直至车辆行驶速度为零。
所述制动粘度的计算方法为：以制动踏板力为X轴、制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度下降到1.96m/s2时所对应的踏板力F4，以踏板行程为X轴、制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度下降到1.96m/s2时所对应的踏板行程S4、当制动减速度下降到0.49m/s2时所对应的踏板行程S5，计算得到S5与S4的差值，以S5与S4的差值、F4作为制动粘度，所述制动粘度的目标范围为3.5N≤F4≤18.5N、5mm≤S4-S5≤15mm。
所述预设初速度、第一预设速率、第一预设减速度、第二预设减速度、预设车速、第二预设速率分别为50±5km/h、35±5N/s、1.96±0.49m/s2、2.45±0.49m/s2、20±2km/h、22.5±12.5N/s。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明一种汽车制动踏板感评价方法首先根据各评价指标，对以预设初速度行驶的车辆分别进行与各评价指标对应的制动操作，直至车辆行驶速度为零，然后根据各制动过程中的车辆行驶速度、踏板力、踏板行程及制动减速度，计算得到各评价指标值，若各评价指标值均在其目标范围内，则判定该车辆的制动踏板感符合标准，该方法先引入了车辆行驶速度、踏板力、踏板行程及制动减速度等物理参数对制动踏板感进行量化，然后通过检测各评价指标是否处于目标范围内，以评价制动踏板感是否符合标准，不仅评价结果一致性高、可重复性强，且评价结果科学、可靠。因此，本发明一种汽车制动踏板感评价方法通过客观参数对踏板感进行评价，评价结果一致性高、可重复性强、科学可靠。
附图说明
图1为本发明中车辆测试系统的结构示意图。
图2为实施例1中用于计算S1、S2、S3的踏板行程与制动减速度的关系曲线。
图3为实施例1中用于计算F1、F2、F3的踏板力与踏板行程的关系曲线。
图4为实施例1中用于计算G的时间与制动减速度、踏板力的关系曲线。
图5为实施例1中用于计算F4的踏板力与制动减速度的关系曲线。
图6为实施例1中用于计算S4、S4的踏板行程与制动减速度的关系曲线。
图中，车辆V-BOX1、GPS天线2、踏板力采集装置3、踏板行程采集装置4、制动减速度采集装置5。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
参见图1至图6，一种汽车制动踏板感评价方法，所述评价方法基于车辆测试系统进行，所述车辆测试系统包括车辆V-BOX1以及与车辆V-BOX1信号连接的GPS天线2、踏板力采集装置3、踏板行程采集装置4、制动减速度采集装置5，所述GPS天线2用于采集车辆行驶速度、时间；
所述评价方法为：首先根据各评价指标，对以预设初速度行驶的车辆分别进行与各评价指标对应的制动操作，直至车辆行驶速度为零，然后根据各制动过程中的车辆行驶速度、踏板力、踏板行程及制动减速度，计算得到各评价指标值，若各评价指标值均在其目标范围内，则判定该车辆的制动踏板感符合标准，所述评价指标包括初期咬合度、初期行程、空行程、踏力水准、后期咬合度、制动粘度。
所述与初期咬合度、初期行程、空行程和踏力水准对应的制动操作为：对以预设初速度行驶的车辆施加以第一预设速率逐渐增大的制动踏板力，直至车辆行驶速度为零。
所述空行程的计算方法为：以踏板行程为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度为0.2m/s2时对应的踏板行程S1，以S1作为空行程，所述空行程的目标范围为0mm≤S1≤20mm；
所述初期行程的计算方法为：以踏板行程为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度为0.98m/s2时对应的踏板行程S2，以S2与S1的差值作为初期行程，所述初期行程的目标范围为14mm≤S2-S1≤28mm；
所述初期咬合度的计算方法为：以踏板力为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度达到0.98m/s2时对应的踏板力F1、当制动减速度达到0.2m/s2时对应的踏板力F2，以F1与F2的差值作为初期咬合度，所述初期咬合度的目标范围为4N≤F1-F2≤18N；
所述踏力水准的计算方法为：以踏板行程为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度达到1.96m/s2时对应的踏板行程S3，以踏板力为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度达到1.96m/s2时对应的踏板力F3，以S3、F3作为踏力水准，所述踏力水准的目标范围为20mm≤S3≤40mm 、23.5N≤F3≤43.5N。
所述与后期咬合度对应的制动操作为：先对以预设初速度行驶的车辆施加以第一预设速率逐渐增大的制动踏板力，当制动减速度达到第一预设减速度时保持当前制动踏板力不变，直至车辆行驶速度为零。
所述后期咬合度的计算方法为：以时间为X轴、以制动减速度和制动踏板力为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到制动踏板力保持不变后的制动减速度最大值G，以制动减速度最大值G作为后期咬合度，所述后期咬合度的目标范围为1.96m/s2≤G≤3m/s2。
所述与制动粘度对应的制动操作为：先对以预设初速度行驶的车辆施加以第一预设速率逐渐增大的制动踏板力，当制动减速度达到第二预设减速度时保持当前制动踏板力，当车辆行驶速度下降至预设车速时按第二预设速率逐渐减小制动踏板力，直至车辆行驶速度为零。
所述制动粘度的计算方法为：以制动踏板力为X轴、制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度下降到1.96m/s2时所对应的踏板力F4，以踏板行程为X轴、制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度下降到1.96m/s2时所对应的踏板行程S4、当制动减速度下降到0.49m/s2时所对应的踏板行程S5，计算得到S5与S4的差值，以S5与S4的差值、F4作为制动粘度，所述制动粘度的目标范围为3.5N≤F4≤18.5N、5mm≤S4-S5≤15mm。
所述预设初速度、第一预设速率、第一预设减速度、第二预设减速度、预设车速、第二预设速率分别为50±5km/h、35±5N/s、1.96±0.49m/s2、2.45±0.49m/s2、20±2km/h、22.5±12.5N/s。
实施例1：
参见图1，一种汽车制动踏板感评价方法基于车辆测试系统进行，所述车辆测试系统包括车辆V-BOX1以及与车辆V-BOX1信号连接的GPS天线2、踏板力采集装置3、踏板行程采集装置4、制动减速度采集装置5，所述GPS天线2安装在驾驶室顶部，用于采集车辆行驶速度、时间，所述踏板力采集装置3安装在制动踏板上，用于采集踏板力，所述踏板行程采集装置4安装在制动踏板上，用于采集踏板行程，所述制动减速度采集装置5安装在车辆上纵向对称面的刚性部件处，用于采集制动减速度；
所述评价方法具体按照以下步骤进行
步骤一、对满载且以50km/h在干燥、清洁的水泥混凝土路面行驶的车辆，根据各评价指标分别进行对应的制动操作，记录各制动过程中的车辆行驶速度、踏板力、踏板行程及制动减速度的变化情况，直至车辆行驶速度为零；
其中，所述路面附着系数为0.8、纵向任意50m长度上的坡度≤1%，所述评价指标包括初期咬合度、初期行程、空行程、踏力水准、后期咬合度、制动粘度；所述与初期咬合度、初期行程、空行程和踏力水准对应的制动操作为：对车辆施加以35N/s速率逐渐增大的制动踏板力，直至车辆行驶速度为零；所述与后期咬合度对应的制动操作为：先对车辆施加以35N/s速率逐渐增大的制动踏板力，当制动减速度达到1.96m/s2时保持当前制动踏板力不变，直至车辆行驶速度为零；所述与制动粘度对应的制动操作为：先对车辆施加以35N/s速率逐渐增大的制动踏板力，当制动减速度达到2.45m/s2时保持当前制动踏板力不变，当车辆行驶速度下降至20km/h时按25N/s速率逐渐减小制动踏板力，直至车辆行驶速度为零。
步骤二、根据各制动过程中的车辆行驶速度、踏板力、踏板行程及制动减速度计算得到各评价指标值，若各评价指标值均在其目标范围内，则判定该车辆的制动踏板感符合标准；
其中，所述空行程的计算方法为：以其制动过程中的踏板行程为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线（参见图2），并根据该曲线得到当制动减速度为0.2m/s2时对应的踏板行程S1，以S1作为空行程，所述空行程的目标范围为0mm≤S1≤20mm；
所述初期行程的计算方法为：以其制动过程中的踏板行程为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线（参见图2），并根据该曲线得到当制动减速度为0.98m/s2时对应的踏板行程S2，以S2与S1的差值作为初期行程，所述初期行程的目标范围为14mm≤S2-S1≤28mm；
所述初期咬合度的计算方法为：以其制动过程中的踏板力为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线（参见图3），并根据该曲线得到当制动减速度达到0.98m/s2时对应的踏板力F1、当制动减速度达到0.2m/s2时对应的踏板力F2，以F1与F2的差值作为初期咬合度，所述初期咬合度的目标范围为4N≤F1-F2≤18N；
所述踏力水准的计算方法为：以其制动过程中的踏板行程为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线（参见图2），并根据该曲线得到当制动减速度达到1.96m/s2时对应的踏板行程S3，以其制动过程中的踏板力为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线（参见图3），并根据该曲线得到当制动减速度达到1.96m/s2时对应的踏板力F3，以S3、F3作为踏力水准，所述踏力水准的目标范围为20mm≤S3≤40mm、23.5N≤F3≤43.5N；
所述后期咬合度的计算方法为：以其制动过程中的时间为X轴、以制动减速度和制动踏板力为Y轴绘制曲线（参见图4），并根据该曲线得到制动踏板力保持不变后的制动减速度最大值G，以制动减速度最大值G作为后期咬合度，所述后期咬合度的目标范围为1.96m/s2≤G≤3m/s2；
所述制动粘度的计算方法为：以其制动过程中的制动踏板力为X轴、制动减速度为Y轴绘制曲线（参见图5），并根据该曲线得到当制动减速度下降到1.96m/s2时所对应的踏板力F4，以踏板行程为X轴、制动减速度为Y轴绘制曲线（参见图6），并根据该曲线得到当制动减速度下降到1.96m/s2时所对应的踏板行程S4、当制动减速度下降到0.49m/s2时所对应的踏板行程S5，计算得到S5与S4的差值，以S5与S4的差值、F4作为制动粘度，所述制动粘度的目标范围为3.5N≤F4≤18.5N、5mm≤S4-S5≤15mm。

Claims (2)

1.一种汽车制动踏板感评价方法，其特征在于：
所述评价方法基于车辆测试系统进行，所述车辆测试系统包括车辆V-BOX(1)以及与车辆V-BOX(1)信号连接的GPS天线(2)、踏板力采集装置(3)、踏板行程采集装置(4)、制动减速度采集装置(5)，所述GPS天线(2)用于采集车辆行驶速度、时间；
所述评价方法为：首先根据各评价指标，对以预设初速度行驶的车辆分别进行与各评价指标对应的制动操作，直至车辆行驶速度为零，然后根据各制动过程中的车辆行驶速度、踏板力、踏板行程及制动减速度，计算得到各评价指标值，若各评价指标值均在其目标范围内，则判定该车辆的制动踏板感符合标准，所述评价指标包括初期咬合度、初期行程、空行程、踏力水准、后期咬合度、制动粘度；
所述与初期咬合度、初期行程、空行程和踏力水准对应的制动操作为：对以预设初速度行驶的车辆施加以第一预设速率逐渐增大的制动踏板力，直至车辆行驶速度为零；
所述与后期咬合度对应的制动操作为：先对以预设初速度行驶的车辆施加以第一预设速率逐渐增大的制动踏板力，当制动减速度达到第一预设减速度时保持当前制动踏板力不变，直至车辆行驶速度为零；
所述与制动粘度对应的制动操作为：先对以预设初速度行驶的车辆施加以第一预设速率逐渐增大的制动踏板力，当制动减速度达到第二预设减速度时保持当前制动踏板力，当车辆行驶速度下降至预设车速时按第二预设速率逐渐减小制动踏板力，直至车辆行驶速度为零；
所述空行程的计算方法为：以踏板行程为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度为0.2m/s2时对应的踏板行程S1，以S1作为空行程，所述空行程的目标范围为0mm≤S1≤20mm；
所述初期行程的计算方法为：以踏板行程为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度为0.98m/s2时对应的踏板行程S2，以S2与S1的差值作为初期行程，所述初期行程的目标范围为14mm≤S2-S1≤28mm；
所述初期咬合度的计算方法为：以踏板力为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度达到0.98m/s2时对应的踏板力F1、当制动减速度达到0.2m/s2时对应的踏板力F2，以F1与F2的差值作为初期咬合度，所述初期咬合度的目标范围为4N≤F1-F2≤18N；
所述踏力水准的计算方法为：以踏板行程为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度达到1.96m/s2时对应的踏板行程S3，以踏板力为X轴、以制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度达到1.96m/s2时对应的踏板力F3，以S3、F3作为踏力水准，所述踏力水准的目标范围为20mm≤S3≤40mm、23.5N≤F3≤43.5N；
所述后期咬合度的计算方法为：以时间为X轴、制动减速度为Y轴绘制曲线，以时间为X轴、制动踏板力为Y轴绘制曲线，并根据上述两个曲线得到制动踏板力保持不变后的制动减速度最大值G，以制动减速度最大值G作为后期咬合度，所述后期咬合度的目标范围为1.96m/s2≤G≤3m/s2；
所述制动粘度的计算方法为：以制动踏板力为X轴、制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度下降到1.96m/s2时所对应的踏板力F4，以踏板行程为X轴、制动减速度为Y轴绘制曲线并根据该曲线得到当制动减速度下降到1.96m/s2时所对应的踏板行程S4、当制动减速度下降到0.49m/s2时所对应的踏板行程S5，计算得到S5与S4的差值，以S5与S4的差值、F4作为制动粘度，所述制动粘度的目标范围为3.5N≤F4≤18.5N、5mm≤S4-S5≤15mm。
2.根据权利要求1所述的一种汽车制动踏板感评价方法，其特征在于：
所述预设初速度、第一预设速率、第一预设减速度、第二预设减速度、预设车速、第二预设速率分别为50±5km/h、35±5N/s、1.96±0.49m/s2、2.45±0.49m/s2、20±2km/h、22.5±12.5N/s。
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