DE69631574T2

DE69631574T2 - Verfahren zum Anzeigen der Spureinstellkonditionen von Kraftfahrzeugrädern

Info

Publication number: DE69631574T2
Application number: DE69631574T
Authority: DE
Inventors: Norman H. Osceola County Johnson; Patrick Blackrock Road O'Mahony
Original assignee: Snap On Inc
Current assignee: Snap On Inc
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2016-10-18
Also published as: JP3487726B2; EP0769675B1; US5948024A; DE69631574D1; AU7028396A; KR970022285A; EP0769675A3; JPH107045A; EP0769675A2; CA2187980A1; AU709258B2; KR100491403B1

Description

Diese Anmeldung beruht auf der vorläufigen U.S.-Patentanmeldung mit der laufenden Nummer bzw. Aktenzeichen Nr. 60/005.608, die am 19. Oktober 1995 eingereicht wurde, und der vorläufigen U.S.-Patentanmeldung mit der laufenden Nummer bzw. Aktenzeichen Nr. 60/005.720, die am 20. Oktober 1995 eingereicht wurde.
Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fahrzeugradausrichter bzw. -einsteller, welche zur Verwendung beim Ausführen von Ausrichtungen bzw. Einstellungen von nicht normgerechten oder Kunden- bzw. kundenspezifischen Fahrzeugen angepasst bzw. adaptiert sein können.
Vorhandene Radeinsteller weisen eine Anzahl von Sensoren zum Erzeugen von Daten, die die relativen Orientierungen der Räder eines Fahrzeuges angeben, einen Computer zum Berechnen der Einstellungswerte aus den durch die Sensoren erzeugten Daten und ein Videodisplay bzw. -anzeigergerät zum Anzeigen der Einstellungswerte auf. Zusätzlich weisen diese Einsteller in typischer Weise eine Datenbasis für Fahrzeugeinstellungsspezifikationen für eine Mehrheit von Fahrzeugbauarten und -modellen auf. Während der Operation berechnet der Computer die Einstellungswerte für ein unterworfenes Fahrzeug und vergleicht diese Werte mit den Einstellungsspezifikationen für dieses Fahrzeug. Die Differenzen zwischen den berechneten Einstellungswerten und den Spezifikationen können sodann angezeigt werden. In der US-A-4 574 490 werden die Spezifikationen in Kombination mit Angaben für obere und untere Grenzen bzw. Grenzwerte graphisch angezeigt; die tatsächlich gefühlten Einstellungskonditionen bzw. -zustände werden durch Marker bzw. Kennzeichnungen angegeben. In der EP-A-0 679 865, welche unter Artikel 54(3) EPÜ fällt, werden die gemessenen Zustände in unterschiedlichen Farben in Abhängigkeit davon dargestellt, ob die gemessenen Zustände innerhalb der Spezifikationen oder nicht liegen; ihre Darstellung erfolgt in Echtzeit.
Zusammenfassung der Erfindung
Entsprechend der vorliegenden Erfindung weist der Ausrichter bzw. Einsteller einen vorprogrammierten Satz bzw. Menge von Instruktionen zum Erzeugen graphischer Darstellungen der Einstellungszustände des Fahrzeuges beruhend auf Messungen auf, die sowohl vor als auch nach Einstellungen erhalten werden, die bei dem Fahrzeug durchgeführt worden sind. Die Darstellungen können für den Operator bzw. Bedienungsperson während des Einstellungsvorganges angezeigt werden, um ihm ein besseres Verständnis des Zustands des Fahrzeugs zu bieten, und die Darstellungen können zur Überreichung bzw. Vorlage bei dem Kunden ausgedruckt werden, um zu beweisen, dass das Fahrzeug genau bzw. richtig gewartet worden ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Darstellung eines beispielhaften Radausrichters bzw. -einstellers, in Kombination mit welchem die vorliegende Erfindung verwendet werden kann;
2 ist eine Darstellung eines Winkelmessinstruments, das bei dem Radeinsteller nach 1 verwendet wird;
3 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Abfolge von Schritten, die unternommen werden, um graphische Darstellungen der Zustände des Fahrzeugs entsprechend der vorliegenden Erfindung zu erzeugen;
4A ist eine Tabelle zur Veranschaulichung der Sichtbarmachungsregeln bzw. -vorschriften bzw. -normen, die dazu verwendet werden, um die graphischen Darstellungen zu erzeugen;
4B ist eine Tabelle zur Indizierung der Graphiken, auf die in 4A Bezug genommen ist, mit den in 5A bis 5G gezeigten Darstellungen;
5A bis 5G sind beispielhafte Anzeigen der graphischen Darstellungen eines Fahrzeugs; und
6A bis 6C sind beispielhafte Ausdrucke der graphischen Darstellungen eines Fahrzeugs.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung wird primär durch Computersoftware implementiert, welche durch den Fachmann leicht neu geschaffen werden kann, wenn er dieser Beschreibung folgt. Zusätzlich kann die Erfindung in einer Vielfalt von Fahrzeugradausrichtern bzw. -einstellern integriert werden, jedoch ist sie insbesondere bei Radeinstellern, die zur Verwendung bei Lastkraftwagen konzipiert bzw. ausgestaltet sind, wegen der Existenz einer großen Anzahl von Komponenten, die bei einem Lastkraftwagen Einstellung erfordern, brauchbar. Daher wird die vorliegende Erfindung der Kürze wegen unter Bezugnahme auf einen beispielhaften Lastkraftwageneinsteller beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 1 wird erläutert, dass ein beispielhafter Lastkraftwageneinsteller, der allgemein durch die Bezugsziffer 10 angegeben ist, in Verbindung mit einem Lastkraftwagen gezeigt ist, der durch einen Rahmen F mit einer Längsachse L und einem Satz von Vorderrädern FW und Hinterrädern RW dargestellt ist. Der Lastkraftwageneinsteller 10 weist einen oder mehrere Winkelmessköpfe 12 auf, die an den Rädern des Lastkraftwagens unter Verwendung geeigneter Radklammern bzw. -befestigungselemente 14 angebracht werden können. In 1 ist ein Kopf 12 an jedem Vorderrad FW des Lastkraftwagens angebracht gezeigt. Jede Radklammer 14 weist eine Welle 16 und ein geeignetes Mittel bzw. Einrichtung zum Ausrichten der Welle 16 mit der Rotations- bzw. Drehachse 18 des Rades auf, mit der sie verbunden ist, und der entsprechende Kopf 12 ist an der Welle 16 drehbar angebracht. Der Lastkraftwageneinsteller 10 weist ferner eine Konsole 20 auf, mit der Köpfe 12 durch Kabel 22 oder alternativ durch drahtlose Daten-Sender-Empfänger-Mittel verbunden sind.
Der Lastkraftwageneinsteller 10 weist weiterhin zwei Rahmen-Anzeigegeräte 24 auf, von denen jedes zwei Skalen 26 aufweist, die mit den gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Enden des Rahmen-Anzeigegeräts 24 verbunden sind. Jede Skala 26 weist ihrerseits ein Paar von Referenzmarken 28 auf, die um einen bekannten Abstand voneinander beabstandet sind. Die Rahmen-Anzeigegeräte 24 sind an den entgegengesetzten Enden des Rahmens F unter Verwendung geeigneter Anbringungsvorrichtungen 30 angebracht, welche geeignete Vorspannungsmittel aufweisen, um den gleichen Abstand zwischen der Längsachse L und jedem Paar von Referenzmarken 28 aufrechtzuerhalten.
Jeder Winkelmesskopf 12 arbeitet, um die Winkel zwischen der Drehachse 18 des Rades, an dem der Winkelmesskopf angebracht ist, und den Linien 32 zu messen, die sich zu den Referenzmarken 28 an der gleichen Seite des Lastkraftwagens erstrecken. Unter Bezugnahme auf 2 wird erläutert, dass jeder Kopf 12 so gezeigt ist, dass er eine Lichtquelle 34, eine Kollimator- bzw. Sammellinse 36 zum Fokussieren des Lichtes zu einem dünnen Strahl 38 und einen Spiegel 40 zum Reflektieren des Strahls 38 um neunzig Grad in eine annähernd horizontale Ebene aufweist. Der Spiegel 40 ist an der Welle 42 eines Motors 44 angebracht und die Drehung des Spiegels 40 durch den Motor 44 veranlasst den Strahl 38, sich in der horizontalen Ebene zu drehen. Eine drehbare Codiereinrichtung bzw. Codeumsetzer 46, der relativ zu der Welle 16 angebracht ist, verfolgt kontinuierlich die augenblickliche Winkelposition der Welle 42 und somit des Strahls 38 in Bezug auf die Welle 16. Da die Welle 16 mit der Drehachse 18 des Rades effektiv ausgerichtet ist, misst die Codiereinrichtung 46 den Winkel des Strahls 38 in Bezug auf die Drehachse 18. Referenzmarken 28 an Zielen 26 bestehen aus einem rückstrahlenden Material und, wenn der sich drehende Strahl 38 auf eine Referenzmarke 28 auftrifft, wird er zu dem Kopf 12 zurückreflektiert und durch einen Detektor bzw. Empfänger 48 empfangen. Die Signale von der Codiereinrichtung 46 und dem Detektor 48 werden in eine geeignete Logikschaltung 50 eingegeben, welche Daten ausgibt, die den Winkel der Referenzmarke 28 relativ zu der Welle 16 angeben. Wenn sich der Strahl 38 durch bzw. um 360 Grad dreht, werden Daten in Bezug auf die Winkel der anderen drei Referenzmarken 28 an der gleichen Seite des Lastkraftwagens in ähnlicher Weise erzeugt. Die Daten von jedem Kopf 12 werden über Kabel 22 oder drahtlose Daten-Sender-Empfänger-Mittel zu der Konsole 20 übertragen.
Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, können die Köpfe 12 ebenfalls herkömmliche Inklinometer bzw. Neigungsmesser zum Messen der Orientierungen bzw. Ausrichtungen der Räder in Bezug auf bekannte, vertikale Referenzebenen aufweisen, um eine solche Information, wie Radsturz- und Nachlaufwinkel der Räder zu ergeben. Die durch die Neigungsmesser erzeugten Daten werden zu der Konsole 20 in einer Art und Weise übertragen, die zu der oben beschriebenen ähnlich ist.
Wenn erneut auf 1 Bezug genommen wird, so wird erläutert, dass die Konsole 20 so gezeigt ist, dass sie einen programmierbaren Computer 52 zum Steuern bzw. Regeln der Operation des Lastkraftwageneinstellers 10 aufweist. In einem Operationsmodus verarbeitet der Computer 52 die durch die Köpfe 12 erzeugten Daten entsprechend den vorprogrammierten Anweisungen bzw. Befehlen und zeigt die Einstellungswerte für den Lastkraftwagen an einem Monitor 54 an. Eine Tastatur 56 ist vorgesehen, um Anweisungen und Fahrzeuginformation in den Computer 52 einzugeben. Der Computer 52 kann ferner auf Programme und Fahrzeuginformation durch eine Floppydisk oder ein CD-ROM-Laufwerk (was nicht gezeigt ist) zugreifen.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung weist der Computer 52 einen vorprogrammierten Satz von Anweisungen zum Erzeugen graphischer Darstellungen der Einstellungszustände des Fahrzeugs beruhend auf Messungen auf, die sowohl vor als auch nach Einstellungen erhalten werden, die bei dem Fahrzeug durchgeführt worden sind. Obwohl für die Zwecke der Kürze und Klarheit die Erfindung in Bezug auf die Einstellung eines Lastkraftwagens beschrieben wird, so versteht es sich, dass die Prinzipien der Erfindung auf die Einstellung vieler Typen von Fahrzeugen anwendbar sind. Der Fachmann wird leicht verstehen, wie die Erfindung zur Verwendung bei anderen Fahrzeugtypen adaptiert werden kann.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist der Computer 52 mit einem Satz von vorprogrammierten Anweisungen versehen, welche Video- und ausgedruckte Darstellungen der Anfangszustände der Achsen des Fahrzeuges erzeugen werden, sowohl bevor als auch nachdem Einstellungen bewirkt worden sind. Unter Bezugnahme auf 3 wird erläutert, dass die Video- und ausgedruckten Darstellungen dadurch erzeugt werden, dass zuerst Messungen der anfänglichen Fahrzeugeinstellungswerte erhalten werden und die somit erhaltenen Messungen bei einem Satz von vorbestimmten Sichtbarmachungsregeln bzw. -normen bzw. -vorschriften angewendet werden, die in 4A gezeigt sind. Auf diesen Normen beruhend erzeugt der Computer 52 die graphischen und digitalen Darstellungen der Zustände der Achsen. Diese Darstellungen werden sodann an dem Monitor 54 angezeigt und sie können nach Ermessen des Operators an einem Standarddrucker ausgedruckt werden. Das Fahrzeug wird sodann eingestellt und Messungen der Einstellungswerte werden erneut erhalten. Der Computer 52 wendet diese Messungen bei dem Satz von Sichtbarmachungsnormen an, um graphische und digitale Darstellungen der Endzustände der Achsen zu erzeugen, wobei diese Darstellungen sodann an dem Monitor 54 angezeigt und/oder durch den Drucker ausgedruckt werden können.
Wie oben angegeben, listet 4A die Sichtbarmachungsnormen auf, welche der Computer 52 dazu verwendet, um die graphischen Darstellungen des Fahrzeugs zu erzeugen. Die Normen wählen vorbestimmte Graphiken beruhend auf dem Ausmaß bzw. Betrag aus, um den der gemessene Einstellungszustand von den bevorzugten Spezifikationen für den Einstellungszustand abweicht. Folglich wird der Computer 52 den gemessenen Einstellungszustand mit den Spezifikationen vergleichen und in Abhängigkeit von der Differenz bzw. Abweichung eine der vorbestimmten Graphiken wählen. Beispielsweise wird, wenn der Absolutwert der gemessenen Spur bzw. Radspur oder ABS [Spur] für ein unterworfenes Rad von der Spezifikation um weniger als 1,5 mm pro Meter unterschiedlich ist, der Computer 52 die Gerade-Graphik-Positions-Graphik für das Rad anzeigen. In ähnlicher Weise wird, wenn die gemessene Nachspur für ein unterworfenes Rad größer als 1,5 mm/m und geringer als 3,0 mm/m ist, der Computer die Nachspur-Graphik-Positions-1-Graphik für das Rad wählen. Es versteht sich, dass die Sichtbarma chungsnormen für andere Komponenten eines Fahrzeugs in einer ähnlichen Art und Weise erzeugt werden können und dass irgendeine Anzahl von vorbestimmten Graphiken bei den Sichtbarmachungsnormen verwendet werden kann.
Beruhend auf der Graphik, die der Computer für jede Komponente des Fahrzeuges wählt, wird der Computer eine graphische Darstellung des Fahrzeugs erzeugen. Diese graphische Darstellung wird sodann an dem Monitor 54 gezeigt, um dem Operator zu helfen, den Einstellungszustand des Fahrzeugs zu verstehen. Bei der beispielhaften Lastkraftwageneinsteller-Ausführungsform wird der Computer die Sichtbarmachungsnormen anwenden, um eine Graphik für jede Achse zu wählen, welche üblicherweise zwei Radsätze und eine Verbindungsachse aufweist. Die Graphiken, auf die in 4A Bezug genommen ist, sind in 5A bis 5G veranschaulicht, welche beispielhafte Anzeigen sind, die an dem Monitor 54 in Abhängigkeit von dem gemessenen Einstellungszustand eines Fahrzeugs erscheinen können. Für die Zwecke dieser Beschreibung bezieht 4B die in 5A bis 5G dargestellten Graphiken auf die Graphikpositionen, die in 4A bezeichnet sind. Folglich kann, um eine beispielhafte Nachspur-Graphiken-Positions-1-Graphik zu zeigen, auf das linke Rad der in 2 gezeigten Achse Bezug genommen werden. Schließlich veranschaulichen 6A bis 6C beispielhafte Ausdrucke, die durch die vorliegende Erfindung erhalten werden können.
Folglich ist der Operator mit einer visuellen Darstellung der Zustände der Achsen versehen, bevor er die Einstellungs-Regulierungen bzw. -Korrekturen ausführt. Diese Veranschaulichung des Anfangszustands des Fahrzeugs kann dem Kunden als Beweis vorgelegt werden, dass das Fahrzeug in der Tat Wartung erfordert. Weiterhin ist der Operator mit einer visuellen Darstellung der Zustände der Achsen versehen, nachdem der Operator die Einstellungs-Regulierungen bzw. -Korrekturen ausführt. Dies ermöglicht es dem Operator, zu bestimmen, ob die Einstellung genau bzw. richtig ausgeführt worden ist. Zusätzlich kann die Veranschaulichung für den Endzustand des Fahrzeuges dem Kunden als Beweis vorgelegt werden, dass eine Einstellung ausgeführt worden ist.
Es soll erkannt werden, dass, während die Erfindung in Bezug auf deren bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, die Fachleute eine breite Variation von strukturellen Einzelheiten entwickeln können, ohne von den Prinzipien der Erfindung abzuweichen, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert.

Claims

Verfahren zum Anzeigen eines Ausrichtungs- bzw. Einstellungszustands eines Fahrzeugs, aufweisend: Vorspeichern von Spezifikationen bzw. Vorschriften für eine oder mehrere Rad- bzw. Spureinstellungsbedingungen; Vorspeichern einer Mehrzahl von Rad-Grafiken, wobei jede Grafik einer Differenz zwischen einem gemessenen Radeinstellungszustand und der Spezifikation für den Radeinstellungszustand entspricht; Messen des Radeinstellungszustands; Bestimmen der Differenz zwischen dem gemessenen Radeinstellungszustand und der Spezifikation für den Radeinstellungszustand; Auswählen der Grafik, welche der Differenz entspricht; und visuelles Darstellen der Grafik.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Mehrzahl von Rad-Grafiken einen Einstellungszustand für eine Achse des Fahrzeugs und jedes Rad an der Achse darstellt.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Mehrzahl von Rad-Grafiken eine visuelle Darstellung ergibt, dass das Fahrzeug Service bzw. Kundendienst erfordert.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Mehrzahl von Rad-Grafiken eine visuelle Darstellung ergibt, dass eine Einstellung richtig ausgeführt worden ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Mehrzahl von Rad-Grafiken eine visuelle Darstellung ergibt, nachdem eine Einstellungsoperation ausgeführt worden ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Mehrzahl von Rad-Grafiken in Videoform und gedruckter Form dargestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Verfahren weiterhin den Schritt des Anzeigens einer der Grafik entsprechenden digitalen Darstellung eines Radeinstellungszustands aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Messens eines Radeinstellungszustands durch eine Vorrichtung ausgeführt wird, welche wenigstens einen an einem Rad des Fahrzeuges anbringbaren Winkelmesskopf (12) für Ausrichtung bzw. Einstellung mit einer Rotations- bzw. Drehachse des Rades, wobei der wenigstens eine Winkelmesskopf (12) dazu befähigt ist, einen Lichtstrahl (38) zu erzeugen, der entlang einer annähernd horizontalen Ebene projiziert wird, und eine Rotations- bzw. Drehvorrichtung (44) aufweist, die dazu befähigt ist, den Strahl (38) in der horizontalen Ebene zu drehen.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Radeinstellungszustands-Messvorrichtung weiterhin ein Paar von Anzeigegeräten (24) aufweist, von denen jedes an gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Enden des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei das Paar von Anzeigegeräten (24) jeweils ein Paar von Referenzmarken (28) aufweist, die um einen voreingestellten Abstand voneinander beabstandet sind, und wobei das Paar von Referenzmarken (28) jeweils aus einem rückstrahlenden Werkstoff besteht, um den Strahl (38) zu reflektieren.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Radeinstellungszustands-Messvorrichtung weiterhin eine Codiereinrichtung (46), die ausgestaltet ist, um einen Winkel des Strahls (38) relativ zu der Drehachse (18) des Rades zu messen, und einen Detektor (48) aufweist, der einen Lichtstrahl (38) empfängt, der von den Referenzmarken (28) reflektiert wird.