JP2839969B2 - How to correct wheel imbalance - Google Patents
How to correct wheel imbalanceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のホイールのア
ンバランスを修正する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for correcting imbalance of a vehicle wheel.
【0002】[0002]
【従来の技術】自動車のホイールは、一般に、その車軸
回りの重量分布に偏心的なアンバランスを有しており、
このようなアンバランスがあると、ホイールの回転時
に、ホイールに連結されたロアアーム等の振動が生じ、
また、その振動がホイールにステアリング系を介して連
結されたハンドルに伝わって、ハンドルの周方向の振動
(所謂、シミー)が生じることが知られている。2. Description of the Related Art In general, an automobile wheel has an eccentric imbalance in a weight distribution around its axle.
If there is such an unbalance, vibration of the lower arm connected to the wheel occurs when the wheel rotates,
It is also known that the vibration is transmitted to a steering wheel connected to a wheel via a steering system, so that a circumferential vibration (so-called shimmy) of the steering wheel is generated.
【0003】このため、自動車の製造ライン等において
は、ホイールのアンバランス量(ホイールの偏心重量
分)に対応する重量のバランスウェイトを、ホイールの
アンバランス位置に対応する箇所に取付け、これによ
り、ホイールのアンバランスを修正し、ひいては、ハン
ドルのシミーを修正するようにしている。For this reason, in an automobile manufacturing line or the like, a balance weight having a weight corresponding to the unbalance amount of the wheel (the eccentric weight of the wheel) is attached to a position corresponding to the unbalance position of the wheel. It tries to correct the wheel imbalance and thus the shimmy of the steering wheel.
【0004】この場合、かかるホイールのアンバランス
によるロアアーム等の振動においては、本出願人が例え
ば特開昭63−266331号公報に開示しているよう
に、特に、ロアアームの前後方向の振動に着目すると、
ホイールのアンバランス量はロアアームの前後方向の変
位波形の振幅に略比例し、また、そのアンバランス位置
は、ホイールの回転位相に対するロアアームの前後方向
の変位波形の位相として現れる。[0004] In this case, with respect to the vibration of the lower arm or the like due to the unbalance of the wheel, as disclosed in, for example, JP-A-63-266331 by the present applicant, attention is paid particularly to the vibration of the lower arm in the front-rear direction. Then
The unbalance amount of the wheel is substantially proportional to the amplitude of the displacement waveform in the front-rear direction of the lower arm, and the unbalance position appears as the phase of the displacement waveform in the front-rear direction of the lower arm with respect to the rotation phase of the wheel.
【0005】そこで、従来は、ホイールのアンバランス
の修正を行うに際しては、同号公報に開示されているよ
うに、ホイールを回転させつつ、ロアアームの前後方向
の変位をレーザ測距器等の光学式変位検出器により検出
し、その検出した変位波形の振幅からホイールのアンバ
ランス量をあらかじめ実験により求めたチューニングチ
ャートを参照して求めると共に、ホイールの回転位相に
対する該変位波形の位相からホイールのアンバランス位
置を求めるようにしている。そして、そのアンバンス量
に対応するバランスウェイトをホイールのアンバランス
位置に対応する箇所に取付け、これにより、ホイールの
アンバランスを修正し、ひいてはハンドルのシミーを低
減するようにしていた。Therefore, conventionally, when correcting the imbalance of the wheel, as disclosed in the same publication, the displacement of the lower arm in the front-rear direction while rotating the wheel is measured by an optical distance measuring device such as a laser range finder. The amount of unbalance of the wheel is determined from the amplitude of the detected displacement waveform by referring to a tuning chart previously obtained by experiment, and the unbalance amount of the wheel is determined from the phase of the displacement waveform with respect to the rotational phase of the wheel. I try to find the balance position. Then, a balance weight corresponding to the amount of unbalance is attached to a position corresponding to the unbalance position of the wheel, thereby correcting the unbalance of the wheel, and thereby reducing the shimmy of the steering wheel.
【0006】しかしながら、かかる従来の手法において
は、ロアアームの前後方向の変位を光学式変位検出器に
より検出するようにしているために、ロアアームの所定
の箇所に反射板を取付けると共に、これに対向した箇所
に発光・受光器を配置しなければならず、また、これら
の位置関係を精度よく適切に設定しなければならない。However, in such a conventional method, since the displacement of the lower arm in the front-rear direction is detected by the optical displacement detector, a reflector is attached to a predetermined portion of the lower arm and is opposed to the reflector. The light-emitting / light-receiving device must be arranged at a location, and their positional relationship must be set accurately and appropriately.
【0007】このため、ロアアームの変位の検出に際し
て、光学式変位検出器の反射板や発光・受光器のセッテ
ィングに比較的、手間暇がかかり、ホイールのアンバラ
ンスやハンドルのシミーの修正のための測定作業の効率
を向上させる妨げとなっていた。For this reason, when detecting the displacement of the lower arm, setting of the reflector and the light emitting / receiving device of the optical displacement detector takes a relatively long time, and it is necessary to correct the wheel imbalance and the shimmy of the steering wheel. This hindered the efficiency of the measurement work.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる不都合
を解消し、ホイールのアンバランスを精度よく修正し、
ひいては、ハンドルのシミーを修正する作業を短時間で
効率よく容易に行うことができる方法を提供することを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves this inconvenience, corrects wheel imbalance accurately,
In addition, it is an object of the present invention to provide a method that can efficiently and easily perform the operation of correcting the shimmy of the handle in a short time.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】ホイールのアンバランス
によるロアアームの前後方向の振動は、ホイールの回転
に同期して正弦波的に生じ、従って、該ロアアームの前
後方向の変位の二階微分値に相当するロアアームの加速
度もホイールの回転に同期して正弦波的に生じ、その加
速度波形の振幅は、ロアアームの変位の振幅に比例し、
また、その加速度波形の位相はロアアームの変位波形の
位相と一致する。The vibration of the lower arm in the front-rear direction due to the unbalance of the wheel occurs sinusoidally in synchronization with the rotation of the wheel, and therefore corresponds to the second order differential value of the displacement of the lower arm in the front-rear direction. The lower arm acceleration also occurs sinusoidally in synchronization with the rotation of the wheel, and the amplitude of the acceleration waveform is proportional to the amplitude of the displacement of the lower arm,
The phase of the acceleration waveform coincides with the phase of the displacement waveform of the lower arm.
【0010】従って、ホイールのアンバランスによるロ
アアームの前後方向の加速度を検出すれば、その加速度
波形の振幅と位相により、ホイールのアンバランス量及
びアンバランス位置を求めることが可能である。Therefore, if the longitudinal acceleration of the lower arm due to the unbalance of the wheel is detected, the unbalance amount and the unbalance position of the wheel can be obtained from the amplitude and phase of the acceleration waveform.
【0011】そして、この場合、ロアアームの前後方向
の振動には、ホイールのアンバランスによる高調波成分
やエンジン振動等による周波数成分も含まれ、これらの
不要な周波数成分をフィルター等により除去することに
より、ホイールのアンバランスによるロアアームの前後
方向の振動波形がホイールの回転周波数と同じ周波数で
得られる。In this case, the vibration in the front-rear direction of the lower arm also includes harmonic components due to wheel imbalance, frequency components due to engine vibration, and the like. These unnecessary frequency components are removed by a filter or the like. Thus, a vibration waveform in the front-rear direction of the lower arm due to wheel imbalance can be obtained at the same frequency as the rotation frequency of the wheel.
【0012】また、自動車の操舵輪である前側の左右の
両ホイールを互いの異なる回転周波数で回転させつつ、
ハンドルの周方向の加速度を検出すると、各ホイールの
アンバランスが存する場合には、該ハンドルの周方向の
加速度波形には、両ホイールの異なる回転周波数の差に
相当する振動の周波数成分が重畳され、該ハンドルの周
方向の加速度波形はビートを伴う振動波形となる。Further, while rotating the left and right front wheels, which are the steered wheels of the automobile, at different rotational frequencies from each other,
When the circumferential acceleration of the steering wheel is detected, if there is an imbalance in each wheel, a frequency component of vibration corresponding to a difference between different rotational frequencies of both wheels is superimposed on the circumferential acceleration waveform of the steering wheel. The acceleration waveform in the circumferential direction of the handle is a vibration waveform accompanied by a beat.
【0013】そこで、本発明は上記の目的を達成するた
めに、自動車の前側の左右のホイールのアンバランスを
修正する方法であって、前記左右の各ホイールを回転さ
せる工程と、該回転時に前記左右の各ホイールにそれぞ
れ連結された左右のロアアームのそれぞれの前後方向の
加速度を検出する工程と、検出した各ロアアームの加速
度から該ロアアームが連結されているホイールの回転周
波数に相当する周波数成分を抽出し、各ロアアーム毎
に、該ロアアームが連結されているホイールのアンバラ
ンスに起因する該ロアアームの加速度の振動波形を得る
工程と、各ロアアーム毎の加速度の振動波形の振幅及び
位相を該ロアアームが連結されているホイールのアンバ
ランス量及びアンバランス位置に相当する量として、各
ロアアーム毎の加速度の振動波形の振幅及び位相を基に
各ロアアームが連結されている各ホイールのアンバラン
スを修正する工程と、左右の各ホイールのアンバランス
の修正後に、両ホイールを互いに異なる回転周波数で回
転させる工程と、その両ホイールの回転時に前記自動車
のハンドルの周方向の加速度を検出する工程と、検出し
たハンドルの加速度の振幅波形に基づき両ホイールのア
ンバランスの修正の良否を判定する工程とから成ること
を特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a method for correcting imbalance between left and right wheels on the front side of an automobile, comprising the steps of: rotating the left and right wheels; Detecting the longitudinal acceleration of each of the left and right lower arms connected to each of the left and right wheels, and extracting a frequency component corresponding to the rotation frequency of the wheel to which the lower arm is connected from the detected acceleration of each of the lower arms Obtaining, for each lower arm, a vibration waveform of the acceleration of the lower arm resulting from imbalance of the wheel to which the lower arm is connected; and connecting the amplitude and phase of the vibration waveform of the acceleration of each lower arm to the lower arm. Acceleration for each lower arm as the amount of wheel unbalance and the amount corresponding to the unbalance position Correcting the imbalance of each wheel to which each lower arm is connected based on the amplitude and phase of the vibration waveform, and rotating both wheels at different rotational frequencies after correcting the imbalance of the left and right wheels Detecting the acceleration in the circumferential direction of the steering wheel of the vehicle when the wheels rotate, and determining whether the imbalance between the two wheels is corrected based on the detected amplitude waveform of the acceleration of the steering wheel. It is characterized by.
【0014】[0014]
【作用】本発明によれば、自動車の前側の左右の各ホイ
ールを修正する際には、左右の各ホイールを回転させな
がら、各ホイールにそれぞれ連結されたロアアームの前
後方向の加速度を検出する。According to the present invention, when correcting the left and right wheels on the front side of the vehicle, the front and rear accelerations of the lower arms connected to the respective wheels are detected while rotating the left and right wheels.
【0015】この場合、各ロアアーム毎に検出した加速
度には、エンジンの振動等による周波数成分が含まれる
ので、各ロアアーム毎に検出した加速度から、該ロアア
ームが連結されたホイールの回転周波数に相当する周波
数成分を抽出することにより、各ロアアーム毎に、該ロ
アアームが連結されたホイールのアンバランスによる該
ロアアームの前後方向の加速度の振動波形が得られる。In this case, since the acceleration detected for each lower arm includes a frequency component due to engine vibration or the like, the acceleration detected for each lower arm corresponds to the rotation frequency of the wheel to which the lower arm is connected. By extracting the frequency component, a vibration waveform of the acceleration in the front-rear direction of the lower arm due to imbalance of the wheel to which the lower arm is connected is obtained for each lower arm.
【0016】そして、各ロアアーム毎の加速度の振動波
形の振幅及び位相は、該ロアアームが連結されたホイー
ルのアンバランス量及びアンバランス位置に相当するも
のであるので、これらを基に、ホイールのアンバランス
を修正することが可能となり、さらに、このアンバラン
スの修正により基本的には自動車のハンドルのシミーが
低減されることとなる。The amplitude and phase of the vibration waveform of the acceleration of each lower arm correspond to the unbalance amount and the unbalance position of the wheel to which the lower arm is connected. It is possible to correct the balance, and this correction of the imbalance basically reduces the shimmy of the steering wheel of the motor vehicle.
【0017】さらに、本発明では上記のようにして、前
側の左右の各ホイールのアンバランスを修正した後、両
ホイールを互いに異なる回転周波数で回転させつつ、自
動車のハンドルの周方向の加速度を検出する。このと
き、各ホイールのアンバランスが残っておれば、前述の
如くハンドルの周方向の加速度波形はビートを伴う振動
波形となるので、該ハンドルの周方向の加速度波形に基
づき、ハンドルのシミーが確実に低減されたか否かを含
めて前側の両ホイールのアンバランスの修正結果の良否
を判定することが可能となる。Further, according to the present invention, after correcting the imbalance between the left and right wheels on the front side as described above, the acceleration in the circumferential direction of the steering wheel of the automobile is detected while rotating both wheels at different rotational frequencies. I do. At this time, if the unbalance of each wheel remains, the circumferential acceleration waveform of the steering wheel becomes a vibration waveform accompanied by a beat as described above, so that the shimmy of the steering wheel can be reliably determined based on the circumferential acceleration waveform of the steering wheel. It is possible to determine whether or not the correction result of the imbalance between the front wheels is correct, including whether or not it has been reduced.
【0018】尚、ロアアームの前後方向加速度を検出す
るには、加速度センサ等を用いればよい。Incidentally, in order to detect the longitudinal acceleration of the lower arm, an acceleration sensor or the like may be used.
【0019】[0019]
【実施例】本発明の一例を図1乃至図4に従って説明す
る。図1は本発明の一例を適用してホイールのアンバラ
ンス及びハンドルのシミーを修正するための計測システ
ムの説明的構成図、図2(a),(b)及び図3
(a),(b)はそれぞれ該計測システムによる修正方
法を説明するための線図、図4(a),(b)はホイー
ルのアンバランスの修正後のハンドルのシミー及びロア
アームの加速度を例示的に示す線図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory configuration diagram of a measurement system for correcting wheel imbalance and steering wheel shimmy by applying an example of the present invention, FIGS. 2 (a), (b) and FIG.
4 (a) and 4 (b) are diagrams for explaining a correction method by the measurement system, and FIGS. 4 (a) and 4 (b) illustrate the shimmy of the steering wheel and the acceleration of the lower arm after correction of wheel imbalance. FIG.
【0020】図1で、1は自動車の要部の構成を模式的
に示したものであり、図中、2L,2Rは自動車の前側
の左右のホイール、3はハンドルである。ハンドル3は
ステアリングシャフト4、ピニオン5、ラック6有する
タイロッド7及びナックルアーム8L,8Rを介してホ
イール2L,2Rに連結され、ナックルアーム8L,8
Rとホイール2L,2Rとの連結箇所からは、それぞ
れ、ホイール2L,2Rを車体(図示しない)に懸架す
るためのロアアーム9L,9Rが延設されている。In FIG. 1, reference numeral 1 schematically shows the structure of a main part of an automobile. In the drawing, reference numerals 2L and 2R denote front left and right wheels of the automobile, and reference numeral 3 denotes a steering wheel. The handle 3 is connected to the wheels 2L and 2R via a steering shaft 4, a pinion 5, a tie rod 7 having a rack 6, and knuckle arms 8L and 8R, and the knuckle arms 8L and 8R.
Lower arms 9L, 9R for suspending the wheels 2L, 2R on a vehicle body (not shown) are respectively extended from connecting portions of the R and the wheels 2L, 2R.
【0021】この場合、ホイール2L,2Rはそれぞれ
図示しない回転ドラム上に支承され、該回転ドラムを介
して回転駆動されるようになっている。In this case, the wheels 2L and 2R are respectively supported on a rotating drum (not shown), and are driven to rotate via the rotating drum.
【0022】ロアアーム9L,9Rには、それぞれロア
アーム9L,9Rの前後方向(車長方向)の加速度を検
出する加速度センサ10L,10Rが取付けられ、これ
らの加速度センサ10L,10Rはそれぞれ検出した加
速度信号をアンプ11を介してスペクトルアナライザ1
2に入力するようにしている。The lower arms 9L and 9R are provided with acceleration sensors 10L and 10R for detecting the acceleration of the lower arms 9L and 9R in the front-rear direction (vehicle length direction), respectively. To the spectrum analyzer 1 via the amplifier 11
2 is input.
【0023】この場合、スペクトルアナライザ12は、
各加速度センサ10L,10R(以下、必要に応じてこ
れらを加速度センサ10と総称する)の検出信号をスペ
クトル分析する機能と、そのスペクトル分析を基に、各
加速度センサ10の検出信号からホイール2L,2R
(以下、必要に応じてこれらをホイール2と総称する)
の回転周波数における周波数成分のみを抽出するバンド
パスフィルタとしての機能とを有し、その抽出した加速
度信号をデータ処理装置13に出力するようにしてい
る。In this case, the spectrum analyzer 12
The function of analyzing the detection signals of the acceleration sensors 10L and 10R (hereinafter collectively referred to as the acceleration sensor 10 as necessary), and the wheels 2L and 10R from the detection signals of the acceleration sensors 10 based on the spectrum analysis. 2R
(Hereinafter, these are collectively referred to as wheels 2 as necessary)
And a function as a band-pass filter for extracting only the frequency component at the rotation frequency of..., And outputs the extracted acceleration signal to the data processing device 13.
【0024】また、ハンドル3には、その周方向の加速
度を検出する加速度センサ14が取付けられ、この加速
度センサ14は検出した加速度信号をアンプ15を介し
てスペクトルアナライザ12に入力するようにしてい
る。An acceleration sensor 14 for detecting the acceleration in the circumferential direction is attached to the handle 3, and this acceleration sensor 14 inputs the detected acceleration signal to the spectrum analyzer 12 via the amplifier 15. .
【0025】尚、データ処理装置13は、図示しないパ
ソコン、レコーダ、ディスプレイ等により構成されるも
のであり、スペクトルアナライザ12及び加速度センサ
14からの出力信号をディスプレイ等に表示し、あるい
はレコーダ等に記録するようにしている。The data processing device 13 is composed of a personal computer, a recorder, a display, and the like (not shown), and displays output signals from the spectrum analyzer 12 and the acceleration sensor 14 on a display or the like, or records the signals on the recorder or the like. I am trying to do it.
【0026】また、各ホイール2の側方には、各ホイー
ル2の回転位相を検出するための位相検出器16が設け
られている。A phase detector 16 for detecting the rotational phase of each wheel 2 is provided on the side of each wheel 2.
【0027】この場合、各位相検出器16は、それぞれ
各ホイール2の外側周縁部に対向して設けられた光電管
17と、各ホイール2の外側周縁部の所定箇所に取付け
られた反射テープ18とにより構成されるものであり、
光電管17は、各ホイール2の回転時に、反射テープ1
8に対向する毎に、すなわち、各ホイール2の回転周波
数でデータ処理装置13にパルスを出力するようにして
いる。In this case, each of the phase detectors 16 includes a photoelectric tube 17 provided to face the outer peripheral portion of each wheel 2 and a reflection tape 18 attached to a predetermined portion of the outer peripheral portion of each wheel 2. Is composed of
The photoelectric tube 17 holds the reflective tape 1 when each wheel 2 rotates.
8, that is, a pulse is output to the data processing device 13 at the rotation frequency of each wheel 2.
【0028】次に、かかる計測システムにより、各ホイ
ール2のアンバランスを修正する方法を説明する。Next, a method of correcting the imbalance of each wheel 2 by using the measurement system will be described.
【0029】各ホイール2のアンバランスを修正する際
には、各ホイール2を回転ドラム(図示しない)を介し
て回転させる。When correcting the imbalance of each wheel 2, each wheel 2 is rotated via a rotating drum (not shown).
【0030】この時、各ホイール2のアンバランスがあ
ると、各ロアアーム9L,9R(以下、必要に応じてこ
れらをロアアーム9と総称する)が前後方向に振動し、
これらの振動の加速度が各加速度センサ10により検出
される。At this time, if each wheel 2 is unbalanced, each of the lower arms 9L and 9R (hereinafter, these are collectively referred to as the lower arm 9 as necessary) vibrate in the front-rear direction,
The acceleration of these vibrations is detected by each acceleration sensor 10.
【0031】この場合、各加速度センサ10の検出信号
は、例えば図2(a)に示すように、大略、周期的なも
のとなるものの、乱れた波形となる。In this case, the detection signal of each acceleration sensor 10 is substantially periodic, for example, as shown in FIG. 2A, but has a distorted waveform.
【0032】また、この時、各ロアアーム9の振動がハ
ンドル3に伝達されて、該ハンドル3が周方向に振動
し、その振動の加速度が前記加速度センサ14により検
出される。At this time, the vibration of each lower arm 9 is transmitted to the handle 3, the handle 3 vibrates in the circumferential direction, and the acceleration of the vibration is detected by the acceleration sensor 14.
【0033】この場合、例えば各ホイール2に若干の回
転速度差を与えておくと、その回転周波数差に相当する
振動の周波数成分がハンドル3の周方向の振動に重畳さ
れ、加速度センサ14の検出信号は、例えば図2(b)
に示すようなビートを伴う振動波形となる。In this case, for example, if a slight rotational speed difference is given to each wheel 2, the frequency component of the vibration corresponding to the rotational frequency difference is superimposed on the circumferential vibration of the steering wheel 3, and the acceleration sensor 14 detects the frequency component. The signal is, for example, as shown in FIG.
As shown in FIG.
【0034】そして、前記スペクトルアナライザ12
は、各ロアアーム9の加速度センサ10の検出信号を受
け取ると、これをスペクトル分析し、さらに、そのスペ
クトルデータを基に、各加速度センサ10の検出信号の
うちの各ホイール2の回転周波数における周波数成分、
すなわち、各ホイール2のアンバランスによる周波数成
分のみを抽出する。Then, the spectrum analyzer 12
Receives the detection signal of the acceleration sensor 10 of each lower arm 9, analyzes the spectrum, and further, based on the spectrum data, detects the frequency component of the detection signal of each acceleration sensor 10 at the rotation frequency of each wheel 2. ,
That is, only the frequency component due to the imbalance of each wheel 2 is extracted.
【0035】さらに詳細には、例えば、図2(a)に示
す加速度の振動波形において、スペクトル分析を行う
と、図3(a)に示すスペクトルデータが得られる。More specifically, for example, when spectrum analysis is performed on the vibration waveform of the acceleration shown in FIG. 2A, the spectrum data shown in FIG. 3A is obtained.
【0036】図3(a)に示すように、各加速度センサ
10の検出信号には、種々の周波数成分が混在するもの
の、三つの周波数f1 〜f3 において、大きなスペクト
ルS1 〜S3 が見られ、これらのスペクトルS1 〜S3
のうち、スペクトルS1 は、各ホイール2のアンバラン
スによる一次周波数成分(各ホイール2の回転周波数に
おける成分)、スペクトルS2 はエンジンの振動による
もの、スペクトルS3は、ホイール2のアンバランスに
よる高調波成分である。As shown in FIG. 3A, although various frequency components are mixed in the detection signal of each acceleration sensor 10, large spectra S1 to S3 are observed at three frequencies f1 to f3. Spectra S1 to S3
Of these, spectrum S1 is a primary frequency component (a component at the rotation frequency of each wheel 2) due to imbalance of each wheel 2, spectrum S2 is due to engine vibration, and spectrum S3 is a harmonic component due to imbalance of each wheel 2. It is.
【0037】従って、各加速度センサ10の検出信号の
うち、周波数f1 (各ホイール2の回転周波数)におけ
る成分のみを抽出すれば、各ホイール2のアンバランス
によるロアアーム9の振動の加速度波形が得られる。Therefore, if only the component at the frequency f1 (rotation frequency of each wheel 2) is extracted from the detection signal of each acceleration sensor 10, the acceleration waveform of the vibration of the lower arm 9 due to the unbalance of each wheel 2 can be obtained. .
【0038】そこで、スペクトルアナライザ12は、そ
のバンドパスフィルタとしての機能により、各加速度セ
ンサ10の検出信号のうち、周波数f1 (各ホイール2
の回転周波数)の成分のみを抽出し、これを前記データ
処理装置13に出力する。Therefore, the spectrum analyzer 12 uses the function as a bandpass filter to detect the frequency f1 (each wheel 2
Of the rotation frequency) and outputs this to the data processing device 13.
【0039】この場合、各ホイール2のアンバランスに
よる各ロアアーム9の前後方向の加速度波形は、例え
ば、図3(b)に示すような略正弦波状の滑らかな波形
となる。そして、前述したように、この加速度波形は、
各ホイール2のアンバランスによる各ロアアーム9の前
後方向の変位の二階微分値に相当するものであるから、
その振幅及び位相は、各ホイール2のアンバランス量
(各ホイール2の偏心重量分)及びアンバランス位置に
対応する量となる。In this case, the acceleration waveform in the front-rear direction of each lower arm 9 due to the unbalance of each wheel 2 becomes, for example, a substantially sinusoidal smooth waveform as shown in FIG. And, as mentioned above, this acceleration waveform is
Since this is equivalent to the second derivative of the longitudinal displacement of each lower arm 9 due to the unbalance of each wheel 2,
The amplitude and the phase are amounts corresponding to the unbalance amount of each wheel 2 (the eccentric weight of each wheel 2) and the unbalance position.
【0040】一方、前記データ処理装置13は、各位相
検出器16の光電管17から、各ホイール2の一回転毎
に、すなわち、各ホイール2の回転周波数で、図3
(b)に加速度波形と併せて示したように、基準パルス
Pを受け取る。On the other hand, the data processing device 13 outputs the signal from the photoelectric tube 17 of each phase detector 16 every one rotation of each wheel 2, that is, at the rotation frequency of each wheel 2, as shown in FIG.
As shown in (b) together with the acceleration waveform, the reference pulse P is received.
【0041】そして、データ処理装置13は、スペクト
ルアナライザ12から受け取った各ロアアーム9の前後
方向の加速度波形と、各位相検出器16から受け取った
基準パルスPとを比較することにより、図3(b)に示
すように、各ロアアーム9の前後方向の加速度波形の基
準パルスPに対する位相角φを求めると共に、該加速度
波形の振幅Aを求め、これをレコーダやディスプレイ
(図示しない)等に出力する。Then, the data processing device 13 compares the acceleration waveform in the front-rear direction of each lower arm 9 received from the spectrum analyzer 12 with the reference pulse P received from each phase detector 16 to obtain the data shown in FIG. As shown in ()), the phase angle φ of the acceleration waveform in the front-rear direction of each lower arm 9 with respect to the reference pulse P is obtained, the amplitude A of the acceleration waveform is obtained, and this is output to a recorder, a display (not shown), or the like.
【0042】そして、このように、各ロアアーム9の前
後方向の加速度の振幅A及び位相角φが求められた後に
は、あらかじめ実験により求められたチューニングチャ
ート等を基に、振幅Aから各ホイール2毎にそのアンバ
ランス量が求められ、また、位相角φからアンバランス
位置が求められる。After the amplitude A and the phase angle φ of the acceleration in the front-rear direction of each lower arm 9 are obtained in this manner, the wheel 2 can be obtained from the amplitude A based on a tuning chart or the like previously obtained by experiments. The amount of unbalance is calculated every time, and the unbalance position is calculated from the phase angle φ.
【0043】この場合、各ホイール2のアンバランス量
及びアンバランス位置の求め方は、基本的には本出願人
が特開昭63−266331号公報に開示した手法と同
一であり、例えばアンバランス位置は、各位相検出器1
4の反射テープ16の各ホイール2への取付箇所を基準
として、位相角φにあらかじめ実験等により定められた
補正角を加えた角度だけ各ホイール2の周方向に移動さ
せた位置として特定される。In this case, the method of obtaining the unbalance amount and the unbalance position of each wheel 2 is basically the same as the method disclosed by the present applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-266331. The position is determined by each phase detector 1
4 is determined as a position moved in the circumferential direction of each wheel 2 by an angle obtained by adding a correction angle determined in advance by an experiment or the like to the phase angle φ with reference to the mounting position of the reflection tape 16 on each wheel 2. .
【0044】このように、各ホイール2のアンバランス
量及びアンバランス位置が判った後には、各ホイール2
の回転を一旦、停止し、この状態で、各ホイール2毎
に、そのアンバランス量に対応する重量のバランスウェ
イトをアンバランス位置に対応する箇所に取付け、これ
により、各ホイール2のアンバランスが修正される。After the amount of unbalance and the position of the unbalance of each wheel 2 are determined in this manner, each wheel 2
Is temporarily stopped, and in this state, for each wheel 2, a balance weight having a weight corresponding to the amount of unbalance is attached to a position corresponding to the unbalance position, whereby the unbalance of each wheel 2 is reduced. Will be modified.
【0045】次いで、かかる修正後に、再び、各ホイー
ル2を回転させつつ、ハンドル3の周方向の加速度を前
記加速度センサ14を介して検出すると共に、各ロアア
ーム9の前後方向の加速度のうち、各ホイール2の回転
周波数の成分を各加速度センサ10及びスペクトルアナ
ライザ12を介して検出する。Then, after such correction, while rotating each wheel 2 again, the acceleration in the circumferential direction of the steering wheel 3 is detected via the acceleration sensor 14, and among the longitudinal accelerations of the lower arms 9, The rotational frequency component of the wheel 2 is detected via each of the acceleration sensors 10 and the spectrum analyzer 12.
【0046】この場合、ハンドル3の周方向の加速度の
波形と、各ロアアーム9の前後方向の加速度のうち、各
ホイール2の回転周波数の成分の波形とは、例えば、そ
れぞれ図4(a),(b)に示すような波形となる。In this case, the waveform of the circumferential acceleration of the steering wheel 3 and the waveform of the rotational frequency component of each wheel 2 in the longitudinal acceleration of each lower arm 9 are, for example, shown in FIG. The waveform is as shown in FIG.
【0047】そして、これらの加速度波形により、各ホ
イール2のアンバランスの修正結果の良否が判定され
る。Then, based on these acceleration waveforms, the quality of the correction result of the imbalance of each wheel 2 is determined.
【0048】すなわち、これらの加速度波形の振幅があ
らかじめ定められた基準値以下であれば、各ホイール2
のアンバランスが正しく修正され、さらにその修正によ
り、ハンドル3のシミーも良好に修正されたものとす
る。That is, if the amplitude of these acceleration waveforms is equal to or less than a predetermined reference value, each wheel 2
Is correctly corrected, and the shimmy of the steering wheel 3 is satisfactorily corrected by the correction.
【0049】逆に、これらの加速度波形の振幅があらか
じめ定められた基準値を越えている時は、各ホイール2
のアンバランスの修正が不完全なものであったか、ある
いは、各ホイール2のアンバランスは修正されたもの
の、ハンドル3のシミーが解消されなかったものとし、
この場合には、例えば、各ホイール2を別のホイールと
交換し、改めて前述のアンバランスの修正作業を行う。Conversely, when the amplitude of these acceleration waveforms exceeds a predetermined reference value, each wheel 2
Was improperly corrected, or the imbalance of each wheel 2 was corrected, but the shimmy of the steering wheel 3 was not resolved.
In this case, for example, each wheel 2 is replaced with another wheel, and the above-mentioned work of correcting imbalance is performed again.
【0050】これにより、各ホイール2のアンバランス
が確実に修正され、ひいては、ハンドル3のシミーも確
実に修正されることとなる。As a result, the imbalance of each wheel 2 is reliably corrected, and the shimmy of the steering wheel 3 is also reliably corrected.
【0051】[0051]
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、自動車の前側の左右の各ホイールを回転させ
ながら、左右の各ロアアームの前後方向の加速度を検出
し、その各ロアアーム毎に検出したそれぞれの加速度か
ら、該ロアアームが連結されているホイールの回転周波
数に相当する周波数成分を抽出し、その抽出した各ロア
アーム毎の加速度の振動波形の振幅及び位相を該ロアア
ームが連結されているホイールのアンバランス量及びア
ンバランス位置に相当する量として各ホイールのアンバ
ランスを修正するので、その作業に際しては、加速度セ
ンサ等を各ロアアームに取付け、該加速度センサから得
られる加速度波形を分析することにより、適切にホイー
ルのアンバランスを修正し、ひいては、ハンドルのシミ
ーを修正することができ、また、その修正のための計測
作業等を短時間で効率よく容易に行うことができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the longitudinal acceleration of each of the left and right lower arms is detected while rotating the left and right wheels on the front side of the automobile, and each of the lower arms is detected. From each of the detected accelerations, a frequency component corresponding to the rotation frequency of the wheel to which the lower arm is connected is extracted, and the amplitude and phase of the extracted vibration waveform of the acceleration of each lower arm are connected to the lower arm. Since the imbalance of each wheel is corrected as an amount corresponding to the unbalance amount and the unbalance position of the wheel, the acceleration sensor and the like are attached to each lower arm during the work, and the acceleration waveform obtained from the acceleration sensor is analyzed. To properly correct the wheel imbalance and thus the steering wheel shimmy It can also be carried out easily and efficiently measuring operations, etc. for the modification in a short time.
【0052】さらに本発明では、上記のようにして自動
車の前側の両ホイールのアンバランスを修正した後、両
ホイールを互いに異なる回転周波数で回転させながら、
自動車のハンドルの周方向の加速度を検出し、その検出
したハンドルの加速度の振幅波形に基づき両ホイールの
アンバランスの修正の良否を判定するので、ハンドルの
シミーの低減の確認を含めてホイールのアンバランスの
修正の良否の判定を確実に行うことができ、ひいては、
ホイールのアンバランスの修正の確実性を確保すること
ができる。Further, according to the present invention, after correcting the imbalance between both wheels on the front side of the vehicle as described above, while rotating both wheels at different rotational frequencies,
The acceleration in the circumferential direction of the steering wheel of the car is detected, and the quality of the correction of the imbalance between the two wheels is judged based on the detected amplitude waveform of the acceleration of the steering wheel. It is possible to reliably determine whether the balance is correct or not.
It is possible to secure certainty of correcting the wheel imbalance.
【図1】本発明の一例を適用してホイールのアンバラン
ス及びハンドルのシミーを修正するための計測システム
の説明的構成図、FIG. 1 is an explanatory configuration diagram of a measurement system for correcting wheel imbalance and steering wheel shimmy by applying an example of the present invention;
【図2】該計測システムによる修正方法を説明するため
の線図、FIG. 2 is a diagram for explaining a correction method by the measurement system;
【図3】該計測システムによる修正方法を説明するため
の線図、FIG. 3 is a diagram for explaining a correction method by the measurement system;
【図4】ホイールのアンバランスの修正後のハンドルの
シミー及びロアアームの加速度を例示的に示す線図。FIG. 4 is a diagram exemplarily showing acceleration of a shimmy of a steering wheel and a lower arm after correction of wheel imbalance;
2L,2R…ホイール、3…ハンドル、9L,9R…ロ
アアーム。2L, 2R: Wheel, 3: Handle, 9L, 9R: Lower arm.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01M 1/16 G01M 1/32──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01M 1/16 G01M 1/32
Claims (1)
ンスを修正する方法であって、前記左右の各ホイールを
回転させる工程と、該回転時に前記左右の各ホイールに
それぞれ連結された左右のロアアームのそれぞれの前後
方向の加速度を検出する工程と、検出した各ロアアーム
の加速度から該ロアアームが連結されているホイールの
回転周波数に相当する周波数成分を抽出し、各ロアアー
ム毎に、該ロアアームが連結されているホイールのアン
バランスに起因する該ロアアームの加速度の振動波形を
得る工程と、各ロアアーム毎の加速度の振動波形の振幅
及び位相を該ロアアームが連結されているホイールのア
ンバランス量及びアンバランス位置に相当する量とし
て、各ロアアーム毎の加速度の振動波形の振幅及び位相
を基に各ロアアームが連結されている各ホイールのアン
バランスを修正する工程と、左右の各ホイールのアンバ
ランスの修正後に、両ホイールを互いに異なる回転周波
数で回転させる工程と、その両ホイールの回転時に前記
自動車のハンドルの周方向の加速度を検出する工程と、
検出したハンドルの加速度の振幅波形に基づき両ホイー
ルのアンバランスの修正の良否を判定する工程とから成
ることを特徴とするホイールのアンバランスの修正方
法。1. A method for modifying unbalance of the left and right wheels of the front of a motor vehicle, comprising the steps of rotating each wheel of the right and left, to the wheel of the right and left at the rotary
A step of detecting each of acceleration in the longitudinal direction of the lower arm of the left and right respectively connected, each detected lower arm
From the acceleration extracts a frequency component corresponding to the rotation frequency of the wheel to which the lower arm is connected, each Roaa
For each arm, and obtaining a vibration waveform of acceleration of the lower arm caused by the unbalance of the wheel to which the lower arm is connected, the amplitude and phase of the vibration waveform of the acceleration of each lower arm is the lower arm are connected Correcting the unbalance of each wheel to which each lower arm is connected based on the amplitude and phase of the vibration waveform of the acceleration of each lower arm as the amount corresponding to the wheel unbalance amount and the unbalance position ; Invar for each wheel
After the lance is corrected, the wheels must be at different rotational frequencies.
Rotating the wheels, and when the wheels rotate,
Detecting a circumferential acceleration of the steering wheel of the vehicle;
Both wheels are based on the amplitude waveform of the detected acceleration of the steering wheel.
Determining whether the correction of the unbalance of the wheel is good or bad .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3269588A JP2839969B2 (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | How to correct wheel imbalance |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP3269588A JP2839969B2 (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | How to correct wheel imbalance |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05107143A JPH05107143A (en) | 1993-04-27 |
JP2839969B2 true JP2839969B2 (en) | 1998-12-24 |
Family
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60225041A (en) * | 1984-04-23 | 1985-11-09 | Nissan Motor Co Ltd | Rotor balance adjusting apparatus |
JPS63266331A (en) * | 1987-04-24 | 1988-11-02 | Honda Motor Co Ltd | Unbalance correcting method for wheel |
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1991
- 1991-10-17 JP JP3269588A patent/JP2839969B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH05107143A (en) | 1993-04-27 |
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