CN111473757A - 一种制动测试中踏板行程数据补偿方法 - Google Patents

一种制动测试中踏板行程数据补偿方法 Download PDF

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CN111473757A CN202010278200.9A CN202010278200A CN111473757A CN 111473757 A CN111473757 A CN 111473757A CN 202010278200 A CN202010278200 A CN 202010278200A CN 111473757 A CN111473757 A CN 111473757A
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金平
何晓引
王雷
刘相斌
姚诚
魏国凯
刘万喜
张华文
张秀
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种制动测试中踏板行程数据补偿方法，该方法是将拉线式行程传感器测量结果与踏板实际位移形成一个几何图形，将图形通过数学计算方法进行处理，即可求得踏板位移的实际值；通过对测量值和实际值进行变量设置，形成测量值与实际位移的函数关系式，通过常用办公软件或数学软件进行公式编辑，实现快速批量处理。既保证拉线式行程传感器简单方便、成本低的优点，又保证了测量结果的准确性。

Description

一种制动测试中踏板行程数据补偿方法
技术领域
本发明涉及一种制动测试中踏板行程的数据处理方法。
背景技术
目前，现有的制动测试中踏板行程检测是通过踏板机器人或者拉线式行程传感器进行的。踏板机器人测量精准，但存在价格昂贵、安装复杂、驾驶员驾驶操作不便等缺点；拉线式行程传感器成本低、结构简单、安装方便、不妨碍驾驶操作，但其结构及固定方式可能导致测量结果与实际存在偏差。
拉线式踏板行程传感器测量偏差如下：将制动踏板旋转轴及载荷点、传感器拉线输出点转换至二维平面，形成几何图形，如附图1所示。点A为踏板旋转轴，点B为踏板载荷点初始位置，点C为制动过程中某一时刻载荷点位置，线段BC为该时刻踏板行程的实际值。点D为传感器拉线输出点，以点B为初始点、点D为圆心、线段BD为半径做圆弧交CD于点 E，则线段CE为行程传感器测量值。如果B、C、D三点构成三角形，那么CE≠BC，即测量值与实际值存在偏差，偏差值等于线段BC与线段CE的差值，此值随着∠DCB变大而变大。实际应用中的偏差量可能会超过20％。
发明内容
本发明的目的是为了解决拉线式踏板行程传感器测量结果存在偏差的问题。
本发明所采用的技术方案具体步骤如下：
一种制动测试中踏板行程数据补偿方法，具体步骤如下：
1)根据建模结果确定踏板与传感器的相对位置，将踏板旋转轴及载荷点、传感器拉线输出点转换至二维平面，其中，点A(XA，ZA)为踏板旋转轴，点B(XB，ZB)为踏板载荷点初始位置，点C(XC，ZC)为制动过程中某一时刻载荷点位置，点D(XD，ZD)为传感器拉线输出点，A、B、D三点坐标已知。
2)以点B为初始点、点D为圆心、线段BD为半径做圆弧交CD于点E，则线段CE为行程传感器测量值(记为LCE，已知)，线段BC为该时刻踏板行程的实际值(记为LBC，未知需求解)。已知线段AB长度值为LAB(已知A、B点坐标，通过两点间距离公式
Figure BDA0002445542640000011
Figure BDA0002445542640000012
可求得)，已知线段BD的长度值为记为LBD(已知B、D点坐标，计算求得方法同LAB)，线段CD长度值记为LCD＝LBD+LCE。建立如下二元二次方程组：
Figure BDA0002445542640000021
求解此方程组，在结果中选定与点B距离较近的那一组值为点C坐标(XC，ZC)。再通过两点间距离公式
Figure BDA0002445542640000022
即可求得踏板位移的实际值。
3)将测量值和实际位移分别设置为变量x、y，A、B、D三点坐标已知，LBD和LAB求值方法同上，LCD＝LBD+x，建立如下二元二次方程组：
Figure BDA0002445542640000023
求解此方程组可得：
Figure BDA0002445542640000024
再利用两点间距离公式
Figure BDA0002445542640000025
即可求得测量值x与实际位移y 之间的函数关系式：y＝f(x)。
4)利用步骤3)中获得的函数关系式y＝f(x)，根据实际测量值计算得到真实值。
本发明的有益效果：
本方法通过数学计算方法和常用办公软件函数公式功能，解决拉线式行程传感器测量过程中存在的偏差问题，并可实现数据批量处理，几乎无投资成本。既保证拉线式行程传感器简单方便、成本低的优点，又保证了测量结果的准确性。
附图说明
图1本发明方法中建立的二维平面几何图形。
具体实施方式
本实施例中一种制动测试中踏板行程数据补偿方法，具体步骤如下：
1)根据CATIA软件建模结果确定踏板与传感器的相对位置，将踏板旋转轴及载荷点、传感器拉线输出点转换至二维平面(通常为竖直平面)建立直角坐标系，坐标系原点可以按照建模结果合适位置选取，其中，点A(XA，ZA)为踏板旋转轴，点B(XB，ZB)为踏板载荷点初始位置，点C(XC，ZC)为制动过程中某一时刻载荷点位置，点D(XD，ZD)为传感器拉线输出点，A、B、D三点坐标已知。
2)以点B为初始点、点D为圆心、线段BD为半径做圆弧交CD于点E，则线段CE为行程传感器测量值(记为LCE，已知)，线段BC为该时刻踏板行程的实际值(记为LBC，未知需求解)。已知线段AB长度值为LAB(已知A、B点坐标，通过两点间距离公式LAB＝
Figure BDA0002445542640000031
可求得)，已知线段BD的长度值为记为LBD(已知B、D点坐标，计算求得方法同LAB)，线段CD长度值记为LCD＝LBD+LCE。建立如下二元二次方程组：
Figure BDA0002445542640000032
求解此方程组，在结果中选定与点B距离较近的那一组值为点C坐标(XC，ZC)。再通过两点间距离公式
Figure BDA0002445542640000033
即可求得踏板位移的实际值。
3)往往在实际应用中，需要知道一次制动过程中任意时刻的踏板行程位移，以便与其他参数(踏板力、车辆减速度等)形成测试曲线，这时需要对测量结果进行批量处理，其方法如下：
将测量值和实际位移分别设置为变量x、y，A、B、D三点坐标已知，LBD和LAB求值方法同上，LCD＝LBD+x，建立如下二元二次方程组：
Figure BDA0002445542640000034
求解此方程组可得：
Figure BDA0002445542640000035
再利用两点间距离公式
Figure BDA0002445542640000036
即可求得测量值x与实际位移y 之间的函数关系式：y＝f(x)。
4)利用步骤3)中获得的函数关系式y＝f(x)通过其他软件(例如excel、MATLAB等)进行公式或函数编辑，实现快速批量处理，计算得到，踏板行程真实值。

Claims (2)

1.一种制动测试中踏板行程数据补偿方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：
1)根据建模结果确定踏板与传感器的相对位置，将踏板旋转轴及载荷点、传感器拉线输出点转换至二维平面，其中，点A(XA，ZA)为踏板旋转轴，点B(XB，ZB)为踏板载荷点初始位置，点C(XC，ZC)为制动过程中某一时刻载荷点位置，点D(XD，ZD)为传感器拉线输出点，A、B、D三点坐标已知；
2)以点B为初始点、点D为圆心、线段BD为半径做圆弧交CD于点E，则线段CE为行程传感器测量值，记为LCE，已知，线段BC为该时刻踏板行程的实际值，记为LBC；已知线段AB长度值为LAB，已知线段BD的长度值为记为LBD，线段CD长度值记为LCD＝LBD+LCE。建立如下二元二次方程组：
Figure FDA0002445542630000011
求解此方程组，在结果中选定与点B距离较近的那一组值为点C坐标(XC，ZC)。再通过两点间距离公式
Figure FDA0002445542630000012
即可求得踏板行程的实际值。
2.根据权利要求1所述的制动测试中踏板行程数据补偿方法，其特征在于，该方法还包括：
3)将测量值和实际位移分别设置为变量x、y，A、B、D三点坐标已知，LBD和LAB求值方法同上，LCD＝LBD+x，建立如下二元二次方程组：
Figure FDA0002445542630000013
求解此方程组可得：
Figure FDA0002445542630000014
再利用两点间距离公式
Figure FDA0002445542630000015
即可求得测量值x与实际位移y之间的函数关系式：y＝f(x)；
4)利用步骤3)中获得的函数关系式y＝f(x)，根据实际测量值计算得到真实值。
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