CN110490994A

CN110490994A - 一种离合器温度计算功能的算法

Info

Publication number: CN110490994A
Application number: CN201910499102.5A
Authority: CN
Inventors: 伍永明
Original assignee: Hanteng Automobile Co Ltd
Current assignee: Hanteng Automobile Co Ltd
Priority date: 2019-06-11
Filing date: 2019-06-11
Publication date: 2019-11-22

Abstract

本发明公开了一种离合器温度计算功能的算法，包括以下步骤：S1：通过离合器温度使用离合器施加的扭矩计算得到离合器的生热功率；S2：根据热容关系得到温升值；S3：根据实际测得的散热系数，根据时间来确定散热温度值；S4：通过离合器稳定初始值的确定和环境温度的确定逻辑；S5：由离合器初始值开始计算离合器温度；S6：离合器温度使用方法。本发明通过使用发动机输出扭矩、离合器两端的转速差和热容系数等等一系列相关因素可以准确计算出温度。这样我们就可以有效避免离合器烧毁。同时，当离合器温度准确时，我们还可以将它使用到离合器蠕动点修正中，可以使我们准确的控制离合器位置。

Description

一种离合器温度计算功能的算法

技术领域

本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种离合器温度计算功能的算法。

背景技术

离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。离合器是机械传动中的常用部件，可将传动系统随时分离或接合。对其基本要求有：接合平稳，分离迅速而彻底；调节和修理方便；外廓尺寸小；质量小；耐磨性好和有足够的散热能力；操作方便省力，常用的分为牙嵌式与摩擦式两类。

离合器对于汽车的重要性不言而喻；典型的离合器传递动力流的方式为发动机输出扭矩➡变速器输入轴➡离合器➡变速器输出轴➡车轮；在整个动力流的传递过程中，离合器会根据软件的控制命令，不断地打开、闭合离合器，在这个过程中，离合器的温度会不断的上升，所以离合器的温度有可能会高于设定的安全值，最终可能会烧毁离合器；事实上离合器的烧毁大多是因为对其温度没有达到很好的控制。

现在我们很多车型并不能直接测出离合器温度，所以他们就用机油温度来判断离合器温度，这种方法误差较大，不能对离合器温度进行精确的判断，到达危险温度时也无法反馈，为此，我们提出一种离合器温度计算功能的算法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离合器温度计算功能的算法，通过使用发动机输出扭矩、离合器两端的转速差和热容系数等等一系列相关因素可以准确计算出温度。这样我们就可以有效避免离合器烧毁。同时，当离合器温度准确时，我们还可以将它使用到离合器蠕动点修正中，可以使我们准确的控制离合器位置，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种离合器温度计算功能的算法，包括以下步骤：

S1：通过离合器温度使用离合器施加的扭矩计算得到离合器的生热功率；

S2：根据热容关系得到温升值；

S3：根据实际测得的散热系数，根据时间来确定散热温度值；

S4：通过离合器稳定初始值的确定和环境温度的确定逻辑，输入信号是TCO（水温）、TIA（进气温度）、TCO_OLD（上次断电记录水温）、TIA_OLD（上次断电记录进气温度）、T_CLU_OLD（上次断电记录离合器温度）和T_ AMBIENT_OLD（上次断电记录环境温度）；

S5：由离合器初始值开始计算离合器温度，离合器温度上升和下降是分开计算的，有不同的触发条件；

S6：离合器温度使用方法，将离合器温度用于蠕动点修正，使用查表的方式，用离合器温度查ID_CLU_GLIDE_D_AMAND_T_CLU，加到蠕动点上。

优选的，所述步骤S1离合器的生热功率公式：

其中：T_q是离合器传递扭矩；Δn是离合器两端转速差的绝对值。

优选的，所述步骤S2根据热容关系得到温升值的公式：

其中：C为与热容相关系数(由离合器温度查ID_CLU_HEAT_K得到)。

优选的，所述步骤S3中散热温度值的公式：

Δt_d＝∑kdt (3)

其中：k为单位时间1s的散热系数值，当计算得到的离合器温度减去TCO 低于某值时(由水温和车速查ID_CLU_HEAT_TCO_DIF得到)，散热为0；高于此值则需要判断发动机是否运行，当发动机转速低于200时，使用离合器温度减去TCO的差查ID_CLU_HEAT_D_K_ENGOFF表得到单位时间的散热系数值，高于200时，使用离合器温度减去TCO的差查ID_CLU_HEAT_D_K_ENGON表得到单位时间的散热系数值，得到单位时间散热系数值然后根据时间积分得到最终的散热温度。

优选的，所述步骤S5中计算离合器温度公式：

t_clu＝t_init+Δt_u-Δt_d (4)

其中：t_init为离合器温度的初始值T_clu_init；t_clu为离合器温度 T_CLU。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种离合器温度计算功能的算法，与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明通过离合器温度使用离合器施加的扭矩计算得到离合器的生热功率，根据热容关系得到温升值，再根据实际测得的散热系数，根据时间来确定散热温度值，通过离合器稳定初始值的确定和环境温度的确定逻辑，由离合器初始值开始计算离合器温度，离合器温度上升和下降是分开计算的，有不同的触发条件，将离合器温度用于蠕动点修正，使用查表的方式，用离合器温度查ID_CLU_GLIDE_D_AMAND_T_CLU，加到蠕动点上，通过使用发动机输出扭矩、离合器两端的转速差和热容系数等等一系列相关因素可以准确计算出温度。这样我们就可以有效避免离合器烧毁。同时，当离合器温度准确时，我们还可以将它使用到离合器蠕动点修正中，可以使我们准确的控制离合器位置。

附图说明

图1为本发明的一种离合器温度计算功能的算法的系统图；

图2为本发明一种离合器温度计算功能的算法的离合器稳定初始值的确定和环境温度的确定逻辑图；

图3为本发明一种离合器温度计算功能的算法的离合器初始值开始计算离合器温度系统图；

图4为本发明一种离合器温度计算功能的算法的离合器温度使用方法系统图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供了一种离合器温度计算功能的算法，包括以下步骤：

一种离合器温度计算功能的算法，包括以下步骤：

S2：根据热容关系得到温升值；

在不发生相变化和化学变化的前提下，系统与环境所交换的热与由此引起的温度变化之比称为系统的热容。系统与环境交换热的多少应与物质种类、状态、物质的量和交换的方式有关。因此，系统的热容值受上述各因素的影响。另外，温度变化范围也将影响热容值，即使温度变化范围相同，系统所处的始、末状态不同，系统与环境所交换的热值也不相同。所以，由某一温度变化范围内测得的热交换值计算出的热容值，只能是一个平均值，称为平均热容。

If (TCO>-39且TIA>-39)

{If (T_ AMBIENT_OLD<TCO且T_ AMBIENT_OLD<TIA)

{if (TCO<=40或TIA<=40)

{if (TCO<=TIA) {T_ AMBIENT=min(TCO, TIA);}

else{if (TCO- TIA<=C_TCO_TIA_DIF且TIA-T_ AMBIENT_OLD<=C_TCO_TIA_DIF)

{T_ AMBIENT=min(TCO, TIA);}

else{ T_ AMBIENT=T_ AMBIENT_OLD;}}}

else{if (T_ AMBIENT_OLD>=40) { T_ AMBIENT=40;}

else{ T_ AMBIENT=T_ AMBIENT_OLD ;}}}

else { T_ AMBIENT=min(TCO, TIA);}

T_ AMBIENT= min(T_ AMBIENT, 40);

If (TCO>-39) {T_clu_init= TCO; }

If (TCO>-39且TIA>-39) {T_ AMBIENT= min(T_ AMBIENT, TCO);

T_ AMBIENT= min(T_ AMBIENT, TIA);}}

其中：T_clu_init为离合器温度的初始值；T_ AMBIENT为环境温度；标定量C_TCO_TIA_DIF为水温、进气温度和环境温度偏差限值。

If (n>=200且n1>=C_N_ONE_GRD_LIMIT…

且abs(n-n1)>= C_N_ONE_GRD_LIMIT且CLU_POS_ACT<=蠕动点)

{if (T_CLU>=C_CLU_HEAT_LIMIT) {T_STSTE=4;}

else{T_STSTE=1;}}

else{if (T_CLU<=T_ AMBIENT) { T_STSTE=2;}

else{T_STSTE=3;}} }

其中：T_STSTE是离合器温度计算状态，1为温升，3为降温，2和4为上下限值状态；n为发动机转速；n1为一轴转速；CLU_POS_ACT为离合器位置；标定量C_N_ONE_GRD_LIMIT为一轴转速限值；标定量C_N_ONE_GRD_LIMIT为发动机转速和一轴转速差绝对值限值；标定量C_CLU_HEAT_LIMIT是离合器温度上限值。

需要添加的观测量：

temp_clu：离合器温度T_CLU；

temp_clu_inc：离合器温升值；

temp_clu_dec：离合器散热值；

temp_clu_state：离合器温度计算状态T_STSTE；

temp_clu_init：离合器温度的初始值T_clu_init；

temp_ambient：环境温度T_ AMBIENT；

tia_can：进气温度值；

MEA_EMS_EngineCoolantTemperature：水温值；

Adp_read_17: 上次断电记录离合器温度T_CLU_OLD；

Adp_read_18: 上次断电记录环境温度T_ AMBIENT_OLD；

Adp_read_19: 上次断电记录水温TCO_OLD；

Adp_read_20: 上次断电记录进气温度TIA_OLD。

具体的，所述步骤S1离合器的生热功率公式：

离合器传递的扭矩为离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比，β必须大于1。后备系数β是离合器设计时用到的一个重要参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。在选择时，应考虑以下几点：摩擦片在使用中磨损后，离合器还应能可靠地传递发动机最大转矩。要防止离合器滑磨过大。能防止传动系过载。显然，为可靠传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨过大，β不宜选取太小；为使离合器尺寸不致过大，减少传动系过载，保证操纵轻便，β又不宜选取太大；当发动机后备功率较大、使用条件较好时，β可选取小些；当使用条件恶劣，需要拖带挂车时，为提高起步能力、减少离合器滑磨，β应选取大些；货车总质量越大，β也应选得越大；采用柴油机时，由于工作比较粗暴，转矩较不平稳，选取的β值应比汽油机大些；发动机缸数越多，转矩波动越小，β可选取小些；膜片弹簧离合器由于摩擦片磨损后压力保持较稳定，选取的β值可比螺旋弹簧离合器小些；双片离合器的β值应大于单片离合器。

具体的，所述步骤S2根据热容关系得到温升值的公式：

其中：C为与热容相关系数(由离合器温度查ID_CLU_HEAT_K得到)。

具体的，所述步骤S3中散热温度值的公式：

Δt_d＝∑kdt (3)

具体的，所述步骤S5中计算离合器温度公式：

t_clu＝t_init+Δt_u-Δt_d (4)

综上所述：本发明通过离合器温度使用离合器施加的扭矩计算得到离合器的生热功率，根据热容关系得到温升值，再根据实际测得的散热系数，根据时间来确定散热温度值，通过离合器稳定初始值的确定和环境温度的确定逻辑，由离合器初始值开始计算离合器温度，离合器温度上升和下降是分开计算的，有不同的触发条件，将离合器温度用于蠕动点修正，使用查表的方式，用离合器温度查ID_CLU_GLIDE_D_AMAND_T_CLU，加到蠕动点上，通过使用发动机输出扭矩、离合器两端的转速差和热容系数等等一系列相关因素可以准确计算出温度。这样我们就可以有效避免离合器烧毁。同时，当离合器温度准确时，我们还可以将它使用到离合器蠕动点修正中，可以使我们准确的控制离合器位置。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种离合器温度计算功能的算法，其特征在于：包括以下步骤：

S2：根据热容关系得到温升值；

S4：通过离合器稳定初始值的确定和环境温度的确定逻辑，输入信号是TCO(水温)、TIA(进气温度)、TCO_OLD(上次断电记录水温)、TIA_OLD(上次断电记录进气温度)、T_CLU_OLD(上次断电记录离合器温度)和T_AMBIENT_OLD(上次断电记录环境温度)；

2.根据权利要求1所述的一种离合器温度计算功能的算法，其特征在于：所述步骤S1离合器的生热功率公式：

3.根据权利要求1所述的一种离合器温度计算功能的算法，其特征在于：所述步骤S2根据热容关系得到温升值的公式：

其中：C为与热容相关系数(由离合器温度查ID_CLU_HEAT_K得到)。

4.根据权利要求1所述的一种离合器温度计算功能的算法，其特征在于：所述步骤S3中散热温度值的公式：

Δt_d＝∑kdt (3)

其中：k为单位时间1s的散热系数值，当计算得到的离合器温度减去TCO低于某值时(由水温和车速查ID_CLU_HEAT_TCO_DIF得到)，散热为0；高于此值则需要判断发动机是否运行，当发动机转速低于200时，使用离合器温度减去TCO的差查ID_CLU_HEAT_D_K_ENGOFF表得到单位时间的散热系数值，高于200时，使用离合器温度减去TCO的差查ID_CLU_HEAT_D_K_ENGON表得到单位时间的散热系数值，得到单位时间散热系数值然后根据时间积分得到最终的散热温度。

5.根据权利要求1所述的一种离合器温度计算功能的算法，其特征在于：所述步骤S5中计算离合器温度公式：

t_clu＝t_init+Δt_u-Δt_d (4)

其中：t_init为离合器温度的初始值T_clu_init；t_clu为离合器温度T_CLU。