将塑料转向油罐应用于车辆转向系统的可行性判断系统及方法

摘要

本发明公开了一种将塑料转向油罐应用于车辆转向系统的可行性判断系统及方法，该方法包括：采集特定测试工况下车辆转向系统的塑料转向油罐的第一测试指标；采集所述特定测试工况下车辆转向系统的金属转向油罐的第二测试指标；根据所述第一测试指标和所述第二测试指标，确定所述塑料转向油罐是否能够应用于所述车辆转向系统。本发明可以根据车辆转向系统的塑料转向油罐和金属转向油罐的相关测试指标得出塑料转向油罐是否可以取代金属转向油罐的准确结论。

说明书

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体地，涉及一种将塑料转向油罐应用于车辆 转向系统的可行性判断系统及方法。

背景技术

转向油罐是汽车转向系统中的关键部件，而现有技术中的转向油罐材料 一般为金属转向油罐，例如铁质转向油罐等。为了减少车辆的重量以及成本 期望选用塑料转向油罐代替金属转向油罐，而对于塑料转向油罐是否真的可 以取代金属转向油罐应用于车辆这一问题，现有技术中尚未存在任何对其可 行性进行试验和评价的方法。

发明内容

针对现有技术存在的不能确定塑料转向油罐是否可以取代金属转向油 罐应用于车辆的这一问题，本发明提供了对于塑料转向油罐取代金属转向 油罐的可行性进行试验和判断方法和系统，具体地：

本发明提供了一种将塑料转向油罐应用于车辆转向系统的可行性判断 方法，该方法包括：采集特定测试工况下车辆转向系统的塑料转向油罐的 第一测试指标；采集所述特定测试工况下车辆转向系统的金属转向油罐的 第二测试指标；根据所述第一测试指标和所述第二测试指标，确定所述塑 料转向油罐是否能够应用于所述车辆转向系统。

相应地，本发明还提供了一种将塑料转向油罐应用于车辆转向系统的可 行性判断系统，该可行性判断系统包括：测试指标采集装置，用于采集特定 测试工况下车辆转向系统的塑料转向油罐的第一测试指标；以及还用于采集 所述特定测试工况下车辆转向系统的金属转向油罐的第二测试指标；以及分 析装置，用于根据所述第一测试指标和所述第二测试指标确定所述塑料转向 油罐是否能够应用于所述车辆转向系统。

本发明提供的将塑料转向油罐应用于车辆转向系统的可行性判断系统 以及方法，通过采集特定测试工况下车辆转向系统的塑料转向油罐的第一 测试指标，所述特定测试工况下车辆转向系统的金属转向油罐的第二测试指 标，根据所述第一测试指标和所述第二测试指标确定所述塑料转向油罐是否 能够应用于所述车辆转向系统。即本发明可以根据车辆转向系统的塑料转 向油罐和金属转向油罐的相关测试指标得出塑料转向油罐是否可以取代金 属转向油罐的准确结论，是将塑料转向油罐安全地、可靠地应用于车辆转向 系统的基础。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说 明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分， 与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限 制。在附图中：

图1是现有技术中在整车平台上布置的转向系统的示例框图；

图2是根据本发明的一种实施方式的示例将塑料转向油罐应用于车辆转 向系统的可行性判断系统的方框图；

图3是根据本发明的另一种实施方式的示例将塑料转向油罐应用于车辆 转向系统的可行性判断系统的方框图；以及

图4是根据本发明的一种实施方式的示例将塑料转向油罐应用于车辆转 向系统的可行性判断方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的 是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制 本发明。

图1是现有技术中在整车平台上布置的转向系统的示例框图，如图1所 示，该转向系统一般包括转向器1、转向油罐2、转向油泵3、连接在转向油 罐2和转向油泵3之间的油泵进油管4、连接在转向油泵3和转向器1之间 的高压油管5、以及连接在转向器1和转向油罐2之间的低压油管6。其中 工作原理为：转向油液通过油泵进油管4从转向油罐2进入转向油泵3。转 向油液在转向油泵3中提高压力，并从转向油泵3通过高压油管5进入转向 器1，通过完成助力转向将转向油液的泄压。泄压之后的转向油液，从转向 器1通过低压油管6回到转向油罐2。

在整车平台上布置的转向系统中对相同试验条件下的不同材质的转向 油罐采集各种特定测试工况的测试指标，并将采集到的测试指标与预设值进 行比较，从而得出塑料转向油罐是否能够取代金属转向油罐的判断结果。

图2是根据本发明的一种实施方式的示例将塑料转向油罐应用于车辆转 向系统的可行性判断系统的方框图，该可行性判断系统可以包括：测试指标 采集装置100，用于采集特定测试工况下车辆转向系统的塑料转向油罐的第 一测试指标；以及还用于采集所述特定测试工况下车辆转向系统的金属转向 油罐的第二测试指标；以及分析装置200，用于根据所述第一测试指标和所 述第二测试指标确定所述塑料转向油罐是否能够应用于所述车辆转向系统。

考虑到塑料转向油罐替代金属转向油罐的首要问题是塑料转向油罐的 散热效果与金属转向油罐相比较差，因此本发明的一种实施方式将温度作为 测试指标，即优选地，所述第一测试指标包括设置于塑料转向油罐出油口与 转向器之间的油管上的测试点的第一温度；所述第二测试指标包括设置于金 属转向油罐出油口与转向器之间的油管上的测试点的第二温度；以及所述测 试指标采集装置100可以包括温度传感器，用于采集所述第一温度和所述第 二温度，所述分析装置200还用于在所述第一温度与所述第二温度之差大于 或等于(≥)温度预设值的情况下，确定不能将所述塑料转向油罐用于车辆 转向系统。

优选地，所述测试点包括第一测试点和/或第二测试点(或者更多个测 试点)，所述温度预设值包括第一温度预设值和/或第二温度预设值，其中所 述第一测试点设置于转向油罐2和转向油泵3之间的油泵进油管4，所述第 二测试点设置于转向油泵3和转向器1之间的高压油管5，以及所述第一测 试点对应所述第一温度预设值(即对应于采集到的是油泵进油管4处的温 度)，所述第二测试点对应于所述第二温度预设值(即对应于采集到的是高 压油管5的温度)。其中第一温度预设值和第二温度预设值可以根据国家车 辆标准进行设置并且其值可以相同或不同。

此外，本发明还考虑对转向系统有重要影响的其他参数作为测试指标 (第一测试指标和第二测试指标)，以更加确保替换转向油罐之后的转向系 统是安全和可靠的，优选地，所述第一测试指标还可以包括所述塑料转向油 罐出油口与转向器之间的油管上所述测试点的第一压力；所述第二测试指 标还包括所述金属转向油罐出油口与转向器之间的油管上所述测试点的第 二压力；所述测试指标采集装置100还包括压力传感器，用于采集所述第一 压力和第二压力，所述分析装置200还用于在所述第一压力与所述第二压力 之差大于或等于压力预设值的情况下，确定不能将所述塑料转向油罐用于车 辆转向系统。

优选地，所述压力预设值包括第一压力预设值和/或第二压力预设值， 以及所述第一测试点对应所述第一压力预设值(即对应于采集到的是油泵进 油管4处的压力)，所述第二测试点对应于所述第二压力预设值(即对应于 采集到的是高压油管5处的压力)。其中第一压力预设值和第二压力预设值 可以根据国家车辆标准进行设置并且其值可以相同或不同。

优选地，所述第一测试指标还可以包括在使用塑料转向油罐的情况下 转向盘的第一转向盘手力；所述第二测试指标还包括在使用金属转向油罐 的情况下转向盘的第二转向盘手力；所述测试指标采集装置100还包括转向 盘力矩传感器，用于采集所述第一转向盘手力和所述第二转向盘手力，所述 分析装置200还用于在所述第一转向盘手力与所述第二转向盘手力之差大于 或等于转向盘手力预设值的情况下，确定不能将所述塑料转向油罐用于车 辆转向系统。其中转向盘手力预设值可以根据国家车辆标准标准进行设 置。

优选地，所述第一测试指标还可以包括在使用塑料转向油罐的情况下 转向盘的第一左转角度和/或第一右转角度；所述第二测试指标还在使用金 属转向油罐的情况下转向盘的第二左转角度和/或第二右转角度；所述测试 指标采集装置100还包括转向盘角度传感器，用于采集所述第一左转角度和 /或第一右转角度、所述第二左转角度和/或第二右转角度，所述分析装置200 还用于在所述第一左转角度与所述第二左转角度之差大于或等于第一角度 预设值的情况下和/或在所述第一右转角度与所述第二右转角度之差大于或 等于第二角度预设值的情况下，确定不能将所述塑料转向油罐用于车辆转 向系统。其中第一角度预设值和第二角度预设值可以根据国家车辆标准进 行设置并且其值可以相同或不同。

为了进一步确保转向系统的安全性和可靠性，所述分析装置200还用于 在所述第一温度与所述第二温度之差小于所述温度预设值(例如第一测试点 的第一温度和第二温度之差小于第一温度预设值，以及第二测试点的第一温 度和第二温度之差小于第二温度预设值)、所述第一压力与所述第二压力之 差小于所述压力预设值(例如第一测试点的第一压力和第二压力之差小于第 一压力预设值，以及第二测试点的第一压力和第二压力之差小于第二压力预 设值)、所述第一转向盘手力与所述第二转向盘手力之差小于所述转向盘手 力预设值、所述第一左转角度与所述第二左转角度之差小于所述第一角度预 设值、以及所述第一右转角度与所述第二右转角度之差小于所述第二角度预 设值的情况下，确定能够将所述塑料转向油罐用于车辆转向系统，即只有在 上述测试指标均小于各自的预设值的情况下，分析装置200才会得出塑料转 向油罐能够用于车辆转向系统。

根据本发明的一种实施方式，测试时试验条件可以为：风速不大于 5m/s、大气温度0℃～40℃。试验前，样车按最大质量状态装载(即满载)并 热车，保证油泵进油管4内油液温度为50℃。并且，在不同特定测试工况下 (参见表1)测量上述测试指标(例如第一和第二温度、第一压力和第二压 力、第一转向盘手力和第二转向盘手力、第一左转角度和第二左转角度、 第一右转角度和第二右转角度中的任一者)，其中所述特定测试工况可以包 括高速直线小角度转向、原地转向、和/或双纽线工况行驶。试验次数可以根 据实际需要设定并可以对多次测量结果求取平均值。

表1 特定测试工况及其测试流程

如上所述，分析装置200可以最终根据上述测试指标和预设值得出结论：

1、判断温度指标是否超过温度预设值，例如第一测试点的第一温度和 第二温度之差≥第一温度预设值，和/或第二测试点的第一温度和第二温度之 差≥第二温度预设值时，则分析装置200会得到塑料转向油罐不能够用于车 辆转向系统；

2、判断压力指标是否超过压力预设值，例如第一测试点的第一压力和 第二压力之差≥第一压力预设值，和/或第二测试点的第一压力和第二压力之 差≥第二压力预设值时，则分析装置200会得到塑料转向油罐不能够用于车 辆转向系统；

3、判断转向盘手力是否超过转向盘手力预设值，例如第一转向盘手力 与所述第二转向盘手力之差≥所述转向盘手力预设值时，则分析装置200会 得到塑料转向油罐不能够用于车辆转向系统；

4、判断转向盘角度是否超过角度预设值，例如所述第一左转角度与所 述第二左转角度之差≥所述第一角度预设值、和/或所述第一右转角度与所述 第二右转角度之差≥所述第二角度预设值时，则分析装置200会得到塑料转 向油罐不能够用于车辆转向系统。

5、只有在上述测试指标均小于各自的预设值的情况下，分析装置200 才会得出塑料转向油罐能够用于车辆转向系统。

更为全面地，本发明还可以将转向油管的不同配置与转向油罐的材质 相结合，例如将塑料转向油罐和金属转向油罐进一步分为部分钢管+塑料转 向油罐、部分钢管+金属转向油罐、全钢管+塑料转向油罐、全钢管+金属转 向油罐。之后，如上所述进行测试，只要任何塑料转向油罐的配置大于或 等于对应的预设值则判定不能将所述塑料转向油罐用于车辆转向系统。

图3是根据本发明的另一种实施方式的示例将塑料转向油罐应用于车辆 转向系统的可行性判断系统的方框图，如图3所示，该系统与图2所示的系 统的不同之处在于，在图3所示的示例系统中分别在两辆样车上进行测试， 即包括第一测试指标采集装置100a和第二测试指标采集装置100b，其中所 述第一测试指标采集装置100a用于采集所述特定测试工况下车辆转向系统 的塑料转向油罐的第一测试指标；以及所述第二测试指标采集装置100b用 于采集所述特定测试工况下车辆转向系统的金属转向油罐的第二测试指标。 另外，两辆样车的配置试验条件等均一致，测试时分别将塑料转向油罐和金 属转向油罐安装在样车上并且在每辆样车上配置相同的测量仪器(例如温度 传感器、压力传感器、转向盘力矩传感器、转向盘角度传感器等)，具体第 一和第二测试指标采集装置的实施方式如上所述，在此不再赘述，采用这样 的实施方式可以同时进行两种材质转向油罐的测试，提高测试效率。

图4是根据本发明的一种实施方式的示例将塑料转向油罐应用于车辆转 向系统的可行性判断方法的流程图，如图4所示，该方法可以包括以下步 骤：

步骤1001，采集特定测试工况下车辆转向系统的塑料转向油罐的第一测 试指标；

步骤1002，采集所述特定测试工况下车辆转向系统的金属转向油罐的第 二测试指标；以及

步骤1003，根据所述第一测试指标和所述第二测试指标，确定所述塑料 转向油罐是否能够应用于所述车辆转向系统。

优选地，所述第一测试指标包括设置于塑料转向油罐出油口与转向器 之间的油管上的测试点的第一温度；所述第二测试指标包括设置于金属转 向油罐出油口与转向器之间的油管上的测试点的第二温度；以及在所述第一 温度与所述第二温度之差大于或等于温度预设值的情况下，确定不能将所述 塑料转向油罐用于车辆转向系统。

优选地，所述第一测试指标还包括所述塑料转向油罐出油口与转向器 之间的油管上测试点的第一压力；所述第二测试指标还包括所述金属转向 油罐出油口与转向器之间的油管上所述测试点的第二压力；以及在所述第一 压力与所述第二压力之差大于或等于压力预设值的情况下，确定不能将所述 塑料转向油罐用于车辆转向系统。

优选地，所述测试点包括第一测试点和/或第二测试点，其中所述第一 测试点设置于转向油罐和转向油泵之间的油泵进油管，所述第二测试点设 置于转向油泵和转向器之间的高压油管；所述温度预设值包括第一温度预设 值和/或第二温度预设值，所述第一测试点对应所述第一温度预设值，所述第 二测试点对应于所述第二温度预设值；所述压力预设值包括第一压力预设值 和/或第二压力预设值，所述第一测试点对应所述第一压力预设值，所述第二 测试点对应于所述第二压力预设值。

优选地，所述第一测试指标还包括在使用塑料转向油罐的情况下转向 盘的第一转向盘手力；所述第二测试指标还包括在使用金属转向油罐的情 况下转向盘的第二转向盘手力；以及在所述第一转向盘手力与所述第二转 向盘手力之差大于或等于转向盘手力预设值的情况下，确定不能将所述塑 料转向油罐用于车辆转向系统。

优选地，所述第一测试指标还包括在使用塑料转向油罐的情况下转向 盘的第一左转角度和/或第一右转角度；所述第二测试指标还包括在使用金 属转向油罐的情况下转向盘的第二左转角度和/或第二右转角度；以及在所 述第一左转角度与所述第二左转角度之差大于或等于第一角度预设值的情 况下和/或在所述第一右转角度与所述第二右转角度之差大于或等于第二角 度预设值的情况下，确定不能将所述塑料转向油罐用于车辆转向系统。

优选地，在所述第一温度与所述第二温度之差小于所述温度预设值、所 述第一压力与所述第二压力之差小于所述压力预设值、所述第一转向盘手力 与所述第二转向盘手力之差小于所述转向盘手力预设值、所述第一左转角度 与所述第二左转角度之差小于所述第一角度预设值、以及所述第一右转角度 与所述第二右转角度之差小于所述第二角度预设值的情况下，确定能够将所 述塑料转向油罐用于车辆转向系统。

优选地，所述特定测试工况包括：高速直线小角度转向、原地转向、和 /或双纽线工况行驶。

上述方法步骤的具体实施方式均已在上述将塑料转向油罐应用于车辆 转向系统的可行性判断系统的实施方式中说明，在此不再赘述。

相应地，本发明还提供了包括根据本发明所提供的将塑料转向油罐应 用于车辆转向系统的可行性判断系统的车辆。

本发明提供的将塑料转向油罐应用于车辆转向系统的可行性判断系统 以及方法，可以根据车辆转向系统的塑料转向油罐和金属转向油罐的相关 测试指标(例如温度、压力、转向盘手力、转向盘角度等参数)得出塑料转 向油罐是否可以取代金属转向油罐的准确结论，是将塑料转向油罐安全 地、可靠地应用于车辆转向系统的基础。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不 限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本 发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范 围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特 征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不 必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要 其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。