JP4611488B2 - 車輪横振れ量測定方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪の動的な横振れ量の測定精度を高め、精度良くホイールアライメントを測定するのに好適な車輪横振れ量測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両におけるトーイン、キャンバ角等のホイールアライメントは、車両の直進性、操縦性に影響する重要な項目であり、車両の調整並びに検査では精度のよい測定が要求される。
このホイールアライメントの測定に影響を及ぼす因子の一つとして、車輪の車体側への取付状態によって発生する車輪の側方への横振れがある。車輪の横振れがあると、ホイールアライメントの測定値が車輪横振れ量だけずれてしまう。
【0003】
このような横振れの影響を考慮しつつ前述のホイールアライメントを求める技術として、例えば、特公平4−5934号公報「4輪車両用の車輪検査システム」に記載されたものが知られている。
【0004】
上記公報の技術は、同公報の第6図a,第6図cに示される通り、上側支持テーブル41に一対の接触ローラ組立体47L,47R(符号に付ける英文字は、都合により大文字にした。以下同様。)を取付け、接触ローラ組立体47Lに接触ローラ47LF,47LBを回転自在に取付け、接触ローラ組立体47Rに接触ローラ47RF,47RBを回転自在に取付け、接触ローラ47LF,47LBを車輪1の一側面に押付け、接触ローラ47RF,47RBを車輪1の他側面に押付け、上側支持テーブル41の下部に、上側支持テーブル41の回転角度、即ち、車輪1の横振れ量としての横振れ角度を検知する角度センサ56を取付けたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の技術において、例えば、横振れ量を測定中に、車輪1に外力が作用し、この外力によって車輪1が強制的に変位して横振れ量測定値に影響を及ぼすことがある。
【0006】
図14は従来の車輪横振れ量測定中の車輪の変位の影響を説明するグラフであり、縦軸は車輪横振れ量Sv、横軸は時間tを表したものであり、車輪の回転を開始すると、車輪横振れ量Svは時間経過とともに正弦波的に変化する。なお、車輪の回転開始から所定時間は慣らし運転とし、この慣らし運転の後、車輪が1回転する間に横振れ量を測定する測定区間を設けたものを例示する。
【0007】
上記した測定区間内に検査車両の重量変化やハンドル操作などで車軸が変位し、車輪横振れ量Svが、例えばδだけ変化した場合、測定区間内の車輪横振れ量の最大値と最小値との差であるD1を車輪横振れ幅として測定してしまうと、本来求められるべき車輪横振れ幅D2が測定されず、精度のよい車輪横振れ幅を得ることができない。
従って、トーインやキャンバ角等のホイールアライメントを精度良く測定することが難しい。
【0008】
そこで、本発明の目的は、車輪の動的な横振れ量の測定精度を高めることで、精度良くホイールアライメントを測定することができる車輪横振れ量測定方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、回転可能に支持されたローラ上に載置された車輪を回転させ、車輪の左右側方への横振れ量を測定する車輪横振れ量測定方法であって、
前記車輪を回転させた状態で前記横振れ量の測定を実行し、複数の所定測定回転位置に対応する横振れ量を記憶するステップと、前記所定回転位置の第1の回転位置の横振れ量及びこの第1の所定位置から車輪が1回転した時点の横振れ量のそれぞれの差が所定範囲内にあるかどうか判定するステップと、前記差が所定範囲内にあれば、回転中の横振れ量の最大値と最小値との差を車輪横振れ幅として特定するステップと、第1の位置の横振れ量及び第1の位置から1回転した時点の横振れ量との差が所定範囲外であれば、次の所定測定回転位置に対する前記判定ステップ及び特定ステップを順次実行し、前記判定ステップにより所定回転位置における前記判定ステップが所定範囲内に入ったと判定するまで前記所定測定回転位置を順次移動させながら前記ステップを繰り返すことを特徴とする。
【0010】
車輪が1回転した区間の開始点の横振れ量と1回転時点の横振れ量との差が所定範囲内であるかどうか確認する。
これにより、測定中に車輪が変位して横振れ量測定値が変化した場合に、この変化したときの横振れ量測定値を除くことができるため、精度の良い車輪横振れ量及び車輪横振れ幅を得ることができる。
【0011】
請求項2は、回転可能に支持されたローラ上に載置された車輪を回転させ、車輪の左右側方への横振れ量を測定する車輪横振れ量測定方法であって、前記車輪を回転させた状態で前記横振れ量の測定を実行し、複数の測定回転位置での、車輪が1回転した区間の開始点の横振れ量と1回転した時点の横振れ量との差を比較するステップと、前記差が所定範囲内である場合に、測定済みの横振れ量によって、次の測定点の横振れ量を予想し、この予想される測定点の横振れ量と実際に測定した測定点の横振れ量とを比較することにより、車輪が外力によって強制的に変位したかどうかを判断するステップと、前記車輪が変位しなかったと判断した場合は、その1回転中の横振れ量の最大値と最小値との差である車輪横振れ幅と所定判定値とを比較することで車輪横振れ幅の合否判定を行うステップとからなる。
【0012】
初めのステップで、車輪が1回転した区間の開始時点の横振れ量と1回転時点の横振れ量との差が所定範囲内であるかどうか確認し、上記差が所定範囲内にある場合、次のステップで、車輪が外力によって強制的に変位したかどうか判断するために、予想される測定点の横振れ量と実際に測定した測定点の横振れ量とを比較し、車輪が変化しなかったと判断した場合は、更にその次のステップで、1回転中の横振れ量の最大値と最小値との差である車輪横振れ幅と車輪横振れ幅判定値とを比較することで車輪横振れ幅の合否判定を行う。
【0013】
これにより、予想される測定点の横振れ量と実際に測定した測定点の横振れ量とを比較することで、車輪が変位したことをより確実に判断することができ、そのような車輪の変位したときの測定を含まない測定区間で測定することができるため、常に精度の良い車輪横振れ量及び車輪横振れ幅を得ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。なお、図1〜図3では、後述する車輪横振れ量測定方法の第1の実施の形態から第3の実施の形態を実施するための車輪横振れ量測定装置を説明する。
図1は本発明に係る車輪横振れ量測定方法を適用する車輪横振れ量測定装置及びステアリング装置を説明する説明図であり、ステアリング装置10は、ステアリングホイール12と、このステアリングホイール12を回転自在に取付けるステアリングコラム13と、このステアリングコラム13から延出するとともにステアリングホイール12と一体的に回転するコラムシャフト14と、このコラムシャフト14の一端にジョイント15を介して結合するシャフト16と、このシャフト16の他端にジョイント17を介して結合するピニオンギヤ軸18と、このピニオンギヤ軸18に取付けた図示せぬピニオンギヤ及びラックギヤを収納するギヤボックス21とからなる。
【0017】
また、ステアリング装置10は、ギヤボックス21内のラックギヤ両端にボールジョイントによって全方向にスイング自在で且つ回動自在に取付けたタイロッド22,22と、このタイロッド22,22の先端に形成したおねじ22a,22a(片側は省略)にねじ結合するタイロッドエンド23,23と、このタイロッドエンド23,23をロックするロックナット24,24と、タイロッドエンド23,23にボールジョイント23a,23aで結合するナックル25,25と、このナックル25,25に回転自在に図示せぬハブを介して取付けた前輪26(左前輪を26L、右前輪を26Rとする。)とからなる。
【0018】
アライメントテスタとしての車輪横振れ量測定装置30は、前輪26L,26R及び図示せぬ後輪を回転自在に支持する車輪支持装置31,31と、これらの前輪26L,26Rの横振れ量を求め、トーイン、キャンバ角等のホイールアライメントを算出するための信号処理部32とを備える。なお、車輪横振れ量測定装置30の全体構成については後述する。
【0019】
車輪支持装置31は、前輪26を両側から挟み込むローラ機構34,34と、これらのローラ機構34,34を支えるベース部35と、前輪26を強制的に回転させるための駆動用ローラ36,37とからなる。
【0020】
信号処理部32は、前輪26の横振れ量をローラ機構34,34、ベース部35を介して検知する角度センサ41と、駆動用ローラ37の回転数を検知する回転センサ42と、予め車輪横振れ量測定に必要なデータを入力するための入力手段43と、タイマ44と、タイマ44からの時間信号TSに基づいて設定時間間隔で角度センサ41からの横振れ角信号BS、回転センサ42からの回転角度信号RSを取り込んで(即ち、車輪横振れ量を測定して)演算・記憶するとともに、入力手段43からの入力信号JSを受けて演算・記憶する演算・記憶手段45と、この演算・記憶手段45で演算・記憶した演算・記憶信号CMを受けて表示する表示手段46とからなる。
【0021】
図2(a)〜(c)は本発明に係る車輪横振れ量測定方法を適用する車輪横振れ量測定装置の説明図であり、(a)は側面図、(b)は(a)のb矢視図、(c)は(b)のc矢視図である。
(a)において、車輪支持装置31のローラ機構34は、前輪26の側面を押付ける接触ローラ51,51を備え、接触ローラ51,51は、それぞれの回転軸の延長線EL,ELがハの字状に交わるように配置したものである。
【0022】
駆動用ローラ36,37は、図示せぬモータで駆動するとともに、前輪26の下部外周面に接触させることで、前輪26に回転力を与えるものである。なお、駆動用ローラとしてはローラ36だけとし、且つローラ37を駆動力を持たない従動用のローラとしてもよい。
【0023】
(b)において、ローラ機構34は、ベース部35に前輪26の回転軸の延びる方向(矢印方向)へ移動自在に取付けたものであり、横振れ量を測定しない場合は、ローラ機構34,34を移動させて前輪26から接触ローラ51,51を離しておく。
【0024】
(c)において、前輪26に横振れが発生する、即ち、前輪26の中心線である基準線SLに対して右・左(角度が+θ又は−θ)に振れると、車輪支持装置31全体が前輪26の横振れに伴って右・左に振れ、ベース部35の下部に取付けた角度センサ41が車輪支持装置31の横振れ角を検知する。従って、前輪26の横振れ量である横振れ角を車輪支持装置31を介して角度センサ41で検知することができる。
【0025】
図3は本発明に係る車輪横振れ量測定方法を適用する車輪横振れ量測定装置の平面図であり、車輪横振れ量測定装置30は、車両載置テーブル53と、この車両載置テーブル53に図の上下左右移動自在に配置した前輪用のスライドテーブル54FL,54FR及び後輪用のスライドテーブル54RL,54RRと、各スライドテーブル54FL,54FR,54RL,54RRに取付けた車輪支持装置31・・・(・・・は複数個を示す。以下同様。)及びこれらの車輪支持装置31上に車両の前輪26L,26R及び後輪28L,28R(28Lは左後輪、28Rは右後輪)を導く車輪ガイド55と、前輪用のスライドテーブル54FL,54FRをそれぞれ車輪横振れ量測定装置30の中心線CLから同一距離移動させるためのリンク機構56及び後輪用のスライドテーブル54RL,54RRをそれぞれ中心線CLから同一距離移動させるためのリンク機構57とからなる。
【0026】
後輪用の車輪支持装置31,31についても、それぞれ図1で説明した角度センサ41及び回転センサ42を取付けたものであり、また、信号処理部32は、後輪の横振れ量測定時の信号処理をも行う。
【0027】
以上に述べた車輪横振れ量測定装置30による車輪横振れ量測定方法を次に説明する。
図4は本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第1の実施の形態)を説明するグラフ(第1作用図)である。グラフの縦軸は車輪横振れ量Sv(車輪横振れ角度を表すものであり、例えば、正側が図2(c)に示した+θ側、負側が図2cに示した−θ側への車輪横振れを示す。)、横軸は時間tを表す。図中の曲線は車輪横振れ量の連続データであり、この曲線上の点は実際の測定点である。なお、以下の図4及び図5では、前輪、後輪を限定せず、1つの車輪について説明する。また、図4〜図6では、後述するトー角は考慮せず、車輪横振れ量についてのみ説明する。
【0028】
まず、図3に示した車両載置テーブル上53上に車両を搬入し、車両の位置決めを行って、車輪を車輪支持装置31のローラ機構34,34で挟み、車輪を車輪支持装置31にセットする。
駆動用ローラ36,37を回転させ、車輪を所定回転数で駆動する。
車両の回転開始と同時に角度センサ41により車輪横振れ量(車輪横振れ角)の測定を開始する。
【0029】
図4において、時間ゼロ、車輪横振れ量ゼロ(b0)の測定点を測定点m1とし、この測定点m1から時間dt後に測定点m2で測定し、更にこの測定点m2から時間dt後に測定点m3で測定するというように、以後時間dt毎に車輪横振れ量Svを測定する。この設定時間間隔dtは入力手段43で入力するものである。
【0030】
そして、例えば、測定点m(n−1)での測定の後の時刻taに、車輪が外力によって変位し、以降、車輪横振れ量Svが負側にδだけ変化したとする。
これにより、測定点m(n−1)後の測定点は、想像線で示す曲線上の測定点kではなく、δだけ負側に移動した実線で示す曲線上の測定点mnになる。
【0031】
そして更に、測定点m1から車輪が1回転した時点の測定点p1で車輪横振れ量b1を測定したときに、測定点m1での車輪横振れ量ゼロ(b0)と測定点p1での車輪横振れ量b1とを比較する。即ち、区間1における始点の車輪横振れ量ゼロ(b0)と終点の車輪横振れ量b1の差を算出する。
【0032】
始点と終点との車輪横振れ量の差であるb1が設定した横振れ量一致判定範囲内であれば、始点の車輪横振れ量ゼロ(b0)と終点の車輪横振れ量b1とが一致したと判断して測定を終了し、差b1が横振れ量一致判定範囲外であれば、測定を続ける。
【0033】
ここで、横振れ量一致判定値をVstとし、横振れ量一致判定範囲を−Vst〜+Vstとする。ここでは、差b1が横振れ量一致判定範囲−Vst〜Vst外、即ち|b1|>Vstであるとして測定を続ける。
【0034】
次に、測定点p2で測定した時点で、車輪が1回転した区間2における測定点m2での車輪横振れ量b2と測定点p2での車輪横振れ量b3との差(b3−b2)が横振れ量一致判定範囲−Vst〜+Vst内かどうか判断する。
この区間2では、測定点m2が車輪変位前の曲線上、測定点p2が車輪変位後の曲線上にあるため、|b3−b2|>Vstとなり、更に測定を続ける。
区間3においても、|b5−b4|>Vstとなり、測定を続ける。
【0035】
更に、測定を続け、車輪が変位した直後の、始点が測定点mnで終点が測定点pnである区間nになると、両測定点mn,pnとも車輪が変位後の曲線上の点であり、測定点mnの車輪横振れ量b6と測定点pnの車輪横振れ量b6とから−Vst≦(b6−b6)≦Vst、即ち|b6−b6|≦Vst(0≦Vstとなる。)となるため、測定は終了する。
【0036】
従って、区間n内の車輪横振れ量最大値b5と車輪横振れ量最小値b7との差Vwが求める車輪横振れ幅になる。
もし、始点の車輪横振れ量Svと終点の車輪横振れ量Svとの差が横振れ量一致判定範囲−Vst〜+Vst内に入らない場合、入力手段43(図1参照)で入力した設定測定時間Mt(後述する。)を越えたときに測定を終了する。
【0037】
図5は本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第1の実施の形態)を説明するグラフ(第2作用図)であり、縦軸、横軸及び測定点については、図4と同様である。また、グラフ中の曲線は車輪横振れ量の連続データである。
車輪横振れ量Svを測定中に、例えば、測定点m2での測定の後の時刻t1に、車輪が外力によって変位し、以降、車輪横振れ量Svが負側にδだけ変化したとする。
これにより、測定点m2後の測定点は、δだけ負側に変化した実線で示す曲線上の測定点r3になる。
【0038】
これ以後、そのδだけ負側に変化した実線で示す曲線上で測定を続けるが、例えば、測定点r(n−1)で測定した後の時刻t2に、変位していた車輪が元の位置に戻ったとすると、測定点r(n−1)後の測定点は、δだけ正側に変化した実線で示す元の曲線上の測定点rnになる。
【0039】
測定点m1から測定点m(n+α)までの車輪が1回転した区間1では、測定点m1の車輪横振れ量ゼロ(b0)と測定点m(n+α)の車輪横振れ量ゼロ(b0)とから、それらの車輪横振れ量の差はゼロになり、図4で説明したように横振れ量一致判定範囲−Vst〜+Vst内に入る。
【0040】
従って、図4で説明した処理だけでは、区間1における車輪横振れ量最大値b8と車輪横振れ量最小値b9との差Vaが車輪横振れ幅ということになり、正しい車輪横振れ幅Vw(車輪横振れ量最大値b10と車輪横振れ量最小値b9との差)を測定することができない。
【0041】
そこで、以下の図6で説明する処理を演算・記憶手段45(図1参照)で行い、車輪横振れ量Svを測定中に、何らかの原因で、車輪が変位し、そして車輪が1回転する間に再び元の位置に戻った場合に、車輪横振れ量Svの測定を続け、区間nで正しい車輪横振れ幅Vwを測定する。なお、図6では各車輪26L,26R,28L,28Rについて説明する。
【0042】
図6は本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第1の実施の形態)を説明するグラフ(第3作用図)である。縦軸は車両の複数車輪(左前輪、右前輪、左後輪、右後輪)のそれぞれの車輪横振れ量Sv、横軸は時間tを表す。
ここで、左前輪は時刻t1で車輪横振れ量Svが負側へδ1だけ変化し、時間t2で車輪横振れ量Svが正側へδ1だけ変化して元の曲線上に復帰するとする。
右前輪は時刻t3で車輪横振れ量Svが負側へδ2だけ変化し、時間t4で車輪横振れ量Svが正側へδ2だけ変化して元の曲線上に復帰するとする。
【0043】
左後輪は時刻t5で車輪横振れ量Svが正側へδ3だけ変化し、時間t6で車輪横振れ量Svが負側へδ3だけ変化して元の曲線上に復帰するとする。
右後輪は時刻t7で車輪横振れ量Svが正側へδ4だけ変化し、時間t8で車輪横振れ量Svが負側へδ4だけ変化して元の曲線上に復帰するとする。
【0044】
左前輪において、車輪が1回転した区間1における始点である測定点m1の車輪横振れ量ゼロ(b0)と終点である測定点m(n+α)の車輪横振れ量ゼロ(b0)との差が横振れ量一致判定範囲−Vst〜+Vst内にあるため、次に以下の処理を行う。
測定点m1,m2で測定したときに、演算・記憶手段45(図1参照)は、これらの測定点m1,m2のそれぞれの時間と車輪横振れ量とを記憶し、これらのデータから次の測定点になると予想される測定点m3を算出する。
【0045】
そして、この測定点m3の車輪横振れ量b11と実際に測定する測定点r3の車輪横振れ量b12との差(b12−b11)が車輪変位判定範囲−Cst〜+Cst内かどうか、即ち、車輪が変位しなかったかどうか判断する。ここで、Cstは車輪変位判定値である。
【0046】
差(b12−b11)が車輪変位判定範囲−Cst〜+Cst外であれば、車輪が変位したと判断し、測定点r3を始点とする測定区間での測定を行う。
以後、同様にして、測定済みの測定点の時間と横振れ量とのデータから次の測定点の横振れ量を予想し、この横振れ量と実際に測定した測定点の横振れ量との差が車輪変位判定範囲−Cst〜+Cst内かどうかを各測定点の測定毎に判断する。
【0047】
また、演算・記憶手段45は、測定点r(n−1)で測定した後に、記憶しておいた測定点r3から測定点r(n−1)までの各測定点のそれぞれの時刻t及び車輪横振れ量Svのデータから次の測定点になると予想される測定点rnを算出する。
【0048】
そして、この測定点rnの車輪横振れ量b13と実際に測定した測定点mnの車輪横振れ量b14との差(b14−b13)が車輪変位判定範囲−Cst〜Cst内かどうか、即ち車輪が変位したかどうか判断する。
差(b14−b13)が車輪変位判定範囲−Cst〜+Cst外であれば、車輪が変位したと判断し、測定点mnを始点とする測定区間での測定を行う。
【0049】
この測定点mnから、測定点m(n+β)までの区間nにおいて、再び車輪の変位が検知されなければ、車輪横振れ量の測定を終了する。
この区間nの車輪横振れ量最大値b11と車輪横振れ量最小値b15との差が左前輪の車輪横振れ幅Vw1である。
【0050】
右前輪についても、車輪横振れ量測定方法は、左前輪と同様である。
即ち、区間1の測定点u1と測定点u(n+α)とで車輪横振れ量の差が−Vst〜Vst内にあるため、演算・記憶手段45は、測定点u1,u2から測定点u3を予想する。
【0051】
そして、この測定点u3と実際の測定点v3とで車輪横振れ量の差(b17−b16)が−Cst〜+Cst外であれば、測定点v3を始点とする測定区間での測定を行う。
【0052】
また、演算・記憶手段45は、測定点v3から測定点v(n−1)までの各測定点のデータから測定点vnを予想する。
そして、この測定点vnと実際の測定点unとで車輪横振れ量の差(b19−b18)が−Cst〜+Cst外であれば、区間nで測定を行う。
【0053】
区間nにおいて再び車輪の変位が検知されなければ、車輪横振れ量の測定を終了し、区間nの車輪横振れ量最大値b16と車輪横振れ量最小値b20との差から右前輪の車輪横振れ幅Vw2を得る。
【0054】
左後輪についても、車輪横振れ量測定方法は、左・右前輪と同様である。
即ち、区間1の測定点w1と測定点w(n+α)とで車輪横振れ量の差が−Vst〜Vst内にあるため、演算・記憶手段45は、測定点w1,w2から測定点w3を予想する。
【0055】
そして、この測定点w3と実際の測定点x3とで車輪横振れ量の差(b22−b21)が−Cst〜+Cst外であれば、測定点x3を始点とする測定区間での測定を行う。
【0056】
また、演算・記憶手段45は、測定点x3から測定点x(n−1)までの各測定点のデータから測定点xnを予想する。
そして、この測定点xnと実際の測定点wnとで車輪横振れ量の差(b24−b23)が−Cst〜+Cst外であれば、区間nで測定を行う。
【0057】
区間nにおいて再び車輪の変位が検知されなければ、車輪横振れ量の測定を終了し、区間nの車輪横振れ量最大値b21と車輪横振れ量最小値b25との差から左後輪の車輪横振れ幅Vw3を得る。
【0058】
右後輪についても、車輪横振れ量測定方法は、左・右前輪及び左後輪と同様である。
即ち、区間1の測定点y1と測定点y(n+α)とで車輪横振れ量の差が−Vst〜+Vst内にあるため、演算・記憶手段45は、測定点y1,y2から測定点y3を予想する。
【0059】
そして、この測定点y3と実際の測定点z3とで車輪横振れ量の差(b27−b26)が−Cst〜+Cst外であれば、測定点z3を始点とする測定区間での測定を行う。
【0060】
また、演算・記憶手段45は、測定点z3から測定点z(n−1)までの各測定点のデータから測定点znを予想する。
そして、この測定点znと実際の測定点ynとで車輪横振れ量の差(b29−b28)が−Cst〜+Cst外であれば、区間nで測定を行う。
【0061】
区間nにおいて再び車輪の変位が検知されなければ、車輪横振れ量の測定を終了し、区間nの車輪横振れ量最大値b26と車輪横振れ量最小値b30との差から右後輪の車輪横振れ幅Vw4を得る。
【0062】
次に、車輪横振れ幅Vw1〜Vw4がそれぞれ車輪横振れ幅判定値Vwst以下かどうかを判断する、即ち、各車輪横振れ幅Vw1〜Vw4の合否判定を行う。
【0063】
車輪横振れ幅Vw1〜Vw4がそれぞれ車輪横振れ幅判定値Vwst以下であれば合格とし、車輪横振れ幅Vw1〜Vw4のうち車輪横振れ幅判定値Vwstを越えているものがあれば、その車輪横振れ幅の修正が必要になるため、車両を車両載置テーブル53から搬出する。
【0064】
図7(a),(b)は本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第1の実施の形態)を説明する説明図(第4作用図)であり、ホイールアライメントのうちのトーインを求める方法を示す。
(a)は、車輪横振れ量とトーインとの関係を示すグラフであり、縦軸は車輪横振れ量Sv、横軸は時間tを表す。
図4〜図6で求めた車輪横振れ幅の合否判定を行った後に、車輪横振れ幅Vwの平均値Av(車輪横振れ幅Vwの最大値と最小値との平均値、又は車輪1回転区間内における各測定点での車輪横振れ量Svの測定値を平均した平均値)を算出すると、この平均値Avが求めるトー角Tである。
【0065】
(b)は左右の車輪の平面図に相当する模式図であり、(a)で求めたトー角Tより、平面視で、左右の車輪26L,26Rをトー角Tだけ傾けた時に、各車輪26L,26Rの中心線LC,RCと外周面との交点を点L1,L2,R1,R2とし、点L1と点R1との距離をa、点L2と点R2との距離をbとすると、トーインはb−aで求まる。
【0066】
以上の図4で説明したように、本発明は、トーイン、キャンバ角等のホイールアライメントを測定するためのアライメントテスタ30(図3参照)で、車輪26L,26R,28L,28R(図3参照)が回転するときの側方への横振れ量を測定するアライメントテスタ30による車輪横振れ量測定方法であって、車輪26L,26R,28L,28Rの回転開始とともに横振れ量の測定を開始し、車輪26L,26R,28L,28Rが1回転した時点の横振れ量(即ち、測定区間の終点の横振れ量)beと測定開始時点の横振れ量(即ち、測定区間の始点の横振れ量)bsとの差が所定範囲内としての横振れ量一致判定範囲−Vst〜+Vst内であれば、その1回転中の車輪横振れ量Svの最大値と最小値との差を車輪横振れ幅Vwとして測定を終了し、1回転した時点の横振れ量beと測定開始時点の横振れ量bsとの差(be−bs)が所定範囲外としての横振れ量一致判定範囲−Vst〜+Vst外であれば、その差が所定範囲内(横振れ量一致判定範囲−Vst〜+Vst内)に入るか、又は設定測定時間を越えるまで測定を続けることを特徴とする。
【0067】
車輪26L,26R,28L,28Rが1回転した時点の横振れ量beと測定開始時点の横振れ量bsとの差(be−bs)が所定範囲内(横振れ量一致判定範囲−Vst〜+Vst内)であるかどうか、即ち|be−bs|≦Vstかどうか確認することで、例えば、車輪26L,26R,28L,28Rが変位して横振れ量測定値がδだけ変化した場合に、この変化したときの横振れ量測定値を除くことができるため、精度の良い車輪横振れ量を得ることができる。
【0068】
また、図6で説明したように、本発明は、車輪26L,26R,28L,28Rの回転開始とともに横振れ量の測定を開始し、測定済みの横振れ量によって、次の測定点の横振れ量を予想し、この予想される測定点の横振れ量bpと実際に測定した測定点の横振れ量brとを比較することにより、これらの差(br−bp)が車輪変位判定範囲−Cst〜+Cst内に入っているかどうかで車輪26L,26R,28L,28Rが外力によって強制的に変位したかどうかを判断し、車輪26L,26R,28L,28Rが変位しなかったと判断した場合は、更に1回転中の横振れ量の最大値と最小値との差である車輪横振れ幅Vwと車輪横振れ幅判定値Vwstとを比較することにより、車輪横振れ幅Vwが車輪横振れ幅判定値Vwst以下かどうかで車輪横振れ幅Vwの合否判定を行い、車輪が変位したと判断した場合は、再度横振れ量の測定を行うことを特徴とする。
【0069】
これにより、予想される測定点の横振れ量bpと実際に測定した測定点の横振れ量brとを比較することで、車輪26L,26R,28L,28Rが変位したことをより確実に判断することができ、そのような車輪26L,26R,28L,28Rの変位したときの測定を含まない測定区間で測定することができるため、常に精度の良い横振れ量を得ることができる。
従って、ホイールアライメントを精度良く測定することができ、ホイールアライメント調整の精度を高めることができる。
これに伴い、車両の直進性や操縦性を向上させることができる。
【0070】
以上の図4〜図7で説明した車輪横振れ量測定方法を次の図8及び図9で再度説明する。
図8は本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第1の実施の形態)を説明するフロー(第5作用図)である。説明の都合上、フローを図8と図9とに分けた。なお、ST××はステップ番号を示す。
ST01……車両載置テーブル上に車両を搬入し、位置決めして各車輪を各車輪支持装置にセットする。
【0071】
ST02……車輪横振れ量の測定を開始する。この時、タイマはオンになる。
ST03……タイマオンからの経過時間tが設定測定時間Mt以下かどうか、即ち、t≦Mtかどうか判断する。
t≦Mtでない(NO)場合は、ST04に進む。
t≦Mtである(YES)場合は、ST05に進む。
ST04……車輪横振れ量の測定を終了する。
ST05……車輪が1回転したときの測定区間において、始点と終点との車輪横振れ量に再現性があるかどうか判断するために、測定区間の始点の車輪横振れ量bsと終点の車輪横振れ量beとの差(be−bs)が横振れ量一致判定範囲−Vst〜+Vst内かどうか、即ち、|be−bs|≦Vstかどうか判断する。
|be−bs|≦Vstでない(NO)場合は、ST02に戻る。
|be−bs|≦Vstである(YES)場合は、ST06に進む。
【0072】
ST06……測定中に車輪が変位しなかったかどうか判断するために、実際の測定点の車輪横振れ量brと予想される測定点の車輪横振れ量bpとの差(br−bp)が車輪変位判定範囲−Cst〜+Cst内かどうか、即ち、|br−bp|≦Cstかどうか判断する。
|br−bp|≦Cstでない(NO)場合は、ST02に戻る。
|br−bp|≦Cstである(YES)場合、ST07に進む。
【0073】
ST07……車輪が1回転した時点の1回転中の横振れ量の最大値と最小値との差を車輪横振れ幅Vwとして特定する。
ST08……特定された車輪横振れ幅Vwは車輪横振れ幅判定値Vwst以下か(合格か)どうか、即ちVw≦Vwstかどうか判断する。
Vw≦Vwstでない(NO)場合は、ST09に進む。
Vw≦Vwstである(YES)場合は、図9に示すST11に進む。
ST09……車両載置テーブル上から車両を搬出する。
ST10……車輪横振れ量を修正する。この後、ST01に戻る。
【0074】
図9は本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第1の実施の形態)を説明するフロー(第6作用図)であり、ST××はステップ番号を示す。
ST11……トーインを演算する。
ST12……トーインの演算結果を表示手段に表示する。
【0075】
ST13……トーイン(b−a)はトーイン判定値Tost以下かどうか、即ち(b−a)≦Tostかどうか判断する。
(b−a)≦Tostでない(NO)場合は、ST14に進む。
(b−a)≦Tostである(YES)場合は、トーイン、即ちホイールアライメントの検査を終了する。
ST14……タイロッドの長さを調整し、トー角を調整する。この後、ST11に戻る。
【0076】
次に、4輪車において、4つの車輪のうちのどれかが、車輪横振れ量を測定中に変位したかどうか、即ち、車輪横振れ量の測定データに異常がないかどうかを確認する方法を図10及び図11で述べる。
【0077】
図10は本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第2の実施の形態)の説明図である。
各車輪(左前輪26L、右前輪26R、左後輪28L、右後輪28R)の車輪横振れ幅をVw1,Vw2,Vw3,Vw4とすると、左・右前輪26L,26Rの車輪横振れ幅Vw1,Vw2の平均値FAvはFAv=(Vw1+Vw2)/2となる。
また、左・右後輪28L,28Rの車輪横振れ幅Vw3,Vw4の平均値RAvはRAv=(Vw3+Vw4)/2となる。
【0078】
以上より、上記前輪26L,26Rの平均値FAvと後輪28L,28Rの平均値RAvとの差の絶対値が所定判定値(即ち、異常判定値)よりも小さいか又は等しいかどうか、即ち、|FAv−RAv|≦所定判定値かどうかを判断する。
もし、車輪横振れ幅Vw1,Vw2,Vw3,Vw4のうちのどれかが異常に大きい場合には、平均値FAv又は平均値RAvは大きくなり、|FAv−RAv|は大きくなって、|FAv−RAv|が所定判定値を越えることになる。この場合には、前輪又は後輪で異常な車輪振れ幅が測定されたと判断する。
【0079】
図11は本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第3の実施の形態)の説明図である。
各車輪(左前輪26L、右前輪26R、左後輪28L、右後輪28R)の測定済の車輪横振れ幅Vw1,Vw2,Vw3,Vw4において、例えば、右前輪の車輪横振れ幅Vw2が他よりも突出して大きい場合、この車輪横振れ幅Vw2が異常値かどうかを判断するために、統計解析の一手法として、例えば、車輪横振れ幅Vw2が正規分布の範囲を越えているかどうかを見る異常値の検定などがある。
【0080】
図12は本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第2の実施の形態)を説明するフローであり、ST××はステップ番号を示す。
ST01……車両載置テーブル上に車両を搬入し、位置決めして各車輪を各車輪支持装置にセットする。
ST02……車輪横振れ量の測定を開始する。
ST03……車輪が1回転したときの測定区間において、始点と終点との車輪横振れ量に再現性があるかどうか判断するために、測定区間の始点の車輪横振れ量bsと終点の車輪横振れ量beとの差(be−bs)が横振れ量一致判定範囲−Vst〜+Vst内かどうか、即ち、|be−bs|≦Vstかどうか判断する。
|be−bs|≦Vstでない(NO)場合は、ST02に戻る。
|be−bs|≦Vstである(YES)場合は、ST04に進む。
【0081】
ST04……車輪が1回転した時点の1回転中の横振れ量の最大値と最小値との差を車輪横振れ幅Vwとして特定する。
ST05……前輪26L,26Rの車輪横振れ幅の平均値FAvと後輪28L,28Rの車輪横振れ幅の平均値RAvとの差の絶対値が異常判定値(所定判定値)Astよりも小さいか又は等しいかどうか、即ち、|FAv−RAv|≦Astかどうかを判断する。
|FAv−RAv|≦Astでない(NO)場合は、ST02に戻る。
|FAv−RAv|≦Astである(YES)場合は、ST06に進む。
【0082】
ST06……測定された車輪横振れ幅Vwは車輪横振れ幅判定値Vwst以下か(合格か)どうか、即ちVw≦Vwstかどうか判断する。
Vw≦Vwstでない(NO)場合は、ST07に進む。
Vw≦Vwstである(YES)場合は、ST09に進む。
ST07……車両載置テーブル上から車両を搬出する。
ST08……車輪横振れ量を修正する。この後、ST01に戻る。
【0083】
ST09……トーインを演算する。
ST10……トーインの演算結果を表示手段に表示する。
ST11……トーイン(b−a)はトーイン判定値Tost以下かどうか、即ち(b−a)≦Tostかどうか判断する。
(b−a)≦Tostでない(NO)場合は、ST12に進む。
(b−a)≦Tostである(YES)場合は、トーイン、即ちホイールアライメントの検査を終了する。
ST12……タイロッドの長さを調整し、トー角を調整する。この後、ST02に戻る。
【0084】
図13は本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第3の実施の形態)を説明するフローであり、ST××はステップ番号を示す。
ST01……車両載置テーブル上に車両を搬入し、位置決めして各車輪を各車輪支持装置にセットする。
ST02……車輪横振れ量の測定を開始する。
【0085】
ST03……車輪が1回転したときの測定区間において、始点と終点との車輪横振れ量に再現性があるかどうか判断するために、測定区間の始点の車輪横振れ量bsと終点の車輪横振れ量beとの差(be−bs)が横振れ量一致判定範囲−Vst〜+Vst内かどうか、即ち、|be−bs|≦Vstかどうか判断する。
|be−bs|≦Vstでない(NO)場合は、ST02に戻る。
|be−bs|≦Vstである(YES)場合は、ST04に進む。
【0086】
ST04……車輪が1回転した時点の1回転中の横振れ量の最大値と最小値との差を車輪横振れ幅Vwとして特定する。
ST05……測定された全車輪(左・右前輪、左・右後輪)の車輪横振れ幅Vwは異常値ではないかどうかを統計解析手法により判断する。
Vwは異常値である(NO)場合は、ST06に進む。
Vwは異常値でない(YES)場合は、ST08に進む。
ST06……車両載置テーブル上から車両を搬出する。
ST07……車輪横振れ量を修正する。この後、ST01に戻る。
【0087】
ST08……トーインを演算する。
ST09……トーインの演算結果を表示手段に表示する。
ST10……トーイン(b−a)はトーイン判定値Tost以下かどうか、即ち(b−a)≦Tostかどうか判断する。
(b−a)≦Tostでない(NO)場合は、ST11に進む。
(b−a)≦Tostである(YES)場合は、トーイン、即ちホイールアライメントの検査を終了する。
ST11……タイロッドの長さを調整し、トー角を調整する。この後、ST02に戻る。
【0088】
尚、本発明の車輪横振れ量測定方法では、車輪横振れ量を検出するために、ローラ機構34を車輪へ接触させる接触式としたが、これに限らず、各種非接触式変位センサ等を用いた非接触式としてもよい。
また、本発明の車輪横振れ量測定方法は、車輪が4輪に限らず、1輪〜3輪、5輪、6輪やこれ以上の多数輪の車両に適用してもよい。
また、本実施の形態では、ホイールアライメントのうち、トーインのみを求めたが、これに限らず、キャンバ角を求めてもよい。
【0089】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1の車輪横振れ量測定方法は、回転可能に支持されたローラ上に載置された車輪を回転させ、車輪の左右側方への横振れ量を測定する車輪横振れ量測定方法であって、前記車輪を回転させた状態で前記横振れ量の測定を実行し、複数の所定測定回転位置に対応する横振れ量を記憶するステップと、前記所定回転位置の第1の回転位置の横振れ量及びこの第1の所定位置から車輪が1回転した時点の横振れ量のそれぞれの差が所定範囲内にあるかどうか判定するステップと、前記差が所定範囲内にあれば、回転中の横振れ量の最大値と最小値との差を車輪横振れ幅として特定するステップと、第1の位置の横振れ量及び第1の位置から1回転した時点の横振れ量との差が所定範囲外であれば、次の所定測定回転位置に対する前記判定ステップ及び特定ステップを順次実行し、前記判定ステップにより所定回転位置における前記判定ステップが所定範囲内に入ったと判定するまで前記所定測定回転位置を順次移動させながら前記ステップを繰り返すので、測定中に車輪が変位して横振れ量測定値が変化した場合に、この変化したときの横振れ量測定値を除くことができるため、精度の良い車輪横振れ量及び車輪横振れ幅を得ることができる。
【0090】
請求項2の車輪横振れ量測定方法は、回転可能に支持されたローラ上に載置された車輪を回転させ、車輪の左右側方への横振れ量を測定する車輪横振れ量測定方法であって、前記車輪を回転させた状態で前記横振れ量の測定を実行し、複数の測定回転位置での、車輪が1回転した区間の開始点の横振れ量と1回転した時点の横振れ量との差を比較するステップと、前記差が所定範囲内である場合に、測定済みの横振れ量によって、次の測定点の横振れ量を予想し、この予想される測定点の横振れ量と実際に測定した測定点の横振れ量とを比較することにより、車輪が外力によって強制的に変位したかどうかを判断するステップと、前記車輪が変位しなかったと判断した場合は、その1回転中の横振れ量の最大値と最小値との差である車輪横振れ幅と所定判定値とを比較することで車輪横振れ幅の合否判定を行うステップとからなるので、予想される測定点の横振れ量と実際に測定した測定点の横振れ量とを比較することで、1回転している間に車輪が変位したことをより確実に判断することができ、更に精度の良い車輪横振れ量及び車輪横振れ幅を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車輪横振れ量測定方法を適用する車輪横振れ量測定装置及びステアリング装置を説明する説明図
【図2】本発明に係る車輪横振れ量測定方法を適用する車輪横振れ量測定装置の説明図
【図3】本発明に係る車輪横振れ量測定方法を適用する車輪横振れ量測定装置の平面図
【図4】本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第1の実施の形態)を説明するグラフ(第1作用図)
【図5】本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第1の実施の形態)を説明するグラフ(第2作用図)
【図6】本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第1の実施の形態)を説明するグラフ(第3作用図)
【図7】本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第1の実施の形態)を説明する説明図(第4作用図)
【図8】本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第1の実施の形態)を説明するフロー(第5作用図)
【図9】本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第1の実施の形態)を説明するフロー(第6作用図)
【図10】本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第2の実施の形態)の説明図
【図11】本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第3の実施の形態)の説明図
【図12】本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第2の実施の形態)を説明するフロー
【図13】本発明に係る車輪横振れ量測定方法(第3の実施の形態)を説明するフロー
【図14】従来の車輪横振れ量測定中の車輪の変位の影響を説明するグラフ
【符号の説明】
26L,26R,28L,28R…車輪(左前輪、右前輪、左後輪、右後輪)、30…車輪横振れ量測定装置(アライメントテスタ)、Ast……異常判定値(所定判定値)、be…測定区間の終点の車輪横振れ量、bp…予想される測定点の車輪横振れ量、br…実際の測定点の車輪横振れ量、bs…測定区間の始点の車輪横振れ量、FAv……前輪横振れ幅平均値、RAv……後輪横振れ幅平均値、Vst…横振れ量一致判定値、Vw,Vw1〜Vw4…車輪横振れ幅、Vwst…車輪横振れ幅判定値。
Claims (2)
- 回転可能に支持されたローラ上に載置された車輪を回転させ、車輪の左右側方への横振れ量を測定する車輪横振れ量測定方法であって、
前記車輪を回転させた状態で前記横振れ量の測定を実行し、複数の所定測定回転位置に対応する横振れ量を記憶するステップと、前記所定回転位置の第1の回転位置の横振れ量及びこの第1の所定位置から車輪が1回転した時点の横振れ量のそれぞれの差が所定範囲内にあるかどうか判定するステップと、前記差が所定範囲内にあれば、回転中の横振れ量の最大値と最小値との差を車輪横振れ幅として特定するステップと、第1の位置の横振れ量及び第1の位置から1回転した時点の横振れ量との差が所定範囲外であれば、次の所定測定回転位置に対する前記判定ステップ及び特定ステップを順次実行し、前記判定ステップにより所定回転位置における前記判定ステップが所定範囲内に入ったと判定するまで前記所定測定回転位置を順次移動させながら前記ステップを繰り返すことを特徴とする車輪横振れ量測定方法。 - 回転可能に支持されたローラ上に載置された車輪を回転させ、車輪の左右側方への横振れ量を測定する車輪横振れ量測定方法であって、
前記車輪を回転させた状態で前記横振れ量の測定を実行し、複数の測定回転位置での、車輪が1回転した区間の開始点の横振れ量と1回転した時点の横振れ量との差を比較するステップと、前記差が所定範囲内である場合に、測定済みの横振れ量によって、次の測定点の横振れ量を予想し、この予想される測定点の横振れ量と実際に測定した測定点の横振れ量とを比較することにより、車輪が外力によって強制的に変位したかどうかを判断するステップと、前記車輪が変位しなかったと判断した場合は、その1回転中の横振れ量の最大値と最小値との差である車輪横振れ幅と所定判定値とを比較することで車輪横振れ幅の合否判定を行うステップとからなる車輪横振れ量測定方法。
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