鼓式制動(dòng)器、摩托車剎車圈、Drum brake、輪轂剎車圈專業(yè)生產(chǎn)廠家無(wú)錫九環(huán)2021年5月12日訊 商用車與一般乘用車的主要區(qū)別包括負(fù)載的距離變化、車輛結(jié)構(gòu)形式的多樣化等，而這些都會(huì)對(duì)車輛的制動(dòng)性能帶來(lái)影響，同時(shí)在行駛過(guò)程中還存在制動(dòng)裝置的熱衰退等影響因素。盡管這可能屬于比較細(xì)節(jié)的問(wèn)題，但是卻是涉及車輛安全的重要安保項(xiàng)目。因此，在開(kāi)發(fā)商用車自動(dòng)駕駛技術(shù)時(shí)也應(yīng)將車輛制動(dòng)性能變化等納入考量，只有這樣從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，才能更快實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛車輛的應(yīng)用。

美國(guó)聯(lián)邦汽車運(yùn)輸安全管理局（FMCSA）為了保證卡車編隊(duì)行駛的安全性，對(duì)重載商用車制動(dòng)停車距離的變化性進(jìn)行了研究。

一.背景

美國(guó)聯(lián)邦汽車運(yùn)輸安全管理局（FMCSA）對(duì)正在進(jìn)行的卡車編隊(duì)行駛的探索很感興趣，卡車編隊(duì)行駛是一種自動(dòng)化應(yīng)用，其中兩輛或兩輛以上的商用車使用自適應(yīng)巡航控制和其他技術(shù)，以緊密的隊(duì)形跟隨行駛。確定隊(duì)列中每輛卡車位置的關(guān)鍵參數(shù)是其制動(dòng)停車距離。為了在剎車時(shí)盡量減少隊(duì)列內(nèi)發(fā)生碰撞的機(jī)會(huì)，停車距離最短的車輛應(yīng)放在隊(duì)尾，停車距離最長(zhǎng)的車輛應(yīng)放在隊(duì)列前方。但即使在理想條件下，各車輛的停車距離也會(huì)有所不同。這種制動(dòng)距離的變化性（variability）與編隊(duì)行駛技術(shù)相關(guān)。此外，牽引車制動(dòng)系統(tǒng)性能是牽引車-掛車整體制動(dòng)性能的關(guān)鍵因素，制動(dòng)性能與其他安全相關(guān)課題有關(guān)。

二.目的

本研究分析了不同載重、長(zhǎng)度（軸距）和制動(dòng)類型（盤(pán)式鼓式；ABS）的卡車的停車距離，以得出與安全卡車編隊(duì)行駛相關(guān)的結(jié)果。為進(jìn)一步的研究提供了一個(gè)起點(diǎn)，也為不同配置以及不同卡車之間的制動(dòng)性能差異提供了一個(gè)粗略的參考基準(zhǔn)。本研究中調(diào)查的全系統(tǒng)制動(dòng)性能（full system brake performance）數(shù)據(jù)不同于“正?！?/span>的編隊(duì)行駛操作制動(dòng)性能，但這些數(shù)據(jù)仍然可以為編隊(duì)行駛操作研究提供信息，因?yàn)?/span>在極少數(shù)的極端緊急情況下可能需要編隊(duì)操作卡車的全系統(tǒng)制動(dòng)性能。由于編隊(duì)行駛利用減小車間距離來(lái)降低空氣阻力，卡車順序和跟車距離必須考慮制動(dòng)停車距離性能的變化，尤其是制動(dòng)類型帶來(lái)的影響。

因此，這里調(diào)查的信息對(duì)于未來(lái)研究編隊(duì)配置（包括卡車排序）非常有用。例如下圖顯示了樣本總體中不同制動(dòng)器類型（鼓式、前盤(pán)后鼓、盤(pán)式）的平均制動(dòng)停車距離（單位 ：英尺）。

按制動(dòng)類型區(qū)分的測(cè)試車輛平均制動(dòng)距離分布

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)參數(shù)得出的各種牽引車制動(dòng)類型的停車距離的概率分布。

按制動(dòng)類型區(qū)分的測(cè)試車輛制動(dòng)距離變化性分布

該研究還測(cè)量了每種類型的停車距離變化，即給定配置下卡車停車距離的可能范圍，此信息有助于評(píng)估最小安全跟車距離。下圖顯示了與上圖相同類別的車輛分類的制動(dòng)停車距離（單位 ：英尺）變化。

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)參數(shù)得出的各種牽引車制動(dòng)器類型的停車距離變化的概率分布

三.方法

這項(xiàng)研究使用了之前收集的數(shù)據(jù)，包括了超過(guò)800次的車輛測(cè)試。這些試驗(yàn)在受控條件下測(cè)試了無(wú)制動(dòng)掛車和具有各種不同制動(dòng)配置的牽引車。研究人員根據(jù)卡車特性將測(cè)試分類，并應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法確定停車距離和停車距離變化性（variability）。

配備盤(pán)式/鼓式制動(dòng)器和無(wú)制動(dòng)器掛車的商用車

按重量范圍區(qū)分的測(cè)試車輛平均制動(dòng)距離分布（單位：英尺）

四.調(diào)查結(jié)果 

1.制動(dòng)停車距離 

有幾個(gè)調(diào)查參數(shù)會(huì)影響牽引車的停車距離。

l前后盤(pán)式制動(dòng)器的平均制動(dòng)距離比前后鼓式制動(dòng)器或前盤(pán)后鼓制動(dòng)器短。

l額定車輛總重（GVWR）為45000–50000 lbs的牽引車的停車距離比任何其他測(cè)試重量類別的牽引車都短，但這些數(shù)據(jù)不支持有關(guān)GVWR和停車距離之間關(guān)聯(lián)的任何進(jìn)一步說(shuō)明。

l151–200英寸軸距類車輛的平均停車距離最長(zhǎng)。

l配備6S6M（每個(gè)制動(dòng)輪6個(gè)傳感器和6個(gè)制動(dòng)調(diào)節(jié)器）防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）的牽引車的制動(dòng)距離比4S4M或6S4M短。 

2.制動(dòng)停車距離變化 

l剎車類型對(duì)停車距離的變化性并不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著影響。

l車重確實(shí)有顯著的影響；GVWR50000-55000磅（22.6-25噸）范圍相比較低（45000-50000磅）和較高（55000-60000磅）范圍具有更多的變化性。

按牽引車GVWR范圍區(qū)分的測(cè)試車輛制動(dòng)距離變化性分布

從測(cè)試數(shù)據(jù)參數(shù)獲得的不同牽引車重量制動(dòng)距離變化性概率分布

l相比151-200英寸軸距車型，251–300英寸軸距的車輛具有一個(gè)較低的停車距離變化率。

l6S6M防抱死制動(dòng)系統(tǒng)比4S4M防抱死制動(dòng)系統(tǒng)具有更低的制動(dòng)距離變化率。

停車距離變化性用于計(jì)算單臺(tái)車輛60英里/小時(shí)車速下全系統(tǒng)制動(dòng)距離的制動(dòng)距離變化范圍。對(duì)這些范圍計(jì)算兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差（95.4%觀察值）和三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差（99.7%）。

這些范圍針對(duì)單臺(tái)車輛在FMVSS 121規(guī)定條件下（一輛牽引車和無(wú)制動(dòng)控制掛車裝載至牽引車GVW）的平均全系統(tǒng)60 英里/小時(shí)車速制動(dòng)停車。因此，這些結(jié)果不能直接應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)牽引車-掛車組合的變化性。

這些數(shù)字的實(shí)際含義是，即使在試驗(yàn)條件下，牽引車-掛車組合制動(dòng)至靜止所需的距離也可能存在幾十英尺的變化。這在何等程度上適用于實(shí)際的公路車輛配置仍有待確認(rèn)。

3.可能的下一步 

由于這些試驗(yàn)使用的是無(wú)制動(dòng)掛車，并且只調(diào)查了制動(dòng)至完全停止，因此它們對(duì)卡車編隊(duì)行駛的適用性將受到限制。然而它們確實(shí)為更現(xiàn)實(shí)的測(cè)試提供了一個(gè)起點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)制動(dòng)停車距離和制動(dòng)停車距離變化性可能會(huì)有很大的不同，研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了確保卡車在運(yùn)行中得到適當(dāng)維護(hù)的重要性，只有這樣才能最大限度地提高其制動(dòng)性能的可預(yù)測(cè)性。

進(jìn)一步的測(cè)試可能會(huì)采用類似的參數(shù)，但會(huì)結(jié)合更符合實(shí)際的條件。例如，未來(lái)的測(cè)試可能會(huì)使用制動(dòng)掛車或設(shè)置更能反映正常編隊(duì)操作的場(chǎng)景。

參考文獻(xiàn)：

 1.Analysis of Variability in Heavy Truck Braking Systems，FMCSA