車輛的四輪定位墊片厚度計算方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明提出一種車輛的四輪定位墊片厚度計算方法，包括以下步驟：檢測前輪外傾角和主銷后傾角；獲取前輪外傾角與標準前輪外傾角之間的外傾角差值以及主銷后傾角與標準主銷后傾角之間的后傾角差值；根據外傾角差值、后傾角差值和轉向節的尺寸信息得到墊片厚度。根據本發明實施例的車輛的四輪定位墊片厚度計算方法可自動地、精確且快速地計算得到需要安裝的墊片的厚度，具有計算結果準確可靠的優點。本發明還提出了一種車輛的四輪定位墊片厚度計算系統。
【專利說明】車輛的四輪定位墊片厚度計算方法及系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及汽車【技術領域】，特別涉及一種車輛的四輪定位墊片厚度計算方法。
【背景技術】
[0002] 汽車車輪定位能夠保證汽車直線行駛的穩定性和操作的輕便性，減少輪胎和其他 機件的磨損，具體指的是轉向輪、轉向節和前軸三者與車架的安裝應保持的相對位置關系。 正確調整車輪定位角度，使它們都在汽車的設計要求范圍內，可以解決定位角度之間相互 影響的矛盾，并最終達到安全行車的目的。
[0003] 相關技術中，車輛通常是靠旋轉下控制臂轉軸上的偏心凸輪來調整前輪外傾角和 主銷后傾角。在四輪定位時，邊轉動凸輪邊觀察顯示器就可以很容易完成調整。而對于雙 橫臂懸架汽車，前輪外傾角和主銷后傾角的調整，是在上控制臂安裝螺栓和車間之間加減 墊片來實現的，每次加減墊片都需要舉升汽車，拆下前輪，松開緊固螺栓，安裝墊片后重新 再次檢測，此過程耗時較長。并且安裝的墊片的后端是憑借個人的經驗得到的。如果是經 驗不足的操作人員可能需要多次才能調整合格，影響生產效率。
[0004] 具體而言，人工調試的缺點為：調整時工人憑借經驗，想象各角度之間的影響關系 來完成作業，過程中需要的時間長，工作效率低。容易出現調整不合格，此時，工人需再次重 復調整過程，直到合格為止，增大了工作量。
【發明內容】
[0005] 本發明旨在至少解決上述技術問題之一。
[0006] 為此，本發明的一個目的在于提出一種車輛的四輪定位墊片厚度計算方法。該方 法可自動地、精確且快速地計算得到需要安裝的墊片的厚度，具有計算結果準確可靠的優 點。
[0007] 本發明的另一個目的在于提出一種車輛的四輪定位墊片厚度計算系統。
[0008] 為了實現上述目的，本發明的第一方面的實施例公開了一種車輛的四輪定位墊片 厚度計算方法，包括以下步驟：檢測前輪外傾角和主銷后傾角；獲取所述前輪外傾角與標 準前輪外傾角之間的外傾角差值以及所述主銷后傾角與標準主銷后傾角之間的后傾角差 值；以及根據所述外傾角差值、所述后傾角差值和轉向節的尺寸信息得到所述墊片厚度，其 中，所述墊片厚度包括雙孔墊片厚度和前后端互換墊片厚度。
[0009] 根據本發明實施例的車輛的四輪定位墊片計算方法，可根據檢測的實際前輪外傾 角、主銷后傾角以及轉向節的尺寸信息可自動地、精確且快速地計算得到需要安裝的墊片 的厚度，具有計算結果準確可靠的優點。另外，由于前輪外傾角和主銷后傾角的調整可通過 增加或減少上擺臂焊接支架和車架之間的墊片來實現，因此，只需依據本發明實施例的方 法自動計算得到的墊片厚度進行墊片的增加或減少，便可將前輪外傾角和主銷后傾角調整 至前輪外傾角標準范圍和主銷后傾角標準范圍。
[0010] 另外，根據本發明上述實施例的車輛的四輪定位墊片厚度計算方法還可以具有如 下附加的技術特征：
[0011] 在一些示例中，所述轉向節的尺寸信息至少包括：上擺臂的兩個安裝螺栓之間的 距離L，上擺臂的橫向長度R和下擺臂球頭到上擺臂球頭之間的距離H。
[0012] 在一些示例中，利用如下公式計算所述雙孔墊片厚度，其中，所述公式為：
[0013] A = tg-Ι λ /H，其中，A為所述外傾角差值，λ i為雙孔墊片厚度，利用如下公式計 算計算所述前后端互換墊片厚度，其中，所述公式為：
[0014] 8 =七8_1(1?*入2)/(1*!1),其中，8為所述后傾角差值，入2為前后端互換墊片厚度。
[0015] 在一些示例中，所述前輪外傾角和主銷后傾角是通過四輪定位儀檢測得到的。
[0016] 在一些示例中，還包括：根據所述墊片厚度在上擺臂焊接支架和車架之間添加墊 片以使所述前輪外傾角和主銷后傾角滿足要求。
[0017] 本發明第二方面的實施例公開了一種車輛的四輪定位墊片厚度計算系統，包括： 檢測模塊，用于檢測前輪外傾角和主銷后傾角；角度差計算模塊，用于獲取所述前輪外傾角 與標準前輪外傾角之間的外傾角差值以及所述主銷后傾角與標準主銷后傾角之間的后傾 角差值；以及墊片厚度計算模塊，用于根據所述外傾角差值、所述后傾角差值和轉向節的尺 寸信息得到所述墊片厚度，其中，所述墊片厚度包括雙孔墊片厚度和前后端互換墊片厚度。
[0018] 根據本發明實施例的車輛的四輪定位墊片計算系統，可根據檢測的實際前輪外傾 角、主銷后傾角以及轉向節的尺寸信息可自動地、精確且快速地計算得到需要安裝的墊片 的厚度，具有計算結果準確可靠的優點。另外，由于前輪外傾角和主銷后傾角的調整可通過 增加或減少上擺臂焊接支架和車架之間的墊片來實現，因此，只需依據本發明實施例的系 統自動計算得到的墊片厚度進行墊片的增加或減少，便可將前輪外傾角和主銷后傾角調整 至前輪外傾角標準范圍和主銷后傾角標準范圍。
[0019] 另外，根據本發明上述實施例的車輛的四輪定位墊片厚度計算系統還可以具有如 下附加的技術特征：
[0020] 在一些示例中，所述轉向節的尺寸信息至少包括：上擺臂的兩個安裝螺栓之間的 距離L，上擺臂的橫向長度R和下擺臂球頭到上擺臂球頭之間的距離H。
[0021] 在一些示例中，所述墊片厚度計算模塊利用如下公式計算所述雙孔墊片厚度，其 中，所述公式為：A = tg-lAi/H，其中，A為所述外傾角差值，雙孔墊片厚度，所述墊 片厚度計算模塊利用如下公式計算計算所述前后端互換墊片厚度，其中，所述公式為：B = tg-1 (R* λ 2) / (L*H),其中，B為所述后傾角差值，λ 2為前后端互換墊片厚度。
[0022] 在一些示例中，所述檢測模塊為四輪定位儀。
[0023] 在一些示例中，還包括：墊片設置模塊，用于根據所述墊片厚度在上擺臂焊接支架 和車架之間添加墊片以使所述前輪外傾角和主銷后傾角滿足要求。
[0024] 本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025] 本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中 ：
[0026] 圖1是根據本發明一個實施例的車輛的四輪定位墊片厚度計算方法的流程圖；
[0027] 圖2是根據本發明另一個實施例的車輛的四輪定位墊片厚度計算方法的流程圖；
[0028] 圖3是根據本發明一個實施例的車輛的四輪定位墊片厚度計算方法中的轉向節 的尺寸信息示意圖；以及
[0029] 圖4是根據本發明一個實施例的車輛的四輪定位墊片厚度計算系統的結構框圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0031] 在本發明的描述中，需要理解的是，術語"中心"、"縱向"、"橫向"、"上"、"下"、"前"、 "后"、"左"、"右"、"堅直"、"水平"、"頂"、"底"、"內"、"外"等指示的方位或位置關系為基于 附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所 指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發 明的限制。此外，術語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要 性。
[0032] 在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語"安裝"、"相 連"、"連接"應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可 以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是 兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本 發明中的具體含義。
[0033] 以下結合附圖描述根據本發明實施例的車輛的四輪定位墊片厚度計算方法及系 統。
[0034] 圖1是根據本發明一個實施例的車輛的四輪定位墊片厚度計算方法的流程圖。如 圖1的所示，并結合圖2,根據本發明一個實施例的車輛的四輪定位墊片厚度計算方法，包 括如下步驟：
[0035] 步驟S101 :檢測前輪外傾角和主銷后傾角。例如通過但不限于四輪定位儀檢測得 到前輪外傾角和主銷后傾角。其中，由車側觀看轉向軸中心線與垂直線所成的夾角稱為主 銷后傾角，向前為負，向后為正。由車前方觀看輪胎中心線與垂直線所成的角度稱為前輪外 傾角，向外為正，向內為負。
[0036] 步驟S102 :獲取前輪外傾角與標準前輪外傾角之間的外傾角差值以及主銷后傾 角與標準主銷后傾角之間的后傾角差值。
[0037] 例如：對于某一車型而言，前輪外傾角（camber)標準為3° 30' ±30'，即標準 前輪外傾角為3° 30' ±30'，主銷后傾角（caster)標準為0° ±30'，即主銷后傾角為 0° ±30'。從而，根據通過諸如四輪定位儀檢測得到的實際的前輪外傾角和主銷后傾角以 及上述的標準值，便可做差得到前輪外傾角與標準前輪外傾角之間的外傾角差值以及主銷 后傾角與標準主銷后傾角之間的后傾角差值。
[0038] 步驟S103 :根據外傾角差值、后傾角差值和轉向節的尺寸信息得到墊片厚度。
[0039] 如圖3所示，轉向節的尺寸信息至少包括：上擺臂的兩個安裝螺栓之間的距離L， 上擺臂的橫向長度R和下擺臂球頭到上擺臂球頭之間的距離H。
[0040] 根據理論分析可知，影響兩個角度（即前輪外傾角和主銷后傾角）的變量包括 但不限于上擺臂的兩個安裝螺栓之間的距離L，上擺臂的橫向長度R和下擺臂球頭到上擺 臂球頭之間的距離H。假設某一車型的上擺臂的兩個安裝螺栓之間的距離L = 98mm、R = 215mm、H= 300mm，根據理論計算每毫米墊片所對應的角度變化值（即前輪外傾角和主銷后 傾角的角度變化值），設墊片厚度λ =1_，對應的前輪外傾角變化量為A，主銷后傾角變化 量為Β，則：
[0041] A = tg-1 λ /Η = tg-11/300 = 11. 33/ ；
[0042] Β = tg-1 (R* λ ) AL*H) = tg-1 (215*1) / (98*300) = 25，。
[0043] 根據上述公式可知，由于L、R、H為已知參數，因此，只要知道A和B便可利用上述 公式反推導而得到墊片厚度λ。而A和B可以通過步驟S102得到，S卩外傾角差值和后傾角 差值。
[0044] 由于墊片厚度包括雙孔墊片厚度和前后端互換墊片厚度，因此，如圖2所示，可利 用如下公式計算雙孔墊片厚度，其中，公式為：
[0045] A = tg-1 λ j/H,
[0046] 其中，A為外傾角差值，λ 1為雙孔墊片厚度。
[0047] 利用如下公式計算計算所述前后端互換墊片厚度，其中，公式為：
[0048] B = tg-1 (R* λ 2) / (L*H)，
[0049] 其中，B為后傾角差值，λ 2為前后端互換墊片厚度。
[0050] 在自動計算得到墊片厚度后，可根據墊片厚度在上擺臂焊接支架和車架之間添加 墊片以使前輪外傾角和主銷后傾角滿足要求。
[0051] 根據本發明實施例的車輛的四輪定位墊片計算方法，可根據檢測的實際前輪外傾 角、主銷后傾角以及轉向節的尺寸信息可自動地、精確且快速地計算得到需要安裝的墊片 的厚度，具有計算結果準確可靠的優點。另外，由于前輪外傾角和主銷后傾角的調整可通過 增加或減少上擺臂焊接支架和車架之間的墊片來實現，因此，只需依據本發明實施例的方 法自動計算得到的墊片厚度進行墊片的增加或減少，便可將前輪外傾角和主銷后傾角調整 至前輪外傾角標準范圍和主銷后傾角標準范圍。
[0052] 由于在不安裝墊片時前輪外傾角大于標準值（即標準前輪外傾角），主銷后傾角 小于標準值（即標準主銷后傾角），因此，如圖2所示，本發明實施例的方法在輸入對輸 入前輪外傾角和主銷后傾角之后可首先對其進行判斷，例如：當輸入前輪外傾角的值小于 30'，主銷后傾角的值大于180'時，可判斷輸入錯誤，進行報錯，并要求重新輸入前輪外傾 角和主銷后傾角，從而避免后續針對錯誤數據進行計算而浪費時間，提升本發明實施例的 方法的執行效率并保證計算結果準確可靠。
[0053] 如圖4所示，在本發明的進一步實施例中，還提供了一種車輛的四輪定位墊片厚 度計算系統400,包括：檢測模塊410、角度差計算模塊420和墊片厚度計算模塊430。
[0054] 其中，檢測模塊410用于檢測前輪外傾角和主銷后傾角，其中，檢測模塊410為但 不限于四輪定位儀。角度差計算模塊420用于獲取前輪外傾角與標準前輪外傾角之間的外 傾角差值以及主銷后傾角與標準主銷后傾角之間的后傾角差值。墊片厚度計算模塊430用 于根據外傾角差值、后傾角差值和轉向節的尺寸信息得到墊片厚度，其中，墊片厚度包括雙 孔墊片厚度和前后端互換墊片厚度。結合圖3所示，轉向節的尺寸信息包括但不限于：上擺 臂的兩個安裝螺栓之間的距離L，上擺臂的橫向長度R和下擺臂球頭到上擺臂球頭之間的 距離H。
[0055] 在本發明的一個實施例中，墊片厚度計算模塊430可利用如下公式計算所述雙孔 墊片厚度，其中，所述公式為：A = tg-Ι λ l7U其中，A為所述外傾角差值，λ i為雙孔墊片厚 度，墊片厚度計算模塊430還可利用如下公式計算計算所述前后端互換墊片厚度，其中，所 述公式為 ：8 =丨8_1(1?*入2)/(1*!1),其中,8為所述后傾角差值，\2為前后端互換墊片厚度。
[0056] 在本發明的一個實施例中，車輛的四輪定位墊片厚度計算系統400,還包括：墊片 設置模塊（圖中沒有示出），墊片設置模塊用于根據所述墊片厚度在上擺臂焊接支架和車 架之間添加墊片以使所述前輪外傾角和主銷后傾角滿足要求。
[0057] 需要說明的是，本發明實施例的系統的具體實現方式與方法部分的具體實現方式 類似，因此，系統部分的具體實現方式請參見方法部分的具體實現方式，為了減少冗余，不 做贅述。
[0058] 根據本發明實施例的車輛的四輪定位墊片計算系統，可根據檢測的實際前輪外傾 角、主銷后傾角以及轉向節的尺寸信息可自動地、精確且快速地計算得到需要安裝的墊片 的厚度，具有計算結果準確可靠的優點。另外，由于前輪外傾角和主銷后傾角的調整可通過 增加或減少上擺臂焊接支架和車架之間的墊片來實現，因此，只需依據本發明實施例的系 統自動計算得到的墊片厚度進行墊片的增加或減少，便可將前輪外傾角和主銷后傾角調整 至前輪外傾角標準范圍和主銷后傾角標準范圍。
[0059] 在本說明書的描述中，參考術語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特 點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不 一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何 的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0060] 盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不 脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本 發明的范圍由權利要求及其等同限定。
【權利要求】
1. 一種車輛的四輪定位墊片厚度計算方法，其特征在于，包括以下步驟： 檢測前輪外傾角和主銷后傾角； 獲取所述前輪外傾角與標準前輪外傾角之間的外傾角差值以及所述主銷后傾角與標 準主銷后傾角之間的后傾角差值；以及 根據所述外傾角差值、所述后傾角差值和轉向節的尺寸信息得到所述墊片厚度，其中， 所述墊片厚度包括雙孔墊片厚度和前后端互換墊片厚度。
2. 根據權利要求1所述的車輛的四輪定位墊片厚度計算方法，其特征在于，所述轉向 節的尺寸信息至少包括：上擺臂的兩個安裝螺栓之間的距離L，上擺臂的橫向長度R和下擺 臂球頭到上擺臂球頭之間的距離H。
3. 根據權利要求2所述的車輛的四輪定位墊片厚度計算方法，其特征在于，利用如下 公式計算所述雙孔墊片厚度，其中，所述公式為 ： A = tg-1 λ j/H, 其中，A為所述外傾角差值，λ i為雙孔墊片厚度， 利用如下公式計算計算所述前后端互換墊片厚度，其中，所述公式為： B = tg-1 (R* λ 2) / (L*H)， 其中，B為所述后傾角差值，λ 2為前后端互換墊片厚度。
4. 根據權利要求1所述的車輛的四輪定位墊片厚度計算方法，其特征在于，所述前輪 外傾角和主銷后傾角是通過四輪定位儀檢測得到的。
5. 根據權利要求1-4任一項所述的車輛的四輪定位墊片厚度計算方法，其特征在于， 還包括： 根據所述墊片厚度在上擺臂焊接支架和車架之間添加墊片以使所述前輪外傾角和主 銷后傾角滿足要求。
6. -種車輛的四輪定位墊片厚度計算系統，其特征在于，包括： 檢測模塊，用于檢測前輪外傾角和主銷后傾角； 角度差計算模塊，用于獲取所述前輪外傾角與標準前輪外傾角之間的外傾角差值以及 所述主銷后傾角與標準主銷后傾角之間的后傾角差值；以及 墊片厚度計算模塊，用于根據所述外傾角差值、所述后傾角差值和轉向節的尺寸信息 得到所述墊片厚度，其中，所述墊片厚度包括雙孔墊片厚度和前后端互換墊片厚度。
7. 根據權利要求6所述的車輛的四輪定位墊片厚度計算系統，其特征在于，所述轉向 節的尺寸信息至少包括：上擺臂的兩個安裝螺栓之間的距離L，上擺臂的橫向長度R和下擺 臂球頭到上擺臂球頭之間的距離Η。
8. 根據權利要求7所述的車輛的四輪定位墊片厚度計算系統，其特征在于，所述墊片 厚度計算模塊利用如下公式計算所述雙孔墊片厚度，其中，所述公式為： A = tg-1 λ j/H, 其中，A為所述外傾角差值，λ i為雙孔墊片厚度， 所述墊片厚度計算模塊利用如下公式計算計算所述前后端互換墊片厚度，其中，所述 公式為： B = tg-1 (R* λ 2) / (L*H)， 其中，B為所述后傾角差值，λ 2為前后端互換墊片厚度。
9. 根據權利要求6所述的車輛的四輪定位墊片厚度計算系統，其特征在于，所述檢測 模塊為四輪定位儀。
10. 根據權利要求6-9任一項所述的車輛的四輪定位墊片厚度計算系統，其特征在于， 還包括： 墊片設置模塊，用于根據所述墊片厚度在上擺臂焊接支架和車架之間添加墊片以使所 述前輪外傾角和主銷后傾角滿足要求。
【文檔編號】G06F19/00GK104050384SQ201410301883
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月27日 優先權日:2014年6月27日
【發明者】郭明勝, 于金輝, 何亞雄, 董章群, 郭培, 趙國旗, 柴仕杰, 馬立業 申請人:天津博信汽車零部件有限公司