JP3008718B2 - 自動車のホイールアライメント測定方法 - Google Patents

自動車のホイールアライメント測定方法

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JP3008718B2 JP5057586A JP5758693A JP3008718B2 JP 3008718 B2 JP3008718 B2 JP 3008718B2 JP 5057586 A JP5057586 A JP 5057586A JP 5758693 A JP5758693 A JP 5758693A JP 3008718 B2 JP3008718 B2 JP 3008718B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のホイールアラ
イメント調整、特にトー調整に先立って、各車輪のトー
およびキャンバーを測定するホイールアライメント測定
方法に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】自動車の組立ラインにおける
ホイールアライメントの測定および調整作業では、多く
の車種の自動車がそのトーのみの調整が可能となってい
る構造であることから、トーおよびキャンバーを同時に
測定したとしてもその実測値に基づいてトーのみを調整
することが多い(例えば、自動車工学全書第19巻「自
動車の製造法」,昭和55年4月20日,株式会社山海
堂発行,P227〜228,『9.2.8テスタライン』
の項参照)。
【0003】また、一部の車種のようにキャンバーの調
整が可能な構造であっても、トーの調整とキャンバーの
調整とは全く独立しており、トーおよびキャンバーの実
測値がそれぞれの目標値になるように独自に調整作業を
行うだけで、トーおよびキャンバーを相互に補正し合う
ようなホイールアライメントの測定および調整方法が確
立されていない。
【0004】そのため、自動車のトーおよびキャンバー
はその全てが設計値になるように調整するのが理想であ
るにもかかわらず、上記のようにキャンバー調整機構を
もたないほとんどの自動車は、部品誤差や組付誤差の累
積により前輪および後輪のそれぞれについてキャンバー
の左右差が生じていることになる。また、キャンバー調
整機構をもつ一部の自動車においても許容域内での左右
差が生じている。一般に乗用車のキャンバー許容公差は
±45〜±60分程度であり、したがってキャンバーの
左右差は最大100分程度生ずる。
【0005】このような場合には、各車輪のトーの値を
各々のキャンバー量に応じて変化させなければならない
が、現在ではこれが不可能なために車両全体としてのホ
イールアライメントのバランスが必ずしも十分でなく、
タイヤ寿命および操縦安定性の面で希望する性能が得ら
れないことがある。
【0006】すなわち、図5,6は従来のホイールアラ
イメントの測定および調整作業の概略を示したものであ
るが、各測定ユニット1により車両Bの各車輪Wのトー
θおよびキャンバーψを測定した後、トーθは左右差な
くθR=θLになるようにトー調整機構で調整されるが、
キャンバー調整機構をもたない場合にはそのキャンバー
ψの値がψR≠ψLとなって左右差をもったままとなる。
【0007】また、キャンバー調整機構をもつごく一部
の自動車についてもキャンバーψが許容域内でψR≠ψL
となっており、このときのトー調整は各々のキャンバー
ψR,ψLを考慮してθR≠θLとなるように調整するのが
理想であるのに対して、トーθRおよびθLはキャンバー
ψRおよびψLの値と全く無関係にθR=θLに調整されて
しまうことになる。
【0008】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、キャンバーの値を考慮したトー調整を行え
るようにしたホイールアライメント測定方法を提供する
ことを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の自動車のホイー
ルアライメント測定方法は、自動車のトー調整に先立っ
て各車輪のホイールアライメントを測定する方法であっ
て、自動車の各車輪に対応して個別に設けられた測定ユ
ニットにより各車輪のトーおよびキャンバーを測定する
工程と、キャンバー値とトー値との理想的関係を相関関
数として予め記憶させておき、この相関関数を用いて
記キャンバー実測値に対応する最適トー値を算出する工
程と、前記キャンバー実測値と最適トー値とを、それぞ
れキャンバーおよびトーに関する許容限界値と比較・照
合してその合否を判定する工程と、前記キャンバーおよ
びトーに関する合否判定結果に基づいて、各値が許容限
界内におさまっている場合にはトー実測値とともに前記
最適トー値をトー調整目標値として表示装置に可視表示
する工程とを含んでいる。
【0010】
【作用】この方法によると、トー調整のための目標値と
して可視表示される最適トー値には、予めキャンバー実
測値が考慮されていることから、バランスのよいホイー
ルアライメント調整を行うことができるようになる。
【0011】
【実施例】図2は本発明が適用されるシステムの概略を
示す図で、大別して、車両Bの前後の各車輪Wに対応し
て個別に設けられた四つの測定ユニット1A〜1Dと、
トー・キャンバー演算用パーソナルコンピュータ(以
下、トー・キャンバー演算用パソコンという)2と、ト
ー調整目標値指示用パーソナルコンピュータ(以下、ト
ー調整目標値指示用パソコンという)3、および表示装
置としてのトー調整目標値表示モニター4とから構成さ
れる。
【0012】前記測定ユニット1A〜1Dは、例えば三
つ以上の複数のローラ5が設けられたローラ支持体6を
各車輪Wのタイヤ側面に押し付けた上で各車輪Wを図示
外のドライブローラで回転させることにより、そのロー
ラ支持体6の傾きを連続的に多点測定して、最終的には
それらの値の平均値をトーθおよびキャンバーψの実測
値として出力するタイプのものである。もちろん、前記
測定ユニット1A〜1Dとしてレーザ式測距センサ等を
用いた非接触タイプのものを使用することもできる。
【0013】そして、測定対象となる車両Bを所定の測
定位置まで乗り入れた上で、図1に示すように測定開始
ボタンを操作すると(図1のステップS1)、各車輪W
に対応する測定ユニット1A〜1Dがトーθおよびキャ
ンバーψの測定を行い(ステップS2)、それら各車輪
Wごとのトーθおよびキャンバーψの実測値がトー・キ
ャンバー演算用パソコン2に取り込まれる。
【0014】一方、あるキャンバーψの値と、それに対
して理想的とされるトーθの値との間には、図3に示す
ように各車種ごとに相関関係(理論特性値)があり、こ
の関係をトーθとキャンバーψとの相関関数θ=f
(ψ)として各車種ごとに予め前記トー・キャンバー演
算用パソコン2の記憶部に記憶させておく。
【0015】そして、上記のようにトーθおよびキャン
バーψに関する実測値が車種情報とともにトー・キャン
バー演算用パソコン2に入力されると(ステップS2,
S3)、トー・キャンバー演算用パソコン2では各車輪
Wごとのキャンバー実測値を該当する車種の前記相関関
数式θ=f(ψ)にあてはめて、そのキャンバー実測値
に対して理想的とされる最適トー値を各車輪Wごとに算
出する(ステップS4)。
【0016】また、前記トー・キャンバー演算用パソコ
ン2には、図4に示すように、各車種ごとのキャンバー
ψに関する設計上の最大許容値ψmaxと最小許容値
ψmin、トーに関する設計上の最大許容値θmaxと最小許
容値θmin、キャンバー左右差の最大許容値ψD、および
トー左右差の最大許容値θDの値が予め記憶されてい
る。
【0017】そして、上記のように各車輪Wごとのキャ
ンバー実測値に対して理想的とされる最適トー値が算出
されると、前記トー・キャンバー演算用パソコン2で
は、キャンバー実測値、算出された最適トー値、キャン
バー実測値の左右両輪での左右差、およびトー最適値の
左右両輪での左右差がそれぞれ上記の許容限界内におさ
まっているかどうかを比較・照合してその合否判定を行
う(ステップS5)。
【0018】例えば、測定した右前輪W(FRRW)の
キャンバー実測値をψR、左前輪W(FRLW)のキャ
ンバー実測値をψLとし、演算によって求められた右前
輪Wの最適トー値をθR、同じく左前輪Wの最適トー値
をθLとすると、前記トー・キャンバー演算用パソコン
2では、キャンバー実測値ψRおよびψLの値が図4のψ
maxからψminの範囲にあるかどうかを照合し、なおかつ
そのキャンバー実測値ψR,ψLの左右差ψd=ψR−ψL
が最大許容値ψD以下であるかどうかを照合する。さら
に、最適トー値θR=f(ψR)およびθL=f(ψL)の
値がθmaxからθminの範囲にあるかどうかを照合し、な
おかつその最適トー値θRおよびθLの左右差θd=θR
θLが最大許容値θD以下であるかどうかを照合する。
【0019】こうして、各値と許容限界値との照合が行
われると、前記トー・キャンバー演算用パソコン2は、
測定によって得られた各車輪Wごとのトー実測値と、演
算によって求められた各車輪Wごとの最適トー値ととも
に、上記の合否判定結果を図2のトー調整目標値指示用
パソコン3に出力する。
【0020】一方、上記のトー調整目標値指示用パソコ
ン3では、キャンバー実測値と最適トー値、および各値
の合否判定結果のうち不合格項目についてのグラフィッ
ク処理を行い(ステップS6)、その処理結果を図2の
トー調整目標値表示モニター4に出力して可視表示させ
る(ステップS7)。
【0021】すなわち、トー調整目標値指示用パソコン
3では、入力された最適トー値に図4の許容限界値の範
囲内で一定の許容域を設け、これをトー調整目標値とし
てトー実測値とともにグラフィック処理した上でトー調
整目標値表示モニター4に送ると、このトー調整目標値
表示モニター4の画面上には、図2に示すようにある幅
をもった帯状のトー調整目標値マーク7が各車輪Wごと
に可視表示され、同時に指線状のトー実測値マーク8が
各車輪Wごとに可視表示される。
【0022】この場合、上記のキャンバー実測値、最適
トー値、キャンバー左右差およびトー左右差をそれぞれ
許容限界値と比較した結果、一つでも許容域を逸脱する
項目があった場合、すなわち上記の例ではθL,θR,ψ
L,ψR,θd,ψdのうちのいずれかが不合格である場合
には、上記のトー調整目標値およびトー実測値の表示は
行われず、その不合格の項目と内容とを図7に示すよう
にトー調整目標値表示モニター4の画面に可視表示す
る。例えば、ψLがψminを越えている場合には図7の
(A)に示すような表示がなされ、またψRがψmaxを越
えていて、なお且つθRがθmaxを越えている場合には図
7の(B)に示すような表示がなされる。
【0023】そして、作業者は前記トー調整目標値表示
モニター4の画面を見ながら、トー実測値をトー調整目
標値の範囲内に入れるべく調整を行う(ステップS8,
S9)。この時、トーの調整に伴って前記トー調整目標
値表示モニター4の画面上のトー実測値マーク8がリア
ルタイムで動くことから、作業者はそのトー実測値マー
ク8がトー調整目標値マーク7の範囲内に入るように調
整すればよいことになる。
【0024】一方、前記トー調整目標値表示モニター4
の画面上に、許容限界値を逸脱している特定の項目とそ
の内容が表示された場合には、部品交換等の車両の修正
作業が必要であることから作業者によるトーの調整作業
は行われず、作業者は車両修正作業が必要である旨のマ
ーキング処理としてラベル等を車両Bに貼付することに
なる(ステップS8,S10)。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、各車輪の
トーおよびキャンバーを測定し、そのキャンバー実測値
に対して理想的とされる最適トー値を、キャンバー値と
トー値との理想的関係を予め定めた相関関数を用いて
出した上で、その最適トー値をトー調整目標値としてト
ー実測値とともに表示するようにしたことにより、トー
調整に際して、左右差の発生が避けられないキャンバー
に対し、やみくもに左右同じトー値になるように調整し
てかえって車両のバランスをくずしてしまうようなこと
がなくなり、各車輪のキャンバー実測値に対して最適な
トー値を知った上でその値となるようにトーを調整でき
ることから、車両全体のホイールアライメントのバラン
スがよく、タイヤ寿命と操縦安定性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す測定処理手順のフロー
チャート。
【図2】図1の手順を実行するホイールアライメント測
定・調整システムの概略説明図。
【図3】キャンバーの値とそれに対して理想的とされる
トー値との相関関係を示す説明図。
【図4】トー、キャンバーおよびそれらの左右差の各値
と許容限界値との関係を示す説明図。
【図5】従来のホイールアライメント測定・調整システ
ムの平面説明図。
【図6】図5の正面説明図。
【図7】トー調整目標値表示モニターの表示状態の説明
図。
【符号の説明】
1A,1B,1C,1D…測定ユニット 2…トー・キャンバー演算用パーソナルコンピュータ 3…トー調整目標値指示用パーソナルコンピュータ 4…トー調整目標値表示モニター(表示装置) 7…トー調整目標値マーク 8…トー実測値マーク B…車両(自動車) W…車輪
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 17/00 - 17/06 B62D 17/00 G01B 21/22

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動車のトー調整に先立って各車輪のホ
    イールアライメントを測定する方法であって、 自動車の各車輪に対応して個別に設けられた測定ユニッ
    トにより各車輪のトーおよびキャンバーを測定する工程
    と、キャ ンバー値とトー値との理想的関係を相関関数として
    予め記憶させておき、この相関関数を用いて前記キャン
    バー実測値に対応する最適トー値を算出する工程と、 前記キャンバー実測値と最適トー値とを、それぞれキャ
    ンバーおよびトーに関する許容限界値と比較・照合して
    その合否を判定する工程と、 前記キャンバーおよびトーに関する合否判定結果に基づ
    いて、各値が許容限界内におさまっている場合にはトー
    実測値とともに前記最適トー値をトー調整目標値として
    表示装置に可視表示する工程、 とを含むことを特徴とする自動車のホイールアライメン
    ト測定方法。
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