一種汽車后背門氣彈簧開關門力校核方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛工程技術領域，特別涉及一種汽車后背門氣彈簧開關門力校核方法。
【背景技術】
[0002]隨著中國機械工業(yè)的發(fā)展，越來越多的機械設備已得到廣泛使用。作為機械工業(yè)的支柱之一的汽車產(chǎn)業(yè)也已得到深入研究。
[0003]汽車車身上的零部件成千上萬，并且包括眾多系統(tǒng)、總成和組件等。其中，在汽車車身的尾部位置均設置有用于放置物品的后備箱，為防止后備箱中的物品掉落，一般在汽車的尾部設置有后背門。
[0004]后背門上的重要附件之一為氣彈簧，氣彈簧(gas spring)是一種可以起支撐、緩沖、制動、高度調(diào)節(jié)及角度調(diào)節(jié)等功能的工業(yè)配件，主要由以下幾部分構(gòu)成:壓力缸、活塞桿、活塞、密封導向套、填充物以及缸內(nèi)控制元件與缸外控制元件和接頭等，其原理是在密閉的壓力缸內(nèi)充入惰性氣體或者油氣混合物，使腔體內(nèi)的壓力高于大氣壓的幾倍或者幾十倍，利用活塞桿的橫截面積小于活塞的橫截面積從而產(chǎn)生的壓力差來實現(xiàn)活塞桿的運動。
[0005]氣彈簧在后背門上的布置方式直接影響到后背門的功能使用，若布置不當，則會對后背門的正常開啟或開啟角度等造成不利影響，其主要影響參數(shù)為開關門力的值。當開關門力的值高于或低于預設值時，會極大影響乘員體驗。然而，現(xiàn)有技術中往往只能通過供應商采用專業(yè)計算軟件對后背門氣彈簧的開關門力進行初步的計算、校核，或采用實物驗證，校核成本過高。
[0006]因此，如何比較方便、快捷地對氣彈簧在后背門上的安裝位置進行校核，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種汽車后背門氣彈簧開關門力校核方法，能夠較方便、快捷地完成對氣彈簧在后背門上的安裝位置的校核，并且無需使用專業(yè)的計算軟件。
[0008]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種汽車后背門氣彈簧開關門力校核方法，包括:測量氣彈簧在后背門任意開度時的伸長量、氣彈簧力與Y0平面的夾角β以及任意開度下氣彈簧中心線與其在車門上的安裝點和鉸鏈軸線的連線在Υ0平面上的投影之間的夾角Θ ;
[0009]計算后背門在任意開度下的重力力矩，根據(jù)所述夾角Θ計算氣彈簧力的力臂，并根據(jù)后背門的開度、所述夾角β、伸長量及重力力矩計算低溫下的氣彈簧力，再根據(jù)氣彈簧預設的溫變衰減系數(shù)計算常溫下的氣彈簧力；
[0010]根據(jù)公式F。: (M g— 2F uXcos β XX)/S。計算開門力，并根據(jù)公式F c =(2FuXcos0 XX - Mg)/S。計算關門力，再根據(jù)所述開門力和關門力與開度的關系繪制“開關門力-開度”曲線圖以獲取開門力極值、關門力極值與開關門力平衡點的開度；
[0011]將所述開門力極值、關門力極值與開關門力平衡點的開度各自對應地與預設開門力極值、預設關門力極值與預設開關門力平衡點的開度進行對比，并判斷是否均滿足預設條件，若是，則氣彈簧安裝位置合理，若否，則氣彈簧安裝位置不合理；
[0012]其中，F(xiàn)。為開門力，F(xiàn)。為關門力，M 后背門的重力力矩，F(xiàn)u為常溫下的氣彈簧力，
X為氣彈簧力的力臂，I為預設的開門力臂，S。為預設的關門力臂。
[0013]優(yōu)選地，所述伸長量的測量方法具體包括:將后背門從完全關閉狀態(tài)逐漸打開至最大開度，期間每隔相同旋轉(zhuǎn)角度記錄一次氣彈簧的上頂點的位置，并將每一個上頂點的位置分別與氣彈簧的下頂點位置相連，之后測量所獲得的線段Q、Iv..Ln的長度，再將所述線段Q、匕…^的長度分別減去氣彈簧的最小長度值以獲得任意開度下氣彈簧的伸長量；其中，η為大于或等于1的整數(shù)。
[0014]優(yōu)選地，每隔10°記錄一次氣彈簧的上頂點的位置。
[0015]優(yōu)選地，所述力臂的計算方法具體包括:在后背門完全關閉狀態(tài)下將氣彈簧的上頂點投影到后背門的轉(zhuǎn)軸所在直線上以獲得點0，再將點0投影到Υ0平面上以獲得點0';
[0016]將所述線段Ι^、Ιν..?η分別投影到Υ0平面上以獲得線段L/、L2'，并將所述線段L/、IV…IV的上端點分別與點0'相連以獲得線段1^、1^"比，測量所述線段札為…比的長度，同時分別測量出每一條線段1^和與其對應的線段Rn之間的夾角為θ ρθ 2...θ η，并根據(jù)公式χ = RnXsin θ η計算所述力臂；其中，η為大于或等于1的整數(shù)。
[0017]優(yōu)選地，所述重力力矩的計算方法具體包括:將后背門預設的重心點G投影到Υ0平面上以獲得點C，并將點(V與點(V相連以獲得線段Lg;
[0018]測量線段、的長度，同時測量出線段L gig X0平面之間的夾角為γ，并將所述線段1^的長度值與所述γ的角度值代入公式Mg= LgXsin(a+γ) XmXg計算重力力矩；
[0019]其中，a為后背門的開度，m為后背門預設的質(zhì)量，g為重力加速度。
[0020]優(yōu)選地，所述常溫下的氣彈簧力的計算方法具體包括:
[0021]在后背門最大開度下，根據(jù)公式XX2F_Xcosi3 = Mg計算出氣彈簧力的最小值，并將其作為低溫下的氣彈簧力的最小值；
[0022]根據(jù)公式F_n= F.X λ計算常溫下的氣彈簧力的最小值，再根據(jù)公式F_x =F_nXk計算常溫下的氣彈簧力的最大值；
[0023]將所述F_n與 F _x分別代入公式 F unin=。L naxXU+C 與 F_x=。L ninXU+C 計算氣彈簧力線性變化的斜率與修正系數(shù)；
[0024]再根據(jù)公式Fu= oLXU+C計算常溫下的氣彈簧力；
[0025]其中，F(xiàn)-為氣彈簧力的最小值，F(xiàn)為低溫下的氣彈簧力的最小值，F(xiàn) _為常溫下的氣彈簧力的最小值，F(xiàn)_x為常溫下的氣彈簧力的最大值，λ為氣彈簧預設的溫變衰減系數(shù)，k為氣彈簧預設的彈性系數(shù)，oL為氣彈簧的伸長量，σ L_為氣彈簧的最大伸長量，σ L_為氣彈簧的最小伸長量，U為氣彈簧力線性變化的斜率，C為修正系數(shù)。
[0026]優(yōu)選地，還包括根據(jù)公式F。:: [Mg— 2(FU— f) Xcos β XX]/S。計算當氣彈簧伸縮過程中存在摩擦力時的修正開門力，并根據(jù)公式Fd= [2(F u+f) XcosP XX —Mg]/S。計算當氣彈簧伸縮過程中存在摩擦力時的修正關門力；
[0027]其中，匕為修正開門力，修正關門力，f為氣彈簧在伸縮過程中所受到的預設的摩擦力。
[0028]優(yōu)選地，判斷所述開門力極值、關門力極值與開關門力平衡點的開度是否均滿足預設條件的具體方法為:判斷所述開門力極值與預設的開門力極值的差距是否位于±10%內(nèi)，并判斷所述關門力極值與預設的關門力極值的差距是否位于±10%內(nèi)，同時判斷所述開關門力平衡點的開度是否存在于后背門的開度范圍內(nèi)并處于預設角度范圍中；如果均為是，則所述開門力極值、關門力極值與開關門力平衡點的開度均滿足預設條件，如果任一判斷結(jié)果為否，則不滿足。
[0029]本發(fā)明所提供的汽車后背門氣彈簧開關門力校核方法，主要包括步驟:
[0030]S1、測量氣彈簧在后背門任意開度時的伸長量、氣彈簧力與Y0平面的夾角β以及任意開度下氣彈簧中心線與其在車門上的安裝點和鉸鏈軸線的連線在Υ0平面上的投影之間的夾角Θ ;S2、計算后背門在任意開度下的重力力矩，根據(jù)夾角Θ計算氣彈簧力的力臂，并根據(jù)后背門的開度、夾角β、伸長量及重力力矩計算低溫下的氣彈簧力，再根據(jù)氣彈簧預設的溫變衰減系數(shù)計算常溫下的氣彈簧力；S3、根據(jù)公式^= (Mg- 2FuXcos0 XX)/1計算開門力，并根據(jù)公式匕=(2FuXcos0 XX — Mg)/S。計算關門力，再根據(jù)所述開門力和關門力與開度的關系繪制“開關門力-開度”曲線圖以獲取開門力極值、關門力極值與開關門力平衡點的開度；S4、將開門力極值、關門力極值與開關門力平衡點的開度各自對應地與預設開門力極值、預設關門力極值與預設開關門力平衡點的開度進行對比，并判斷是否均滿足預設條件，若是，則氣彈簧安裝位置合理，若否，則氣彈簧安裝位置不合理。