CN114439861A - 一种耦合器的防烧蚀方法及耦合器 - Google Patents

一种耦合器的防烧蚀方法及耦合器 Download PDF

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Abstract

本发明属于横置四驱的耦合器过高温保护技术领域，公开一种耦合器的防烧蚀方法及耦合器，耦合器的防烧蚀方法包括计算耦合器的实际温度模型，根据实际温度模型实时计算耦合器的实际温度，判断实际温度是否小于预设温度，若否，则断开耦合器的通电，若是，则耦合器正常工作；设置于横置四驱的耦合器使用上述的防烧蚀方法。耦合器的防烧蚀方法使用实际温度模型来计算耦合器的实际温度，从而防止耦合器温度过高而发生烧蚀，省去了温度传感器，结构简单。

Description

一种耦合器的防烧蚀方法及耦合器
技术领域
本发明涉及横置四驱的耦合器过高温保护技术领域，尤其涉及一种耦合器的防烧蚀方法及耦合器。
背景技术
目前横置四驱上一般使用耦合器来传递动力，耦合器线圈通电后，将衔铁吸住并使主动凸轮板与离合器壳体和输入轴同步转动，从动凸轮板与输出轴同步转动，当输入轴和输出轴有转速差时，凸轮板中间的钢球上下运动，使从动凸轮板轴向运动，压缩离合器压盘和摩擦片，传递扭矩并产生热量升温。现有技术中，一般使用温度传感器来监测耦合器的温度，从而防止耦合器温度过高而发生烧蚀，但是导致耦合器的结构复杂。
基于上述现状，亟待我们设计一种耦合器的防烧蚀方法及耦合器来解决上述问题。
发明内容
本发明的一个目的在于：提供一种耦合器的防烧蚀方法，能够简化耦合器的结构，并且防止耦合器温度过高而发生烧蚀。
本发明的另一个目的在于：提供一种耦合器，使用上述的耦合器的防烧蚀方法。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，公开一种耦合器的防烧蚀方法，包括：
计算所述耦合器的实际温度模型；
根据实际温度模型实时计算所述耦合器的实际温度；
判断实际温度是否小于预设温度，若否，则断开所述耦合器的通电；若是，则所述耦合器正常工作。
作为一种优选方案，计算所述耦合器的实际温度模型，包括：
使用温度传感器采集所述耦合器的多组样本温度；
根据多组样本温度下的所述耦合器的实际扭矩、结合时间和输入端转速计算理论温度模型。
作为一种优选方案，在根据多组样本温度下的所述耦合器的实际扭矩、结合时间和输入端转速计算理论温度模型之后，包括：
根据环境温度计算所述耦合器的初始温度；
将所述耦合器的初始温度加入理论温度模型以得到实际温度模型。
作为一种优选方案，所述实际温度模型设置为：T计算＝C1*T初+ρ*N实际*w*△t/(m*c)，其中：
T计算设置为耦合器的实际温度；
C1设置为温度调整参数；
T初设置为耦合器的初始温度，与环境温度相关；
ρ设置为性能调整参数；
N实际设置为耦合器的实际扭矩；
w设置为耦合器的输入端转速；
△t设置为结合时间；
m-耦合器的离合器盘质量；
c-耦合器的离合器热容系数。
作为一种优选方案，在将所述耦合器的初始温度加入理论温度模型以得到实际温度模型之后，包括：
拆卸所述温度传感器。
作为一种优选方案，使用温度传感器采集多组所述耦合器的样本温度，包括：
使用至少两个不同位置的温度传感器测试所述耦合器的温度，并取至少两个所述温度传感器所测温度中的最高温度为样本温度。
作为一种优选方案，根据实际温度模型实时计算所述耦合器的实际温度，包括：
将所述耦合器的实际扭矩、结合时间和输入端转速代入实际温度模型中以得到实际温度。
作为一种优选方案，在实际温度不小于预设温度之后，包括：
发出警报。
作为一种优选方案，发出警报，包括：
警报灯亮起；
和/或，警报声响起。
另一方面，还公开一种耦合器，设置于横置四驱，使用上述的耦合器的防烧蚀方法。
本发明的有益效果为：提供一种耦合器的防烧蚀方法及耦合器，耦合器的防烧蚀方法通过计算出的实际温度模型来实时计算耦合器的实际温度，在实际温度不小于预设温度时，断开耦合器的通电，从而防止耦合器温度过高而发生烧蚀，去除了现有技术中的温度传感器，结构简单。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为耦合器的防烧蚀方法的流程图；
图2为耦合器的结构示意图。
图1至图2中：
1、输入轴；
2、输出轴；
31、线圈；32、离合器壳体；33、主动凸轮板；34、衔铁；35、从动凸轮板；36、压盘；37、摩擦片；38、后盖；
4、温度传感器。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作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。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
现有技术中，一般使用温度传感器来监测耦合器的温度，从而防止耦合器温度过高而发生烧蚀，但是结构复杂。本实施例提供了一种耦合器的防烧蚀方法，通过计算出的实际温度模型来实时计算耦合器的实际温度，无需使用温度传感器监测耦合器的温度，耦合器的结构简单。如图1所示，耦合器的防烧蚀方法具体包括以下流程：
S101：使用温度传感器4采集耦合器的多组样本温度。
如图2所示，使用至少两个不同位置的温度传感器4测试耦合器的温度，本实施例在耦合器的后盖38上均匀安装三个温度传感器4。耦合器的线圈31通电后，将衔铁34吸住并使主动凸轮板33与离合器壳体32和输入轴1同步转动，从动凸轮板35与输出轴2同步转动，当输入轴1和输出轴2有转速差时，主动凸轮板33与从动凸轮板35中间的钢球上下运动，使从动凸轮板35轴向运动，压缩离合器的压盘36和摩擦片37，传递扭矩并产生热量升温。在三个时间点，取三个温度传感器4所检测到的最高温度为样本温度，避免样本温度采集数值过低从而造成后续使用实际温度模型计算得到的耦合器的实际温度值偏低，最终导致耦合器意外烧蚀。本实施例总共需采集三组样本温度，在其他实施例中，也可以根据需要采集四组、五组或者其他组数的样本温度。
S102：根据多组样本温度下的耦合器的实际扭矩、结合时间和输入端转速计算理论温度模型。
在S101所取三组样本温度的同时，采集这三个时间点的耦合器的实际扭矩、结合时间和输入端转速，从而计算耦合器的理论温度模型。
S103：根据环境温度计算耦合器的初始温度。
S104：将所述耦合器的初始温度加入理论温度模型以得到实际温度模型。
由于耦合器的温度受耦合器的初始温度影响，因此需要在理论温度模型的基础上加上耦合器的初始温度，提高耦合器温度模型的计算精度。而环境温度决定耦合器的初始温度，需要根据环境温度计算耦合器的初始温度，进而将耦合器的初始温度加入理论温度模型以得到实际温度模型。
本实施例的实际温度模型为：T计算＝C1*T初+ρ*N实际*w*△t/(m*c)，其中：
T计算设置为耦合器的实际温度；C1设置为温度调整参数；T初设置为耦合器的初始温度，与环境温度相关；ρ设置为性能调整参数；N实际设置为耦合器的实际扭矩；w设置为耦合器的输入端转速；△t设置为结合时间；m设置为耦合器的离合器盘质量；c设置为耦合器的离合器热容系数。C1和ρ为待计算系数，C1为温度调整参数，与耦合器的散热能力有关，ρ为性能调整参数，与耦合器离合器的材料、数量和尺寸有关，在同一个耦合器中，m和c均为常数。因此，在采集两组以上的T初、T计算、N实际、w和△t，即可将C1和ρ计算得到，从而得到耦合器的实际温度模型。
S105：拆卸温度传感器4。
在计算得到耦合器的实际温度模型后，即可将温度传感器4从耦合器的后盖38拆下，从而脱离温度传感器4而直接使用实际温度模型来计算耦合器的实际温度，结构简单。
S200：将耦合器的实际扭矩、结合时间和输入端转速代入实际温度模型中以得到实际温度。
在得到耦合器的实际温度模型后，控制器将N实际(耦合器的实际扭矩)、w(耦合器的输入端转速)和△t(结合时间)实时代入所计算得到的实际温度模型中，从而得到耦合器的实际温度。
S301：判断实际温度是否小于预设温度。
预设温度为预设的耦合器最大极限温度，当耦合器在高于预设温度的工况下运行时，将会发生烧蚀，导致耦合器失效。
S302：若实际温度不小于预设温度时，发出警报，断开耦合器的通电。
当实际温度大于或者等于预设温度时，控制器控制发出警报，具体可以是亮起警报灯或者发出警报声，或者同时进行，本实施例在实际温度大于或者等于预设温度时，控制器控制警报灯亮起，以提醒驾驶员手动停止耦合器的工作。同时，控制器控制断开对耦合器线圈31的通电，从而停止耦合器的工作，防止耦合器在高温下烧蚀。
S303：若实际温度小于预设温度时，耦合器在安全温度下正常工作。
本实施例还提供了一种耦合器，设置于横置四驱，使用上述的耦合器的防烧蚀方法，通过计算出的实际温度模型来实时计算耦合器的实际温度，在实际温度不小于预设温度时，断开耦合器的通电，从而防止耦合器温度过高而发生烧蚀，无需使用现有技术中的温度传感器4，结构简单。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种耦合器的防烧蚀方法，其特征在于，包括：
计算所述耦合器的实际温度模型；
根据所述实际温度模型实时计算所述耦合器的实际温度；
判断实际温度是否小于预设温度，若否，则断开所述耦合器的通电；若是，则所述耦合器正常工作。
2.根据权利要求1所述的耦合器的防烧蚀方法，其特征在于，计算所述耦合器的所述实际温度模型，包括：
使用温度传感器采集所述耦合器的多组样本温度；
根据多组样本温度下的所述耦合器的实际扭矩、结合时间和输入端转速计算理论温度模型。
3.根据权利要求2所述的耦合器的防烧蚀方法，其特征在于，在根据多组样本温度下的所述耦合器的实际扭矩、结合时间和输入端转速计算所述理论温度模型之后，包括：
根据环境温度计算所述耦合器的初始温度；
将所述耦合器的初始温度加入所述理论温度模型以得到所述实际温度模型。
4.根据权利要求3所述的耦合器的防烧蚀方法，其特征在于，所述实际温度模型设置为：T计算＝C1*T初+ρ*N实际*w*△t/(m*c)，其中：
T计算设置为耦合器的实际温度；
C1设置为温度调整参数；
T初设置为耦合器的初始温度，与环境温度相关；
ρ设置为性能调整参数；
N实际设置为耦合器的实际扭矩；
w设置为耦合器的输入端转速；
△t设置为结合时间；
M设置为耦合器的离合器盘质量；
C设置为耦合器的离合器热容系数。
5.根据权利要求3所述的耦合器的防烧蚀方法，其特征在于，在将所述耦合器的初始温度加入所述理论温度模型以得到所述实际温度模型之后，包括：
拆卸所述温度传感器。
6.根据权利要求2所述的耦合器的防烧蚀方法，其特征在于，使用温度传感器采集多组所述耦合器的样本温度，包括：
使用至少两个不同位置的温度传感器测试所述耦合器的温度，并取至少两个所述温度传感器所测温度中的最高温度为样本温度。
7.根据权利要求2所述的耦合器的防烧蚀方法，其特征在于，根据所述实际温度模型实时计算所述耦合器的实际温度，包括：
将所述耦合器的实际扭矩、结合时间和输入端转速代入所述实际温度模型中以得到实际温度。
8.根据权利要求1所述的耦合器的防烧蚀方法，其特征在于，在实际温度不小于预设温度之后，包括：
发出警报。
9.根据权利要求8所述的耦合器的防烧蚀方法，其特征在于，发出警报，包括：
警报灯亮起；
和/或，警报声响起。
10.一种耦合器，设置于横置四驱，其特征在于，使用权利要求1-9任一项所述的耦合器的防烧蚀方法。
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