双离合自动变速器离合器热管理方法及热管理系统与流程

分类: 世界杯365平台 2025-07-15 02:21:40 作者: admin

本发明涉及汽车控制,具体地指一种双离合自动变速器离合器热管理方法及热管理系统。

背景技术:

1、双离合变速器作为一种自动变速器方案,拥有两套独立的离合器系统,离合器结合时将发动机的转速和扭矩传递给输入轴并输出,实现动力传递。离合器的控制过程从宏滑摩到微滑摩,在滑摩控制过程中,由于从在转速差,会产生滑摩功,导致离合器发热。热量累计过多会导致变速箱油温及离合器钢片温度上升,当温度超过临界值时,造成驾驶性变差,严重时会导致离合器烧蚀并损坏变速器。

2、为使变速器工作在最佳水平,防止由于温度过高损坏离合器,需要实时监控并调整变速器内部温度,使变速器运行在合理的温度区间。由于成本原因,只有油底壳温度通过温度传感器测量,但是离合器钢片温度与摩擦温度无法实时检测,这样就到导致离合器本身的温度无法实时监控。

3、为了解决这一技术问题,有专利号为“cn110110377b”的名为“一种离合器摩擦片温度估算方法”的中国发明专利介绍了离合器摩擦片温度的估算方法,具体按照以下步骤进行,第一步:数据输入,采集相关数据,采集发动机转速、离合器扭矩、环境温度;第二步:滑摩功计算,计算从动盘、压盘的滑摩功,通过离合器扭矩、发动机转速和输入轴转速计算滑摩功;第三步:离合器温度计算,计算从动盘、压盘的的温度;第四步:数据输出,将温度信号输出用于离合器的保护。上述方法能够通过采集发动机转速、离合器扭矩、环境温度以及输入轴转速估算出离合器摩擦片温度,但这种估算的方式一是不太准确,二是计算的方式比较麻烦,车辆行驶过程中,采集的参数都是实时变化的,上述方法估算的是一段时间内的温度值,这种方式获取的温度值很难准确反映离合器的实时温度,对于后续的控制调节来说,是不利因素。

技术实现思路

1、本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足,提供一种双离合自动变速器离合器热管理方法及热管理系统。

2、本发明的技术方案为:一种双离合自动变速器离合器热管理方法,按照以下步骤进行:

3、s1、设定计算周期,对本周期离合器运行参数进行采集,包括本周期润滑温度、本周期发动机转速、本周期输入轴转速、本周期离合器扭矩、本周期离合器滑摩转速和本周期润滑剂流量;

4、s2、根据上述采集参数计算得到本周期离合器温度;

5、s3、将计算得到的本周期离合器温度与第一设定阈值和第二设定阈值进行比对,若本周期离合器温度小于等于第一设定阈值,不作调整;

6、若本周期离合器温度大于第一设定阈值小于等于第二设定阈值,则控制离合器按照第一控制策略进行调整;

7、当本周期离合器温度大于第二设定阈值,则控制离合器按照第二控制策略进行调整;

8、所述第一设定阈值小于第二设定阈值;

9、所述步骤s2中,计算本周期离合器温度的方法按照以下步骤进行:

10、s21、根据采集的参数计算本周期离合器滑摩功率;

11、s22、根据采集的参数计算本周期离合器润滑功率;

12、s23、根据计算得到的本周期离合器滑摩功率和本周期离合器润滑功率计算本周期离合器温度变化值;

13、s24、基于本周期离合器温度变化值和上一周期离合器温度值计算得到本周期离合器温度值。

14、根据本技术提供的一种双离合自动变速器离合器热管理方法,所述步骤s21中,根据采集的参数计算本周期离合器滑摩功率的方法包括:按照以下公式计算本周期离合器滑摩功率,

15、pfric=tclu*nslip

16、其中:pfric——本周期离合器滑摩功率;

17、tclu——本周期离合器扭矩;

18、nslip——本周期离合器滑摩转速,为本周期发动机转速与本周期输入轴转速的差值。

19、根据本技术提供的一种双离合自动变速器离合器热管理方法,所述步骤s22中,根据采集的参数计算本周期离合器润滑功率的方法包括:按照以下公式计算本周期离合器润滑功率,

20、plube=δt1*k

21、其中:plube——本周期离合器润滑功率;

22、δt1——本周期润滑导致的温度变化差值;

23、k——导热系数。

24、根据本技术提供的一种双离合自动变速器离合器热管理方法,所述本周期润滑导致的温度变化差值按照以下公式进行计算:

25、δt1=clu_temp_old-clu_lube_temp

26、其中:δt1——本周期润滑导致的温度变化差值;

27、clu_temp_old——上一周期润滑温度;

28、clu_lube_temp——本周期润滑温度。

29、根据本技术提供的一种双离合自动变速器离合器热管理方法,所述步骤s23中,根据计算得到的本周期离合器滑摩功率和本周期离合器润滑功率计算本周期离合器温度变化值的方法包括:基于本周期离合器滑摩功率和本周期离合器润滑功率计算本周期离合器静摩擦功率,根据本周期静摩擦功率按照以下公式进行计算:

30、

31、其中:δt——本周期离合器温度变化值;

32、δp——本周期离合器静摩擦功率;

33、δt——周期时间;

34、c—润滑剂比热容;

35、q—本周期润滑剂流量;

36、ρ—润滑剂密度。

37、根据本技术提供的一种双离合自动变速器离合器热管理方法,基于本周期离合器滑摩功率和本周期离合器润滑功率计算本周期静摩擦功率的方法包括:按照以下公式进行计算:

38、δp=pfric-plube

39、其中:δp——本周期离合器静摩擦功率;

40、pfric——本周期离合器滑摩功率;

41、plube——本周期离合器润滑功率。

42、根据本技术提供的一种双离合自动变速器离合器热管理方法,所述步骤s24中,基于本周期离合器温度变化值和上一周期离合器温度值计算得到本周期离合器温度值的方法包括:

43、tn=tn-1+δt

44、其中:tn——本周期离合器温度值;

45、tn-1——上一周期离合器温度值;

46、δt——本周期离合器温度变化值。

47、根据本技术提供的一种双离合自动变速器离合器热管理方法,所述第一控制策略包括:向仪表发送故障信号,提示驾驶员当前离合器热载荷过大;控制器控制离合器扭矩周期性波动对离合器降温;根据温度变化调整润滑流量,控制器增加风扇转速。

48、根据本技术提供的一种双离合自动变速器离合器热管理方法,所述第二控制策略包括:增加润滑流量,增加风扇转速,打开离合器中断动力传递。

49、本技术还提供一种双离合自动变速器离合器热管理系统,所述管理系统用于实现上述的热管理方法,包括,

50、数据采集模块,所述数据采集模块用于采集本周期润滑温度、本周期发动机转速、本周期输入轴转速、本周期离合器扭矩、本周期离合器滑摩转速和本周期润滑剂流量;

51、计算模块,所述计算模块根据数据采集模块采集的参数计算得到本周期离合器温度值;

52、控制模块,所述控制模块用于将计算的本周期离合器温度值与设定阈值进行比对从而制定出相应的热管理策略。

53、本技术的优点有:1、本技术是周期性的采样计算,更新频率高,周期采样延时少,响应迅速,调节控制精度极高,本技术是按照先计算本周期离合器滑摩功率,再计算本周期离合器润滑功率,通过本周期离合器滑摩功率和本周期离合器润滑功率计算本周期离合器温度变化值,基于本周期离合器温度变化值和上一周期离合器温度值计算得到本周期离合器温度值,整个计算工序简单,可以在不破坏整车运行状态且无离合器温度传感器的情况下,通过油温估算实时监控离合器的温度,防止离合器在极端工况下由于热载荷过大导致烧蚀,控制方式简单,操作方便,无需增加多余的监控设备,使用成本极为低廉;

54、2、本技术计算本周期离合器滑摩功率是通过本周期离合器扭矩和本周期离合器滑摩转速来进行的,而本周期离合器扭矩和本周期离合器滑摩转速本身就是车辆控制器需要实时监控的项目,本技术的管理方法在获取本周期离合器滑摩功率时无需增加新的监控设备,实时监控本周期离合器滑摩功率方式简单,获取方便;

55、3、本技术计算本周期离合器润滑功率的方式简单,是通过本周期润滑导致的温度变化差值和导热系数计算得到的,本周期润滑导致的温度变化差值获取简单,而导热系数是两侧温差为1k时单位面积传导的热量与冷却剂(本技术为润滑剂)流量的乘积,可以存储在控制系统中,计算时调用即可,简单方便;

56、4、本技术的本周期润滑导致的温度变化差值是上一周期润滑温度和本周期润滑温度的差值,实际上就是润滑温度的改变值,润滑温度是通过监测润滑剂温度的传感器获得的,这也是本身存在的设备结构,实际计算过程无需投入新的设备结构,计算方式简单,使用极为方便;

57、5、本技术的本周期离合器温度变化值是根据本周期离合器静摩擦功率以及周期时间、润滑剂比热容、本周期润滑剂流量、润滑剂密度进行计算得到的,计算方式简单,周期时间、润滑剂比热容、润滑剂密度这些参数预先存储在控制器内,为已知值,而本周期润滑剂流量可以通过流速测量或者是流量测量装置进行计算得到,这些装置本身为常规设置结构,本技术无需再投入新的设备,获取参数的方式简单,计算方便,可以准确获取本周期离合器温度变化值;

58、6、本技术的本周期静摩擦功率是根据本周期离合器滑摩功率和本周期离合器润滑功率计算得到的,计算方式简单,本周期离合器滑摩功率和本周期离合器润滑功率都是可以简单获得的,计算得到的本周期离合器静摩擦功率直接关联本周期离合器温度变化值,可快速获取离合器温度情况;

59、7、本技术通过本周期离合器温度变化值和上一周期离合器温度值计算得到本周期离合器温度值,然后就可以基于本周期离合器温度值对离合器进行热管理,整体方法简单,逻辑清晰,并不是直接获取离合器温度,而是通过间接的方式获得离合器温度,简单方便;

60、8、本技术将本周期离合器温度值与设定阈值进行比对,当需要使用第一控制策略进行控制热管理时,证明此时离合器温度过高,但可以通过现有的方式对离合器进行降温处理,第一控制策略简单,操作方便,对离合器降温效果好;

61、9、本技术将本周期离合器温度值与设定阈值进行比对,当需要使用第二控制策略进行控制热管理时,证明此时离合器温度太高,除了需要及时的增加润滑剂流量以及风扇转速以外,还需要打开离合器中断动力传递,从根源上解除升温因素,防止离合器的损坏,这种控制策略可以对离合器进行及时的保护,避免出现热荷载过大导致的问题发生;

62、10、本技术还提供一种管理系统,该管理系统通过数据采集模块采集所需的参数,数据采集模块均为车辆上原先具备的采样结构,因此本技术的管理系统无需增加采样设备,通过计算模块对数据采样模块采集的数据进行分析处理得到本周离合器温度值,控制模块根据本周期离合器温度值制定出相应的控制策略,整体方法简单,使用方便,对离合器的热管理效果极好,避免离合器因为热荷载过大导致的损坏问题发生。

63、本技术对于离合器热管理方法简单,在整车运行过程中,可以在不破坏整车运行状态且无离合器温度传感器的情况下,通过油温估算实时估算监控离合器的温度,防止离合器在极端工况下由于热载荷过大导致烧蚀,实时根据润滑流量控制离合器温度,使变速器工作的最佳的温度区间,提高变速器效率,改善动力性及舒适性,延长离合器的使用寿命。