CN115056756A - 一种缓速器功率限制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于液力缓速器技术领域，公开了一种缓速器功率限制方法，包括：步骤一、对整车散热系统中发动机的冷却液出口处的温度Twe和缓速器的冷却液出口处的温度Tw进行检测；步骤二、根据Twe和Tw计算缓速器的散热功率Pr；步骤三、计算整车散热功率Pv；步骤四、比较Pr和Pv，取Pr和Pv中的较小值设定为缓速器功率的限值。本发明中，通过计算设定缓速器功率的限值，在车辆运行时，以此限值为极值，控制缓速器安全工作，从而能够在满足缓速器制动性能的基础上，避免缓速器油温和冷却液水温超温，降低整车散热系统中水泵的负载功率，减少发动机功率损失，提高发动机的经济性。

Description

一种缓速器功率限制方法

技术领域

本发明涉及液力缓速器技术领域，尤其涉及一种缓速器功率限制方法。

背景技术

液力缓速器目前在汽车行业内应用十分广泛，其具有制动力矩大和制动冲击小的优点，并且制动热能可实时跟随车辆冷却系统散去，解决的刹车片因长下坡或频繁下坡制动时过热丧失制动能力的问题。

现有技术中，缓速器热交换器串联在整车的冷却系统中，缓速器的热管理已经成为车辆热管理的一个重要部分，在车辆应用缓速器制动时，缓速器将制动能量的绝大部分转化为热量，通过整车散热系统散去，在缓速器工作过程中，时常出现缓速器油温和冷却液温度超温的情况，此时如果不限制缓速器的制动功率，温度继续上升，不仅会影响缓速器的制动效能，还影响油液的品质，同时冷却液的超温，接近冷却液的沸点时，冷却液中会产生蒸汽，造成散热管路压力增大，严重影响管路和其它附件的寿命，因而及时控制缓速器的制动功率，防止缓速器油温和冷却液水温超温，对于充分发挥缓速器性能和散热系统寿命至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缓速器功率限制方法，能够即时设定缓速器功率的限值，避免缓速器油温和冷却液水温超温。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种缓速器功率限制方法，包括：

步骤一、对整车散热系统中发动机的冷却液出口处的温度Twe和缓速器的冷却液出口处的温度Tw进行检测；

步骤二、根据Twe和Tw计算缓速器的散热功率Pr；

步骤三、计算整车散热功率Pv；

步骤四、比较Pr和Pv，取Pr和Pv中的较小值设定为缓速器功率的限值。

作为优选，在步骤一中，每隔设置时间t采集一次Twe和Tw，第n次采集的为当下数值，Twe(n)和Tw(n)为当下采集的Twe和Tw的数值，Twe(n-1)和Tw(n-1)为当下之前一次采集的Twe和Tw的数值。

作为优选，在步骤二中，根据Twe(n)、Tw(n)、Twe(n-1)和Tw(n-1)计算缓速器的散热功率Pr。

作为优选，在步骤二中，当Tw＜Twl时，Pr＝sjc{[Tw(n-1)+Tw(n)]-[Twe(n-1)+Twe(n)]}/120000；

其中，间隔采集时间t的单位为ms，Twl为整车散热系统中冷却液超温温度限值，s为整车散热系统中水泵的流量，单位为L/min，j为整车散热系统中冷却液的密度，单位为kg/L，c为整车散热系统中冷却液的比热容，单位为J/(kg℃)。

作为优选，在步骤二中，当Tw≥Twl时，Pr＝sjc{2Twl-[Twe(n-1)+Twe(n)]}/120000。

作为优选，在步骤三中，整车散热功率Pv包括大气散热功率和风扇散热功率。

作为优选，通过整车传感器获取车速和环境风速的即时值，查询大气散热功率数值表得到即时的大气散热功率。

作为优选，大气散热功率数值表通过整车的风洞试验以及整车流程仿真得到。

作为优选，根据实时监测的整车散热系统中风扇的转速和水泵的排量，查询风扇散热功率数值表，得到即时的风扇散热功率。

作为优选，风扇散热功率数值表通过台架试验得到。

本发明的有益效果：

根据冷却液出口处的温度和缓速器的冷却液出口处的温度计算得到缓速器的散热功率，然后将缓速器的散热功率与整车散热功率进行比较，将二者中的较小值设定为缓速器功率的限值，在车辆运行时，以此限值为极值，控制缓速器安全工作，从而能够在满足缓速器制动性能的基础上，避免缓速器油温和冷却液水温超温，降低整车散热系统中水泵的负载功率，减少发动机功率损失，提高发动机的经济性。

附图说明

图1是本发明实施例所述的缓速器功率限制方法的流程图；

图2是本发明实施例所述的整车散热系统的结构示意图。

图中：

1、发动机；2、变速箱；3、缓速器；4、缓速器热交换器；5、节温器；6、散热器；7、水泵；8、风扇；

100、第一温度传感器；200、第二温度传感器；300、第三温度传感器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

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，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，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”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征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。

如图1所示，本发明提供了一种缓速器功率限制方法，包括如下步骤：

步骤一、对整车散热系统中发动机的冷却液出口处的温度Twe和缓速器的冷却液出口处的温度Tw进行检测。

步骤二、根据Twe和Tw计算缓速器的散热功率Pr。

步骤三、计算整车散热功率Pv。

步骤四、比较Pr和Pv，取Pr和Pv中的较小值设定为缓速器功率的限值。

本发明中，根据冷却液出口处的温度和缓速器的冷却液出口处的温度计算得到缓速器的散热功率，然后将缓速器的散热功率与整车散热功率进行比较，将二者中的较小值设定为缓速器功率的限值，在车辆运行时，以此限值为极值，控制缓速器安全工作，从而能够在满足缓速器制动性能的基础上，避免缓速器油温和冷却液水温超温，降低整车散热系统中水泵的负载功率，减少发动机功率损失，提高发动机的经济性。

下面结合图2，对缓速器功率限制方法的各步骤进行具体说明：

在由发动机1、变速箱2和缓速器3串接的动力系统上，整车散热系统由依次循环连通的发动机1、缓速器热交换器4、节温器5、散热器6和水泵7流路构成，流路中设置有冷却液，图2中箭头方向为冷却液流动方向，缓速器热交换器4设置于缓速器3上，散热器6外设置有风扇8，节温器5还通过旁支管路直接连通水泵7的进口侧，当冷却温度低于规定值时，节温器5关闭缓速器热交换器4与散热器6之间的通道，冷却液通过旁支管路经水泵7直接返回发动机1。

本实施例中，在发动机1的冷却液出口处设置第一温度传感器100，在缓速器3的冷却液出口处设置第二温度传感器200，在缓速器3上设置监测其内油温的第三温度传感器300。

本发明的缓速器功率限制方法包括：

步骤一、对整车散热系统中发动机1的冷却液出口处的温度Twe和缓速器3的冷却液出口处的温度Tw进行检测。

通过第一温度传感器100检测Twe，通过第二温度传感器200检测Tw。

在此步骤中，每隔设置时间t采集一次Twe和Tw，第n次采集的为当下数值，Twe(n)和Tw(n)为当下采集的Twe和Tw的数值，Twe(n-1)和Tw(n-1)为当下之前一次采集的Twe和Tw的数值。

步骤二、根据Twe和Tw计算缓速器3的散热功率Pr。

在此步骤中，根据Twe(n)、Tw(n)、Twe(n-1)和Tw(n-1)计算缓速器3的散热功率Pr。

在具体计算时，设定缓速器热交换器4的管路与缓速器3内的油液接触均匀，且缓速器热交换器4的管路内冷却液温度均匀上升；缓速器热交换器4的容积为x，单位为升；间隔采集时间t的单位为ms；整车散热系统中冷却液超温温度限值为Twl，单位为℃；Tw和Twe的单位均为℃；散热系统中水泵7的流量为s，单位为L/min；整车散热系统中冷却液的密度为j，单位为kg/L；整车散热系统中冷却液的比热容为c，单位为J/(kg℃)，此外，缓速器散热功率Pr，整车散热功率Pv，风扇散热功率Pf，风速散热功率Pw。

当Tw＜Twl时：

在本实施例中，设定t为1ms，则在间隔采集时间t内，缓速器热交换器4内冷却液的流量为s/60000。

在上一采集时刻，缓速器热交换器4出液端和进液端的温度分别为Tw(n-1)和Twe(n-1)，在当下时刻缓速器热交换器4出液端和进液端的温度分别为Tw(n)和Twe(n)，设定缓速器热交换器4出液端的温度均匀变化，则在设定的t区间内，缓速器热交换器4出液端的平均温度为[Tw(n-1)+Tw(n)]/2，设定缓速器热交换器4进液端的温度均匀变化，则在设定的t区间内，缓速器热交换器4进液端的平均温度为[Twe(n-1)+Twe(n)]/2，因而，在设定的t区间内，缓速器热交换器4出液端和进液端的温差为{[Tw(n-1)+Tw(n)]-[Twe(n-1)+Twe(n)]}/2。

则当下缓速器散热功率Pr为缓速器热交换器4内冷却液的流量、冷却液的密度j、冷却液的比热容c以及缓速器热交换器4出液端和进液端的温差的乘积。

即Pr＝sjc{[Tw(n-1)+Tw(n)]-[Twe(n-1)+Twe(n)]}/120000。

当Tw≥Twl时：

则在上一采集时刻，缓速器热交换器4出液端的温度Tw(n-1)为Twl，在当下时刻缓速器热交换器4出液端的温度Tw(n)也为Twl。

即Pr＝sjc{2Twl-[Twe(n-1)+Twe(n)]}/120000。

步骤三、计算整车散热功率Pv。

在此步骤中，整车散热功率Pv包括大气散热功率和风扇散热功率。

具体地，通过整车传感器获取车速和环境风速的即时值，查询大气散热功率数值表得到即时的大气散热功率。

更为具体地，大气散热功率数值表通过整车的风洞试验以及整车流程仿真得到。上述操作为本领域的常规设置，其具体操作方法在此不再赘述。

具体地，根据实时监测的整车散热系统中风扇8的转速和水泵7的排量，查询风扇散热功率数值表，得到即时的风扇散热功率。

更为具体地，风扇散热功率数值表通过台架试验得到。上述操作为本领域的常规设置，其具体操作方法在此不再赘述。

在本实施例中，整车散热功率Pv为上述即时的大气散热功率和即时的风扇散热功率的和。

步骤四、比较Pr和Pv，取Pr和Pv中的较小值设定为缓速器3功率的限值。

除上述设置外，本发明的缓速器功率限制方法中，缓速器散热功率Pr的计算，可以进一步考虑缓速器3内油温To与冷却液温度的温差对于散热功率的影响，油温To通过第三温度传感器300检测而得，整车散热功率Pv的计算，可以进一步考虑其它系统的散热功率的损失。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种缓速器功率限制方法，其特征在于，包括：

步骤一、对整车散热系统中发动机的冷却液出口处的温度Twe和缓速器的冷却液出口处的温度Tw进行检测；

步骤二、根据Twe和Tw计算缓速器的散热功率Pr；

步骤三、计算整车散热功率Pv；

步骤四、比较Pr和Pv，取Pr和Pv中的较小值设定为缓速器功率的限值。

2.根据权利要求1所述的缓速器功率限制方法，其特征在于，在步骤一中，每隔设置时间t采集一次Twe和Tw，第n次采集的为当下数值，Twe(n)和Tw(n)为当下采集的Twe和Tw的数值，Twe(n-1)和Tw(n-1)为当下之前一次采集的Twe和Tw的数值。

3.根据权利要求2所述的缓速器功率限制方法，其特征在于，在步骤二中，根据Twe(n)、Tw(n)、Twe(n-1)和Tw(n-1)计算缓速器的散热功率Pr。

4.根据权利要求3所述的缓速器功率限制方法，其特征在于，在步骤二中，当Tw＜Twl时，Pr＝sjc{[Tw(n-1)+Tw(n)]-[Twe(n-1)+Twe(n)]}/120000；

其中，间隔采集时间t的单位为ms，Twl为整车散热系统中冷却液超温温度限值，s为整车散热系统中水泵的流量，单位为L/min，j为整车散热系统中冷却液的密度，单位为kg/L，c为整车散热系统中冷却液的比热容，单位为J/(kg℃)。

5.根据权利要求4所述的缓速器功率限制方法，其特征在于，在步骤二中，当Tw≥Twl时，Pr＝sjc{2Twl-[Twe(n-1)+Twe(n)]}/120000。

6.根据权利要求1-5任一所述的缓速器功率限制方法，其特征在于，在步骤三中，整车散热功率Pv包括大气散热功率和风扇散热功率。

7.根据权利要求6所述的缓速器功率限制方法，其特征在于，通过整车传感器获取车速和环境风速的即时值，查询大气散热功率数值表得到即时的大气散热功率。

8.根据权利要求7所述的缓速器功率限制方法，其特征在于，大气散热功率数值表通过整车的风洞试验以及整车流程仿真得到。

9.根据权利要求6所述的缓速器功率限制方法，其特征在于，根据实时监测的整车散热系统中风扇的转速和水泵的排量，查询风扇散热功率数值表，得到即时的风扇散热功率。

10.根据权利要求9所述的缓速器功率限制方法，其特征在于，风扇散热功率数值表通过台架试验得到。

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