本發(fā)明涉及一種車輛的帶離合器變速器的溫度測量領(lǐng)域,尤其涉及一種用于確定濕式雙離合變速器溫度的建模。
背景技術(shù):
離合器的實(shí)時溫度會影響著離合器的保護(hù)、使用壽命及可靠性。因此,實(shí)時的監(jiān)測離合器的溫度對避免離合器的非正常失效提供控制的依據(jù)。目前,該領(lǐng)域只是針對干式離合器結(jié)構(gòu)的模型進(jìn)行了設(shè)計說明,很少有用于濕式雙離合器溫度實(shí)時監(jiān)測的模型,但濕式雙離合器在結(jié)構(gòu)上與干式離合器有明顯的差異,濕式雙離合器所處的冷卻環(huán)境以及冷卻方式完全不同于干式離合器,有必要設(shè)計適用于濕式雙離合器機(jī)構(gòu)的模型。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的目的在于提供一種用于確定濕式雙離合變速器溫度的方法和裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提出了一種用于確定濕式雙離合變速器溫度的方法,其包括以下步驟:
確定第一離合器和第二離合器的初始溫度、冷卻油初始輸出溫度;
確定雙離合器的冷卻油流量;
確定雙離合器的冷卻油輸入溫度;
確定所述第一離合器的熱量輸入和所述第二離合器的熱量輸入;
將所述第一離合器和所述第二離合器的初始溫度、冷卻油初始輸出溫度和雙離合器的冷卻油流量、冷卻油初始輸入溫度、所述第一離合器的熱量輸入和第二離合器的熱量輸入應(yīng)用于熱模型,并使用所述熱模型計算所述第一離合器和第二離合器的當(dāng)前溫度、雙離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度;
使用經(jīng)確定的所述第一離合器和所述第二離合器的當(dāng)前溫度以及雙離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度來執(zhí)行控制動作。
作為優(yōu)選方案,所述第一離合器位于所述第二離合器的外側(cè),所述第二合器的冷卻油輸入溫度為所述雙離合器的冷卻油輸入溫度,所述第一離合器的冷卻油輸入溫度由所述第二離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度所確定,所述第一離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度作為雙離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度。
作為優(yōu)選方案,所述第一離合器包括第一摩擦片和第一鋼片,
所述第一離合器的熱量輸入通過以下步驟獲得:
確定所述第一離合器的傳遞扭矩;
由所述第一離合器的傳遞扭矩來確定所述第一離合器的滑磨功率;
由所述第一離合器的滑磨功率來確定所述第一離合器的熱量輸入;
將所述第一離合器的熱量輸入分配到所述第一摩擦片和第一鋼片的兩側(cè)。
作為優(yōu)選方案,所述第二離合器包括第二摩擦片和第二鋼片,
所述第二離合器的熱量輸入通過以下步驟獲得:
確定所述第二離合器的傳遞扭矩;
由所述第二離合器的傳遞扭矩確定所述第二離合器的滑磨功率;
由所述第二離合器的滑磨功率確定所述第二離合器的熱量輸入;
將所述第二離合器的熱量輸入分配到所述第二摩擦片和第二鋼片的兩側(cè)。
作為優(yōu)選方案,
使用所述熱模型計算所述第一離合器的當(dāng)前溫度,包括:
確定所述第一摩擦片的熱能變化量;
確定所述第一鋼片的熱能變化量;
確定所述第一摩擦片與冷卻油的熱對流換熱能變化量;
確定所述第一鋼片與冷卻油的熱對流換熱能變化量;
確定通過所述第一離合器的冷卻油熱能變化量;
將所述第一摩擦片的熱能變化量、第一鋼片的熱能變化量、第一摩擦片與冷卻油的熱對流換熱能變化量、第一鋼片與冷卻油的熱對流換熱能變化量以及通過第一離合器的冷卻油熱能變化量代入第一關(guān)系式、第二關(guān)系式和第三關(guān)系式計算得出所述第一摩擦片當(dāng)前溫度、第一鋼片當(dāng)前溫度、第一離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度;
根據(jù)所述第一摩擦片當(dāng)前溫度和第一鋼片當(dāng)前溫度來確定第一離合器的當(dāng)前溫度;
其中,所述第一關(guān)系式為第一離合器的熱量輸入與所述第一摩擦片的熱能變化量、第一鋼片的熱能變化量和通過第一離合器的冷卻油熱能變化量的關(guān)系式;第二關(guān)系式為第一離合器的熱量輸入分配到第一摩擦片側(cè)的熱量與所述第一摩擦片的熱能變化量以及第一摩擦片與冷卻油的熱對流換熱能變化量的關(guān)系式;第三關(guān)系式為第一離合器的熱量輸入分配到第一鋼片側(cè)的熱量與所述第一鋼片的熱能變化量以及第一鋼片與冷卻油的熱對流換熱能變化量的關(guān)系式。
作為優(yōu)選方案,使用所述熱模型計算所述第二離合器的當(dāng)前溫度,包括:
確定所述第二摩擦片的熱能變化量;
確定所述第二鋼片的熱能變化量;
確定所述第二摩擦片與冷卻油的熱對流換熱能變化量;
確定所述第二鋼片與冷卻油的熱對流換熱能變化量;
確定通過所述第二離合器的冷卻油熱能變化量;
將所述第二摩擦片的熱能變化量、第二鋼片的熱能變化量、第二摩擦片與冷卻油的熱對流換熱能變化量、第二鋼片與冷卻油的熱對流換熱能變化量以及通過第二離合器的冷卻油熱能變化量代入第四關(guān)系式、第五關(guān)系式和第六關(guān)系式計算得出所述第二摩擦片的當(dāng)前溫度、第二鋼片的當(dāng)前溫度、第二離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度;
根據(jù)所述第二摩擦片的當(dāng)前溫度和第二鋼片的當(dāng)前溫度來確定第二離合器的當(dāng)前溫度;
其中,所述第四關(guān)系式為第二離合器的熱量輸入與所述第二摩擦片的熱能變化量、第二鋼片的熱能變化量和通過第二離合器的冷卻油熱能變化量的關(guān)系式;第五關(guān)系式為第二離合器的熱量輸入分配到第二摩擦片側(cè)的熱量與所述第二摩擦片的熱能變化量以及第二摩擦片與冷卻油的熱對流換熱能變化量的關(guān)系式;第六關(guān)系式為第二離合器的熱量輸入分配到第二鋼片側(cè)的熱量與所述第二鋼片的熱能變化量以及第二鋼片與冷卻油的熱對流換熱能變化量的關(guān)系式。
作為優(yōu)選方案,所述使用經(jīng)確定的所述第一離合器和所述第二離合器的當(dāng)前溫度以及雙離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度來執(zhí)行控制動作包括以下步驟:
當(dāng)所述第一離合器的當(dāng)前溫度、所述第二離合器的當(dāng)前溫度和所述雙離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度三者中有一個大于閾值時,控制雙離合器進(jìn)入保護(hù)模式。
為了實(shí)現(xiàn)相同的目的,本發(fā)明還提供一種用于確定濕式雙離合器變速器溫度的裝置,其包括:
第一溫度確定模塊,其確定第一離合器和第二離合器的初始溫度、冷卻油初始輸出溫度;
冷卻油流量確定模塊,其確定雙離合器的冷卻油流量;
第二溫度確定模塊,其確定雙離合器的冷卻油輸入溫度;
熱量確定模塊,其確定所述第一離合器的熱量輸入和所述第二離合器的熱量輸入;
溫度計算模塊,其將所述第一離合器和所述第二離合器的初始溫度和冷卻油流量、雙離合器的冷卻油初始輸入溫度和初始輸出溫度、所述第一離合器的熱量輸入和第二離合器的熱量輸入應(yīng)用于熱模型,并使用所述熱模型計算所述第一離合器和第二離合器的當(dāng)前溫度、雙離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度;
控制模塊:其使用經(jīng)確定的所述第一離合器和所述第二離合器的當(dāng)前溫度以及雙離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度來執(zhí)行控制動作。
作為優(yōu)選方案,所述第一離合器位于所述第二離合器的外側(cè),所述第二合器的冷卻油輸入溫度為所述雙離合器的冷卻油輸入溫度,所述第一離合器的冷卻油輸入溫度由所述第二離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度所確定,所述第一離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度作為雙離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度。
作為優(yōu)選方案,所述裝置還包括第一離合器熱量輸入預(yù)置模塊,其用于獲得第一離合器的熱量輸入,包括:
第一傳遞扭矩確定模塊,其確定所述第一離合器的傳遞扭矩;
第一滑磨功率確定模塊,其由所述第一離合器的傳遞扭矩來確定所述第一離合器的滑磨功率;
第一熱量輸入確定模塊,其由所述第一離合器的滑磨功率來確定所述第一離合器的熱量輸入;
第一熱量分配模塊,其將所述第一離合器的熱量輸入分配到第一摩擦片和第一鋼片的兩側(cè)。
作為優(yōu)選方案,所述裝置還包括第二離合器熱量輸入預(yù)置模塊,其用于獲得第二離合器的熱量輸入,包括:
第二傳遞扭矩確定模塊,其確定所述第二離合器的傳遞扭矩;
第二滑磨功率確定模塊,其由所述第二離合器的傳遞扭矩來確定所述第二離合器的滑磨功率;
第二熱量輸入確定模塊,其由所述第二離合器的滑磨功率來確定所述第二離合器的熱量輸入;
第二熱量分配模塊,其將所述第二離合器的熱量輸入分配到第二摩擦片和第二鋼片的兩側(cè)。
作為優(yōu)選方案,所述裝置還包括第一離合器的當(dāng)前溫度預(yù)置模塊,其用于確定所述第一離合器的當(dāng)前溫度,包括:
第一熱能變化量模塊,其分別確定所述第一摩擦片熱能變化量、所述第一鋼片熱能變化量和所述第一離合器的冷卻油熱能變化量;
第一熱對流換熱能變化量模塊,其分別確定所述第一摩擦片與冷卻油的熱對流換熱能變化量和所述第一鋼片與冷卻油的熱對流換熱能變化量;
第一溫度計算模塊,其將所述第一摩擦片的熱能變化量、第一鋼片的熱能變化量、第一摩擦片與冷卻油的熱對流換熱能變化量、第一鋼片與冷卻油的熱對流換熱能變化量以及通過第一離合器的冷卻油熱能變化量所述第一溫度計算模塊計算得出所述第一摩擦片當(dāng)前溫度、第一鋼片當(dāng)前溫度、第一離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度;
第一當(dāng)前溫度確定模塊,其根據(jù)所述第一摩擦片當(dāng)前溫度和第一鋼片當(dāng)前溫度來確定第一離合器的當(dāng)前溫度。
作為優(yōu)選方案,所述裝置還包括第二離合器的當(dāng)前溫度預(yù)置模塊,其用于確定所述第二離合器的當(dāng)前溫度,包括:
第二熱能變化量模塊,其分別確定所述第二摩擦片熱能變化量、所述第二鋼片熱能變化量和所述第二離合器的冷卻油熱能變化量;
第二熱對流換熱能變化量模塊,其分別確定所述第二摩擦片與冷卻油的熱對流換熱能變化量和所述第二鋼片與冷卻油的熱對流換熱能變化量;
第二溫度計算模塊,其將所述第二摩擦片的熱能變化量、第二鋼片的熱能變化量、第二摩擦片與冷卻油的熱對流換熱能變化量、第二鋼片與冷卻油的熱對流換熱能變化量以及通過第二離合器的冷卻油熱能變化量所述第二溫度計算模塊計算得出所述第二摩擦片當(dāng)前溫度、第二鋼片當(dāng)前溫度、第二離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度;
第二當(dāng)前溫度確定模塊,其根據(jù)所述第二摩擦片當(dāng)前溫度和第二鋼片當(dāng)前溫度來確定第二離合器的當(dāng)前溫度。
實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例用于確定濕式雙離合器變速器溫度的方法和裝置,具有如下有益效果:
利用本發(fā)明可以實(shí)時監(jiān)測濕式雙離合器內(nèi)部溫度,還能夠根據(jù)離合器的溫度來控制離合器的冷卻油的輸入情況,同時,本發(fā)明還可以根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,當(dāng)存儲的溫度大于某個閾值時,判斷離合器需要進(jìn)入保護(hù)模式,這時提醒駕駛員并保護(hù)離合器不被熱燒傷,這樣提高了變速器及離合器的安全系數(shù)及使用壽命。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明公開原理的確定雙離合器溫度步驟的流程圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明公開原理的確定雙離合器溫度的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中:1、第一離合器;2、第二離合器;3、冷卻油道;4、第一摩擦片;5、第一鋼片;6、第二摩擦片;7、第二鋼片;8、入口處的冷卻油;9、出口處的冷卻油;10、第一離合器的工作面;11、第二離合器的工作面。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明提供一種用于確定濕式雙離合器變速器溫度的方法,其包括以下的步驟:
①:開始,判斷是否初次運(yùn)行;
②:根據(jù)第一步的結(jié)果選擇進(jìn)行離合器的初始化溫度狀態(tài)量或者讀取存儲的前一循環(huán)溫度狀態(tài)量;
③:確定進(jìn)入雙離合器摩擦片與鋼片之間冷卻油道3的冷卻油流量;
④:確定濕式雙離合器殼體箱冷卻油溫度及進(jìn)入冷卻油道3的冷卻油溫度;
⑤:調(diào)用模型參數(shù):包括熱相關(guān)參數(shù)及離合器結(jié)構(gòu)參數(shù);
⑥:確定來自第一離合器1和第二離合器2的熱量輸入;
⑦:使用熱模型運(yùn)算;
⑧:輸出當(dāng)前第一離合器1和第二離合器2內(nèi)部溫度狀態(tài)及雙離合器輸出油溫度;
⑨:根據(jù)輸出的溫度狀態(tài)執(zhí)行控制動作;
⑩:結(jié)束程序或結(jié)束本次循環(huán)并進(jìn)入下一次循環(huán)。
本發(fā)明需涉及到的參數(shù)如下:
油泵轉(zhuǎn)速noil_pump、液壓控制閥板電磁閥電流狀態(tài)Ivbs(k-1)(也可為其他可控執(zhí)行元件)、殼體箱中冷卻油溫度Toil;
離合器殼體箱冷卻油溫度Toil、進(jìn)入冷卻油道3的冷卻油溫度Toil_IN;
雙離合器的摩擦片與冷卻油之間的對流換熱系數(shù)分別為hoilMC1、hoilMC2、雙離合器鋼片與冷卻油之間的對流換熱系數(shù)分別為hoilGC1、hoilGC2、摩擦片熱傳導(dǎo)率λM、鋼片熱傳導(dǎo)率λG、摩擦片比熱容CM、鋼片比熱容CG、冷卻油比熱容Coil、雙離合器的摩擦片質(zhì)量分別為mMC1、mMC2、雙離合器的鋼片質(zhì)量分別為mGC1、mGC2、摩擦片密度ρM、鋼片密度ρG、冷卻油密度ρoil、第一離合器的工作面10接觸面積AC1,第二離合器的工作面11接觸面積AC2,第一離合器1的第一摩擦片4與第一鋼片5之間冷卻油道3截面周長GirthoilDuctC1,第二離合器2的第二摩擦片6與第二鋼片7之間冷卻油道3截面周長GirthoilDuctC2,第一離合器1的第一摩擦片4與第一鋼片5之間冷卻油道3長度loilDuctC1,第二離合器2的第二摩擦片6與第二鋼片7之間冷卻油道3長度loilDuctC2;
第一離合器1的接觸壓強(qiáng)PC1、第二離合器2的接觸壓強(qiáng)PC2、第一離合器的工作面10摩擦系數(shù)μC1、第二離合器的工作面11摩擦系數(shù)μC2、第一離合器1的轉(zhuǎn)速nC1、第二離合器2的轉(zhuǎn)速nC2、雙離合器輸入軸轉(zhuǎn)速nEng、第一離合器的工作面10接觸面積AC1,第二離合器的工作面11接觸面積AC2;
第一離合器1的內(nèi)部溫度TC1Iner,第二離合器2的內(nèi)部溫度TC2Iner,雙離合器的輸出油溫度Toil_OUT;
需求冷卻油流量Lneed、電磁閥開關(guān)狀態(tài)Ivbs(k)、離合器熱保護(hù)狀態(tài)FlagCluPct。
本發(fā)明需要涉及到的不等式:
有滑磨條件:離合器轉(zhuǎn)速與離合器輸入軸轉(zhuǎn)速差Δn>閾值;
無滑磨條件:離合器轉(zhuǎn)速與離合器輸入軸轉(zhuǎn)速差Δn≤閾值。
本發(fā)明的具體工作步驟如下:
S1、開始,根據(jù)初始運(yùn)行條件及循環(huán)運(yùn)行條件進(jìn)入相應(yīng)模塊,以確定是否為初次運(yùn)行:
初次運(yùn)行條件:車輛解鎖或車門打開或插入點(diǎn)火開關(guān)鑰匙或響應(yīng)于被滿足的其他具體條件,否則為循環(huán)過程,車輛及傳動系工作過程中,程序一直實(shí)時循環(huán)運(yùn)行;
當(dāng)程序?yàn)槌跏紲囟冗\(yùn)行時:由程序賦值或計算出的第一離合器1的初始輸出溫度(如第一摩擦片4與第一鋼片5)、第二離合器2的初始輸出溫度(如第二摩擦片6與第二鋼片7)、冷卻油9的初始輸出溫度分別為:
TC1M(0)、TC1G(0)、TC2M(0)、TC2G(0)、Toil_OUTC1(0)、Toil_OUTC2(0);
當(dāng)程序處于循環(huán)運(yùn)行過程中時:控制器存儲的前一循環(huán)計算出的第一離合器1的初始輸出溫度(如第一摩擦片4與第一鋼片5)、第二離合器2的初始輸出溫度(如第二摩擦片6與第二鋼片7)、冷卻油9的初始輸出溫度狀態(tài)分別為:
TC1M(k-1)、TC1G(k-1)、TC2M(k-1)、TC2G(k-1)、Toil_OUTC1(k-1)、Toil_OUTC2(k-1)。
S2、確定雙離合器的冷卻油流量Lcross:
通過離合器的摩擦片與鋼片之間冷卻油道3的冷卻油流量(即雙離合器的冷卻油流量)Lcross可通過函數(shù)Lcross=F(noil_pump,Ivbs(k-1),Toil)確定,該函數(shù)由液壓控制閥板特性決定并給出。
S3、確定雙離合器的冷卻油輸入溫度Toil_IN:
通過布置于雙離合變速器油底殼中的油溫傳感器可以測量得到離合器殼體箱冷卻油的溫度Toil,進(jìn)入離合器冷卻油道3入口處的冷卻油8是由油泵直接從油底殼中吸取之后進(jìn)入,因此可以將冷卻油道3入口處的油溫(即雙離合器的冷卻油輸入溫度)Toil_IN等效為離合器油底殼中的溫度傳感器測量得到的溫度。
S4、調(diào)用模型相關(guān)參數(shù),為熱模型運(yùn)行做準(zhǔn)備,參數(shù)包括熱相關(guān)參數(shù)及離合器特性參數(shù):
熱相關(guān)參數(shù):雙離合器的摩擦片與冷卻油之間的對流換熱系數(shù)分別為hoilMC1、hoilMC2、雙離合器鋼片與冷卻油之間的對流換熱系數(shù)分別為hoilGC1、hoilGC2、摩擦片熱傳導(dǎo)率λM、鋼片熱傳導(dǎo)率λG、摩擦片比熱容CM、鋼片比熱容CG、冷卻油比熱容Coil、雙離合器的摩擦片質(zhì)量分別為mMC1、mMC2、雙離合器的鋼片質(zhì)量分別為mGC1、mGC2、摩擦片密度ρM、鋼片密度ρG、冷卻油密度ρoil、離合器鋼片與冷卻油之間的對流換熱系數(shù)hoilGC1、hoilGC2由公式h=Nu·λcd確定,其中Nu為努賽爾系數(shù),通用表達(dá)式為Nu=B·Ren·Prm,Re為雷諾數(shù),Pr為普朗特常數(shù),努賽爾系數(shù)Nu可通過參數(shù)B、n、m優(yōu)化確定;cd為當(dāng)量直徑,當(dāng)有滑磨條件成立時,雙離合器冷卻過程為掃略平板冷卻,當(dāng)量直徑取冷卻油道3中冷卻油掃略長度,當(dāng)無滑磨條件成立時,雙離合器冷卻過程為管內(nèi)強(qiáng)制對流冷卻,當(dāng)量直徑取冷卻油道3當(dāng)量直徑;
離合器的特征參數(shù):第一離合器的工作面10接觸面積AC1,第二離合器的工作面11接觸面積AC2,第一離合器1的第一摩擦片4與第一鋼片5之間冷卻油道3截面周長GirthoilDuctC1,第二離合器2的第二摩擦片6與第二鋼片7之間冷卻油道3截面周長GirthoilDuctC2,第一離合器1的第一摩擦片4與第一鋼片5之間冷卻油道3長度loilDuctC1,第二離合器2的第二摩擦片6與第二鋼片7之間冷卻油道3長度loilDuctC2。
S5、確定所述第一離合器1的第一熱量輸入qfC1和來自所述第二離合器2的第二熱量輸入qfC2:
以第一離合器1的熱量輸入qfC1確定為例(第二離合器2的熱量輸入的確定過程一樣),
首先:第一離合器1傳遞扭矩MC1確定:
當(dāng)有滑磨條件成立時,MC1=PC1·μC1·AC1
無滑磨條件成立時,MC1取變速器輸入軸輸入扭矩;
其次:確定第一離合器1滑磨功率PfC1=2π·MC1·|nC1-nEng|/60;
之后:確定第一離合器1的熱量輸入qfC1:,其中dt為循環(huán)周期
最后:確定第一離合器1的熱量輸入qfC1分配。第一離合器1滑磨最終產(chǎn)生的熱被分配到第一摩擦片4與第一鋼片5兩側(cè),第一離合器1熱量輸入在第一摩擦片4與第一鋼片5之間的分配關(guān)系為:qfC1M=1/(1+s)·qfC1,qfC1G=s/(1+s)·qfC1,其中s為熱量分配系數(shù),由確定;
第二離合器2的熱量輸入qfC2確定與此相似。
S6、將所述第一離合器1和所述第二離合器2的初始溫度TC1(k-1)、TC2(k-1)、冷卻油初始輸出溫度Toil_OUT和雙離合器的冷卻油流量Lcross、冷卻油初始輸入溫度Toil、所述第一熱量輸入qfC1和第二熱量輸入qfC2應(yīng)用于熱模型,并使用所述熱模型計算所述第一離合器1和第二離合器2的當(dāng)前溫度TC1(k)、TC2(k)、雙離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度Toil_OUT(k);
使用熱模型確認(rèn)第一離合器1的第一摩擦片4與第一鋼片5、第二離合器2的第二摩擦片6與第二鋼片7以及離合器冷卻油道3出口處的冷卻油9的溫度狀態(tài)。
以第一離合器1為例(第二離合器2的溫度確定過程一樣):
確定當(dāng)前周期內(nèi)第一離合器1的第一摩擦片4的熱能變化量:
ΔqMC1=mMC1·CM·(TC1M(k)-TC1M(k-1)) (1)
確定當(dāng)前周期內(nèi)第一離合器1的第一鋼片5的熱能變化量:
ΔqGC1=mGC1·CG·(TC1G(k)-TC1G(k-1)) (2)
確定當(dāng)前周期內(nèi)第一摩擦片4與冷卻油的熱對流換熱能變化量:
確定當(dāng)前周期內(nèi)第一鋼片5與冷卻油的熱對流換熱能變化量:
當(dāng)有滑磨條件成立時,A確定為第一離合器的工作面10的接觸面積AC1;
當(dāng)無滑磨條件成立時,A確定為冷卻油路潤濕面積AcrossC1=GirthoilDuctC1·loildcutC1;
確定當(dāng)前周期內(nèi)通過離合器的冷卻油熱能變化量:
確定整個熱交換過程中能量關(guān)系:
.第一離合器1熱量輸入最終轉(zhuǎn)化為摩擦片、鋼片、流經(jīng)冷卻油液熱能:
qfC1=ΔqMC1+ΔqGC1+ΔqoilcrossC1 (6)
.第一離合器1熱量輸入分配到摩擦片側(cè)熱量流向:
qfC1M=ΔqMC1+ΔqMoilC1 (7)
.第一離合器1熱量輸入分配到鋼片側(cè)熱量流向:
qfC1M=ΔqMC1+ΔqMoilC1 (8)
通過上述(1)~(8)等式,將第一摩擦片的熱能變化量ΔqMC1、第一鋼片的熱能變化量ΔqGC1、第一摩擦片與冷卻油的熱對流換熱能變化量ΔqMoilC1、第一鋼片與冷卻油的熱對流換熱能變化量ΔqGoilC1以及通過第一離合器的冷卻油熱能變化量ΔqoilcrossC1代入(6)~(8)的關(guān)系式中,聯(lián)立并求解,確定第一離合器1的第一摩擦片4的當(dāng)前溫度狀態(tài)TC1M(k)、第一離合器1的第一鋼片5的當(dāng)前溫度狀態(tài)TC1G(k)、從第一離合器1輸出的冷卻油當(dāng)前溫度狀態(tài)Toil_OUTC1(k);
本實(shí)施例中,第一離合器1位于第二離合器外側(cè),對于第二離合器2,第二離合器2的第二摩擦片6與第二鋼片7間的冷卻油道3入口處油溫(即第二離合器2的冷卻油輸入溫度)Toil_INC2(k)確定為Toil_IN;對于第一離合器1,第一離合器1的第一摩擦片4與第一鋼片5之間冷卻油道3入口處的油溫(即第一離合器1的冷卻油輸入溫度)Toil_INC1(k)確定為第二離合器2的冷卻油道3出口油溫(第二離合器2的冷卻油當(dāng)前輸出溫度)Toil_OUTC2(k)的函數(shù),該函數(shù)關(guān)系可通過參數(shù)優(yōu)化確定;第一離合器1的冷卻油當(dāng)前輸出溫度作為雙離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度Toil_OUTC1(k);
輸出第一離合器1和第二離合器2當(dāng)前的內(nèi)部溫度狀態(tài)及雙離合器的冷卻油輸出溫度:
確定第一離合器的當(dāng)前溫度為:TC1Iner=max(TC1M,TC1G);
確定第二離合器的當(dāng)前溫度為:TC2Iner=max(TC2M,TC2G);
確定雙離合器的冷卻油輸出溫度為:Toil_OUT=Toil_OUTC1(k)。
S7、使用經(jīng)確定的所述第一離合器1和所述第二離合器2的當(dāng)前溫度TC1(k)、TC2(k)以及雙離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度Toil_OUT(k)來執(zhí)行控制動作。
.存儲步驟(1)到(8)中計算得到的TC1M(k)、TC1G(k)、Toil_OUTC1(k)、TC2M(k)、TC2G(k)、Toil_OUTC2(k)、TC1Iner、TC2Iner、Toil_OUT;
.輸出TC1Iner、TC2Iner、Toil_OUT,可用于其他程序或者儀表盤溫度顯示及安全提醒等;
.根據(jù)當(dāng)前的TC1Iner、TC2Iner、Toil_OUT、Toil、PfC1以及PfC2確定當(dāng)前濕式離合器機(jī)構(gòu)需求的冷卻油流量Lneed;
.根據(jù)Lneed及液壓控制系統(tǒng)特性,確定液壓控制系統(tǒng)電磁閥目標(biāo)狀態(tài)Ivbs(k)或其他可控執(zhí)行元件目標(biāo)狀態(tài);
.根據(jù)存儲的TC1Iner、TC2Iner、Toil_OUT是否大于某個閥值,判斷濕式雙離合變速器是否需要進(jìn)入保護(hù)模式,發(fā)送離合器熱保護(hù)狀態(tài)FlagCluPct,確保雙離合機(jī)構(gòu)不會意外失效;
條件:TC1或TC2或Toil_OUT≥閥值,熱保護(hù)狀態(tài)FlagCluPct為真;
TC1或TC2或Toil_OUT≤閥值,熱保護(hù)狀態(tài)FlagCluPct為假;
結(jié)束條件:整車及傳動系統(tǒng)停止工作或鑰匙從點(diǎn)火開關(guān)拔出或者雙離合變速器離合器溫度低于設(shè)定閥值
循環(huán)條件:整車及傳動系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。
.根據(jù)存儲的TC1、TC2、Toil_OUT確定離合器摩擦片摩擦材料的摩擦系數(shù)μC1、μC2,并存儲。
最后,根據(jù)滿足的結(jié)束條件或者循環(huán)條件結(jié)束程序或者循環(huán)運(yùn)行程序。
本發(fā)明還提供一種用于確定濕式雙離合器變速器溫度的裝置,其包括第一溫度確定模塊、冷卻油流量確定模塊、第二溫度確定模塊、熱量確定模塊、溫度計算模塊和控制模塊:
第一溫度確定模塊確定第一離合器和第二離合器的初始溫度、冷卻油初始輸出溫度;
冷卻油流量確定模塊確定雙離合器的冷卻油流量;
第二溫度確定模塊確定雙離合器的冷卻油輸入溫度;
熱量確定模塊確定所述第一離合器的熱量輸入和所述第二離合器的熱量輸入;
溫度計算模塊將所述第一離合器和所述第二離合器的初始溫度和冷卻油流量、雙離合器的冷卻油初始輸入溫度和初始輸出溫度、第一離合器的熱量輸入和第二離合器的熱量輸入應(yīng)用于熱模型,并使用所述熱模型計算所述第一離合器和第二離合器的當(dāng)前溫度、雙離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度;
控制模塊使用經(jīng)確定的所述第一離合器和所述第二離合器的當(dāng)前溫度以及雙離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度來執(zhí)行控制動作。
第一離合器位于第二離合器的外側(cè),所述第二合器的冷卻油輸入溫度為所述雙離合器的冷卻油輸入溫度,所述第一離合器的冷卻油輸入溫度由所述第二離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度所確定,所述第一離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度作為雙離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度。
裝置還包括第一離合器熱量輸入預(yù)置模塊,其用于獲得第一離合器的熱量輸入,包括第一傳遞扭矩確定模塊、第一滑磨功率確定模塊、第一熱量輸入確定模塊和第一熱量分配模塊:
第一傳遞扭矩確定模塊確定所述第一離合器的傳遞扭矩;
第一滑磨功率確定模塊由所述第一離合器的傳遞扭矩來確定所述第一離合器的滑磨功率;
第一熱量輸入確定模塊由所述第一離合器的滑磨功率來確定所述第一離合器的熱量輸入;
第一熱量分配模塊將所述第一離合器的熱量輸入分配到第一摩擦片和第一鋼片的兩側(cè)。
所述裝置還包括第二離合器熱量輸入預(yù)置模塊,其用于獲得第二離合器的熱量輸入,包括第二傳遞扭矩確定模塊、第二滑磨功率確定模塊、第二熱量輸入確定模塊和第二熱量分配模塊:
第二傳遞扭矩確定模塊確定所述第二離合器的傳遞扭矩;
第二滑磨功率確定模塊由所述第二離合器的傳遞扭矩來確定所述第二離合器的滑磨功率;
第二熱量輸入確定模塊由所述第二離合器的滑磨功率來確定所述第二離合器的熱量輸入;
第二熱量分配模塊將所述第二離合器的熱量輸入分配到第二摩擦片和第二鋼片的兩側(cè)。
所述裝置還包括第一離合器的當(dāng)前溫度預(yù)置模塊,其用于確定所述第一離合器的當(dāng)前溫度,包括第一熱能變化量模塊、第一熱對流換熱能變化量模塊、第一溫度計算模塊和第一當(dāng)前溫度確定模塊。
第一熱能變化量模塊分別確定所述第一摩擦片熱能變化量、所述第一鋼片熱能變化量和所述第一離合器的冷卻油熱能變化量;
第一熱對流換熱能變化量模塊分別確定所述第一摩擦片與冷卻油的熱對流換熱能變化量和所述第一鋼片與冷卻油的熱對流換熱能變化量;
第一溫度計算模塊將所述第一摩擦片的熱能變化量、第一鋼片的熱能變化量、第一摩擦片與冷卻油的熱對流換熱能變化量、第一鋼片與冷卻油的熱對流換熱能變化量以及通過第一離合器的冷卻油熱能變化量所述第一溫度計算模塊計算得出所述第一摩擦片當(dāng)前溫度、第一鋼片當(dāng)前溫度、第一離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度;
第一當(dāng)前溫度確定模塊根據(jù)所述第一摩擦片當(dāng)前溫度和第一鋼片當(dāng)前溫度來確定第一離合器的當(dāng)前溫度。
所述裝置還包括第二離合器的當(dāng)前溫度預(yù)置模塊,其用于確定所述第二離合器的當(dāng)前溫度,包括第二熱能變化量模塊、第二熱對流換熱能變化量模塊、第二溫度計算模塊和第二當(dāng)前溫度確定模塊:
第二熱能變化量模塊,其分別確定所述第二摩擦片熱能變化量、所述第二鋼片熱能變化量和所述第二離合器的冷卻油熱能變化量;
第二熱對流換熱能變化量模塊,其分別確定所述第二摩擦片與冷卻油的熱對流換熱能變化量和所述第二鋼片與冷卻油的熱對流換熱能變化量;
第二溫度計算模塊,其將所述第二摩擦片的熱能變化量、第二鋼片的熱能變化量、第二摩擦片與冷卻油的熱對流換熱能變化量、第二鋼片與冷卻油的熱對流換熱能變化量以及通過第二離合器的冷卻油熱能變化量所述第二溫度計算模塊計算得出所述第二摩擦片當(dāng)前溫度、第二鋼片當(dāng)前溫度、第二離合器的冷卻油當(dāng)前輸出溫度;
第二當(dāng)前溫度確定模塊,其根據(jù)所述第二摩擦片當(dāng)前溫度和第二鋼片當(dāng)前溫度來確定第二離合器的當(dāng)前溫度。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和變形,這些改進(jìn)和變形也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。