汽车四轮定位仪及校准装置研究

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摘 要 为了保证汽车四轮定位仪测试量值的准确和统一，通过对四轮定位仪工作原理的分析，采用先进的四轮定位仪校准装置对其检测。解决了对四轮定位仪各测量参数进行校准的问题，并对测量结果的不确定度进行了进一步分析。

关键词 四轮定位仪；标准装置；校准；不确定度

中图分类号 U463 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2013）89-0101-02

0引言

汽车四轮定位仪是用于检测汽车车轮定位参数的重要仪器，测试结果与汽车出场设计参数进行对比，为维修者修正车轮定位参数提供依据，使其符合设计要求，保障汽车理想的行驶性能。以往生产和维修企业主要是仅对四轮定位仪的各个参数零点进行校正，并没有对四轮定位仪各个参数进行具体检测。为保障四轮定位仪市场的规范化，保证汽车的维修质量，国家2006年制订了JJF 1154-2006 《四轮定位仪校准规范》，规定了各检测参数的精度要求。

1四轮定位仪测量原理

目前四轮定位仪已广泛应用于汽车安全性能检测与维修行业，测试结果的准确性，直接关系到维修后汽车的运动稳定性和安全性。现在维修市场主要使用的四轮定位仪：拉线定位仪、有前束尺和光学水准定位仪、CCD定位仪、3D四轮定位仪和激光定位仪，3D式和CCD式在国内应用较广。

CCD定位仪：CCD（Charge Coupled Devices）即电荷耦合器件，它分为线阵CCD和面阵CCD两种。它是有数千个各自独立的光敏元集成在一块硅面上，当激光照射到光敏面上时，光敏元受光将聚集光电子，通过移位的方式将光量输出，产生光位置和光强的信息。CCD定位仪是用四个测量探头作为数据采集部分，8个CCD传感器形成一个封闭的四边形，通过四个轮辋的相互关系，可以计算出车轮的定位参数，精确度接近0.05°。CCD定位仪不受温度系数影响，可以使用较长的年限，具有良好的环境适应能力，但也存在制造成本高，使用维护复杂等特点。CCD定位在我国仪使用量占有很大比例。

3D定位仪：是应用透视与透视缩短原理，使用了先进数字图像识别技术，各车轮的相对数值利用数字CCD相机采集夹装在车轮上采像板的图像信息测量出，车辆前后移动，采像板信息可由CCD摄像头同时采集，电脑计算出其坐标和角度，通过软件三维重建，就能实时显示四轮的三维状态。3D定位仪度具有生产成本低，机构操作简单等特点，而且使车轮定位工作更加快速、准确，是未来发展的方向趋势。

2四轮定位仪校准装置

四轮定位仪校准装置采用涡轮蜗杆精密细分转动技术、三维联动调整技术，利用模拟轮毂模仿车轮工作状态，模拟轮毂旋转的角度通过在螺旋驱动及涡轮蜗杆驱动测量装置加装角度传感器测量得到 （见图1）。测量范围：±15°测量精度：0.01°分辨率： 0.001°。四轮定位仪校准装置主要构件部分为：模拟轮辋、涡轮驱动测及螺旋驱动测量装置、水平调整装置、智能数据控制采集。

模拟轮辋：能安装不同类型传感器，并装配在同一平面，实现了不同类型定位仪的校准检测。

涡轮驱动测量装置：精密驱动四个模拟轮辋各自围绕各自的Z轴旋转某个角度，从而模拟产生出车辆前轮准确的前束角及推力角。

螺旋驱动测量装置：该装置是有两个相同稳定的螺旋驱动测量构成，一个安装在底座箱上，驱动中板绕X轴转动，使模拟轮辋转动一定的角度达到模拟产生车轮主销内倾角及主销外倾角。另一个在中板上安装，驱动上板绕Y轴转动，使模拟轮辋转动一定的角度模拟产生车轮外倾角。

水平调整装置：上班和中板上的水平泡用来指示调整螺旋驱动测量装置的零位；模拟轮毂上水平泡用来指示调整被测四轮定位仪传感器车轮外倾角的定位。

4 结论

四轮定位仪是保障整车行驶方向性检测和调整的至关重要设备。本文通过四轮定位仪及标准装置分析探讨，四轮定位仪标准装置能够准确可靠实现对四轮定位仪的检测，为四轮定位仪市场规范化，指导开展对其的校准工作有一定的现实意义。

参考文献

[1]JJF 1154―2006.四轮定位仪校准规范[S]，2006.

[2]陈焕江.汽车检测与诊断[M].北京：机械工业出版社，2001.