DE7838170U1 - Vorrichtung zum Korrigieren des Schlagfehlers von Fahrzeugräder-Prüfinstrumenten - Google Patents

Description

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FMC CORPORATION F8662 F/Sh/pr

200 East Randolph Drive 21. Mai 1990

Chicago, &Pgr;&Igr;. V.StA.

Vorrichtung zum Korrigieren des Schlagfehlers von Fahrzeugräder-Prüfinstrumenten

Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Korrigieren des Schlagfehlers von Fahrzeugräder-Früfinstrumenten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

&mgr; Bei der Vorrichtung, auf welche sich diese Neuerung bezieht, ist an die Vorderräder bzw. steuerbaren Räder eines Fahrzeugs eine Haltevorrichtung oder Klammer angebracht, die in einem Ausrichtungs-Meßverfahren benutzt wird. Die gebräuchliche Haltevorrichtung wird an der Radfelge mittels Klemmitteln angebracht, die an gegenüberliegenden Enden einer Querstabkonstruktion angebracht sind. Am Querstab ist einstellbar ein Schieber angebracht, der als Radnabe betrachtet werden kann. In der Ausführungsform der hier beschriebenen Haltevorrichtung besitzt der Schieber einen von ihm wegstehenden Gewindebolzen oder -stift, der eine

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Verlängerung der Radachse bildet. Am Gewindestift ist ein ausbalancierter Träger angebracht, welcher dem Zwecke dient, die Winkelmeßinstrumente zu halten, welche Sensoren oder Detektoren zur Erzeugung von Information bezüglieh der Neigung der Raddrehachse in der horizontalen Ebene (Spur) und in der vertikalen Ebene (Sturz) enthalten. Natürlich steht die Drehachse des Rades senkrecht auf der Rotationsebene des Rades.

In der hier dargestellten Haltevorrichtung werden Sensoren auf einem Träger gehalten, der auf dem besagten Gewindestift des Schiebers pendelnd gehalten ist, so daß, wenn das Rad aufgebockt ist, um den Boden freizugeben und gedreht wird, der Träger zum Halten des Sensors sich nicht mit dem Rad dreht. Natürlich könnte eine umgekehrte Pen-

delhaltekonstruktion verwendet werden, in welcher der Sensorträger einen Gewindestift besitzt, der drehbar in einer Vertiefung im Schieber oder der simulierten Nabe der Haltevorrichtung sitzt.

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Im Idealfall sollte der Gewindestift der Haltevorrichtung oder seiner Äquivalente parallel zur Drehachse des Rades sein, welche der Radachse entspricht. Unter diesen idealen Bedingungen ändert sich der Neigungswinkel des Gewindestifts oder Sensorträgers weder in der vertikalen noch in der horizontalen Ebene, wenn das Rad gedreht wird. Folglich sind die in der vertikalen und horizontalen Ebene gemessenen Neigungswinkel die richtigen Messungen für die Neigung der Drehachse des Rades in diesen Ebenen.

Wenn jedoch die Achse des Gewindestifts zur Drehachse des Rades (Radachse) geneigt ist und folglich nicht senkrecht auf der Drehebene des &Ggr; ■ ies steht, ist eine Voraussetzung gegeben, welche als "Schlag" oder Abweichung bekannt ist. Schlag bewirkt, daß die Achse des Gewindestifts als erzeugende eines Kegels kreist und folglich einen Neigungs-

winkel des Gewindestifts bezüglich einer Bezugsebene erzeugt, der von der richtigen Neigung der Radachse bezüglich dieser Ebene abweicht, wenn das Rad sich dreht. Eine solche Winkelabweichung in der vertikalen Ebene bildet einen Schlagfehler im Sturz und eine entsprechende Winkelabweichung des Gewindestifts in der horizontalen Ebene bildet einen Schlagfehler in der Spur. Schlag kann auftreten entweder weil die Haltevorrichtung nicht an der Radfelge festgeklemmt ist, so daß die Achse ihres Gewindestifts oder Äquivalentes nicht parallel zur Rad-.achse ist oder weil die Radfelge selbst nicht in einer Ebene senkrecht zu ihrer Drehachse ist. Jede dieser beiden Voraussetzungen erzeugt Schlag.

Aus der US-Patentschrift 3 892 o42 ist bekannt, daß Schlag. Fehler bei der Messung der Spur- und Sturzwinkel des Fahrzeugrades erzeugt*, wenn eine Haltevorrichtung von dem vorstehend erwähnten allgemeinen Typ verwendet wird. Die in dieser Patentschrift vorgeschlagene Lösung erfordert eine Drehung des Rades in zwei genau bestimmte Stellungen, welche genau um 18o° voneinander getrennt sind, in Verbindung mit der Erzeugung von getrennten und diskreten Neigungssignalen bei jeder dieser beiden Stellungen. Neigungsmessungen werden für die Spur sowie den Sturz durchgeführt, aber in jeder Ebene müssen diese Messungen bei jeder von zwei Drehstellungen des Rades gewonnen werden, die um genau 18o° voneinander getrennt sind. Um die richtige Neigung der Raddrehachse in jeder dieser gewünschten Ebenen zu erhalten, werden nach der genannten Patentschrift die zwei diskreten und individuellen, in genau einem Abstand von 18o° voneinander getrennten Neigungsablesungen addiert und durch zwei dividiert. Das Ergebnis dieser Operation ist, daß der Effekt des Schlags zum Verschwinden gebracht wird und folglich die richtige Neigung der Radachse zur gewünschten Ebene, wie der vertikalen oder horizontalen

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Ebene sich ergibt. Bei diesem Verfahren wird keine Messung des maximalen Schlagfehlers (welcher bei jeder beliebigen Radstellung auftreten kann) vorgenommen.

Um eine optimale Genauigkeit zu erzielen, wenn das Kompensationsverfahren für den Schlag nach der vorstehend erwähnten Patentschrift angewendet wird, ist es notwendig, daß Messungen bei genau 18o° Abstand vorgenommen werden und deshalb die Schaltfühler 33, 34 relativ zu den wirksamen Rändern der Schlitze 24 bis 26 in der Scheibe 23 der Vorrichtung nach der angegebenen Patentschrift genau eingestellt und der genaue Arbeitspunkt der Schalter während der Lebensdauer der Vorrichtung beibehalten werden müssen.

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Vor r<c/ica«,a

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eing·

der eingangs genannten Art anzugeben, bei welche;« positionsempfindliche Schalter ei

¹, die einen präzisen Winkelabstand» w.e ni &ogr; voneinander haben, entfallen können.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des tnspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen deflr-e Vorrichtung ¹ gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Das Schlag-Korrektursystem der vorliegenden Erfindung kann als kontinuierliches System charakterisiert werden. Die Schritte, die bei der Benutzung des Systems der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind kurz folgende:

1. Bocke das Rad ohne Beachtung der Drehstellung des Rades auf.

2. Schalte einen einzigen Hauptschalter von "Stopp" auf "Start", was das System zur Bestimmung der Schlagkorrektur und zur Bestimmung der richtigen oder korrigierten Neigung der Radachse in der Sturz- und Spurebene betriebsbereit macht. Wie erwähnt, kann das Rad in jeder beliebigen Drehstellung sein, wenn der besagte Schalter betätigt wird.

3. Drehe, nachdem der Schalter betätigt worden ist, das

Rad wenigstens um eine Umdrehung und halte es an einer beliebigen Stelle an. Nachdem das Rad eine Umdrehung gemacht hat, ist es ohne Bedeutung, ob das Rad um einen Bruchteil einer Umdrehung oder sogar zwei oder mehrere vollständige Umdrehungen weitergedreht wird oder sich weiter dreht.

Bei Beendigung dieser einfachen Operation hat das System der vorliegenden Erfindung den richtigen Neigungswinkel der Radachse in der vertikalen und horizontalen Ebene bestimmt sowie den Teil des totalen (maximalen) Schlags, welcher für die Neigungsmessungen verwendbar ist, die in beiden Ebenen bei angehaltenem Rad gemacht werden und das System erzeugt Signale, die proportional zu diesen Teilen des totalen Schlagfehlers (Schlagkorrekturen) in beiden Ebenen sind, welche auf das Rad bei seiner willkürlich angehaltenen Stellung anwendbar sind.

4. Schalte den Schalter auf "Stopp" zurück. Dadurch werden die Schlagfehler oder -korrekturen (nicht zu verwech-

sein mit dem totalen oder maximalen Schlag), die bei

j der letzten Radstellung des aufgebockten Rades vorhan

den sind, gespeichert.

5. Senke das Rad auf den Boden ab, ohne es zu drehen.

Das Rad bekommt nun einen neuen Sturz- und Spurwinkel, der einen Schlagfehler enthält. Bei Vervollständigung dieses letzten Schritts führt das System der vorliegenden Erfindung automatisch die geeigneten Schlagkorrekturen bei den letzten (abgesetzten) Sturz- und Spurwinkeln des Rades durch und die tatsächlichen oder richtigen Sturz- und Spurwinkel des Rades werden angezeigt, um vom Mechaniker bei der Durchführung der notwendigen Ausrichtungen der Räder benutzt zu werden.

° Kurz gesagt ist das kontinuierliche Schlagkorrektursystem der vorliegenden Erfindung ein System, bei welchem das Prüfinstrument für jedes Vorderrad eine Haltevorrichtung enthält, die abnehmbar am Rad angebracht ist und einen Sensorträger aufweist, der an der Haltevorrichtung um eine Achse drehbar angebracht ist, die durch die Position der angebrachten Haltevorrichtung bestimmt ist und das Trägerteil ist schwerpunktstabilisiert, wenn das Rad und «, die Haltevorrichtung um die Radachse gedreht werden. Der

Sensor (zum Messen der Spur, des Sturzes oder beider) ermittelt Unterschiede im Neigungswinkel der Haltevorrichtungsachse (aufgrund des durch Schlag bewirkten Kreisens der Achse), während das Rad sich dreht und erzeugt Neigungssignale, die proportional zu den Neigungen der Haltevorrichtungsachse bezüglich einer ausgewählten Ausrichtungsebene (vertikal, horizontal oder beides) bei angehobenem Rad sind.

3o

Das Rad wird aus einer beliebigen Startstellung in Drehung versetzt und nachdem das Rad sich wenigstens um 36o°,oder mehr,gedreht hat, wird es angehalten. Das System erzeugt kontinuierlich Signale für die Neigung der Haltevorrichtungsachse, welche bei einer beliebigen Radstellung an-

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fangen und anhalten, während das Rad sich dreht. Die maximalen und minimalen Neigungswinkel der Haltevorrichtungsachse in entweder einer vertikalen Ausrichtungsebene oder einer horizontalen Ausrichtungsebene oder in beiden werden aus den kontinuierlich erzeugten Signalen für die Neigung der Haltevorrichtungsachse gewonnen. Das System bildet die halbe Summe der Maximal- und Minimalsignale für den maximalen und minimalen Neigungswinkel der Haltevorrichtungsachse und erzeugt vorläufige Neigungssignale, die proportional zum tatsächlichen (richtigen) Neigungswinkel der Radachse in einer ausgewählten Ausrichtungsebene und bei angehobenem Rad sind.

Zudem subtrahiert das System automatisch die besagten vorläufigen Neigungssignale von den dazwischenliegenden Neigungssignalen, die vorhanden sind, wenn das Rad angehalten wird (bei jeder beliebigen Stopp-Stellung), um Schlagfehlersignale zu erzeugen, die proportional zu jenen Teilen des totalen Schlags sind, die für das Rad bei seiner Stopp-Stellung geeignet sind. Diese Signale geben die Schlagfehler (oder -korrekturen) in der vertikalen (Sturz-) Ebene und in der horizontalen (Spur-) Ebene wieder.

Obwohl die Erzeugung der besagten Schlagkorrektursignale an und für sich nützlich sein kann,werden die Korrekturen vorzugsweise gespeichert und das Pad wird auf den Boden abgesenkt, worauf die Sensoren das als letzte Neigungswinkel der Haltevorrichtungsachse in der besagten Ebene bezeichnete messen. Das System subtrahiert automatisch die besagten Schlagfehlersignale von den letzten Neigungssignalen und die richtigen Winkel des Sturzes, der Spur, des Rades oder beider (schlagkorrigierte Winkel) werden berechnet und für den Mechaniker zur Benutzung angezeigt.

Obwohl das automatische Schlagkorrektursystem des vorlie-

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genden Systems insbesondere Mikroprozessoren mit der geeigneten Software oder auch Analogrechner, wie Operationsverstärker und dergleichen, verwenden könnte, werden in der später im Detail zu beschreibenden Ausführungsforrti Vergleichs-, Speicher- und Rechenelemente usw., die mit digitalen Signalen arbeiten, verwendet.

Folglich ist die folgende Zusammenfassung nur als ein Beispiel eines tatsächlichen Systems und nicht als Einschränkung des Systems auf die tatsächliche Schaltung zu betrachten, die .fe benutzt wird.

Zum Beispiel und unter Bezug auf die Gewinnung der Schlagkorrektursignale in der vertikalen (Sturz-) Ebene, wird die Neigung der Haltevorrichtungsachse zur horizontalen durch einen Neigungsmesser gemessen (in der darges teilten Ausführungsform) und diese Analogmessungen werden in digitale Information umgewandelt. Das System enthält eine Komparator- und Signalspeicher- oder Haltekreiskombination zur Gewinnung der maximalen Neigungsmessung, während das Rad sich dreht, und eine entsprechende Komponentenkombination zur Gewinnung der minimalen Neigung.

Ein Start-Schalter wird von einer "Stopp"-Stellung in eine "Start"-Stellung bei einer willkürlichen Radstellung ' geschaltet, worauf der Haltekreis für die maximale Neigung gelöscht wird (alle bits sind Null) und der für die Messung des Minimums wird mit maximaler Kapazität geladen (alle bits sind Einsen).

Da die Berechnungssysteme zur Messung der Spur und des Sturzes im wesentlichen identisch sind, wird hier kurz nur auf eines dieser Systeme Bezug genommen, nämlich auf das Schlagkorrektursystem für den Sturz. Die Meßsignale

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für den Neigungswinkel aus dem Neigungsmesser sind Analogsignale (Spannungssignale) und diese werden für die Berechnung in Digitalinformation umgewandelt. In der zu beschreibenden bevorzugten Ausführungsform ist die Information als 8 bit-Binärsystem dargestellt. Nachdem der Schalter auf "Stcurt" geschaltet wurde, wird das Rad um zumindest eine Umdrehung gedreht, obwohl des schon vor Betätigung des Schalters in Drehung versetzt werden könnte.

Wenn das Rad sich dreht, treten kontinuierlich gemessene Neigungssignale in die Maximal- und Minimal-Komparatoren direkt ein und jeder Komparator vergleicht jedes neue Signal aus dem Neigungsmesser mit dem Neigungssignal, das zuvor in den entsprechenden Haltekreis geladen wurde. Die&mdash; se Vergleichung und das Laden des Maximalhaltekreises mit neuen Meßsignalen läuft so lange, wie das in den Maximal-Komparator aus dem Neigungsmesser direkt eintretende gemessene Neigungssignal größer als das vorher in den entsprechenden Haltekreis gesetzt Signal ist. Wenn der Schlagfehler anwächst, bewirkt jedes neue Signal aus dem Neigungsmesser, daß der Haltekreis neu geladen und damit auf den neuesten Stand gebracht wird. Zu dem Zeitpunkt, bei dem das gemessene Neigungssignal mit dem vorher in den Haltekreis geladenen Signal übereinstimmt, erzeugt der Komparator kein Ladesignal für den Haltekreis, weil nun das im Haltekreis gespeicherte Signal den größten gemessenen Neigungswinkel wiedergibt. Es ist anzumerken, daß die tatsächliche Drehstellung des Rades in diesem Zeitpunkt nicht bestimmt und für die Betriebsweise des Systems nicht von Bedeutung ist.

Fortgesetzte Drehung des Rades bewirkt, daß die gemessenen Signale für den Neigungswinkel, die in den Komparator direkt aus dem Neigungsmesser eintreten, von dem im entsprechenden Haltekreis gespeicherten maximalen Wert abnahmen, und ob-

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wohl diese kleineren Signale in den Komparator eintreten, weil sie kleiner als das im Haltekreis gespeicherte maxi- ^ male Signal sind, liefert der Komparator keine "Lade"-

Signale an den Haltekreis oder den Speicher für das Maximum und die besagten kleineren Signale werden diesem Haltekreis nicht zugeführt. Folglich wird das größte gemessene Neigungssignal im üaltekreis zur Benutzung in weiteren Berechnungen gespeichert.

Die Schaltkreise zur Bestimmung des kleinsten gemessenen Neigungssignals können als spiegelsymmetrisches oder inverses Bild jenes zur Bestimmung des maximalen Signals bezeichnet werden. Insbesondere wird der Haltekreis oder Speicher anfänglich mit Maximalwerten (wie beispielsweise lauter Einsen im Binärsystem), die größer als jedes

mögliche Neigungssignal sind, geladen, anstelle von Nullen. Wenn das Rad gedreht wird, wird das erste Neigungssignal am Komparator mit dem in den minimalen Speicher vorgesetzten großen Signal verglichen und ist daher notwendigerweise kleiner als dieses vorgesetzte Haltekreissignal. Unter diesen Umständen wird ein Ladesignal vom Minimal-Komparator zum Minimal-Haitekreis gesandt, welches den Eintritt des ersten gemessenen Neigungssignals erlaubt.

Wenn das Rad sich weiterdreht, bewirkt der Ausgangsanschluß des Komparators nur, daß der Haltekreis mit Signalen geladen wird, die kleiner als die vorher erhaltenen Signale sind. Wenn das kleinste Neigungssignal vom Komparator empfangen wird, ist es kleiner als das vorher in den Minimal-Haltekreis geladene und der Komparator erzeugt sein letztes Ladesignal, um den Haltekreis mit diesem kleinsten Signal zu laden. Fortgesetzte Drehung des Rades bewirkt, daß die gemessenen Neigungssignale aus dem Neigungsmesser größer werden und es wird aus dem Komparator kein Ladesignal an den Haltekreis abgegeben.

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Wenn folglich das Rad um wenigstens 36o° während dieser Messungen gedreht wird, sind das größte und das kleinste Neigungssignal in die zugeordneten Haltekreise abgespeichert worden.
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Vorläufiges Neigunqssignal (Sturz)

Die besagten, in ihren zugeordneten Haltekreisen gespeicherten kleinsten und größten Signale treten in einen ersten Addierer ein, welcher sie addiert und die Summe durch zwei teilt. Das Ergebnis dieser Operation ist das besagte vorläufige Neigungssignal, welches die richtige Neigung der Radachse in der vertikalen Ebene (bei angehobenem Rad) wiedergibt.

Schlagfehler (Sturz)

Im vollständigen System wird die besagte errechnete, wahre Neigung fortwährend von dem laufend gemessenen Neigungssignal aus dem Neigungsmesser in einem zweiten Addierer abgezogen, bis das Rad angehalten worden ist. Das Rad kann in jeder beliebigen Stellung angehalten worden sein. Wie erwähnt, stellt, nachdem das Rad angehalten worden ist, die Ausgabe aus dem zweiten Addierer diesen Teil des totalen (oder maximalen) Schlags in der vertikalen Ebene dar, der auf das Rad in seiner angehaltenen Stellung anwendbar ist. Dieser Wert, der den Schlagfehler (numerisch gleich der Schlagkorrektur) darstellt, wird gespeichert, indem der Schalter auf "Stopp" zurückgeschaltet wird.

Korrekturanzeige (Sturz)

Wenn das Rad danach abgesetzt wird, wird aus dem Neigungsmesser ein letzter Neigungswinkel erhalten, der an einen dritten Addierer gegeben wird, welcher die besagte Schlag-

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korrektur davon abzieht, wobei die Ausgabe des dritten Addierers den richtigen, schlagkorrigierten Radsturz darstellt. Diese Ausgabe wird in ein Analogsignal umgewandelt und angezeigt oder anderweitig verarbeitet, um Information für die Durchführung notwendiger Sturzeinstellungen an den Mechaniker zu liefern.

Spur

Der Schaltkreis zur Gewinnung der Schlagkorrektur in der horizontalen Ebene (Spur) ist im wesentlichen ein Doppel des gerade beschriebenen, mit der Ausnahme, daß die Eingabe für diesen Schaltkreis aus einem Sensor kommt, der die Neigung des Rades in der horizontalen Ebene relativ zu einer Bezugslinie mißt, wie beispielsweise der längslaufenden Mittellinie des Fahrzeugs oder einer Linie senkrecht dazu. Wo Spur- und Stur&zgr;-Schaltkreise für die Schlagkorrektur verwendet werden, können sie beide durch den gleichen Start-Stopp-Schalter betätigt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines linken Vorderrades mit einer an dessen Felge angebrachten Haltevorrichtung, welche'Spur- und Sturz-Sensoren trägt,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Schieber der Haltevorrichtung entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch das Vorderrad quer zur Radebene, aus welchem die daran angebrachte Haltevorrichtung mit dem pendelnden Sensorträgerstab, der ebenfalls im Querschnitt dargestellt ist, hervorgeht,

Pig. 4 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf das vordere Ende eines Automobils, aus welcher ein Beispiel eines Spurwinkelmeßsystems, nämlich ein Querspursystem, hervorgeht,
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Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Spurmeßsystems für ein linkes Rad,

Fig. 6 ein Schema in perspektivischer Darstellung, welches den Schlagkreis wiedergibt,

Fig. 7 ein Schema, welches die Prinzipien zur Gewinnung der Schlagkorrekturen und der korrigierten Sturz- und
Spurwinkel wiedergibt, wobei der Schlagkreis als Basis
der illustrativen Erklärung dient,

Fig. 8 ein Blockschaltbild paariger Schaltkreise zur Gewinnung der Schlagkorrekturen und der korrigierten Sturz- und Spurwinkel, und

Fig. 9A und 9B zusammengenommen ein elektrisches Blockschaltbild der speziellen integrierten Schaltung zur
Messung der Schlagkorrekturen für den Sturz eines Rades und zur Gewinnung eines schlagkorrigierten Sturzwinkels.

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Beschreibung der bevorzugten Ausführunqsform

Um die Prinzipien der vorliegenden Erfindung darzulegen, ist eine spezielle Haltevorrichtung gezeigt, welche ein Paar spezieller Winkelmeßinstrumente trägt. Die spezielle Hardware und die speziellen Instrumente, die gezeigt sind, bilden jedoch keinenv Teil, &ldquor;der vorliegenden Erfindung und

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sind nur zum Zwecke der^Erklärung offenbart, so daß die Paw-- Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ^. leichter verstanden werden K»,

Anbringen der Haltevorrichtung

In den Fig. 1, 2 und 3 ist eine Einrichtung für ein linkes Vorderrad LW dargestellt. Das Rad enthält eine herkömmliche Felge Io und einen ebensolchen Reifen 12, welcher durch die seitlichen Radkränze 14 der Felge gehalten wird. An der Felge ist eine linke Haltevorrichtung &Tgr;.&tgr; angebracht. Die Einzelheiten der Haltevorrichtung und ihre Befestigungskonstruktion sind für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung (wie vorstehend erwähnt), und die hier gezeigte Befestigungskonstruktion ähnelt der in der US-Patentschrift 2 457 5o2 gezeigten.

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toie Haltevorrichtung enthält Gleitstäbe 2o, welche bei einem ihrer Enden eine verstellbare Klammer 22 halten. Die Klammer "22 trägt räumlich getrennte Klemmbacken 24. Die anderen Enden der Gleitstäbe 2o tragen eine zweiteilige, schnell wirkende Einspannbacke 26, von der ein Teil eine einzige Klemmbacke 28 zum Einrasten in den Felgenkranz enthält. Die Einspannbacke 26 wird mittels einer Backenhandhabe 3o betätigt, wie es im einzelnen in der vorstehend angegebenen Patentschrift erläutert ist.

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Zum Anbringen eines Sensorträgerteils enthält die Haltevorrichtung einen Schieber 32. Der Schieber 32 wird entlang dem Stab 2o von Hand eingestellt und seine Stellung wird durch Reibungsklammern 33 beibehalten, wie es in der Fig. 3 gezeigt ist. Der Schieber 32 besitzt einen hervorstehenden Gewindestift 34 und während der Installierung wird der Schieber auf den Stäben 2o so eingestellt, daß der Gewindestift 34 im wesentlichen mit der Drehachse "s" des Rades (Fig. 3), die der Achse der Radwelle S entspricht, fluchtet.

Um die Sensorelemente so zu befestigen, daß sie sich nicht mit dem Rad während seiner Rotation drehen, ist ein Sensorträger 36 drehbar auf dem Gewindestift 34 befestigt und hängt davon herab. Das untere Ende des Trägers 36 hält einen längsgerichteten Querstab 4o. Zum Messen der Neigung des Gewindestifts 34 in der vertikalen Ebene ist ein Neigungsmesser I auf dem Querstab unterhalb des Gewindestifts 34 befestigt. Einzelheiten des Neigungsmessers sind für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung und es kann I

ein Neigungsmesser verwendet werden, wie er in der vorstehend erwähnten US-Patentschrift 3 892 o42 gezeigt ist.

Zum Messen der Neigung des Gewindestifts 34 in der hori-

zontalen Ebene (Spur) ist in der vorliegenden Ausführungs- «■,

form das vordere Ende des Querstabs 4o mit einem linken |

Projektor LP versehen, welcher einen linken Strahl LB &Iacgr;

(Fig. 4) zu einem rechten Sensor RS, der am rechten Rad |

RW angebracht ist, aussendet. Beim vorderen Ende des Stabs ^

4o des linken Rades ist auch ein linker Sensor LS befestigt, ■:

der zum Empfang eines rechten Strahls RB (Fig. 4) aus einem ■ Projektor (nicht dargestellt) dient, welcher ähnlich wie

der Projektor LP ist, aber an der Haltevorrichtung RF am 5

rechten Rad RW angebracht ist. Der Sensorträgerstab 4o ■ ist ausbalanciert und behält seine horizontale Lage mit

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Hilfe eines Gegengewichts 42 (Fig. 1) bei. Die Haltevorrichtung RF für das rechte Rad RW ist zu der in Fig. 1 gezeigten Haltevorrichtung LF identisch, mit Ausnahme, daß die Spursensoren und Projektoren der Haltevorrichtung RF entgegengesetzt zu den entsprechenden Elementen der linken Haltevorrichtung LF schauen. Beide Haltevorrichtungen besitzen Trägerstäbe 4o, die, wie vorstehend beschrieben, an herabhängenden Trägern 36 befestigt sind, welche, wie ebenfalls beschrieben, von den Gewindestiften 34 gehalten werden.

Wie aus Fig. 3 (Vorderansicht) hervorgeht, besitzt das linke Rad LW zusätzlich zur vorstehend beschriebenen, herkömmlichen Felge Io einen Radkörper 46, dessen Befestigungsflansch an eine Bremstrommel 48 geschraubt ist, welche eine Nabe 5o besitzt, die auf herkömmlichen Lagern 52 für die Vorderradachse S gelagert ist. Die Drehachse des Rades ist in Fig. 3 durch "s" angedeutet, aber der Felgenkranz 14 muß nicht senkrecht zur Drehachse ^l!s", oder die Halte&mdash; vorrichtung LF kann relativ zu einer Ebene senkrecht zur Drehachse "s" sein, sogar wenn der Felgenkranz rund läuft (wie es in Fig. 3 gezeigt ist). In jedem Fall kann die Achse "a" des Gewindestifts 34 zur Drehachse "s" des Rades um einen kleinen Winkel geneigt sein, der mit "r" bezeichnet ist. Zur Vereinfachung der Darstellung ist der Neigungswinkel "r", welcher den Schlagwinkel definiert, so dargestellt, daß er seinen maximalen Wert in der vertikalen Ebene hat, obwohl, wie später hervorgeht, die Lage des maximalen Schlagwinkels oder -fehlers mit dem Rad sich dreht, weil die Gewindestiftachse "a" um die Radachse "s" kreist.

Spurinstrumentieruna
Obwohl die Instrumentierung zum Messen der Neigung (in der

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horizontalen Ebene) der Drehachse "s" des Rades relativ zu einer Bezugslinie, welche die Räder verbindet (Spurwinkel) für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung ist, ist das Meßsystem zur Messung der Querspur, das in der Patentanmeldung US-Ser.Nr. 834 636 gezeigt ist, auch hier teilweise veranschaulicht und die Offenbarung dieser Anmeldung ist durch die Bezugnahme hier aufgenommen.

Nach der Draufsicht von Fig. 4 haben das rechte und linke Rad LW bzw. RW herkömmliche Kugelgelenke oder Achsschenkelbolzen 48L, 48R, welche von herkömmlichen Aufhängungen, wie &Agr;-Rahmenkonstruktionen 5oL, 5oR gehalten werden. Die Räder besitzen herkömmliche Lenkhebel 52L, 52R, welche mit konventionellen Lenkstangen 54L, 54R verbunden sind,und die Spurwinkel der Räder können durch Gewindemuffen 56L, 56R einzeln eingestellt werden. Die Lenkstangen werden durch einen konventionellen Lenkmechanismus betätigt, der bei 58 angedeutet ist, und es ist gebräuchlich, daß der Mechanismus so eingestellt wird, daß, wenn eine Speiche eines dreispeichigen Lenkrades 6o vertikal ist, oder die Speichen eines zweispeichigen Rades horizontal sind, die Vorderräder sich in dem vom Hersteller eingestellten Spurwinkel relativ zur längsgerichteten Mittellinie CL des Fahrzeugs oder relativ zu einer querlaufenden Bezugslinie

25' TL, welche senkrecht auf der Mittellinie steht, und die Drehachsen der Räder bei 48L, 48R verbindet, befinden.

Spurprojektor- und Sensoreinheiten für das linke Rad sind in dem Diagramm nach Fig. 5 gezeigt, welches dem Diagramm von Fig. 8 der vorstehend erwähnten Patentanmeldung US-Ser. Nr. 834 636 entspricht. Zur Messung der Spur des linken Vorderrades LW enthält die linke Haltevorrichtung LF ein lineares Feld 6o von Licht emittierenden Dioden (LED) . Wie es in der erwähnten Patentanmeldung erläutert ist, - werden diese Dioden sequentiell erregt und es ist

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ein elektronisches System vorgesehen, welches bestimmt, welche Diode zu einem gegebenen Zeitpunkt erregt ist. Unter Bezugnahme auf Fig. 5 geht, wenn die zentrale LED des Feldes 60 angeregt wird, ein durch eine gestrichelte Linie LB (nur der Hauptstrahl ist gezeigt) angedeuteter Lichtstrahl durch eine Zylinderlinse 62, wird durch einen Spiegel 64 um 9o° umgelenkt, passiert dann den zentralen Teil einer Blende 66 und wird von einer Linse 68 auf eine Kondensorlinse 7o fokussiert, welche in der Spurabtastkonstruktion für die Haltevorrichtung RF des rechten Rades vorgesehen ist. Eine Blende 72 ist auch vor der Kondensorlinse 7o vorgesehen. Die Kondensorlinse 7o überträgt den Strahl LB zu einer kugelförmigen Linse 74, deren Rückseite leicht abgeflacht ist, um einen Fototransistor 76 zu tragen, welcher den rechten Sensor RS umfaßt. Im Schema nach Fig. 5 wird, wenn die mittlere LED des Feldes 60 erregt wird, diese Tatsache durch den Fototransistor 76 am gegenüberliegenden Rad zur rechnenden Instrumentation signelisiert.

In der Fig. 5 ist auch ein Lichtstrahl LB¹ gestrichelt dargestellt, welcher von einer anderen LED im Feld 60 ausgeht. Dieser Strahl divergiert vorn Strahl LB und trifft die Kondensorlinse 7o nicht, so daß folglich kein Signal vom Fototransistor 76 erzeugt wird. Auf diese Weise wird, wenn die Winkelstellung des Stabs 4o an der linken Haltevorrichtung LF in der horizontalen Ebene sich ändert (Spur), die Lage der Haltevorrichtung (und folglich der Spurwinkel des zugeordneten linken Rades) bestimmt, indem ermittelt wird, welche der Dioden im Feld 60 von emittierenden Dioden illuminiert werden muß, um ein Signal im Fotogransistor 76 zu erzeugen. Dieses System zum Messen des Spurwinkels ist im Detail in der vorstehend erwähnten Patentanmeldung erklärt und erfordert zum Zweck der Erklärung des Schlagkorrektursystems der vorliegenden Erfindung keine genauere Darlegung. Das ist so zu verstehen,

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daß andere Spurabtastmechanismen, Spiegelsysteme usw. verwendet werden können, solange sie Signale erzeugen, welche dazu benutzt werden können, die Stellung der Achse "a" des Gewindestifts 34 einer Haltevorrichtung in der horizontalen (oder Spur-) Ebene anzuzeigen.

Der Schlaqkreis

Obwohl der Schlagfehler wie bei der bereits erwähnten US-Patentschrift 3 892 o42 mit Hilfe einer Sinuskurve erklärt werden kann, zieht es die Anmelderin vor, den Schlagfehler und seine Korrektur in der Spur und im Sturz zu veranschaulichen, wobei eine Darstellung verwendet wird, die als "Schlagkreis" bekannt ist.
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In Fig. 6 ist die Erzeugung eines solchen Schlagkreises veranschaulicht. Das ist so zu verstehen, daß dieser ein rein imaginärer Kreis (d. h. im System der vorliegenden Erfindung nicht physisch festgelegt) ist, daß er aber zur Darstellung und Berechnung der Schlagfehler und der Korrekturen dafür gebräuchlich ist.

Im Schema der Fig. 6 ist eine horizontale Ebene H dargestellt, welche die Ebene ist, in welcher Geradspur gemessen wird. Die horizontale Ebene H wird entlang einer horizontalen Achse Z-Z von einer vertikalen Ebene V senkrecht geschnitten, die so dargestellt ist, daß sie durch die Drehachse "s" der Radachse S geht, wenn das Rad sich in seinen Lagern 52 (Fig. 3) dreht. Der Schlag im Radsturz wird als ein Winkel in der vertikalen Ebene V gemessen.

In Fig. 6 ist auch eine vertikale Ebene P dargestellt, welche die horizontale Ebene H entlang einer horizontalen Bezugslinie X-X schneidet und welche senkrecht zur Achse Z-Z ist. Die Ebene P enthält eine willkürliche vertikale

- 2&ogr; -

Bezugslinie Y-Y. Eine Ebene P¹ geht auch durch die Linie X-X und ist senkrecht zur Drehachse "s" des Rades.

Wenn die Achse "a" des Gewindestifts 34 sich in einem Winkel "r" zur Drehachse "s" des Rades befindet, ist die als Schlag bekannte Voraussetzung gegeben und der Winkel "r" wird als der totale (oder maximale) Schlagfehler bezeichnet. Der Durchstoßpunkt der Achse "a" durch die Ebene P¹ zeichnet, wenn das Rad gedreht wird, einen imaginären Kreis C in der Ebene P¹, welches der wahre Schlagkreis ist. Der Durchstoßpunkt der Achse "a" durch die vertikale Ebene P zeichnet, wenn das Rad gedreht wird, einen anderen maginären Schlag-"Kreis" C in der Ebene P, welcher ebenfalls als Darstellung eines Schlagkreises betrachtet werden kann. Dieser Schlagkreis stellt den Schlagkreis dar, der von den vorstehend beschriebenen Sensoren tatsächlich gemessen wird, da der Neigungsmesser alle Sturzwinkelmessungen auf die tatsächlich vertikale Ebene bezieht. Im Prinzip jedoch wäre, wenn die vertikale Ebene P nicht senkrecht zur Achse "s" ist, der Schlag-"Kreis" C in der vertikalen Ebene P leicht elliptisch, jedoch sind in der Praxis die Differenzen zwischen der Form des Schlagkreises C in der Ebene P¹ und des Schlagkreises C kleiner als die gewöhnlichen Ablesefehler, die bei der Messung der Winkel in der Spur- und Sturzebene auftreten können. Folglich können die Kreise C und C als austauschbar betrachtet werden. Im Schema der Fig. 6 ist die Neigung der Achse "a" der Haltevorrichtung zur Drehachse "s" des Rades als ein Winkel "r" angedeutet, welcher der totale (maximale) Schlagwinkel ist und welcher auch als eine Funktion des Radius beider Schlagkreise betrachtet werden kann.

Wie in Fig. 6 gezeigt, wird, wenn das Rad sich dreht, die Schnittlinie der Achse "a" in der vertikalen Ebene V mit

- 21 -

der Ebene P' ein maximaler Neigungswinkel Y auf der Oberseite des Schlagkreises C und ein minimaler Neigungswinkel Y , auf dessen Unterseite. Die gleichen Bezugszeimin

chen sind für den Schlagkreis C in der Ebene P angewendet.

Ähnlich erreicht, wenn das Rad sich dreht, der Schnittpunkt der Achse "a" mit der Ebene P' in einer Ebene parallel zur horizontalen Ebene K (Spur) einen Punkt &khgr;

maximaler Neigung zur willkürlichen Bezugslinie Y-Y auf der rechten Seite des Kreises C' und einen Punkt &khgr; . minimaler Neigung auf der linken Seite des Kreises. Die gleichen Bezugszeichen sind wiederum auch für den Kreis C in der Ebene P verwendet. Folglich variiert für den Schlagkreis C die Lage des Schlagkreises als Ganzes entsprechend der Lage der Drehachse "s" der Radwelle bezüglich der Bezugslinien X-X und Y-Y. In jedem Punkt des Schlagkreises kann angenommen werden, daß die Sensoren die Neigung der Achse "a" in der vertikalen Ebene als Verschiebung von der horizontalen Bezugslinie X-X und ihre Neigung in der horizontalen Ebene als Verschiebung von der Bezugslinie Y-Y messen.

Darstellung des Sturzes und der Spur unter Benutzung eines Schlaqkreises

Die Fig. 7 ist ein Schema, welches zeigt, wie Sturz- und Spurwinkel und ihre richtigen Schlagkorrekturen dargestellt werden können, indem die vorstehend beschriebenen Konventionen bezüglich eines imaginären Schlagkreises benutzt werden.

Radsturz

Es sei angenommen, daß das zu prüfende Rad, beispielsweise das linke Vorderrad, aufgebockt wurde, so daß es gedreht

· · · a &bgr; c · m 9 *

werden kann, damit Winkelmessungen vom Neigungsmesser I erhalten werden können. In der Praxis wird das gegenüberliegende oder rechte Vorderrad gleichzeitig für Messungen an diesem Rad aufgebockt. Das Schema nach Fig. 7 bezieht sich jedoch nur auf Messungen, die an einem Rad gemacht wurden.

Bei Messungen für den Sturz können die Signale aus dem Neigungsmesser I, welcHe die Neigung der Achse "a" in der vertikalen Ebene darstellen, als vertikale Verschiebung von Punkten auf dem Schlagkreis von oder zur horizontalen Bezugslinie X-X, d. h. Verschiebung entlang der vertikalen Bezugslinie Y-Y, in Fig. 7 dargestellt werden. Unter Verwendung der jetzt zu beschreibenden Systemschaltung wird ein "Start"-Schalter betätigt und das Rad wird wenigstens um 36o° aus einer willkürlichen Startstellung gedreht. Es sei angenommen, daß,nachdem die Raddrehung gestoppt wurde, die Achse "a" der Haltevorrichtungsnabe 34 sich beim Punkt x, y auf dem Schlagkreis C befindet. Während der Drehung des Rades für Meßzwecke mißt der Neigungsmesser notwendigerweise einen maximalen Neigungs-

winkel y in der vertikalen Ebene und einen minimalen ms x

Neigungswinkel y . . Diese Neigungswinkel sind durch die Lage der in gleicher Weise bezeichneten Punkte auf dem Schlagkreis C in der vertikalen Ebene P in Fig. 6 angezeigt.

Wenn das Rad nach der letzten Meßumdrehung angehalten wird, zeigt der Neigungsmesser einen dazwischenliegenden Neigungswinkel in der vertikalen Ebene an, der als die Lage des Punktes y auf dem Schlagkreis C (Fig. 7) bei angehobenem Rad dargestellt werden kann.

Der Neigungswinkel y, der in Fig. 7 dargestellt ist, unterscheidet sich von dem Neigungswinkel y der Raddreh-

«&bull;It t ft

achse "s" durch einen Schlagfehlerwinkel Ay. Aus Fig. 7 ist zu entnehmen, daß y die richtige Neigung der Raddreh-

achse "s" ist; obwohl y nicht direkt durch den Neigungs-

messer gemessen ist, wurde auf ihn als ein vorläufiges Neigungssignal Bezug genommen. Die Neigung y wird erhal-

ten, indem die während einer Umdrehung des Rades erhaltene maximale und minimale y-Neigung addiert und dann diese Summe durch zwei geteilt wird. Aus Fig. 7 ist auch zu entnehmen, daß die Schlagfehlerkorrektur Ay im Sturz gleich dem dazwischen gemessenen Neigungswinkel y bei der Stellung des angehaltenen Rades abzüglich y ist.

Fig. 7 zeigt auch in gestrichelten Linien den gleichen Schlagkreis, jetzt mit C2 bezeichnet, wenn das Rad auf dem Boden abgesetzt worden ist. Die Punkte x, y befinden sich nun bei den neuen Positionen x¹, y¹. Folglich mißt bei abgesetztem Rad der Neigungsmesser einen letzten Neigungswinkel y¹ der Achse "a" in der vertikalen Ebene, aber der Wert der Schlagkorrektur Ay bleibt unverändert, solange das Rad beim Absetzen nicht gedreht wird. Folglich ist, wenn das Rad abgesetzt worden ist, der wahre Sturz y '

gleich dem letzten Neigungswinkel y' abzüglich Ay und die vollständige Formel für den richtigen Sturz lautet

²S ^{2 xjr u}max ■'min'' '

Wie es sich ergeben wird, besitzt das Meß- und Korrektursystem der vorliegenden Erfindung einen Analogausgang, welcher den richtigen Sturz y ' anzeigt, wenn das Rad ab-

gesetzt ist.
Radspur

Der Vor- oder Nachspurwinkel des Rades in der horizontalen oder Spur&mdash; Ebene wird durch eine Instrumentation gemessen,

&diams; *

&mdash; 24 -

welche Neigungswinkelsignale erzeugen kann, welche der Radspur entsprechen. Ein Meßsystem für die Querspur ist vorstehend im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 beschrieben worden. Wie dort bereits betont, sind die Prinzipien des Systems der vorliegenden Erfindung unabhängig von der Instrumentation.

Während der vorstehend erwähnten Drehung des aufgebockten Rades zur Bestimmung der Schlagkorrektur ist die Achse "a" des Gewindebolzens durch einen Punkt &khgr; maximaler

ITIcLX

Neigung in der Spurebene und durch einen Punkt &khgr; . minimaler Neigung hindurchgegangen.

Der Schlagfehler &Dgr;&khgr; in der Spurebene wird wie im Falle des Sturzes durch Addieren der maximalen und minimalen x-Neigungswerte und durch Dividieren dieser Summe durch zwei zur Erhaltung eines vorläufigen Neigungswinkels &khgr;

und durch Subtrahieren von &khgr; von einem dazwischenliegenden Neigungswinkel &khgr; bei gestopptem Rad berechnet. Um den bei abgesenktem Rad schlagkorrigierten Spurwinkel &khgr; ' zu

erhalten, wird der Schlagfehler &Dgr; &khgr; von einem letzten Neigungswinkel x¹ abgezogen. Der vollständige Ausdruck für &khgr; ' lautet

x_s· = x- - (x - (x_max+ x_min)/2).

Ausführung der Schaltung

Fig. 8 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild des ganzen Systems der vorliegenden Erfindung, welches die Prinzipien eines bevorzugten Systems für die Bestimmung des Schlagfehlers (Korrekturen) in der Sturz- und Spurebene sowie für "die Bestimmung des Sturzes und der Spur, die schlagkorrigiert sind. Die Schaltung nach Fig. 8 wird nur für ein Rad angewendet, beispielsweise das linke, aber es ver-

»■ &ogr;· · t· ff···«·

&bull; &bull;&bull;&igr; ·· ■ · · · ·

- 25 -

steht sich, daß eine entsprechende Instrumentation für das gegenüberliegende Rad vorgesehen ist. Die Prinzipien der Sturzbestimmung wurden in der Zusammenfassung der Erfindung und in der Beschreibung zu Fig. 7 erwähnt, und diese Prinzipien werden auch für die Bestimmung der Spur verwendet. Das schematisch dargestellte System ist digital, aber die Signale aus den Sensorinstrumenten können entweder Analog- oder Digitalsignale sein, welche zu den tatsächlich gemessenen Sturz- und Spurwinkeln proportional sind.

Radsturz

Unter Bezugnahme auf den oberen Teil der Fig. 8 erzeugt der Neigungsmesser I in der Leitung 8o ein analoges Spannungssignal, welches der Neigung y der Achse "a" der Haltevorrichtung in der vertikalen Ebene bei einer beliebigen Radstellung entspricht. Bevor jedoch die Signale aus dem Neigungsmesser für Berechnungen verwendet werden, werden ein Stopp-Start-Schalter sowie ein Dämpfungs- und monostabiler Schaltkreis aktiviert. Ein einzelner Stopp-Start-Schalter 82 steuert das Sturz- und Spursystem. Sein beweglicher Pol ist mit einer Spannungsquelle verbunden, beispielsweise + 5 Volt Gleichspannung, und der Stoppkontakt sowie der Startkontakt liegen auf Bezugspotential, beispielsweise Masse, und sind auch mit einem "Dämpfungs"-Schaltkreis 84 verbunden, dess-en Einzelheiten für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung sind. Wenn der Schalter auf "Stopp" steht, ist der Ausgang des Dämpfungs-Schaltkreises auf niedriger Spannung oder "Null" in binärer Terminologie. Wenn der Schalter auf "Start" ist, geht der Ausgang auf eine hohe Spannung oder einer "Eins"in binärer Terminologie. Der Zweck des schwingungsdämpfenden Schaltkreises ist einfach der, falsche Schwingungssignale zu unterdrücken, wenn der mittlere Pol des Schalters vom

einen oder anderen Kontakt weg bewegt wird.

Der zu beschreibende bevorzugte Schaltkreis ist ein Digital- oder Binär-Schaltkreis, aber verständlicherweise können die gleichen Berechnungen mit einem analogen Rechenschaltkreis, der Operationsverstärker, Widerstände und andere herkömmliche analoge Schaltkreiselemente benutzt, durchgeführt werden.

Wenn der Stopp-Start-Schalter 82 nach "Start" bewegt wird, erscheint auf einer Leitung 86 eine in positive Richtung gehende Spannung p. Die Spannung auf der Leitung 86 bleibt so lange positiv, wie der Schalter 82 auf "Start" eingestellt ist und liegt an einem Eingangsanschluß eines UND-Tores 88 an, dessen Ausgang ein Ladesignal in seine Ausgangsleitung nach einem Haltekreis oder ein Signalspeicherregister 92 geben kann. Die Funktion des Haltekreises 92 ist, die maximale Y- oder Spurneigungswinkeleingabe zu speichern, die aus dem Neigungsmesser während zumindest einer Umdrehung des Rades um 36o° erhalten wird, nachdem der Schalter auf "Start" bewegt worden ist. Die Spannung &rgr; auf der Leitung 86 wird auch an ein UND-Tor 89 gegeben, um einen Haltekreis oder ein Speicherregister 94 zur Aufnahme und zum Speichern des minimalen Neigungswinkels y zu laden, der durch den Neigungsmesser gemessen wurde.

Die positive Spannung p, die erzeugt wird, wenn der Schalter auf "Start" geschaltet wird, liegt auch an einer Leitung 96 an, die mit dem Trigger-Eingang eines monostabilen Multivibrators 98 verbunden ist, dessen Anschlüsse ebenfalls mit der gebrauch" chen positiven Versorgungsspannungquelle verbunden sind. Wenn die Anstiegsflanke der Spannung &rgr; aus dem Schalter abgetastet wird, liefert die Ausgangsleitung loo des Multivibrators 98 einen in negative Richtung gehenden Impuls pl an eine Leitung Io2, welche mit den

4 * · O · ft ·

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Haltekreisen 92, 94 im Sturz- und Spurmeßschaltkreis verbunden ist. Beispielsweise ist im Sturzschaltkreis der in negative Richtung gehende Impuls pl auf der Leitung Io2 durch eine Zweigleitung Io4 mit dem "Lösch"-Eingang des Haltekreises 92 für das Maximum verbunden, so daß der anfänglich in den Haltekreis 92 gesetzte Wert ein minimaler Wert ist, nämlich lauter Nullen für einen Binärschaltkreis.

Der in das Negative gehende Impuls pl auf der Leitung Io2 wird auch über eine Leitung Io6 an den Setzeingang des Haltekreises 94 für das Minimum gegeben. Dieser Impuls lädt den Haltekreis für das Minimum auf seinen maximalen

Wert, nämlich lauter Einsen für den Binärkreis. '

· |,

An dieser Stelle sei angenommen, daß das Rad aufgebockt, |*

der Schalter auf "Start" geschaltet und das Rad für die 1'·

Gewinnung der Neigungswinkeländerungen in Drehung ver- ]

setzt worden ist. Das Neigungssignal aus dem Neigungsmes- I.

ser I, welches ein Analogsignal in der Leitung 8o ist, j|

wird durch einen A/D-Wandler Ho in digitale Information fr

(8 bit im vorliegenden Beispiel) umgewandelt. Dieses di- v

gitale Neigungssignal, welches in Fig. 8 mit y bezeichnet ]

&iacgr; ist, tritt in das Sturzsystem über eine Hauptleitung 112 |

ein. Es sei angemerkt, daß die Leitung 112 und andere |

Leitungen im Schaltkreis breite Linien sind, welche Kon- ¥'

vention übernommen wurde, um anzuzeigen, daß diese Linien |

eine Anzahl von bits (d. h. 8 bit) digitaler Information · enthalten können, im Gegensatz zu den Spannungssignalen in den vorstehend beschriebenen Leitungen 86, Io2.

Das gemessene Neigungssignal y, welches vorhanden war,

als der Schalter auf "Start" geschaltet wurde, liegt an &khgr;

der Leitung 114 an, welche einen Zweig 116 besitzt, wel- |

eher diese Information an einen sogenannten A-:Eingang f

&bull; · &bgr; · I

P <

- 28 -

eines Komparators 12o gibt. Der Komparator wird im Schaltkreis für die Gewinnung von y verwendet. Das gemessene

max

Neigungssignal y in der Leitung 114 wird auch auf Zweigleitung 122 und 124 gegeben,welche den gemessenen Neigungswinkel an den &Agr;-Eingang eines Komparators 13o für das Minimum geben.

Obwohl die Größe des Neigungssignals y, welches zuerst an den Schaltkreis gegeben wird, unwichtig ist, soweit es den Schaltkreisbetrieb betrifft,.sei aus Erklärungsgründen angenommen, daß bei der Startstelle y , &khgr; (Fig. 7) der gemessene Neigungswinkel y größer als der minimale Winkel und kleiner als der maximale Winkel ist.

Bestimmung von y

ITIcL .X.

Bezüglich der Bestimmung von y tritt, wenn der Schalter auf "Start" geschaltet wird, das vorhandene Neigungssignal y in den &Agr;-Eingang des Komparators 12o für das Maximum direkt über die Zweigleitung 116 ein, wie es vorstehend beschrieben ist. Zudem tritt der im Haltekreis 92 gespeicherte Wert in den B-Eingang des Komparators 12o über eine Eingangsleitung 132 ein. Ein Freigabeimpuls für das UND-Tor 88 wird an die A> B-Komparatorausgangsleitung 134 | immer dann gegeben, wenn der gemessene Wert von y, der von der Leitung 116 (A) erhalten wird, den aus dem Haltekreis 92 über die Leitung 132 (B) erhaltenen übertrifft. Unter diesen angenommenen Bedingungen wird, da der gemesse^rne Winkel y in der Leitung 116 größer als die Null, die im Haltekreis 92 war, ein nach positiv gehender Ladeimpuls in der Komparatorausgangsleitung 134 an das UND-Tor 88 gegeben. Da der andere Anschluß des UND-Tors auch eine positive Spannung &rgr; aus dem Startschalter erhält, wird ein Ladesignal aus diesem Tor auf seine Ausgangsleitung 9o gegeben und der Haltekreis 92 öffnet nun, um das gemessene

Neigungssignal y aus einer Zweigleitung 135 der Leitung 114 zu erhalten. Diese neu geladene Winkelmessung ist mit yL bezeichnet und die Messung yL, die in dem Haltekreis geladen wurde, ist gleich dem Signal y, welches in den Komparator eingegeben wurde, als der Schalter auf "Start" geschaltet wurde.

Die Bedienungsperson kann nun das Rad in Drehung versetzen, um den Schlagfehler und den schlagkorrigierten Sturz zu bestimmen (es ist tatsächlich unwichtig, ob das Rad vor oder nachdem der Schalter auf "Start" geschaltet wurde, in Drehung versetzt wird). Es sei daran erinnert, daß angenommen war, daß die Position des Rades beim Start so ist, daß das Neigungssignal y kleiner als die maximale Neigung ist. Unter diesen Umständen nimmt die y-Eingabe auf den Leitungen 112, 114 und 116 fortwährend zu, wenn \ das Rad sich dreht. Jedes vergrößerte y-Signal tritt in

den &Agr;-Eingang des Komparators 12o über die Leitung 116 ein und wird mit dem vorhergehenden yL-Signal verglichen, welches in den B-Eingang des Komparators über die Leitung 132 aus dem Haltekreis 92 für das Maximum eintritt. Da die Ausgangsleitung 134 des Komparators ein A > B-Anschluß ist, liefert der Komparator, solange das gemessene, direkt in den Komparatoranschluß A eintretende Signal größer als die Eingabe am Anschluß B aus der Haltekreisleitung 132 ist, ein Ladesignal an das UND-Tor 88, welches an den Haltekreis 92 über die Leitung 9o weitergeleitet wird. Auf diese Weise werden neue und zunehmende gemessene Werte von y nacheinander in den Haltekreis über die Leitung 135 geladen, wobei jeder neu geladene Wert yL wird. Wenn das Rad in eine bestimmte Stellung (der Bedienungsperson unbekannt) gedreht wird, in welcher der gemessene y-Neigungswinkel seinen maximalen Wert erreicht, tritt dieser Maximalwert in den A-Komparatoranschluß über die Leitung 116 ein und da der besagte Wert maximal ist,

3&ogr;

«· «I · ■· HU Ii

&bull; I · ·

S - 3&ogr; -

j ist er geringfügig größer als das Signal, welches vorher

I in den B-Anschluß des Komparators über die Leitung 132

f aus dem Haltekreis 9 2 eingetreten ist. Entsprechend wird

I ein letztes Ladesignal in der Leitung 9o erzeugt, das dem

i 5 maximalen Neigungssignal y Eintritt in den Haltekreis über

I die Leitung 135 erlaubt. Eine weitere Drehung des Rades

I nach der maximalen Neigungslage der Achse "a" bewirkt,

&iacgr; daß die Eingangssignale y, die in das System in der Lei-

I' tung 112 eintreten, größer werden. Unter diesen Umständen

I» Io ist das y-Signal auf der Leitung 116 zum &Agr;-Anschluß des

i·; Komparators 12o kleiner als das yL-Signal 132 aus dem

I Haltekreis 92 zum B-Anschluß des Komparators. Da A nun

I kleiner als B ist, ist auf der Leitung 134 kein Ladeim-

I puls aus dem Komparator vorhanden. Dementsprechend gibt

I 15 der Haltekreis 92 das maximale Signal y über die Lei-

I max

j tung 136 an eine erste Addiereinheit 138.

: Es sei auch betont, daß das System der vorliegenden Er-

^: findung als eines betrachtet werden muß, in welchem die

: 2o "y"-Werte "kontinuierlich" an die Rechenschaltung gegeben

, werden, auch wenn solche Werte in digitaler Form darge-

; stellt sind. Es ist verständlich, daß die Signale aus

dem A/D-Wandler Ho als kontinuierlich betrachtet werden,

i wenn sie in Intervallen erscheinen, die kurz genug sind,

! 25 wobei keine wesentliche Information aufgrund der inhären-

f ten, diskontinuierlichen Natur eines Digitalsystems ver-

i lorengehen kann.

Berechnung von y ..

Das System zur Bestimmung des minimalen Neigungswertes Y_n,.!,. ist ein Spiegelbild zu dem, welches y bestimmt.

IUXXl &Ggr;&Pgr;3&KHgr;

Es sei daran erinnert, daß der Haltekreis 94 für das Minimum durch den in das Negative gehenden Impuls pl aus 35 dem Multivibrator 98 und über eine Zweigleitung Io6 ge-

setzt wurde, so daß er anfänglich einen maximalen Wert speicherte. In dem vorliegend beschriebenen Binärsystem waren nämlich die im Haltekreis 94 für das Minimum ge speicherten Bits lauter Einsen, wenn der Haltekreis gesetzt war.

Für die Übereinstimmung in der Erklärung sei erneut angenommen, daß das Rad, bevor es für die Messung in Drehung gesetzt wird, sich an einer bestimmten Stelle befindet, wo die Messung y des Sturzneigungswinkels größer als sein minimaler und kleiner als sein maximaler Wert ist. Der erste Wert tritt in den &Agr;-Anschluß des Komparators 13o für das Minimum über die Leitungen 122, 124 ein und der B-Anschluß des Komparators erhält den maximalen Wert, welcher in den Haltekreis 94 für das Minimum vorgeladen wurde, wie es vorstehend beschrieben ist. In diesem Fall wird die Ausgangsleitung 142 aus dem Komparator 13o mit dessen A 's B-Anschluß verbunden und wird zu einem UND-Tor 89 geleitet. Wenn der Stopp-Start-Schalter auf "Start" geschaltet ist, wird das Tor 89 auch mit einer positiven Spannung &rgr; aus der Leitung 86 beaufschlagt.

Die gemessene &Agr;-Eingabe für den Komparator 13o ist notwendigerweise kleiner als die vorgeladene maximale B-Ein-

2"5 gäbe aus dem Haltekreis 94 und ein in das Positive gehen- ,

der Ausgangsimpuls wird vom Komparator an seine Ausgangs- S leitung 142 geliefert, welcher ein Freigabesignal auf die

Leitung 144 zum UND-Tor 89 gibt, um den Haltekreis 94 für |

das Minimum zu laden. Dadurch wird das Tor geöffnet und

somit ermöglicht, daß die erste Neigung yL, die vom Nei- &igr;

gungsmesser gemessen wurde, von der Leitung 146 zum Hai- ^l

tekreis gelangt. Diese Heigungswert wird an den B-Anschluß '

des Komparators über die Leitung 14o aus dem Haltekreis 94 ;·.

gegeben, so daß beide Eingänge des Komparators 13o auf den anfänglich gemessenen Neigungswinkeln liegen= i

In der vorliegenden Erfindung bewirkt die Drehung des Rades aus seiner Startposition, da die Achse "a" ursprünglich in einer Neigung y war, die größer als der minimale Wert ist, aber den maximalen Wert noch nicht erreicht hat, daß die gemessenen Werte von y zunächst mit der Raddrehung fortwährend bis zu einem maximalen Wert y anwachsen. Diese neuen vergrößerten Werte von y tre-

ITIcL X

ten nacheinander direkt über die Leitung 124 in den A-Anschluß des Komparators 13o ein und sind größer als der anfänglich gemessene Wert yL, der in den Haltekreis 94 geladen und vom Anschluß B des Kpmparators aus der Haltekreisleitung 14o erhalten wurde. Folglich werden aus dem A<B-Anschluß des Komparators auf die Leitung 142 zum UND-Tor 89 keine Freigabeimpulse für das Laden gegeben und der im Haltekreis 94 für das Minimum gespeicherte Wert (anfänglich gemessener Wert) bleibt unverändert, d. h. er bleibt auf dem Neigungswinkel, der gemessen wurde, als das Rad in Drehung versetzt wurde, nachdem der Schalter 82 auf "Start" geschaltet wurde.

Wenn das Rad sich weiterdreht, geht die Achse "a" der Haltevorrichtung durch einen Punkt, in welchem die gemessene Neigungseingabe y ihren maximalen Wert passiert und die y-Eingabe zum Komparator 13o für das Minimum abzunehmen beginnt. Bis jedoch das Rad eine Stellung erreicht, bei der die gemessene Neigungseingabe y an den A-Eingang des Komparators 13o auf die Stelle abgenommen hat, bei der sie unter der Eingabe an den Anschluß B aus dem Haltekreis 94 liegt, gibt es keine Ausgangssignale für das Laden aus dem A< B-Anschluß des Komparators 13o und der anfänglich gespeicherte gemessene Wert im Haltekreis 94 für das Minimum bleibt unverändert. Wenn das Rad sich in einer Richtung weiterdreht, in der die Neigung der Achse "a" zunimmt, beginnen die Eingabesignale für die Neigung y auf der Leitung 112 zum Komparator 13o für das Minimum nun vom

It · It IM« ti

I · «ti* » « &igr;

- 33 -

besagten anfänglich gemessenen Wert abzunehmen. Unter diesen Voraussetzungen ist das in den Anschluß A des Komparators 13o eintretende Signal kleiner als das vorher im Haltekreis 94 für das Minimum gespeicherte und an den Anschluß B des Komparators aus der Haltekreisleitung 14o gegebene Signal. Nun gibt der A< B-Anschluß des Komparators 13o einen Freigabeimpuls über die Leitung 142 an das UND-Tor 89, und die Leitung 144 lädt nun den Haltekreis 94 mit einem neuen, kleineren Neigungssignal yL über die Leitung 146. Da die gemessenen Eingabesignale für die Neigung weiter abnehmen, erzeugt das A<B-Ausgangssignal auf der Komparatorleitung 142 nacheinander Freigabeimpulse auf der Leitung 142 und der Haltekreis 94 nimmt diese abnehmenden Signale yL aus der Leitung auf.

Wenn die gemessene Neigung y ihren minimalen Wert erreicht, liegt dieser am Anschluß A des Komparators 13o an und ist geringfügig kleiner als der letzte Wert, der in den Anschluß B des Komparators aus der Haltekreisleitung 14o eingetreten ist. Folglich erzeugt der Komparator 13o einen letzten Freigabeimpuls auf der Leitung 142 für das UND-Tor 89, welches ein Ladesignal auf der Leitung 144 zum Laden des Haltekreises 94 mit einem Signal yL aus der Leitung 146 zur Folge hat, welches nun das minimale Neigungssignal y . darstellt. Das letztere Signal erscheint nun am Eingabeanschluß B des Komparators.

Wenn sich das Rad bis hinter den Punkt der minimalen Neigung y . weiterdreht, beginnen die gemessenen Neigungswerte y, die in das System eintreten, anzuwachsen. Folglich sind die Signalwerte in der Leitung 124, die an den Anschluß A des Komparators 13o angeschlossen ist, größer als das minimale Signal, das über die Leitung 14o zum Anschluß B aus dem Haltekreis 94 zugeführt wird. Folglich

kommen, da A nun größer als B ist, aus der Komparatorausgangsleitung 142 und keine Ladesignale aus dem UND-Tor 89 in der Leitung 144, so daß der Haltekreis 94 für das Minimum den minimalen Neigungswinkel y . für die Achse der

mm Haltevorrichtung gespeichert hat. Das y . -Signal tritt jjt. in den ersten Addierer 13S über die Leitung 15o aus dem

Haltekreis 94 ein, und wenn das Rad wenigstens eine Umdrehung um 36o° durchgeführt hat, muß der Addierer 138 auch die maximalen Neigungssignale y aus der Leitung

ITIcLX 136 erhalten haben, wie es beschrieben wurde. Auch wenn das Rad unnötigerweise mehr als eine vollständige Umdrehung durchgeführt hat, während der Start-Schalter auf "Start" sich befindet, ist der Effekt derselbe, weil die

Werte von y und y . während einer oder einer teilweimax min

sen Radumdrehung nicht wesentlich von jenen variieren,

die während einer vorhergehenden Umdrehung um wenigstens 36o° aus der willkürlichen Startposition erhalten werden.

Der erste Addierer 138 addiert die beiden Signale y

und y . und dividiert sie durch zwei und gibt das Resultat als anfängliche Ausrichtesignaleingabe y auf die Leitung 151 aus dem ersten Addierer.Der Winkel y gibt den richtigen Neigungswinkel der Rotationsachse "s" des Rades in der vertikalen oder Sturz-Ebene wieder und ist als vorläufiges Neigungssignal bezeichnet worder.

Bestimmung der Schlaqkorrektur im Sturz

Das Neigungssignal y der Radachse auf der Leitung 151 wird in einem Invertierer 152 invertiert und erscheint in seiner negativen Form in der Leitung 154, welche in einen zweiten Addierer I6o mündet. Auch wird jeder gemessene Neigungswinkel y, der vorkommt, wenn das Rad argehalten wird (als ein dazwischenliegendes Ausrichtesignal) durch die Zweigleitung 122 zum zweiten Addierer 16o gege-

ben, welcher y von y subtrahiert. Das Ausgangssignal des zweiten Addierers 16o in der Leitung 162 ist£^y, der Schlagfehler, der numerisch gleich der Schlagkorrektur ist. Dieses Signal stellt den Teil der maximalen Winkelabweichung der Achse "a" der Haltevorrichtung in der vertikalen Ebene dar, welcher bei angehaltenem Rad vorhanden ist. Das Schlagfehlersignal ,&Dgr; y auf der Leitung 162 tritt in einen zeitweilig speichernden Haltekreis 164 ein, so daß es zum weiteren Gebrauch bei der Messung des schlagkorrigierten Radsturzes verfügbar ist, wenn das Rad später abgesenkt wird.

Schlaqkorriqierter Radsturz

Wenn die Bedienungsperson das sich drehende Rad nach wenigstens einer Umdrehung angehalten hat (wie beschrieben) und das besagte Schlagkorrektursignal &Dgr; y im Haltekreis 164 gespeichert worden ist, ist die Bedienungsperson so weit, das Rad abzusetzen und den schlagkorrigierten Radsturz oder den richtigen Sturzwinkel y ' zu bestimmen. Vor dem Absetzen des Rades schaltet die Bedienungsperson den Stopp-Start-Schalter 82 auf "Stopp"-Stellung, wodurch ein ins Negative gehender Spannungsübergang p2 auf der Leitung 86 erzeugt wird, welche die Ausgangsleitung des Dämpfungskreises 84 ist. Die niedrige Spannung auf der Leitung 86 sperrt die UND-Tore 88 und 89 und folglich können jetzt die Haltekreise 9 2 und 94 nicht mit neuen Werten geladen werden. Darüber hinaus sperrt die niedrige Spannung auf der Leitung 86 den kurzzeitig speichernden Haltekreis 164 und bewirkt, daß das darin gespeicherte Schlagfehlersignal Ay auf seiner Ausgangsleitung 17o erscheint. Das Schlagfehlersignal &Dgr; y wird durch einen Inverter 172 negativ gemacht, welcher in den Haltekreis 164 mit aufgenommen sein kann, worauf es in seiner negativen Form durch die Leitung 174 an einen dritten Addierer 176 geht.

Wenn das Rad abgesetzt ist, mißt der Neigungsmesser den letzten Neigungswinkel y¹ der Haltevorrichtungsachse, welcher von der Meßleitung 114 durch eine Zweigleitung 177 an den Addierer 176 gegeben wird.

Wie im Zusammenhang mit dem Schema in Fig. 7 erklärt, wird der richtige Sturz y ', welcher durch den Neigungsmesser I sturzgemessen wird, wenn das Rad abgesetzt und schlagkorrigiert wird, durch Subtraktion des Schlagfehlers &Dgr; y von der letzten Messung oder Absetzneigungsmessung y¹ er- , halten. Diese Operation wird im dritten Addierer 176 ausgeführt und der gemessene, schlagkorrigierte Sturz y¹ erscheint in der Ausgangsleitung 178 dieses Addierers als das korrigierte Sturzsignal y '. In dem bevorzugten Binär-

system ist die Information in der Leitung 178 digital und wird durch eine Anzeigeeinheit 18o für den korrigierten Sturz, welche von bekannter herkömmlicher Konstruktion ist, entcodet und angezeigt.

Folglich kann der Mechaniker, da er eine Anzeige des richtigen Sturzes (gemessener, schlagkorrigierter Sturz) zur Verfügung hat, welcher die richtige Neigung in der vertikalen Ebene der Drehachse "s" des abgesetzten Rades ist, diese Anzeige dazu benutzen, notwendige Sturzkorrekturen für das in Frage stehende Rad, beispielsweise das linke Vorderrad im gerade beschriebenen Beispiel, zu bestimmen. Selbstverständlich ist ein ähnlicher Schaltkreis für eine Schlagkorrektur zur Ermittlung einer korrigierten Sturzanzeige für das rechte Vorderrad vorgesehen, aber da der rechten Schaltkreis wie der in Fig. 8 gezeigte Schaltkreis für das linke Rad ausgebildet ist, ist der Schaltkreis für das rechte Rad nicht dargestellt und braucht nicht beschrieben zu werden.

Spur

Das Flußdiagrainm eines Schaltkreises zum Messen einer schlagkorrigierten Spur ist aus der Fig. 8,unten, ersichtlich. Mit Ausnahme des Unterschiedes in den abtastenden Elementen, der Tatsache, daß der Winkel in der horizontalen (Spur-) Ebene anstelle der vertikalen Ebene gemessen wird, sowie des Maßstabs bzw. der Empfindlichkeit sind die im Spurschaltkreis verwendeten Elemente wie jene, die im vorstehend beschriebenen Sturzschaltkreis verwendet werden. Folglich sind die Elemente des Spurschaltkreises und ihre verschiedenen Leitungen mit den gleichen Nummern versehen, wie sie auch für die entsprechenden Elemente im Sturzkreis angewendet sind, mit der Ausnahme, daß an die Bezugsnummern im Spurschaltkreis der kleine Buchstabe "a" angehängt ist. Natürlich sind die gemessenen Werte &khgr;, &Dgr;&khgr;, &khgr;¹ und &khgr; ' für die Spur, die den Werten y, Ay, y' und y ' für den Sturz entsprechen, Neigungswinkel in einer horizontalen Ebene anstelle einer vertikalen.

Es gibt einen Unterschied zwischen der Spur- und Sturzmessung. Dieser Unterschied liegt darin, daß wenn das Rad von seiner erhobenen Position abgesetzt worden ist, die Differenz zwischen der ursprünglichen Neigung oder Startneigung y, die durch den Neigungsmesser in der vertikalen Ebene gemessen wird, und der Absetzablesung oder letzten Ablesung y' nur von der durch das Absetzen verursachten Änderungen im Neigungswinkel abhängt. Jedoch kann bei der Spurmessung, wenn das Rad abgesetzt wird, das Hängen eine leichte Änderung der Radlage in der Spurebene verursachen. Jedoch ist diese Änderung unwesentlich, weil der korrigierte Wert des Schlagfehlers in der Spurebene bei aufgebocktem Rad bestimmt und gespeichert worden ist und wenn die Spur beim Absetzen wechselt, wird der Schlag-

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fehler &Dgr; &khgr; der Spur vom letzten Wert x' für die Spur des abgesetzten Rades abgezogen, um einen schlagkorrigierten Spurwert für die Anzeige und Benutzung während weiterer Radeinstellungen zu erhalten.

Wie vorstehend erwähnt, wird in der hier beschriebenen Ausführungsform die Spur für ein gegebenes Rad dadurch gemessen, daß bestimmt wird, welche Licht emittierende Diode in einem Feld 60 von Dioden angeregt werden muß, um einen Sensor in der am gegenüberliegenden Rad angebrachten Haltevorrichtung zu erregen, wie es in der früher erwähnten US-Patentanmeldung Ser. Nr. 834 636 erklärt ist. Die Spurmessung für das linke Rad in Fig. 8 wird dadurch erhalten, daß jede Diode des Feldes 60 durch einzelne Linien, die als eine Gruppe bei 19o angedeutet sind, mit einer Mikroprozessoreinheit 192 verbunden werden, deren Ausgang in der Leitung 112a eine Digitalanzeige des bei beliebiger Radlage gemessenen Spurwinkels liefert. Während das Rad von einer willkürlichen Startposistion aus um mindestens eine Umdrehung gedreht wurde, um den Neigungsfehler &Dgr;y im Sturz, wie beschrieben, in Verbindung mit dem oberen Teil von Fig. 8 zu erhalten, arbeiten entsprechende Haltekreise, Komparatoren und Addierer im Spur-Schaltkreis, um den Neigungsfehler &Dgr; &khgr; in der Spurebene und die richtige Spur x&ldquor;' zu erhalten, nachdem der Stopp-Start-Schalter 82 auf seine "Stopp"-Stellung geschaltet und das Rad abgesetzt worden ist.

Verdrahtung des Sturzschaltkreises

3o

Die Fig. 9A und 9B zusammen zeigen elektrische Blockschaltbilder, welche einige Details der Verdrahtung zur Erhaltung der Neigungskorrektur im Sturz und die Anzeige des korrigierten Sturzes zeigen. In dem Schaltbild tritt die digitale Information über die Leitung 112 in den Schaltkreis

ein, wie es in Verbindung mit Fig. 8 beschrieben wurde, und der A/B-Wandler Ho (Fig. 8) gibt 8 Bit Information an den Schaltkreis ab. Diese Bits sind mit yl-y8 bezeichnet und die ankommende Information wird an verschiedene Anschlüsse von verschiedenen integrierten Schaltkreisen weitergeleitet, wie es in den Figuren angedeutet ist.

Um 8 Bit Information mit den in den Fig. 9A und 9B gezeigten integrierten Schaltkreisen zu verarbeiten, werden herkömmliche geeignete Schaltkreise verwendet und manchmal sind zwei oder vier solcher Schaltkreise in herkömmlicher Weise miteinander verbunden, um die 8 Bits digitaler Eingabeinformation aus den Senoren vom n.lederwertigsten Bit (LSB) zum höchstwertigsten (MSB) zu verarbeiten.

Beispielsweise sind die in den Fig.9A und 9B dargestellten komplexeren integrierten Schaltkreise ähnlich solchen, wie sie von Texas Instruments Inc. of Dallas, Texas, hergestellt und für Entwurfsingenieure in "DTL Data Book", von dieser Firma herausgegeben, beschrieben werden. Die Bezeichnungen für die Anschlüsse der größeren integrierten Schaltkreise, die als Blöcke in den Fig. 9A und 9B dargestellt sind, entsprechen denen im angegebenen Datenbuch "DTL Data Book". Natürlich sind äquivalente Schaltkreise anderer Hersteller geeignet, was dem Fachmann bekannt ist. Eine kurze Liste einiger integrierter Schaltkreise von Texas Instruments wird im folgenden angegeben:

Komparatoren 12o und 13o
3o

Jeder Komparator enthält zwei 4 Bit Komparatorbausteine SN 7485, die in Fig. 9A mit 12o-l und 12o-2 bezeichnet sind.

- 4&ogr; -

Haltekreise 92 und 94

Jeder Haltekreis enthält vier duale, vorderflankengetriggerte D-Flip-Flops SN 7474 mit Setz- und Löscheingang, die in Fig. 9A mit 92-1, 92-2, 92-3 und 92-4 bezeichnet sind.

Erster Addierer 13,8

Der Addierer 138 ist aus zwei 4 Bit Binärvolladdierer SN 7483A gebildet, welche in Fig. 9B mit 138-1, 138-2 bezeichnet sind.

Zweiter Addierer 16o
15

Der zweite Addierer 16o ist wie der erste Addierer 138 aus zwei SN 7483A-Bausteinen gebildet, die in Fig. 9B mit 16o-l und 16o-2 bezeichnet sind.

Kaltekreis 164

Der Haltekreis 164 ist aus zwei 4 Bit bistabilen Haltekreisen SN 7445 gebildet, die in Fig. 9B mit 164-1 und 164-2 bezeichnet sind.
25

Dritter Addierer 176

Der Addierer 176 ist wie der erste und zweite Addierer aus zwei Bausteinen SN 7483A gebildet, die in Fig. 9A mit 176-1 und 176-2 bezeichnet sind.

&bull; Monostabiler Multivibrator 98

Der monostabile Multivibrator 98 ist ein Multivibrator, welcher einen ins Negative gehenden Impuls vorbestimmter

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Dauer nach Erhalt einer ins Positive gehenden Eingangsspannung. Solche Schaltkreise sind dem Fachmann wohlbekannt und es ist keine ausführliche Beschreibung erforderlich.
5

Decoder- und Anzeige-Schaltkreis 18o

Dies ist ein konventioneller Schaltkreis, welcher Digitalinformation in analoge Information umformt und diese in einem Meßinstrument oder in anderer gewünschter Form anzeigt. Solche Schaltkreise sind dem Fachmann wohlbekannt und im Handel erhältlich. Es wird deshalb angenommen, daß ein spezielles Beispiel dafür nicht erforderlich ist.

Durch Vergleichen der Fig. 9A und 9B mit dem Sturzteil

der Fig. 8 kann der Fachmann die Funktions- und Betriebsweise der detaillierten Schaltkreise leicht entnehmen. j Einige wenige Einzelheiten des Schaltkreises der Fig. 9A

und 9B seier, erwähnt, aber es ist andererseits angenommen, daß die in den Fig. 9A und 9B erscheinende Information dem Fachmann klar ist. Der Dämpfungsschaltkreis 84 (Fig.

9A) ist konventionell und enthält zwei kreuzverbundene NOR-Schaltkreise 84-1 und 84-2. Wenn der Schalter 82 auf

j "Stopp" steht, ist der Ausgang des Dämpfungskreises auf

der Leitung 86 immer auf relativ niedriger Spannung oder einer logischen "Null", und wenn der Schalter auf "Start" ist, ist der Ausgang immer auf hoher Spannung oder einer logischen "Eins".

Das Verfahren, das in der offenbarten Schaltung zum Dividieren durch zwei im. ersten Addierer 138 angewendet wird,

sei kurz erwähnt. Es sei angemerkt, daß bei dem mit 138-1 bezeichneten Baustein 7483A der LSB- oder Sigma 1-Ausgangsanschluß nicht mit dem Schaltkreis 16o-l verbunden ist. Das hat zur Folge, daß das niederwertigste Bit in

einer Quantität, die im Addierschaltkreis 138-1 entwickelt wird, nicht auf den Addierschaltkreis I60-I des zweiten Addierers I60 übertragen wird und jedes Bit aus dem Addierer 138 zum Addierer I60 wird um Eins verschoben. In einem Binärsystem hat dies die Wirkung, daß die Ausgabe aus den ersten Addierern 138-1, 138-2 durch zwei dividiert wird.

Im Hinblick auf den Inverter 172, der zwischen dem Haltekreis 164 und dem dritten Addierer 176 in Fig. 8 dargestellt ist, kann entnommen werden, daß die Ausgangsanschlüsse der Haltekreise 164-1 und 164-2 Q-Ausgänge sind, was bedeutet, daß die Invertierung durch den Inverter 172 von Fig. 8 in Wirklichkeit innerhalb der Schaltkreise des Haltekreises 164 stattfindet.

Es wird nicht angenommen, daß eine zusätzliche detaillierte Beschreibung erforderlich ist, um die Schaltkreise der Fig. 9A und 9B einem Fachmann klar genug zu machen und ihn zu befähigen, die Erfindung anzuwenden. Wie erwähnt, sind die Einzelheiten der Schaltung zur Messung der Neigungskorrekturen in der Spur und zur Erhaltung der korrigierten Spur in der Fig. 8 gezeigt und sind ähnlich wie jene Schaltkreise in den Fig. 9A und 9B dargestellt.

Folglich benötigen sie keine Detailbeschreibung. Die Leitungen 86 und Io2 aus dem Schalter 82 und dem monostabilen Multivibrator 98 sind in der Fig. 9A so dargestellt, daß sie Zweige aufweisen, die zum Spurschaltkreis führen, was leicht unter Bezugnahme auf Fig. 8 verstanden werden kann.

Die Schaltung der Fig. 8, 9A und 9B gibt einen fest verdrahteten Schaltkreis zur Bestimmung der Schlag- oder Neigungskorrekturen wieder. Es ist jedoch zu erkennen, daß es günstig sein kann, einen Mikroprozessor und geeig-

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nete Software zu benutzen, um alle verschiedenen Berechnungen durchzuführen, die von der in Fig. 8 gezeigten Schaltung auszuführen sind. Folglich könnten die Leitungen 112, 112a ihre Digitalinformation an einen Mikroprozessor geben, welcher entsprechend einem vorbestimmten Programm die geeigneten Werte für die Anzeigen 18o bzw. 18oa liefern würde. Obwohl ein solches Programm hier nicht beschrieben worden ist, wird angenommen, daß ein Fachmann ein solches Programm aufgrund der bezüglich der hier gezeigten Schaltung gelieferten Information leicht ableiten könnte. Es wird angenommen, daß ein Sortwaremäßiges Äquivalent zu der in Fig. 8 dargestellten fest verdrahteten Schaltung im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt.

Folglich ist zu ersehen, daß bei Anwendung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung die Korrekturen für den Schlag in der Sturz- und Spurebene und der Sturz sowie die Spur beide schlagkorrigiert, angezeigt werden. Beim Erhalten der korrigierten letzten Werte für den Sturz und die Spur müssen die Räder nur angehoben, für jedes Rad ein Schalter betätigt und das Rad wenigstens eine Umdrehung von 36o° von einem willkürlichen Standpunkt aus gedreht, der Schalter ausgeschaltet und das Rad auf den Boden zurück abgesenkt werden. Auf diese Weise wird eine kontinuierliche Schlagkorrektur zur endgültigen Benutzung während der nachfolgenden Ausrichteprozeduren erhalten.

Claims (8)

1. ■ fc * · &bgr; · &bgr; &bgr; « u b

   &bull; · &lgr; m *

   FMC Corporation F8662-GM F/Sh/pr

   Chicago, USA · 22. Mai· 1990

   Illinois 60601

   SCHUTZANSPRÜCHE

   &iacgr;&ogr; 1. Vorrichtung zum Korrigieren des Prüfinstrumentenschlagfehlers an einem Radausrichtsystem für Fahrzeuge, bei der eine Haltevorrichtung abnehmbar an einem Rad angebracht ist, welches von seiner Unterlage abgehoben ist, wobei die Haltevorrichtung eine Sensoreinrichtung zum Ermitteln des Neigungswinkels der Haltevorrichtung und eine auf die Sensoreinrichtung ansprechende

   is Signalerzeugungseinrichtung zur Erzeugung von Signalen enthält, die

   proportional zum Neigungswinkel der Haltevorrichtung in einer ausgewählten Ausrichtebene sind,

   dadurch gekennzeichnet, daß das abgehobene Rad sich wenigstens um 360* von einer beliebigen Startposition zu einer Halteposition dreht, während die

   &ohgr; Sensoreinrichtung auf der Haltevorrichtung kontinuierlich Neigungswinkelsignale

   erzeugt.
2. 2. Korrekturvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abnehmbare Haltevorrichtung zusätzlich zum Schlagfehler bei angehobenem Rad auch die Neigungsänderung bei Absetzen des Rades feststellt.
3. 3. Korrekturvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen manuell betätigbaren Schalter, der in eine Startstellung bewegt werden kann, um die Neigungssignale der abnehmbaren Haltevorrichtung zur Weiterverarbeitung freizugeben.
4. 4. Korrekturvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung aus einem Querstab besteht, der mit Klammern an der Radfelge befestigt wird.
5. 5. Korrekturvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Querstab ein einstellbarer Schieber angebracht ist.
6. 6. Korrekturvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber in der Verlängerung der Radachse einen abstehenden Gewindebolzen oder Gewindestift besitzt.
7. 7. Korrekturvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gewindebolzen oder Gewindestift ein ausbalancierter Träger angebracht ist, welcher die Winkelmeßinstrumente hält.
8. 8. Korrekturvornchtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger auf dem Gewindebolzen oder Gewindestift pendelnd gehalten wird.