車輛跑偏問題的分析及處理方法

李航

上汽通用五菱汽車股份有限公司 廣西柳州市 545007

1 引言

汽車道路試驗旨在發現汽車在真實用車環境下會出現的各種問題，并尋找工程解決方案來保證車輛的耐久性。車輛跑偏問題則是經常出現的問題之一，這個問題會直接導致客戶抱怨，并且會有安全風險。

車輛在平直干燥清潔的路面上直線行駛時，在沒有施加轉向力的前提下，車輛總是偏向左側或右側行駛的現象叫做跑偏。跑偏問題的形成原因非常復雜，尤其是帶有EPS的車型，輪胎氣壓，輪胎磨損程度，四輪定位參數，EPS都是影響跑偏的重要原因。本文以解決某車型跑偏問題為利，闡述了汽車跑偏問題的分析過程和解決方法。

2 跑偏問題確認

在專業的跑偏驗證跑道進行問題確認。按照某企業標準，駕駛員將方向盤置于中位

并輕扶方向盤以100km/h車速行駛100m，跑偏量在1m以內即為合格，跑偏量超過1m即可以確認該車輛有跑偏問題。

3 查找原因

車輛跑偏的原因有：輪胎氣壓，輪胎磨損程度，四輪定位參數，EPS參數。

下面我們就一步一步的進行原因排除。

圖1 跑偏測試跑道

3.1 輪胎氣壓：

3.1.1 原因分析

輪胎氣壓不正確，特別是汽車左右車輪輪胎氣壓的不同，將導致汽車左右車輪具有不同的滾動半徑。汽車直線行駛時，左右車輪轉速相同，但由于左右車輪的滾動半徑不同，從而導致輪上速度不相同，最終導致汽車行駛方向偏向胎壓小的一側，造成汽車跑偏問題。

3.1.2 解決過程

如圖2所示：

3.2 輪胎磨損程度

3.2.1 原因分析

觀察汽車四個輪胎的磨損程度，單一輪胎內外側是否磨損均勻，四個輪胎的磨損程度是否一致，使用專用工具量取四個輪胎花紋深度，以做比較。

汽車四個輪胎磨損程度不一致，尤其是左右側車輪磨損程度不一致會導致汽車左右兩側車輪滾動半徑差異，而且兩側車輪的花紋深度不同會導致兩側輪胎對地面附著力的差別，車輛會向磨損嚴重（花紋深度小）的一側跑偏。

圖2

圖3 花紋深度測量尺

3.2.2 解決過程

在確認完輪胎氣壓之后，若跑偏問題未消失，則按照圖3所示步驟繼續驗證。

如圖3所示：

3.3 四輪定位參數

3.3.1 原因分析

在輪胎定位的各個參數中，參數的變化引起跑偏的主要因素有：前束角、外傾角、后傾角、主銷內傾角等。

在現代汽車上，車輪定位參數中的前束和外傾角通常是可以調整的，而主銷后傾角和主銷內傾角則是通過零件制造尺寸來保證的，無法調整。而外傾角和前束的調整，很大程度上可以覆蓋主銷后傾角和主銷內傾角帶來的影響，所以本文只闡述前束角和外傾角對于跑偏的影響。

車輪具有外傾角后，在滾動時，就有一個滾錐效應，導致兩側車輪向外滾開。這樣，即使兩側車輪的外傾角都沒有超標，但如果總外傾角不等于零，車輪向兩側滾動的效應便不相等，汽車就會跑偏。

前束角對跑偏的影響更加明顯，若左右車輪的前束不對稱，假設左側車輪前束為負值，右側車輪為正值，整體前輪的總朝向會偏向左邊，這時車輛自然會向左跑偏。

外傾角及前束角如圖3，圖4所示。

3.3.2 解決過程

確認上述的輪胎氣壓，輪胎花紋深度都正確之后，若跑偏持續存在，并且跑偏方向也沒有改變時，則按照圖框3所示步驟繼續驗證。

3.4 EPS

對跑偏車輛做完以上驗證工作后，若車輛繼續跑偏，則很有可能是EPS帶來的車輛跑偏問題。這時我們要觀察車輛直線行駛時方向盤是否會自動向跑偏方向偏移很小的角度，因為很小的方向盤角度很難讓駕駛員察覺，但是在高速行駛時，很小的方向盤角度輸入也會引起車輛跑偏，具有一定的危險性。駕駛員手輕扶方向盤在平直路面直行時，若方向盤有輕微的力將手帶向一邊時，則考慮EPS標定中位與轉向系統機械零位不一致。此時，需要連接EPS系統，用專業軟件讀出EPS標定中位的位置，同時測量轉向系統機械零位的位置，若確認兩者不一致，則通過專業辦法，標定EPS中位與機械零位一致。此項工作需要EPS供應商在場支持。

圖4

圖5 外傾角α

圖6 前束角β

非EPS車輛的方向盤回正性能是車輛懸架本身的機械運動特性導致的，而此特性的特點是低速的時候方向盤自回正性能差，EPS則是更注重車輛低速行駛時的方向盤轉向手感以及提升回正感。車輛低速行駛時（40km/h以下），若沒有EPS參與回正，車輛的方向盤在中位偏離10°以內的距離很難自回正，這會給客戶帶來類似跑偏的感覺，并且客戶會認為車輛低速的直行性不好，造成客戶抱怨。由于車輛的該特性，就要求主機廠的EPS調試工程師在方向盤小角度回正區域，更好的匹配EPS主動回正性能，EPS調試過程包括：基礎助力、回正控制、阻尼、摩擦補償、高頻助力等。這幾個參數很好的匹配才能得到舒適的轉向手感。

圖7

4 結語

通過以上驗證過程，講述了車輛在開發路試過程中發現跑偏問題后，如何一步一步的驗證各種會導致跑偏的因素，并且逐一排除，最終尋找到真正導致車輛跑偏的問題，然后順利解決。