CN106202821A - 一种湿式离合器摩擦片表面温度模型参数标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿式离合器摩擦片表面温度模型参数标定方法，所述方法将已获得的台架测试数据依次通过发热功率计算模块、向量生成模块、向量排序模块、向量元素合并模块、矩阵排序模块、矩阵元素合并模块、坐标轴生成模块以及冷却功率MAP生成模块，生成冷却功率MAP，标定模型参数。本发明方法能够对湿式离合器表面温度进行更加准确地判断，避免湿式离合器烧蚀损坏。

Description

一种湿式离合器摩擦片表面温度模型参数标定方法

技术领域

本发明属于汽车制造业中的汽车自动变速器技术领域，具体涉及一种湿式离合器摩擦片温度模型参数标定方法，适用于对湿式离合器摩擦片表面温度模型参数中的离合器冷却功率参数的标定。

背景技术

目前，双离合器自动变速器以其无动力中断换档和良好的燃油经济性，获得众多汽车生产厂商的重视。双离合器自动变速器分为干式离合器和湿式离合器两种，干式离合器无需外部冷却油冷却，燃油经济性较湿式离合器高，但不能承受长时间滑摩。湿式离合器存在拖曳扭矩损失，但散热性好，可承受长时间滑摩和连续起步，适合频繁启停的城市工况。

车辆在行驶过程中，湿式离合器存在滑摩状态，尤其是起步过程中，湿式离合器滑摩发热较大，需要湿式离合器表面温度进行估计，保证供给湿式离合器摩擦片足够的冷却油，当离合器过热时进行过热保护，避免湿式离合器烧蚀损坏。

离合器表面温度使用一种离合器表面温度模型进行实时计算，该模型使用离合器扭矩、离合器输入/输出端转速、冷却油流量、油温作为模型输入，模型计算离合器发热功率(离合器扭矩、离合器输入输出端转速差乘积的函数)、离合器冷却功率(冷却油流量、油温与上一周期计算离合器表面温度差值的二维表格)，根据发热功率与冷却功率差值，除以摩擦片温度系数得到当前离合器摩擦片表面温度。其中离合器冷却功率是一个二维表格，离合器冷却功率参数对计算精度影响较大，在计算前需要对其进行标定。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种湿式离合器摩擦片表面温度模型参数标定方法，用于标定模型参数，对式离合器表面温度进行更加准确地判断，避免湿式离合器烧蚀损坏。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种湿式离合器摩擦片表面温度模型参数标定方法，所述方法将已获得的台架测试数据依次通过发热功率计算模块、向量生成模块、向量排序模块、向量元素合并模块、矩阵排序模块、矩阵元素合并模块、坐标轴生成模块以及冷却功率MAP生成模块，生成冷却功率MAP，标定模型参数，具体过程如下：

步骤1：将台架测试获得的k时刻的离合器扭矩Tor(k)、离合器输入转速Wi(k)和离合器输出转速Wo(k)数据输入到发热功率计算模块，得到发热功率HP(k)和冷却功率CP(k)；

步骤2：将冷却功率CP(k)、台架测试获得的冷却流量Fl(k)和油温与上一周期的离合器表面温度之差△T_k输入向量生成模块，向量生成模块生成并向向量排序模块输入冷却功率向量CPV、冷却流量向量FlV、温度差值向量△T；

步骤3：向量排序模块对△T向量中的元素值从小到大进行排列，并以重新排列后的△T向量中元素位置为基准，依次调整向量CPV和FlV中对应位置的元素，并重新生成向量△T’、CPV’、FlV’后，输入给向量元素合并模块；

步骤4：向量元素合并模块对向量△T’中相同元素进行合并，生成新的矩阵△T”，并将向量CPV’和FlV’中与向量△T’对应的元素取出，生成新的矩阵序列CPF(n)，输入给矩阵排序模块；

步骤5：矩阵排序模块对每个矩阵序列CPF(n)第一行元素从小到大进行排列，并相应调整第二行元素位置，生成矩阵序列CPF′(n)，输入给矩阵元素合并模块；

步骤6：矩阵元素合并模块将各矩阵序列CPF′(n)第一行中相同的元素进行合并，并在矩阵第二行中相应位置的元素取平均值，得到矩阵阵列CPF″(n)，输出给坐标轴生成模块；

步骤7：在坐标轴生成模块中，统计ΔT″(n)中最小值和最大值，以DT为间隔生成△TA坐标轴，统计所有CPF″(n)第一行元素的最小值和最大值，以Dfl为间隔生成FlA坐标轴，并将△TA坐标轴与FlA坐标轴输入至冷却功率MAP生成模块；

步骤8：冷却功率MAP生成模块将△TA坐标轴与FlA坐标轴形成平面网格，结合CPF″(n)矩阵阵列第二行元素，使用线性插值法计算网格交点处的冷却功率值，生成冷却功率MAP矩阵CP_Map。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明无需用户手动输入大量数据，使用计算机可自动标定离合器冷却功率参数。无需手动调整，大大提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明所述的一种湿式离合器摩擦片表面温度模型参数标定方法的流程框图。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的技术方案，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

如图1所示，本发明公开了一种湿式离合器摩擦片表面温度模型参数标定方法，所述方法依次包括发热功率计算模块、向量生成模块、向量排序模块、向量元素合并模块、矩阵排序模块、矩阵元素合并模块、坐标轴生成模块以及冷却功率MAP生成模块。所述方法通过已获得台架测试数据，生成冷却功率MAP，标定模型参数，具体过程如下：

如图1所示，根据台架测试获得的k时刻的离合器扭矩Tor(k)、离合器输入转速Wi(k)和离合器输出转速Wo(k)，将上述数据输入到发热功率计算模块，按照发热功率计算模块中如下所示的计算公式，得到发热功率HP(k)。

HP(k)＝Tor(k)×|W_i(k)-W_o(k)|

当前k时刻的离合器表面温度T_k和上一采样时刻(k-1)的离合器表面温度T_k-1的

差值乘以离合器温度系数F_a后与发热功率相减，得到冷却功率CP(k)。

CP(k)＝F_a×(T_k-T_k-1)-HP(k)

将冷却功率CP(k)、冷却流量台架测试获得的Fl(k)和油温与上一周期的离合器表面温度之差输入向量生成模块，向量生成模块生成输出冷却功率向量CPV、冷却流量向量FlV、温度差值向量△T。如下所示：其中，△T、FlV和CPV向量中的元素位置一一对应，且△T和FlV向量中，角标相同的元素表示值相等，角标大的元素表示元素值大。

ΔT＝[Δt₀,Δt₁,Δt₂,Δt₃,Δt₂,Δt₂,Δt₄,...]

FlV＝[F₀,F₁,F₂,F₃,F₃,F₃,F₂,...]

CPV＝[CP₀,CP₁,CP₂,CP₃,CP₄,CP₅,CP₆,...]

向量排序模块对△T向量中的元素值从小到大进行排列，并以重新排列后的△T向量中元素位置为基准，依次调整向量CPV和FlV中对应位置的元素，并重新生成的向量△T’、CPV’、FlV’后，输入给向量元素合并模块，如下所示：

ΔT′＝[Δt₀,Δt₁,Δt₂,Δt₂,Δt₂,Δt₃,Δt₄,...]

FlV′＝[F₀,F₁,F₂,F₃,F₃,F₃,F₂,...]

CPV′＝[CP₀,CP₁,CP₂,CP₄,CP₅,CP₃,CP₆,...]

向量元素合并模块对向量△T’中相同元素进行合并，生成新的矩阵△T”，并将向量CPV’和FlV’中与向量△T’对应的元素取出，生成新的矩阵序列CPF(n)，如下所示：

ΔT″＝[Δt₀,Δt₁,Δt₂,Δt₃,Δt₄,...]

$CPF\left({\mathrm{\Δt}}_0\right)=\left[\begin{array}{c}{F}_0\\ {\mathrm{CP}}_0\end{array}\right]$

$CPF\left({\mathrm{\Δt}}_1\right)=\left[\begin{array}{c}{F}_1\\ {\mathrm{CP}}_1\end{array}\right]$

$CPF\left({\mathrm{\Δt}}_2\right)=\left[\begin{array}{ccc}{F}_2& F_3& F_3\\ {\mathrm{CP}}_2& {\mathrm{CP}}_4& {\mathrm{CP}}_5\end{array}\right]$

$CPF\left({\mathrm{\Δt}}_3\right)=\left[\begin{array}{c}{F}_3\\ {\mathrm{CP}}_3\end{array}\right]$

$CPF\left({\mathrm{\Δt}}_4\right)=\left[\begin{array}{c}{F}_2\\ {\mathrm{CP}}_6\end{array}\right]$

……

矩阵排序模块对每个矩阵序列CPF(n)第一行元素从小到大进行排列，并相应调整第二行元素位置。生成矩阵序列CPF’(n)，如下所示：

${\mathrm{CPF}}^{\′}\left({\mathrm{\Δt}}_0\right)=\left[\begin{array}{c}{F}_0\\ {\mathrm{CP}}_0\end{array}\right]$

${\mathrm{CPF}}^{\′}\left({\mathrm{\Δt}}_1\right)=\left[\begin{array}{c}{F}_1\\ {\mathrm{CP}}_1\end{array}\right]$

${\mathrm{CPF}}^{\′}\left({\mathrm{\Δt}}_2\right)=\left[\begin{array}{ccc}{F}_2& F_3& F_3\\ {\mathrm{CP}}_2& {\mathrm{CP}}_4& {\mathrm{CP}}_5\end{array}\right]$

${\mathrm{CPF}}^{\′}\left({\mathrm{\Δt}}_3\right)=\left[\begin{array}{c}{F}_3\\ {\mathrm{CP}}_3\end{array}\right]$

${\mathrm{CPF}}^{\′}\left({\mathrm{\Δt}}_4\right)=\left[\begin{array}{c}{F}_2\\ {\mathrm{CP}}_6\end{array}\right]$

……

矩阵元素合并模块将各矩阵序列CPF′(n)第一行中相同的元素进行合并，并在矩阵第二行中相应位置的元素取平均值，得到矩阵阵列CPF″(n)，输出给坐标轴生成模块。

${\mathrm{CPF}}^{\′\′}\left({\mathrm{\Δt}}_0\right)=\left[\begin{array}{c}{F}_0\\ {\mathrm{CP}}_0\end{array}\right]$

${\mathrm{CPF}}^{\′\′}\left({\mathrm{\Δt}}_1\right)=\left[\begin{array}{c}{F}_1\\ {\mathrm{CP}}_1\end{array}\right]$

${\mathrm{CPF}}^{\′\′}\left({\mathrm{\Δt}}_2\right)=\left[\begin{array}{cc}{F}_2& F_3\\ {\mathrm{CP}}_2& \frac{{\mathrm{CP}}_4+{\mathrm{CP}}_5}{2}\end{array}\right]$

${\mathrm{CPF}}^{\′\′}\left({\mathrm{\Δt}}_3\right)=\left[\begin{array}{c}{F}_3\\ {\mathrm{CP}}_3\end{array}\right]$

${\mathrm{CPF}}^{\′\′}\left({\mathrm{\Δt}}_4\right)=\left[\begin{array}{c}{F}_2\\ {\mathrm{CP}}_6\end{array}\right]$

……

在坐标轴生成模块中，统计ΔT″(n)中最小、最大值，以DT为间隔生成△TA坐标轴，统计所有CPF″(n)第一行元素的最小、最大值，以Dfl为间隔生成FlA坐标轴。

冷却功率MAP生成模块将上述两个坐标轴形成平面网格，结合CPF″矩阵阵列第二行元素，使用线性插值方法计算网格交点处的冷却功率值，生成冷却功率MAP矩阵CP_Map。

Claims (1)

1.一种湿式离合器摩擦片表面温度模型参数标定方法，其特征在于：所述方法将已获得的台架测试数据依次通过发热功率计算模块、向量生成模块、向量排序模块、向量元素合并模块、矩阵排序模块、矩阵元素合并模块、坐标轴生成模块以及冷却功率MAP生成模块，生成冷却功率MAP，标定模型参数，具体过程如下：

步骤1：将台架测试获得的k时刻的离合器扭矩Tor(k)、离合器输入转速Wi(k)和离合器输出转速Wo(k)数据输入到发热功率计算模块，得到发热功率HP(k)和冷却功率CP(k)；

步骤2：将冷却功率CP(k)、台架测试获得的冷却流量Fl(k)和油温与上一周期的离合器表面温度之差△T_k输入向量生成模块，向量生成模块生成并向向量排序模块输入冷却功率向量CPV、冷却流量向量FlV、温度差值向量△T；

步骤3：向量排序模块对△T向量中的元素值从小到大进行排列，并以重新排列后的△T向量中元素位置为基准，依次调整向量CPV和FlV中对应位置的元素，并重新生成向量△T’、CPV’、FlV’后，输入给向量元素合并模块；

步骤4：向量元素合并模块对向量△T’中相同元素进行合并，生成新的矩阵△T”，并将向量CPV’和FlV’中与向量△T’对应的元素取出，生成新的矩阵序列CPF(n)，输入给矩阵排序模块；

步骤5：矩阵排序模块对每个矩阵序列CPF(n)第一行元素从小到大进行排列，并相应调整第二行元素位置，生成矩阵序列CPF′(n)，输入给矩阵元素合并模块；

步骤6：矩阵元素合并模块将各矩阵序列CPF′(n)第一行中相同的元素进行合并，并在矩阵第二行中相应位置的元素取平均值，得到矩阵阵列CPF″(n)，输出给坐标轴生成模块；

步骤7：在坐标轴生成模块中，统计ΔT″(n)中最小值和最大值，以DT为间隔生成△TA坐标轴，统计所有CPF″(n)第一行元素的最小值和最大值，以Dfl为间隔生成FlA坐标轴，并将△TA坐标轴与FlA坐标轴输入至冷却功率MAP生成模块；

步骤8：冷却功率MAP生成模块将△TA坐标轴与FlA坐标轴形成平面网格，结合CPF″(n)矩阵阵列第二行元素，使用线性插值法计算网格交点处的冷却功率值，生成冷却功率MAP矩阵CP_Map。