汽車檢測制動力差最大值取值方法探討

張郁森，吳明

(1.開平市恒量汽車檢測站，廣東 江門 529328；2.中山市道路運輸車輛綜合性能小欖檢測站，廣東 中山 528415)

臺架試驗檢測汽車行駛制動不平衡率，依據GB 7258-2017《機動車運行安全技術條件》，在制動力增長全過程中同時測得左右輪制動力差的最大值，當軸制動率大于等于60%時，用該最大值除以該軸左右輪最大制動力的較大者；當軸制動率小于60%時，用該最大值除以該軸軸重。對于同一時刻同軸左右輪制動力差的最大值，按GB 21861-2014《機動車安全技術檢驗項目和方法》檢測(簡稱安檢)與按GB 18565-2016《道路運輸車輛綜合性能要求和檢驗方法》檢測(簡稱綜檢)的取值方法不同，試驗表明，在反力式粘砂滾筒制動臺上，安檢和綜檢兩種方法都可能錯檢制動力差的最大值。該文探討一種新的取值方法，以提高汽車制動不平衡率檢測的準確性、規范性和統一性。

1 安檢取值方法分析

安檢規定以同軸左右輪均達到最大制動力(或一個車輪達到最大制動力、另一個車輪產生抱死滑移，或兩個車輪均產生抱死滑移)時為取值終點。其優點是包含了左右輪最大制動力，在行車制動力增長全過程中檢測制動力差的最大值，且取值簡便，無需判斷車輪是否抱死滑移或電機是否斷電。其缺點是當左右輪都能抱死滑移，一個車輪抱死滑移制動臺電機斷電后檢測制動力快速下降，而另一個車輪制動力仍在繼續增大，此后同一時刻兩車輪的制動力差快速增大，會出現不符合實際情況的錯檢。

如圖1所示，左輪重1 679 kg，左輪最大制動力為16 070 N；右輪重1 700 kg，右輪最大制動力為10 120 N。以左輪達到最大制動力16 070 N時為取值終點，該點同一時刻的右輪制動力為零，制動力差的最大值為16 070 N，顯然是錯檢。

圖1 制動力過程曲線示例一

如圖2所示，右輪達到制動力18 470 N時為取值終點；左輪臺架電機已斷電，左制動力急劇下降，該點對應左輪制動力為3 060 N，制動力差的最大值為18 470-3 060=15 410 N，取值明顯錯誤。

圖2 制動力過程曲線示例二

2 綜檢取值方法分析

綜檢規定以同軸左右任一車輪產生抱死滑移時為取值終點，如左右輪無法達到抱死滑移，則以較后出現車輪最大制動力時刻作為取值終點。其優點是避免取值到電機斷電后快速下降的檢測制動力，克服了安檢取值的缺陷。其缺點是當左右輪都能抱死滑移，一邊車輪先抱死滑移、電機斷電就結束了取值，而另一邊較后抱死滑移的車輪制動力仍在繼續增大，沒有包含其最大制動力因素，只是檢測了制動力增長部分過程的制動力差最大值；其取值較復雜，需判斷車輪是否抱死滑移或電機是否斷電；且試驗表明，由于影響因素很多，以抱死滑移來確定取值終點會產生許多綜合誤差。

以圖1來分析，以右輪先抱死滑移最大制動力10 120 N為取值終點，左輪制動力差最大值為5 000 N，右輪為9 450 N，軸制動率為(16 070+10 120)/(1 679×9.8+1 700×9.8)=79.1%，制動不平衡率為(9 450-5 000)/16 070=27.7%，顯然只是在制動力增長的部分過程中檢測制動不平衡率。

3 全過程的分程取值方法

安檢與綜檢取值方法各自的優點克服了對方的缺點，但不可能同時采用兩種取值方法。為提高全過程制動不平衡率的準確性和統一性，探討一種全過程分程取值方法。

在制動力增長全過程中檢測制動力差的最大值必須包含左右輪最大制動力因素，還要根據車輪抱死滑移時反力式滾筒制動臺電機斷電的檢測特點，避免取值到電機斷電后快速下降的檢測制動力，且取值要簡單，與判斷車輪是否抱死滑移或電機是否斷電無關。

把臺試檢測行車制動力增長全過程分為兩個過程：第一個過程為制動力開始增長時刻t0至左右輪任一車輪達到最大制動力時刻t1的過程，以t1作為該過程的取值終點，無需判斷車輪是否抱死滑移；第二個過程為左右輪都達到最大制動力的兩個時刻之間的過程，用較后達到車輪最大制動力的時刻t2作為其取值終點。第一個過程t1—t0中測取同一時刻同軸左右輪的制動力之差的最大值ΔF1，第二個過程t2—t1中只測取左右輪最大制動力之差ΔF2，制動力之差都為正數，取ΔF1與ΔF2中的較大值作為該軸車輪制動力差的最大值。

在兩個過程中都不判斷車輪是否抱死滑移或電機是否斷電，可消除抱死滑移率、電機控制、制動器、操作等的影響，也簡化了取值；第二個過程中不測取同一時刻同軸左右輪的制動力之差的最大值，只測取左右輪最大制動力之差ΔF2，可避免取值到電機斷電后快速下降的檢測制動力。不能抱死滑移車輪的制動力曲線在最大車輪制動力后面通常是近似與X軸平行的波動曲線，雖然左右輪最大制動力通常不是出現在同一時刻，但誤差很小，可忽略不計，兩個過程覆蓋了制動力增長全過程。

以圖1為例，以右輪達到最大制動力10 120 N時作為第一個過程的取值終點，該過程中同一時刻同軸左右輪的制動力之差的最大值ΔF1=9 450-5 000=4 450 N；以左輪達到最大制動力16 070 N時作為第二個過程的取值終點，ΔF2=16 070-10 120=5 950 N。ΔF2大于ΔF1，取ΔF2作為制動力差的最大值，制動力增長全過程的制動不平衡率為5 950/16 070=37.0%。綜檢取值方法計算所得27.7%是錯檢。

以圖2為例，以左輪達到最大制動力14 420 N時作為第一個過程的取值終點，ΔF1=18 200-14 090=4 110 N；以右輪達到最大制動力18 470 N時作為第二個過程的取值終點，ΔF2=18 470-14 420=4 050 N<ΔF1，取ΔF1作為制動力差的最大值。

如圖3所示，以右輪制動力達到5 730 N時為第一個過程的取值終點，ΔF1=9 270-5 730=3 540 N；以左輪達到最大制動力17 980 N時為第二個過程的取值終點，ΔF2=17 980-5 730=12 250 N。ΔF2大于ΔF1，取ΔF2作為制動力差的最大值。復合臺左輪重1 991 kg，右輪重2 010 kg，軸制動率為(5 730+17 980)/(1 991×9.8+2 010×9.8)=60.5%，制動不平衡率為12 250/17 980=68.1%，不合格。

圖3 一個車輪能抱死滑移、另一個車輪不能抱死滑移時的制動過程曲線

按安檢取值，右輪制動力為零，明顯錯誤。按綜檢取值，右輪制動力為5 730 N，制動力差最大值為9 270-5 730=3 540 N，制動不平衡率為3 540/17 980=19.7%，把不合格的制動不平衡率錯檢為合格。

右輪附著系數為5 730/(2 010×9.8)=0.291，不能抱死滑移，右臺架電機斷電并非控制程序不正確，而是由于左右輪制動力差異較大。當車軸向后移動時，左輪先脫離前滾筒，安置角更小，右輪隨后脫離前滾筒，安置角更大，左輪繼續向后移動，右輪卻迅速跌落回前滾筒，右輪輪心向前下方的分速度使第三滾筒向相反的方向轉動，使其表面線速度減小，檢測滑移率增大而使電機斷電，之后的小波峰是右輪對前滾筒的重量沖擊造成的，證明按滑移率判斷受到許多因素的影響，誤差很大。許多汽車的一個車輪能抱死滑移而另一個車輪不能，雖然程序和檢測車輪制動力都正確，但按安檢和綜檢取值方法都可能錯檢，而采用分程取值法可避免這種錯檢。

4 結語

采用安檢取值方法容易把合格的制動不平衡率錯檢為不合格，增大不合格比率；采用綜檢取值方法容易把不合格的錯檢為合格，減小不合格比率。目前大多數檢測站采用綜檢取值方法。

從不同制動系統車輛的檢測情況來看，液壓系統制動力差的最大值錯檢現象較少，氣壓系統的錯檢現象較多。從量值上比較制動力差最大值與車輪最大制動力之差的大小，采用安檢取值方法，前者大于等于后者；采用綜檢取值方法，前者可能大于等于后者、也可能小于后者；采用分程取值法，前者大于等于后者。全過程分程取值法準確、簡便，不會取值到電機斷電后快速下降的檢測制動力，也無需判斷車輪是否抱死滑移或電機是否斷電，在制動力增長全過程中檢測制動不平衡率，適用于滾筒制動臺和平板制動臺。