電驅(qū)動橋質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到車輛的安全性、動力性、經(jīng)濟性、舒適性，要評價其質(zhì)量的好壞就需要對電驅(qū)動橋進行檢測。電驅(qū)動橋作為機電一體化傳動系統(tǒng)[6]，與傳統(tǒng)純機械驅(qū)動橋有很大差異，如運轉(zhuǎn)測試時必須帶著電機并且由電機驅(qū)動進行測試[7]。目前還沒有完善的商用車電驅(qū)動橋出廠檢測標準和規(guī)范，為此針對新能源商用車電驅(qū)動橋下線檢測項目及其方法進行研究。

1 商用車電驅(qū)動橋檢測的相關(guān)標準

我國制定了相對完善的純電動乘用車電驅(qū)動總成評價標準體系，但是商用車方面，由于電驅(qū)動系統(tǒng)布置和結(jié)構(gòu)不夠成熟，尚未形成統(tǒng)一的檢測標準。目前車橋企業(yè)主要參考電機、機械零部件、傳統(tǒng)驅(qū)動橋、純電動乘用車等相關(guān)標準制定了電驅(qū)動橋的檢測項目和檢測方法。未來隨著電驅(qū)動橋的應(yīng)用和發(fā)展，電驅(qū)動橋布置方案趨于模塊化、平臺化設(shè)計，電驅(qū)動橋的檢測方案及要求也將日益標準化[8]。

1.1 電機檢測相關(guān)標準

永磁同步電機是商用車電驅(qū)動橋最常用的電機類型，其生產(chǎn)制造和檢測技術(shù)相對比較成熟，電機引用的主要標準如表1所示。

表1 電機檢測相關(guān)標準

1.2 傳統(tǒng)驅(qū)動橋零部件及總成檢測相關(guān)標準

電驅(qū)動橋具有傳統(tǒng)驅(qū)動橋作為承載件、傳動件的基本功能，部分零件相互借用，因此，檢測要求也可以參考傳統(tǒng)驅(qū)動橋的檢測要求，相關(guān)標準如表2所示。

1.3 乘用車電驅(qū)動橋檢測相關(guān)標準

商用車電驅(qū)動橋與乘用車電驅(qū)動橋有諸多相似之處，其檢測技術(shù)也可以借鑒，相關(guān)標準如表3所示。

1.4 整車檢測相關(guān)標準

驅(qū)動橋總成作為汽車零部件四大總成之一，整車的要求與驅(qū)動橋的要求具有一定相關(guān)性，驅(qū)動橋必須滿足整車的技術(shù)要求，相關(guān)標準如表4所示。

表2 傳統(tǒng)驅(qū)動橋檢測相關(guān)標準

表3 乘用車電驅(qū)動橋檢測相關(guān)標準

表4 整車檢測相關(guān)標準

2 電驅(qū)動橋下線檢測的相關(guān)技術(shù)

為保證電驅(qū)動橋裝配質(zhì)量，裝配完成后要進行一系列的下線檢測。目前，車橋企業(yè)主要參考相關(guān)國標、行標、團標、企標，同時考慮到裝配線的節(jié)拍，一般不進行產(chǎn)品開發(fā)階段的產(chǎn)品性能測試，重點關(guān)注裝配過程對電驅(qū)動橋質(zhì)量有影響的測試。

2.1 制動系統(tǒng)檢測

制動系統(tǒng)是直接關(guān)系到生命和財產(chǎn)安全的關(guān)鍵零部件系統(tǒng)。根據(jù)GB 7258－2017和其他技術(shù)標準確定了制動系統(tǒng)的檢測項目：自動調(diào)整臂自調(diào)功能及制動間隙檢測、防抱死制動系統(tǒng)（Anti- lock Braking System, ABS）信號檢測、駐車制動力檢測、磨損報警線信號檢測。

2.1.1 自動調(diào)整臂自調(diào)功能及制動間隙檢測

根據(jù)GB 7258－2017第7.2.7規(guī)定，強制要求車輛安裝自動調(diào)整臂。橋總成裝配后需要檢測自動調(diào)整臂自調(diào)功能及制動間隙。

檢測方法：調(diào)整制動間隙至1.0～1.5 mm（模擬摩擦片磨損），氣室充氣30次（模擬駕駛員制動），使調(diào)整臂完成自動調(diào)整動作，再檢測制動間隙，制動間隙為0.6～1.0 mm則合格。

2.1.2 ABS信號檢測

根據(jù)GB 7258－2017第7.2.12規(guī)定，強制要求車輛安裝ABS傳感器。ABS傳感器作為汽車防抱死系統(tǒng)的關(guān)鍵件，以監(jiān)判車輛各車輪是否有滑移傾向并根據(jù)滑移率做出最佳制動調(diào)整[9]。橋總成裝配后必須對ABS信號進行檢測，檢測合格后才能交付整車使用，確保ABS能夠正常工作。檢測項目包括感應(yīng)最小電壓、電壓比值（電壓最大/最小）、是否缺齒。

檢測方法：使用ABS測量儀檢測轉(zhuǎn)動輪轂后ABS傳感器產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，電壓波形和具體數(shù)值如圖1所示。輪速30±5 r/min條件下，最小感應(yīng)電壓＞0.2 V，電壓比值（電壓最大/最小）≤2.0，評定合格。

圖1 ABS測量儀檢測及電壓波形界面

2.1.3 駐車制動力檢測

根據(jù)GB 7258－2017第7.4規(guī)定，強制要求車輛安裝駐車制動器。針對駐車制動器設(shè)計在橋總成上的，橋總成裝配后需要對駐車制動器的有效性進行檢測。

檢測方法：通過制動器拉絲端輸入一定拉力，啟動電機，電機轉(zhuǎn)矩（扭矩）不得低于規(guī)定值，如果低于規(guī)定值可以適當磨合后再檢測，直到合格。

2.1.4 磨損報警指示器信號檢測

根據(jù)GB 7258－2017第7.9.5規(guī)定，強制要求車輛安裝制動器磨損報警指示器。橋總成裝配后需要對指示器的有效性進行檢測。

檢測方法：使用萬用表通斷蜂鳴功能檢測指示器通斷。

2.2 氣密性檢測

橋總成氣密性檢測應(yīng)在注油前進行，其目的是檢測橋總成內(nèi)腔與外界是否有泄漏現(xiàn)象，防止整車狀態(tài)下橋總成出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。檢測過程分為四個階段：充氣、穩(wěn)定、測量、排氣，如圖2所示。

圖2 氣密性檢測的四個階段

檢測方法：通過泄漏檢測儀連接橋殼通氣塞處，通入50±5 kPa壓縮氣體充氣，穩(wěn)定20 s，測量20 s，最大壓降≤10 Pa或者泄漏量≤150 ml/min，評定合格，測試界面如圖3所示。

圖3 氣密性檢測儀界面

2.3 電機安規(guī)檢測

電機的使用安全關(guān)系到生命和財產(chǎn)安全。輕則汽車不能啟動，重者車輛自燃、人員觸電、車毀人亡，因此，電驅(qū)動橋裝配完成后需要再次對電機進行安規(guī)檢測確認。

2.3.1 電機的耐壓性

商用車的驅(qū)動電機額定電壓高達360～800 VDC，驅(qū)動電機繞組及功率電子電路需要耐受高壓電能的沖擊，而電壓的瞬間變化和浪涌等現(xiàn)象使得功率部件的耐壓要求遠高于直流母線的額定電壓值[5]，因此，需要檢測電機的耐壓性。

2.3.2 電機的絕緣性

電機長期工作在高壓環(huán)境下，電的安全性至關(guān)重要，為了防止高壓回路絕緣失效，造成人員傷害，必須檢測電機繞組對機殼、繞組相互間的絕緣電阻，以保障電機的安全運行。

2.3.3 電機的接地電阻

電機接地是人體觸電防護的最后保障，確保即使漏電也不會對人體造成危害。電機接地必須可靠，接地電阻應(yīng)符合標準要求。

根據(jù)GB 38032－2022、GB/T 18488.2－2015、GB/T 18384－2020及相關(guān)主機廠要求，確定了安規(guī)檢測項目，包括：接地電阻、電機繞組絕緣性、電機繞組耐壓性檢測。檢測方法：使用安規(guī)測量儀檢測。

2.4 電驅(qū)動橋運轉(zhuǎn)測試

總成運轉(zhuǎn)測試是電驅(qū)動橋裝配品質(zhì)評價的關(guān)鍵點。該項測試是檢測電機在空載條件下轉(zhuǎn)速從零升至指定轉(zhuǎn)速，綜合判斷電機總成、減速器總成、差速器總成、輪轂制動鼓總成等結(jié)構(gòu)運轉(zhuǎn)是否正常。

橋總成裝配完成后進入綜合運轉(zhuǎn)測試間進行測試，先確認橋總成零件的完整性，按照規(guī)定的油品、油量加注齒輪油。根據(jù)QC/T 533－2020要求、車橋廠自身質(zhì)量管控要求及主機廠相關(guān)要求，制定了運轉(zhuǎn)測試的總體技術(shù)方案，測試項目包括：電機轉(zhuǎn)矩檢測，差速性能檢測，噪聲、振動與聲振粗糙度（Noise, Vibration, Harshness, NVH）檢測、減速器溫升檢測、駐車制動鼓溫升檢測。運轉(zhuǎn)測試參數(shù)設(shè)置界面如圖4所示。

圖4 運轉(zhuǎn)測試參數(shù)設(shè)置界面

2.4.1 電機轉(zhuǎn)矩檢測

電機轉(zhuǎn)矩（扭矩）是評價電驅(qū)動橋質(zhì)量的重要指標，轉(zhuǎn)矩檢測是判斷電機、橋總成是否有運轉(zhuǎn)異常的方法，如電機轉(zhuǎn)矩較大，可能是由于傳動系統(tǒng)相關(guān)零件加工和裝配異常造成的，導(dǎo)致傳動系統(tǒng)阻力大、噪音大、軸承高溫，軸承異常磨損，影響電驅(qū)動橋的經(jīng)濟性和使用壽命。電機轉(zhuǎn)矩的測試結(jié)果及判斷由測試系統(tǒng)完成，如圖5所示。

圖5 測試結(jié)果界面

2.4.2 差速性能檢測

差速器是將主減速器的動力傳遞到左右兩個輪端，可以使左右車輪以不同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，以保證兩個車輪均做純滾動運動，汽車差速器總成質(zhì)量的好壞直接影響到汽車的行駛性能和操控性能[10]。差速性能檢測分為兩個項目：兩側(cè)輪端同時轉(zhuǎn)，計算兩端輪速的差速率；制動一側(cè)輪端以驗證差速器是否正常工作。差速測試界面如圖6所示。

圖6 差速性能檢測界面

2.4.3 NVH檢測

NVH是衡量電驅(qū)動橋裝配質(zhì)量的一個綜合性指標。噪音過大或者異響問題將降低整車的乘車舒適性[11]。NVH檢測是通過噪聲測試儀、振動傳感器客觀地評價電驅(qū)動橋在運轉(zhuǎn)時的噪音和振動水平。

1）噪聲測試：噪聲測試是在一定轉(zhuǎn)速下（等效車速50 km/h）通過噪聲測試儀檢測距離減速器總成30 mm處的噪音值，噪音值一般不超過83 dB。

圖7 振動測試分析界面

2）振動測試：減總齒輪副是影響驅(qū)動橋NVH性能的關(guān)鍵零部件[12]，因此，一般檢測減速器處的振動信號。振動檢測采用異響振動檢測系統(tǒng)檢測，該系統(tǒng)通過采集振動信號分析判定電驅(qū)動橋振動和異響情況；同時利用專業(yè)的異響分析算法，可以快速定位到振動源及故障零件，不受周圍噪聲干擾，檢測結(jié)果準確可靠。振動測試分析界面如圖7所示。

如圖8所示，將不合格品、合格品、自學(xué)習的容限帶上限的階次振動信號譜線疊加，可明顯看出存在異響的產(chǎn)品，在嚙合階次（2倍頻7階，3倍頻14階）邊出現(xiàn)連續(xù)間隔為1的尖峰，該頻譜特征稱之為邊頻，邊頻是齒輪缺陷的典型特征，且尖峰的間隔為缺陷齒輪所在軸的旋轉(zhuǎn)階次。因1階為輸入軸的旋轉(zhuǎn)階次，故圖中的邊頻反映的是輸入軸上齒輪存在缺陷，又因該特征只在正拖時出現(xiàn)，故判斷故障部位為減總主動齒正拖面。

圖8 階次振動信號分析界面

2.4.4 減速器溫升檢測

減速器溫升可以綜合反映出運動相關(guān)的零部件加工精度、裝配精度及運動精度等質(zhì)量狀況，通過測溫儀實時監(jiān)控減速器軸承處溫度或者檢測油溫判斷電驅(qū)動橋裝配品質(zhì)。根據(jù)大量試驗及市場驗證確定了溫升評定標準：等效車速50 km/h，30 s內(nèi)溫升≤5 ℃。

2.4.5 駐車制動鼓溫升檢測

帶駐車制動器的橋總成，需要通過測溫儀檢測橋總成運轉(zhuǎn)前后的駐車制動鼓溫升，判斷駐車制動鼓與駐車制動器是否有干涉和拖磨現(xiàn)象，該項目作為重點檢測項目，因為拖磨會導(dǎo)致駐車制動鼓高溫甚至引起汽車自燃。根據(jù)大量試驗及市場驗證確定了溫升評定標準：等效車速50 km/h，30 s內(nèi)溫升≤5 ℃。

3 總結(jié)

1）從電驅(qū)動橋的相關(guān)標準體系分析可以看出，商用車電驅(qū)動橋的檢測技術(shù)和方法還沒有統(tǒng)一的標準和規(guī)范。隨著電驅(qū)動橋的不斷發(fā)展，有必要加強對檢測方法和技術(shù)要求進行標準化制定。

2）文中參考國標、行標、團標、企標介紹了商用車電驅(qū)動橋下線檢測項目、技術(shù)要求和測試方法，為電驅(qū)動橋的檢測系統(tǒng)開發(fā)、質(zhì)量評定、故障診斷提供參考。

3）未來電驅(qū)動橋下線檢測技術(shù)傾向于集成化、數(shù)字化、智能化。可以考慮將安規(guī)檢測、ABS信號檢測、駐車制動力檢測、運轉(zhuǎn)測試等檢測項目集成在一個綜合測試臺進行，實現(xiàn)數(shù)字化、智能化檢測。

審核編輯：湯梓紅