车辆底盘紧固连接系统失效检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种车辆底盘紧固连接系统失效检测方法及装置，该方法包括以下步骤：在螺栓端部中心钻孔，将电阻式应变片固定在该孔内；检测电阻式应变片的电阻值变化量，根据电阻值变化量计算螺栓的应变值，进而根据螺栓的应变值计算出螺栓的伸长量；根据螺栓的伸长量计算螺栓对连接件的夹紧力：根据夹紧力判断底盘紧固连接系统是否失效。本发明专利技术在螺栓端部中心钻孔，并将电阻式应变片固定在该孔内，进而通过检测电阻式应变片的阻值变化，计算得到车辆底盘紧固连接系统的夹紧力，以此判断底盘紧固连接系统是否失效；如检测到连接系统失效或异常值时，及时通过向驾驶员预警或主动干预，避免造成更为严重的后果。避免造成更为严重的后果。避免造成更为严重的后果。

【技术实现步骤摘要】
车辆底盘紧固连接系统失效检测方法及装置


[0001]本专利技术属于车辆底盘紧固连接系统领域，具体涉及一种车辆底盘紧固连接系统失效检测方法及装置。

技术介绍

[0002]汽车底盘部件大多通过螺栓、螺母等紧固件进行连接，紧固系统必须提供足够的夹紧力，从而抵抗汽车行驶中遇到的冲击、振动，保证连接系统不发生功能异常。
[0003]在各主机厂的车型开发、售后过程中，底盘螺栓出现力矩过度衰减、松动，甚至是连接失效的现象时有发生，为此还发生过因紧固连接系统失效而将车辆大规模召回的事例。
[0004]当前，各主机厂主要通过台架试验、整车耐久试验，测试紧固件的夹紧力，以此作为紧固连接系统是否失效的重要依据。通过对夹紧力进行跟踪及验证，固化能够提供足够夹紧力的紧固扭矩，进而在量产车上固化该力矩。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，提供一种车辆底盘紧固连接系统失效检测方法及装置，实时检测底盘紧固件的夹紧力，防止车辆底盘紧固连接系统失效。
[0006]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种车辆底盘紧固连接系统失效检测方法，包括以下步骤：
[0008]在螺栓端部中心钻孔，将电阻式应变片固定在该孔内；
[0009]检测电阻式应变片的电阻值变化量，根据电阻值变化量计算螺栓的应变值，进而根据螺栓的应变值计算出螺栓的伸长量，计算公式如下：
[0010][0011]式中，ε为螺栓的应变值，ΔL为螺栓的伸长量，L为螺栓的原始长度，ΔR为电阻式应变片的电阻值变化量，R为电阻式应变片的原始电阻值，K为应变敏感系数；
[0012]根据螺栓的伸长量计算螺栓对连接件的夹紧力：
[0013][0014]式中，T为加紧力，E为螺栓材料的弹性模量，A
S
为螺栓的平均截面积；
[0015]根据夹紧力判断底盘紧固连接系统是否失效。
[0016]进一步地，利用胶粘剂将电阻式应变片固定在孔内。
[0017]进一步地，钻孔孔径为或
[0018]进一步地，螺栓规格小于M12时，钻孔孔径为螺栓规格大于M12时，钻孔孔径为
[0019]进一步地，利用检测仪检测电阻式应变片的电阻值变化量，检测仪与多个电阻式
应变片连接。
[0020]进一步地，利用检测仪检测电阻式应变片的电阻值变化量，检测仪检测到电阻值变化后，将数据通过CAN总线传输给车辆ECU，ECU计算出夹紧力。
[0021]进一步地，根据夹紧力判断底盘紧固连接系统是否失效，包括以下步骤：
[0022]S11、车辆启动时，计算一次夹紧力，并判断夹紧力是否在第一预设范围内；若是，则车辆正常启动，然后执行步骤S13；若否，则执行步骤S12；
[0023]S12、判断夹紧力是否在第二预设范围内；若是，则车辆启动并提醒驾驶员及时维修，然后执行步骤S13；若否，则车辆不允许行驶；
[0024]S13、每隔固定时间或车辆异常振动时，重新计算一次夹紧力，并判断新的夹紧力是否在第一预设范围内；若是，则车辆正常行驶，然后执行步骤S13；若否，则执行步骤S14；
[0025]S14、判断新的夹紧力是否在第二预设范围内；若是，则提醒驾驶员及时维修，然后执行步骤S13；若否，则提醒驾驶员寻找安全地点进行停车。
[0026]进一步地，第一预设范围为定义值的
±
10％以内，第二预设范围为定义值的
±
30％以内。
[0027]进一步地，提醒驾驶员及时维修时，车速限制在60km/h。
[0028]一种用于实现上述的车辆底盘紧固连接系统失效检测方法的车辆底盘紧固连接系统失效检测装置，包括被检测螺栓、电阻式应变片、检测仪、ECU；
[0029]被检测螺栓连接着底盘的部件，被检测螺栓端部中心钻孔；电阻式应变片固定在该孔内；电阻式应变片与检测仪连接，检测仪检测电阻式应变片的电阻值变化量；检测仪通过CAN总线与ECU连接，ECU计算夹紧力。
[0030]本专利技术的有益效果为：
[0031]本专利技术在螺栓端部中心钻孔，并将电阻式应变片固定在该孔内，进而通过检测电阻式应变片的阻值变化，计算得到车辆底盘紧固连接系统的夹紧力，以此判断底盘紧固连接系统是否失效。如检测到连接系统失效或异常值时，及时通过向驾驶员预警或主动干预，避免造成更为严重的后果。
[0032]规格相近的螺栓可使用同一种应变片，同时一个检测仪可多个连接点共用，整车成本增量不大。
附图说明
[0033]图1为本专利技术一实施例的车辆底盘紧固连接系统失效检测装置示意图。
[0034]图2为本专利技术一实施例的车辆底盘紧固连接系统失效检测方法流程图。
[0035]图中：101
‑
第一连接线束，102
‑
第二连接线束，103
‑
检测仪，201
‑
发动机托架，202
‑
摆臂，203
‑
转向节。
具体实施方式
[0036]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0037]本专利技术的车辆底盘紧固连接系统失效检测方法及装置，能够实时检测车辆底盘关键、重要连接点的紧固件夹紧力，如发生连接失效，可立即通过车机反馈给驾驶员，并智能控制车辆进行一系列保护措施。该方案还能满足可靠性和耐久性，可在量产车辆中使用。
[0038]本专利技术的技术方案如下：
[0039]1、螺栓制备
[0040]首先在螺栓头部端面中心钻孔，然后将孔内壁清洁干净，之后将电阻式应变片插入螺栓的孔中并使用专用胶粘剂埋设固定。
[0041]根据螺栓的型号，螺栓顶部推荐钻孔孔径为(螺栓规格小于M12时)和(螺栓规格大于M12时)。规格相近的螺栓可使用同一种应变片。
[0042]电阻式应变片检测原理：应变片的金属材料受力引起伸缩时，电阻值会在一定范围内增减。因应变片被专用绝缘胶包裹固定在螺栓孔中，螺栓的长度变化会同步导致应变片的长度变化，导线连接应变片和检测仪后，检测仪可实时检测出应变片的阻尼变化。通过检测到的电阻值的变化，根据公式(K为应变敏感系数，由应变片材质决定)，即可得到螺栓的应变值ε，继而算出螺栓的伸长量ΔL。因在螺栓拧紧过程中，螺栓处于弹性区间内，根据螺栓的伸长量可对应得到螺栓所受的拉力，即螺栓提供给被连接件的夹紧力。
[0043]2、车载检测仪固定
[0044]一般将检测仪螺接在底盘固定结构件上，如发动机托架、后托架、扭力梁上，以免因底盘组件的运动导致连接线的松脱。为提高供检测效率，减少资源的重复利用，可根据关键、重要连接点分布的位置，来确定检测仪的布置位置，这样可以使同一个检测仪能够实时检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆底盘紧固连接系统失效检测方法，其特征在于，包括以下步骤：在螺栓端部中心钻孔，将电阻式应变片固定在该孔内；检测电阻式应变片的电阻值变化量，根据电阻值变化量计算螺栓的应变值，进而根据螺栓的应变值计算出螺栓的伸长量，计算公式如下：式中，ε为螺栓的应变值，ΔL为螺栓的伸长量，L为螺栓的原始长度，ΔR为电阻式应变片的电阻值变化量，R为电阻式应变片的原始电阻值，K为应变敏感系数；根据螺栓的伸长量计算螺栓对连接件的夹紧力：式中，T为加紧力，E为螺栓材料的弹性模量，A
S
为螺栓的平均截面积；根据夹紧力判断底盘紧固连接系统是否失效。2.根据权利要求1所述的车辆底盘紧固连接系统失效检测方法，其特征在于，利用胶粘剂将电阻式应变片固定在孔内。3.根据权利要求1所述的车辆底盘紧固连接系统失效检测方法，其特征在于，钻孔孔径为或4.根据权利要求3所述的车辆底盘紧固连接系统失效检测方法，其特征在于，螺栓规格小于M12时，钻孔孔径为螺栓规格大于M12时，钻孔孔径为5.根据权利要求1所述的车辆底盘紧固连接系统失效检测方法，其特征在于，利用检测仪检测电阻式应变片的电阻值变化量，检测仪与多个电阻式应变片连接。6.根据权利要求1所述的车辆底盘紧固连接系统失效检测方法，其特征在于，利用检测仪检测电阻式应变片的电阻值变化量，检测仪检测到电阻值变化后，将数据通过CAN总线传输给车辆ECU，ECU计算出夹紧力。7.根据权利要求1所述的车辆底盘紧固连接系统失效检测方法，其特征在于，根据夹紧力判断底盘紧固连接系...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶乐舟，吴宗乐，吴东存，欧阳海，夏政邦，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：