寶馬IntegralⅤ式后橋四輪定位調(diào)整的車間應(yīng)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(chǔ)上全新研發(fā)的后續(xù)產(chǎn)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(xiàn)行駛動態(tài)管理及可實現(xiàn)后輪轉(zhuǎn)向等優(yōu)點，故在F01、F02、F18等車型上得到廣泛應(yīng)用。

由于Integral V后橋的結(jié)構(gòu)特點，后橋車輪外傾角和前束的值呈正線性/負線性相關(guān)（圖1），因此每次調(diào)整擺臂（下部橫擺臂）或橫向擺臂（上部橫擺臂）上的調(diào)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(diào)整中無法對前束或外傾進行單獨調(diào)整。為此，寶馬維修技術(shù)文件提供了一種方法——作圖法協(xié)助維修技師進行調(diào)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(chǎn)過程中，按常規(guī)方法對其進行四輪定位調(diào)整時，經(jīng)常出現(xiàn)反復(fù)調(diào)整，而達不到預(yù)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(diào)整作圖法介紹

根據(jù)寶馬綜合服務(wù)技術(shù)應(yīng)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(diào)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(guī)律，C線為調(diào)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(guī)律。點1為待調(diào)整車輛的四輪定位實際參數(shù)，點3為待調(diào)整車輛的四輪定位的目標參數(shù)（標準點），點2則為通過作圖法而得到的調(diào)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(diào)整時，通過轉(zhuǎn)動橫向擺臂（上部橫擺臂）的調(diào)整螺栓，將外傾角和前束由實際點1調(diào)整到中間值點2=（-117′， -2′）處；再通過轉(zhuǎn)動擺臂（下部橫擺臂）的調(diào)整螺栓，將外傾角和前束由中間值點2調(diào)整到標準點3，調(diào)整即結(jié)束。注意：若選擇的中間點不同，上下臂的調(diào)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(qū)域

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

2.1 建模假設(shè)

（1）外傾角/前束的變化規(guī)律為2條嚴格意義上的直線。其中調(diào)整擺臂（下部）時，遵循直線為D線，表述為DxB+DyA+Db=0，調(diào)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(diào)整時，遵循自上而下的順序，即先調(diào)C線，再調(diào)D線。

2.2 建立模型

調(diào)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(diào)整相關(guān)性圖（5系F18車型）

圖2 可調(diào)中間值域（截屏）

圖3 徒手草繪中間點數(shù)列（截屏）

由D1、D3與C1分別相交，得到兩點，介于此兩點間的區(qū)域即可認為是可調(diào)中間值，在此兩點之外的區(qū)域即為不可調(diào)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(diào)整時，一定要使調(diào)整過程中產(chǎn)生的瞬時中間值落在可調(diào)中間值域中，否則，將無法順利完成四輪定位的調(diào)整，影響工作績效。

如果需要改變調(diào)整順序，即先調(diào)節(jié)D線，再調(diào)節(jié)C線，模型將有所變化，導致可調(diào)中間值域和不可調(diào)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(xiàn)在以寶馬F18為例，在四輪定位儀上讀取到右后輪定位參數(shù)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(jù)建立的數(shù)學模型，應(yīng)用函數(shù)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(diào)節(jié)順序，從實際值點作橫向擺臂C的平行線，得到C1，因?qū)嶋H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(jù)模型即可得“可調(diào)中間值域”，圖2中的綠色線段。從此域中的任何一點，調(diào)節(jié)擺臂（下部），即可把四輪定位調(diào)整至“標準值誤差域”中，完成調(diào)整。

然而在實際工作過程中，由于作圖存在誤差，主要表現(xiàn)為：所作線段不直；與C線，D線不平行；數(shù)據(jù)讀取誤差等。對此，通過試驗發(fā)現(xiàn)，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(nèi)（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(jù)得到的實驗數(shù)據(jù)（中間點數(shù)列）輸入函數(shù)軟件Graph中得到圖表（圖3）。

由圖3可見，經(jīng)過極短時間內(nèi)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(diào)中間值域內(nèi)，且隨著熟練程度，也無限接近理論中間點。然而，在實際調(diào)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(xiàn)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(shù)據(jù)的窗戶，是維修技師調(diào)整的一個方向，其精度也就沒有那么高的必要了。

4 總結(jié)

通過以上研究，發(fā)現(xiàn)在車間對Integral V式后橋調(diào)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(diào)整的一個方向，其精度已經(jīng)能很好地滿足實際調(diào)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(diào)整橫向擺臂至中間值，再調(diào)整擺臂由中間值調(diào)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(diào)整橫向擺臂調(diào)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(diào)整擺臂調(diào)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(diào)整。