KR20190026855A - 비-관절형 축의 차륜의 차량 기하구조의 파라미터를 결정하는 방법, 방법의 사용, 차량을 위한 시험 스탠드 그리고 측정 유닛 - Google Patents

비-관절형 축의 차륜의 차량 기하구조의 파라미터를 결정하는 방법, 방법의 사용, 차량을 위한 시험 스탠드 그리고 측정 유닛 Download PDF

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KR20190026855A
KR20190026855A KR1020197003645A KR20197003645A KR20190026855A KR 20190026855 A KR20190026855 A KR 20190026855A KR 1020197003645 A KR1020197003645 A KR 1020197003645A KR 20197003645 A KR20197003645 A KR 20197003645A KR 20190026855 A KR20190026855 A KR 20190026855A
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안드레 도이치
토마스 콜브
지몬 슈트로
토마스 텐트루프
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뒤르 어셈블리 프로덕츠 게엠베하
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    • G01B2210/286—Projecting a light pattern on the wheel or vehicle body

Abstract

본 발명은 비-관절형 축의 차륜의 차량 기하구조의 파라미터를 결정하는 방법에, 상기 방법의 사용에, 차량을 위한 시험 스탠드 그리고 측정 유닛에 관한 것이다. 상기 방법은 x-방향으로 서로에 반대로 오프셋되는 시험 상태에서 차량의 2개의 측정 위치에서의 토우 각의 측정치로부터 차량의 후방 차축의 차륜의 차량 기하구조의 파라미터를 결정하는 것에 관한 것이다. 이와 같이, 차륜 런아웃 보상이 수행된다. 이처럼 결정된 차량 축은 운전자 보조 시스템을 조정하는 데 그리고 또한 전방 축의 관절형 차륜의 차량의 파라미터를 조정하는 데 사용될 수 있다. 측정 유닛은 평탄형 패턴을 발생시키는 여러 개의 평행선이 라인으로 선형 광을 방출하는, 센서의 x-방향으로의 평행 이동에 의해 발생되도록 설계될 수 있다. 상기 타입의 라인-형상의 센서는 라인이 스캐닝되는, 점형 광원을 갖는 센서에 의해 교체될 수 있다.

Description

비-관절형 축의 차륜의 차량 기하구조의 파라미터를 결정하는 방법, 방법의 사용, 차량을 위한 시험 스탠드 그리고 측정 유닛
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 차량의 비-조향 차축(non-steered axle)의 차륜의 섀시 기하구조(chassis geometry)의 파라미터를 결정하는 방법, 청구항 2 및 3에 따른 방법의 사용, 청구항 4에 따른 시험 벤치(test bench), 및 청구항 6에 따른 측정 유닛에 관한 것이다.
제WO 2010/025723 A1호는 시험 벤치 내의 차량의 비-조향 차축의 차륜의 섀시 기하구조의 파라미터를, 시험 벤치 내의 차량에 대해, 결정하는 방법을 이미 개시하고 있다. 이러한 경우에, 차륜의 섀시 기하구조의 파라미터는 차량의 각각의 측면의 각각의 차륜이 각각, 하나의 측정 유닛과 관련되고, 이러한 측정 유닛이 시험 벤치에 할당되는 기준 프레임(시험 벤치 기준 프레임)에 기초하여 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 취득함으로써 획득된다. 그 내에 기재된 절차의 경우에, 섀시 기하구조의 파라미터의 측정이 시험 벤치의 길이 방향(x-방향)으로의 2개의 위치에서 수행된다. 그 내에 기재된 절차의 경우에, 조향 및 비-조향 차축 둘 모두의 차륜의 파라미터는 둘 모두의 위치에서 취득된다. 이어서, 상기 과정에서, 조향 차축의 차륜의 경우에 조향 로크를 또한 고려할 수 있도록, 조향각이 (조향비와 연계하여) 조향 차륜 위치를 사용하여, 차량의 둘 모두의 위치에서 추가로 취득된다.
이러한 종래 기술에서, 측정 유닛은 차륜 상으로 투사되는 평면형 패턴에 의해 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 취득한다. 평면형 패턴의 이미지의 평가는 차륜의 평면의 위치가 결정되게 한다. 이러한 절차는 예를 들어 제EP 0 280 941 A1호에 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 차량의 차륜의 섀시 기하구조의 차륜의 런아웃-보상된 파라미터(wheel runout-compensated parameter)를 결정할 때의 복잡성을 감소시키는 것이다.
이러한 목적을 위해, 청구항 1은 시험 벤치 내의 차량의 비-조향 차축의 차륜의 섀시 기하구조의 파라미터를 결정하는 방법으로서, 비-조향 차축의 차륜의 섀시 기하구조의 파라미터는 비-조향 차축 상에서, 차량의 각각의 측면의 차륜이 각각, 하나의 측정 유닛과 관련되고, 이러한 측정 유닛이 시험 벤치 기준 프레임에 기초하여 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 취득함으로써 획득되는, 방법을 제안한다.
청구항 1에 따르면, 시험 벤치 내의 차량의 제1 위치에 대해, 시험 벤치 기준 프레임에 대한 차량-관련된 기준 프레임의 배향의 적어도 하나의 파라미터(δ1)가 상기 제1 위치에서 결정된다. 또한, 상기 제1 위치에서, 비-조향 차축의 차륜에 할당되는 측정 유닛은 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 측정된 수치를 취득하고 및/또는 상기 측정된 수치로부터 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터 및/또는 그로부터 유도되는 수치를 획득한다. 또한, 차량은 시험 벤치 내의 차량의 제2 위치로 이동되고, 이러한 위치는 제1 위치에 대해, 시험 벤치 내의 차량의 길이 방향으로, 오프셋된다. 시험 벤치 내의 차량의 제2 위치에 대해, 시험 벤치 기준 프레임에 대한 차량-관련된 기준 프레임의 배향의 적어도 하나의 파라미터(δ2)가 상기 제2 위치에서 결정된다. 제2 위치에서, 상기 제2 위치에서의 비-조향 차축의 차륜에 할당되는 측정 유닛은 상기 제2 위치에서의 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 측정된 수치를 취득하고 및/또는 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터 및/또는 그로부터 유도되는 수치를 획득한다.
제1 위치에서 그리고 제2 위치에서, 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 측정된 수치 및/또는 취득된 측정된 수치로부터 획득된 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터, 및/또는 그로부터 유도되는 수치는, 제1 위치에서 그리고 제2 위치에서 시험 벤치 기준 프레임에 대한 차량-관련된 기준 프레임의 배향의 적어도 하나의 파라미터(δ1, δ2)를 고려하여, 변환되고 그에 따라 제1 위치에서 그리고 제2 위치에서, 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 변환된 측정된 수치 및/또는 취득된 측정된 수치로부터 획득된 관련된 차륜 평면의 배향의 변환된 적어도 하나의 파라미터, 및/또는 그로부터 유도되는 변환된 수치는 공통 기준 프레임에 기초하여 제공된다.
또한, 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 차륜의 런아웃-보상된 변환된 측정된 수치 및/또는 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 차륜의 런아웃-보상된 변환된 파라미터 및/또는 그로부터 유도되는 차륜의 런아웃-보상된 변환된 수치는, x-방향으로의 제2 위치로부터의 제1 위치의 간격 그리고 비-조향 차축의 차륜의 직경을 고려하여, 각각의 경우에 공통 기준 프레임에서, 제1 위치에서 그리고 제2 위치에서, 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 변환된 측정된 수치 및/또는 관련된 차륜 평면의 배향의 변환된 적어도 하나의 파라미터, 및/또는 그로부터 유도되는 변환된 수치로부터, 각각의 경우에 공통 기준 프레임에 기초하여, 획득된다.
본 발명은 그에 따라 공통 기준 프레임에서 후방 차축의 차륜의 파라미터의 결정이 비-조향 차축(즉 차량의 후방 차축)의 파라미터를 측정함으로써만 가능하다는 결론에 기초한다. 이것은 조향 차축의 차륜의 파라미터가 이러한 경우에 무시될 수 있기 때문에, 측정 기술의 설계에서 그리고 평가에서 복잡성을 감소시킨다. 비-조향 차축의 차륜의 파라미터를 결정하기 위해, 2개의 측정 위치에서, 조향 차축의 차륜의 파라미터를 추가로 취득할 것이 그에 따라 특히 필요하지 않다.
차륜 평면의 배향의 결정과 관련되는 측정은 2개의 측정 위치에서 수행된다. 상기 측정은 시험 벤치 기준 프레임에 따라 보정되는 측정 유닛을 사용하여 수행된다. 2개의 측정 위치에서 측정치를 공동으로 평가할 수 있도록, 차륜 런아웃 보상의 목적을 위해, 공통 기준 프레임으로 상기 2개의 측정치를 변환할 것이 필요하다. 이것은 시험 벤치 기준 프레임에 대한 차량-관련된 기준 프레임의 위치가 차량의 2개의 측정 위치에서 일치할 필요가 없기 때문에 필요하다. 바꿔 말하면, 시험 벤치에 대한 차량의 배향은 상기 차량이 제1 측정 위치로부터 제2 측정 위치로 이동할 때에 변화될 수 있다.
공통 기준 프레임의 상이한 선택에 대한 일반론을 제한하지 않으면, 비율은 다음의 식에 의해 설명될 것이다:
차량의 좌측에 대해:
Figure pct00001
차량의 우측에 대해:
Figure pct00002
이러한 경우에, 변수 α는 관련된 차륜의 토우 각(toe angle)을 나타낸다. 인덱스는 다음과 같이 정의된다:
δ: 이것은 시험 벤치 기준 프레임에 대한 차량-관련된 기준 프레임의 위치 편차이고,
A: 이것은 측정 위치 A와 관련된 변수이고,
B: 이것은 측정 위치 B와 관련된 변수이고,
BZ: 이것은 변수가 한정된 차량-관련된 기준 프레임(BZ)과 관련되는 것을 의미하고,
hl: 이것은 좌후륜과 관련된 변수이고,
hr: 이것은 우후륜과 관련된 변수이고,
cal: 이것은 시험 벤치 기준 프레임에 따라 보정되는 측정 유닛과 관련된 변수이다.
위치 A 및 B에서 측정 유닛에 의해 측정되는 수치(즉 관련된 수치 "αcal")는 식(1) 및 (2)를 사용하여 그리고 시험 벤치 기준 프레임에 대한 관련된 위치에서의 차량-관련된 기준 프레임의 관련된 배향 "δ"에 따라 공통 기준 프레임(BZ)으로 변환된다. 상기 기준 프레임(BZ)은 그에 따라 차량-관련된 기준 프레임이다.
차량의 다른 측면 상의 비-조향 차축의 차륜(즉 이러한 경우에 우후륜)에서 측정된 수치에 대한 비율은 인덱스가 그에 따라 조정될 때에, 유사하다는 것은 이러한 경우에 명확하다.
상기 변환에서, 관련된 배향 "δ"는 제외되고, 그 결과 차량-관련된 기준 프레임에서 관련된 수치 "α"를 제공한다.
차량이 차륜 회전의 절반에 해당하는 거리에 걸쳐 x-방향으로 이동되면, 차륜의 런아웃-보상된 토우 수치 αhl,BZ 및 αhr,BZ는 위치 A 및 B에서의 차량-관련된 토우 수치를 평균함으로써 획득되고, 다음의 사항이 적용된다:
Figure pct00003
위치 B에서 그리고 시험 벤치의 기준 프레임에서의 차륜의 런아웃-보상된 토우 수치 α'hl,B,cal 및 α'hr,B,cal은:
Figure pct00004
시험 벤치의 기준 프레임에서, 위치 B에서의 차량의 기하학적 이동 방향 γB,cal은 (5) 및 (6)을 사용하여, 구해지고:
Figure pct00005
차량 시험 벤치에 기초하는 측정 유닛을 사용하여 언급된 측정을 수행하는 것으로 충분하다. 차륜 평면의 위치와 관련된 측정에 추가하여, 시험 벤치 기준 프레임에 대한 차량-관련된 기준 프레임의 배향의 적어도 하나의 파라미터(δ)가 획득된다. 차량-관련된 기준 프레임은 예를 들어 차량의 비-조향 차축의 차륜의 중심들 사이의 연결선의 수직선에 의해 특정될 수 있고, 이러한 수직선은 수평 평면 내에 있고 차량의 이동 방향으로 전방으로 배향된다. 시험 벤치 기준 프레임은 시험 벤치의 길이 방향(x-방향)에 의해 한정된다. 시험 벤치 기준 프레임은 일반적으로 시험 벤치의 보정 게이지에 의해 한정된다. 측정 유닛의 측정된 수치는 측정 유닛이 보정되는 시험 벤치 기준 프레임 내에 제공된다.
청구항 1에 따른 발명은 시험 벤치 내의 차량의 위치의 각각에서 수행되는 측정을 시험 벤치 내의 차량의 또 다른 위치에서 측정을 수행할 때에 재현될 수 있는 차량의 공통 기준 프레임으로 변환하는 것을 가능하게 한다. 이러한 목적을 위해, 차량 위치의 각각에 대해 적어도 하나의 파라미터(δ)를 획득할 것이 필요하다.
이것은 시험 벤치 내의 차량의 상이한 위치에서의 측정치를 서로 비교하고, 또한 상기 위치가 이전에 차량의 재현가능한 공통 기준 프레임에 기초하면 상이한 위치에서의 복수의 측정치를 함께 평가하는 것을 가능하게 한다. 이것은 시험 벤치에 대한 차량의 배향이 상이한 위치에서 상이할 때에도 적용된다. 그에 따라, 이것은 특히 차량-관련된 기준 프레임 및 시험 벤치 기준 프레임이 상응하지 않는다는 것을 또한 의미한다.
차륜 런아웃 보상은 차량의 공통 기준 프레임으로의 이러한 종류의 변환을 사용하여 수행될 수 있다.
적절한 공통 기준 프레임의 선택은 측정된 데이터로부터 획득될 추가적인 변수의 종류 그리고 상기 변수가 사용되는 목적에 실질적으로 의존한다.
예를 들어, 측정된 수치, 특히 기하학적 구동 차축 γ로부터 계산되는 변수가 측정된 수치(토우 각)와 선형 관계에 있다는 것은 식(7)로부터 명백하다. 따라서, 최종 결과에 대해,
ㆍ 기하학적 구동 차축이 먼저 각각의 위치에 대해 획득되고, 이처럼 획득된 기하학적 구동 차축 수치가 후속적으로 차륜 런아웃 보상의 목적을 위해 서로에 대해 오프셋되는지, 또는
ㆍ 2개의 위치에서 측정된 수치(토우 각)의 차륜 런아웃 보상이 먼저 수행되고, 차륜의 런아웃-보상된 기하학적 구동 차축이 이어서 후속적으로 상기 차륜의 런아웃-보상된 측정된 수치(토우 각)로부터 획득되는지는,
중요하지 않다.
청구항 2는 운전자 보조 시스템을 측정 및 설정하는 차량 설정 벤치에서의 청구항 1에 따른 방법의 사용에 관한 것이다. 상기 운전자 보조 시스템은 차량 운전자를 지원하고 및/또는 자율 주행 모드를 구현하는 차량의 시스템 및/또는 유닛이다. 운전자 보조 시스템은 차량의 기하학적 구동 차축에 따라 조정된다. 기하학적 구동 차축은 청구항 1에 따른 방법을 사용하여 획득된다.
청구항 2에 따른 상기 방법에서, 운전자 보조 시스템(즉 차량 운전자를 지원하고 및/또는 자율 주행 모드를 구현하는 차량의 시스템 및/또는 유닛)을 측정 및 설정하는 차량 설정 벤치에 대해, 측정 면에서 복잡성을 거의 요구하지 않는 방식으로, 기하학적 구동 차축을 측정하는 것이 그에 따라 가능한 것이 바람직한 것으로 밝혀졌고, 운전자 보조 시스템은 차량의 기하학적 구동 차축에 따라 조정된다.
종래 기술에 따르면, 이러한 종류의 운전자 보조 설정 벤치가 기하학적 구동 차축을 측정하기 위해 조향 전방 차축 및 비-조향 후방 차축 상에 측정 유닛을 요구하였지만, 위에서 설명된 방법에 따르면 x-방향으로 변위가능한 측정 유닛을 사용하여, 위치 A 및 B에서, 후방 차축에서 기하학적 구동 차축만을 측정하는 것이 가능하다.
청구항 3은 차량의 조향 차축의 차륜에서 섀시 기하구조의 파라미터를 측정 및 설정하는 섀시 설정 벤치에서의 청구항 1에 따른 방법의 사용에 관한 것이다. 이러한 경우에, 차량은 적어도 하나의 비-조향 차축을 추가로 포함한다. 또한, 섀시 설정 벤치는 차량의 우측 상에 그리고 좌측 상에 차량의 조향 차축의 차륜을 위한, 각각, 하나의 차륜 고정구를 포함한다. 차륜 고정구는 각각의 경우에 플로팅 판 및 이중 롤러로 구성되고, 이중 롤러 중 적어도 하나의 롤러가 구동가능하다. 기하학적 구동 차축은 청구항 1에 따른 방법을 사용하여 획득된다.
청구항 3은 조향 차축의 차륜에서의 섀시 기하구조의 파라미터를 위한 섀시 설정 벤치로서, 파라미터는 차량의 구동 차축에 기초하여 조정되는, 섀시 설정 벤치를 위한 청구항 1에 따른 방법의 사용을 기재하고 있다. 차량은 적어도 하나의 비-조향 차축을 포함한다. 차량의 구동 차축을 측정하기 위해, 시험 벤치는 x-방향으로의 단지 2개의 측정 위치를 갖고, 이러한 위치에서 차량의 적어도 하나의 비-조향 차축의 섀시 기하구조의 적어도 하나의 파라미터를 취득하는 측정 유닛이 제공된다.
결과적으로, 비-조향 차축의 차륜의 파라미터는 제WO 2010/025723 A1호에 따른 절차에서 알려져 있는 것보다 측정 면에서 덜 복잡한 방식으로 획득될 수 있다. 상기 절차에서, 각각의 차량 차륜을 위한 하나의 차륜 고정구가 2개의 측정 위치에 대해, 각각의 경우에 제공되어야 한다. 본 발명은 (특히 비-조향 차축의 차륜을 위한 차륜 고정구 없이) 측정 면에서 덜 복잡한 방식으로 비-조향 차축의 차륜의 파라미터를 취득하는 것을 가능하게 한다. 비-조향 차축의 차륜의 파라미터에 대해, 그 설정 위치에서(즉 상기 차륜이 차륜 고정구 상에 위치될 때에), 조향 차축의 차륜의 파라미터를 설정하는 것이 그럼에도 불구하고 가능하고, 이러한 파라미터는 측정 면에서 덜 복잡한 방식으로 획득되었다.
이러한 목적을 위해, 시험 벤치 기준 프레임에 대한 차량-관련된 기준 프레임의 배향은 여전히 차륜 고정구 상에 조향 차축의 차륜을 갖는 차량이 위치되는 위치에서 취득되어야 한다.
청구항 4는 차량을 위한 측정, 시험 및/또는 설정 벤치로서, 차량은 적어도 하나의 비-조향 차축을 포함하는, 측정, 시험 및/또는 설정 벤치에 관한 것이다. 차량의 구동 차축을 측정하기 위해, 시험 벤치는 x-방향으로의 단지 2개의 측정 위치를 갖고, 이러한 위치의 각각에서 하나의 측정 유닛이 차량의 우측 및 좌측의 비-조향 차축의 각각의 차륜에 제공되고, 측정 유닛은 관련된 차륜의 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 측정된 수치를 취득한다. 평가 유닛이 추가로 제공되고, 이러한 평가 유닛에 측정 유닛의 측정된 수치가 공급되고 이러한 평가 유닛에서 기하학적 구동 차축이 획득된다.
청구항 4는 비-조향 차축의 차륜의 섀시 기하구조의 파라미터의 차륜의 런아웃-보상된 결정, 예를 들어 기하학적 구동 차축의 결정이 본 발명에 따라 수행될 수 있는 섀시 벤치의 기술적인 특징을 설명한다.
청구항 5는 청구항 4에 따른 측정, 시험 및/또는 설정 벤치의 일 실시예에 관한 것으로, 측정, 시험 및/또는 설정 벤치는 차량의 조향 차축의 차륜의 섀시 기하구조의 파라미터를 측정 및 설정하는 섀시 설정 벤치이다. 측정, 시험 및/또는 설정 벤치는 차량의 우측에서 그리고 좌측에서 차량의 조향 차축의 차륜을 위한, 각각, 하나의 차륜 고정구를 포함하고, 차륜 고정구는 각각의 경우에 플로팅 판 및 이중 롤러로 구성된다. 이중 롤러 중 적어도 하나에는 적어도 하나의 롤러에 구동 또는 제동 토크를 전달하는, 각각의 경우의 구동 요소가 할당된다. 조향 차축의 차륜은 측정, 시험 및/또는 설정 작업이 수행되는 동안에 관련된 차륜 고정구 상에 위치된다. 차량의 구동 차축을 측정하기 위해, 시험 벤치는 x-방향으로의 2개의 측정 위치를 갖고, 이러한 위치의 각각에서 하나의 측정 유닛이 차량의 우측 및 좌측의 비-조향 차축의 각각의 차륜에 제공된다. 측정 유닛은 관련된 차륜의 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 측정된 수치를 취득한다. 평가 유닛이 추가로 제공되고, 이러한 평가 유닛에 측정 유닛의 측정된 수치가 제공되고 이러한 평가 유닛에서 차량의 조향 차축의 차륜이 차륜 고정구 상에 위치되는 위치에서 적어도 차량을 위한 기하학적 구동 차축이 획득된다. 센서 유닛이 이러한 위치에서 추가로 제공되어 시험 벤치 기준 프레임에 대한 차량-관련된 기준 프레임의 배향의 변화를 기록한다.
청구항 5는 조향 축의 차륜에서 섀시 기하구조의 파라미터를 취득 및 설정하는 섀시 벤치의 기술적인 특징을 설명한다. 조향 차축의 차륜의 섀시 기하구조의 상기 파라미터는 기하학적 구동 차축에 대해 측정 및 설정되어야 한다.
이러한 이유로, 섀시 벤치는 2개의 측정 위치에서 비-조향 차축의 차륜의 차륜 평면의 배향의 파라미터를 취득하는 기술적 수단을 포함한다.
차량의 측정 및 설정 위치에서(조향 차축의 차륜이 차륜 고정구 상에 위치될 때에), 차량-관련된 기준 프레임의 배향을 취득할 것이 필요하다. 기하학적 구동 차축에 대한 상기 차륜의 배향의 파라미터를, 조향 차축의 차륜의 측정 유닛에 대해, 획득하는 것이 가능하다.
이러한 목적을 위해, 시험 벤치 기준 프레임에 대한 차량-관련된 기준 프레임의 위치는 예를 들어 차량의 비-조향 차축의 차륜의 차륜 중심을 측정함으로써, 차량의 조향 차축의 차륜의 측정 및 설정 위치에서, 알려진다.
청구항 5는 측정, 시험 및/또는 설정 벤치의 일 실시예를 설명하고, x-방향으로의 측정 위치 중 하나가 차량의 비-조향 차축의 차륜의 위치에 상응하고, 차량의 조향 차축의 차륜은 관련된 차륜 고정구 상에 위치된다. 이러한 경우에, 센서 유닛 및 측정 유닛은 동일할 수 있다.
예를 들어 차량-관련된 기준 프레임의 위치가 비-조향 차축의 차륜의 차륜 중심의 위치에 의해 한정되면, 상기 차륜의 차륜 평면의 배향을 취득하는 측정 유닛을 사용하여 상기 차륜의 차륜 중심의 위치를 측정을 통해 취득하는 것이 가능하다.
청구항 6은 특히 위에서-언급된 방법 중 하나 또는 위에서-언급된 측정, 시험 및/또는 설정 벤치 중 하나와 연계하여 사용하도록 의도되는 측정 유닛에 관한 것이다. 공지된 종래 기술에 따르면, 측정 유닛은 차륜 표면 상으로 투사되는 평면형 패턴의 이미지를 평가한다. 차륜 평면의 배향은 평가에 의해 결정된다. 공지된 측정 유닛의 일 실시예에서, 평면형 패턴은 복수의 평행선으로 구성된다. 청구항 6에 따르면, 평면형 패턴은 선형 방식으로 광을 방출하는 센서가 상기 선형으로 방출되는 광의 라인이 수평으로 배향되지 않도록 배향됨으로써 발생된다. 또한, 센서는 차량 길이 방향(x-방향)으로 변위되어 차륜 평면의 배향의 측정을 수행할 수 있다. 상기 센서의 라인의 이미지는 x-방향으로의 센서의 복수의 위치에서 평가되고, 그에 따라 그로부터 복수의 평행선으로 구성되는 평면형 패턴의 이미지를 구성한다.
이러한 측정 장치의 경우에, 복수의 라인을 동시에 방출하는 측정 유닛이 단지 하나의 라인을 방출하는 센서에 의해 교체되는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다. 상기 센서는 상기 센서가 시험 벤치의 길이 방향으로 이동가능하도록 시험 벤치와 관련된다. 결과적으로, 단지 하나의 라인을 사용하는 센서의 스캐닝 공정은 복수의 평행선을 사용하는 측정을 시뮬레이션한다. 투사된 라인의 연속적으로 기록된 이미지는 상기 평면형 이미지로부터 차륜의 평면의 배향을 획득하도록, 즉시 사용될 수 있다.
선형으로 방출되는 광의 개별적인 이미지의 점들 사이의 연결선으로부터 평면형 패턴의 평행선을 조립하는 것이 또한 가능하고, 이러한 이미지는 센서의 상이한 위치에서의 측정치로부터 기인한다. 경사형으로 배향된 라인을 사용하여 수행된 측정으로부터 멀티라인 센서의 수평으로 배향된 라인을 사용하는 측정을 역추적하는 것이 그에 따라 가능하다.
이러한 경우에, 센서의 라인은 수평선에 대해 경사지도록 배향된다. 이것은 차량의 길이 방향(x- 방향)으로의 센서의 변위와 관련된다. 수평선의 경우에, 상기 수평선은 단순하게 "그 자체가" 변위될 것이다. 수평선에 대해 경사지도록 배향되는 라인이 센서의 변위에 의해 평행하게 변위된다.
추가적인 평가의 과정에서, 이미징된 라인 상에서 공통 높이를 갖는 점은 상호연결되고, 평행한 수평선이 그에 따라 "시뮬레이션"될 수 있다.
청구항 7에 따른 실시예에서, 센서의 라인은 라인이 점 광원을 사용한 스캐닝 공정에 의해 발생됨으로써 발생된다.
이러한 경우에, 센서의 복잡성 및 비용이 추가로 감소될 수 있기 때문에 바람직한 것으로 밝혀졌다.
차륜 런아웃 보상을 수행하기 위해, 2개의 측정 위치 사이의 x-방향으로의 간격이 알려져야 한다. 이것을 위한 다양한 옵션이 있다. 시험 벤치가 차량의 각각의 측면 상에 2개의 측정 유닛을 포함하면, 그 간격은 2개의 측정 위치 사이의 간격으로서 평가 장치에서 고려될 수 있다. 측정 유닛이 x-방향(시험 벤치의 길이 방향)으로 변위가능하면, x-방향으로의 2개의 측정 위치의 간격은 측정 유닛이 2개의 측정 위치 사이에서 변위되는 거리로부터 획득될 수 있다. 상기 차량이 제1 측정 위치로부터 제2 측정 위치로 굴러가고 차륜 원주가 알려져 있으면 차량의 차륜의 차륜 회전에 기초하여 상기 간격을 획득하는 것이 마찬가지로 가능하다.
본 발명의 일 실시예가 도면에 도시되어 있다. 상기 도면에서:
도 1은 섀시 벤치의 개략도이다.
도 2는 위치 A에 있는 섀시 벤치 내의 차량의 개략도이다.
도 3은 위치 B에 있는 섀시 벤치 내의 차량의 개략도이다.
도 4-6은 차륜이 각각의 경우에 그 상에 투사된 라인을 갖는 상태를 도시한다.
도 1은 차량의 섀시 기하구조를 결정 및 설정하는 섀시 벤치(1)의 개략도이다. 상기 섀시 벤치(1)는 2개의 러트(rut)(2, 3)를 포함한다. 각각, 하나의 차륜 고정구(4, 5)가 러트(2, 3)의 각각 내에 위치된다.
상기 차륜 고정구는 이들이 플로팅 판에 의해 장착되도록 구성되고, 관련된 차륜이 위치되는 이중 롤러 시스템을 포함한다. 이어서, 상기 이중 롤러 시스템의 롤러 중 적어도 하나가 구동된다. 결과적으로, 위치된 차륜의 각각은 상응하는 차축 내로 기계적인 응력을 도입시키지 않으면서, 구동 롤러(들)의 회전에 의해 균일하게 회전될 수 있다.
위치된 차륜은 차량의 조향 차축의 차륜이다. 이것은 종래의 차량에서 전방 차축이다.
각각, 하나의 측정 유닛(6, 7)이 각각, 상기 차륜 고정구(4, 5)의 각각에 할당된다. 전방 차축을 위한 고정된 측정 유닛(6, 7) 각각은 적어도 하나의 레이저 라인을 사용하여 타이어의 측방 면을 조사하고, 그에 따라 섀시 기하구조 파라미터를 측정하는 적어도 2개의 삼각측정 센서를 갖는다. 이러한 관점에서, 예를 들어 특허 출원 제EP 0 280 941 A1호가 참조된다.
각각, 상기 측정 유닛(6, 7)은 각각, 관련된 차륜 고정구(4, 5) 상에 위치되는 차륜의 섀시 기하구조의 파라미터를 취득한다.
후방 차축을 측정하는 2개의 추가적인 측정 프로브(8, 9)가 또한 관찰가능하고, 이러한 측정 프로브는 측정 프로브(6, 7)로부터 차량의 길이 방향으로 간격(x1)을 두고 위치된다. 상기 측정 프로브(8, 9)는 고정된 측정 유닛(6, 7)으로부터, 전체 차량 길이에 걸쳐 변위가능하다. 이것은 화살표(x1)에 의해 표시된다. 길이 방향(x-방향)으로의 측정 유닛(8, 9)의 위치는 각각의 경우에 길이 측정 시스템을 사용하여 취득된다.
상기 측정 프로브(8, 9)는 상기 측정 프로브(8, 9)가 변위가능한 범위(xV)를 갖는다는 것이 또한 이해될 수 있다. 측정 프로브(8, 9)가 상기 범위(xV) 내에서 변위되는 동안에, 측정 프로브(8, 9)는 각각의 경우에 측정 프로브(8, 9)의 측정 범위 내에 위치되는 차륜의 섀시 기하구조의 파라미터의 복수회의 측정을 수행한다.
상기 측정 유닛(8, 9)의 각각은 V자-형상으로 배열되는 2개의 삼각측정 센서를 포함하고, 그에 따라 변위가능한 측정 유닛(8, 9)이 후륜 중 하나에 대해 중심설정될 때에 삼각측정 프로브당 적어도 하나의 레이저 라인이 타이어의 측방 면을 반경방향으로 조사한다. 상기 반경방향 조사는 상기 과정에서, 라인의 이미지가 타이어 상에 나타나고 그에 따라 타이어의 비드가 조사되기 때문에 바람직하다. 결과적으로, 라인의 이미지는 특징적인 방식으로 연장하고, 그에 따라 변화가 용이하게 식별된다.
각각의 차륜에 대해 결정될 섀시 파라미터는 적어도 토우 각 그리고 수평면(x,y 평면) 내에서의 차륜 중심의 좌표이다.
섀시 벤치는 벤치 내로 삽입될 때에 기준 좌표계를 한정하는 보정 게이지를 포함하고, 이러한 기준 좌표계로 4개의 측정 유닛의 좌표계가 삽입된 보정 게이지를 측정함으로써 변환된다. 이것은 시험 벤치에 할당되는 기준 프레임이다.
다음의 방법 단계가 수행된다:
ㆍ 위치 B(도 3)로부터 이격되는 위치 A(도 2)로 차량을 이동시키는 단계로서, 상기 2개의 위치 사이의 간격은 차량의 후륜의 원주의 절반에 상응하는, 단계. 이러한 경우에, 위치 B는 차량의 전륜이 관련된 이중 롤러 시스템의 롤러들 사이에서, 전방에 있도록 차륜 고정구(4, 5) 내에 위치됨으로써 한정된다.
ㆍ 각각의 경우에 차량의 각각의 측면 상의 하나의 측정 유닛(8, 9)이 차량 길이 방향으로 변위되도록, 측정이 차량의 각각의 측면 상에서 수행됨으로써 차량의 위치 A에서 후륜의 파라미터를 측정하는 단계. 이것은 화살표(xV)에 의해 도 2에(그리고 도 3에) 표시되는, 측정 유닛(8, 9)의 변위이다. 이러한 경우에, 2개의 측정 유닛(8, 9)의 각각은 차량 길이 방향(xV)으로 변위될 때에, 후륜의 각각의 타이어의 측방 면의 윤곽을 스캐닝한다. 후륜의 토우 수치는 후륜의 타이어의 측방 면의 상기 윤곽 측정으로부터 획득된다.
ㆍ 예를 들어 보정 게이지의 기준 좌표계(시험 벤치 기준 프레임)에 대한 x,y 평면 내에서의 후방 차축의 수직선의 배향이 차륜 중심을 통해 위치 A와 상호관련될 수 있는 단계. 이것은 (보정 게이지에 의해 한정되는) 시험 벤치 기준 프레임에 대한 차량-관련된 기준 프레임의 배향(예: 후방 차축의 수직선의 배향)의 적어도 하나의 파라미터의 결정이다.
ㆍ 위치 B(도 3)로 차량을 이동시키는 단계.
ㆍ 위치 A에서와 동일한 방식으로 차량의 위치 B에서 후륜의 섀시 파라미터를 측정하는 단계. 후륜의 토우 수치는 후륜의 타이어의 측방 면의 윤곽 측정으로부터 획득된다.
ㆍ 보정 게이지의 기본 좌표계(시험 벤치 기준 프레임)에 대한 x,y 평면 내에서의 후방 차축의 수직면의 배향이 차륜 중심을 통해 위치 B에서 측정되는 단계. 이러한 경우에, 보정 게이지의 기준 좌표계에 대한 후방 차축의 수직면의 상기 배향은 차량이 위치 A로부터 위치 B로 이동될 때에 시험 벤치의 길이 방향으로 정확하게 이동되지 않으면 위치 A 및 B 사이에서 변화될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 이것은 위치 B에서 (보정 게이지에 의해 한정되는) 시험 벤치 기준 프레임에 대한 차량-관련된 기준 프레임의 배향(이러한 예에서: 후방 차축의 수직면의 배향)의 적어도 하나의 파라미터의 결정이다.
ㆍ 차륜 런아웃을 보상하기 위해, 전륜이 회전될 때에 차륜 런아웃 측정이 수행되도록 측정이 차량의 각각의 측면 상에서 수행됨으로써 차량의 위치 B에서 전륜의 파라미터를 측정하는 단계. 이러한 측정은 조향각을 고려하여 수행된다.
ㆍ 위치 A 및 B에서 후방 차축의 차축 방향의 방향에 대한 토우 각을 평균함으로써 후륜의 차륜 런아웃 보상을 수행하는 단계.
ㆍ 시험 벤치 기준 프레임에 기초하여, 위치 B에서 전륜 및 후륜의 토우 각을 계산하는 단계.
ㆍ 차량의 위치 B에서 차량의 대칭 축의 방향을 획득하는 단계.
ㆍ 위치 B에서 기하학적 구동 차축 및 조향 차륜 위치에 대한 전방 차축의 토우 각, 및 대칭 축에 대한 후방 차축의 토우 각을 계산하는 단계.
이러한 방법에서, 전륜을 회전시키는 단지 2개의 차륜 고정구가 섀시 벤치에서 요구되지만, 섀시 기하구조의 파라미터는 여전히 차륜 런아웃 보상을 충분히 고려하는 방식으로, 즉 전방 및 후방 차축에서 획득될 수 있는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다.
측정 유닛(8, 9)을 변위시키는 것은 관련된 차륜이 투사된 패턴에 의해 "덮이게" 한다.
후륜에 대한 차륜 런아웃 보상은 위치 A로부터 위치 B로 차량을 이동시킴으로써 성취된다. 이것은 특허 출원 제WO 2010/025723 A1호에 기재되어 있다. 전륜의 파라미터는 측정이 수행되는 동안에 회전되는 전륜에 의해, 그 자체가 공지된 방식으로, 차륜 고정구(4, 5) 및 관련된 측정 유닛(6, 7)에 의해 획득된다. 결과적으로, 복수회의 측정이 차륜을 회전시킴으로써 상이한 각도 위치에서 수행된다. 조향각은 조향 차륜 밸런스를 사용함으로써 고려될 수 있다.
도 4는 후륜(401)의 개략도이다. 측정 프로브는 후륜에 대해 이동된다는 것이 이해될 수 있다. 측정 프로브는 투사된 라인(402, 403)에 의해 나타내어져 있다. 측정 프로브의 중심선(404)이 또한 도시된다. 측정 프로브가 차량의 차량 길이 방향으로, 후륜(401)을 지나, 전방으로 이동된다는 것이 특히 도 4의 3개의 도면의 중심선(404)의 위치로부터 이해될 수 있다. 상기 과정에서, 라인(402, 403)은 후륜(401)의 상이한 지점과 만난다.
라인(402, 403) 중 하나가 멀티라인 센서를 "시뮬레이션"하는 스캐닝 공정에 충분하다는 것이 이러한 경우에 이해될 수 있다. 측정 유닛은 그럼에도 불구하고 측정 유닛(8, 9)을 변위시키지 않을 때에도, 차량이 위치 B에 고정될 때에 차량의 대칭 평면의 위치를 연속적으로 결정하는 것이 그에 따라 가능하기 때문에 도시된 V자-형상으로 도시된다. 이러한 목적을 위해 차륜 평면의 배향을 충분히 취득할 필요가 없다. 중요한 것은 차륜 중심의 위치이고, 그 변화는 2개의 V자-형상의 라인을 사용하여 취득될 수 있다.
도 5는 복수의 투사된 라인(402, 403)을 포함하는 차륜(401)을 도시하고, 이러한 라인은 후륜(401)에 대한 측정 프로브의 변위 중의 상이한 시점에 기록되었다.
도 6은 측정 지점이 그 z-좌표에 따라(즉, 수직 위치에 대해) 분리되고, 유사한 z-좌표를 갖는 측정된 수치의 대역 내로 배열되도록 라인이 평가될 수 있다는 것을 도시한다. 상기 대역은 다음에 선으로서 취급될 수 있다.
본 발명은 측정치를 기록하는 데 사용될 수 있다. 마찬가지로, 목표 수치로부터의 편차가 표시될 수 있고, 그에 따라 섀시 기하구조의 파라미터는 상응하는 설정 작업에 의해 수정될 수 있다.

Claims (7)

  1. 시험 벤치 내의 차량의 비-조향 차축의 차륜의 섀시 기하구조의 파라미터를 결정하는 방법이며, 비-조향 차축의 차륜의 섀시 기하구조의 파라미터는 비-조향 차축 상에서, 차량의 각각의 측면의 차륜이 각각, 하나의 측정 유닛과 관련되고, 이러한 측정 유닛이 시험 벤치 기준 프레임에 기초하여 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 취득함으로써 획득되는, 방법에 있어서,
    ㆍ 시험 벤치 내의 차량의 제1 위치에 대해, 시험 벤치 기준 프레임에 대한 차량-관련된 기준 프레임의 배향의 적어도 하나의 파라미터(δ1)가 상기 제1 위치에서 결정되고; 상기 제1 위치에서, 비-조향 차축의 차륜에 할당되는 측정 유닛은 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 측정된 수치를 취득하고 및/또는 상기 측정된 수치로부터 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터 및/또는 그로부터 유도되는 수치를 획득하고,
    ㆍ 차량은 시험 벤치 내의 차량의 제2 위치로 이동되고, 이러한 위치는 제1 위치에 대해, 시험 벤치 내의 차량의 길이 방향으로, 오프셋되고,
    ㆍ 시험 벤치 내의 차량의 제2 위치에 대해, 시험 벤치 기준 프레임에 대한 차량-관련된 기준 프레임의 배향의 적어도 하나의 파라미터(δ2)가 상기 제2 위치에서 결정되고; 제2 위치에서, 상기 제2 위치에서의 비-조향 차축의 차륜에 할당되는 측정 유닛은 상기 제2 위치에서의 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 측정된 수치를 취득하고 및/또는 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터 및/또는 그로부터 유도되는 수치를 획득하고,
    ㆍ 제1 위치에서 그리고 제2 위치에서, 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 측정된 수치 및/또는 취득된 측정된 수치로부터 획득된 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터, 및/또는 그로부터 유도되는 수치는, 제1 위치에서 그리고 제2 위치에서 시험 벤치 기준 프레임에 대한 차량-관련된 기준 프레임의 배향의 적어도 하나의 파라미터(δ1, δ2)를 고려하여, 변환되고 그에 따라 제1 위치에서 그리고 제2 위치에서, 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 변환된 측정된 수치 및/또는 취득된 측정된 수치로부터 획득된 관련된 차륜 평면의 배향의 변환된 적어도 하나의 파라미터, 및/또는 그로부터 유도되는 변환된 수치는 공통 기준 프레임에 기초하여 제공되고,
    ㆍ 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 차륜의 런아웃-보상된 변환된 측정된 수치 및/또는 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 차륜의 런아웃-보상된 변환된 파라미터 및/또는 그로부터 유도되는 차륜의 런아웃-보상된 변환된 수치는, x-방향으로의 제2 위치로부터의 제1 위치의 간격 그리고 비-조향 차축의 차륜의 직경을 고려하여, 각각의 경우에 공통 기준 프레임에서, 제1 위치에서 그리고 제2 위치에서, 관련된 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 변환된 측정된 수치 및/또는 관련된 차륜 평면의 배향의 변환된 적어도 하나의 파라미터 및/또는 그로부터 유도되는 변환된 수치로부터, 각각의 경우에 공통 기준 프레임에 기초하여, 획득되는,
    것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 운전자 보조 시스템을 측정 및 설정하는 차량 설정 벤치에서의 제1항에 따른 방법의 사용이며, 운전자 보조 시스템은 제1항에 따른 방법을 사용하여 획득된 차량 설정 벤치의 기하학적 구동 차축에 따라 조정되는, 사용.
  3. 차량의 조향 차축의 차륜에서 섀시 기하구조의 파라미터를 측정 및 설정하는 섀시 설정 벤치에서의 제1항에 따른 방법의 사용이며, 차량은 적어도 하나의 비-조향 차축을 추가로 포함하고, 섀시 설정 벤치는 차량의 우측에서 그리고 좌측에서 차량의 조향 차축의 차륜을 위한, 각각, 하나의 차륜 고정구를 포함하고, 차륜 고정구는 각각의 경우에 플로팅 판 및 이중 롤러로 구성되고, 이중 롤러 중 적어도 하나의 롤러가 구동가능하고, 기하학적 구동 차축은 제1항에 따른 방법을 사용하여 획득되는, 사용.
  4. 적어도 하나의 비-조향 차축을 포함하는 차량을 위한 측정, 시험 및/또는 설정 벤치에 있어서, 차량의 구동 차축을 측정하기 위해, 시험 벤치는 x-방향으로의 단지 2개의 측정 위치를 갖고, 이러한 위치의 각각에서 하나의 측정 유닛이 차량의 우측 및 좌측의 비-조향 차축의 각각의 차륜에 제공되고, 측정 유닛은 관련된 차륜의 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 측정된 수치를 취득하고, 평가 유닛이 추가로 공급되고, 이러한 평가 유닛에 측정 유닛의 측정된 수치가 제공되고 이러한 평가 유닛에서 기하학적 구동 차축이 획득되는 것을 특징으로 하는, 측정, 시험 및/또는 설정 벤치.
  5. 제4항에 있어서, 측정, 시험 및/또는 설정 벤치는 차량의 조향 차축의 차륜의 섀시 기하구조의 파라미터를 측정 및 설정하는 섀시 설정 벤치이고, 측정, 시험 및/또는 설정 벤치는 차량의 우측에서 그리고 좌측에서 차량의 조향 차축의 차륜을 위한, 각각, 하나의 차륜 고정구를 포함하고, 차륜 고정구는 각각의 경우에 플로팅 판 및 이중 롤러로 구성되고, 이중 롤러 중 적어도 하나에는 적어도 하나의 롤러에 구동 또는 제동 토크를 전달하는, 각각의 경우의 구동 요소가 할당되고, 조향 차축의 차륜은 측정, 시험 및/또는 설정 작업이 수행되는 동안에 관련된 차륜 고정구 상에 위치되고; 차량의 구동 차축을 측정하기 위해, 시험 벤치는 x-방향으로의 2개의 측정 위치를 갖고, 이러한 위치의 각각에서 하나의 측정 유닛이 차량의 우측 및 좌측의 비-조향 차축의 각각의 차륜에 제공되고, 측정 유닛은 관련된 차륜의 차륜 평면의 배향의 적어도 하나의 파라미터를 결정하는 측정된 수치를 취득하고, 평가 유닛이 추가로 제공되고, 이러한 평가 유닛에 측정 유닛의 측정된 수치가 공급되고 이러한 평가 유닛에서 적어도 기하학적 구동 차축은 차량의 조향 차축의 차륜이 차륜 고정구 상에 위치되는, 위치에 있는 차량에 대해 획득되고, 센서 유닛이 이러한 위치에서 추가로 제공되어 차량-관련된 기준 프레임의 배향의 변화를 기록하는 것을 특징으로 하는, 측정, 시험 및/또는 설정 벤치.
  6. 측정 유닛이며, 측정 유닛은 차량의 차륜의 표면 상으로 투사되는 평면형 패턴의 이미지를 평가하여 평가에 의해 차륜 평면의 배향을 결정하고, 평면형 패턴은 특히 위에서-언급된 방법 중 하나 또는 위에서-언급된 측정, 시험 및/또는 설정 벤치 중 하나와 연계하여 사용을 위한, 복수의 평행선으로 구성되는, 측정 유닛에 있어서,
    평면형 패턴은 선형 방식으로 광을 방출하고 상기 선형으로 방출되는 광의 라인이 수평으로 배향되지 않도록 배향되는 센서에 의해 발생되고; 센서는 차량 길이 방향(x-방향)으로 변위되어 차륜 평면의 배향의 측정을 수행할 수 있고, 상기 센서의 라인의 이미지는 x-방향으로의 센서의 복수의 위치에서 평가되고, 그에 따라 그로부터 복수의 평행선으로 구성되는 평면형 패턴의 이미지를 구성하는,
    것을 특징으로 하는, 측정 유닛.
  7. 제6항에 있어서, 센서의 라인은 라인이 점 광원을 사용한 스캐닝 공정에 의해 발생됨으로써 발생되는 것을 특징으로 하는, 측정 유닛.
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