论文部分内容阅读
摘 要： 本文根据某型车前期样车出现的“驻车衰退”问题，提出驻车系统中驻车手柄第一齿行程的校核要求和方法。
关键词： 驻车系统；衰退；匹配
1.引言
在某型乘用车开发阶段评价时发现，该型车刚下线时能满载在20%坡道上9齿内驻车，但是车辆使用一段时间后即使将驻车手柄拉高到极限（13齿）仍出现溜坡无法驻车的故障。将此问题称为“驻车衰退”问题。
2.原因分析
2.1 基本结构介绍
该型车的驻车制动系统结构示意图如图1，驻车手柄为手操纵棘轮棘爪式手柄，拉线为一拖二型双拉索，制动器为制动间隙可自调的盘式行驻一体综合式制动器。驾驶员通过扳动驻车手柄，手柄通过杠杆作用将放大的力传递到拉线上，制动器按一定杠杆比放大输出后的夹紧力作用于制动盘，最终作用在后轮上达到驻车制动的目的。
图1 某型车驻车制动系统结构示意图
2.2 问题初步分析判断
为保证用户使用手感，工艺部门在调节驻车手柄时要求第一齿明显拖滞，即驻车手柄拉倒第一齿时，有明显阻力（平地、空挡）。经对多辆“驻车衰退”后状态稳定的车辆进行检查发现：① 拉动驻车手柄，前3齿驻车手柄力无变化，且车能轻松推动，第4齿驻车手柄力明显增大很难推动；② 无论如何调节驻车手柄，使用一段时间后依旧恢复到①中所述状态。
根据以上情况，怀疑是驻车系统完成自调后不满足第一齿拖滞条件造成。
2.3 驻车手柄拖滞齿数验证计算
某型车驻车制动系统相关参数如下表所示。
表1 驻车制动系统相关参数
当驻车手柄拉到第一齿时，制动器摇臂的行程为K1；制动器输出制动力达到拖滞条件时摇臂行程为K2。因此第一齿拖滞条件为：
K2 （2-2）；
取K1=4.78mm，拖滞条件为地面制动力为250N，此时的制动器摇臂行程即为K2。
因此单个制动器输出夹紧力： （2-3）；
由下表試验结果，由线性插补法可得K2=7.27mm。
表2 制动器输入力-输出力-行程台架试验结果
代入（2-1）式有7.27<4.78，不等式显然不成立。由此可以判断当该型车驻车手柄拉到第一齿时，制动器输出制动力未能达到拖滞条件。
通过以上计算可知， “驻车衰退”的过程是驻车系统逐步达到设计状态的过程，是驻车系统完成自调后行程与工艺调节要求不一致造成。同时对驻车系统完成自调后的手柄工作行程进行校核，确认是否满足国标要求。
2.4 驻车手柄工作行程校核
按GB 7258要求，驻车系统需在空载带一名驾驶员的情况下驻车手柄全行程的3/4（间隙自调）以内产生规定的制动效能。
假设达到驻车效能时驻车手柄行程为Se，同时假设3/4驻车手柄全行程范围内最大齿数的行程为Sd，满足国标则需满足：Se≤Sd （2-4）
手柄共13齿，设每齿的行程为Sn，n为齿数。因Sd≤0.75×Smax=111.75，S9=109.5，S10=119.4。因此Sd=S9=109.5mm。
而Se可由制动器摇臂行程反算：Se=（Ke/y）×i1 （2-5）
Ke为达到驻车效能时制动器摇臂行程；y为驻车拉线的行程效率，按QC/T 29101取70%。
当驻车效能时，输出夹紧力Fe有：
（2-6）
其中m=1487Kg，θ=0.2。
同样根据线性插补法，由表2可以得到此时的摇臂行程Ke=12.4mm。
由2-5式可知Se=113.37mm，而由上可知Sd=109.5mm，因Se≤Sd不成立，因此可以判断某型车驻车系统自调后（“驻车衰退”）不满足GB 7258对驻车系统的要求。
3.解决方案
根据2.3和2.4的计算已确认某型车驻车系统存在以下两个问题。
① 某型车驻车系统无法满足第一齿拖滞要求，与工艺调节不一致，出现“驻车衰退”现象；
②“驻车衰退”后某型车驻车系统不满足GB 7258要求。
通过分析整理，从以下3方面进行改善：
① 后摩擦衬片初始摩擦系数偏低
此配方摩擦衬片经台架试验确定初始摩擦系数仅为0.29，明显偏低。因此通过在摩擦衬片表面涂覆铝氧化物增磨剂提高初始摩擦系数，提升到0.323。
② 驻车手柄第一齿行程偏小，最大行程偏小。
标准要求第一齿行程为32±8mm，因此将驻车手柄第一齿行程由30.6mm改为38.3mm，拉起的最大齿数由目前的13个齿改为15个齿，全行程177.09mm。
③ 制动器螺杆与螺套间隙设计值偏大
经对某型车制动器达到拖滞条件时的行程对比发现，该款制动器的螺杆与螺套间隙存在偏大，导致拉线空行程大。因此将螺杆与螺套间隙值由0.55±0.05mm改为0.4±0.05mm。
通过以上改善，解决了某型车“驻车衰退”问题，保证驻车手柄良好手感；同时解决驻车系统自调后驻车手柄工作行程不满足国标的问题。
4.总结
本文根据某型车前期样车出现的“驻车衰退”问题，提出驻车系统中驻车手柄第一齿行程的校核要求和方法，使下线调整的驻车手柄手感与驻车系统完成自调后的手感要求相当，同时满足国标要求。■
参考文献
[1] 应朝阳等.GB 7258-2012《机动车运行安全技术条件》.中国标准出版社.2012.
[2] 郑禹福等.QC/T 29101-1992《汽车用操纵拉索总成》.1992.
关键词： 驻车系统；衰退；匹配
1.引言
在某型乘用车开发阶段评价时发现，该型车刚下线时能满载在20%坡道上9齿内驻车，但是车辆使用一段时间后即使将驻车手柄拉高到极限（13齿）仍出现溜坡无法驻车的故障。将此问题称为“驻车衰退”问题。
2.原因分析
2.1 基本结构介绍
该型车的驻车制动系统结构示意图如图1，驻车手柄为手操纵棘轮棘爪式手柄，拉线为一拖二型双拉索，制动器为制动间隙可自调的盘式行驻一体综合式制动器。驾驶员通过扳动驻车手柄，手柄通过杠杆作用将放大的力传递到拉线上，制动器按一定杠杆比放大输出后的夹紧力作用于制动盘，最终作用在后轮上达到驻车制动的目的。
图1 某型车驻车制动系统结构示意图
2.2 问题初步分析判断
为保证用户使用手感，工艺部门在调节驻车手柄时要求第一齿明显拖滞，即驻车手柄拉倒第一齿时，有明显阻力（平地、空挡）。经对多辆“驻车衰退”后状态稳定的车辆进行检查发现：① 拉动驻车手柄，前3齿驻车手柄力无变化，且车能轻松推动，第4齿驻车手柄力明显增大很难推动；② 无论如何调节驻车手柄，使用一段时间后依旧恢复到①中所述状态。
根据以上情况，怀疑是驻车系统完成自调后不满足第一齿拖滞条件造成。
2.3 驻车手柄拖滞齿数验证计算
某型车驻车制动系统相关参数如下表所示。
表1 驻车制动系统相关参数
当驻车手柄拉到第一齿时，制动器摇臂的行程为K1；制动器输出制动力达到拖滞条件时摇臂行程为K2。因此第一齿拖滞条件为：
K2
取K1=4.78mm，拖滞条件为地面制动力为250N，此时的制动器摇臂行程即为K2。
因此单个制动器输出夹紧力： （2-3）；
由下表試验结果，由线性插补法可得K2=7.27mm。
表2 制动器输入力-输出力-行程台架试验结果
代入（2-1）式有7.27<4.78，不等式显然不成立。由此可以判断当该型车驻车手柄拉到第一齿时，制动器输出制动力未能达到拖滞条件。
通过以上计算可知， “驻车衰退”的过程是驻车系统逐步达到设计状态的过程，是驻车系统完成自调后行程与工艺调节要求不一致造成。同时对驻车系统完成自调后的手柄工作行程进行校核，确认是否满足国标要求。
2.4 驻车手柄工作行程校核
按GB 7258要求，驻车系统需在空载带一名驾驶员的情况下驻车手柄全行程的3/4（间隙自调）以内产生规定的制动效能。
假设达到驻车效能时驻车手柄行程为Se，同时假设3/4驻车手柄全行程范围内最大齿数的行程为Sd，满足国标则需满足：Se≤Sd （2-4）
手柄共13齿，设每齿的行程为Sn，n为齿数。因Sd≤0.75×Smax=111.75，S9=109.5，S10=119.4。因此Sd=S9=109.5mm。
而Se可由制动器摇臂行程反算：Se=（Ke/y）×i1 （2-5）
Ke为达到驻车效能时制动器摇臂行程；y为驻车拉线的行程效率，按QC/T 29101取70%。
当驻车效能时，输出夹紧力Fe有：
（2-6）
其中m=1487Kg，θ=0.2。
同样根据线性插补法，由表2可以得到此时的摇臂行程Ke=12.4mm。
由2-5式可知Se=113.37mm，而由上可知Sd=109.5mm，因Se≤Sd不成立，因此可以判断某型车驻车系统自调后（“驻车衰退”）不满足GB 7258对驻车系统的要求。
3.解决方案
根据2.3和2.4的计算已确认某型车驻车系统存在以下两个问题。
① 某型车驻车系统无法满足第一齿拖滞要求，与工艺调节不一致，出现“驻车衰退”现象；
②“驻车衰退”后某型车驻车系统不满足GB 7258要求。
通过分析整理，从以下3方面进行改善：
① 后摩擦衬片初始摩擦系数偏低
此配方摩擦衬片经台架试验确定初始摩擦系数仅为0.29，明显偏低。因此通过在摩擦衬片表面涂覆铝氧化物增磨剂提高初始摩擦系数，提升到0.323。
② 驻车手柄第一齿行程偏小，最大行程偏小。
标准要求第一齿行程为32±8mm，因此将驻车手柄第一齿行程由30.6mm改为38.3mm，拉起的最大齿数由目前的13个齿改为15个齿，全行程177.09mm。
③ 制动器螺杆与螺套间隙设计值偏大
经对某型车制动器达到拖滞条件时的行程对比发现，该款制动器的螺杆与螺套间隙存在偏大，导致拉线空行程大。因此将螺杆与螺套间隙值由0.55±0.05mm改为0.4±0.05mm。
通过以上改善，解决了某型车“驻车衰退”问题，保证驻车手柄良好手感；同时解决驻车系统自调后驻车手柄工作行程不满足国标的问题。
4.总结
本文根据某型车前期样车出现的“驻车衰退”问题，提出驻车系统中驻车手柄第一齿行程的校核要求和方法，使下线调整的驻车手柄手感与驻车系统完成自调后的手感要求相当，同时满足国标要求。■
参考文献
[1] 应朝阳等.GB 7258-2012《机动车运行安全技术条件》.中国标准出版社.2012.
[2] 郑禹福等.QC/T 29101-1992《汽车用操纵拉索总成》.1992.