CN106763285A - 湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制装置及控制方法，湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制装置包括输入轴转速传感器、输出轴转速传感器、温度传感器、油箱、油泵、电磁比例阀及PID控制器；输入轴转速传感器、输出轴转速传感器和温度传感器分别与PID控制器连接；油泵的进口通过管道与油箱连通，出口与电磁比例阀的进口连接，电磁比例阀的出口与湿式多片离合器连接，电磁比例阀与PID控制器连接。本发明充分考虑了接合次数对磨损的影响，而且对每次接合过程中的摩擦系数变化也进行了考虑，能够准确地检测离合器摩擦片摩擦系数的损失，精确地施加接合压力补偿量；实现了离合器的精确控制，提高了离合器的工作性能。

Description

湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制装置及控制方法

技术领域

本发明属于离合器的控制设备技术领域，尤其是涉及一种湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制装置及控制方法。

背景技术

在离合器的使用过程中，随着离合器接合次数的增加，离合器摩擦片会逐渐磨损，离合器的摩擦系数会降低。同时考虑到离合器在接合过程中摩擦系数受温度，离合器转速差等的影响较大，需要对每次接合进行实时的补偿控制，以便于实现高效的离合器自动控制。而现有的离合器控制装置不能考虑接合次数对磨损的影响，同时也不能对每次接合过程中的摩擦系数变化也进行了考虑，控制精度差，致使离合器的工作性能差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种能考虑接合次数对磨损的影响，同时也能对每次接合过程中的摩擦系数变化也进行考虑的湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制装置及控制方法。

本发明采用的技术方案是：一种湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制装置，包括输入轴转速传感器、输出轴转速传感器、温度传感器、油箱、油泵、电磁比例阀及PID控制器；所述的输入轴转速传感器、输出轴转速传感器和温度传感器分别与PID控制器连接；所述的油泵的进口通过管道与油箱连通，出口与电磁比例阀的进口连接，电磁比例阀的出口与湿式多片离合器连接，电磁比例阀与PID控制器连接。

上述的湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制装置中，所述的油泵的出口通过一管道连回油箱，该管道上设有安全阀。

一种利用上述的湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制装置的湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制方法，包括如下步骤：

(1)检测离合器接合次数；

(2)根据接合次数、工作温度t、输入轴与输出轴的转速差v，计算摩擦系数u：

u＝a₁+a₂tanh(a₃v)+a₄t+a₅v

其中：a₁、a₂、a₃、a₄、a₅为权系数；

(3)根据计算所得到的摩擦系数u，计算输入轴和输出轴的接合压力F：

其中：R₂为摩擦片外径，R₁为摩擦片内径，T为传递转矩，m为摩擦副数；

(4)根据计算所得的接合压力F进行输入轴与输出轴的接合；

(5)检测输入轴与输出轴的转速是否同步，如果输入轴与输出轴的转速不同步，返回步骤(2)；如果输入轴与输出轴的转速同步，进行下一步骤操作；

(6)结束。

上述的湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制方法中，步骤(2)到(5)的循环间隔时间为10ms。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明充分考虑了接合次数对离合器磨损的影响，而且对每次接合过程中的摩擦系数变化也进行了考虑，能够准确地检测离合器摩擦片摩擦系数的损失，精确地施加接合压力补偿量；本发明实现了离合器的精确控制，有效地提高了离合器的工作性能。

附图说明

图1是本发明的湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制装置的结构图。

图2是本发明的湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明的湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制装置，包括输入轴转速传感器1，输出轴转速传感器2，温度传感器3，油箱4，油泵6，电磁比例阀8及PID控制器9。输入轴转速传感器1，输出轴转速传感器2，温度传感器3分别与PID控制器9连接。油箱4通过管道与油泵6的进口连接，该管道上设有过滤器5。油泵6的出口通过管道分别与油箱4和电磁比例阀8的进口连接；与油箱4连接的管道上设有安全阀7。电磁比例阀8的出口与湿式多片离合器连接，电磁比例阀8与PID控制器9连接。PID控制器9用于接收输入轴转速传感器1、输出轴转速传感器2、温度传感器3信号，控制电磁比例阀8，实现离合器接合控制。

如图2所示，本发明的湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制方法，包括如下步骤：

(1)根据PID控制器9之前储存的接合次数，检测这一次接合次数。

(2)根据接合次数、温度传感器3实时监测到的工作温度t、输入轴与输出轴的转速差v，计算摩擦系数u：

u＝a₁+a₂tanh(a₃v)+a₄t+a₅v

其中：权系数a₁、a₂、a₃、a₄、a₅为与接合次数相关的参数，是基于试验的经验值。

(3)根据计算所得到的摩擦系数u，计算输入轴和输出轴的接合压力F：

其中：R₂为摩擦片的外径，R₁为摩擦片的内径，T为传递转矩，m为摩擦副数。

(4)根据计算所得的接合压力F进行输入轴与输出轴的接合。

(5)通过输入轴转速传感器1和输出轴转速传感器2检测输入轴与输出轴的转速是否同步，如果输入轴与输出轴的转速不同步，返回步骤(2)；如果输入轴与输出轴的转速同步，进行下一步骤操作。

(6)结束。

其中，步骤(2)到(5)的循环间隔时间为10ms。

Claims (4)

1.一种湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制装置，其特征是：包括输入轴转速传感器、输出轴转速传感器、温度传感器、油箱、油泵、电磁比例阀及PID控制器；所述的输入轴转速传感器、输出轴转速传感器和温度传感器分别与PID控制器连接；所述的油泵的进口通过管道与油箱连通，出口与电磁比例阀的进口连接，电磁比例阀的出口与湿式多片离合器连接，电磁比例阀与PID控制器连接。

2.根据权利要求1所述的湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制装置，其特征是：所述的油泵的出口通过一管道连回油箱，该管道上设有安全阀。

3.一种利用权利要求1或2所述的湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制装置的湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制方法，包括如下步骤：

(1)检测离合器接合次数；

(2)根据接合次数、工作温度t、输入轴与输出轴的转速差v，计算摩擦系数u：

u＝a₁+a₂tanh(a₃v)+a₄t+a₅v

其中：a₁、a₂、a₃、a₄、a₅为权系数；

(3)根据计算所得到的摩擦系数u，计算输入轴和输出轴的接合压力F：

$F=\frac{3(R_2^2-R_1^2)T}{2um(R_2^3-R_1^3)}$

其中：R₂为摩擦片外径，R₁为摩擦片内径，T为传递转矩，m为摩擦副数；

(4)根据计算所得的接合压力F进行输入轴与输出轴的接合；

(5)检测输入轴与输出轴的转速是否同步，如果输入轴与输出轴的转速不同步，返回步骤(2)；如果输入轴与输出轴的转速同步，进行下一步骤操作；

(6)结束。

4.根据权利要求3所述的湿式多片离合器摩擦系数损失补偿的控制方法，步骤(2)到(5)的循环间隔时间为10ms。