一种硅油减振器寿命预测方法及车辆

文档序号:35066 发布日期:2021-09-24 浏览:31次 >En<

阅读说明:本技术 一种硅油减振器寿命预测方法及车辆 (Silicon oil damper service life prediction method and vehicle ) 是由 张�杰 荀亚敏 田新伟 徐止听 鞠明明 于 2021-07-28 设计创作,主要内容包括:本发明涉及车辆技术领域,具体公开了一种硅油减振器寿命预测方法及车辆,该硅油减振器寿命预测方法包括车辆行驶过程中,实时采集硅油减振器的实时温度、发动机的实时扭矩和发动机的实时转速;依据实时转速获取硅油减振器的实时扭振幅值;依据温度、扭矩和扭振幅值的对应关系,将实时扭振幅值转换为硅油减振器于设定温度、设定扭矩下的标准扭振幅值;依据行驶里程和扭振幅值的裂化量的对应关系,获取硅油减振器的第一剩余行驶里程。通过将硅油减振器的实时扭振幅值换算为设定温度和设定扭矩下的标准扭振幅值,并通过该标准扭振幅值对硅油减振器的剩余行驶里程进行评估,能够避免实时工况的不同对扭振幅值的影响,确保评估结果的准确性。(The invention relates to the technical field of vehicles, and particularly discloses a silicone oil damper service life prediction method and a vehicle, wherein the silicone oil damper service life prediction method comprises the steps of collecting the real-time temperature of a silicone oil damper, the real-time torque of an engine and the real-time rotating speed of the engine in real time in the running process of the vehicle; acquiring a real-time torsional amplitude value of the silicone oil damper according to the real-time rotating speed; converting the real-time torsional amplitude value into a standard torsional amplitude value of the silicone oil damper at a set temperature and a set torque according to the corresponding relation among the temperature, the torque and the torsional amplitude value; and acquiring the first remaining driving mileage of the silicone oil damper according to the corresponding relation between the driving mileage and the cracking amount of the torsional amplitude value. The real-time torsional amplitude value of the silicone oil damper is converted into the standard torsional amplitude value under the set temperature and the set torque, and the residual travel mileage of the silicone oil damper is evaluated through the standard torsional amplitude value, so that the influence of different real-time working conditions on the torsional amplitude value can be avoided, and the accuracy of an evaluation result is ensured.)

一种硅油减振器寿命预测方法及车辆

技术领域

本发明涉及车辆

技术领域

,尤其涉及一种硅油减振器寿命预测方法及车辆。

背景技术

硅油减振器为车辆的关键零部件,其安装在发动机的曲轴,对于保持车辆运行的安全和稳定至关重要。

现有技术中,要预测硅油减振器剩余寿命时,通常需要将硅油减振器安装于试验台,在加载一定次数使硅油减振器失效后,统计硅油减振器的最大加载次数。但是,硅油减振器安装在车辆上时,则无法有效评估硅油减振器的剩余使用寿命,并且由于硅油减振器在实际的使用过程中,其所处的工况是不断变化的,比如温度和系统共振等因素的变化都会影响硅油减振器的性能,进而导致硅油减振器剩余寿命的衰减程度出现变化,而试验台通常无法全面模拟车辆的各种使用工况,从而,这种预测方法并不准确。

发明内容

本发明的目的在于:提供一种硅油减振器寿命预测方法及车辆,以在车辆上即可评估硅油减振器的剩余行驶里程,并且评估结果准确。

一方面,本发明提供一种硅油减振器寿命预测方法,硅油减振器安装于车辆的发动机的曲轴,硅油减振器寿命预测方法包括:

车辆行驶过程中,实时采集硅油减振器的实时温度、发动机的实时扭矩和发动机的实时转速;

依据所述实时转速获取硅油减振器的实时扭振幅值;

依据温度、扭矩和扭振幅值的对应关系,将所述实时扭振幅值转换为所述硅油减振器于设定温度、设定扭矩下的标准扭振幅值;

依据行驶里程和扭振幅值的裂化量的对应关系,获取所述硅油减振器的第一剩余行驶里程,所述扭振幅值的裂化量为硅油减振器的寿命范围内的任一时刻的标准扭振幅值与硅油减振器首次使用时的标准扭振幅值的差值。

作为硅油减振器寿命预测方法的优选技术方案,硅油减振器寿命预测方法还包括:

获取硅油减振器的基础硅油粘度;

依据温度、频率和粘度之间的转换关系,将所述基础硅油粘度转换为所述硅油减振器于设定温度、设定频率下的标准硅油粘度;

依据行驶里程和硅油粘度的裂化率的对应关系,获取所述硅油减振器的第二剩余行驶里程,所述硅油粘度的裂化率为硅油减振器的寿命范围内的任一时刻的标准硅油粘度与硅油减振器首次使用时的标准硅油粘度的比值;

以所述第一剩余行驶里程和所述第二剩余行驶里程的最小值作为硅油减振器的剩余寿命。

作为硅油减振器寿命预测方法的优选技术方案,车辆行驶距离Sa的过程中,刚开始时对应的标准硅油粘度为第一标准硅油粘度η1,刚结束时对应的标准硅油粘度为第二标准硅油粘度η2

行驶里程和硅油粘度的裂化率的对应关系为:

Sη=(ηfailures1)/Vη_rate

Vη_rate=(ηs1s0)/Sa

或者,行驶里程和硅油粘度的裂化率的对应关系为:

其中,Sη均为硅油减振器的剩余行驶里程;ηfailure为硅油减振器失效时的硅油粘度裂化率;ηs1为车辆行驶距离Sa的过程中刚结束时的硅油粘度裂化率,ηS0为车辆行驶距离Sa的过程中刚开始时的硅油粘度裂化率,Vη_rate为车辆行驶距离Sa的过程中硅油减振器的硅油粘度裂化率的变化率;η0为硅油减振器首次使用时于设定温度、设定扭矩下的标准硅油粘度;ηn为预设的硅油减振器后失效时于设定温度、设定扭矩下的标准硅油粘度;为硅油减振器在寿命期间内的硅油粘度裂化率的平均变化率且为常数。

作为硅油减振器寿命预测方法的优选技术方案,硅油减振器包括外壳和设置于所述外壳内的惯性环,获取硅油减振器的基础硅油粘度的公式为:

其中,η为基础硅油粘度;ζ为阻尼比;CtC为临界阻尼系数;nc为硅油的流动指数;R1为惯性环的外径;R2为惯性环的内径;B为惯性环的厚度;δc为外壳与惯性环的间隙;Q为硅油的品质因数,且为常数。

作为硅油减振器寿命预测方法的优选技术方案,温度、频率和粘度之间的转换关系为:

η(tequil,ωq)=V(tequil-t,ωq)+η;

其中,tequil为设定温度,t为实时温度;ωq为设定频率,η(tequil,ωq)为硅油减振器于设定温度、设定频率下的标准硅油粘度;V(tequil-t,ωq)为硅油粘度关于实时温度和设定温度的差值的修正量。

作为硅油减振器寿命预测方法的优选技术方案,判断所述硅油减振器的剩余寿命的大小;

当所述硅油减振器的剩余寿命小于Z1时,限制车辆的扭矩位于设定扭矩范围内,限制车辆的速度位于设定速度范围内;

当所述硅油减振器的剩余寿命大于或等于Z1且小于Z2时,发出需要进行保养的提示;

当所述硅油减振器的剩余寿命大于或等于Z3时,发出硅油减振器正常的提示;

其中,Z1<Z2<Z3

作为硅油减振器寿命预测方法的优选技术方案,

车辆行驶距离Sb的过程中,刚开始时对应的标准扭振幅值为第一标准扭振幅值T1,刚结束时对应的标准扭振幅值为第二标准扭振幅值T2

行驶里程和扭振幅值的裂化量的对应关系为:

ST=(Tfailure-Ts1)/VT_rate

VT_rate=(Ts1-Ts0)/Sb

或者,行驶里程和扭振幅值的裂化量的对应关系为:

其中,Tfailure=Tn-T0,Ts1=T2-T0,Ts0=T1-T0;ST均为硅油减振器的剩余行驶里程;Tfailure为硅油减振器失效时的扭振幅值的裂化量;Ts1为车辆行驶距离Sb的过程中刚结束时的扭振幅值的裂化量,TS0为车辆行驶距离Sb的过程中刚开始时的扭振幅值的裂化量,VT_rate为车辆行驶距离Sb的过程中硅油减振器的扭振幅值的裂化量的变化率;T0为预设的硅油减振器首次使用时于设定温度、设定扭矩下的标准扭振幅值;Tn为预设的硅油减振器失效时于设定温度、设定扭矩下的标准扭振幅值;为硅油减振器的寿命内的扭振幅值的裂化量的平均变化率且为常数。

作为硅油减振器寿命预测方法的优选技术方案,曲轴设置有转速信号盘,转速传感器用于采集所述转速信号盘转过的角度,依据所述实时转速获取硅油减振器的实时扭振幅值的公式为:

其中,tn为时间;θ(tn)为扭转角位移;ωp为瞬时角速度;tc为信号盘转一圈的时间;N为转速信号盘的总齿数;n为tn时刻所经历过的转速信号盘的齿数;为平均扭转角位移,且为常数;k的取值为0.5的整数倍;θk为第k谐次的实时扭振幅值;δk为第k谐次的扭振初始相位,且为常数。

作为硅油减振器寿命预测方法的优选技术方案,温度、扭矩和扭振幅值的对应关系为:

T(tequil,loadfull)=U(tequil-t)+L(loadfull-load)+T(t,load);

其中,tequil为设定温度,loadfull为设定扭矩,t为实时温度,load为实时扭矩,T(tequil,loadfull)为硅油减振器于设定温度、设定扭矩下的标准扭振幅值;U(tequil-t)为扭振幅值关于实时温度和设定温度的差值的修正量,L(loadfull-load)为扭振幅值关于实时扭矩和设定扭矩的差值的修正量;T(t,load)=θk

作为硅油减振器寿命预测方法的优选技术方案,获取实时扭振幅值后,判断所述实时扭振幅值是否位于第一设定扭振幅值范围内,当所述实时扭振幅值位于或超出所述第一设定扭振幅值范围时,均执行将所述实时扭振幅值转换为所述硅油减振器于设定温度、设定扭矩下的标准扭振幅值,且当所述实时扭振幅值超出所述第一设定扭振幅值范围时,发出报警提示。

作为硅油减振器寿命预测方法的优选技术方案,获取标准扭振幅值后,判断所述标准扭振幅值是否位于设定标准扭振幅值范围内,若所述标准扭振幅值位于设定扭振幅值范围内,执行所述获取所述硅油减振器的第一剩余行驶里程。

作为硅油减振器寿命预测方法的优选技术方案,还包括位于车辆行驶过程中,实时采集硅油减振器的实时温度和发动机的实时扭矩之前的:

确认符合硅油减振器寿命的触发条件。

作为硅油减振器寿命预测方法的优选技术方案,确认符合硅油减振器寿命的触发条件包括:

获取上一次硅油减振器寿命预测结束后车辆的行驶里程;

判断并确认行驶里程位于设定里程范围内;

获取发动机的转速;

获取发动机的实时扭矩;

获取硅油减振器的温度;

判断并确认发动机的转速位于设定转速范围内、发动机的实时扭矩位于设定扭矩范围内、且硅油减振器的温度位于设定温度范围内,则确认符合硅油减振器寿命的触发条件。

本实施例还提供一种车辆,该车辆包括:

发动机;

整车控制器,能够采集所述发动机输出的实时扭矩;

硅油减振器,设置于所述发动机的曲轴;

温度传感器,用于采集所述硅油减振器的温度,

转速信号盘,设置于所述发动机的曲轴;

转速传感器,用于采集所述转速信号盘转过的角度;

控制器,与所述温度传感器连接以采集所述硅油减振器的实时温度;与所述转速传感器连接,以采集所述发动机的实时转速;用于和所述整车控制器交互以获取所述实时扭矩,所述控制器用于执行任一上述方案所述的硅油减振器寿命预测方法。

本发明的有益效果为:

本发明提供一种硅油减振器寿命预测方法,该硅油减振器寿命预测方法包括:车辆行驶过程中,实时采集硅油减振器的实时温度、发动机的实时扭矩和发动机的实时转速;依据实时转速获取硅油减振器的实时扭振幅值;依据温度、扭矩和扭振幅值的对应关系,将实时扭振幅值转换为硅油减振器于设定温度、设定扭矩下的标准扭振幅值;依据行驶里程和扭振幅值的裂化量的对应关系,获取硅油减振器的第一剩余行驶里程。通过将硅油减振器的实时扭振幅值换算为设定温度和设定扭矩下的标准扭振幅值,并通过该标准扭振幅值对硅油减振器的剩余行驶里程进行评估,能够避免实时工况的不同对扭振幅值的影响,确保评估结果的准确性。

本发明还提供一种车辆,该车辆包括发动机、整车控制器、硅油减振器、温度传感器、转速信号盘、转速传感器和控制器。其中,整车控制器可通过扭矩传感器等采集发动机输出的实时扭矩;控制器用于和整车控制器交互以获取该实时扭矩。硅油减振器设置于发动机的曲轴。温度传感器用于采集硅油减振器的温度并发送给控制器;转速信号盘设置于发动机的曲轴且能够随曲轴的转动而转动,转速传感器用于采集转速信号盘转过的角度并发送给控制器,控制器用于执行上述硅油减振器寿命预测方法。该车辆,在行车过程中即可对硅油减振器的剩余寿命进行评估,无需在试验台单独测试。

附图说明

图1为本发明实施例中车辆的结构示意图;

图2为本发明实施例中硅油减振器寿命预测方法的流程图一;

图3为本发明实施例中硅油减振器寿命预测方法的流程图二;

图4为本发明实施例中硅油减振器的结构示意图;

图5为本发明实施例中硅油粘度关于实时温度和设定温度的差值的修正量的关系图;

图6为本发明实施例中硅油减振器寿命预测方法的流程图三。

图中:

1、发动机;2、整车控制器;3、硅油减振器;31、外壳;32、惯性环;4、温度传感器;5、转速信号盘;6、转速传感器;7、控制器;71、扭振处理器;72、发动机电控单元;8、显示装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。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。

在本发明的描述中,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”、仅用于描述目的,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,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。

在本发明的描述中,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,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,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面详细描述本发明的实施例,所述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元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1所示,本实施例提供一种车辆,该车辆包括发动机1、整车控制器2、硅油减振器3、温度传感器4、转速信号盘5、转速传感器6和控制器7。其中,整车控制器2可通过扭矩传感器等采集发动机1输出的实时扭矩;控制器7用于和整车控制器2交互以获取该实时扭矩。硅油减振器3设置于发动机1的曲轴。温度传感器4用于采集硅油减振器3的温度并发送给控制器7;转速信号盘5设置于发动机1的曲轴且能够随曲轴的转动而转动,转速传感器6用于采集转速信号盘5转过的角度并发送给控制器7,具体地,转速信号盘5具有多个齿,每个齿经过转速传感器6时,均会导致转速传感器6在高电平和低电平之间进行切换,控制器7通过采集转速传感器6电平切换的次数,并结合转速信号盘5的齿数和经过的时间获取转速信号盘5转过的角度和实时转速。

控制器7还能够依据实时转速获取硅油减振器3的实时扭振幅值,依据温度、扭矩和扭振幅值的对应关系,将实时扭振幅值转换为硅油减振器3于设定温度、设定扭矩下的标准扭振幅值;依据行驶里程和扭振幅值的裂化量的对应关系,获取硅油减振器3的第一剩余行驶里程。其中,扭振幅值的裂化量为硅油减振器3的寿命范围内的任一时刻的标准扭振幅值与硅油减振器3首次使用时的标准扭振幅值的差值,扭振幅值的裂化量可用于表征硅油减振器3的扭振幅值的裂化程度。

本实施例提供的车辆,在行车过程中即可对硅油减振器3的剩余寿命进行评估,无需在试验台单独测试,并且通过将硅油减振器3的实时扭振幅值换算为设定温度和设定扭矩下的标准扭振幅值,并通过该标准扭振幅值对硅油减振器3的剩余行驶里程进行评估,能够避免实时工况的不同对扭振幅值的影响,确保评估结果的准确性。

需要注意的是,本实施例控制器7包括扭振处理器71和发动机电控单元72,扭振处理器71依据实时转速获取硅油减振器3的实时扭振幅值。发动机电控单元72和扭振处理器71交互获取该实时扭振幅值,并依据温度、扭矩和扭振幅值的对应关系,将实时扭振幅值转换为硅油减振器3于设定温度、设定扭矩下的标准扭振幅值,进而依据行驶里程和扭振幅值的裂化量的对应关系,获取硅油减振器3的第一剩余行驶里程。

可选地,车辆还包括显示装置8,显示装置8和发动机电控单元72,用于显示硅油减振器3剩余寿命。

实施例二

如图2所示,本实施例提供一种能够由实施例一种的车辆实施的硅油减振器寿命预测方法,该硅油减振器寿命预测方法包括以下步骤。

S100:车辆行驶过程中,实时采集硅油减振器3的实时温度、发动机1的实时扭矩和发动机1的实时转速。

具体地,控制器7可通过温度传感器4采集硅油减振器3的实时温度,通过与整车控制器2交互获取发动机1的实时扭矩,通过转速传感器6获取发动机1的实时转速。

S110:依据实时转速获取硅油减振器3的实时扭振幅值。

具体地,依据实时转速获取硅油减振器3的实时扭振幅值的公式为:

其中,按照傅里叶三角级数的展开式。公式中,tn为时间;θ(tn)为扭转角位移;ωp为瞬时角速度,可通过发动机1的实时转速以及硅油减振器3的外径通过现有公式计算得到;tc为信号盘转一圈的时间;N为转速信号盘5的总齿数;n为tn时刻所经历过的转速信号盘5的齿数;为平均扭转角位移,且为常数;k的取值为0.5的整数倍;θk为第k谐次的实时扭振幅值;δk为第k谐次的扭振初始相位,且为常数。

S120:依据温度、扭矩和扭振幅值的对应关系,将实时扭振幅值转换为硅油减振器3于设定温度、设定扭矩下的标准扭振幅值。

温度、扭矩和扭振幅值的对应关系可通过前期的大量试验获取,并将温度、扭矩和扭振幅值的对应关系预存于控制器7中。设定温度优选为平衡温度,设定扭矩优选为车辆满负荷状态下的扭矩。可以理解的是,硅油减振器3的扭振幅值的大小受温度和车辆负荷的影响,在一定范围内随着温度的变化以及扭矩的变化,硅油减振器3的扭振幅值会逐渐变化,但温度达到平衡温度以及扭矩达到使车辆满负荷时,硅油减振器3的扭振幅值将趋于稳定。当然,设定温度和设定扭矩也可根据实际需要进行设置。

需要注意的是,车辆在不同的工况下,比如空载、轻载和重载工况下,其设定温度和设定扭矩是不同的,可以通过大量前期的试验,以获取车辆在不同工况下的设定温度和设定扭矩,并根据工况的不同,分别制作温度、扭矩和扭振幅值的对应关系。当车辆行驶过程中,整车控制器2会判断车辆所处的工况,控制器7通过与整车控制器2交互,可获取对应的工况,可依据与该工况匹配的温度、扭矩和扭振幅值的对应关系将实时扭振幅值转换为标准扭振幅值。

本实施例中,温度、扭矩和扭振幅值的对应关系为:

T(tequil,loadfull)=U(tequil-t)+L(loadfull-load)+T(t,load)。

其中,tequil为设定温度,loadfull为设定扭矩,t为实时温度,load为实时扭矩,T(tequil,loadfull)为硅油减振器3于设定温度、设定扭矩下的标准扭振幅值;U(tequil-t)为扭振幅值关于实时温度和设定温度的差值的修正量,L(loadfull-load)为扭振幅值关于实时扭矩和设定扭矩的差值的修正量;T(t,load)=θk。本实施例中的U(tequil-t)可通过前期的大量试验获取在设定扭矩下,实时温度和设定温度的差值与标准扭振幅值的关系图并预存于控制器7内,同理,L(loadfull-load),可通过前期的大量试验获取在设定温度下,实时扭矩和设定扭矩的差值与标准扭振幅值的关系图并预存于控制器7内,并且亦可根据需要设置U(tequil-t)、L(loadfull-load)和T(t,load)之间的权重。

S130:依据行驶里程和扭振幅值的裂化量的对应关系,获取硅油减振器3的第一剩余行驶里程。

其中,扭振幅值的裂化量为硅油减振器3的寿命范围内的任一时刻的标准扭振幅值与硅油减振器3首次使用时的标准扭振幅值的差值。行驶里程和扭振幅值的裂化量的对应关系可通过前期的大量试验获得,并将行驶里程和扭振幅值的裂化量的对应关系预存于控制器7内。具体地,本实施例中,行驶里程和扭振幅值的裂化量的对应关系为:

ST=(Tfailure-Ts1)/VT_rate

VT_rate=(Ts1-Ts0)/Sb

其中,车辆行驶距离Sb的过程中,刚开始时对应的标准扭振幅值为第一标准扭振幅值T1,刚结束时对应的标准扭振幅值为第二标准扭振幅值T2;Tfailure=Tn-T0,Ts1=T2-T0,Ts0=T1-T0;ST为硅油减振器3的剩余行驶里程;Tfailure为硅油减振器3失效时的扭振幅值的裂化量;Ts1为车辆行驶距离Sb的过程中刚结束时的扭振幅值的裂化量,TS0为车辆行驶距离Sb的过程中刚开始时的扭振幅值的裂化量,VT_rate为车辆行驶距离Sb的过程中硅油减振器3的扭振幅值的裂化量的变化率;T0为预设的硅油减振器3首次使用时于设定温度、设定扭矩下的标准扭振幅值;Tn为预设的硅油减振器3失效时于设定温度、设定扭矩下的标准扭振幅值。T0和Tn均可通过前期大量试验对硅油减振器3在预设温度和预设扭矩下进行测试获得。

在公式ST=(Tfailure-Ts1)/VT_rate和VT_rate=(Ts1-Ts0)/Sb中,VT_rate能够体现硅油减振器3的扭振幅值的裂化量的变化率实时变化。

作为其中的一种可替代方案,行驶里程和扭振幅值的裂化量的对应关系还可以为:

其中,为硅油减振器3的寿命期间内的扭振幅值的裂化量的平均变化率,其为常数;可通过前期大量试验对硅油减振器3在预设温度和预设扭矩下进行测试获得。为硅油减振器3的剩余行驶里程,具体地,为基于扭振幅值的裂化量的平均变化率在车辆行驶距离Sb后的剩余行驶里程。

该硅油减振器寿命预测方法,通过将硅油减振器3的实时扭振幅值换算为设定温度和设定扭矩下的标准扭振幅值,并通过该标准扭振幅值对硅油减振器3的剩余行驶里程进行评估,能够避免实时工况的不同对扭振幅值的影响,确保评估结果的准确性。

实施例三

如图3所示,考虑到能够体现硅油减振器3寿命的参数,除了硅油减振器3的扭振幅值之外,还有硅油粘度,而硅油粘度和硅油减振器3的扭振幅值并不会同步裂化,这就导致,扭振幅值和硅油粘度中的一个能够满足使用要求的情况下,另一个已无法满足使用要求,这样的硅油减振器3同样无法使用。因此,本实施例提供一种硅油减振器寿命预测方法,该硅油减振器寿命预测方法在上述实施例二的基础上,还依据硅油粘度对硅油减振器3的剩余寿命进行评估,以进一步确保评估结果的准确性。

具体地,该硅油减振器寿命预测方法包括以下步骤。

S200:车辆行驶过程中,实时采集硅油减振器3的实时温度、发动机1的实时扭矩和发动机1的实时转速。

S210:依据实时转速获取硅油减振器3的实时扭振幅值。

S220:依据温度、扭矩和扭振幅值的对应关系,将实时扭振幅值转换为硅油减振器3于设定温度、设定扭矩下的标准扭振幅值。

S230:依据行驶里程和扭振幅值的裂化量的对应关系,获取硅油减振器3的第一剩余行驶里程。

S240:获取硅油减振器3的基础硅油粘度。

硅油减振器3的具体结构如图4所示,硅油减振器3包括外壳31和设置于外壳31内的惯性环32,外壳31和惯性环32同轴设置,且外壳31内周面和惯性环32的外周面之间具有间隙。获取硅油减振器3的基础硅油粘度的公式为:

其中,η为基础硅油粘度;ζ为阻尼比;CtC为临界阻尼系数;nc为硅油的流动指数;R1为惯性环32的外径;R2为惯性环32的内径;B为惯性环32的厚度;δc为外壳31与惯性环32的间隙;Q为硅油的品质因数,且为常数。

S250:依据温度、频率和粘度之间的转换关系,将基础硅油粘度转换为硅油减振器3于设定温度、设定频率下的标准硅油粘度。

温度、频率和粘度的对应关系可通过前期的大量试验获取,并将温度、频率和粘度的对应关系预存于控制器7中。其中,温度、频率和粘度之间的转换关系为:

η(tequil,ωq)=V(tequil-t,ωq)+η;

其中,tequil为设定温度;t为实时温度;ωq为设定频率,具体为发动机1的曲轴的转动频率,可通过发动机1的转速通过现有公式计算得到;η(tequil,ωq)为硅油减振器3于设定温度、设定频率下的标准硅油粘度;V(tequil-t,ωq)为硅油粘度关于实时温度和设定温度的差值的修正量。V(tequil-t,ωq)可通过前期的大量试验获取在设定频率下,实时温度和设定温度的差值与标准扭振幅值的关系图并预存于控制器7内。如图5所示,本实施例中示例性地给出了V(tequil-t,ωq)=p02*ωq 2+p01*ωq+p10*(tequil-t)+p11*ωq(tequil-t)+p00,p00、p01、p02、p10和p11均为常数。

S260:依据行驶里程和硅油粘度的裂化率的对应关系,获取硅油减振器3的第二剩余行驶里程。

其中,硅油粘度的裂化率为硅油减振器3的寿命范围内的任一时刻的标准硅油粘度与硅油减振器3首次使用时的标准硅油粘度的比值。行驶里程和硅油粘度的裂化率的对应关系可通过前期的大量试验获得,并将硅油粘度的裂化率的对应关系预存于控制器7内。

本实施例中,行驶里程和硅油粘度的裂化率的对应关系为:

Sη=(ηfailures1)/Vη_rate

Vη_rate=(ηs1s0)/Sa

其中,Sη为硅油减振器3的剩余行驶里程;ηfailure为硅油减振器3失效时的硅油粘度裂化率;ηs1为车辆行驶距离Sa的过程中刚结束时的硅油粘度裂化率,ηS0为车辆行驶距离Sa的过程中刚开始时的硅油粘度裂化率,Vη_rate为车辆行驶距离Sa的过程中硅油减振器3的硅油粘度裂化率的变化率;η0为硅油减振器3首次使用时于设定温度、设定扭矩下的标准硅油粘度;ηn为预设的硅油减振器3后失效时于设定温度、设定扭矩下的标准硅油粘度。

在公式Sη=(ηfailures1)/Vη_rate和Vη_rate=(ηs1s0)/Sa中,Vη_rate能够体现硅油减振器3的扭振幅值的裂化量的变化率实时变化。

作为其中的一种可替代方案,行驶里程和硅油粘度的裂化率的对应关系还可为:

为硅油减振器3寿命期间内的硅油粘度裂化率的平均变化率,为硅油减振器3的剩余行驶里程,具体地,为基于硅油粘度的裂化率的平均变化率在车辆行驶距离Sa后的剩余行驶里程。可通过前期大量试验对硅油减振器3在预设温度和预设频率下进行测试获得。

S270:以第一剩余行驶里程和第二剩余行驶里程的最小值作为硅油减振器3的剩余寿命。

该硅油减振器寿命预测方法,通过将硅油减振器3的实时扭振幅值换算为设定温度和设定扭矩下的标准扭振幅值,并通过该标准扭振幅值对硅油减振器3的第一剩余行驶里程进行评估,通过将硅油减振器3的基础硅油粘度换算为设定温度和设定频率下的标准硅油粘度,并通过该标准硅油粘度对硅油减振器3的第二剩余行驶里程进行评估,能够避免实时工况的不同对扭振幅值的影响,确保评估结果的准确性。并且,通过比较第一剩余行驶里程和第二剩余行驶里程,以最小值作为硅油减振器3的剩余寿命,充分保证硅油减振器3的安全性。

实施例四

如图6所示,本实施例提供一种硅油减振器寿命预测方法,该硅油减振器3的寿命预测方法包括以下步骤。

S300:确认符合硅油减振器3寿命的触发条件。

具体地,确认是否符合硅油减振器3寿命的触发条件包括:

S301:获取上一次硅油减振器3寿命预测结束后车辆的行驶里程。

控制器7可通过与整车控制器2交互获取存储于整车控制器2内的上次硅油减振器3寿命预测结束后车辆的行驶里程。

S302:判断行驶里程位于设定里程范围内。

若行驶里程位于设定里程范围内则执行S303,若行驶里程位于设定里程范围外,则重新确认是否符合硅油减振器3寿命的触发条件。

S303:获取发动机1的转速,发动机1的实时扭矩及硅油减振器3的温度。

S304:判断发动机1的转速是否位于设定转速范围内、发动机1的实时扭矩是否位于设定扭矩范围内,以及硅油减振器3的温度是否位于设定温度范围内。

若发动机1的转速位于设定转速范围内、发动机1的实时扭矩位于设定扭矩范围内、且硅油减振器3的温度位于设定温度范围内,则确认符合硅油减振器3寿命的触发条件;若发动机1的转速位于设定转速范围外,和/或发动机1的实时扭矩位于设定扭矩范围外,和/或硅油减振器3的温度位于设定温度范围外,则重新确认是否符合硅油减振器3寿命的触发条件。

需要注意的是,设定里程范围、设定转速范围、设定扭矩范围,以及设定温度范围预先存储于控制器7内,且设定里程范围、设定转速范围、设定扭矩范围,以及设定温度范围可根据需要进行设定。本实施例中,示例性地给出了设定里程范围不小于0.3万公里,设定转速范围为车辆的最大扭矩下的最低转速至最高空车转速之间;设定扭矩范围为大于车辆的最大扭矩的70%;设定温度范围为至少55℃,且在60s内温度保持在±2℃内波动。

S310:车辆行驶过程中,实时采集硅油减振器3的实时温度、发动机1的实时扭矩和发动机1的实时转速。

S320:依据实时转速获取硅油减振器3的实时扭振幅值。

S330:判断实时扭振幅值是否位于第一设定扭振幅值范围内,当实时扭振幅值位于或超出第一设定扭振幅值范围时,均执行S340,当实时扭振幅值超出第一设定扭振幅值范围时,执行S350。

S340:发出报警提示。

具体地,可通过语音或显示器发出声光报警。

S350:依据温度、扭矩和扭振幅值的对应关系,将实时扭振幅值转换为硅油减振器3于设定温度、设定扭矩下的标准扭振幅值。

S360:判断标准扭振幅值是否位于设定标准扭振幅值范围内,若标准扭振幅值位于设定扭振幅值范围内,执行S370;若标准扭振幅值位于设定扭振幅值范围外,则执行S300。

S370:依据行驶里程和扭振幅值的裂化量的对应关系,获取硅油减振器3的第一剩余行驶里程。

S380:获取硅油减振器3的基础硅油粘度。

S390:依据温度、频率和粘度之间的转换关系,将基础硅油粘度转换为硅油减振器3于设定温度、设定频率下的标准硅油粘度。

S400:依据行驶里程和硅油粘度的裂化率的对应关系,获取硅油减振器3的第二剩余行驶里程。

S410:以第一剩余行驶里程和第二剩余行驶里程的最小值作为硅油减振器3的剩余寿命,并将硅油减振器3的剩余寿命通过显示装置8显示。

S420:判断硅油减振器3的剩余寿命的大小。

当硅油减振器3的剩余寿命小于Z1时,则执行S430;当硅油减振器3的剩余寿命大于或等于Z1且小于Z2时,则执行S440;当硅油减振器3的剩余寿命大于或等于Z3时,则执行S450;其中,Z1<Z2<Z3

S430:限制车辆的扭矩位于设定扭矩范围内,限制车辆的速度位于设定速度范围内;

S440:发出需要进行保养的提示。

S450:发出硅油减振器3正常的提示。

需要注意的是,本实施例中,Z1、Z2和Z3的具体数值可根据实际需要进行设置。比如Z1为50公里,Z2为10000公里,Z3为50000公里

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。

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