CN113312738A - 加油口盖弹起参数输出方法及装置 - Google Patents

加油口盖弹起参数输出方法及装置 Download PDF

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CN113312738A CN202010120596.4A CN202010120596A CN113312738A CN 113312738 A CN113312738 A CN 113312738A CN 202010120596 A CN202010120596 A CN 202010120596A CN 113312738 A CN113312738 A CN 113312738A
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Abstract

本发明公开了一种加油口盖弹起参数输出方法和装置，用于简单并精确的得到加油口盖的自然弹起高度等弹起参数。方法部分包括：根据加油口盖旋转销轴的上点坐标、下点坐标、原始质心坐标和旋转角度确定加油口盖的摩擦内能；根据原始质心坐标和旋转角度确定加油口盖的重力势能；根据旋转销轴到弹片安装点的距离、旋转销轴到弹片安装面的距离、弹片设计压缩量和旋转角度确定加油口盖的弹片弹性势能；根据摩擦内能、重力势能和弹片弹性势能获取加油口盖的动能；若动能等于预设值，将动能等于预设值时所对应的弹起高度确定为自然弹起高度并输出；若动能不等于预设值，则变换旋转角度，并根据变换后的旋转角度重复执行确定动能的步骤直至动能等于预设值。

Description

加油口盖弹起参数输出方法及装置
技术领域
本发明涉及车辆加油口盖设计技术领域，尤其涉及一种加油口盖弹起参数输出方法及装置。
背景技术
加油口盖是一种覆盖、保护汽车加油口，同时可以用来美化车身外观的汽车部件。加油口盖通常可开闭的设置在车身上，大多数是设置在汽车的后端，在汽车加油时，需要先将覆盖在加油口上的加油口盖掀起，通过加油口进行加油。目前的大多数加油口为弹片式加油口盖，加油口盖在关闭位置开启时，加油口盖会弹起以露出加油口，便于加油。
现有技术中，当加油口盖由关闭位置开启时，在弹片弹力作用下，会自动弹起到理想位置，这里加油口盖由关闭位置开启时自然弹起的高度称为自然弹起高度，加油口盖能正常开启也不会因弹起高度过大而影响到商品性，或者弹起高度落到非悬停区间而产生震荡比较重要，加油口盖自然弹起角度直接影响使用及操作者对加油口盖的主观评价。鉴于自然弹起高度影响因素较多，如何确定加油口盖的自然弹起高度以指导弹片式加油口盖设计成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种加油口盖弹起参数输出方法和装置，用于简单并精确的输出加油口盖的自然弹起高度等弹起参数。
第一方面，提供了一种加油口盖弹起参数输出方法，包括：
根据加油口盖旋转销轴的上点坐标、下点坐标、原始质心坐标和加油口盖旋转角度确定所述加油口盖的摩擦内能；
根据所述原始质心坐标和旋转角度确定所述加油口盖的重力势能；
根据所述旋转销轴到弹片安装点的距离、旋转销轴到弹片安装面的距离、弹片设计压缩量和旋转角度确定所述加油口盖的弹片弹性势能；
根据所述摩擦内能、重力势能和弹片弹性势能获取加油口盖的动能；
若所述动能等于预设值，则将所述动能等于预设值时所对应的弹起高度确定为所述加油口盖的自然弹起高度并输出；
若所述动能不等于所述预设值，则变换所述旋转角度，并根据变换后的旋转角度重复执行确定所述动能的步骤直至所述动能等于所述预设值。
可选地，所述预设值为零。
可选地，所述根据加油口盖旋转销轴的上点坐标、下点坐标、原始质心坐标和旋转角度确定所述加油口盖的摩擦内能，包括：
计算所述原始质心坐标到目标直线的垂足坐标，所述目标直线为所述上点坐标与下点坐标的连线；
将当前坐标系平移，使得所述坐标系的原点与所述垂足坐标重叠；
根据平移后的坐标系确定目标质心坐标和参考点坐标，所述参考点坐标与垂足坐标的距离为1，所述参考点为所述垂足坐标与上点坐标的连线上的点；
根据所述目标质心坐标、确定参考点坐标和加油口盖旋转角度确定所述摩擦内能；
所述根据所述原始质心坐标和旋转角度确定所述加油口盖的重力势能，包括：
根据所述目标质心坐标和旋转角度确定所述重力势能。
可选地，所述根据所述目标质心坐标、确定参考点坐标和加油口盖旋转角度确定所述摩擦内能，包括：
根据参考点坐标、所述目标质心坐标和旋转角度确定出旋转后的质心坐标；
确定目标平面的法向量，所述目标平面为所述旋转后的质心坐标、上点坐标和下点坐标所在的平面；
根据所述法向量和重力向量确定所述加油口盖的重力矩；
根据所述加油口盖的开启力矩和所述重力矩确定所述加油口盖的摩擦力矩；
根据所述摩擦力矩和加油口盖旋转角度确定所述摩擦内能。
可选地，所述根据所述目标质心坐标和旋转角度确定所述重力势能，包括：
根据所述旋转后的质心坐标与所述目标质心坐标的距离确定所述重力势能。
可选地，所述根据所述旋转销轴到弹片安装点的距离、旋转销轴到弹片安装面的距离、弹片设计压缩量和旋转角度确定所述加油口盖的弹片弹性势能，包括：
根据如下公式计算所述加油口盖的弹片弹性势能：
Figure BDA0002392844120000041
ΔHs＝Le-(Lc-Lb cos(θ+a cos(Lc/Lb)))；
其中，所述ΔWS表示所述弹片弹性势能，Lb表示所述旋转销轴到弹片安装点的距离，所述Lc表示所述旋转销轴到弹片安装面的距离，所述Le表示所述弹片设计压缩量，所述θ表示所述旋转角度，所述F(x)表示所述加油口盖的弹片力位移刚度曲线拟合的多项式。
可选地，所述方法还包括：
将所述加油口盖的弹片力矩满足预设条件时的旋转角度作为所述加油口盖的手动悬停区间并输出，其中，所述预设条件为：
Figure BDA0002392844120000042
且，Ms-Mm≤|Mf|，所述Ms表示所述弹片力矩，所述Mf表示所述摩擦力矩，所述Mm表示所述加油口盖的重力矩。
可选地，所述方法还包括：
当所述动能等于预设值时所对应的旋转角度确定为所述加油口盖的自然弹起角度并输出；
当旋转后的弹片压缩量为零时对应的弹起高度确定为设计弹起高度并输出；
当旋转后的弹片压缩量为零时对应的旋转角度为设计弹起角度并输出。
第二方面提供了一种加油口盖弹起参数输出装置，所述加油口盖弹起参数输出装置包括处理模块和输出模块：
所述处理模块，用于：
根据加油口盖旋转销轴的上点坐标、下点坐标、原始质心坐标和加油口盖旋转角度确定所述加油口盖的摩擦内能；
根据所述原始质心坐标和旋转角度确定所述加油口盖的重力势能；
根据所述旋转销轴到弹片安装点的距离、旋转销轴到弹片安装面的距离、弹片设计压缩量和旋转角度确定所述加油口盖的弹片弹性势能；
根据所述摩擦内能、重力势能和弹片弹性势能获取加油口盖的动能；
若所述动能等于预设值，则将所述动能等于预设值时所对应的弹起高度确定为所述加油口盖的自然弹起高度；
若所述动能不等于所述预设值，则变换所述旋转角度，并根据变换后的旋转角度重复执行确定所述动能的步骤直至所述动能等于所述预设值；
所述输出模块，用于输出所述自然弹起高度。
第三方面提供了一种加油口盖弹起参数输出装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述加油口盖弹起参数输出方法的步骤。
第四方面，提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述加油口盖弹起参数输出方法的步骤。
上述加油口盖弹起参数输出方法和装置所实现的其中一个方案中，可见，可通过获取的加油口盖的相关坐标参数和结构参数，结合能量守恒的原理便可简单的求出加油口盖的自然弹起高度，运用能量守恒方式求解，在计算时，通过变化这个旋转角度，从而能找到使得动能为等于预设值的点，继而求出自然弹起高度，可以忽略加油口盖的装配间隙、风阻、气压差等影响，并忽略弹片与加油口盖的安装面、锁钩等摩擦影响，降低自然弹起高度的计算难度，根据相关参数便可输出上述自然弹起高度，因此，在加油口盖的相关坐标参数和结构参数已定的情况下，通过本发明实施例可以获取到加油口盖的自然弹起高度，继而，在改变加油口盖的相关坐标参数或结构参数时，便可以直观的看出参数对加油口盖的自然弹起高度的影响，从而使得设计人员在设计时可以根据需求调整的加油口盖的参数，得到所需的自然弹起高度，有助于指导设计人员设计加油口盖。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中加油口盖弹起参数输出方法的一个流程示意图；
图2是本发明实施例中加油口盖旋转销轴的一个法面示意图；
图3是本发明实施例中加油口盖的一个结构示意图；
图4是本发明实施例中坐标系的一个平移示意图；
图5是本发明实施例中加油口盖弹起参数输出装置的一个结构示意图；
图6是本发明实施例中加油口盖弹起参数输出装置的另一结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种加油口盖弹起参数输出方法，适用于弹片式加油口盖中，其中，弹片式加油口盖主要包括旋转销轴、加油口盖旋转体、弹片和转臂，本发明实施例主要用于根据获取的加油口盖的相关坐标参数和结构参数，结合变换的加油口盖的旋转角度输出加油口盖的相关弹起参数。在一些应用场景中，加油口盖弹起参数输出装置具有显示界面，该加油口盖弹起参数输出装置可以获取用户输入或其他设备发送的相关坐标参数和结构参数，并结合变换的加油口盖的旋转角度，通过显示界面输出加油口盖的相关弹起参数。下面进行详细的描述。
在一实施例中，如图1所示，提供了一种加油口盖弹起参数输出方法，包括如下步骤：
S10：获取加油口盖的坐标参数和结构参数。
上述坐标参数包括加油口盖旋转销轴的上点坐标、下点坐标、加油口盖旋转体的原始质心坐标。在本发明实施例，在加油口盖转销轴分别取两个点，分别为加油口盖转销轴的上点和下点，并取加油口盖旋转体的质心，对应的，本发实施例可以获取加油口盖转销轴的上点位于地面坐标系的坐标，称为上点坐标A，将加油口盖转销轴的下点位于地面坐标系的坐标称为下点坐标B，将加油口盖旋转体的质心位于地面坐标系的坐标称为原始质心坐标C。
请参阅图2和3，图2为加油口盖旋转销轴的一个法面示意图，其中，图3是加油口盖的一个结构示意图，O点为旋转销轴的旋转中心点、D为弹片安装点，D`为加油口盖旋转后的点，DF为弹片安装面，也即转臂，EF表示加油口盖的安装面，DG表示弹片，Lb表示加油口盖旋转销轴到弹片安装点的距离、Lb`表示旋转后加油口盖旋转销轴到弹片安装点的距离，Lb＝Lb`，Lc表示旋转销轴到弹片安装面(也即转臂上)的距离。Ld表示旋转销轴到加油口盖安装面(弹片接触处)的距离，Lh、Lh`、L1、L2表示的距离如图2所示，θ表示加油口盖旋转角度，α1、α2、α3、α4、φ、β、γ表示的角度如图2所示，这里不详细说明。上述结构参数包括加油口盖旋转销轴到弹片安装点的距离Lb、旋转销轴到弹片安装面(也即转臂上)的距离Lc、弹片设计压缩量Le。
S20：根据加油口盖旋转销轴的上点坐标、下点坐标、原始质心坐标和旋转角度确定所述加油口盖的摩擦内能。
30：根据所述原始质心坐标和旋转角度确定所述加油口盖的重力势能。
对于步骤S20-S30，可以理解，当加油口盖旋转时，加油口盖会产生相关力矩，并产生摩擦内能。在获取到加油口盖旋转销轴的上点坐标A、下点坐标B、原始质心坐标C之后，即可以加油口盖旋转销轴的上点坐标A、下点坐标B、原始质心坐标C和转角度θ确定加油口盖的摩擦内能。并可以根据所述原始质心坐标和旋转角度确定所述加油口盖的重力势能。
需要说明的是，为了减少摩擦内能和重力势能的计算量，以减低计算负担和计算效率，在一实施例中，会先运用空间几何关系对上述地面坐标系进行平移，并根据坐标系平移后的坐标数据计算摩擦内能和重力势能，使得减少计算量，具体地，步骤S20中，也即根据加油口盖旋转销轴的上点坐标、下点坐标、原始质心坐标和旋转角度确定所述加油口盖的摩擦内能，包括如下步骤：
S21：计算所述原始质心坐标到目标直线的垂足坐标，所述目标直线为所述上点坐标与下点坐标的连线；
该步骤中，先计算原始质心坐标C到目标直线AB的垂足坐标O`，所述目标直线为AB为所述上点坐标A与下点坐标B的连线。
设上点坐标A为(xA,yA,zA)，上点坐标B为(xB,yB,zB)，原始质心坐标C(xC,yC,zC)，垂足坐标O`为(xO′,yO′,zO′)，则垂足坐标O`可以通过如下方式计算：
Figure BDA0002392844120000091
Figure BDA0002392844120000092
S22：将当前坐标系平移，使得坐标系的原点与所述垂足坐标重叠；
在得到垂足坐标O`之后，平移当前的地面坐标系至垂足坐标O`得到新的坐标系，也就是将当前坐标系平移，使得当前坐标系的原点与所述垂足坐标O`重叠。
S23：根据平移后的坐标系确定目标质心坐标和确定参考点坐标，所述参考点坐标与垂足坐标的距离为1，所述参考点为所述垂足坐标与上点坐标的连线上的点。
如图4所示，图4位坐标系的平移示意图，在平移坐标系之后，便可以根据平移坐标系后的目标质心坐标C`，并确定出参考点坐标A``，其中，该参考点坐标A``为所述垂足坐标O`与上点坐标A的连线上的点，且参考点坐标A``与垂足坐标O`的距离|O`A``|为1或者其他便于计算的距离，例如|O`A``可以为1或10或其他，只要便于减少计算即可，本发明实施例不做具体限定。设目标质心坐标C`为(xC′,yC′,zC′)，设参考点坐标A``为(xA″,yA″,zA″)，在本发明实施例中，令|O`A``|＝1，此时，目标质心坐标C`和参考点坐标A``可通过如下方式计算：
Figure BDA0002392844120000101
Figure BDA0002392844120000102
S24：根据所述目标质心坐标、确定参考点坐标和加油口盖旋转角度确定所述摩擦内能。
在得到目标质心坐标C`和参考点坐标A``之后，便可以根据所述目标质心坐标C`、参考点坐标A``和旋转角度θ确定摩擦内能。具体地，根据所述目标质心坐标、确定参考点坐标和加油口盖旋转角度确定所述摩擦内能，包括如下步骤：
S241：根据参考点坐标、所述目标质心坐标和加油口盖旋转角度确定出旋转后的质心坐标；
S242：确定目标平面的法向量，所述目标平面为所述旋转后的质心坐标、上点坐标和下点坐标所在的平面；
S243：根据所述法向量和重力向量确定所述加油口盖的重力矩；
S244：根据所述加油口盖的开启力矩和所述重力矩确定所述加油口盖的摩擦力矩；
S245：根据所述摩擦力矩和加油口盖旋转角度确定所述摩擦内能。
对于步骤S241，设经过旋转角度之后新的质心坐标C``为(xC″,yC″,zC″)，可以根据参考点坐标A``、目标质心坐标C`和旋转角度θ确定出旋转后的质心坐标C``，具体地，旋转后的质心坐标C``可以通过如下方式求得：
Figure BDA0002392844120000111
也即：
Figure BDA0002392844120000112
其中：c-cosθ，s＝sinθ。
需要说明的是，在一些实施方式中，可以直接通过OPENGL函数glRotatef(θ,x,y,z)求得旋转后新的质心坐标C``，本发明实施例不做限定。
对于步骤S242-S245，为确定摩擦内能的过程，具体地，设法向量为n，重力向量为m，则可以通过如下方式计算所述法向量n和重力向量m：
Figure BDA0002392844120000113
Figure BDA0002392844120000114
重力向量m＝(0 0 1)
在得到所述法向量和重力向量之后，通过如下方式获取加油口盖的摩擦内能：
Mm＝Mgcos<m，n>；
Mo＝FoLo；
Mf＝Mo-Mm(θ＝0)；
ΔWf＝MfΔθ；
其中，Mm表示重力力矩，Mo表示开启力矩，Fo表示加油口盖的静开启力，Lo表示加油口盖的加载力臂，Δθ表示加油口盖当前的旋转角度与上一次的旋转角度的差值。
对应的，对于加油口盖的重力势能，为了便于减少计算，可以根据平移坐标系之后的坐标数据进行计算，以便进一步减少计算量。步骤S30中，根据所述原始质心坐标和旋转角度确定所述加油口盖的重力势能，指根据目标质心坐标和加油口盖的旋转角度确定所述重力势能。具体地，在一实施例中，重力势能ΔWg可以通过如下公式计算：ΔWg＝MgΔH，ΔH＝zC′-zC′。
需要说明的是，上述实施例是以平移后的坐标数据进行计算，在一些实施方式中，也可以不平移坐标系直接对应计算，本发明实施例不做限定，也不再具体描述。
S40：根据所述旋转销轴到弹片安装点的距离、旋转销轴到弹片安装面的距离、弹片设计压缩量和旋转角度确定所述加油口盖的弹片弹性势能。
在获取到加油口盖的旋转销轴到弹片安装点的距离Lb、旋转销轴到弹片安装面的距离Lc、弹片设计压缩量Le之后，便可以根据和旋转角度确定所述加油口盖的弹片弹性势能ΔWS。
在一实施例中，步骤S40中，也即根据所述旋转销轴到弹片安装点的距离、旋转销轴到弹片安装面的距离、弹片设计压缩量和旋转角度确定所述加油口盖的弹片弹性势能，指的是根据如下公式计算所述加油口盖的弹片弹性势能ΔWS：
Figure BDA0002392844120000131
ΔHs＝Le-(Lc-Lb cos(θ+a cos(Lc/Lb)))；
其中，所述F(x)表示所述加油口盖的弹片力位移刚度曲线拟合的多项式。需要说明的是，在一些实施方式中，上述F(x)可以用2阶拟合、3阶拟合或4阶拟合，具体本发明实施例不做限定。
S50：根据所述摩擦内能、重力势能和弹片弹性势能获取加油口盖的动能。
可以理解，在旋转角度下求得对应的摩擦内能、重力势能和弹片弹性势能之后，可以求得该旋转角度下加油口盖对应的动能E，其中，E＝ΔWg-ΔWg-ΔWf。
需要说明的是，上述获取摩擦内能、重力势能和弹片弹性势能的顺序不做限定。
S60：若所述动能等于预设值，则将所述动能等于预设值时所对应的弹起高度确定为所述加油口盖的自然弹起高度并输出。
S70：若所述动能不等于所述预设值，则变换所述旋转角度，并根据变换后的旋转角度重复执行确定所述动能的步骤直至所述动能等于所述预设值。
对于步骤S60-S70，可以理解，在当前加油口盖的旋转角度下，若动能E等于预设值，则将所述动能等于预设值时所对应的弹起高度确定为所述加油口盖的自然弹起高度Ln并输出。其中，在一些实施例中，上述预设值为0或逼近于0的数值，可以理解的是，当动能为0或逼近于0时，说明此时加油口盖所对应的弹起高度为加油口盖的自然弹起高度并输出。若所述动能不等于所述预设值，则变换所述旋转角度，并根据变换后的旋转角度重复执行确定所述动能的步骤直至所述动能等于所述预设值。
可见，本发明实施例提供了一种加油口盖弹起参数输出方法输出方法，通过获取的加油口盖的相关坐标参数和结构参数，结合能量守恒的原理便可简单的求出加油口盖的自然弹起高度，运用能量守恒方式求解，在计算时，通过变化这个旋转角度，从而能找到使得动能为等于预设值的点，继而求出自然弹起高度，可以忽略加油口盖的装配间隙、风阻、气压差的影响，并忽略弹片与加油口盖的安装面、锁钩等摩擦影响，降低自然弹起高度的计算难度，输入参数后便可输出上述自然弹起高度，因此，在加油口盖的相关坐标参数和结构参数已定的情况下，通过本发明实施例可以获取到加油口盖的自然弹起高度，继而，在改变加油口盖的相关坐标参数或结构参数时，便可以直观的看出参数对加油口盖的自然弹起高度的影响，从而使得设计人员可以根据需求调整的加油口盖的参数，得到所需的自然弹起高度。
在设计加油口盖时，其相关参数已定的情况下，本发明实施例可以利用能量法求出动能等于预设值时对应的自然弹起高度的唯一解并输出至显示屏幕，设计人员通过调节一些参数，便可以直观的知道加油口盖的哪些参数对该自然弹起高度的影响，从而指导设计。
需要说明的是，在本发明实施例中，除了得到加油口盖的自然弹起高度Ln之后，还可以进一步根据获取的相关坐标参数和结构参数获取加油口盖的手停悬停区间、设计弹起高度Li、自然弹起角度θn和设计弹起角度θi。下面分别描述：
在一实施例中，所述方法还包括：在上述变换旋转角度过程中，当弹片压缩量为零时，对应的弹起高度确定为设计弹起高度Li并输出。
在一实施例中，所述方法还包括：在上述变换旋转角度过程中，当所述动能等于预设值时所对应的旋转角度确定为所述加油口盖的自然弹起角度θn并输出；当旋转后的弹片压缩量为零时对应的旋转角度为设计弹起角度θi并输出。
在一实施例中，所述方法还包括：在上述变换旋转角度过程中，将所述加油口盖的弹片力矩满足预设条件时的旋转角度作为所述加油口盖的手动悬停区间并输出，其中，所述预设条件为：
Figure BDA0002392844120000151
且，Ms-Mm≤|Mf|，所述Mf表示所述摩擦力矩。
可见，在上述实施例中，除了可输出加油口盖的自然弹起高度Ln外，还可以进一步输出加油口盖的手停悬停区间、设计弹起高度Li、自然弹起角度θn和设计弹起角度θi有助于给予设计人员提供设计参考数据。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在一实施例中，提供了一种加油口盖弹起参数输出装置，该加油口盖弹起参数输出装置与上述实施例中加油口盖弹起参数输出方法一一对应。如图5所示，该加油口盖弹起参数输出装置10包括处理模块101和输出模块102。
各功能模块详细说明如下：
所述处理模块101，用于：
根据加油口盖旋转销轴的上点坐标、下点坐标、原始质心坐标和加油口盖旋转角度确定所述加油口盖的摩擦内能；
根据所述原始质心坐标和旋转角度确定所述加油口盖的重力势能；
根据所述旋转销轴到弹片安装点的距离、旋转销轴到弹片安装面的距离、弹片设计压缩量和旋转角度确定所述加油口盖的弹片弹性势能；
根据所述摩擦内能、重力势能和弹片弹性势能获取加油口盖的动能；
若所述动能等于预设值，则将所述动能等于预设值时所对应的弹起高度确定为所述加油口盖的自然弹起高度；
若所述动能不等于所述预设值，则变换所述旋转角度，并根据变换后的旋转角度重复执行确定所述动能的步骤直至所述动能等于所述预设值；
所述输出模块102，用于输出所述自然弹起高度。
在一实施例中，所述预设值为零。
在一实施例中，所述处理模块101用于：
计算所述原始质心坐标到目标直线的垂足坐标，所述目标直线为所述上点坐标与下点坐标的连线；
将当前坐标系平移，使得所述坐标系的原点与所述垂足坐标重叠；
根据平移后的坐标系确定目标质心坐标和参考点坐标，所述参考点坐标与垂足坐标的距离为1，所述参考点为所述垂足坐标与上点坐标的连线上的点；
根据所述目标质心坐标、确定参考点坐标和加油口盖旋转角度确定所述摩擦内能；
所述根据所述原始质心坐标和加油口盖旋转角度确定所述加油口盖的重力势能，包括：
根据所述目标质心坐标和加油口盖旋转角度确定所述重力势能。
在一实施例中，所述处理模块101用于：
根据参考点坐标、所述目标质心坐标和加油口盖旋转角度确定出旋转后的质心坐标；
确定目标平面的法向量，所述目标平面为所述旋转后的质心坐标、上点坐标和下点坐标所在的平面；
根据所述法向量和重力向量确定所述加油口盖的重力矩；
根据所述加油口盖的开启力矩和所述重力矩确定所述加油口盖的摩擦力矩；
根据所述摩擦力矩和加油口盖旋转角度确定所述摩擦内能。
在一实施例中，所述处理模块101用于：
根据所述旋转后的质心坐标与所述目标质心坐标的距离确定所述重力势能。
在一实施例中，所述处理模块101用于：
根据如下公式计算所述加油口盖的弹片弹性势能：
Figure BDA0002392844120000171
ΔHs＝Le-(Lc-Lb cos(θ+a cos(Lc/Lb)))；
其中，所述ΔWS表示所述弹片弹性势能，Lb表示所述旋转销轴到弹片安装点的距离，所述Lc表示所述旋转销轴到弹片安装面的距离，所述Le表示所述弹片设计压缩量，所述θ表示所述旋转角度，所述F(x)表示所述加油口盖的弹片力位移刚度曲线拟合的多项式。
在一实施例中，所述处理模块101还用于：将所述加油口盖的弹片力矩满足预设条件时的旋转角度作为所述加油口盖的手动悬停区间并输出，其中，所述预设条件为：
Figure BDA0002392844120000172
且，Ms-Mm≤|Mf|，所述Ms表示所述弹片力矩，所述Mf表示所述摩擦力矩。
在一实施例中，所述处理模块101还用于：
当所述动能等于预设值时所对应的旋转角度确定为所述加油口盖的自然弹起角度并输出；
当旋转后的弹片压缩量为零时对应的弹起高度确定为设计弹起高度并输出；
当旋转后的弹片压缩量为零时对应的旋转角度为设计弹起角度并输出。
可见，本发明实施例提供了一种加油口盖弹起参数输出装置，通过获取的加油口盖的相关坐标参数和结构参数，结合能量守恒的原理便可简单的求出加油口盖的自然弹起高度，运用能量守恒方式求解，在计算时，通过变化这个旋转角度，从而能找到使得动能为等于预设值的点，继而求出自然弹起高度，可以忽略加油口盖的装配间隙、风阻、气压差的影响，并忽略弹片与加油口盖的安装面、锁钩等摩擦影响，降低自然弹起高度的计算难度，输入参数后便可输出上述自然弹起高度，因此，在加油口盖的相关坐标参数和结构参数已定的情况下，通过本发明实施例可以获取到加油口盖的自然弹起高度，继而，在改变加油口盖的相关坐标参数或结构参数时，便可以直观的看出参数对加油口盖的自然弹起高度的影响，从而使得设计人员可以根据需求调整的加油口盖的参数，得到所需的自然弹起高度。在设计加油口盖时，其相关参数已定的情况下，本发明实施例可以利用能量法求出动能等于预设值时对应的自然弹起高度的唯一解并输出至显示屏幕，设计人员通过调节一些参数，便可以直观的知道加油口盖的哪些参数对该自然弹起高度的影响，从而指导设计。
关于加油口盖弹起参数输出装置的具体限定可以参见上文中对于加油口盖弹起参数输出方法的限定，在此不再赘述。上述加油口盖弹起参数输出装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种加油口盖弹起参数输出装置20，该加油口盖弹起参数输出装置20可以是电脑、手机等具有显示功能的设备，其内部结构图可以如图6所示。包括通过系统总线连接的处理器、存储器、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机程序被处理器执行时以实现上述加油口盖弹起参数输出方法。
在一个实施例中，提供了一种加油口盖弹起参数输出装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
根据加油口盖旋转销轴的上点坐标、下点坐标、原始质心坐标和加油口盖旋转角度确定所述加油口盖的摩擦内能；
根据所述原始质心坐标和旋转角度确定所述加油口盖的重力势能；
根据所述旋转销轴到弹片安装点的距离、旋转销轴到弹片安装面的距离、弹片设计压缩量和旋转角度确定所述加油口盖的弹片弹性势能；
根据所述摩擦内能、重力势能和弹片弹性势能获取加油口盖的动能；
若所述动能等于预设值，则将所述动能等于预设值时所对应的弹起高度确定为所述加油口盖的自然弹起高度并输出；
若所述动能不等于所述预设值，则变换所述旋转角度，并根据变换后的旋转角度重复执行确定所述动能的步骤直至所述动能等于所述预设值
需要说明的是，该加油口盖弹起参数输出装置中，处理器执行计算机程序时实现的功能或步骤可对应前述方法实施例的描述，这里不再重复描述。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
根据加油口盖旋转销轴的上点坐标、下点坐标、原始质心坐标和加油口盖旋转角度确定所述加油口盖的摩擦内能；
根据所述原始质心坐标和旋转角度确定所述加油口盖的重力势能；
根据所述旋转销轴到弹片安装点的距离、旋转销轴到弹片安装面的距离、弹片设计压缩量和旋转角度确定所述加油口盖的弹片弹性势能；
根据所述摩擦内能、重力势能和弹片弹性势能获取加油口盖的动能；
若所述动能等于预设值，则将所述动能等于预设值时所对应的弹起高度确定为所述加油口盖的自然弹起高度并输出；
若所述动能不等于所述预设值，则变换所述旋转角度，并根据变换后的旋转角度重复执行确定所述动能的步骤直至所述动能等于所述预设值
需要说明的是，该计算机可读介质中，计算机程序被处理器执行时实现的具体功能或步骤，可对应参阅前述方法实施例的描述，这里不重复描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加油口盖弹起参数输出方法，其特征在于，包括：
根据加油口盖旋转销轴的上点坐标、下点坐标、原始质心坐标和加油口盖旋转角度确定所述加油口盖的摩擦内能；
根据所述原始质心坐标和旋转角度确定所述加油口盖的重力势能；
根据所述旋转销轴到弹片安装点的距离、旋转销轴到弹片安装面的距离、弹片设计压缩量和旋转角度确定所述加油口盖的弹片弹性势能；
根据所述摩擦内能、重力势能和弹片弹性势能获取加油口盖的动能；
若所述动能等于预设值，则将所述动能等于预设值时所对应的弹起高度确定为所述加油口盖的自然弹起高度并输出；
若所述动能不等于所述预设值，则变换所述旋转角度，并根据变换后的旋转角度重复执行确定所述动能的步骤直至所述动能等于所述预设值。
2.如权利要求1所述的加油口盖弹起参数输出方法，其特征在于，所述预设值为零。
3.如权利要求1所述的加油口盖弹起参数输出方法，其特征在于，所述根据加油口盖旋转销轴的上点坐标、下点坐标、原始质心坐标和加油口盖旋转角度确定所述加油口盖的摩擦内能，包括：
计算所述原始质心坐标到目标直线的垂足坐标，所述目标直线为所述上点坐标与下点坐标的连线；
将当前坐标系平移，使得所述坐标系的原点与所述垂足坐标重叠；
根据平移后的坐标系确定目标质心坐标和参考点坐标，所述参考点坐标与垂足坐标的距离为1，所述参考点为所述垂足坐标与上点坐标的连线上的点；
根据所述目标质心坐标、确定参考点坐标和旋转角度确定所述摩擦内能；
所述根据所述原始质心坐标和加油口盖旋转角度确定所述加油口盖的重力势能，包括：
根据所述目标质心坐标和旋转角度确定所述重力势能。
4.如权利要求3所述的加油口盖弹起参数输出方法，其特征在于，所述根据所述目标质心坐标、确定参考点坐标和旋转角度确定所述摩擦内能，包括：
根据参考点坐标、所述目标质心坐标和旋转角度确定出旋转后的质心坐标；
确定目标平面的法向量，所述目标平面为所述旋转后的质心坐标、上点坐标和下点坐标所在的平面；
根据所述法向量和重力向量确定所述加油口盖的重力矩；
根据所述加油口盖的开启力矩和所述重力矩确定所述加油口盖的摩擦力矩；
根据所述摩擦力矩和旋转角度确定所述摩擦内能。
5.如权利要求4所述的加油口盖弹起参数输出方法，其特征在于，所述根据所述目标质心坐标和旋转角度确定所述重力势能，包括：
根据所述旋转后的质心坐标与所述目标质心坐标的距离确定所述重力势能。
6.如权利要求1-5任一项所述的加油口盖弹起参数输出方法，其特征在于，所述根据所述旋转销轴到弹片安装点的距离、旋转销轴到弹片安装面的距离、弹片设计压缩量和旋转角度确定所述加油口盖的弹片弹性势能，包括：
根据如下公式计算所述加油口盖的弹片弹性势能：
Figure FDA0002392844110000031
ΔHs＝Le-(Lc-Lb cos(θ+acos(Lc/Lb)))；
其中，所述ΔWS表示所述弹片弹性势能，Lb表示所述旋转销轴到弹片安装点的距离，所述Lc表示所述旋转销轴到弹片安装面的距离，所述Le表示所述弹片设计压缩量，所述θ表示所述旋转角度，所述F(x)表示所述加油口盖的弹片力位移刚度曲线拟合的多项式。
7.如权利要求6所述的加油口盖弹起参数输出方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述加油口盖的弹片力矩满足预设条件时的旋转角度作为所述加油口盖的手动悬停区间并输出，其中，所述预设条件为：
Figure FDA0002392844110000032
且Ms-Mm≤|Mf|，所述Ms表示所述弹片力矩，所述Mf表示所述摩擦力矩，所述Mm表示所述加油口盖的重力矩。
8.如权利要求7任一项所述的加油口盖弹起参数输出方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述动能等于预设值时所对应的旋转角度确定为所述加油口盖的自然弹起角度并输出；
当旋转后的弹片压缩量为零时对应的弹起高度确定为设计弹起高度并输出；
当旋转后的弹片压缩量为零时对应的旋转角度为设计弹起角度并输出。
9.一种加油口盖弹起参数输出装置，其特征在于，所述加油口盖弹起参数输出装置包括处理模块和输出模块：
所述处理模块，用于：
根据加油口盖旋转销轴的上点坐标、下点坐标、原始质心坐标和加油口盖旋转角度确定所述加油口盖的摩擦内能；
根据所述原始质心坐标和旋转角度确定所述加油口盖的重力势能；
根据所述旋转销轴到弹片安装点的距离、旋转销轴到弹片安装面的距离、弹片设计压缩量和旋转角度确定所述加油口盖的弹片弹性势能；
根据所述摩擦内能、重力势能和弹片弹性势能获取加油口盖的动能；
若所述动能等于预设值，则将所述动能等于预设值时所对应的弹起高度确定为所述加油口盖的自然弹起高度；
若所述动能不等于所述预设值，则变换所述旋转角度，并根据变换后的旋转角度重复执行确定所述动能的步骤直至所述动能等于所述预设值；
所述输出模块，用于输出所述自然弹起高度。
10.一种加油口盖弹起参数输出装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述的加油口盖弹起参数输出方法的步骤。
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