基于6-σ的某轻型车制动跑偏的分析与改进

论文摘要

制动跑偏是严重影响行车安全的问题,制动时驾驶员本身就处于一种相对紧张的状态,如果还要再去控制不期望的制动跑偏,势必增加驾驶员的负担,给安全行车带来了隐患。ABS/TCS/ESP等电子控制系统能解决制动稳定性的问题,但是还有很多车依然是机械制动系统,即使电控制动系统也依然需要匹配的基础制动系统和底盘系统才能更好地发挥性能。本文在大量阅读国内外相关文献的基础上,结合企业实际问题,用六西格玛方法和Minitab软件进行了下列研究工作:第一章介绍了汽车制动稳定性的研究现状,电子控制制动系统的发展现状,国内电控系统生产企业的现状和市场的占有率以及整车厂对电子制动系统的运用状况;介绍了国外工程师通过K&C静态测量和绳索电位计的动态测量发现底盘系统的橡胶件在制动时的柔性变形的差异会造成左右车轮的定位参数变化不一致,从而造成车辆的制动跑偏;简要介绍了六西格玛方法的基础知识。第二章根据制动跑偏P图,从干扰因素,变差因素,设计因素三个方面系统分析了可能导致制动跑偏的因素,并根据具体的故障现象和产品历史排除显著不相关因素,归纳出导致目标车辆制动跑偏的原因主要两点:左右侧车轮制动力不相等和左右侧转向轮在制动过程中产生的横摆扭矩无法相互抵消。定义本文制动跑偏影响因素为制动主缸压差、制动盘、摩擦系数变差和车轮定位参数。分析关键零部件的关键尺寸的过程能力指数,设计2水平部分因子试验,筛选显著因子。第三章分析左右车轮制动力不相等的问题。用制动主缸台架试验分析回位弹簧刚度对制动主缸压差的影响;用前制动器台架试验分析制动盘磨削工艺对制动力的影响。并随机抽取20辆车的制动力下线检测数据,与改进前的做对比,以验证改进措施的有效性。第四章分析车轮定位参数对制动跑偏的影响。依据第二章2水平部分因子试验设计的结果着重对影响主销内倾平衡零部件的关键尺寸展开分析。前悬横梁和前臂是主要影响零部件。为了形象地描绘数据将用箱型图和回归分析方法分析。通过对比改进前后的过程能力和假设检验的F-test和T-test验证改进的有效性。第五章将制定的改进措施写进PFMEA,控制计划和QPS卡片,使它们进入工艺流程并得以固化。经过以上研究,随机抽取10辆车,在制动初速度60km/h制动,制动踏板踩到底,直至车停止,侧向位移全部在要求范围之内,证明试验分析方法和基于数据决策的六西格玛方法在解决制动跑偏的问题上是有效的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外现状概述
• 1.2.1 制动稳定性控制
• 1.2.2 前轮定位影响制动跑偏研究现状
• 1.3 主销偏移
• 1.4 六西格玛理论基础
• 1.4.1 六西格玛的工具软件
• 1.4.2 六西格玛实施的五个阶段
• 1.5 本文研究主要内容
• 第2章 目标样车的制动跑偏分析
• 2.1 制动时汽车的方向稳定性
• 2.2 制动跑偏影响因素分析
• 2.3 目标样车制动跑偏分析
• 2.3.1 目标样车底盘系统配置
• 2.3.2 定义影响因素
• 2.3.3 制动主缸压差分析
• 2.3.4 制动盘
• 2.3.5 摩擦系数变差
• 2.3.6 制动力平衡要求（GB7258）
• 2.3.7 四轮定位参数
• 2.3.8 车轮定位参数过程能力分析
• 2.3.9 制动跑偏的试验设计
• 2.4 本章小结
• 第3章 制动跑偏影响因素试验研究
• 3.1 制动主缸压差试验分析
• 3.2 制动盘的改进
• 3.2.1 制动盘工作面加工方法的改进
• 第4章 主销内倾安装孔位对制动跑偏影响分析
• 4.1 影响因素因果矩阵排序
• 4.2 前悬横梁孔位
• 4.3 前臂孔位
• 4.4 改进效果
• 第5章 控制计划和整车验证
• 5.1 控制计划
• 5.2 更新前悬横梁总成控制计划
• 5.3 更新QPS 卡片
• 5.4 整车试验验证
• 第6章 全文总结
• 参考文献
• 致谢