匹配自動調(diào)整臂氣制動輕卡跑偏測試研究

牟云峰，劉章輝，劉云飛，丁永明

匹配自動調(diào)整臂氣制動輕卡跑偏測試研究

牟云峰，劉章輝，劉云飛，丁永明

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

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

制動跑偏；自動調(diào)整臂；制動間隙；懸架、轉(zhuǎn)向運(yùn)動干涉

前言

目前國內(nèi)對于軸距3.3m左右的氣制動輕卡而言，懸架系統(tǒng)多采用板簧結(jié)構(gòu)。車輛在制動過程中由于駕駛室的重量和整車載荷的轉(zhuǎn)移，會導(dǎo)致前懸架產(chǎn)生較大的壓縮量。而板簧在壓縮的同時會向后移動，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彎臂的前后移動來補(bǔ)充，從而帶動車輪產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，引起制動跑偏。而由于板簧同時受到輪胎的轉(zhuǎn)動力矩，發(fā)生S型變形，也會對該現(xiàn)象產(chǎn)生影響。

板簧的變形肉眼可見，但其引起的轉(zhuǎn)向桿系的運(yùn)動難以察覺，因此由上述原因?qū)е碌闹苿优芷话悴蝗菀鬃C實(shí)，下面將結(jié)合江淮汽車某次跑偏問題實(shí)測工作，提出一種能夠測試并研究該問題的方案，用于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)運(yùn)動干涉問題的分析。

1 測試傳感器的布置

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

①從車架到板簧與前橋連接的騎馬螺栓處，以便測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，以便測試彎臂相對于前橋工字梁的運(yùn)動。

圖2

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

2 試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)

試驗(yàn)測試的數(shù)據(jù)顯示，制動過程中直拉桿與彎臂的鉸接點(diǎn)相對于前橋工字梁向前移動約4mm，如下圖：

圖3

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

圖4

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

3 測試數(shù)據(jù)校驗(yàn)分析

試驗(yàn)測試過程中，同時采集了車輛的行駛軌跡曲線，以及制動初速度等數(shù)據(jù)，利用車速信號和車輪偏轉(zhuǎn)的信號，模擬出該工況下車輛的運(yùn)行軌跡和跑偏距離，如下圖：

圖5

可以看出，利用車輪偏角計算出的車輛偏移軌跡與GPS測試軌跡吻合度很高，因此基本可以確認(rèn)該車輛制動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，最終使得車輪產(chǎn)生左轉(zhuǎn)的偏角，形成制動跑偏。

4 結(jié)論

導(dǎo)致車輛制動跑偏的原因多種多樣，但對于新車下線即產(chǎn)生跑偏一般是由于設(shè)計問題導(dǎo)致。其中，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)運(yùn)動干涉理論引起的制動跑偏是可能性非常高的原因，但大部分情況下由于無法直接觀測到而不能提出優(yōu)化方案。經(jīng)過在實(shí)際工作中分析測試，采用以上試驗(yàn)方案可以找到問題所在，同時提供了一種通過設(shè)計轉(zhuǎn)向、懸架尺寸參數(shù)來改變干涉量的調(diào)試方法，從而解決由于轉(zhuǎn)向、懸架干涉引起的制動跑偏。

[1] 王望予.汽車設(shè)計.[M]機(jī)械工業(yè)出版社.

[2] 劉惟信.汽車設(shè)計.[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集團(tuán)有限公司技術(shù)中心、研究方向：底盤制動系統(tǒng)設(shè)計。