CN101535761B - 用于调节汽车转向盘的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于调节汽车转向盘的方法和装置。为了能在转向间隙中心通过“摆动”简单、快速且廉价地自动调节转向盘，或进行转向滞后测量以及转向盘的随后调节，在本发明的范围中建议一种用于在转向盘间隙中心调节汽车转向盘的方法，其特征在于：所述方法包括如下的方法步骤：在车轮停止时转动车辆几何试验台的设置汽车前轮的两个浮动板中的至少一个，以便引起转向盘转动；根据引起的转向盘运动确定转向盘转角；以及调节转向盘间隙中心。在本发明的范围中已经证实，能通过车辆几何试验台的浮动板引起可再现的转向盘转动。这允许在转向盘间隙中心快速且廉价地自动调节转向盘。

Description

用于调节汽车转向盘的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于调节汽车转向盘的方法和装置。

背景技术

在常用的底盘几何试验台上可以由工人在转向盘间隙中心(Lenkradspielmitte)手动调节转向盘。所述调节通过转向盘的所谓的“摆动”实现，也就是说，由工人进行转向运动，其目的是尽可能精确地在转向盘间隙中心调节转向盘。因为这种调节是主观的，并且以工人的一定经验为前提条件，所以关于所述调节在生产上产生波动。转向滞后测量(Lenkhysteresemessung)在滞后中心(Hysteresemitte)和随后转向盘的调节到目前为止完全由工人手动进行，这产生相应的问题。

此外已知的是，由通过打开的汽车玻璃抓住转向盘的机器人进行上述调节。然而所述行为方式是非常占场地和昂贵的。

发明内容

因此本发明的目的是，在转向间隙中心通过转向盘的“摆动”简单、快速且廉价地自动调节转向盘，或进行转向滞后测量以及转向盘的随后调节。

按本发明，所述目的通过一种用于在转向盘间隙中心调节汽车转向盘的方法解决，其特征在于：所述方法包括如下方法步骤：在车轮停止时转动车辆几何试验台的设置汽车前轮的两个浮动板中的至少一个，以便引起转向盘转动；根据引起的转向盘运动确定转向盘转角；以及调节转向盘间隙中心。

在本发明的范围内意想不到地证实，不仅能通过转向盘引起在车辆几何试验台的浮动板上的车轮的转动运动，而且沿着相反的方向通过车辆几何试验台的两个浮动板中的至少一个引起可再现的转向盘转动。这使在没有大的用仪器的附加费用的情况下(例如上述的机器人)能在转向盘间隙中心可自动化地调节转向盘。只要能在空间内探测车轮的相应位置，在所述测量的范围内可以同时确定主销后倾角和主销内倾角。

本发明的一种实施方式在于，通过转向盘的自动化的摆动实现转向盘间隙中心的调节。

已经证实，能通过浮动板实施转向盘的摆动。

本发明的另一种实施方式在于，通过确定转向盘滞后和在滞后中心随后调节转向盘实现转向盘间隙中心的调节。

同样在本发明的范围内确定，用所述方式可以确定转向盘滞后，并且在滞后中心调节转向盘。

按本发明规定，通过车辆的转向盘平衡仪(Lenkradwaage)或转向角传感器确定转向盘转角。

一种为此合适的转向盘平衡仪在公开的德国专利申请DE 1020050420446.5-21中已知。但是也能通过车辆转向角传感器确定转向盘转角。

本发明的进一步方案在于如下另外的方法步骤：在车轮停止时转动车辆几何试验台的设置汽车前轮的浮动板，以便引起至少三个不同的转向盘位置，并且在车轮转动时在每个转向盘位置上进行转换测量(Umschlagmessung)；借助于合适的数学方法确定汽车的主销后倾角。

在按本发明的方法的范围中，即借助于在空间内描述车轮位置的且与所述位置在空间内对应的、构成平的测量面的适配板，例如用激光三角测量传感器可以确定汽车的主销后倾角。主销后倾角φ是由车轮的转向轴线在汽车纵面(xz平面)内的投影和垂线(z轴)构成的角度(见图1)。当转向轴线与行驶方向(x向)相反向上倾斜时，主销后倾角是正的。

该方法也可以通过如下另外的方法步骤拓展：将适配板装到汽车的车轮上，其中适配板在车轮的垂直外侧上构成一个平的测量面；在车轮停止时转动车辆几何试验台的设置汽车前轮的浮动板，以便引起转向盘转动；借助于合适的数学方法确定汽车的主销后倾角和主销内倾角。

主销内倾角θ是由车轮的转向轴线在汽车横向平面(yz平面)内的投影和垂线(z轴)构成的角度(见图1)。当转向轴线相对于汽车中心向上倾斜时，主销内倾角是正的。

在本发明的范围内也存在一种用于实施按本发明的方法的装置，设有底盘几何试验台，该底盘几何试验台在汽车前轴上对于每个车轮具有各一个作为车轮接纳件的浮动板，所述两个浮动板可以进入功能状态“导向”，并且两个浮动板中只有一个可以进入功能状态“转向”，以便确定地转动处在其上的车轮，设有用于实施转向的和导向的浮动板的振动运动的物件。

因此设有底盘几何试验台，该底盘几何试验台具有作为车轮接纳件的浮动板，其中设有用于确定地转动两个浮动板中的至少一个的物件，优选转动10°至45°的角度。

通过可用相对少的费用实现的浮动板可转动性的提高，能在转向盘间隙中心调节转向盘。

按本发明设定，设有用于测量转向的和导向的浮动板的转动的物件。

此外适当的是，设有用于实施转向的和导向的浮动板的振动运动的物件。

所述物件例如可以构成为用于转向的和导向的浮动板的转动运动的控制程序。

附加适当的是，设有用于调节转向盘间隙中心和/或主销后倾角的分析单元。

用所述分析单元能在转向盘间隙中心自动调节转向盘。

在本发明的范围内也存在一种按本发明的装置，其中设有适配板，用于在汽车车轮的垂直外侧上构成平的测量面。

适配板可以非常快地安装到车轮上并且又可以从车轮上取下，并且用于构成平的测量面，该测量面表示车轮的相应位置。车轮的该相应的位置可以通过在适配板的测量面上的多点测量而快速且正确地确定。

附图说明

下面借助于附图详细解释本发明。其中：

图1用于描述主销后倾角和主销内倾角的坐标系，

图2在幅值减小的情况下通过浮动板的摆动，

图3适配板，

图4确定主销后倾角和主销内倾角，

图5按本发明的用于定位汽车车轮的装置，

图6汽车在按本发明的底盘几何试验台上的示意图。

具体实施方式

在图2中一方面示出关于转向盘转角的浮动板转动(右纵坐标)，并且另一方面示出关于转向盘转角的前轴行驶方向(左纵坐标)。可以容易看出，转向盘在摆动的末端处在转向盘间隙中心。

图3示出适配板，所述适配板可以快速且简单地装到车轮上，以便确定主销后倾角(在此在大约±20°的范围内)。

最后图4示出根据前束角和车轮外倾角确定主销后倾角和主销内倾角，所述前束角和车轮外倾角可以借助于激光测量在适配板上确定。

一种用于将车辆定位在底盘试验台上用于测量(或测量和调节)车轮的轮轴的几何的方法以及一种用于实施该方法的装置由DE 10016366C2已知，并且用于将汽车定位在底盘试验台上。在那儿描述的车轮接纳件包括浮动板和滚轮，它们使车轮绕着轴转动。在本情况中只考虑浮动板，因为当车轮停止时只进行浮动板的转动。浮动板有三个自由度：两个沿着水平方向的平移自由度x、y和一个绕垂线的旋转自由度。所有自由度关于测量目的适当地限定(例如10°或45°的浮动板)。如图5所示(箭头指向行驶方向)，用于定位汽车车轮的装置具有浮动板2，该浮动板借助于轴承6设置在基座3上并且具有一个自由滚轮4以及一个从动的滚轮5。此外设有一个电动的伺服电机7和一个固定装置8。车辆几何试验台(图6)的所有四个浮动板2至少

具有下列功能性：

1.夹紧，也就是浮动板被固定并且指向x方向；

2.导向，也就是浮动板可以绕着可变的转动点(例如长孔)在前面旋转；

3.自由，也就是浮动板在没有转动点的情况下可以自由地在三个自由度上运动；

4.制动，也就是浮动板固定在瞬时的位置上。

在一侧上(左侧或右侧)浮动板在前面和后面还获得一个附加的第五功能性：

5.转向，也就是通过一个附加的在后面装在浮动板上的直线执行器9(例如带有伺服电动机的直线导向装置)包括一个用于测量行驶路径的测量系统10在内可以确定地转动浮动板2。

为了绕着垂向转动前轮而调节浮动板的下列功能性：

左后和右后浮动板：夹紧或制动；

右前浮动板：导向或转向；

左前浮动板：导向。

现在通过右前执行器可以使前轮绕着垂线转动。

Claims (11)

1.用于在转向盘间隙中心调节汽车转向盘的方法，其特征在于：所述方法包括如下的方法步骤：

在车轮停止时转动车辆几何试验台的设置汽车前轮的两个浮动板中的至少一个，以便引起转向盘转动；

根据引起的转向盘运动确定转向盘转角；以及

调节转向盘间隙中心。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：通过转向盘的自动摆动实现转向盘间隙中心的调节。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：通过确定转向盘滞后和在滞后中心随后调节转向盘，实现转向盘间隙中心的调节。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：通过车辆的转向盘平衡仪或转向角传感器确定转向盘转角。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法包括如下另外的方法步骤：

在车轮停止时转动车辆几何试验台的设置汽车前轮的浮动板，以便引起至少三个不同的转向盘位置，并且在车轮转动时在每个转向盘位置上进行转换测量；

借助于合适的数学方法确定汽车的主销后倾角。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法包括如下另外的方法步骤：

将适配板装到汽车车轮上，其中适配板在车轮的垂直外侧上构成平的测量面；

在车轮停止时转动车辆几何试验台的设置汽车前轮的浮动板，以便引起转向盘转动；

借助于抛物线回归确定汽车的主销后倾角和主销内倾角。

7.用于实施根据权利要求1至6之一所述的方法的装置，其特征在于：设有底盘几何试验台，该底盘几何试验台在汽车前轴上对于每个车轮具有各一个作为车轮接纳件的浮动板，两个浮动板可以进入功能状态“导向”，并且两个浮动板中只有一个可以进入功能状态“转向”，以便确定地转动处在其上的车轮，设有用于实施转向的和导向的浮动板的振动运动的物件。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：设有用于测量转向的和导向的浮动板的转动的物件。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于：设有用于调节转向盘间隙中心和/或主销后倾角的分析单元。

10.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于：在汽车车轮的垂直外侧上设有用于构成平的测量面的适配板。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：在汽车车轮的垂直外侧上设有用于构成平的测量面的适配板。

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