寶馬IntegralⅤ式后橋四輪定位調整的車間應對策略

杭州技師學院 李 琦，吳 靜

寶馬整體式后橋懸架Integral V是在Integral IV 后橋的基礎上全新研發的后續產品。作為一種“立體”式獨立懸掛，它是由前束控制臂、橫向擺臂（上部）、梯形控制臂（下部擺臂）和連接導桿等組成。因其具有更好的車輪導向性能、最佳的安全性能，減噪、減振效果，可提高行駛動力性，可實現行駛動態管理及可實現后輪轉向等優點，故在F01、F02、F18等車型上得到廣泛應用。

由于Integral V后橋的結構特點，后橋車輪外傾角和前束的值呈正線性/負線性相關（圖1），因此每次調整擺臂（下部橫擺臂）或橫向擺臂（上部橫擺臂）上的調整螺釘時，都會引起車輪外傾角和前束的同時變化，故在實際調整中無法對前束或外傾進行單獨調整。為此，寶馬維修技術文件提供了一種方法——作圖法協助維修技師進行調整。作圖法對于很多維修技師來說，較難掌握或顯得比較陌生，或限制于車間條件，或擔心精度不夠等原因不愿意事先作圖，這導致很多維修技師在車間實際生產過程中，按常規方法對其進行四輪定位調整時，經常出現反復調整，而達不到預期的效果，費時費力，極大地影響了工作效率。

1 IntegralⅤ后橋四輪定位調整作圖法介紹

根據寶馬綜合服務技術應用軟件（ISTA）提供的5系F18車型的維修說明，可知，在圖1中，D線為調整擺臂（下部橫擺臂）上的螺栓時，外傾角B和前束A的值變化規律，C線為調整橫向擺臂（上部橫擺臂）上的螺栓時，外傾角B和前束A的值變化規律。點1為待調整車輛的四輪定位實際參數，點3為待調整車輛的四輪定位的目標參數（標準點），點2則為通過作圖法而得到的調整中間值點。作圖法的基本步驟如下。

（1）在車橋檢測臺上讀取車輪外傾角和前束的實際值1 ，并記錄到圖表中，在本例中，車輪外傾角B=-100′、前束A=-15′，用坐標(-100′，-15′)表示。

（2） 通過記錄的實際值1 ，畫橫向擺臂（上部橫擺臂）直線C的平行直線, 在“擺臂”直線D上得到交點2，并讀取出中間值點2的坐標=（-117′， -2′）。

在調整時，通過轉動橫向擺臂（上部橫擺臂）的調整螺栓，將外傾角和前束由實際點1調整到中間值點2=（-117′， -2′）處；再通過轉動擺臂（下部橫擺臂）的調整螺栓，將外傾角和前束由中間值點2調整到標準點3，調整即結束。注意：若選擇的中間點不同，上下臂的調整順序也就不同，但方法一樣，不再贅述。

2 建立模型，確定中間點區域

由于誤差的存在，在實際的四輪定位調整中，一線維修技師一般是通過四輪定位儀把四輪定位調整參數調整在標準值允許的誤差范圍內即可。這也就允許技師在使用作圖法調整時，中間值也有一定的誤差范圍，即為中間點區域。

2.1 建模假設

（1）外傾角/前束的變化規律為2條嚴格意義上的直線。其中調整擺臂（下部）時，遵循直線為D線，表述為DxB+DyA+Db=0，調整橫向擺臂（上部）時，遵循直線為C線，表述為CxB+CyA+Cb=0。標準值坐標=（α ，β），外傾角允許誤差Δα，前束允許誤差Δβ，故帶誤差的標準值=（α±Δα，β±Δβ）；實際值坐標=（γ ，δ）。

（2）在進行四輪定位調整時，遵循自上而下的順序，即先調C線，再調D線。

2.2 建立模型

調整橫向擺臂時，外傾角/前束值從實際點（γ ，δ）沿著C1：Cx（B-γ）+Cy（A-δ）=0變化，而過標準點（α ，β）D2：Dx（B-α）+Dy（A-β）=0。C1與D2相交即為所求的中間值。同理，可得到過標準值誤差域上頂點（α-Δα，β+Δβ），下頂點（α+Δα，β-Δβ）的D1線：Dx（B-α+Δα）+Dy（A-β-Δβ）=0，D3線：Dx（B-α-Δα）+Dy（A-β+Δβ）=0。

圖1 車輪外傾角/前束調整相關性圖（5系F18車型）

圖2 可調中間值域（截屏）

圖3 徒手草繪中間點數列（截屏）

由D1、D3與C1分別相交，得到兩點，介于此兩點間的區域即可認為是可調中間值，在此兩點之外的區域即為不可調中間值。

因此，維修技師在對Integral V整體式后橋進行四輪定位作圖法調整時，一定要使調整過程中產生的瞬時中間值落在可調中間值域中，否則，將無法順利完成四輪定位的調整，影響工作績效。

如果需要改變調整順序，即先調節D線，再調節C線，模型將有所變化，導致可調中間值域和不可調中間值域都與之不同。但建模的方法類似，在此亦不再贅述。

3 實例

現在以寶馬F18為例，在四輪定位儀上讀取到右后輪定位參數如下：標準點坐標=（α，β）=（-80′，5′），外傾角允許誤差Δα=25′，前束允許誤差Δβ=6′。實際值坐標=（γ，δ）=（-120′，-10′）。根據建立的數學模型，應用函數軟件Graph得到的圖表如圖2所示。因外傾角允許誤差較大，形成一個面積較大的水平方向的矩形，因本案例中采用“由上至下”的調節順序，從實際值點作橫向擺臂C的平行線，得到C1，因實際值不存在誤差（或存在誤差，但不可讀），因此該直線C1具有唯一性。通過標準值域的2個頂點作擺臂D的平行線，得到D1與D3，此二線切割C1線，根據模型即可得“可調中間值域”，圖2中的綠色線段。從此域中的任何一點，調節擺臂（下部），即可把四輪定位調整至“標準值誤差域”中，完成調整。

然而在實際工作過程中，由于作圖存在誤差，主要表現為：所作線段不直；與C線，D線不平行；數據讀取誤差等。對此，通過試驗發現，在給定實際點與標準點坐標后，試驗者被要求不使用任何直尺工具，在最短時間內（要求最長不超過1 min時間），徒手草繪出中間點，并讀取其坐標值。根據得到的實驗數據（中間點數列）輸入函數軟件Graph中得到圖表（圖3）。

由圖3可見，經過極短時間內草繪得到的中間點聚集包圍在理論中間點處，且多有重疊。綜合圖2和圖3可以肯定即使是徒手草繪得到的中間點既在可調中間值域內，且隨著熟練程度，也無限接近理論中間點。然而，在實際調整過程中，外傾角與前束總是以坐標的形式（成對）沿著C1直線變化，理論中間值總是以一種隱形的方式呈現在四輪定位儀顯示屏上。那么草圖繪制得出的中間值就只是打開這個隱形數據的窗戶，是維修技師調整的一個方向，其精度也就沒有那么高的必要了。

4 總結

通過以上研究，發現在車間對Integral V式后橋調整時，維修技師需要的只是一張空白的圖表（圖1），一直鉛筆而已，畫出的中間點值只是作為調整的一個方向，其精度已經能很好地滿足實際調整的需要。

以上實例中實際點與標準點間的連線與C線和D線都有較大的一個角度。通過作出中間點，先調整橫向擺臂至中間值，再調整擺臂由中間值調整至標準值。

特殊情況時，當實際點與標準點的連線與C線的夾角非常小，甚至與C線平行時，無需找出中間點，可以直接通過調整橫向擺臂調至標準值；當實際點與標準點的連線與D線的夾角非常小，甚至與D線平行時，則可以直接通過調整擺臂調至標準值。

以上可以看出，此策略探索可以大大提高Integral V式后橋四輪定位的工作績效，避免盲目調整。