CN112067182B - 一种车辆关门过程中密封条能量测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆关门过程中密封条能量测试方法，根据车门重力势能与车门角度之间的关系和车门铰链能量与车门角度之间的关系，基于带有密封条状态下和不带密封条状态下的车门自动关闭最小角度，分别获得带有密封条状态下和不带密封条状态下的车门无外力作用自动关闭时的重力势能和铰链势能，在排除关门气压阻能量及排除关门限位器能量影响下，带有密封条状态下和不带密封条状态下的车门能量等式做差计算最终获得密封条能量。本发明通过常用测试工具，利用车门重力势能等内部能量的测试换算出密封条能量，摆脱专业能量测试设备的限制，有效降低了测试的成本。

Description

一种车辆关门过程中密封条能量测试方法

技术领域

本发明属于车辆关门能量测试技术领域，具体涉及一种车辆关门过程中密封条能量测试方法。

背景技术

汽车关门力/能量问题是顾客抱怨较多的问题之一，深受各大汽车制造厂关注。汽车关门能量是一个系统问题，影响因素包括密封条、气压阻、限位器、车门质心/质量、铰链、门锁等，其中密封条和气压阻的影响最大。

轻便的关门力需要密封条能量尽量小，并采用较小的密封条压缩量，但随着压缩量的减小，将会对密封条声学性能和动态密封性能产生影响，因此需要详细研究密封条关门能量。

常用的密封条能量测试方法是将车门固定在某档位，以施力机构或人力在车门上施加外力，分别对车门进行带密封条和不带密封条两种状态的对比测试，测试过程中，除密封条外，其他包括气压阻、限位器等影响因素均保持前后状态一致，以施加外力的差值来计算密封条的能量贡献，以此方法测试需要较专业的能量测试设备，使得测试成本较高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种车辆关门过程中密封条能量测试方法，通过常用测试工具，利用车门重力势能等内部能量的测试换算出密封条能量，结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种车辆关门过程中密封条能量测试方法，所述密封条能量测试方法为：

根据车门重力势能与车门角度之间的关系和车门铰链能量与车门角度之间的关系，基于带有密封条状态下和不带密封条状态下的车门自动关闭最小角度，分别获得带有密封条状态下和不带密封条状态下的车门无外力作用自动关闭时的重力势能和铰链势能，在排除关门气压阻能量及排除关门限位器能量影响下，带有密封条状态下和不带密封条状态下的车门能量等式做差计算最终获得密封条能量。

进一步地，车门重力势能与车门角度之间的关系的获取过程如下：

测量待测车门的质量、待测车门的质心以及待测车门的转动惯量；

测量待测车门与车身之间相连的上铰链中心点坐标和下铰链中心点坐标，通过上铰链中心点坐标和下铰链中心点坐标获得待测车门的转动轴线；

根据已获得的待测车门的质量、待测车门的质心、待测车门的转动惯量以及待测车门的转动轴线，获得车门重力势能与车门角度之间的关系。

进一步地，车门铰链能量与车门角度之间的关系的获取过程如下：

测量待测车门铰链的力特性曲线，所述待测车门铰链的力特性曲线的横坐标为铰链旋转角度，纵坐标为铰链的扭矩；

根据已获得的待测车门铰链的力特性曲线，获得车门铰链能量与车门角度之间的关系。

进一步地，通过打开除待测车门以外的其他所有车门，实现排除关门气压阻能量影响；

通过拆除待测车门上的限位器，实现排除关门限位器能量影响。

进一步地，带有密封条状态下和不带密封条状态下的车门自动关闭最小角度的获取过程如下：

将装有密封条或拆卸密封条的车门分别打开至不同的角度，使待测车门在无外力作用下，在自身重力所产生的重力势能作用下自动关闭的最小角度，即分别为带有密封条状态下和不带密封条状态下的车门自动关闭最小角度。

进一步地，在带有密封条和不带密封条的两种关门状态下的车门能量公式表示为：

带有密封条状态：

重力势能A1＝密封条能量+车门铰链能量B1+锁能量；

不带密封条状态：

重力势能A2＝车门铰链能量B2+锁能量；

上述两个等式做差，即可获得密封条能量；

其中：

重力势能A1为：带有密封条状态下，门无外力作用自动关闭时的重力势能；

重力势能A2为：不带密封条状态下，门无外力作用自动关闭时的重力势能；

车门铰链能量B1为：带有密封条状态下，门无外力作用自动关闭时的车门铰链能量；

车门铰链能量B2为：不带密封条状态下，门无外力作用自动关闭时的车门铰链能量。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明所述车辆关门过程中密封条能量测试方法，车辆关门过程中密封条能量测试方法，测试过程中所采用的工具均为常用工具，摆脱专业能量测试设备的限制，有效降低了测试的成本；而在由专业能量测量设备的场合中，本发明的测试结果亦可为专业测试设备的测试结果作参考及校准。

附图说明

图1为车辆关门过程中密封条能量测试方法的流程框图。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在阐述本发明的具体实施方式之前，本发明所述技术方案的测试原理简述如下：

首先，车门与车身之间是通过铰链铰接的，所述铰链采用内倾且后倾的设计，使得车门在无外力的作用下，车门在自身重力作用下即具有自动关闭的趋势；

其次，通过分别测试车门在带密封条状态，及不带密封条状态下，车门在自身重力的作用下自动关闭时的重力势能和铰链能量，通过进行差异计算，即可获得密封条能量，

如图1所示，本具体实施例方式公开了一种车辆关门过程中密封条能量测试方法，所述测试方法的具体过程如下：

步骤一：获得“车门重力势能与车门角度之间的关系”以及获得“车门铰链能量与车门角度之间的关系”；

所述获得“车门重力势能与车门角度之间的关系”的具体过程如下：

(1)通过常用工具测量待测车门的质量、待测车门的质心以及待测车门的转动惯量；

通过常用工具测量待测车门与车身之间相连的上铰链中心点坐标和下铰链中心点坐标，通过上铰链中心点坐标和下铰链中心点坐标获得待测车门的转动轴线；

(2)根据已获得的待测车门的质量、待测车门的质心、待测车门的转动惯量以及待测车门的转动轴线，采用现有技术，即可获得“车门重力势能与车门角度之间的关系”；

所述获得“车门铰链能量与车门角度之间的关系”的具体过程如下：

(1)通过常用工具测量待测车门铰链的力特性曲线，所述待测车门铰链的力特性曲线的横坐标为铰链旋转角度，纵坐标为铰链的扭矩，即获得待测车门铰链的旋转角度及扭矩的关系曲线；

(2)根据已获得的待测车门铰链的力特性曲线，采用现有技术，即可获得“车门铰链能量与车门角度之间的关系”；

上述获得“车门重力势能与车门角度之间的关系”与“车门铰链能量与车门角度之间的关系”的过程不分先后顺序。

步骤二：排除关门气压阻能量及排除关门限位器能量影响；

所述排除关门气压阻能量影响的具体过程为：

除待测车门以外，通车辆的其他车门均处于开门状态，即可排除关门气压阻能量影响；

所述排除关门限位器能量影响的具体过程为：

拆除待测车门的限位器，即可排除关门限位器能量影响；

上述排除关门气压阻能量及排除关门限位器能量影响的过程不分先后顺序。

步骤三：获取带有密封条状态下的车门自动关闭最小角度，以及获取不带密封条状态下的车门自动关闭最小角度；

所述获取带有密封条状态下的车门自动关闭最小角度的具体过程如下：

在待测车门上安装密封条，将车门分别打开至不同的角度，使待测车门在无外力作用下，在自身重力所产生的重力势能作用下自动关闭的最小角度，即为带有密封条状态下的车门自动关闭最小角度；

所述获取不带密封条状态下的车门自动关闭最小角度的具体过程如下：

拆除待测车门上的密封条，将车门分别打开至不同的角度，使待测车门在无外力作用下，在自身重力所产生的重力势能作用下自动关闭的最小角度，即为不带密封条状态下的车门自动关闭最小角度；

上述获取带有密封条状态下的车门自动关闭最小角度与获取不带密封条状态下的车门自动关闭最小角度的过程不分先后顺序。

步骤四：获取带有密封条状态下，车门无外力作用自动关闭时的重力势能和铰链势能，及获取不带密封条状态下，车门无外力作用自动关闭时的重力势能和铰链势能；

所述获取带有密封条状态下，车门无外力作用自动关闭时的重力势能的具体过程如下：

利用步骤一中获得的车门重力势能与车门角度之间的关系，根据步骤三中获得的带有密封条状态下的车门自动关闭最小角度，即可反向计算获得带有密封条状态下，门无外力作用自动关闭时的重力势能A1；

所述获取带有密封条状态下，车门无外力作用自动关闭时的重力势能的具体过程如下：

利用步骤一中获得的车门铰链能量与车门角度之间的关系，根据步骤三中获得的带有密封条状态下的车门自动关闭最小角度，即可反向计算获得带有密封条状态下，门无外力作用自动关闭时的车门铰链能量B1；

所述获取不带密封条状态下，车门无外力作用自动关闭时的重力势能的具体过程如下：

利用步骤一中获得的车门重力势能与车门角度之间的关系，根据步骤三中获得的不带密封条状态下的车门自动关闭最小角度，即可反向计算获得不带密封条状态下，门无外力作用自动关闭时的重力势能A2；

所述获取不带密封条状态下，车门无外力作用自动关闭时的重力势能的具体过程如下：

利用步骤一中获得的车门铰链能量与车门角度之间的关系，根据步骤三中获得的不带密封条状态下的车门自动关闭最小角度，即可反向计算获得不带密封条状态下，门无外力作用自动关闭时的车门铰链能量B2；

所述铰链能量是指在车门关闭过程中，铰链因摩擦而消耗的能量；

上述获取带有密封条状态下，车门无外力作用自动关闭时的重力势能和铰链势能，及获取不带密封条状态下，车门无外力作用自动关闭时的重力势能和铰链势能的过程不分先后顺序。

步骤五：根据车门能量公式，计算获得密封条能量；

在带有密封条和不带密封条的两种关门状态下，影响关门能量的六大因素中，气压阻能量和限位器能量已被排除，详见步骤二，因此，在带有密封条和不带密封条的两种关门状态下的车门能量公式表示为：

带有密封条状态：重力势能A1＝密封条能量+车门铰链能量B1+锁能量；

不带密封条状态：重力势能A2＝车门铰链能量B2+锁能量；

根据上述车门能量公式，重力势能A1、车门铰链能量B1、重力势能A2和车门铰链能量B2均已获知，上述两个等式做差计算，即可获得“密封条能量”。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种车辆关门过程中密封条能量测试方法，其特征在于：

所述密封条能量测试方法为：

根据车门重力势能与车门角度之间的关系和车门铰链能量与车门角度之间的关系，基于带有密封条状态下和不带密封条状态下的车门自动关闭最小角度，分别获得带有密封条状态下和不带密封条状态下的车门无外力作用自动关闭时的重力势能和铰链势能，在排除关门气压阻能量及排除关门限位器能量影响下，带有密封条状态下和不带密封条状态下的车门能量等式做差计算最终获得密封条能量；

车门重力势能与车门角度之间的关系的获取过程如下：

测量待测车门的质量、待测车门的质心以及待测车门的转动惯量；

测量待测车门与车身之间相连的上铰链中心点坐标和下铰链中心点坐标，通过上铰链中心点坐标和下铰链中心点坐标获得待测车门的转动轴线；

根据已获得的待测车门的质量、待测车门的质心、待测车门的转动惯量以及待测车门的转动轴线，获得车门重力势能与车门角度之间的关系；

车门铰链能量与车门角度之间的关系的获取过程如下：

测量待测车门铰链的力特性曲线，所述待测车门铰链的力特性曲线的横坐标为铰链旋转角度，纵坐标为铰链的扭矩；

根据已获得的待测车门铰链的力特性曲线，获得车门铰链能量与车门角度之间的关系。

2.如权利要求1所述一种车辆关门过程中密封条能量测试方法，其特征在于：

通过打开除待测车门以外的其他所有车门，实现排除关门气压阻能量影响；

通过拆除待测车门上的限位器，实现排除关门限位器能量影响。

3.如权利要求1所述一种车辆关门过程中密封条能量测试方法，其特征在于：

带有密封条状态下和不带密封条状态下的车门自动关闭最小角度的获取过程如下：

将装有密封条或拆卸密封条的车门分别打开至不同的角度，使待测车门在无外力作用下，在自身重力所产生的重力势能作用下自动关闭的最小角度，即分别为带有密封条状态下和不带密封条状态下的车门自动关闭最小角度。

4.如权利要求1所述一种车辆关门过程中密封条能量测试方法，其特征在于：

在带有密封条和不带密封条的两种关门状态下的车门能量公式表示为：

带有密封条状态：

重力势能A1＝密封条能量+车门铰链能量B1+锁能量；

不带密封条状态：

重力势能A2＝车门铰链能量B2+锁能量；

上述两个等式做差，即可获得密封条能量；

其中：

重力势能A1为：带有密封条状态下，门无外力作用自动关闭时的重力势能；

重力势能A2为：不带密封条状态下，门无外力作用自动关闭时的重力势能；

车门铰链能量B1为：带有密封条状态下，门无外力作用自动关闭时的车门铰链能量；

车门铰链能量B2为：不带密封条状态下，门无外力作用自动关闭时的车门铰链能量。

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