一种变速器预测性热防护方法和汽车

文档序号:464151 发布日期:2021-12-31 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 一种变速器预测性热防护方法和汽车 (Transmission predictive thermal protection method and automobile ) 是由 吴世楠 康志军 刘振宇 叶珂羽 唐佳慧 唐立中 史英哲 樊雪来 于 2021-11-01 设计创作,主要内容包括:本发明涉及汽车技术领域,尤其涉及一种变速器预测性热防护方法和汽车,变速器预测性热防护方法包括如下步骤S1、采集当前时刻离合器片的温度和过去设定时间内所述离合器片的温度;S2、根据当前时刻所述离合器片的温度与过去设定时间内所述离合器片的温度拟合出时间与所述离合器片的温度的关系曲线;S3、依据所述关系曲线得到接下来设定时段内所述离合器片的预测温度;S4、判断所述预测温度与设定的温度阈值的大小,当所述预测温度大于所述温度阈值时,发出警示信号给驾驶员。本发明能够对变速器的温度进行准确预测,从而有效对变速器进行防护的同时,提升驾乘体验。(The invention relates to the technical field of automobiles, in particular to a transmission predicative thermal protection method and an automobile, wherein the transmission predicative thermal protection method comprises the following steps of S1, collecting the temperature of a clutch plate at the current moment and the temperature of the clutch plate within the past set time; s2, fitting a relation curve of time and the temperature of the clutch plate according to the temperature of the clutch plate at the current moment and the temperature of the clutch plate in the past set time; s3, obtaining the predicted temperature of the clutch plate in the next set time period according to the relation curve; and S4, judging the size of the predicted temperature and the set temperature threshold, and sending a warning signal to a driver when the predicted temperature is greater than the temperature threshold. The temperature of the transmission can be accurately predicted, so that the transmission is effectively protected, and the driving experience is improved.)

一种变速器预测性热防护方法和汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域,尤其涉及一种变速器预测性热防护方法和汽车。

背景技术

随着汽车工业的发展越来越多的汽车进入到生产生活领域,随着汽车的普及,极大地方便了人们的生活。

在汽车上,变速器是十分重要的零部件。变速器包括AT式自动变速器和双离合变速器。与AT式自动变速器相比,双离合变速器没有液力变扭器作为扭矩放大装置。因此,在某些苛刻工况,尤其是上坡行驶或驻坡时,双离合变速器的离合器需要传递很大的扭矩,较AT变速器更容易出现离合器片超温和变速器油超温。

目前,变速器热管理主要关注离合器片温度和变速器油温度两个指标。离合器片为金属材质,比热容低,受热后升温很快,离合器片温度过高会造成离合器片烧蚀失效,变速器油温过高会造成阀体性能下降甚至功能失效。普遍的热管理方式是对离合器片温度和变速器油温度分别设定阈值并监测,当所监测温度超过阈值时,采取如点亮仪表故障灯、减小变速器动力输入等变速器防过热保护措施,间接或直接地对变速器进行防过热保护。

为保证离合器片温度低于其失效温度,常将离合器片的防过热阈值设定得远低于其失效温度,避免离合器片温度突然升高突破失效温度。如此一来,离合器过热保护比较容易触发,给客户带来不良的用车体验。

因此,需要一种变速器预测性热防护方法和汽车来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种变速器预测性热防护方法,能够对变速器的温度进行准确预测,从而有效对变速器进行防护的同时,提升驾乘体验。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

一种变速器预测性热防护方法,包括如下步骤:

S1、采集当前时刻离合器片的温度和过去设定时间内所述离合器片的温度;

S2、根据当前时刻所述离合器片的温度与过去设定时间内所述离合器片的温度拟合出时间与所述离合器片的温度的关系曲线;

S3、依据所述关系曲线得到接下来设定时段内所述离合器片的预测温度;

S4、判断所述预测温度与设定的温度阈值的大小,当所述预测温度大于所述温度阈值时,发出警示信号给驾驶员。

可选地,所述步骤S2中,对过去设定时间内间隔的三个时刻采集所述离合器片的温度。

可选地,所述步骤S2中,所述关系曲线采用牛顿插值法对所述离合器片的温度和时间的对应关系进行计算拟合,

f(t)=f(t0)+f[t0,t1]×(t0-t1)+f[t0,t1,t2]×(t0-t1)×(t0-t2)+f[t0,t1,t2,t3]×(t0-t1)×(t0-t2)×(t0-t3);其中,f[t0,t1],f[t0,t1,t2],f[t0,t1,t2,t3]为差商;

f[t0,t1]=[f(t0)-f(t1)]/(t0-t1);

f[t0,t1,t2]=[f[t1,t2]-f[t0,t1]]/(t1-t2);

f[t0,t1,t2,t3]=[f[t1,t2,t3]-f[t0,t1,t2]]/(t2-t3);

f(t0)为当前时刻的所述离合器片的温度,f(t1)为过去t1时刻的所述离合器片的温度,f(t2)为过去t2时刻的所述离合器片的温度;f(t3)为过去t3时刻的所述离合器片的温度。

可选地,所述步骤S1中,还需要采集变速器的油温,利用所述变速器的油温对所述关系曲线进行修正。

可选地,利用所述变速器的油温对所述关系曲线进行修正后的关系曲线为:

T(t)=f(t)×exp[(Cltt0-Oilt0)/Oilt0×Ct],其中,f(t)为t时刻的所述离合器片的温度,Cltt0为当前时刻所述离合器片的温度,Oilt0为当前时刻所述变速器的油温,Ct为温差常系数。

可选地,所述变速器上集成有第一温度传感器,所述第一温度传感器能够实时采集所述变速器的油温。

可选地,所述变速器上集成有降温器,当所述变速器的油温高于设定油温值后,所述第一温度传感器能够控制所述降温器开启。

可选地,所述离合器片上集成有第二温度传感器,所述第二温度传感器能够实时采集所述离合器片的温度。

可选地,所述步骤S4中,所述警示信号包括但不限于灯光提醒信号和/或语音信号。

本发明的另一个目的在于提供一种汽车,采用以下技术方案:

一种汽车,使用如上所述的变速器预测性热防护方法对变速器进行防护。

本发明的有益效果:

本发明所提供的一种变速器预测性热防护方法,采集当前时刻离合器片的温度和过去设定时间内离合器片的温度,利用当前时刻离合器片的温度和过去设定时间内离合器片的温度拟合出时间与离合器片的温度的关系曲线,利用关系曲线计算接下来设定时段内离合器片的预测温度,当预测温度大于温度阈值时,发出警示信号给驾驶员。由于根据过去时间段内的离合器片的温度和当前时刻的离合器片的温度对接下来时间段内的离合器片的温度进行预测,能够准确判断离合器片的温度是否需要进行热管理。在设定温度阈值时,可以设定高一些,从而有效对变速器进行防护的同时,离合器过热保护不太容易被触发,提升驾乘体验。

本发明所提供的一种汽车,使用如上所述的变速器预测性热防护方法对变速器进行防护,能够有效对变速器进行防护的同时,离合器过热保护不太容易被触发,提升驾乘体验。

附图说明

图1是本发明一种变速器预测性热防护方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

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;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。

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。

在汽车上,变速器是十分重要的零部件。变速器包括AT式自动变速器和双离合变速器。与AT式自动变速器相比,双离合变速器没有液力变扭器作为扭矩放大装置。

对双离合器变速器中的离合器而言,在某些苛刻工况,尤其是上坡行驶或驻坡,双离合变速器的离合器需要传递很大的扭矩。传递更大的扭矩意味着离合器发热量更大,而过大的发热量可能造成离合器片烧蚀以致离合器失效,因此变速器热管理策略中要严格控制离合器片温度不能高于失效临界温度值。现有的离合器片防过热策略通过监测离合器片温度实现,一旦离合器片温度高于设定温度阈值,即对变速器采取防过热措施。由于离合器片温升速率快,因此为了对离合器片提供有效保护,一般设定的温度阈值与离合器片临界失效温度之间一般存在较大温度区间。如此一来,离合器过热保护比较容易触发,给客户带来不良的用车体验。

为了解决上述问题,能够有效对变速器进行防护的同时,提升驾乘体验,如图1所示,本发明提供一种变速器预测性热防护方法。本变速器预测性热防护方法如下步骤:

S1、采集当前时刻离合器片的温度和过去设定时间内离合器片的温度;

S2、根据当前时刻离合器片的温度与过去设定时间内离合器片的温度拟合出时间与离合器片的温度的关系曲线;

S3、依据关系曲线得到接下来设定时段内离合器片的预测温度;

S4、判断预测温度与设定的温度阈值的大小,当预测温度大于温度阈值时,发出警示信号给驾驶员。

由于根据过去时间段内的离合器片的温度和当前时刻的离合器片的温度对接下来时间段内的离合器片的温度进行预测,能够准确判断离合器片的温度是否需要进行热管理。在设定温度阈值时,可以设定高一些,从而有效对变速器进行防护的同时,离合器过热保护不太容易被触发,提升驾乘体验。

可选地,步骤S2中,对过去设定时间内间隔的三个时刻采集离合器片的温度。在工程上,三个时刻能够比较准确反映离合器片在过去设定时间内的温度变化,同时便于进行采样。在进行计算时,也能够降低计算的复杂程度,从而保证快速对离合器片的温度变化进行分析,在需要时对离合器片进行热管理,防止离合器片被烧坏或者过度磨损。在其他实施例中,也可以根据实际需要设定采样的时刻的数量,在此不做过多限制。为了便于采样,在本实施例中,三个时刻之间的间隔为等间隔的时间段,在其他实施例中,也可以不等间隔采样,在此不做过多限制。

可选地,步骤S2中,关系曲线采用牛顿插值法对离合器片的温度和时间的对应关系进行计算拟合,

f(t)=f(t0)+f[t0,t1]×(t0-t1)+f[t0,t1,t2]×(t0-t1)×(t0-t2)+f[t0,t1,t2,t3]×(t0-t1)×(t0-t2)×(t0-t3);其中,f[t0,t1],f[t0,t1,t2],f[t0,t1,t2,t3]为差商;

f[t0,t1]=[f(t0)-f(t1)]/(t0-t1);

f[t0,t1,t2]=[f[t1,t2]-f[t0,t1]]/(t1-t2);

f[t0,t1,t2,t3]=[f[t1,t2,t3]-f[t0,t1,t2]]/(t2-t3);

f(t0)为当前时刻的离合器片的温度,f(t1)为过去t1时刻的离合器片的温度,f(t2)为过去t2时刻的离合器片的温度;f(t3)为过去t3时刻的离合器片的温度。通过采用牛顿插值法能够准确对离合器片的温度和时间的对应关系进行计算拟合,而且可以对关系曲线的变化趋势进行预估,使得可以提前判断离合器片的温度,从而为变速器热管理提供数据依据,保证变速器热管理有效发挥作用的同时,提升驾乘体验。

由于变速器的油可以对离合器片进行有效降温,因此,离合器片的温度与离合器片温度和变速器油温度差相关性很大,在对离合器片的温度进行预估时,必须要考虑变速器油温的影响。进一步地,在步骤S1中,还需要采集变速器的油温,利用变速器的油温对关系曲线进行修正。通过修正关系曲线使得对离合器片的温度的预测更加准确。

具体地,利用变速器的油温对关系曲线进行修正后的关系曲线为:

T(t)=f(t)×exp[(Cltt0-Oilt0)/Oilt0×Ct],其中,f(t)为t时刻的离合器片的温度,Cltt0为当前时刻离合器片的温度,Oilt0为当前时刻变速器的油温,Ct为温差常系数。通过采用上述公式计算,保证修正后的时间与离合器片的温度的关系曲线更加能够真实反映现实中变速器中的离合器片的温度变化。

可选地,变速器上集成有第一温度传感器,第一温度传感器能够实时采集变速器的油温。通过设置第一温度传感器能够实时采集变速器的油温,从而为计算离合器片的预测温度提供实时准确的数据。

进一步地,变速器上集成有降温器,当变速器的油温高于设定油温值后,第一温度传感器能够控制降温器开启。通过第一温度传感器实时检测变速器的油温值,并在需要时开启降温器,使得变速器油中的热量快速排出到外界,从而保证变速器油对离合器片进行有效降温,保证在某些苛刻工况,尤其是上坡行驶或驻坡工况时,离合器片依然可以有效工作。

可选地,离合器片上集成有第二温度传感器,第二温度传感器能够实时采集离合器片的温度。通过设置第二温度传感器能够实时采集离合器片温度,从而为计算离合器片的预测温度提供实时准确的数据。

可选地,步骤S4中,警示信号包括但不限于灯光提醒信号和/或语音信号。在本实施例中,当离合器片的预测温度要大于温度阈值时,首先,通过设置在汽车仪表盘上的故障灯进行闪烁提醒驾驶员,当驾驶员在一定时间内没有采用措施,进行语音提醒,当语音提醒设定时间后,如果驾驶员还没有采取动作,则变速器进行限扭矩操作,从而对离合器片进行保护,防止离合器片被烧坏。

本实施例还提供了一种汽车,使用如上的变速器预测性热防护方法对变速器进行防护,能够对变速器的温度进行准确预测,从而有效对变速器进行防护的同时,提升驾乘体验。

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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