CN115451122A - 一种amt离合器高温预警保护装置、保护方法及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种AMT离合器高温预警保护装置、保护方法及汽车，通过设置若干个温度测量模块能够实时掌握离合器压盘各处的温度。通过温度测量模块将离合器压盘上的温度信息传输至接收器，接收器将温度信息传至变速箱控制单元实现对温度信息的处理。将处理结果与过热阈值进行比较，当处理结果大于等于过热阈值则将温度处理结果传输至仪表，驾驶员能快速得到准确的离合器温度信息；通过变速箱控制单元控制离合器起步接合速度的提高，能够及时保护离合器不被过度磨损；通过变速箱控制单元控制预警单元报警能够及时提醒驾驶员离合器过热，避免了离合器失效。当处理结果小于过热阈值，则变速箱控制单元控制离合器的起步接合速度保持不变。

Description

一种AMT离合器高温预警保护装置、保护方法及汽车

技术领域

本发明属于温度测量技术领域，涉及一种AMT离合器高温预警保护装置、保护方法及汽车。

背景技术

匹配AMT的车辆大多装配干式离合器用于动力传递的结合和中断，车辆在起步过程中，因为整车整备质量大，外界阻力大(尤其是坡道起步)，因此多次起步必然会造成离合器过热的情况，而离合器温度升高会影响离合器传扭特性，从而影响车辆的起步性能，另外，车辆起步次数的增多会增加离合器的磨损，从而降低离合器的使用寿命。

针对离合器起步过热问题，当前AMT变速器厂家方案多为车辆仪表报出离合器过热相关故障，此方案可提醒驾驶员车辆处于故障模式，但是驾驶员如果对故障提醒不关注，由于离合器高温状态下的传扭特性与常温不符，那么必然导致车辆起步的成功率、车辆驾驶的平顺性以及乘坐舒适性的严重恶化。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中离合器过热后不能及时保护离合器不被过度磨损，且不能及时提醒驾驶员的问题，提供一种AMT离合器高温预警保护装置、保护方法及汽车。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提出的一种AMT离合器高温预警保护装置，包括接收器、变速箱控制单元和若干个温度测量模块；若干个所述温度测量模块均安装在离合器压盘上；所述温度测量模块的输出端口与所述接收器的输入端口相连，所述接收器的输出端口与所述变速箱控制单元相连，所述变速箱控制单元的第一输出端口连接有用于显示温度信息的仪表，所述变速箱控制单元的第二输出端口连接有用于保护离合器的预警单元。

优选地，若干个温度测量模块均等间距安装在离合器压盘上。

优选地，所述温度测量模块有三个。

优选地所述温度测量模块为温度传感器。

优选地，所述接收器与所述变速箱控制单元通过CAN总线相连。

优选地，所述变速箱控制单元与所述仪表通过CAN总线相连。

本发明提出的一种AMT离合器高温预警保护装置的保护方法，包括如下步骤：

温度测量模块采集离合器压盘上的若干个温度值，将若干个温度值传输至接收器后再发送至变速箱控制单元；

变速箱控制单元接收若干个温度值，根据若干个温度值获取温度比较值，若温度比较值大于等于过热阈值，则变速箱控制单元将温度比较值信息传输至仪表，并控制预警单元报警，控制离合器起步接合速度的提高；若温度比较值小于过热阈值，则变速箱控制单元控制离合器起步接合速度保持不变。

优选地，对若干个温度值取平均值，获取温度比较值。

优选地，所述过热阈值大于等于180℃。

一种汽车，采用AMT离合器高温预警保护装置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提出的一种AMT离合器高温预警保护装置，通过设置若干个温度测量模块能够实时掌握离合器压盘各处的温度。通过温度测量模块将离合器压盘上的温度信息传输至接收器，接收器将温度信息传至变速箱控制单元实现对温度信息的处理。将处理结果与过热阈值进行比较，当处理结果大于等于过热阈值则将温度处理结果传输至仪表，驾驶员能快速得到准确的离合器温度信息；通过变速箱控制单元控制离合器起步接合速度的提高，能够及时保护离合器不被过度磨损；通过变速箱控制单元控制预警单元报警能够及时提醒驾驶员离合器过热，避免了离合器失效。当处理结果小于过热阈值，则变速箱控制单元控制离合器的起步接合速度保持不变。因此，本发明提出的保护装置能够解决现有技术中离合器过热后不能及时保护离合器不被过度磨损，且不能及时提醒驾驶员的问题。

进一步地，将若干个温度测量模块等间距的安装在离合器压盘上，能够提高测量精度。

进一步地，将温度测量模块设置为三个，目的是为了掌握离合器压盘关键位置的温度信息。

进一步地，接收器与变速箱控制单元通过CAN总线相连，变速箱控制单元与仪表通过CAN总线相连，能够实现信息的实时同步，而且大大简化了线路的布局，给维修带来了便利性。

本发明提出的一种AMT离合器高温预警保护装置的保护方法，通过变速箱控制单元对温度值进行处理得到温度比较值，将温度比较值与过热阈值进行比较，当温度比较值大于等于过热阈值则将温度比较值传输至仪表，变速箱控制单元控制离合器起步接合速度的提高，控制预警单元报警；当温度比较值小于过热阈值，变速箱控制单元控制离合器的起步接合速度保持不变。该保护方法操作简单，便于实现对离合器的保护，且能及时提醒驾驶员离合器过热。

进一步地，离合器的体表温度小于180℃时不会出现离合器过热问题，离合器的体表温度大于180℃时可能会损离合器，因此将过热阈值设置在大于等于180℃的温度范围。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明AMT离合器高温预警保护装置的整体结构图。

图2为本发明离合器压盘上120°均布三个温度传感器的实物图。

图3为本发明AMT离合器高温预警保护装置的保护方法流程图。

图4本发明离合器过热起步时，软件调整前的控制效果。

图5本发明离合器过热起步时，软件调整后的控制效果。

其中：1-接收器，2-变速箱控制单元，3-温度测量模块，4-仪表，5-预警单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

本发明提出了一种AMT离合器高温预警保护装置，能够防止离合器过度磨损并维持车辆的起步性能，如图1所示，包括接收器1、变速箱控制单元2、仪表4、预警单元5和若干个温度测量模块3；若干个温度测量模块3均安装在离合器压盘上，能够实时掌握离合器压盘各处的温度；温度测量模块3的输出端口与接收器1的输入端口相连，接收器1的输出端口与变速箱控制单元2相连，仪表4与变速箱控制单元2的第一输出端口相连。接收器1将温度信息传至变速箱控制单元2实现对温度信息的处理，将处理结果与过热阈值进行比较：当处理结果大于等于过热阈值则将温度处理结果传输至仪表4，驾驶员能快速得到准确的离合器温度信息；通过变速箱控制单元2控制离合器起步接合速度的提高，能够及时保护离合器不被过度磨损；预警单元5与变速箱控制单元2的第二输出端口相连，通过变速箱控制单元2控制预警单元5报警能够及时提醒驾驶员离合器过热，避免了离合器失效。当处理结果小于过热阈值，则变速箱控制单元2控制离合器的起步接合速度保持不变。

若干个温度测量模块3均等间距安装在离合器压盘上，能够提高测量精度；接收器与变速箱控制单元通过CAN总线相连，变速箱控制单元与仪表通过CAN总线相连，能够实现信息的实时同步，而且大大简化了线路的布局，给维修带来了便利性。其中，温度测量模块3为温度传感器。

将温度测量模块3设置为三个，如图2所示，(在离合器压盘上120°均布三个温度测量模块3)，目的是为了掌握离合器压盘关键位置的温度信息。温度测量模块3测量值按照自定义报文格式进行填充并通过CAN网络发出。变速箱控制单元2接收到离合器温度后，如检测到离合器温度过高，则对离合器做出相应的控制，减少离合器滑摩时间，从而降低滑摩功，最终减少离合器的过度磨损；另外，通过对离合器结合量的控制可将起步性能和起步成功率维持在一定水平。

本发明提出的一种AMT离合器高温预警保护装置的保护方法，如图3所示，包括如下步骤：

温度测量模块3采集离合器压盘上的若干个温度值，将若干个温度值传输至接收器1后再发送至变速箱控制单元2；

变速箱控制单元2接收若干个温度值，根据若干个温度值获取温度比较值，若温度比较值大于等于过热阈值，则变速箱控制单元2将温度比较值信息传输至仪表4，并控制预警单元5报警，控制离合器起步接合速度的提高；若温度比较值小于过热阈值，则变速箱控制单元2控制离合器起步接合速度保持不变。

其中，对若干个温度值取平均值，获取温度比较值。过热阈值大于等于180℃，因为离合器的体表温度小于180℃时不会出现离合器过热问题，离合器的体表温度大于等于180℃时可能会损离合器。

本发明提出的一种AMT离合器高温预警保护装置，温度测量模块3安装于离合器压盘上，实时将离合器不同位置处的温度发送给接收器1，接收器1将信号处理后按照CAN协议将离合器温度信号发送到CAN总线上，再传输至变速箱控制单元2中，变速箱控制单元2接收CAN总线上的温度信号后，对温度信号取平均得到温度比较值，若温度比较值超过过热阈值(180℃，设定的离合器过热阈值，试验测试出来，此离合器温度对离合器有损害)，就会判定离合器处于过热状态，通过CAN总线周期发送DM1报文，由整车处理后在仪表4显示“离合器过载”故障(当CAN总线上的温度信号低于180℃时，故障消失)，仪表4出现的故障警报驾驶员能直观感受到，提醒驾驶员当前车辆出现故障；车辆提示故障后，若驾驶员再次起步，会发现起步挡位被限制为1挡且驾驶员手动干预升挡无效，将挡位限制在1挡的目的在于保障车辆具有更多的后备功率来克服路面阻力从而增加车辆起步的成功率，另外当车辆的挡位限定在1挡时，低车速下的离合器主、从动盘滑差相对较小，摩擦片滑磨产生的热量相应减少。

除上述两种离合器过热保护机制外，本发明还能够根据离合器负载、路面坡度以及道路曲率等参数查表得出权重值，系统识别到车辆处于起步工况后，通过查表得出该起步工况对应的权重值(大于1)，然后将权重乘以系统设定的离合器结合速率，加快离合器结合速度，减少离合器发热量。

车辆起步过程中离合器通过滑动摩擦力做功，此阶段的滑摩功通常作为衡量离合器使用寿命的重要指标，忽略阻力因素时的滑摩功可近似看作是关于发动机转速的二次函数，为进一步减少过热离合器的滑摩功，通过降低发动机起步目标转速(最低降到怠速)，从而将离合器主、从动盘之间的滑摩功降至最低，间接减少离合器滑磨产生的热量，直到起步完成。

为了保证车辆起步的平顺性，变速箱控制单元2检测到离合器过热后，根据离合器传扭特性曲线的变化，按照冲击度最优原则(冲击度可看作是关于离合器位移变化率的一次函数)，系统查表得到起步过程每一时刻的最优离合器结合量。如图4和图5所示，变速箱控制单元2检测到离合器过热后，通过调节离合器结合深度，使发动机扭矩跟随、转速跟随以及变速器一轴转速平顺性有了较大提升。对于离合器平均温度不超过过热阈值的情况，离合器则以正常速率进行接合，且发动机目标转速为正常设定值，系统不再将挡位、离合器结合速度等进行限制。

本发明提出的一种AMT离合器高温预警保护装置及保护方法，相对于现有技术，具有如下优点：1)、获得精确的离合器温度：现有软件获得的离合器温度多采用能量守恒定律进行计算，但是对于离合器摩擦功、传动系动能、搅油损失、机械损失等的计算往往很难做到精确，严重时会与离合器实际温度有较大差别。2)、离合器过热时的保护措施：车辆在起步或换挡过程中，离合器从结合到分离再到结合，其中离合器的滑磨过程就是从离合器摩擦片开始传递动力到离合器摩擦片完全抱死这一阶段。离合器只有在传递转矩并且离合器摩擦片有滑差时，离合器摩擦片才会消耗功率并发热。而离合器摩擦片的温升就是消耗的功率对时间的积分，显然在相同的传递转矩和滑差下，这个过程越长，消耗的能量也越多，摩擦片磨损越多，发热也越严重。所以从减少磨损、延缓温升的角度讲，在相同的传递转矩下，滑摩时间越短、滑摩速差越小，对离合器性能稳定越有利。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种AMT离合器高温预警保护装置，其特征在于，包括接收器(1)、变速箱控制单元(2)和若干个温度测量模块(3)；若干个所述温度测量模块(3)均安装在离合器压盘上；所述温度测量模块(3)的输出端口与所述接收器(1)的输入端口相连，所述接收器(1)的输出端口与所述变速箱控制单元(2)相连，所述变速箱控制单元(2)的第一输出端口连接有用于显示温度信息的仪表(4)，所述变速箱控制单元(2)的第二输出端口连接有用于保护离合器的预警单元(5)。

2.根据权利要求1所述的AMT离合器高温预警保护装置，其特征在于，若干个温度测量模块(3)均等间距安装在离合器压盘上。

3.根据权利要求2所述的AMT离合器高温预警保护装置，其特征在于，所述温度测量模块(3)有三个。

4.根据权利要求2所述的AMT离合器高温预警保护装置，其特征在于，所述温度测量模块(3)为温度传感器。

5.根据权利要求1所述的AMT离合器高温预警保护装置，其特征在于，所述接收器(1)与所述变速箱控制单元(2)通过CAN总线相连。

6.根据权利要求1所述的AMT离合器高温预警保护装置，其特征在于，所述变速箱控制单元(2)与所述仪表(4)通过CAN总线相连。

7.采用权利要求1～6中任意一项所述的AMT离合器高温预警保护装置的保护方法，其特征在于，包括如下步骤：

温度测量模块(3)采集离合器压盘上的若干个温度值，将若干个温度值传输至接收器(1)后再发送至变速箱控制单元(2)；

变速箱控制单元(2)接收若干个温度值，根据若干个温度值获取温度比较值，若温度比较值大于等于过热阈值，则变速箱控制单元(2)将温度比较值信息传输至仪表(4)，并控制预警单元(5)报警，控制离合器起步接合速度的提高；若温度比较值小于过热阈值，则变速箱控制单元(2)控制离合器起步接合速度保持不变。

8.根据权利要求7所述的AMT离合器高温预警保护装置的保护方法，其特征在于，对若干个温度值取平均值，获取温度比较值。

9.根据权利要求7所述的AMT离合器高温预警保护装置的保护方法，其特征在于，所述过热阈值大于等于180℃。

10.一种汽车，其特征在于，采用权利要求1～6中任意一项所述的AMT离合器高温预警保护装置。

Images