关于汽车方向盘不正的研究

张大磊、乔斌、袁林、欧阳益、刘栗均、郭泉甬

（重庆长安汽车股份有限公司，重庆 400023）

0 前言

为了更好地迎合市场，走出一条符合市场需求的快速路，各汽车生产厂家对汽车内饰造型的设计更加个性化，车辆的配置也更加智能化、科技化。这就对传统造车的标准、客户的接收准则提出了新的挑战、新的要求。

1 问题提出

某车型（以下简称K 车）在用车不到30日，客户就抱怨车辆直行时方向盘不正问题。经工程师现场使用水平仪在车辆直行时，对方向盘倾角进行测量，满足设计范围±3.00°之内的要求，但是客户依然抱怨K车的方向盘不正。K车内饰结构如图1所示[1]。

图1 汽车内饰结构示意图

2 初步原因分析

与客户交流，发现他们抱怨K 车方向盘不正的原因，是方向盘视野内的仪表台板特征线是一条斜线，与方向盘水平方向有夹角。另外。就是驾驶员疲劳监测摄像头很大并且摄像头歪斜，驾驶员将方向盘参考摄像头位置观察，方向盘存在明显不正，产生抱怨。

3 方向盘不正影响因素

3.1 方向盘偏角检查

对客户抱怨的K 车，使用水平仪对方向盘偏角进行检测，发现向左偏2.50°，参考驾驶员疲劳监测摄像头向右右偏1.50°。虽然方向盘偏角满足±3.00°的标准要求，但驾驶员疲劳监测摄像头与方向盘偏角差值达到了4.00°，方向盘视觉上的不正，已经超出不抱怨的范围。

3.2 四轮定位检查

对客户抱怨的K 车，重新进行四轮定位，数据统计在如表1所示。

表1 缸体硬度测量结果

根据与出厂过线对比发现，前束值已经超出标准范围内。客户使用一段时间，前束发生变化，导致方向盘出厂做四轮定位时，从左偏0.10°变成右偏1.50°，发生较大偏转。

综合以上检查，引起方向盘不正的因素有造型设计、前束值变化引起的方向盘不正问题。

4 设计优化

根据分析，引起方向盘不正因素，从产品设计、工艺优化进行规避方向盘不正问题。

4.1 产品设计

4.1.1 造型设计

减少视觉影响特征线，造型设计时避免出现驾驶员观察方向盘视野内明显特征线的出现，或者将一些特征线与方向盘水平线呈现一个大角度，弱化驾驶员视觉上的参考。

驾驶员视野内的驾驶员疲劳监测摄像头，高级车辆均已集成在仪表内部，驾驶员视野内不会对驾驶员疲劳监测摄像头有参照问题。如果避免不了布置在方向盘下面的视野内，可将摄像头单独露出并且设计成圆形，最大限度的降低视觉影响[2]。

4.1.2 驾驶员疲劳监测摄像头设计

驾驶员疲劳监测摄像头除了上述的造型设计外，其位置设计很重要。客户车辆检测向右偏转1.50°，影响了驾驶员对方向盘不正的抱怨。

驾驶员疲劳监测摄像头安装位置的关联产品，包括转向柱、组合开关、锁壳和转向支撑等。根据关联产品的尺寸公差范围（表2），对其进行尺寸链分析，驾驶员疲劳监测摄像头最大偏转角度为±2.01°（图2）。其中影响最大的是上锁壳面轮廓度、转向柱组合开关卡槽。

图2 尺寸链分析

表2 关联产品的尺寸公差范围

上锁壳面轮廓度完全靠模具及工艺保证，重点监控模具及工艺的影响，保障零部件一致性。驾驶员疲劳检测摄像头安装在锁壳上，锁壳安装在组合开关上，组合开关又安装在转向柱上，累计的公差可能使驾驶员疲劳监测摄像头安装好之后出现偏角。因此尽可能在保证装配无问题的情况下，尽可能减小安装尺寸，从而减小公差范围。收严组合开关与转向柱装配尺寸，变更转向柱组合开关卡槽尺寸设计（表3），驾驶员疲劳监测摄像头偏转最大角度由原来±2.01°减小到±1.52°。

表3 转向柱组合开关卡槽尺寸

4.2 工艺优化

4.2.1 应力释放带优化

根据对客户车辆重新四轮定位发现，前束值发生变化。分析原因为K 车在整车下线做四轮定位前，应力释放不完全，而四轮定位后前束值发生变化，导致方向盘发生偏转，引起抱怨。

如表4所示，将同一台K 车进行重复过线，发现前束值不断变化，6 次后趋于稳定。说明K 车下线后整车应力释放不充分，需要对检测线进行改造。通常是加长应力释放带，或者将应力释放带加高，提升应力释放能力。

表4 前束值

4.2.2 检测线设备精度优化

四轮定位设备前束精度为±0.05°，几乎是行业内最高精度，无法再进行提升。方向盘前束标定时，方向盘偏角要求为±0.3°，可根据设备精度水平提升到±0.2°，整车出厂时方向盘偏角更小。

5 结束语

通过对方向盘不正K 车进行分析，提出了驾驶员视野范围内对方向盘不正影响的造型设计要求，提出了产品设计设计检查及优化设计的方案，提出了检测线应力释放带对方向盘不正问题的影响优化方案，提出了四轮定位设备的优化方案。从源头上解决K 车售后方向盘不正问题，消除客户抱怨，提升了企业的形象及产品力。