匹配自動(dòng)調(diào)整臂氣制動(dòng)輕卡跑偏測(cè)試研究

牟云峰，劉章輝，劉云飛，丁永明

匹配自動(dòng)調(diào)整臂氣制動(dòng)輕卡跑偏測(cè)試研究

牟云峰，劉章輝，劉云飛，丁永明

（安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

為了提高制動(dòng)系統(tǒng)的安全性，最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求N2類(lèi)以上輕卡需要標(biāo)配ABS系統(tǒng)和自動(dòng)間隙調(diào)整臂。隨著自動(dòng)調(diào)整臂的應(yīng)用，制動(dòng)間隙無(wú)法通過(guò)人工控制，導(dǎo)致大量新下線(xiàn)車(chē)輛出現(xiàn)制動(dòng)跑偏的問(wèn)題，但卻無(wú)法通過(guò)人為調(diào)整制動(dòng)間隙來(lái)糾正，不能滿(mǎn)足車(chē)輛的出廠要求，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。然而導(dǎo)致這種問(wèn)題的原因多種多樣，文章主要介紹由于懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)引起的制動(dòng)跑偏的一種測(cè)試研究方法。

制動(dòng)跑偏；自動(dòng)調(diào)整臂；制動(dòng)間隙；懸架、轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)干涉

前言

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于軸距3.3m左右的氣制動(dòng)輕卡而言，懸架系統(tǒng)多采用板簧結(jié)構(gòu)。車(chē)輛在制動(dòng)過(guò)程中由于駕駛室的重量和整車(chē)載荷的轉(zhuǎn)移，會(huì)導(dǎo)致前懸架產(chǎn)生較大的壓縮量。而板簧在壓縮的同時(shí)會(huì)向后移動(dòng)，導(dǎo)致前橋跟隨板簧后移。板簧的位移量和轉(zhuǎn)向直拉桿的位移量不相同而直拉桿前端被方向機(jī)固定，板簧位移量和直拉桿位移量的差異將通過(guò)彎臂的前后移動(dòng)來(lái)補(bǔ)充，從而帶動(dòng)車(chē)輪產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，引起制動(dòng)跑偏。而由于板簧同時(shí)受到輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，發(fā)生S型變形，也會(huì)對(duì)該現(xiàn)象產(chǎn)生影響。

板簧的變形肉眼可見(jiàn)，但其引起的轉(zhuǎn)向桿系的運(yùn)動(dòng)難以察覺(jué)，因此由上述原因?qū)е碌闹苿?dòng)跑偏一般不容易證實(shí)，下面將結(jié)合江淮汽車(chē)某次跑偏問(wèn)題實(shí)測(cè)工作，提出一種能夠測(cè)試并研究該問(wèn)題的方案，用于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)干涉問(wèn)題的分析。

1 測(cè)試傳感器的布置

由于運(yùn)動(dòng)干涉是因板簧壓縮變形引起的直拉桿拉動(dòng)轉(zhuǎn)向彎臂運(yùn)動(dòng)，因此采用拉線(xiàn)式位移傳感器，傳感器主要布置在兩個(gè)位置：

①?gòu)能?chē)架到板簧與前橋連接的騎馬螺栓處，以便測(cè)試豎直方向的壓縮量；

②從前橋工字梁到直拉桿與彎臂的鉸接點(diǎn)處，以便測(cè)試彎臂相對(duì)于前橋工字梁的運(yùn)動(dòng)。

圖2

同時(shí)為明確各傳感器數(shù)據(jù)的相關(guān)性，需增加：制動(dòng)信號(hào)傳感器、以便確認(rèn)數(shù)據(jù)分析的基準(zhǔn)；雙GPS傳感器，以便測(cè)試車(chē)輛的速度、加速度以及運(yùn)動(dòng)軌跡。

2 試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)

試驗(yàn)測(cè)試的數(shù)據(jù)顯示，制動(dòng)過(guò)程中直拉桿與彎臂的鉸接點(diǎn)相對(duì)于前橋工字梁向前移動(dòng)約4mm，如下圖：

圖3

通過(guò)彎臂和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的尺寸計(jì)算可以得出車(chē)輪產(chǎn)生了1.7°左右的角度，如下圖：

圖4

而由于車(chē)輛匹配的ABS系統(tǒng)，車(chē)輪不會(huì)抱死，因此車(chē)輪的偏角最終導(dǎo)致車(chē)輛制動(dòng)跑偏。而且，試驗(yàn)車(chē)輛制動(dòng)偏左，與彎臂向前移動(dòng)導(dǎo)致的車(chē)輪偏左在跑偏方向上吻合。

3 測(cè)試數(shù)據(jù)校驗(yàn)分析

試驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中，同時(shí)采集了車(chē)輛的行駛軌跡曲線(xiàn)，以及制動(dòng)初速度等數(shù)據(jù)，利用車(chē)速信號(hào)和車(chē)輪偏轉(zhuǎn)的信號(hào)，模擬出該工況下車(chē)輛的運(yùn)行軌跡和跑偏距離，如下圖：

圖5

可以看出，利用車(chē)輪偏角計(jì)算出的車(chē)輛偏移軌跡與GPS測(cè)試軌跡吻合度很高，因此基本可以確認(rèn)該車(chē)輛制動(dòng)跑偏是由于懸架的壓縮變形，導(dǎo)致的前橋后移量大于直拉桿的后移量，從而引起彎臂前移，以補(bǔ)充二者之間的差值，最終使得車(chē)輪產(chǎn)生左轉(zhuǎn)的偏角，形成制動(dòng)跑偏。

4 結(jié)論

導(dǎo)致車(chē)輛制動(dòng)跑偏的原因多種多樣，但對(duì)于新車(chē)下線(xiàn)即產(chǎn)生跑偏一般是由于設(shè)計(jì)問(wèn)題導(dǎo)致。其中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)干涉理論引起的制動(dòng)跑偏是可能性非常高的原因，但大部分情況下由于無(wú)法直接觀測(cè)到而不能提出優(yōu)化方案。經(jīng)過(guò)在實(shí)際工作中分析測(cè)試，采用以上試驗(yàn)方案可以找到問(wèn)題所在，同時(shí)提供了一種通過(guò)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向、懸架尺寸參數(shù)來(lái)改變干涉量的調(diào)試方法，從而解決由于轉(zhuǎn)向、懸架干涉引起的制動(dòng)跑偏。

[1] 王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì).[M]機(jī)械工業(yè)出版社.

[2] 劉惟信.汽車(chē)設(shè)計(jì).[M]清華大學(xué)出版社.

The test study of air brake light card of automatic adjustment arm is matched

Mu Yunfeng, Liu Zhanghui, Liu Yunfei, Ding Yongming
( Anhui jianghuai automobile group co., LTD., Anhui Hefei 230601 )

In order to improve the safety of the braking system, the latest national standard requires more than N2type light truck needs standard ABS system and automatic gap adjustment arm. With the application of automatic adjustment arm, brake clearance can not be manually controlled, resulting in a large number of new line braking deviation problem of vehicles, but not by artificially adjusting brake clearance to correct, can not meet the requirements of the vehicle factory, seriously affects the production efficiency. However, there are many reasons for this problem. This paper mainly introduces a test method of brake deviation caused by uncoordinated movement of suspension system and steering system.

braking deviation; automatic adjustment arm; brake clearance; suspension; steering movement interference CLC NO.: U270.7 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-138-02

U270.7

A

1671-7988 (2017)16-138-02

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.16.048

牟云峰，學(xué)士，就職于安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)有限公司技術(shù)中心、研究方向：底盤(pán)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。