DE4124555C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Radausrichtung von selbstfahrenden Fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Radausrichtung eines vierrädrigen selbst­ fahrenden Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 bzw. dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.

Um ein leichtgängiges Lenken, eine sichere Handhabung, eine glatte Funktion und eine hohe Reifenstandzeit zu gewährlei­ sten, müssen Radausrichtungsfaktoren, wie Nachlauf, Sturz- und Spurwinkel für die Vorderräder sowie Spurwinkel für die Hinterräder berücksichtigt werden. Herkömmlicherweise wer­ den Radausrichtungsfaktoren gemessen und wie gewünscht ein­ gestellt, während sich sämtliche vier Räder im Stillstand in einer Radausrichtungs-Testvorrichtung befinden. Ein der­ artiges Radausrichtungs-Meßverfahren sowie eine hierfür ge­ eignete Vorrichtung sind nicht dazu geeignet, ein selbst­ fahrendes Fahrzeug mit einer hinreichend korrigierten Ge­ radeaus-Laufeigenschaft zu versehen, indem lediglich Spur­ winkel der Vorder- und Hinterräder eingestellt werden, wo­ bei Messungen der Radausrichtung in Abhängigkeit von den Meßpunkten des Fahrzeugs variieren.

In den zurückliegenden Jahren ist es zunehmend populär ge­ worden, die Radausrichtung von selbstfahrenden Fahrzeugen zu messen, während sämtliche Vorder- und Hinterräder kon­ tinuierlich rotieren. Die Vorder- und Hinterräder sind auf einer waagrechten Ebene gelagert, die von vorderen und hinteren Walzeneinheiten oder Drehtrommeln gebildet ist, die jeweils durch Elektromotore angetrieben sind. Jede Wal­ zeneinheit umfaßt wenigstens ein Walzenpaar mit parallel zueinander verlaufenden waagrechten Drehachsen und treibt jedes Rad derart an, daß die Messung der Radausrichtungs­ faktoren durchgeführt wird, wie beispielsweise Sturz- und Spurwinkel, unter derselben Bedingung wie unter einer rea­ len Fahrbedingung. Dies erlaubt ein Einstellen der Radaus­ richtungsfaktoren auf der Grundlage von Messungen unter im wesentlichen realen Fahrbedingungen. Eine derartige Vor­ richtung ist beispielsweise aus der nicht geprüften japani­ schen Patentveröffentlichung 57-53613 bekannt. Ansonsten kann die Messung und die Einstellung der Radausrichtung si­ multan vorgenommen werden, während die Räder sich kontinu­ ierlich drehen. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der nicht geprüften japanischen Patentveröffentlichung 3-285139 bekannt, die auf eine Anmeldung desselben Anmel­ ders wie der vorliegenden Anmeldung zurückgeht.

Bekanntlich sind Straßen derart ausgelegt, daß sie eine ge­ eignete Überhöhung aufweisen, um ein Ablaufen oder Entfer­ nen von Wasser von der Straßenoberfläche zu ermöglichen. Aufgrund einer derartigen Straßenüberhöhung weist das selbstfahrende Fahrzeug eine seitliche Gewichtskomponente auf, die in etwa 2 bis 3% seines Eigengewichts beträgt und eine Neigung des selbstfahrenden Fahrzeugs gegen die Seite der Straße hin verursacht, die nach unten geneigt ist. Aus diesem Grunde sind neuere Reifen derart ausgelegt, daß sie einen seitlichen Druck erzeugen (der allgemein als seitli­ cher Restdruck bezeichnet wird), der äquivalent ist zu oder ausgleicht in etwa ein Viertel (im Falle von Vierrad-Fahr­ zeugen) der seitlichen Gewichtskomponente, und zwar an ei­ nem Schulterabschnitt der Reifen.

Ein Verfahren zum Messen der Radausrichtung eines vierräd­ rigen selbstfahrenden Fahrzeugs ist aus der US 4,679,327 bekannt, wobei das Fahrzeug auf einer waagerechten Ebene angeordnet wird, wobei die Vorder- und Hinterräder gleich­ zeitig in einer Richtung gedreht werden und die Spurwinkel aller Räder gemessen werden.

Aus dieser Schrift ist auch eine Vorrichtung zum Messen der Radausrichtung eines selbstfahrenden Fahrzeugs bekannt, die eine Radantriebseinrichtung zum Tragen des Fahrzeugs in einer waagerechten Ebene sowie zum Antreiben aller vier Räder aufweist und mit einer Spurfühleinrichtung zum Er­ fassen der Spurwinkel jedes Rades versehen ist.

In der DE 27 15 663 A1 ist ein Verfahren zum Ausrichten der Räder an Fahrzeugen beschrieben, bei dem die Bezugsposition der Vorderräder festgelegt wird, Abweichungen der Vor­ derräder bestimmt werden sowie die Spur der Hinterräder be­ stimmt wird. In einem weiteren Verfahrensschritt wird dabei auch die Spur der Vorderräder eingestellt.

Die DE 38 17 310 A1 offenbart eine Radprüfvorrichtung und beschreibt ein Verfahren zum Messen der Radausrichtung, bei welchem die Position jedes Vorderrades in einer Querricht­ ung senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeuges bestimmt wird.

In der US 3,520,180 ist eine Vorrichtung zum Testen der Straßenlage von vierrädrigen Automobilen beschrieben, wobei ein Verfahren zur Untersuchung der Straßenlage aufgezeigt wird, bei welchem das entlang einer waagerechten Ebene an­ geordnete Fahrzeug gegen die Horizontale in Querrichtung geneigt wird.

Die daraus bekannte Vorrichtung zum Prüfen der Straßen­ lage vierrädriger Automobile weist eine Einrichtung zum Neigen der waagerechten Ebene auf, in welcher das Fahrzeug mit Hilfe einer Radantriebseinrichtung angeordnet ist. Dabei wird die Überhöhung einer Straße, auf welcher das Automobil fährt, simuliert.

In der US 4,885,846 ist eine Vorrichtung zum Messen der Radausrichtung von Motorfahrzeugen beschrieben, die eine Radantriebseinrichtung zum Tragen des Fahrzeugs in einer waagerechten Ebene sowie zum synchronen Antreiben der Vorder- und Hinterräder in einer Richtung, in welcher sich das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung bewegt, aufweist und die zudem eine Abweichungsfühleinrichtung zum Erfassen einer seitlichen Abweichung eines jeden Vorderrades während der Rotation aufweist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen und Einstellen der Radausrichtung von selbstfahrenden Fahrzeugen unter Berücksichtigung einer Straßenüberhöhung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6.

Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den verbleibenden Ansprüchen.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht einer Vorrichtung zum Messen der Rad­ ausrichtung eines vierrädrigen selbstfahrenden Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III von Fig. 2;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 5 eine schematische Gesamtansicht einer Erfassungs­ einrichtung für die seitliche Abweichung und

Fig. 6 eine Darstellung des Betriebsablaufs beim Betrieb der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.

Wie aus den Fig. 1 bis 3 hervorgeht, ist eine Radausrich­ tungs-Meßvorrichtung 1 in einer Grube 2 an einer Meßstation S installiert. Ein strichpunktiert angedeutetes Fahrzeug 3 ist mittels einer Hubvorrichtung mit vier Hubhänden bzw. Hubfüssen oder Hubflächen 18 von dem Boden F der Meß­ station S hochgehoben auf der Oberseite der Radausrich­ tungs-Meßvorrichtung 1 angeordnet.

Die Radausrichtungs-Meßvorrichtung 1 umfaßt vordere und hintere rechteckige Grundrahmen 5F und 5R. Jeder Grundrah­ men 5F oder 5R ist für eine Hin- und Her-Bewegung mittels Kippwellen 7 gelagert, die jeweils durch Stützen 6 gehalt­ ert sind, und erstreckt sich in einer geraden Linie in ei­ ner Längsrichtung der Meßstation S. Über den vorderen und hinteren Grundrahmen 5F und 5R sind rechte und linke Führungsrahmen 8R und 8L Seite an Seite unter einem gewis­ sen Abstand in einer Querrichtung zu der genannten Längsrichtung angeordnet. Der rechte Führungsrahmen 8R ist mit einer Antriebs- und Meßeinheit 9FR für ein rechtes Vor­ derrad 4FR (das in strichpunktierten Linien dargestellt ist) versehen, das auf einem Vorderabschnitt des rechten Führungsrahmens 8R stationär gelagert ist, sowie mit einer Antriebs- und Meßeinheit 9RR für ein rechtes Hinterrad 4RR (das durch eine strichpunktierte Linie dargestellt ist), das zum Zwecke der Bewegung auf einem Paar Führungsschienen 10 gelagert ist, die sich in der Querrichtung auf einem rechten Halbabschnitt des rechten Führungsrahmens 8R er­ strecken. Der linke Führungsrahmen 8L ist mit einer An­ triebs- und Meßeinheit 9FL für ein linkes Vorderrad 4FL (das durch eine strichpunktierte Linie dargestellt ist) versehen, das zum Zwecke der Bewegung auf einem Paar Führungsschienen 10 gelagert ist, die sich in der Querrich­ tung der genannten Längsrichtung auf einer Vorderhälfte des linken Führungsrahmens 8R erstreckt sowie mit einer An­ triebs- und Meßeinheit 9RL für ein linkes Hinterrad 4RL (das mittels einer strichpunktierten Linie dargestellt ist), das zum Zwecke der Bewegung auf einem Paar Führungs­ schienen 10 gelagert ist, die sich in der Querrichtung auf einem hinteren Halbabschnitt des linken Führungsrahmens 8L erstreckt. Die Antriebs- und Meßeinheiten 9FL, 9RR und 9 RL werden mit Bezug auf die Führungsrahmen 8R und 8L in der Längsrichtung durch einen luftangetriebenen Zylinder 11 relativ zu der Antriebs- und Meßeinheit 9FR bewegt.

Ein luftbetätigter Zylinder 12, der an dem Boden der Grube 2 befestigt ist, wirkt mit dem vorderen Grundrahmen 5F der­ art zusammen, daß der vordere Grundrahmen 5F in eine linke Kippstellung angeordnet wird (die in Fig. 6 durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist), in welcher der vordere Grundrahmen 5F mit einem Gefälle zwischen 0,2 und 0,3% ge­ neigt ist oder in rechten Kippositionen (die in Fig. 6 durch eine Doppelpunkt-Kettenlinie dargestellt sind), in welchen der vordere Grundrahmen 5F mit einem Gefälle zwi­ schen 0,2 und 0,3% geneigt ist.

Fig. 3 zeigt eine Arbeitsgrube P zwischen den rechten und linken Antriebs- und Meßeinheiten, die es einem Arbeiter erlaubt, den Spurwinkel des Fahrzeugs 3 einzustellen.

Da sämtliche Antriebs- und Meßeinheiten in Bezug auf ihren Aufbau und ihren Betrieb identisch sind, beschränkt sich die nachfolgende Beschreibung auf die Antriebs- und Meßein­ heit 9FL für das linke Vorderrad 4FL, und zwar mit Bezug auf Fig. 4 unter Berücksichtigung der Fig. 1 bis 3. Die An­ triebs- und Meßeinheit 9FL ist mit einem Paar oder vorderen und hinteren Prüfwalzen 13 versehen, die in der Längs­ richtung angeordnet sind, und von denen jede mittels einer Welle 13A gelagert ist, die sich in der Querrichtung er­ streckt und derart gelagert ist, daß sie durch die Einheit gedreht wird. Die Welle 13A ist zum Zwecke der Drehung mit­ tels Stützen 13B gelagert, die auf einem oberen Kreuzrahmen 5a des vorderen Grundrahmens 5F angeordnet sind. Die vorde­ ren und hinteren Prüfwalzen 13 sind mit einem in Längs­ richtung verlaufenden Abstand derart angeordnet, daß sie das linke Vorderrad 4FL passend bzw. satt anliegend auf­ nehmen. Vier Paare Prüfwalzen 13 für die vier Räder legen eine waagerechte Ebene fest, auf welcher ein selbstfahren­ des Fahrzeug zum Messen und Einstellen angeordnet ist. Eine Riemenscheibe 15 ist am Ende von jeweils einer oder gegebe­ nenfalls von beiden Wellen 13A der vorderen und hinteren Prüftrommeln 13 koaxial befestigt. Die Riemenscheibe 15 ist mittels eines V-Riemens 14 mit einer Riemenscheibe 16 ver­ bunden oder an diese gekoppelt, die an dem Ende eines Ab­ triebschaftes 17A eines Elektromotors 17 koaxial befestigt ist, der auf einem unteren Kreuzrahmen 5B des vorderen Grundrahmens 5F angebracht ist, wobei der V-Riemen 14 die Motorleistung zum Antrieb der Riemenscheibe 15 überträgt, und damit zum Antrieb der Prüfwalzen 13. Sämtliche der Elektromotoren 17 der Antriebs- und Meßeinheiten 9FR, 9FL, 9RR und 9RL arbeiten synchron zueinander.

Ein Meßkopf 20 zum Messen des Spur- und Sturzwinkels der sich drehenden Räder ist auf der Außenseite der Prüfwalzen 13 fern von der Arbeitsgrube P auf der Oberseite der Antriebs- und Meßeinheit 9FL angeordnet. Wie Fig. 4 zeigt, ist der Meßkopf 20 durch einen Kopfrahmen 21 gehaltert. Der Kopfrahmen 21 ist zum Zwecke einer Querbewegung mittels ei­ nes luftbetätigten Zylinders 22 derart gelagert, daß der Meßkopf 20 zwischen einer durch eine durchgezogene Linie in Fig. 4 dargestellten Ruhestellung und einer durch eine Dop­ pelpunkt-Kettenlinie in Fig. 4 dargestellten Arbeitsposi­ tion positioniert wird. Der Kopfrahmen 21 weist eine sta­ tionäre Welle 23 auf, die von diesem in der Querrichtung auf die Antriebs- und Meßeinheit 9FR vorsteht, gegenüber­ liegend zu der Antriebs- und Meßeinheit 9FL. Die stationäre oder feststellende Welle 23 erstreckt sich im wesentlichen koaxial zu einer Drehachse des linken Vorderrads 4FL, das auf den Prüfwalzen 13 der Antriebs- und Meßeinheit 9FL an­ geordnet ist. Die allgemein dreieckig geformte Meßplatte 24 wird durch das Ende der feststehenden Welle derart gehal­ ten, daß sie in jede Richtung mit Bezug auf eine Achse 23A der feststehenden Welle 23 Neigungsstellungen einzunehmen vermag, ohne jedoch mit Bezug auf die Achse 23A der fest­ stehenden Welle 23 sich zu drehen. Die Meßplatte 24 ist mit drei Walzen 25 versehen, die unter im wesentlichen gleichen Winkelpositionen angeordnet sind. Jede Walze 25 ist mittels einer Welle 26 drehgelagert, die durch eine Stütze 26A ge­ halten ist und eine zentrale Drehachse aufweist, welche die Achse 23A der stationären Welle 23 schneidet. Die Walzen 25 vermögen eine außenseitige Fläche des linken Vorderrrads 4FL an drei Punkten zu berühren und werden drehangetrieben durch das linke Vorderrad 4FL, wenn der Meßkopf 20 in der Arbeitsstellung angeordnet ist, während das linke Vorderrad 4FL rotiert.

Der Meßkopf 20 weist ferner drei optische Bereichs- bzw. Entfernungsfühler 27 auf, die auf die Außenfläche der Meß­ platte 24 gerichtet und an der Meßplatte 24 an gleichen Winkelstellungen um die feststehende Welle 23 herum befe­ stigt sind. Jeder Entfernungsfühler 27 erfaßt einen Abstand zu der Außenfläche der Meßplatte 24 und gibt ein Signal ab, das repräsentativ ist für den erfaßten Fühler-Platten-Ab­ stand. Signale von den drei optischen Entfernungssensoren 27 werden auf eine Recheneinheit 28 übertragen. Ein Prozes­ sor errechnet einen Sturz- und einen Spurwinkel des lin­ ken Vorderrades 4FL auf der Grundlage der Signale. Dann, wenn sich der Meßkopf 20 in der Arbeitsstellung befindet, profiliert oder tastet die Meßplatte 24 die Außenfläche des linken Vorderrades 4FL über die Walzen 25 während der Rota­ tion des linken Vorderrads 4FL ab, weshalb die Meßplatte 24 denselben Sturz- und Spurwinkel wie das linke Vorderrad 4FL aufweist. Mit anderen Worten oszilliert die Meßplatte 24 um das Ende der feststehenden Welle 23 in Übereinstim­ mung mit dem Sturz- und Spurwinkel des linken Vorderrades 4FL. Dementsprechend kann der Sturz und Spurwinkel des lin­ ken Vorderrades 4FL aus dem Betrag der Oszillation der Meß­ platte 24 mit Bezug auf eine Ebene bestimmt werden, die lotrecht zu der Achse 23A der feststehenden Welle 23 verläuft, welcher Betrag gerechnet wird auf der Grundlage der Fühler-Platten-Abstandsignale, d. h. den Signalen, die dem Abstand des Fühlers zu der Platte entspricht. Der re­ sultierende Sturz- und Spurwinkel wird auf einer digitalen Anzeigeeinheit 29 dargestellt. Die Berechnung des Sturz- und Spurwinkels auf der Grundlage der Fühler-Platten-Abstands­ signale von den optischen Entfernungsfühlern 27 kann in an sich bekannter Weise durchgeführt werden, und der optische Entfernungsfühler 27 und die Recheneinheit 28 können von herkömmlichem Aufbau sein. Die digitale Anzeigeeinheit 29 kann durch eine analoge Anzeigeeinheit ersetzt sein.

Wie aus den Fig. 4 und 5 im Detail hervorgeht, ist die Rad­ ausrichtungs-Meßvorrichtung 1 ferner versehen mit einem Me­ chanismus 30 zur Verhinderung eines seitlichen Wegrut­ schens, welcher Mechanismus in jeder der Antriebs- und Meßeinheiten 9FL und 9FR für die Vorderräder 4FL und 4FR installiert und auf dem oberen Kreuzrahmen 5A derart ange­ bracht ist, daß er benachbart zu den Prüfwalzen 13 angeord­ net ist. Da beide Antiwegrutschmechanismen 30 identisch aufgebaut und betrieben sind, richtet sich die nachfolgende Beschreibung lediglich auf den Mechanismus für das linke Vorderrad 4FL. Der Antiwegrutsch-Mechanismus 30 umfaßt ei­ nen zylindrischen hohlen Halter 31, in dem eine Druckfeder 35 enthalten ist. Der zylindrische Halter 31 lagert eine federvorgespannte Schubstange 32, die sich zwischen den Prüfwalzen 13 der Antriebs- und Meßeinheit 9FL erstreckt und mit einer Rückprallwalze 33 versehen ist, die mittels einer lotrechten Welle 34 drehbar gelagert ist an einem En­ de der Schubstange 32. Die federvorgespannte Schubstange 32 ist dazu ausgelegt, daß sie in dem zylindrischen Halter 31 derart oszilliert und gleitet, daß die Rückprallwalze 33 kontinuierlich in Kontakt mit einem unteren Punkt der Au­ ßenfläche des linken Vorderrades 4FL während der Rotation des linken Vorderrades 4FL bleibt.

Der Seitenwegrutsch-Verhinderungsmechanismus 30 umfaßt fer­ ner einen Gleitdetektor 36, der an einem unteren Abschnitt des zylindrischen Halters 31 befestigt ist. Der Gleitdetek­ tor 36 weist eine Gleitstange 37 auf, die parallel zu der Schubstange 32 verläuft und an die Schubstange 32 angekop­ pelt ist durch ein Kupplungselement 38. Das lineare Gleiten der Schubstange 32 wird durch die Gleitstange 37 erfaßt und auf einem linearen Meßinstrument 39 angezeigt.

Nachfolgend soll der Meßvorgang zur Ermittlung des Sturz- und Spurwinkels mittels der in den Fig. 1 bis 5 dargestell­ ten Radausrichtungs-Meßvorrichtung 1 näher beschrieben wer­ den und zwar mit Bezug auf die Fig. 6. In einem vorberei­ tenden Arbeitsgang, also vor dem Anordnen des auszumessen­ den Fahrzeugs auf der Radausrichtungs-Meßvorrichtung 1 wird die Antriebs- und Meßeinheit 9FL für das linke Vorderrad 4FL in der Längsrichtung derart eingestellt, daß die Welle 23A des Meßkopfs 20 der Antriebs- und Meßeinheit 9FL für das linke Vorderrad 4FL mit der Welle 23A des Meßkopfs 20 der Antriebs- und Meßeinheit 9FR für das rechte Vorderrad 4FR fluchtet. Daraufhin werden die Antriebs- und Meßein­ heiten 9RL und 9RR für die hinteren Räder 4RL und 4RR in der Längsrichtung derart eingestellt, daß der Längsabstand zwischen den Wellen 23A der vorderen und hinteren Meßköpfe 20 koinzidiert mit einer Radbasis eines auszumessenden Fahrzeugs. Ein Fahrzeug 3, dessen Sturzwinkel in einer vor­ ausgehenden Stufe im wesentlichen korrekt eingestellt wor­ den ist, wird auf der Radausrichtungs-Meßvorrichtung 1 der­ art angeordnet, daß die Vorder- und Hinterräder 4FL, 4FR, 4RL und 4RR des Fahrzeugs 3 in Position auf dem Paar Prüf­ walzen 13 der Antriebs- und Meßeinheiten 9FL, 9FR, 9RL und 9RR jeweils zu liegen kommen.

Nachdem die linearen Meßinstrumente 39 auf den Nullpunkt eingestellt sind, bei dem die Rückprallwalzen 33 des Anti­ wegrutsch-Mechanismus 30 in Kontakt mit den Außenflächen der Vorderräder 4FL und 4FR jeweils gehalten sind, werden die luftangetriebenen Zylinder 12 derart betätigt, daß so­ wohl die vorderen wie die hinteren Grundrahmen 5F und 5R um die Kippwellen 7 gekippt oder geneigt werden, wodurch die vorderen und hinteren Grundrahmen 5F und 5R in die linke Kippstellung oder in die rechte Kippstellung gebracht wer­ den. Insbesondere werden die vorderen und hinteren Grund­ rahmen 5F und 5R in die linke Kipposition gekippt oder ge­ neigt, wenn es sich bei dem Fahrzeug um ein solches mit rechts angeschlagenem Lenkrad handelt und in die rechte Kipposition, wenn es sich bei dem Fahrzeug um ein solches mit links angeschlagenem Lenkrad handelt. Da es sich bei dem auf der Radausrichtungs-Meßvorrichtung 1 in Fig. 6 ge­ zeigten Fahrzeug um ein solches mit rechtsseitig angeschla­ genem Lenkrad handelt, sind die vorderen und hinteren Grundrahmen 5F und 5R in die durch eine durchgezogene Linie dargestellte linke Kipposition gekippt oder geneigt. Durch Kippen der vorderen und hinteren Grundrahmen 5F und 5R wird durch die Paare der Prüfwalzen 13 eine virtuelle Straßen­ fläche mit einer Überhöhung von 0,2 bis 0,3% geschaffen oder simuliert. Die Überhöhung der virtuellen Straßenober­ fläche, die durch ein Gefälle einer Mittelachse D der Prüf­ walze 13 relativ zu der waagerechten Ebene H dargestellt ist, und welches Gefälle zwischen 0,2 und 0,3% beträgt, ist ungefähr ein Zehntel so groß wie eine Überhöhung einer rea­ len Straße. Dies ist deshalb der Fall, weil der Reibungsko­ effizient zwischen den Rädern und den Prüfwalzen 13 erheb­ lich geringer ist als derjenige zwischen dem Rad und einer realen Straßenoberfläche.

Daraufhin werden sämtliche der Elektromotoren 17 der An­ triebs- und Meßeinheiten 9FR, 9FL, 9RR und 9RL gleichzeitig in ein oder derselben Richtung betätigt (in einer Vorwärts­ richtung), wobei das Fahrzeug geradeaus fährt, um die Prüf­ walze 13 drehanzutreiben. Sämtliche der Räder 4FL, 4FR, 4RL und 4RR des rechtsgesteuerten Fahrzeugs auf den Paaren von Prüfwalzen 13 werden in derselben Richtung durch die gleichzeitig drehangetriebenen Walzen 13 gedreht. Während sämtliche der Räder 4FL, 4FR, 4RL und 4RR sich drehen, wer­ den die luftangetriebenen Zylinder 22 der Antriebs- und Meßeinheiten 9RR und 9RL über die hinteren Räder 4RL und 4RR betätigt, um die Meßköpfe 20 in ihre Arbeitsstellungen derart zu bringen, daß die Walzen 25 in Kontakt mit den Außenflächen der Hinterräder 4RL und 4RR gelangen. Während der Rotation der hinteren Räder 4RL und 4RR gleitet das Fahrzeug 3 gegebenenfalls seitlich weg, entweder nach rechts oder nach links, aufgrund einer unstimmigen Balance der Sturz- und Spurwinkel zwischen den hinteren Rädern 4RL und 4RR. Nachdem jedoch durch den Antiwegrutschmechanismus 30, der mit seinen Rückprallwalzen 33 in Kontakt mit den Außenseiten der Vorderräder 4FL und 4FR steht und die Meß­ köpfe 20 mit ihren Walzen 25 in Kontakt mit den Außenflä­ chen der hinteren Räder 4RL und 4RR steht, werden die Vor­ derräder 4FL und 4FR und die Hinterräder 4RL und 4RR von einem Wegrutschen zur Seite um ein großes Ausmaß gehindert, so daß das Fahrzeug 3, obwohl es mit Bezug auf die Längs­ richtung geringfügig seitlich geneigt ist, stationär oder ortsfest verbleibt.

Aus den Abständen der Meßplatte 24, die durch die drei optischen Abstandsfühler 27 gemessen werden, wird der Spur­ winkel jedes Hinterrades 4RL oder 4RR erfaßt. Wenn jedes Hinterrad oder beide Hinterräder mit Bezug auf den richti­ gen Spurwinkel eingestellt werden müssen, werden Spurein­ stellkurvenscheiben (nicht gezeigt) derart betrieben, daß die Spurwinkel der Hinterräder 4RL oder 4RR auf die vorbe­ stimmten Spurwinkel eingestellt werden. Wenn andererseits Ablesungen von dem linearen Meßinstrument 39 nicht Null er­ geben, so zeigt dies an, daß eingestellte Spurwinkel der Hinterräder 4RL und 4RR für das geradeauslaufende Fahrzeug nicht richtig sind, woraufhin die Spurwinkel der Hinterrä­ der 4RL und 4RR durch die Spureinstellkurvenscheiben nach­ gestellt werden, bis die Ablesungen auf den linearen Meßin­ strumenten 39 Null werden. Nach Beendigung der Einstellung der Spurwinkel der Hinterräder 4RL und 4RR werden die luft­ betätigten Zylinder 22 der Antriebs- und Meßeinheiten 9FL und 9FR für die Vorderräder 4FL und 4FR betätigt, um die Meßköpfe 20 derart in ihre Arbeitspositionen zu bringen, daß die Walzen 25 in Kontakt gelangen mit den Außenflächen der Vorderräder 4FL und 4FR. In derselben Weise wie für die Hinterräder 4RL und 4RR werden Einstellschrauben an den Spurstangen (nicht gezeigt) derart betätigt, daß die Spur­ winkel der Vorderräder 4FL und 4FR die vorbestimmten Spur­ winkel einnehmen. In diesem Stadium ist es wünschenswert, die Einstellung so vorzunehmen, daß sich ein neutrales Lenkverhalten ergibt. Wenn es sich herausstellen sollte, daß es schwierig ist, die Spurwinkel der Vorderräder 4FL und 4FR für einen Geradeauslauf des Fahrzeugs 3 genügend einzustellen, und zwar aufgrund einer beträchtlichen Ba­ lanceabweichung zwischen den Sturzwinkeln der Vorderräder 4FL und 4FR, so ist es wünschenswert, die Fehleinstellung des Sturzwinkels anzuzeigen.

Aus Vorstehendem wird deutlich, daß dadurch, daß die Rad­ ausrichtungswinkel gemessen werden, während sämtliche Rä­ der auf den Prüfwalzen durch diese drehangetrieben sind, von denen quer benachbarte Prüfwalzen, deren Mittellinien miteinander ausgerichtet sind, in derselben Richtung ge­ neigt sind wie eine reale Überhöhung einer Straße, auf der das Fahrzeug läuft, es möglich ist, einen seitlichen Rest­ druck der Reifen mit einer seitlichen Gewichtskomponente auszubalancieren, welcher das Fahrzeug durch die Neigung des Fahrzeugs unterworfen ist sowie durch sein eigenes Ge­ wicht während der Messung der Radausrichtungs-Winkel. Dem­ entsprechend ist die Messung der Radausrichtungs-Winkel frei von jeglicher seitlichen Reifenrestkraft und wird prä­ zise durchgeführt, so daß die Radausrichtungs-Winkel exakt eingestellt werden.

Selbst für den Fall, daß keine seitliche Reifenrestkraft existiert, erfolgt die Messung der Radausrichtungwinkel präzise unter Bedingungen nahe an realen Fahrbedingungen des Fahrzeugs unter Beachtung der seitlichen Gewichtskompo­ nente des geneigten Fahrzeugs und des Fahrzeuggewichts, so daß die Radausrichtungswinkel exakt eingestellt werden.

Die Prüfwalzen können mit Gummi oder Asphalt beschichtet sein, um den Reibungskoeffizienten zwischen den Rädern und den Prüfwalzen ebenso groß zu machen wie den Reibungskoef­ fizienten zwischen den Rädern und einer realen Straßenober­ fläche. In diesem Falle sind die Prüfwalzen mit demsel­ ben Winkel geneigt wie eine reale Überhöhung einer Straße, auf welcher das Fahrzeug fährt, um die Messung der Radaus­ richtungs-Winkel unter realen Fahrbedingungen des Fahrzeugs durchzuführen. In jedem Falle ist es bevorzugt, die Neigung der Prüfwalzen unter Beachtung des Reibungskoeffizienten zwischen den Rädern und den Prüfwalzen derart einzustellen, daß ein gesamter seitlicher Restdruck der vier Reifen aus­ geglichen wird mit einer seitlichen Kraftkomponente, wel­ cher das Fahrzeug unterliegt durch die Neigung des Fahr­ zeugs und seines Gewichts während der Messung der Radaus­ richtungs-Winkel.

Die Luftzylinder zum Kippen der Grundrahmen können ersetzt sein durch Hebevorrichtungen mit einer Schraubenwelle, einer Antriebsmutter und einem Elektromotor oder mit einer Zahn­ stangengetriebe-Hebevorrichtung, um die Neigung der Prüf­ walzen variabel zu ändern.

Claims (10)

1. Verfahren zum Messen der Radausrichtung eines vier­ rädrigen selbstfahrenden Fahrzeugs, wobei das Ver­ fahren die folgenden Schritte umfaßt:
Anordnen des selbstfahrenden Fahrzeugs auf einer waagerechten Ebene;
Bestimmen einer Bezugsposition jedes Vorderrads in einer Querrichtung senkrecht zu einer Längsrichtung des selbstfahrenden Fahrzeugs;
Neigen der waagerechten Ebene um einen Winkel in der Querrichtung;
gleichzeitiges Drehen der Vorder- und Hinterräder in einer Richtung, in welcher das selbstfahrende Fahrzeug sich in Vorwärtsrichtung bewegt;
Messen eines Spurwinkels jedes der Hinterräder und ei­ ner Abweichung jedes der Vorderräder von dem Bezugs­ punkt in der Querrichtung;
vollständiges Einstellen der Spurwinkel der Hinterräder auf einen gewünschten Spurwinkel bis die Abweichung nahezu Null wird und
vollständiges Einstellen der Spurwinkel der Vorder­ räder auf einen gewünschten Spurwinkel.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die waagerechte Ebene in derselben Richtung nach unten geneigt wird wie eine Überhöhung einer realen Straße.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, um den die waagerechte Ebene nach unten geneigt wird, geringer ist als eine Überhöhung einer realen Straße.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die waagerechte Ebene durch vier Walzeneinheiten gebildet wird, auf denen die Räder in Stellung ge­ bracht werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Walzeneinheiten synchron derart ange­ trieben werden, daß sie die Vorder- und Hinterräder synchron drehantreiben.

6. Vorrichtung zum Messen der Radausrichtung eines selbstfahrenden Fahrzeugs, mit
einer Radantriebseinrichtung zum Tragen des selbst­ fahrenden Fahrzeugs in einer waagerechten Ebene sowie zum synchronen Antreiben der Vorder- und Hinterräder in einer Richtung, in welcher sich das selbstfahren­ de Fahrzeug in Vorwärtsrichtung bewegt, und
einer Spurfühl-Einrichtung zum Erfassen eines Spur­ winkels jedes Rades,
gekennzeichnet durch:
eine Abweichungsfühl-Einrichtung zum Erfassen einer seitlichen Abweichung jedes Vorderrades während der Rotation jedes Vorderrades und
eine Einrichtung zum Neigen der waagerechten Ebene nach unten in derselben Richtung wie eine Überhöhung einer Straße, auf welcher das selbstfahrende Fahrzeug fährt, um eine seitliche Abweichung zu schaffen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Radantriebseinrichtung ein Paar Walzen für jedes Rad umfaßt, wobei zumindest ein Walzenpaar durch einen Elektromotor angetrieben ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichungsfühl-Einrichtung einen federvorge­ spannten Fühlkopf umfaßt, der in einer Querrichtung be­ wegbar ist, um eine Seitenfläche jedes Vorderrades seitlich zu kontaktieren, sowie ein lineares Meß­ instrument, das zur Erfassung einer Auslenkung des federvorgespannten Kopfes ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurwinkelfühl-Einrichtung einen Meßkopf umfaßt, der eine Meßoberfläche aufweist, die eine Ebene festlegt, in welcher eine Außenfläche jedes Rades sich dreht, eine Abstandsfühl-Einrichtung, die zur Erfassung von Abständen zu wenigstens drei Punkten der Meßfläche ausgebildet ist, und eine Recheneinrichtung, die zum Errechnen eines Spurwinkels jedes Rades aus den erfaßten Abständen ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsfühl-Einrichtung einen optischen Abstandsfühler umfaßt.