一种转向拉杆剩余寿命的检测系统及汽车技术方案

一种转向拉杆剩余寿命的检测系统及汽车，其包括：计算装置以及电连接于所述计算装置的检测电路；其中，检测电路配置为实时测量转向拉杆承受交变轴向作用力时的应变的变化量，并以电信号为载体向所述计算装置输出该变化量；所述计算装置配置为在接收到所述电信号后，根据转向拉杆所承受的交变轴向作用力与电信号的幅度之间的比例系数将所接收到的电信号转化成作用力信息，根据作用力信息的所有记录来估算转向拉杆的剩余寿命。估算转向拉杆的剩余寿命。估算转向拉杆的剩余寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种转向拉杆剩余寿命的检测系统及汽车


[0001]本文涉及汽车领域，尤指一种转向拉杆剩余寿命的检测系统及汽车。

技术介绍

[0002]转向拉杆是汽车转向机构中的重要零件，它直接影响汽车操纵的稳定性、运行的安全性和轮胎的使用寿命。转向拉杆的耐久寿命对于行车安全至关重要，一旦转向拉杆断裂失效会造成严重后果。
[0003]转向拉杆的设计寿命的要求通常为90％的汽车能行驶24万公里。但是，由于用户的驾驶习惯和需求不相同，用户使用汽车的强度不一样。一些用户会超过设计寿命的要求来使用汽车，一旦转向拉杆断裂则很可能会导致车祸的发生。
[0004]由于现有的技术无法实时对转向拉杆进行使用寿命的评估，用户无法获知汽车的转向拉杆更换的时机，过早更换转向拉杆则会造成浪费，过晚更换转向拉杆则容易导致转向拉杆在更换之前就发生转向拉杆断裂。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种种转向拉杆剩余寿命的检测系统，其包括：计算装置以及电连接于所述计算装置的检测电路；
[0006]其中，检测电路配置为实时测量转向拉杆承受交变轴向作用力时的应变的变化量，并以电信号为载体向所述计算装置输出该变化量；
[0007]所述计算装置配置为在接收到所述电信号后，根据转向拉杆所承受的交变轴向作用力与电信号的幅度之间的比例系数将所接收到的电信号转化成作用力信息，根据作用力信息的所有记录来估算转向拉杆的剩余寿命。
[0008]计算装置所计算出的转向拉杆的剩余寿命可以指导转向拉杆的更换，例如，当转向拉杆的剩余寿命接近于零时，此时用户可以更换转向拉杆以避免转向拉杆发生疲劳断裂，由于该转向拉杆是在剩余寿命较小时进行更换的，能避免过早的更换转向拉杆而造成的浪费。
[0009]本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
[0010]附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
[0011]图1为本申请实施例中的转向拉杆的结构示意图；
[0012]图2为本申请实施例中的转向拉杆的局部主视示意图；
[0013]图3为本申请实施例中的转向拉杆的局部俯视示意图；
[0014]图4为本申请实施例中的转向拉杆的局部俯视示意图；
[0015]图5为本申请实施例中的检测系统的电路连接示意图。
具体实施方式
[0016]实施例一
[0017]如图1所示，图1显示了一种转向拉杆1的结构。转向拉杆1通常构造为杆状结构。转向拉杆1在工作过程中通常只承受轴向的交变轴向作用力，该交变轴向作用力包括轴向的拉力和轴向的压力。
[0018]该检测系统2包括检测电路21以及计算装置22。检测电路21电连接于计算装置22。检测电路21用于实时检测转向拉杆1在承受交变轴向作用力时的应变。计算装置22用于根据检测电路21的测量结果来估算转向拉杆1的剩余寿命。
[0019]如图2所示，该检测电路21包括第一电阻应变片211、第二电阻应变片212、第三电阻应变片213和第四电阻应变片214。第一电阻应变片211、第二电阻应变片212、第三电阻应变片213和第四电阻应变片214为相同的电阻应变片，可以均为箔式电阻应变片。第一电阻应变片211、第二电阻应变片212、第三电阻应变片213和第四电阻应变片214均能将各自所贴附区域的在其测量方向上的应变的变化转换成电阻的变化。
[0020]如图3、4所示，第一电阻应变片211、第二电阻应变片212、第三电阻应变片213和第四电阻应变片214均贴附在转向拉杆1的侧面上。第一电阻应变片211和第二电阻应变片212均设置在转向拉杆1的一侧，第三电阻应变片213和第四电阻应变片214均设置在转向拉杆1的另一侧。即，第一电阻应变片211和第二电阻应变片212共同所处的转向拉杆1的侧面与第三电阻应变片213和第四电阻共同所处的转向拉杆1的侧面相互背离。
[0021]第一电阻应变片211、第二电阻应变片212、第三电阻应变片213和第四电阻应变片214可以构造为条形。第一电阻应变片211、第二电阻应变片212、第三电阻应变片213和第四电阻应变片214的延伸方向为各自的测量方向。第一电阻应变片211沿转向拉杆1的轴向延伸，第二电阻应变片212的延伸方向垂直于第一电阻应变片211。第三电阻应变片213沿转向拉杆1的轴向延伸，第四电阻应变片214的延伸方向垂直于第三电阻应变片213。
[0022]这样，第一电阻应变片211和第三电阻应变片213均用于检测转向拉杆1在轴向上的应变的变化量，并将该变化量转换成电阻的变化量。第二电阻应变片212和第四电阻应变片214均用于检测转向拉杆1在垂直于轴向上的应变的变化量，并将该变化量转换成电阻的变化量。
[0023]如图5所示，该检测电路21还包括第一电压输入端215、第二电压输入端216、第一检测端217和第二检测端218。第一电阻应变片211的两个接线端分别连接第一电压输入端215和第一检测端217。第二电阻应变片212的两个接线端分别连接第二电压输入端216和第一检测端217。第四电阻应变片214的两个接线端分别连接第一电压输入端215和第二检测端218。第三电阻应变片213的两个接线端分别连接第二电压输入端216和第二检测端218。
[0024]第一电阻应变片211、第二电阻应变片212、第三电阻应变片213和第四电阻应变片214电连接成一个惠斯通电桥，可以通过检测第一检测端217和第二检测端218之间的电阻变化来精确地测量转向拉杆1的应变的变化，而该应变的变化量与施加在转向拉杆1上的交变轴向作用力呈正比例，这样，根据惠斯通电桥的电阻变化可以得到施加在转向拉杆1上的
交变轴向作用力的大小和方向。惠斯通电桥的电阻变化则可以通过第一检测端217和第二检测端218之间的电压信号或电流信号来表达。
[0025]在本实施例中，在该检测电路21的第一电压输入端215和第二电压输入端216分别接通直流电压源的正极和负极后，第一检测端217和第二检测端218之间输出电信号，该电信号可以是电压信号，也可以是电流信号。
[0026]计算装置22可以是车载主机。计算装置22电连接于第一检测端217和第二检测端218，计算装置22持续接收第一检测端217和第二检测端218之间输出电信号。该电信号的幅度与施加在转向拉杆1上的交变轴向作用力的大小之间具有比例关系。可以在实验环境下预先标定出转向拉杆1所承受的交变轴向作用力与电信号的幅度之间的比例系数。
[0027]计算装置22将电信号与比例系数相乘得到作用力信息，该作用力信息用于表征转向拉杆1所承受的交变轴向作用力的大小和方向。由于检测电路21输送到计算装置22的电信号为在时间轴上连续的模拟信号，这个作用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转向拉杆剩余寿命的检测系统，其特征在于，包括：计算装置以及电连接于所述计算装置的检测电路；其中，检测电路配置为实时测量转向拉杆承受交变轴向作用力时的应变的变化量，并以电信号为载体向所述计算装置输出该变化量；所述计算装置配置为在接收到所述电信号后，根据转向拉杆所承受的交变轴向作用力与电信号的幅度之间的比例系数将所接收到的电信号转化成作用力信息，根据作用力信息的所有记录来估算转向拉杆的剩余寿命。2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，根据作用力信息的所有记录来估算转向拉杆的剩余寿命，包括：基于雨流计数法对作用力信息进行处理，统计出交变轴向作用力的所有幅值以及每个幅值的循环次数；以及根据交变轴向作用力的所有幅值、每个幅值的循环次数以及转向拉杆承受交变轴向作用力和断裂循环周次之间的关系来获得该转向拉杆的剩余寿命。3.根据权利要求2所述的检测系统，其特征在于，根据交变轴向作用力的所有幅值、每个幅值的循环次数以及转向拉杆承受交变轴向作用力和断裂循环周次之间的关系来获得该转向拉杆的剩余寿命，包括：采用下列算式计算出该转向拉杆的剩余寿命：其中，n为交变轴向作用力的幅值的数量，N
i
为第i个交变轴向作用力的幅值所对应的循环次数，M
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为第i个交变轴向作用力的幅值所对应的断裂循环周次，L为转向拉杆的剩余寿命。4.根据权利要求3所述的检测系统，其特征在于，断裂循环周次M
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为在交变轴向作用力与断裂循环周次之间的关系曲线中与第i个交变轴向作用力的幅值相对应断裂循环周次。5.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，根据作用力信息的所有记录来估算转向拉杆的剩余寿命，包括：根据转向拉杆所承受的交变轴向作用力与转向拉杆所承受的应力之间的关系，将作用力信息转换成应力信息；基于雨流计数法对应力信息进行处理，统计出应力的所有幅值以及每个幅值的循环次数；以及根据应力的所有幅值、每个幅值的循环次数以及转向拉杆制造材料的应力
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寿命曲线来获得该转向拉杆的剩余寿命。6.根据权利要求5所述的检测系统，其特征在于，采用下列算式计算出该转向拉杆的剩余寿命：其中，n为...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志伟，苟黎刚，闫丹丹，孙跃辉，孙立志，
申请(专利权)人：吉利汽车研究院宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：