向余弦)。這些離線測量計算的參數(shù)，在實時測量中作為常數(shù)參與運算；
[0067]2.5、利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，對每一測量點原始坐標(biāo)數(shù)據(jù)，實時進行坐標(biāo)變換，轉(zhuǎn)換為工作坐標(biāo)系數(shù)據(jù)。
[0068]步驟3:將工作坐標(biāo)系獲得的三維空間曲線投影為二維平面曲線，以利計算和顯不ο
[0069]步驟4:針對由于人的介入會導(dǎo)致?lián)Q擋系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)分散性，重復(fù)多次步驟2?步驟3，獲得多組換擋路徑及換擋力測量數(shù)據(jù)。
[0070]步驟5:采用多換擋過程數(shù)據(jù)離線統(tǒng)計處理方法，獲得換擋力的平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差。如圖8，在經(jīng)過多次換擋過程測量后，進行離線統(tǒng)計處理，以位移1毫米為單位，對換擋力Fi進行分組，并獲得每一組數(shù)據(jù)的平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0071]通過換擋路徑及間隙的測量，根據(jù)換擋系統(tǒng)機構(gòu)間隙、換擋力(極大值)的大小，特別是標(biāo)準(zhǔn)偏差的大(差)小(優(yōu))，則可對對換擋系統(tǒng)的性能進行比較評價。
[0072]下面將便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量儀用于具體的換擋系統(tǒng)的測量。
[0073]實施例1
[0074]利用便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量儀測量某Η型換擋系統(tǒng)的性能。
[0075]圖9為所測得的Η型換擋路徑及間隙示意圖。圖9中顯示了多次測量過程的換擋手球中心運動軌跡，由于換擋系統(tǒng)制造中不可避免存在間隙，多次測量過程路徑不會重復(fù)，而形成一條帶，間隙越大，帶寬也大，且有可能出現(xiàn)明顯跳動、凸起等。圖中較密集的斑點處表示指定換擋力(如+/-10Ν)下，產(chǎn)生位移變動范圍，斑點直徑越大，表明間隙也越大。
[0076]由圖9可知，多次測量過程路徑重復(fù)性較好，擋位點位移斑點直徑小于等于5mm，可見該Η型換擋系統(tǒng)的性能較優(yōu)。
[0077]實施例2
[0078]利用便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量儀測量另一Η型換擋系統(tǒng)的性能。
[0079]圖10為所測得的Η型換擋路徑及間隙示意圖。圖10中顯示了多次測量過程的換擋手球中心運動軌跡，由于換擋系統(tǒng)制造中不可避免存在間隙，多次測量過程路徑不會重覆，而形成一條帶，間隙越大，帶寬也大，且有可能出現(xiàn)明顯跳動、凸起等。圖中較密集的斑點處表示指定換擋力(如+/-10Ν)下，產(chǎn)生位移變動范圍，斑點直徑越大，表明間隙也越大。
[0080]由圖10可知，多次測量過程局部路徑重復(fù)性較差，擋位點位移斑點直徑小于等于8_，可見該Η型換擋系統(tǒng)的性能較差。
[0081 ] 實施例3
[0082]利用便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量儀測量某S型換擋系統(tǒng)的性能。
[0083]圖11為所測得的S型換擋路徑及間隙示意圖。圖11中顯示了多次測量過程的換擋手球中心運動軌跡，由于換擋系統(tǒng)制造中不可避免存在間隙，多次測量過程路徑不會重覆，而形成一條帶，間隙越大，帶寬也大，且有可能出現(xiàn)明顯跳動、凸起等。圖中較密集的斑點處表示指定換擋力(如+/-10Ν)下，產(chǎn)生位移變動范圍，斑點直徑越大，表明間隙也越大。
[0084]由圖11可知，多次測量過程路徑重復(fù)性較好，擋位點位移斑點直徑小于等于6mm，可見該S型換擋系統(tǒng)的性能較優(yōu)。
[0085]實施例4
[0086]利用便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量儀測量另一S型換擋系統(tǒng)的性能。
[0087]圖12為所測得的S型換擋路徑及間隙示意圖。圖12中顯示了多次測量過程的換擋手球中心運動軌跡，由于換擋系統(tǒng)制造中不可避免存在間隙，多次測量過程路徑不會重覆，而形成一條帶，間隙越大，帶寬也大，且有可能出現(xiàn)明顯跳動、凸起等。圖中較密集的斑點處表示指定換擋力(如+/-10N)下，產(chǎn)生位移變動范圍，斑點直徑越大，表明間隙也越大。
[0088]由圖12可知，多次測量過程局部路徑重復(fù)性較差，擋位點位移斑點直徑小于等于8_，可見該S型換擋系統(tǒng)的性能較差。
[0089]實施例5
[0090]利用便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量儀測量某I型換擋系統(tǒng)的性能。
[0091]圖13為所測得的I型換擋路徑及間隙示意圖。圖13中顯示了多次測量過程的換擋手球中心運動軌跡，由于換擋系統(tǒng)制造中不可避免存在間隙，多次測量過程路徑不會重覆，而形成一條帶，間隙越大，帶寬也大，且有可能出現(xiàn)明顯跳動、凸起等。圖中較密集的斑點處表示指定換擋力(如+/-10N)下，產(chǎn)生位移變動范圍，斑點直徑越大，表明間隙也越大。
[0092]由圖13可知，多次測量過程路徑重復(fù)性較好，擋位點位移斑點直徑小于等于6mm，可見該I型換擋系統(tǒng)的性能較優(yōu)。
[0093]圖14所示為該I型換擋系統(tǒng)的性能曲線，性能曲線主要指換擋力-位移的關(guān)系。由圖14可知，該性能曲線重復(fù)性好、平滑，異常跳動少。
[0094]圖15為圖14性能曲線Ρ-R段的統(tǒng)計處理結(jié)果(其中，上圖為拉力作用，下圖為推力作用)，圖中實線為換擋力曲線(Ρ-R段)，虛線為標(biāo)準(zhǔn)偏差曲線，上圖(拉)標(biāo)準(zhǔn)偏差值位0.4，下圖(推)標(biāo)準(zhǔn)偏差變化小(小于1)，僅局部出現(xiàn)峰值5-8，跳動少。
[0095]圖13?圖15說明換擋力變化平穩(wěn)，沒有或較少意外沖撞，駕駛者使用時舒適性好。
[0096]實施例6
[0097]利用便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量儀測量另一I型換擋系統(tǒng)的性能。
[0098]圖16為所測得的I型換擋路徑及間隙示意圖。圖16中顯示了多次測量過程的換擋手球中心運動軌跡，由于換擋系統(tǒng)制造中不可避免存在間隙，多次測量過程路徑不會重覆，而形成一條帶，間隙越大，帶寬也大，且有可能出現(xiàn)明顯跳動、凸起等。圖中較密集的斑點處表示指定換擋力(如+/-10N)下，產(chǎn)生位移變動范圍，斑點直徑越大，表明間隙也越大。
[0099]由圖16可知，多次測量過程局部路徑重復(fù)性較差，擋位點位移斑點直徑小于等于8mm，可見該I型換擋系統(tǒng)的性能較差。
[0100]圖17所示為該I型換擋系統(tǒng)的性能曲線，性能曲線主要指換擋力-位移的關(guān)系。由圖17可知，該性能曲線重復(fù)性差，同一擋位間曲線不重復(fù)，跳變激烈。
[0101]圖18為圖17性能曲線ρ-R段的統(tǒng)計處理結(jié)果(其中，上圖為拉力作用，下圖為推力作用)，圖中實線為換擋力曲線(Ρ-R段)，虛線為標(biāo)準(zhǔn)偏差曲線，上圖(拉)標(biāo)準(zhǔn)偏差值為4-6，多處跳動;下圖(推)標(biāo)準(zhǔn)偏差最大值為10-20。
[0102]圖16?圖18說明換擋力變化劇烈，頻繁的意外沖撞，駕駛者使用時很不舒適。
【主權(quán)項】
1.一種便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量儀，其特征在于:包括用于夾住被測換擋器(17)的換擋手球的夾具(11)，夾具(11)上方設(shè)有萬向節(jié)(12)，萬向節(jié)(12)上方連接二維力傳感器(13)，萬向節(jié)(12)側(cè)面連接位移傳感器(14)，位移傳感器(14)與角度傳感器(16)固定在一起并設(shè)于車載支架(15)上。2.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量儀，其特征在于:所述夾具(11)包括兩個側(cè)板及設(shè)于兩個側(cè)板頂部的頂板，側(cè)板與頂板的連接位置可根據(jù)不同形狀的換擋手球進行調(diào)整。3.如權(quán)利要求2所述的一種便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量儀，其特征在于:所述兩個側(cè)板上均設(shè)有多個可手動調(diào)節(jié)進而從不同方向頂住換擋手球的頂針(111)。4.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量儀，其特征在于:所述角度傳感器(16)為兩個，分別為方位角傳感器和仰角傳感器;所述位移傳感器(14)、方位角傳感器和仰角傳感器共同構(gòu)成一球坐標(biāo)系測量系統(tǒng)。5.—種便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量方法，采用如權(quán)利要求1?4任一項所述的便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量儀，其特征在于，步驟為: 步驟1:使夾具(11)夾住被測換擋器(17)的換擋手球，將車載支架(15)固定;位移傳感器(14)、方位角傳感器和仰角傳感器共同構(gòu)成一球坐標(biāo)系測量系統(tǒng)； 步驟2:通過擋位示教，利用球坐標(biāo)系測量系統(tǒng)對換擋器擋位點的分布進行識別；在換擋器擋位點球面，建立三維直角工作坐標(biāo)系，將球坐標(biāo)系所得參數(shù)實時轉(zhuǎn)換為三維直角工作坐標(biāo)系參數(shù);同時二維力傳感器(13)實時記錄換擋力數(shù)據(jù)； 步驟3:將三維直角工作坐標(biāo)系獲得的三維空間曲線投影為二維平面曲線； 步驟4:重復(fù)多次步驟2?步驟3，獲得多組換擋路徑及換擋力測量數(shù)據(jù)； 步驟5:對多組測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理，根據(jù)多次測量過程換擋路徑的重復(fù)性、指定換擋力下?lián)跷稽c位移變動范圍、換擋力的大小對換擋系統(tǒng)的性能進行評價。6.如權(quán)利要求5所述的一種便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量方法，其特征在于:所述步驟1中，手動調(diào)節(jié)夾具(11)的兩個側(cè)板上的調(diào)節(jié)頂針(111)，使調(diào)節(jié)頂針(111)從不同方向頂住換擋手球。7.如權(quán)利要求5所述的一種便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量方法，其特征在于:所述步驟2中，將球坐標(biāo)系所得參數(shù)實時轉(zhuǎn)換為三維直角工作坐標(biāo)系參數(shù)的具體方法如下: 2.1、設(shè)球坐標(biāo)系所得參數(shù)為(L，A，B)，L、A、B分別為位移、仰角、方位角，將該參數(shù)實時轉(zhuǎn)換為原始直角坐標(biāo)系參數(shù)(Χ，γ，ζ)，其轉(zhuǎn)換關(guān)系為: X = L*sinA*cosB;Y = L;i<sinA;i<sinB；Z = L*cosA; 2.2、針對不同類型的換擋路徑，分別設(shè)定順序，由手工、逐點進行擋位點示教，獲得不同換擋路徑的換擋手球中心各擋位點P，R，N，D，Μ，M+，Μ-的坐標(biāo)，同時，通過反復(fù)示教，對換擋手球中心運動軌跡點集進行最小二乘方球面擬合，獲得軌跡球面半徑及回轉(zhuǎn)運動中心坐標(biāo)； 2.3、對Η型及S型換擋路徑，由Ρ點向D、M兩點連線作垂線，以垂足為三維直角工作坐標(biāo)系原點，再將所述原點分別至P和Μ的連線做矢量叉乘，建立三維直角工作坐標(biāo)系； 對I型換擋路徑，由Μ點向P、N兩點連線作垂線，以垂足為三維直角工作坐標(biāo)系原點，再將該原點分別至P和Μ的連線做矢量叉乘，建立三維直角工作坐標(biāo)系； 2.4、計算獲得原始直角坐標(biāo)系和三維直角工作坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)； 2.5、利用所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，對每一測量點的原始直角坐標(biāo)系參數(shù)，實時轉(zhuǎn)換為三維直角工作坐標(biāo)系參數(shù)。8.如權(quán)利要求6所述的一種便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量方法，其特征在于:所述步驟5中，多次測量過程換擋路徑的重復(fù)性好、指定換擋力下?lián)跷稽c位移變動范圍小、換擋力變化平穩(wěn)說明換擋系統(tǒng)的性能較優(yōu);反之則較差。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量儀，包括用于夾住換擋手球的夾具，夾具上方設(shè)有萬向節(jié)，萬向節(jié)上方連接二維力傳感器，萬向節(jié)側(cè)面連接位移傳感器，位移傳感器與角度傳感器固定在一起并設(shè)于車載支架上。本發(fā)明還提供了一種便攜式汽車換擋系統(tǒng)測量方法，通過擋位示教，利用球坐標(biāo)系測量系統(tǒng)對換擋器擋位點的分布進行識別，并將所得參數(shù)實時轉(zhuǎn)換為三維直角工作坐標(biāo)系參數(shù)，同時投影為二維平面曲線；根據(jù)多次測量過程換擋路徑的重復(fù)性、指定換擋力下?lián)跷稽c位移變動范圍、換擋力的大小對換擋系統(tǒng)的性能進行評價。本發(fā)明能對自動換擋系統(tǒng)進行測量，測試時不需拆卸手球，使用方便，測試結(jié)果準(zhǔn)確，可用于定量評價自動換擋系統(tǒng)的性能。
【IPC分類】G01M13/02
【公開號】CN105445024
【申請?zhí)枴緾N201610003275
【發(fā)明人】楊容, 陳漢軍, 鄭金松
【申請人】上海尚毅測控技術(shù)有限公司, 楊容, 陳漢軍, 鄭金松
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2016年1月4日