CN211262698U - 一种湿式离合器温度模型检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种湿式离合器温度模型检测装置，属于汽车制造技术领域。所述湿式离合器温度模型检测装置包括：离合器耦合电机总成，包括电机和湿式离合器，湿式离合器的输出轴与电机的转子连接；测功机，输出端与湿式离合器的输入轴传动连接；冷却装置，内设有冷却液，冷却液被配置为冷却湿式离合器的摩擦片；第一温度测量装置，被配置为测量冷却液冷却摩擦片后的温度。本实用新型利用测功机模拟发动机，利用离合器耦合电机总成中的电机模拟负载，可对各工况下的湿式离合器温度模型的参数进行验证，节约台架成本，提高测试效率，保证整车使用过程中离合器温度计算的准确性，提高整车安全性。

Description

一种湿式离合器温度模型检测装置

技术领域

本实用新型涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种湿式离合器温度模型检测装置。

背景技术

混合动力化及电动化是实现节能减排的主要手段，单电机P2(position 2)构型是混合动力构型的主流形式，混合动力模块(离合器耦合式电机)是该构型的关键总成，湿式离合器又是离合器耦合电机的核心总成。

湿式离合器失效形式主要表现为摩擦副磨损超过极限、摩擦表面烧蚀、摩擦片翘曲变形，这些现象最终导致湿式离合器不能有效地进行扭矩传递和控制。摩擦副磨损是滑摩的必然结果，摩擦副在载荷作用下滑摩，并产生热量，对摩擦材料的物理-力学性能及化学性能产生影响。滑摩热量若不能及时耗散，会造成摩擦副表面局部高温，超过一定温度后，磨损率会随着摩擦表面平均温度的升高呈指数规律增长，同时摩擦系数将出现热衰退，摩擦副传递的摩擦力矩失去稳定性。当摩擦副表面温度超过临界温度后，摩擦片将会因烧蚀碳化，表层变得酥松，出现裂纹、胶合等现象而永久失效。温升取决于离合器的热容量和热量耗散能力。湿式离合器采用强制冷却系统，冷却散热效果好，特别是在频繁接合与滑摩工况中。

湿式离合器强制制冷系统的流量控制是基于离合器温度模型计算得到的。一般湿式离合器温度模型由供应商给出，标定系数单一，不能覆盖整车使用的所有工况，其准确性有待验证。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种湿式离合器温度模型检测装置，验证湿式离合器温度模型在各工况下的准确性，为后续整车使用提供依据。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种湿式离合器温度模型检测装置，包括：

离合器耦合电机总成，包括电机和湿式离合器，所述湿式离合器的输出轴与所述电机的转子连接；

测功机，输出端与所述湿式离合器的输入轴传动连接；

冷却装置，内设有冷却液，所述冷却液被配置为冷却所述湿式离合器的摩擦片；

第一温度测量装置，被配置为测量所述冷却液冷却所述摩擦片后的温度。

进一步地，所述湿式离合器内设有密封罩盖，所述密封罩盖被配置为密封冷却所述摩擦片的冷却液。

进一步地，还包括节流阀，被配置为控制流入所述湿式离合器内的冷却液的流量。

进一步地，所述冷却装置上设有温度调节装置，所述温度调节装置被配置为调节所述冷却液的温度。

进一步地，还包括第二温度测量装置，被配置为测量所述冷却装置中的冷却液的温度。

进一步地，所述第一温度测量装置和/或所述第二温度测量装置为热电偶。

进一步地，还包括测功机控制器，被配置为控制所述测功机的输出转速。

进一步地，还包括电机控制器，被配置为控制所述电机的输出转速。

进一步地，还包括湿式离合器控制器，被配置为控制所述湿式离合器的结合油压。

进一步地，所述湿式离合器为常开离合器。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的湿式离合器温度模型检测装置中，利用测功机模拟发动机，利用离合器耦合电机总成中的电机模拟负载，可对各工况下的湿式离合器温度模型的参数进行验证，节约台架成本，提高测试效率，保证整车使用过程中离合器温度计算的准确性，提高整车安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的湿式离合器温度模型检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的离合器耦合电机总成的局部结构示意图。

附图标记：

1-湿式离合器；11-密封罩盖；2-电机；3-测功机；4-节流阀；5-第一温度测量装置；6-测功机控制器；7-电机控制器；8-湿式离合器控制器；9-交互显示器。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、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实用新型实施例的技术方案作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅被配置为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

针对现有厂家提供的湿式离合器温度模型的标定系数单一，不能覆盖整车使用的所有工况，本实施例提供一种湿式离合器温度模型检测装置，能在台架级别验证湿式离合器温度模型在各工况下的准确性，为后续整车使用提供依据。

湿式离合器温度模型为：

P_heating＝|N_e-N_cl|×T_cl

P_cooling＝(T_cl-T_oil)×Q_cl

其中，P_heating为热功率，P_cooling为冷功率，N_e为发动机转速，N_cl为电机转速，τ_cl为湿式离合器传递扭矩，T_cl为摩擦片表面温度，T_oil为油温，Q_cl为冷却液流量，F_heating为摩擦片表面热系数，F_cooling为摩擦片表面冷系数。

由发动机和电机的转速差，再乘以湿式离合器的传递扭矩，得到热功率。上一时刻计算的摩擦片表面温度与当前时刻的油温做差，再乘以冷却液流量，得到冷功率。热功率除以摩擦片表面热系数，冷功率除以摩擦片表面冷系数，两者做差后积分，得到当前时刻的摩擦片表面温度。

如图1所示，基于上述湿式离合器温度模型，本实施例的湿式离合器温度模型检测装置包括离合器耦合电机总成、测功机3和冷却装置(图中未示出)。

如图2所示，离合器耦合电机总成包括壳体、电机2和湿式离合器1。电机2连接在壳体内部，湿式离合器1耦合连接在电机2内部。电机2包括定子、转子和支架盘。湿式离合器1包括输入轴和输出轴。湿式离合器1的输入轴穿出壳体并传动连接测功机3的输出端，且输入轴的两端分别通过轴承固定连接电机2壳体。测功机3用于模拟车辆的发动机。湿式离合器1的输出轴通过支架盘连接电机2的转子。需要说明的是，湿式离合器1的输出轴还穿出壳体用于连接车辆变速器(图中未示出)。

湿式离合器1优选为常开离合器。测功机3起动时，带动输入轴转动，湿式离合器1处于接合状态，输出轴根据输入轴和电机2转子输入的转动扭矩带动车辆变速器转动；测功机3停机时，湿式离合器1处于分离状态，输出轴根据电机2转子输入的转动扭矩带动变速器转动；实现不同的动力传递路径。

冷却装置内设有冷却液，用于对湿式离合器1的摩擦片进行冷却。湿式离合器1内设有密封罩盖11。从冷却装置的出口流出的冷却液，流入湿式离合器1中，密封罩盖11对冷却液密封。在冷却装置和湿式离合器1之间的油路上设有节流阀4，用于调节流入密封罩盖11内的冷却液的流量。

冷却装置上设有温度调节装置，用于调节冷却液的温度。可选地，温度调节装置包括加热装置和冷却装置，分别对冷却液加热或冷却，此为现有技术，在此不再赘述。

冷却装置内设有第二温度测量装置，用于测量冷却装置中的冷却液的温度，以实时控制温度调节装置进行温度调节。密封罩盖11上靠近摩擦片的位置设有第一温度测量装置5，用于测量冷却液冷却摩擦片后的温度，以此表征摩擦片的温度。优选地，第一温度测量装置5和/或第二温度测量装置为热电偶，测量方便，测量精度高。

可选地，该湿式离合器温度模型检测装置还包括测功机控制器6、电机控制器7和湿式离合器控制器8。其中，测功机控制器6用于控制测功机3的输出转速和扭矩，电机控制器7用于控制电机2的输出转速和扭矩，分别控制测功机3和电机2定转速转动，可实现不同的转速差。湿式离合器控制器8用于控制湿式离合器1的结合油压，使湿式离合器1定速差滑摩，进而控制湿式离合器1的传递扭矩。该湿式离合器温度模型检测装置还包括交互显示器9，通过操作交互显示器9显示页面，可分别向测功机控制器6、电机控制器7和湿式离合器控制器8发送控制信号。

本实施例提供的湿式离合器温度模型检测装置的检测方法为：

测功机控制器6调节测功机3的转速，电机控制器7调节电机2的转速，进而调节测功机3和电机2的转速差为(ΔS₁、ΔS₂、ΔS₃、ΔS₄、ΔS₅、…)rpm，即模拟不同的发动机转速N_e和电机2转速N_cl之差；

温度调节装置调节冷却液的温度为(T1、T2、T3、…)℃，即模拟不同的油温T_oil；

节流阀4调节冷却液的流量为(Q1、Q2、Q3、Q4、…)L/min，即模拟不同的冷却液流量Q_cl；

湿式离合器控制器8控制湿式离合器1的结合油压，进而控制湿式离合器1的传递扭矩为(F1、F2、F3、F4、F5、…)Nm，即模拟不同的湿式离合器1的传递扭矩τ_cl；

通过不同的转速差、冷却液温度、冷却液流量和湿式离合器1传递扭矩的组合，来模拟不同工况，将各变量代入上述湿式离合器温度模型计算得到湿式离合器1的摩擦片表面理论温度T_cl，同时第一温度测量装置5实时测量冷却液冷却摩擦片后的温度，以此表征湿式离合器1的摩擦片表面测量温度T。需要说明的是，摩擦片表面测量温度T与摩擦片表面实际温度，存在一定误差。

将摩擦片表面理论温度T_cl与摩擦片表面测量温度T的差值定义为ΔT。若ΔT<ΔT_difmax时，认为厂家给定的对应工况下的湿式离合器温度模型的标定系数合理，记录此温度模型。若ΔT≥ΔT_difmax时，认为厂家给定的对应工况下的湿式离合器温度模型的标定系数不准确，需修改摩擦片表面热系数和摩擦片表面冷系数。优选地，ΔT_difmax的取值为15-30℃。

另外，若摩擦片表面测量温度T大于极限温度T_max，则湿式离合器1的摩擦片有烧蚀风险，暂停测试，并将此工况定义为极限工况。

本实施例提供的湿式离合器温度模型检测装置，利用离合器耦合电机总成中的电机2模拟负载，进行湿式离合器温度模型检测及验证，节约了台架成本，提高了测试效率，对各工况下的湿式离合器温度模型的关键参数进行验证和标定，保证了整车使用过程中离合器温度计算的准确性，提高整车安全性。另外，该湿式离合器温度模型检测装置还能获得湿式离合器1的极限工况，可依此制定相关的湿式离合器1控制策略，进一步提高整车安全性。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型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实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种湿式离合器温度模型检测装置，其特征在于，包括：

离合器耦合电机总成，包括电机(2)和湿式离合器(1)，所述湿式离合器(1)的输出轴与所述电机(2)的转子连接；

测功机(3)，输出端与所述湿式离合器(1)的输入轴传动连接；

冷却装置，内设有冷却液，所述冷却液被配置为冷却所述湿式离合器(1)的摩擦片；

第一温度测量装置(5)，被配置为测量所述冷却液冷却所述摩擦片后的温度。

2.根据权利要求1所述的湿式离合器温度模型检测装置，其特征在于，所述湿式离合器(1)内设有密封罩盖(11)，所述密封罩盖(11)被配置为密封冷却所述摩擦片的冷却液。

3.根据权利要求2所述的湿式离合器温度模型检测装置，其特征在于，还包括节流阀(4)，被配置为控制流入所述湿式离合器(1)内的冷却液的流量。

4.根据权利要求1所述的湿式离合器温度模型检测装置，其特征在于，所述冷却装置上设有温度调节装置，所述温度调节装置被配置为调节所述冷却液的温度。

5.根据权利要求4所述的湿式离合器温度模型检测装置，其特征在于，还包括第二温度测量装置，被配置为测量所述冷却装置中的冷却液的温度。

6.根据权利要求5所述的湿式离合器温度模型检测装置，其特征在于，所述第一温度测量装置(5)和/或所述第二温度测量装置为热电偶。

7.根据权利要求1所述的湿式离合器温度模型检测装置，其特征在于，还包括测功机控制器(6)，被配置为控制所述测功机(3)的输出转速。

8.根据权利要求1所述的湿式离合器温度模型检测装置，其特征在于，还包括电机控制器(7)，被配置为控制所述电机(2)的输出转速。

9.根据权利要求1所述的湿式离合器温度模型检测装置，其特征在于，还包括湿式离合器控制器(8)，被配置为控制所述湿式离合器(1)的结合油压。

10.根据权利要求1-9任一项所述的湿式离合器温度模型检测装置，其特征在于，所述湿式离合器(1)为常开离合器。

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