周君晓，钟远铭，梁菲

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007）

驱动桥传动&制动内阻对新车油耗一致性影响研究

周君晓，钟远铭，梁菲

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007）

有针对性地实施降油耗措施是目前各个汽车企业面临的重大难题，其前提是基于现有车型油耗的一致性和稳定性而开展的，因为这样才能量化出措施实施后油耗的贡献值。文章针对现有量产车型油耗波动大、一致性差现象，从后驱车型驱动桥传动&制动内阻入手，剖析从零件制造精度一致性、整车装配和调整到质量检验、油耗测试前检查等方面对最终油耗台架测试的影响，探索出新车油耗一致性的控制方法，既能保证量产车型油耗一致性和稳定性，也为将来产品采取何种降油耗措施提供依据和参考。

燃油经济性；一致性；驱动桥；内阻

CLC NO.:U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)07-210-04

前言

当前，汽车节能减排已升级到国家战略高度，政策和法规要求汽车节油目标逐年提高，GB27999-2011要求2015年和2020年我国乘用车产品平均燃料消耗量降至6.9L/100km 和5.0L/100km的目标。各汽车企业的CAFC(企业平均燃料消耗量）值面临前所未有的压力，油耗一致性控制及降油耗就显得尤为重要。

在对本公司各车型新车油耗一致性监测时发现，现有后驱车型油耗波动较大，一致性差，满足新法规油耗要求存在一定风险。为此，各部门联合成立攻关团队，基于驱动桥传动&制动内阻优化，采取倒推的方法,从零件挑选、装车跟踪、质量检验、油耗测试前检查到油耗台架测试，每一环节层层把控，通过对比控制措施前后油耗的波动和降幅，验证并形成了有效控制油耗一致性的方法，主要涉及以下4方面：驱动桥零件制造精度一致性、总装手刹调整工艺的合理性、质量检测线阻滞率加严控制、油耗测试前的检查。

1、驱动桥制造精度一致性提高

首先识别出影响传动&制动内阻的驱动桥总成各子系统关键尺寸和公差，进过实践和专家论证形成一个关键控制项清单，见表1。通过对驱动桥供应商现状核查发现，部分供应商生产工艺落后，现场抽检零件发现部分尺寸超差，合格率很低，无法满足零件设计要求。基于此，要求供应商积极配合主机厂的油耗控制工作，必要时淘汰落后工艺，添置新设备，采用新工艺，并定期汇报整改进展。经过供应商的持续整改与跟踪，效果较明显。比如某一供应商驱动桥桥壳端面垂直度这个公差，如图1所示，整改前设计要求为0.1，但现状核查发现合格率不足5%，在投入新设备新工艺后，设计要求加严至0.05，合格率也基本能达90%以上，见表2的抽样数据（三坐标测量）。

表1 驱动桥关键控制项清单

图1 制动底板安装位相对于轴承位中心线的垂直度示意图

表2 桥壳端面垂直度抽样检测数据

3、总装手刹调整工艺优化

公司各车型驻车制动型式均为机械拉索式结构，手动操控，即手刹。手刹调整的松紧度不仅影响驻坡表现、顾客操作感知（即费力或者省力），还会影响是否产生制动拖滞。经调查发现公司CN系列车型手刹调整普遍过紧，不仅操作手感吃力，还会产生较大的初始拖滞，这不但会加快制动蹄片的磨损，对新车油耗的也会产生极大的影响。因此有必要重新优化调整工艺，使其达到适当的值。故基于这样的原则来优化调整要求：

(1)GB7258 对驻车制动系统手操纵力（手操纵力≤300N）和20%坡度驻坡行程(3/4 有效行程内驻住)的要求。

(2)手刹调整后不产生额外的制动拖滞。可以通过对比手刹调整前后驱动轮转动时的力矩来判断是否有拖滞的增量。

经过小批量将手刹调松验证，达到预期效果：

(1)操纵力如图2所示，优化后手刹操纵力较之前明显降低，操作手感更舒适。从客户角度考虑，客户停车后一手向上拉手刹手柄，按放松后的状态拉起的齿数会落在7-10齿范围内，从数据看9齿力值落在200±10N 内，远低于法规要求。

(2)转动力矩如表3所示，数据表明，优化后启动力矩前后基本一致，无明显增量，符合预期要求。

图2 手刹调整优化前后操纵力对比

表3 手刹调整优化前后启动力矩对比

4、质量检测线阻滞率加严控制

GB7258定义车轮阻滞率要求为：进行制动力检验时，各车轮的阻滞力均应小于等于轮荷的10%，即：阻滞率=该轮阻滞力值/该轮轮荷。公司内控目标为9%，较国标要求的10% 稍严。为了可以通过设备100%检验的关卡来保证下线车辆不存在严重初始拖滞进而影响到新车油耗的波动，建议收严阻滞率的控制要求，即由9%收严至6% 甚至4%加以控制，这样由于手刹装调不当或者零部件原因造成的严重拖滞的车辆将会被筛选出来并及时得到返修，从而保障下线车辆的一致性。通过抽取公司CN系列车型检测线制动数据发现，在按9%的目标控制时，驱动轮阻滞率分布较分散，在驱动桥制造精度一致性提高持续整改及总装手刹装调工艺优化后，阻滞率按6%的目标控制时，驱动轮阻滞率分布明显较之前集中，一致性稳定，如图3、图4所示。基于这个车型的成功经验，最终完成公司所有车型的阻滞率9%到6%的切换，某些车型甚至下调至4%控制。

图3 CN系列车型驱动轮阻滞率按9%控制时的分布

图4 CN系列车型驱动轮阻滞率按6%控制时的分布

5、油耗测试前检查

油耗是整车的一个集成表现，车辆各个系统都可能对油耗产生影响，所以在做油耗一致性监测时需确认抽样车辆的状态，做好各方面的点检。基于操作便捷性及关键点确认，制定了一个点检表，如表4所示。其中较为关键的一点就是驱动轮启动力矩的测量和调整，这里的启动力矩是指车辆熄火、挂空挡、手刹放松，驱动轮悬空，测量转动车轮所需的力。为使测量结果量化，需制定一个简易工装，如图5所示，一面与指针扳手结合，另一面卡在车轮对角螺帽上，然后按照车轮前进时驱动轮的转动方向匀速缓慢转动至少一圈，读取扭力扳手刻度值即为该轮启动力矩。启动力矩分为冷态和热态，冷态是指车辆在25 ℃左右的环境下恒温6小时以上的测量值，热态是指车轮充分热车后。（比如在转鼓上高速运行15-20分钟）

图5 驱动轮启动力矩测试工装及方法

表4 油耗台架测试前点检表

测量值。根据测量实践经验，冷热态启动力矩≤15 N.M才能确保不出现车辆存在严重的拖滞，油耗一致性波动大的现象。如果出现启动力矩偏大的情形，最简单的方法是通过调整手刹松紧度或者制动器蹄鼓间隙来解决。

6、结果对比验证

图6 CN系列某车型整改前后各项对比

经过了零件挑选、装车跟踪、质量检验、油耗测试前检查到最终油耗台架测试，再完成了一系列的各种测试，就可以与整改前的各项进行对比，包括驱动轮启动力矩、滑行阻力（转鼓上测试）、滑行距离（初速度为50km/h）、NEDC工况测试综合油耗。图5所示为CN系列某车型整改前后各项对比图，从图可以看出，整改后驱动轮启动力矩、滑行阻力、滑行距离都较整改前有明显改观。NEDC工况测试的综合油耗一致性较好，波动幅值Δ值由0.19降为0.04，另均值还有一定的降幅，为0.13 L/1OOkm。

7、结论

图7 油耗一致性关键控制过程

综上所述，基于驱动桥传动&制动内阻优化对新车油耗一致性影响的验证，可以得出油耗一致性的关键控制过程，如图6所示。通过这个关键控制过程，可以控制好量产车型油耗的一致性，还能继续挖掘油耗的下降空间，为公司企业平均燃料消耗量（CAFC）做出一定的贡献。

[1] GB 27999-2011,乘用车燃料消耗量评价方法及指标［S］.

[2] GB 19233-2008,轻型汽车燃料消耗量试验方法［S］.

[3] 王帅,孙洋,张莹,张正明.汽车节能技术分析［J］.汽车实用技术,2014(7):18-20.

[4] 王兆.乘用车燃料消耗量标准节能技术分析报告.中国汽车技术研究中心,2013.

[5] 李伟,于津涛,杨正军. 典型机外技术对工况法油耗测试结果影响的研究［J］.天津科技,2014,41(4):34-37.

Research on effect of vehicle fuel consumption consistency based on driving axle gearing & brake drag

Zhou Junxiao, Zhong Yuanming, Liang Fei
( The saic-gm-wuling automobile Co. Ltd., Guangxi Liuzhou 545007 )

It’s a hard issue for all vehicle companies to carry out directed measures for improving fuel economy. And these measures is based on fuel consumption consistency of vehicles in production because the fuel improvement can be measured after measure implementing. Aiming at the vehicles fuel fluctuation and poor consistency, based on driving axle gearing & brake drag, the four parts including component’s accuracy of manufacturing, vehicle assembly process, quality inspection and double check before bench test are discussed thoroughly toward to theeffect of fuel economy. Then the control process for vehicle fuel consumption consistency is confirmed which can not only assure the vehicle fuel consistencyandstability for in production but also provide reference for improving fuel economy in future.

Fuel economy; Consistency; Driving axle; Drag

U463.8

A

1671-7988(2016)07-210-04

周君晓，就职于上汽通用五菱汽车股份有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.07.066