用于测量车辆车轮定位的装置和方法与流程

本发明涉及用于测量车辆车轮定位的装置和方法，其能够在调整车轮定位时快速、准确地调整外倾和后倾。

背景技术：

车轮定位(wheel alignment)表示配置悬架系统和转向系统的每个部件是否以特定角度附接到车轮和车辆主体。

这里，各部件之间的角度被设置用于确保车轮的直向度(straightness)、转弯(turning)性能和可回转性(returnability)(可回转性表示在车轮转弯之后使车轮返回到直向状态的能力)，以及用于通过将车辆的重量适当地划分为悬架系统和转向系统的操作部分来确保轮胎和道路表面之间的抓地(ground)能力、转向力的减小和轮胎寿命。

同时，测量车轮定位就是要测量车辆的车轮定位状态。典型地，测量车轮定位就是要基于外倾角(camber angle)、后倾角(caster angle)和内束(toe in)状态确保车辆的驾驶性能和转向性能。因此，车辆最好将外倾、后倾和前束(toe)角保持为车辆的最初设计。然而，所设置的车轮定位的倾角由于取决于驾驶条件的事故的发生、道路冲击等而容易被改变，这会导致若干问题，诸如驾驶性能和转向性能的降低、轮胎的不均匀磨损、操纵的可回转性降低等等。测量车轮的角度以便将外倾角、后倾角和前束角调整为最初设置值被称为车轮定位的测量。

具体地，操作者调整车辆调整机构以便根据由车轮定位设备测量的前束(toe)、外倾(camber)和后倾(caster)的角度将车轮的角度调整为设置值。典型地，具有宽设置范围的外倾和后倾先被调整，具有最小设置范围的前束被最后调整。在该情况下，由于被调整到设置范围的外倾和后倾在调整前束时根据前束的改变而改变，因此存在的问题在于，需要再次执行再次将改变的外倾和后倾调整到设置范围的 操作。

这样，由于在先调整的外倾和后倾的角度在调整前束时再次偏离设置范围，因此操作者需要重新调整外倾和后倾的角度，并且因此过多地消耗工作时间且难于准确地执行车轮定位的调整。

以上被描述为现有技术的内容被提供仅用于帮助理解本发明的背景，并且不应被视为对应于本领域技术人员已知的相关技术。

[相关技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)KR 20-2002-0005529A(2002年2月25日)

技术实现要素：

本发明的目的在于提供用于测量车辆车轮定位的装置和方法，其能够在调整车轮定位时在调整外倾和后倾然后调整前束的情况下通过提前补偿外倾和后倾的改变来快速、准确地调整外倾和后倾。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种用于测量车辆车轮定位的装置，包括：传感器，其被配置为测量外倾、后倾和前束的车轮定位值；计算器，其被配置为预存储取决于每种车型的车辆规格的车轮定位参考值，并通过比较由传感器测量的车轮定位测量值与预存储的车轮定位参考值来计算车轮定位调整值；补偿器，其被配置为预存储取决于调整前束时外倾值和后倾值的变化的车轮定位补偿数据，并通过比较由计算器计算的车轮定位调整值的外倾调整值及后倾调整值与车轮定位补偿数据来计算外倾补偿值和后倾补偿值；以及图像处理器，其被配置为显示通过补偿器计算的外倾补偿值和后倾补偿值所补偿的外倾调整值、后倾调整值和前束调整值的车轮定位值。

传感器可使用在车辆的每个车轮处提供的车轮感应传感器，以测量外倾值、后倾值和前束值。

可基于以下等式计算预存储在补偿器的车轮定位补偿数据中的外倾补偿值。

外倾补偿值＝外倾调整值/前束调整值

补偿器可基于以下等式计算外倾显示值。

外倾显示值＝外倾测量值-(外倾补偿值*前束测量值)

可基于以下等式计算预存储在补偿器的车轮定位补偿数据中的后倾补偿值。

后倾补偿值＝后倾调整值/前束调整值

补偿器可基于以下等式计算后倾显示值。

后倾显示值＝后倾测量值-(后倾补偿值*前束测量值)

图像处理器可显示通过由补偿器计算的外倾补偿值和后倾补偿值所补偿的外倾调整值和后倾调整值以及由计算器计算的前束调整值，以防止在基于外倾调整值和后倾调整值调整外倾和后倾之后基于前束调整值调整前束时显示的外倾测量值和后倾测量值的改变。

根据本发明的另一个示例性实施例，提供了一种用于测量车辆车轮定位的方法，包括以下步骤：测量外倾、后倾和前束的车轮定位值；通过比较在测量步骤中测量的车轮定位测量值与预存储的车轮定位参考值来计算车轮定位调整值；执行补偿，以通过比较在计算步骤中计算的车轮定位调整值的外倾调整值及后倾调整值与预存储的车轮定位补偿数据来计算外倾补偿值和后倾补偿值；以及显示基于在计算和补偿步骤中计算的外倾补偿值和后倾补偿值被补偿的外倾调整值、后倾调整值和前束调整值。

在补偿步骤中，可基于以下等式计算预存储在车轮定位补偿数据中的外倾补偿值。

外倾补偿值＝外倾调整值/前束调整值

在补偿步骤中，可基于以下等式计算外倾显示值。

外倾显示值＝外倾测量值-(外倾补偿值*前束测量值)

在补偿步骤中，可基于以下等式计算预存储在车轮定位补偿数据中的后倾补偿值。

后倾补偿值＝后倾调整值/前束调整值

在补偿步骤中，可基于以下等式计算后倾显示值。

后倾显示值＝后倾测量值-(后倾补偿值*前束测量值)

在显示步骤中，可以显示通过在补偿步骤中计算的外倾补偿值和后倾补偿值所补偿的外倾调整值和后倾调整值以及在计算步骤中计算的前束调整值，以防止在基于外倾调整值和后倾调整值调整外倾和后倾之后基于前束调整值调整前束时显示的外倾测量值和后倾测量值的 改变。

附图说明

图1为示出根据本发明示例性实施例的用于测量车辆车轮定位的装置的配置示意图。

图2为示出根据本发明示例性实施例的用于测量车辆车轮定位的方法的流程图。

图3和图4为用于描述根据本发明示例性实施例的在测量车辆车轮定位时进行补偿和操作的示意图。

具体实施方式

下文中，将参考附图描述根据本发明示例性实施例的用于测量车辆车轮定位的装置和方法。

图1为示出根据本发明示例性实施例的用于测量车辆车轮定位的装置的配置示意图。图2为示出根据本发明示例性实施例的用于测量车辆车轮定位的方法的流程图。图3和图4为用于描述根据本发明示例性实施例的在测量车辆车轮定位时进行补偿和操作的示意图。

如图1所示，用于测量车辆车轮定位的装置可包括传感器100，其被配置为测量外倾、后倾和前束的车轮定位值；计算器200，其被配置为预存储取决于各种车型的车辆规格的车轮定位参考值，并通过比较由传感器100测量的车轮定位测量值与预存储的车轮定位参考值来计算车轮定位调整值；补偿器300，其被配置为预存储取决于调整前束时外倾值和后倾值的变化的车轮定位补偿数据，并通过比较由计算器200计算的车轮定位调整值的外倾调整值及后倾调整值与车轮定位补偿数据来计算外倾补偿值和后倾补偿值；以及图像处理器400，其被配置为显示通过由补偿器300计算的外倾补偿值和后倾补偿值所补偿的外倾调整值和后倾调整值的车轮定位值、以及前束调整值的车轮定位值。

也就是说，根据本发明的示例性实施例，传感器100获得外倾、后倾和前束的车轮定位测量值，并将所测量的车轮定位测量值传输到计算器200。这里，传感器100可使用在车辆的每个车轮处提供的车轮感应传感器测量外倾值、后倾值和前束值。感应传感器可配置有光学传 感器，并且可感应每个车轮的车轮定位且将测量值发送到计算器200。出于该目的，还可应用除了光学传感器以外的各种感应器件。

计算器200比较并确定由传感器100测量的车轮定位测量值与预存储的车轮定位参考值，以便计算外倾调整值、后倾调整值和前束调整值。这里，车轮定位参考值为外倾、后倾和前束的最初定义值，其在车辆最初设计的情况下取决于车辆的最初车轮定位状态，这可根据车辆规格不同地设置。

计算器200可计算外倾调整值、后倾调整值和前束调整值，以便基于车轮定位调整值调整车辆的车轮定位。

然而，根据本发明的示例性实施例，对于车轮定位的调整，首先调整的是具有宽设置范围的外倾和后倾，然后再调整具有窄设置范围的前束。因此，外倾和后倾会偏离设置范围。在调整前束时，提前获得调整前束时的外倾和后倾的变化，以便校正。作为结果，即使在调整外倾和后倾的状态中控制前束，外倾和后倾也跟随车轮定位参考值。

出于该目的，准备接收由计算器200计算的车轮定位调整值的补偿器300，并且补偿器300预存储有车轮定位补偿数据，其取决于在调整前束时的外倾值和后倾值的变化。这里，车轮定位补偿数据是通过对车辆设计后的前束调整时的外倾值和后倾值的变化进行实验来获得的值，并且通过实验多次来数据库化外倾值和后倾值的变化，外倾值和后倾值的变化取决于调整外倾和后倾的位置的状态中前束的变化。

其中预存储车轮定位补偿数据的补偿器将车轮定位补偿数据应用到通过传感器100接收的外倾测量值和后倾测量值，以及通过计算器200接收的车轮定位调整值的外倾调整值和后倾调整值，以计算外倾补偿值和后倾补偿值。也就是说，本发明的示例性实施例要解决的问题在于，在调整外倾和后倾之后，在调整前束时外倾和后倾改变。出于该目的，仅提前补偿外倾调整值和后倾调整值，并通过所补偿的值调整外倾和后倾，以便基于车轮定位的参考值实质控制外倾和后倾，即使外倾和后倾在前束调整时改变，使得外倾和后倾可定位在规定位置。

如此，通过由补偿器300计算的外倾补偿值和后倾补偿值补偿的外倾调整值和后倾调整值的车轮定位值以及由计算器200计算的前束调整值的车轮定位值通过图像处理器400显示，并且操作者基于所补偿 的外倾调整值和后倾调整值调整车轮定位，然后将外倾和后倾定位在规定位置，即使外倾和后倾在前束基于前束调整值而调整时改变，使得外倾和后倾在显示器上不发生改变。因此，当操作者调整车轮定位时，可提高操作速度且可提高调整准确度，从而增大车轮定位的操作效率。

详细描述补偿外倾调整值和后倾调整值的补偿器300，可基于等式(外倾补偿值＝外倾调整值/前束调整值)计算预存储在补偿器300的车轮定位补偿数据中的外倾补偿值。

也就是说，车轮定位补偿数据有外倾补偿值，并且该外倾补偿值可通过将外倾调整值除以前束调整值来计算。这里，外倾调整值和前束调整值为变量，其被要求通过比较特定外倾值及前束值与车轮定位参考值使该特定外倾值及前束值与外倾参考值及前束参考值匹配。基于此，根据变量计算外倾调整值和前束调整值，以便通过实验使各种外倾值及前束值与外倾参考值及前束参考值匹配，并且基于以上等式计算外倾补偿值，使得预存储车轮定位补偿数据。

因此，补偿器300可基于等式(外倾显示值＝外倾测量值-(外倾补偿值*前束测量值))计算外倾显示值。也就是说，补偿器300使用车轮定位补偿数据计算外倾补偿值，并通过将由传感器100测量的外倾测量值和前束测量值以及预存储在车轮定位补偿数据中的外倾补偿值代入以上等式来计算外倾补偿值。

这样，由计算器200计算的外倾调整值通过补偿器300计算的外倾补偿值补偿，并且因此外倾可定位在规定位置，即使在调整外倾之后外倾位置在前束调整时改变。

同时，可通过等式(后倾补偿值＝(后倾调整值/前束调整值))计算提前存储在补偿器300的车轮定位补偿数据中的后倾补偿值。

也就是说，车轮定位补偿数据有后倾补偿值，并且该后倾补偿值可通过将外倾调整值除以前束调整值来计算。这与以上所述用于计算外倾补偿值的方法相同，并基于实验使用后倾调整值计算后倾补偿值且将所计算的后倾补偿值预存储在补偿数据中。

因此，补偿器300可基于等式(后倾显示值＝后倾测量值-(后倾补偿值*前束测量值))计算后倾显示值。也就是说，补偿器300使用车 轮定位补偿数据计算后倾补偿值，并通过将由传感器100测量的后倾测量值和前束测量值以及预存储在车轮定位补偿数据中的后倾补偿值代入以上等式来计算后倾补偿值。

这样，由计算器200计算的后倾调整值通过由补偿器300计算的后倾补偿值补偿，并且因此后倾可定位在规定位置，即使在调整后倾之后后倾位置在前束调整时改变。

如以上所述，补偿器300使用所计算的外倾补偿值和后倾补偿值补偿外倾调整值和后倾调整值，图像处理器400显示经补偿的由计算器200计算的外倾调整值和后倾调整值以及前束调整值，因此在操作者使用外倾调整值和后倾调整值调整外倾和后倾之后，即使外倾和后倾的位置在使用前束调整值调整前束时改变，外倾和后倾的位置仍大致跟随车轮定位参考值，使得所显示的外倾测量值和后倾测量值不发生改变。

因此，本发明的示例性实施例解决了在操作者调整外倾和后倾之后外倾和后倾的位置在前束调整时改变的问题，从而快速、准确地执行车轮定位的调整操作。

同时，如图2中所示，根据本发明示例性实施例的用于测量车辆车轮定位的方法包括：测量外倾、后倾和前束的车轮定位值(S100)；通过比较在测量步骤(S100)中测量的车轮定位测量值与预存储的车轮定位参考值来计算车轮定位调整值(S200)；执行补偿，以通过比较在计算步骤(S200)中计算的车轮定位调整值的外倾调整值及后倾调整值与预存储的车轮定位补偿数据来计算外倾补偿值和后倾补偿值(S300)；以及显示外倾调整值、后倾调整值和前束调整值，其基于在计算步骤(S200)和补偿步骤(S300)中计算的外倾补偿值和后倾补偿值被补偿(S400)。

这里，可基于等式(外倾补偿值＝(外倾调整值/前束调整值))计算补偿步骤(S300)中预存储在车轮定位补偿数据中的外倾补偿值，并且在补偿步骤(S300)中，可使用车轮定位补偿数据基于等式(外倾显示值＝(外倾测量值-(外倾补偿值*前束测量值))计算外倾显示值。

进一步地，可基于等式(后倾补偿值＝(后倾调整值/前束调整值)) 计算补偿步骤(S300)中预存储在车轮定位补偿数据中的后倾补偿值，并且在补偿步骤(S300)中，可使用车轮定位补偿数据基于等式(后倾显示值＝(后倾测量值-(后倾补偿值*前束测量值))计算后倾显示值。

如以上所述，使用在补偿步骤(S300)中所计算的外倾补偿值和后倾补偿值来补偿外倾调整值和后倾调整值，在显示步骤(S400)中被补偿的外倾调整值和后倾调整值以及在计算步骤(S200)中计算的前束调整值通过图像处理器显示，因此在操作者使用外倾调整值和后倾调整值调整外倾和后倾之后，即使外倾和后倾的位置在使用前束调整值调整前束时改变，外倾和后倾的位置仍大致跟随车轮定位参考值，使得所显示的外倾测量值和后倾测量值不发生改变。

根据具有上述结构的用于测量车辆车轮定位的装置和方法，在调整车轮定位时调整外倾和内倾然后调整前束的情况下，先前调整的外倾和后倾的位置改变，但根据本发明，在调整前束时外倾和后倾中的改变被提前补偿，以便基于所补偿的值调整外倾和后倾，从而将外倾和后倾的位置定位在规定位置，即使调整外倾和后倾然后调整前束。因此，可以快速、准确地调整车轮定位调整操作。

根据具有上述结构的用于测量车辆车轮定位的装置和方法，在调整车轮定位时，可以通过在调整外倾和后倾时提前补偿外倾和后倾的改变来快速、准确地调整外倾和后倾然后调整前束。

尽管已经针对具体示例性实施例示出并描述了本发明，对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可对本发明做出各种修改和变型。