王飛龍，黃劍斌，劉曉東

（吉利汽車臨?；兀憬?臺州 317000）

針對車輛跑偏的定義各主機廠有所區(qū)別，但核心的定義一般相差不大，其描述大致如下：平直路段虛握方向盤，勻速80km/h車輛行駛100m，單側(cè)輪胎偏離既定路面標準軌跡線不超過1m，即視為無跑偏故障，試情況也可以對相關(guān)參數(shù)加嚴或放寬。本文僅論述勻速跑偏故障模式下的輪胎及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相關(guān)措施的淺析。

1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

對于前麥弗遜、后扭力梁式的懸架而言，可調(diào)節(jié)的四輪定位參數(shù)也僅有前輪前束。在實際生產(chǎn)過程中，四輪定位參數(shù)均在合理的設(shè)計范圍內(nèi)，遇到車輛發(fā)生跑偏問題時，前輪前束則成了唯一可以快速解決跑偏故障的方案。因其可調(diào)節(jié)性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性等，新車在較強破壞路面沖擊后，其值極大概率會發(fā)生變化，而其變化大小引發(fā)的跑偏趨勢與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的手力大小有較強的相關(guān)性。

這里以具有自動回正功能的電動助力轉(zhuǎn)向管柱（Electronic Power Steering，以下簡稱EPS）為例，通過某款車型的助力曲線來講解具體的影響以及規(guī)避措施。

以80km/h速度為基礎(chǔ)來分析EPS助力曲線的變化對整車跑偏的影響。圖1中曲線A、B分別為不同轉(zhuǎn)向助力模式下的助力曲線。A曲線EPS電機輸出力矩較大，就會產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輕便的手感。相反，B曲線由于EPS電機輸出力矩較小，則在轉(zhuǎn)動方向盤時需要駕駛?cè)说氖至Ρ華模式下要大。B模式由于減弱了EPS電機的助力作用，也即減輕了EPS調(diào)校特征對車輛控制的程度，其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的中心感、虛位等比較明顯的表征就會減弱。當車輛的前輪前束發(fā)生較小的偏差時，由于EPS自動回正功能介入程度較低，跑偏趨勢就不會有明顯的惡化。相反地，由于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中心感、虛位的影響，在A模式下前束的較小偏差對車輛的跑偏有加劇惡化的趨勢。

圖1 不同模式下轉(zhuǎn)向助力曲線

通過以上的分析，在前束超差的同一臺車輛上以不同轉(zhuǎn)向模式下，通過大量數(shù)據(jù)驗證表明，在B轉(zhuǎn)向模式下對車輛的跑偏有明顯的改善作用。從這一驗證方案結(jié)論出發(fā)，可以得出轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的調(diào)校風(fēng)格對車輛跑偏故障也有一定的影響。

為了進一步驗證這一推論，經(jīng)過3個月現(xiàn)場、市場的跟蹤，上萬臺數(shù)據(jù)的驗證，對比A、B兩種助力模式的表現(xiàn)，其整車跑偏故障及抱怨降低明顯，趨勢如圖2所示。

圖2 跑偏抱怨PPH趨勢圖

因液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Hydraulic Power Steering，HPS）僅具有轉(zhuǎn)向助力的作用不具備自動回正功能，此文不做討論。

2 輪胎

輪胎對車輛跑偏的影響是不容忽視的存在。例如輪胎胎壓、錐度（Conicity，以下簡稱CON）、滾動半徑（RPK）、殘余回正力矩（PRAT）等，下文將對其進行一一講解。

當車輛發(fā)生跑偏時，首要的工作便是查看車輛的左右前輪兩側(cè)胎壓的一致性如何，兩側(cè)胎壓相差較大時，車輛便會向胎壓較低的一側(cè)跑偏。其主要原因，軸荷會向胎壓較低的一側(cè)轉(zhuǎn)移，同時車輛的前輪外傾、主銷后傾及內(nèi)傾角都會發(fā)生變化，進而造成車輛跑偏。

輪胎制造過程中，因尺寸差異產(chǎn)生輪胎類似錐體狀，造成車輛產(chǎn)生向一側(cè)作用的橫向力。如圖3所示，當安裝在車輛上的輪胎由于輪胎錐度力朝向同一側(cè)時，車輛就會在錐度橫向合力的作用下發(fā)生向右跑偏的情況，這時最經(jīng)濟、快速的解決方案則是對調(diào)輪胎，使左右輪胎錐度力相互抵消，調(diào)整后的情況如圖4所示。針對輪胎生產(chǎn)制造過程中，由于過程工藝波動造成的CON數(shù)據(jù)差異，對輪胎CON值進行分級管理及標識，使整車裝配時安裝同一錐度等級的輪胎，可進一步改善輪胎錐度造成的跑偏故障。

圖3 輪胎錐度對車輛影響

圖4 輪胎調(diào)換后狀態(tài)

輪胎的滾動半徑RPK是指車輛在直線行駛時的輪胎半徑。由于制造過程因素，左右兩側(cè)輪胎的周長會有所偏差。車輛一般會向滾動半徑RPK較小的一側(cè)跑偏，其原理和胎壓對跑偏的影響是一致的。

輪胎的殘余回正力矩的產(chǎn)生主要是因為輪胎在設(shè)計過程中由于輪胎花紋樣式、簾布層的角度等造成的固有回正力矩。中國交通法規(guī)要求車輛靠右側(cè)行駛，為便于路面排水，路面橫斷面橫向坡度推薦不低于2%坡度的要求，如圖5所示。車輛在路面上行駛時，在自身重力及橫向分力的影響下，易出現(xiàn)向右跑偏。考慮上述因素，輪胎設(shè)計過程中通過簾布層角度及花紋結(jié)構(gòu)設(shè)定PRAT為相反力，使輪胎具有向左的殘余回正力矩用于抵消道路橫向坡度的影響。

圖5 路面橫坡及車輛受力

輪胎錐度、殘余回正力矩、滾動半徑等對搭載HPS轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛影響最為明顯，但隨著EPS在整車上的應(yīng)用越來越普遍，其帶來的影響正在逐步縮小。

3 總結(jié)展望

隨著汽車科技的發(fā)展，未來可以預(yù)見無人駕駛技術(shù)的進一步普及，目前階段大部分車輛還處于L2級，其中車道保持輔助系統(tǒng)LKAS（Lane Keeping Assist System）最為普及，作者在評價配備有LKAS功能的車輛時，由于路面標線、橫風(fēng)等因素給人一種跑偏的趨勢和轉(zhuǎn)向的突兀感，而這并非真正意義上的跑偏故障，相信隨著科技的發(fā)展，一定會讓智能駕駛更加成熟。