【摘要】随着汽车制造行业的高速发展，国际制定标准越来越严格，对制造精准度及一致
性的要求越来越高。汽车的手动手刹驻车调整一直是汽车制造过程的难题。成本较底的微车长期依靠操作人员的经验、手感保证，不仅精度较低，而且一致性也较差。同时，人员的变化会严重影响产品输出量。文章分析机械式手刹辅助驻车系统的工作原理和目前国内传统手刹调整方法存在的弊端，介绍一种新型的手刹调整方法，通过使用工具调整，保证汽车手刹力的精度性、一致性。【关键词】手刹辅助驻车系统；驻车力；新型调整方法【中图分类号】U463.6【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）11-0056-04
一种新型汽车驻车力调整方法
肖家良，罗胜东
（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007）
1背景
汽车制动系统是指对汽车某些部分（主要是车轮）施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动
的一系列专门装置。制动系统的作用：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下（包括在坡道上）稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定，在技术上保证汽车的安全行驶，提高汽车的平均速度等。一般来说，汽车制动系统包括行车制动装置和停车制动装置两套独立的装置。其中，行车制动装置是由驾驶员用脚来操纵，故又称脚制动装置。停车制动装置是由驾驶员用手操纵，故又称手制动装置。
行车制动装置的功用是使正在行驶中的汽车减速或在最短的距离内停车。而停车制动装置的功用是使已经停在各种路面上的汽车保持不动。但是在紧急情况下，两种制动装置可同时使用而增加汽车制动效果。有些特殊用途的汽车和经常在山区行驶的汽车，长期而频繁地制动导致行车制动装置过热，因此在这些汽车上往往增设各种不同形式的辅助制动装置，以便在下坡时稳定车速。
作为汽车制动系统的重要组成部分，停车制动分为机械式手刹及电子手刹，本文主要讨论成本相对较低的机械式手刹，而电子手刹不在讨论范围内。我们常说的手刹，即辅助制动器，机械手刹主要由驻车制动手柄、拉索、制动蹄及回位弹簧等组成。如图1所示。
手刹的主要作用是在车辆停止后用于稳定车辆，尤其是避免车辆在斜坡路面停车时由于溜车造成的安全事故。由此可见，手刹对于车辆的安全启停十分重要。手刹进行驻车制动的原理：当车辆需要驻车制动时，驾驶员拉起手刹手柄，通过拉索将左右后轮制动蹄片张开将车轮进行制动，正常情况下，当手刹手柄提拉到整个行程70%时，手刹就应该处在
正常的制动位置，而70%这个位置是手柄的有效工作点。所以，要满足手刹70%行程并进行有效驻车，必须要求汽车整车出厂前将手刹力调整好，满足车辆的驻车制动要求。整车生产企业都有一套手刹调整工艺，使车辆出厂前满足最基本的驻车制动要求。
2传统手刹调整方法
目前主流的汽车生产企业手刹调整标准是员工按照整车装配工艺要求，通过员工的手感及经验值来进行调整。比如，某品牌微型客车（前盘后鼓式制动）手刹的具体调整工艺：先用约300N 的力反复拉动手刹手柄2～3次，使后轮制动器自动调节间隙到位；再用开口扳手调节手刹调节螺母，使驻车调整结果最终满足“当用300N 的力拉起手刹手柄时，手刹行程在6～9齿之间”为合格，这是整车厂最基本的调整工艺。从调整工艺要求来看，该传统调整方式存在不少弊端（见表1）。
【作者简介】肖家良，男，广西南宁人，本科，上汽通用五菱汽车股份有限公司助理工程师，从事汽车整车工艺及质量提升
工作。
图1辅助制动器组成
图2
拉力无法度量
图3
手刹调整齿数
从表1所列弊端可以看出，首先，员工纯手工靠感觉调整，300N 的拉力对于员工来说是抽象的概念，员工很难去把握300N 的力到底是多大，即使某一时刻能大致把握300N 拉力的大小，但无法保证时时刻刻都能准确把握。所以，对于300N 拉力的大小，最初只能靠员工平时使用拉力计来感受，但在后续的实际调整操作中，会因为体力、耐力、感觉偏差等诸多因素造成拉力偏差，致使手刹调整不当，很难使输出的调整结果达到稳定状态。
其次，在调整标准中，只要拉力达到300N ，手刹齿数在6～9齿都为合格，这一标准使得每辆车的调整结果都不一样，而且偏差较大，部分车辆手刹会较松，部分车辆手刹可能会较紧。虽然都能满足国
标和企业的调整要求，但是对于客户使用体验来说，会觉得车辆调整输出状态不稳定，影响或者降低了企业产品品牌的美誉度。
如图2所示，在调整过程中，由于拉力无法度量，因此输出的调整结果无法处于稳定状态；如图3所示，虽然员工拉动手刹能听到齿响，可以准确度量手刹调整齿数，但是输出的调整结果仍然无法确保高度一致。到底有没有一种可靠的调整方法，不用依靠员工的感觉进行调整，不受员工手感偏差的影响，并且稳定地输出调整结果呢？这是本文主要讨论的问题。
3一种新型手刹力调整方法
根据国家标准GB 7258—2012的规定和汽车整车厂企业标准，手刹调整后要满足如下条件：①汽车在空载状态下，驻车制动装置应能保证机动车在坡度为20%（对总质量为整备质量的1.2倍以下的机动车为15%）、轮胎与路面的附着系数大于等于0.7的坡道上正反两个方向保持固定不动，时间应
大于等于2min 。其中操作力要求手动操作时乘用车应小于等于400N ·m 。②驻车制动机构在装有自动调节装置时，在手刹全行程的3/4以内，要达到规定的制动效能。
手刹力调整要达到此目的，我们引入了扭矩扳手和专用工具进行配合调整。具体思路：将作用在手刹上的拉力转化为扭矩扳手对手刹铰接点的扭矩，当设定值一定的扭矩扳手转动到一定角度发出“咔塔”声
响之后，即认为手刹力调整控制结果是合格的。传统调整方法和新型调整方法的对比如图4、图5所示。
新型调整方法的力学模型如图6所示，扭矩扳手通过专用工具和手刹手柄连接在一起，专用工具是一个实现扭矩扳手和手刹连接的套具，一头套着手刹手柄的末端，另一头通过套筒和扭矩扳手连接，实现了扭矩扳手和手刹手柄的刚性连接，为实现新型调整方法的实施创造了条件。
扭矩扳手设定值的确定：首先，对手刹及扭矩扳手做尺寸测量和理论计算。经测量，某品牌车型手刹手柄末端到手柄与底板铰接点的直线距离是25cm ，减去手柄手握的部分尺寸，实际作用长度尺寸为L ＝20cm ，扭矩扳手的长度为L 1＝18cm ，如图7、图8所示
，理论计算如下。
图4传统调整方法
表1传统调整方式存在的弊端
～
～
未使用扭矩扳手前，拉力作用在手刹铰接点的扭矩计算：F 1=300N ，L =0.2m ，M 0=F 1×L =300N ×0.2m=60N ·m 。
使用扭矩扳手后，换算出扭矩扳手对于手刹手柄和扭矩扳手连接点O 的扭矩，即为扭矩扳手的设定值，假设扭矩扳手的设定值为M β。
M 0＝F 2×（L 1＋L ）
（1）F 2＝M 0/（L 1＋L ）＝60N ·m/（0.2m ＋0.18m ）≈157N （2）M β＝F 2×L 1＝157N ×0.18m
＝28.26N ·m
（3）
根据理论计算结果，我们将辅助调整手刹的扭矩扳手设定值定为28N ·m 。为验证理论计算结果的正确性，我们将设定好的扭矩扳手用于流水线手刹调整，以确认调整效果。我们对一批某品牌微型客车手刹进行调整，使其满足当拉力达到300N 时，手刹齿数在7～8齿响（7～8齿为6～9齿的中间值）。为了使得数据更有说服力，我们使用数显测力计对调整结果做拉力测量并做数据记录，实验车辆样本数为50台。
我们用设定好数值的扭矩扳手给员工进行辅助调整，具体实施方案如下：①对这批车辆手刹进行调整，使其满足用
新交警手势设定值为28N ·m 扭矩扳手拉到7～8齿响；②用数显测力计对手刹力进行测量，记录这批车辆的手刹力数据。具体数据见表2。
由数据看出，手刹采用新调整方法后，整车手刹拉力数值基本上很稳定，与300N 标准值的偏差范围基本控制在7%以内，输出的调整结果很稳定，随后我们对这批车辆做阻
滞率测试及驻坡实验，均能满足企业要求。
验证成功后，我们对流水线手刹调整工艺进一步完善：①调整前，用约300N 的拉力拉动驻车手柄2～3次，使制动器自动调节间隙；②调节手刹调整螺母，使驻车手柄最终满足“使用设定值为28N ·m 的手刹调整工具拉起手柄至9齿时响”。
4结论
（1）通过扭力扳手和专用工具对手刹调整力进行量化，避免以往只能通过员工经验进行调整导致的一致性差问题。
（2）通过实验验证将手刹调整的齿数更改为7～8齿，缩小了扭力的变化范围，提高了整车装配质量的过程
控制能力。
图5新
型调整方法
图6新型调整方法的力学模型
图7
手刹实际作用长度
L
F 1
菱帅汽车
图8
扭矩扳手
L 1
F 2
L
镍碳超级电容器
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［责任编辑：钟声贤］
序号
序号
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7～8齿响的拉力（N ）
111213141305
212223242286
313233343299
五菱兴旺414243444312
515253545299
616263646308
717273747304
818283848299
919293949288
1020304050312
7～8齿响的拉力（N ）
2853103013123052863082992893127～8齿响的拉力（N ）
2993103012873083082993082993127～8齿响的拉力
（N ）2852993123052862993082962993127～8齿响的拉力（N ）
308311288302289312299308279289表2手刹力数据表
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［责任编辑：钟声贤］
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