CN101788368B - 用于使车轮平衡的方法和车轮平衡器 - Google Patents
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Abstract
用于使车轮平衡的方法和车轮平衡器，包括：根据车轮的类型，预先确定轴向位置，用于将至少一个校正配重定位在车轮表面上；根据车辆的类型，预先确定残余动态和静态不平衡的阈值；在测量性运转中获取车辆的不平衡数据；根据不平衡数据，计算位于车轮的预先确定的轴向位置中的一个处的校正配重的相应校正质量和角度位置；当通过模拟将所计算的相应校正质量放置在其中一个轴向位置处不同的角度位置处时，将预先确定的静态和动态残余不平衡中的每一个与所实现的静态和动态残余不平衡进行比较；和将具有所计算的校正质量的单个校正配重放置在残余不平衡处于预先确定的阈值内的轴向位置处并处于所计算的角度位置处。
Description
技术领域
本发明涉及用于使车轮平衡的方法和车轮平衡器。
背景技术
在一般情况下，不平衡是静态和动态(耦合)不平衡的结合。已知的是，使用在车轮表面上、特别是在车轮轮辋上在校正平面内的轴向分开的至少两个校正配重来补偿静态和动态不平衡的组合至预先确定的阈值内。为了帮助操作工作，车轮平衡器中可以使用两个特征：不受抑制或抑制阈值和舍入权能。抑制(不受抑制)阈值确定可以被忽略的不平衡的量或可接受的残余不平衡的量。抑制阈值的值是可由用户程序控制的，并且可以根据希望的精确度和车辆的类型来设置在3.5到20克的范围内。舍入权能对每个校正平面的所测量的不平衡进行舍入，以匹配可购买到的校正配重的尺寸。
美国专利5，915，274公开了一种方法，用于根据扫描的车轮轮廓和测量的车轮不平衡数据来以电子方式确定校正配重的至少一个轴向位置，从而当可能时将需要的校正平面的数量减少为一个。在该已知的方法中，平衡器计算机使用可变的校正平面位置来提供最佳配重布置。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种使用减少量的校正配重来使车轮平衡的方法和车轮平衡器。
该目的通过提供一种用于使车轮平衡的方法来实现，该方法包括：根据所述车轮的类型，预先确定校正平面，用于将至少一个单个校正配重定位在车轮表面上；根据所述车辆的类型，预先确定残余静态和动态不平衡的阈值；在测量性运转中获取所述车辆的不平衡数据；根据不平衡数据，计算位于所述车轮上的预先确定的校正平面中每一个处的单个校正配重的相应质量和角度位置；模拟在每个预先确定的校正平面中将所计算的单个校正配重的质量放置在相应的校正平面中不同的、包括所计算的角度位置的角度位置处；将预先确定的用于残余静态和动态不平衡的阈值中的每一个与在模拟的将所计算的每个单个校正配重的质量放置在相关联的校正平面的过程中所实现的残余静态和动态不平衡进行比较；以及如果模拟的结果表明在至少一个预先确定的校正平面中实现的残余静态和动态不平衡位于预先确定的阈值中，那么将具有所计算的质量的相应的单个校正配重放置在该校正平面中对应的所模拟的角度位置处。
本发明的各实施方式公开了本发明的有利的变型。
本发明提供了一种使车轮平衡的方法，其包括下述步骤。在车轮被安装到车轮平衡器的测量轴之后，根据车轮的类型确定用于校正平面的沿着车轮轴线的轴向位置，至少一个校正配重需要被放置在车轮表面上的校正平面内。优选地，可以确定用于校正平面的两个或三个轴向位置。两个校正平面可以带有轴向距离地位于中央车轮平面的两侧。此外，根据车辆类型(乘用车、摩托车、轻型货车、重型货车)预先确定用于可接受的残余静态和动态(耦合)不平衡的抑制阈值。在进行测量性运转以获取车轮的不平衡数据之后，车轮平衡器的电子计算系统计算每个预先确定的校正平面的轴向位置处车轮表面、特别是轮辋表面的相关半径上的单个校正配重的相应校正质量和转角位置。此外，电子计算系统模拟所计算的校正质量放置在不同的转角位置，包括在每个预先确定的校正平面内的所计算的转角位置，并且比较在模拟每个计算的校正质量放置于相关联的校正平面内的过程中所实现的残余静态和动态不平衡。如果模拟结果显示至少在一个预先确定的校正平面内实现的残余不平衡处于预先确定的阈值内，将对应的校正配重放置在车轮表面上该校正平面内的由此计算或模拟的转角位置。如果在每个预先确定的校正平面内残余不平衡处于预先确定的阈值内，将校正配重放置在残余不平衡最小的相关校正平面内。
优选地，将单个配重放置在车轮中央平面的两侧中的一侧上位于所测量的不平衡最高的预先确定的校正平面内。如果车轮中央平面左侧的校正平面中所测量的不平衡更高，则把单个配重放置在该校正平面上。如果车轮中央平面右侧的校正平面中所测量的不平衡更高，则把校正配重放置在该校正平面上。
在模拟过程中，将分别计算的单个配重施加到每个预先确定的校正平面的不同转角位置以达到处于预先确定的阈值内的残余不平衡(静态和动态)。在至少一个残余不平衡超出预先确定的阈值的情况下，根据现有的标准方法计算将被放在车轮表面上两个预先确定的校正平面内的至少两个校正配重的校正质量和角度位置。
可接受的动态残余不平衡的量(动态阈值)对应着两倍的可接受的静态残余不平衡的量(静态阈值)，例如，可接受的动态残余不平衡为5g而可接受的静态残余不平衡为10g。
附图说明
将根据对附图的描述来进一步地解释本发明。
图1示意性地示出作为本发明的一种实施方式的车轮平衡器的特征。
图2示意性地示出轮辋的轮廓，可以将校正配重放置到轮辋上预定的校正平面内。
附图标记列表
1 测量轴
2 车轮
3 车轮轴线
4 测量系统
5 转角确定系统
6 计算系统
7 输入装置
8 校正平面
9 校正平面
10 车轮轮辋
具体实施方式
示出的实施方式包括测量轴1，车轮2以已知的方式安装在测量轴1上。测量系统4的传感器与测量轴1处于操作连接以获取由车轮2的不平衡而造成的不平衡数据。传感器能够产生与车轮不平衡所形成的力成比例的信号。传感器信号被发送至计算系统6，计算系统6可以是车轮平衡器的计算机系统，或者可以应用于车轮平衡器的计算机系统。计算系统6连接到转角确定系统5和输入装置7。
转角确定系统5提供与车轮2或测量轴1绕着车轮轴线3的转角成比例的信号，该车轮轴线3可以与测量轴轴线同轴。转角确定系统5可以包括发送与增量转角成比例的信号，或者与车轮从零点开始的转角成比例的另一个信号，例如正弦信号或计数信号。转角确定系统5可以应用于计算系统6。
输入装置7能够预先确定沿着车轮轴线3或测量轴轴线的校正平面8和9的至少两个轴向位置，至少一个校正配重将被放置在校正平面内以使车轮2平衡。图2示出了在车轮2的轮辋10的表面上可以选择的校正平面的几个轴向位置。此外，输入装置7能够根据车轮的类型预先确定可接受的残余静态和动态不平衡的阈值。校正平面8和9的位置数据可以由操作员手动输入，或者可以通过扫描将放置多个或单个校正配重的轮辋表面的轮廓来自动输入。阈值的值也可以手动输入。
计算系统6能够使用从测量系统4接收的不平衡数据计算在每个预先确定的校正平面8、9内的校正配重的质量，该校正配重补偿作用于相应预先确定的校正平面8或9内相关半径上的不平衡。如图2所示，朝向车轮轴线3的内侧和外侧轮辋边缘或内侧和外侧轮辋表面可以被用作在轮辋10上放置校正配重的位置。如上所述，预先确定应当放置一个或多个校正配重的相应校正平面8、9的至少两个轴向位置。如图2所示，根据所选择的校正平面，校正配重的径向位置可以具有同样或不同的半径。
计算系统6还用于模拟将每个所计算的质量放置在各校正平面内在相关半径上不同的转角位置处，以找出残余静态和动态不平衡处于预先确定的阈值内的转角位置。如果在其中一个预先确定的校正平面内能够确定该模拟的位置，将单个校正配重放置于车轮、特别是轮辋10的表面上的相应的位置处。如果在模拟程序中不能找到补偿不平衡到预先确定的阈值内的其中一个所计算的质量的模拟位置，执行通过至少两个校正配重来实现静态和动态平衡校正的标准计算。
所描述的单个配重的方法可以是车轮平衡器的适合方法。此外，车轮平衡器可以执行上述标准方法和其他方法，例如如美国专利5,591,909所公开的“轮辐后”方法，其中实现将校正配重放置在轮辐后。
Claims (7)
1.一种用于使车辆车轮平衡的方法，包括：
根据所述车轮的类型，预先确定校正平面，用于将至少一个单个校正配重定位在车轮表面上；
根据所述车辆的类型，预先确定残余静态和动态不平衡的阈值；
在测量性运转中获取所述车辆的不平衡数据；
根据不平衡数据，计算位于所述车轮上的预先确定的校正平面中每一个处的单个校正配重的相应质量和角度位置；
模拟在每个预先确定的校正平面中将所计算的单个校正配重的质量放置在相应的校正平面中不同的、包括所计算的角度位置的角度位置处；
将预先确定的用于残余静态和动态不平衡的阈值中的每一个与在模拟的将所计算的每个单个校正配重的质量放置在相关联的校正平面的过程中所实现的残余静态和动态不平衡进行比较；以及
如果模拟的结果表明在至少一个预先确定的校正平面中实现的残余静态和动态不平衡位于预先确定的阈值中，那么将具有所计算的质量的相应的单个校正配重放置在该校正平面中对应的所模拟的角度位置处。
2.如权利要求1所述的方法，其中，在模拟中用于补偿在预先确定的阈值内的不平衡的所计算的质量之一的模拟位置不能被发现的情况下，计算将安装到两个校正平面的至少两个校正配重的校正质量和角度位置。
3.如权利要求1所述的方法，其中，将单个校正配重放置在所测量的不平衡最高的预先确定的校正平面。
4.如权利要求1所述的方法，其中，将单个校正配重放置在到车轮的中央平面具有轴向距离的校正平面上。
5.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，在模拟中将每个校正配重的所计算的校正质量放置在相关的预先确定的校正平面内车轮表面的相应半径上不同的角度位置，以找到残留不平衡处于预先确定的阈值内的转角位置。
6.一种车轮平衡器，包括：
测量轴(1)，待平衡的车轮(2)能够被安装在所述测量轴上；
测量系统(4)，其操作地连接到所述测量轴(1)以获取所述车轮(2)的不平衡所导致的不平衡数据；
转角确定系统(5)，其用于确定所述测量轴(1)或所述车轮(2)的转角；
输入装置(7)，其预先确定沿着车轮轴线(3)的校正平面(8，9)的轴向位置并且根据车辆的类型预先确定残余静态和动态不平衡的阈值，至少一个校正配重将被放置在所述校正平面内以使所述车轮(2)平衡；
计算系统(6)，其根据所述不平衡数据，计算在每个预先确定的校正平面内的单个校正配重的相应质量和角度位置，所述单个校正配重补偿作用于相应校正平面的不平衡；
其中，所述计算系统(6)能够执行模拟程序，其中将所计算的每个单个校正配重的质量放置在相应校正平面(8，9)上不同的、包括所计算的角度位置的角度位置处以找到残余不平衡在预先确定的阈值内的转角位置。
7.如权利要求6所述的车轮平衡器，其中，执行所述模拟程序的单个配重方法为所述计算系统(6)的合适方法。
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