CN111504653A - 检测车门回转机构运动阻力与转角变化关系的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测车门回转机构运动阻力与转角变化关系的方法，所涉及的硬件包括带车门的仿真驾驶室、拉绳位移传感器、连接工装、数据采集装置和上位机；车门上未设置锁具；测试时，通过牵引绳拉动车门并使车门匀速转动至完全打开；车门转动过程中，数据采集装置以相同的采样频率对拉绳位移传感器和应变片的输出信号进行采样，并将采集到的信号传输至上位机；上位机对采集到的信号进行处理，计算出每个受力数据所对应的

；本发明的有益技术效果是：提出了一种检测车门回转机构运动阻力与转角变化关系的方法，该方法能得出车门受力与开门角度的关系。

Description

检测车门回转机构运动阻力与转角变化关系的方法

技术领域

本发明涉及一种车门旋转机构旋转性能检测技术，尤其涉及一种检测车门回转机构运动阻力与转角变化关系的方法。

背景技术

随着技术的发展，人们对车辆的驾、乘舒适性的要求也越来越高，为了满足客户需要，在车辆设计时，需要采用人机工程学来优化车辆的各种结构，以改善客户的驾、乘体验；对于车门而言，开、关门的舒适性是决定其用户体验的重要因素，为了设计出性能优秀的车门回转机构，需要针对车门回转机构的性能进行检测；现有的检测方法要么操作繁琐，要么应么硬件昂贵，且无法快速得到回转机构运动阻力与转角变化的相互关系，给车门设计带来了许多不便。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种检测车门回转机构运动阻力与转角变化关系的方法，所涉及的硬件包括带车门的仿真驾驶室、拉绳位移传感器、连接工装、数据采集装置和上位机；车门上未设置锁具；

所述拉绳位移传感器位置固定，车门完全打开时，拉绳位移传感器与车门的外壁相对且间隔一定距离；拉绳位移传感器上的拉绳的外端与车门外壁固定连接；所述连接工装包括连接部和拉杆，所述连接部固定在车门的把手上，所述拉杆固定在连接部上，拉杆的轴向与车门的外壁垂直；所述拉杆的外端连接有一牵引绳；所述拉杆中部设置有应变片；拉绳位移传感器和应变片的输出部均与数据采集装置连接，数据采集装置与上位机连接；

其创新在于：所述方法包括：

初始状态下，车门处于关闭状态；然后通过牵引绳拉动车门并使车门匀速转动至完全打开；车门转动过程中，数据采集装置以相同的采样频率对拉绳位移传感器和应变片的输出信号进行采样，并将采集到的信号传输至上位机；上位机根据如下方法对采集到的信号进行处理：

上位机根据拉绳位移传感器的输出信号得到多个距离数据，上位机根据应变片的输出信号计算出相应的受力数据；多个距离数据与多个受力数据按时序一一对应；

车门的转动轴心记为O点、拉绳位移传感器的检测部记为B点；车门关闭时，拉绳外端所在位置记为A点；车门位于完全打开状态和关闭状态之间的位置处时，拉绳外端所在位置记为A’点；A点和B点的距离记为L，A点和O点之间的距离记为L1，B点和O点之间的距离记为L2，A’点和B点之间的距离记为L3；OA和OB的夹角记为θ；车门位于完全打开状态和关闭状态之间的位置处时，OA'和OB之间的夹角记为β、OA'和OA的夹角记为α；根据下式计算出每个受力数据所对应的α，

α＝arccosθ-arccosβ

其中，

L由车门关闭时的距离数据得到，其余多个距离数据分别对应车门处于不同位置时的L3；

计算出多个α后，根据时序关系，对多个α和多个受力数据进行拟合，得到车门受力与开门角度的变化关系曲线。

前述方案中所采用的公式均是基于现有的三角函数理论，其原理本文不再赘述，本发明将其用来计算α，然后根据多个α和多个受力数据的时序关系，通过拟合的方式得到车门受力与开门角度的变化关系曲线，最终我们就能直观地得出车门受力与开门角度的关系，基于这些数据，我们就能对车门回转机构进行改进，然后再采用本发明方案对改进效果进行验证，最终就能使车门回转机构的性能满足我们的设计要求。

本发明的有益技术效果是：提出了一种检测车门回转机构运动阻力与转角变化关系的方法，该方法能得出车门受力与开门角度的关系。

附图说明

图1、本发明的硬件原理示意图(图中车门的观察角度为俯视方向)；

图2、α计算原理示意图(为避免线条过于复杂，L未在图中标出)；

图3、连接工装结构示例；

图4、连接工装设置方式示意图；

图中各个标记所对应的名称分别为：车门1、拉绳位移传感器2、连接工装4、应变片4-1、数据采集装置5、上位机6、车门把手7。

具体实施方式

一种检测车门回转机构运动阻力与转角变化关系的方法，所涉及的硬件包括带车门1的仿真驾驶室、拉绳位移传感器2、连接工装4、数据采集装置5和上位机6；车门1上未设置锁具；

所述拉绳位移传感器2位置固定，车门1完全打开时，拉绳位移传感器2与车门1的外壁相对且间隔一定距离；拉绳位移传感器2上的拉绳的外端与车门1外壁固定连接；所述连接工装4包括连接部和拉杆，所述连接部固定在车门1的把手上，所述拉杆固定在连接部上，拉杆的轴向与车门1的外壁垂直；所述拉杆的外端连接有一牵引绳；所述拉杆中部设置有应变片4-1；拉绳位移传感器2和应变片4-1的输出部均与数据采集装置5连接，数据采集装置5与上位机6连接；

具体方法包括：

初始状态下，车门1处于关闭状态；然后通过牵引绳拉动车门1并使车门1匀速转动至完全打开；车门1转动过程中，数据采集装置5以相同的采样频率对拉绳位移传感器2和应变片4-1的输出信号进行采样，并将采集到的信号传输至上位机6；上位机6根据如下方法对采集到的信号进行处理：

上位机根据拉绳位移传感器的输出信号得到多个距离数据，上位机根据应变片的输出信号计算出相应的受力数据；多个距离数据与多个受力数据按时序一一对应；

车门的转动轴心记为O点、拉绳位移传感器的检测部记为B点；车门关闭时，拉绳外端所在位置记为A点；车门位于完全打开状态和关闭状态之间的位置处时，拉绳外端所在位置记为A’点；A点和B点的距离记为L，A点和O点之间的距离记为L1，B点和O点之间的距离记为L2，A’点和B点之间的距离记为L3；OA和OB的夹角记为θ；车门位于完全打开状态和关闭状态之间的位置处时，OA'和OB之间的夹角记为β、OA'和OA的夹角记为α；根据下式计算出每个受力数据所对应的α，

α＝arccosθ-arccosβ

其中，

L由车门关闭时的距离数据得到，其余多个距离数据分别对应车门处于不同位置时的L3；

计算出多个α后，根据时序关系，对多个α和多个受力数据进行拟合，得到车门受力与开门角度的变化关系曲线。

参见图3、4，图中的连接工装4仅是发明人提出的一种结构示例，本领域技术人员在实施本发明时，也可采用其他结构形式的连接工装4，只要这些连接工装4能使拉杆以垂直于车门1的角度固定在车门1上。

Claims (1)

1.一种检测车门回转机构运动阻力与转角变化关系的方法，所涉及的硬件包括带车门(1)的仿真驾驶室、拉绳位移传感器(2)、连接工装(4)、数据采集装置(5)和上位机(6)；车门(1)上未设置锁具；

所述拉绳位移传感器(2)位置固定，车门(1)完全打开时，拉绳位移传感器(2)与车门(1)的外壁相对且间隔一定距离；拉绳位移传感器(2)上的拉绳的外端与车门(1)外壁固定连接；所述连接工装(4)包括连接部和拉杆，所述连接部固定在车门(1)的把手上，所述拉杆固定在连接部上，拉杆的轴向与车门(1)的外壁垂直；所述拉杆的外端连接有一牵引绳；所述拉杆中部设置有应变片(4-1)；拉绳位移传感器(2)和应变片(4-1)的输出部均与数据采集装置(5)连接，数据采集装置(5)与上位机(6)连接；

其特征在于：所述方法包括：

初始状态下，车门(1)处于关闭状态；然后通过牵引绳拉动车门(1)并使车门(1)匀速转动至完全打开；车门(1)转动过程中，数据采集装置(5)以相同的采样频率对拉绳位移传感器(2)和应变片(4-1)的输出信号进行采样，并将采集到的信号传输至上位机(6)；上位机(6)根据如下方法对采集到的信号进行处理：

上位机(6)根据拉绳位移传感器(2)的输出信号得到多个距离数据，上位机(6)根据应变片(4-1)的输出信号计算出相应的受力数据；多个距离数据与多个受力数据按时序一一对应；

车门(1)的转动轴心记为O点、拉绳位移传感器(2)的检测部记为B点；车门(1)关闭时，拉绳外端所在位置记为A点；车门(1)位于完全打开状态和关闭状态之间的位置处时，拉绳外端所在位置记为A’点；A点和B点的距离记为L，A点和O点之间的距离记为L1，B点和O点之间的距离记为L2，A’点和B点之间的距离记为L3；OA和O B的夹角记为θ；车门(1)位于完全打开状态和关闭状态之间的位置处时，OA’和OB之间的夹角记为β、OA’和OA的夹角记为α；根据下式计算出每个受力数据所对应的α，

α＝arccosθ-arccosβ

其中，

L由车门(1)关闭时的距离数据得到，其余多个距离数据分别对应车门(1)处于不同位置时的L3；

计算出多个α后，根据时序关系，对多个α和多个受力数据进行拟合，得到车门(1)受力与开门角度的变化关系曲线。

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