CN107045566A - 评估变矩器离合器滑移速度校准设置对变矩器的热效应的方法 - Google Patents
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Abstract
评估变矩器离合器滑移速度校准设置对变矩器的热效应的方法包括利用计算机上的驾驶仿真模型评估多个车辆操作参数的值。驾驶仿真模型使用测试驾驶循环的驾驶循环输入以及滑移速度校准表来评估测试驾驶循环的预限定时间段内的多个车辆操作参数的值。利用计算机上的温度模型评估变矩器的多个离散区域中的每一个的温度。温度模型使用车辆操作参数的评估值来评估变矩器的每个离散区域在测试驾驶循环的预限定时间段期间的不同时间的温度。
Description
技术领域
本公开大体上涉及一种评估变矩器离合器滑移速度校准设置对变矩器的热效应的方法。
背景技术
自动变速器的变矩器可以包括变矩器离合器。当发动机输出和变速器输入是以相同转速操作时,可以接合变矩器离合器以将变矩器的叶轮机械地耦合至变矩器的涡轮以减小与由变矩器提供的流体耦合相关联的能量损耗。在某些驾驶条件期间,有利的是,允许整个变矩器离合器中具有一定量的离合器滑移使得叶轮与涡轮之间可以具有预限定量的相对旋转。
变矩器离合器滑移量随着驾驶条件不同而变化。变速器控制模块包括变矩器离合器滑移校准表,其限定当前驾驶条件的离合器滑移的理想量。变速器控制模块测量或感测与当前驾驶条件有关的不同变量,并且使用这些测量的数据点作为输入来从变矩器离合器滑移校准表中选择理想的离合器滑移。离合器滑移的值是经过预限定的并且存储在变矩器离合器滑移校准表中、变速器控制模块的存储器中。
用于不同驾驶条件的离合器滑移量的不同值必须限定成将变矩器离合器的摩擦表面的界面温度维持低于阈值温度水平。重要的是,将变矩器离合器的界面温度(即,变矩器离合器的摩擦表面之间的温度)维持为低于阈值温度值的温度,以防止变速器流体过热和降解。
发明内容
提供了一种评估变矩器离合器滑移速度校准设置对变速器的变矩器的热效应的方法。该方法包括限定测试驾驶循环,其包括预限定时间段内的多个驾驶循环输入。滑移速度校准表针对多个车辆操作参数的不同值限定变矩器离合器中的理想滑移量。利用保存在计算机的存储器中的驾驶仿真模型评估多个车辆操作参数的值。驾驶仿真模型使用测试驾驶循环的驾驶循环输入以及滑移速度校准表来评估测试驾驶循环的预限定时间段内的多个车辆操作参数的值。限定变矩器的多个离散区域,其中每个离散区域表示变矩器的离散热质量。利用保存在计算机的存储器中的温度模型评估变矩器的多个离散区域中的每一个的温度。该温度模型使用测试驾驶循环的预限定时间段期间的多个车辆操作参数的评估值来评估变矩器的每个离散区域在测试驾驶循环的预限定时间段期间的不同时间的温度。比较变矩器的每个离散区域在测试驾驶循环期间的预限定时间段期间的评估温度与阈值温度值,以确定变矩器的任何离散区域在测试驾驶循环的预限定时间段期间的任何时间的温度是否大于阈值温度值。
因此,设计者可以评估变矩器离合器滑移速度校准设置对所提出的变矩器设计的影响,而无需实际上组装变矩器的原型和实际上测试所提出的设计。通过将所提出的变矩器限定至不同的离散区域中以表示变矩器的具体热质量以及利用温度模型计算或求解每个离散区域的能量平衡方程,设计者可以仿真不同的变矩器离合器滑移速度校准设置对变矩器的热效应,而无需具有所提出的变矩器的物理原型。此程序通过允许设计者具有易于评估不同的设计选项(例如,几何体、材料、线路压力等)的能力改进变矩器设计针对具体应用的效率,而无需建立和测试每个不同的设计选项的物理原型。
根据用于实行结合附图取得的本教导的最佳模式的以下详述将容易地明白本教导的上述特征和优点以及其它特征和优点。
附图说明
图1是示出评估变矩器离合器滑移速度校准设置对变矩器的热效应的方法的流程图。
图2是示出多个不同离散区域的变矩器的示意、局部、横截面视图。
图3是示出不同流体体积的变矩器的示意、局部、横截面视图。
图4是示出不同孔口的变矩器的示意、局部、横截面视图。
具体实施方式
本领域一般技术人员将明白的是,诸如“上面”、“下面”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等的术语是描述性地用于图式,并且并不表示对如由所附权利要求书限定的本公开的范围的限制。另外,本教导在本文可以依据功能和/或逻辑块部件和/或各个处理步骤来描述。应当意识到,这些块部件可以包括被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件。
参考图式,其中全部几个视图的相同数字指示相同部分,通常描述一种评估变矩器离合器滑移速度校准设置对变速器的变矩器的热效应的方法。该方法使用专用计算机来模型化或评估变矩器的离散区域的温度,以评估变矩器的不同离合器滑移速度校准设置和/或不同配置。本文所述的评估程序是通过专用计算机执行,由此允许分析离合器滑移速度校准设置和/或所提出的变矩器,而无需组装和/或测试每个具体测试的作业原型。
计算机包括执行本文所述的程序的所需步骤所需要的全部软件、硬件、存储器、算法、连接等。计算机可以包括一个或多个数字计算机或主机,其各自具有一个或多个处理器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、光驱、磁盘等;高速时钟、模数转换(A/D)电路、数模转换(D/A)电路以及任何所需输入/输出(I/O)电路、I/O装置和通信接口,以及信号调节和缓冲电子器件。
计算机可读存储器可以包括参与提供数据或计算机可读指令的任何非暂时性/有形介质。存储器可以是非易失性或易失性的。非易失性介质可以包括(例如)光盘或磁盘和其它持久存储器。示例性易失性介质可以包括动态随机存取存储器(DRAM),其可以构成主存储器。存储器的实施例的其它实例包括软盘、软磁盘或硬盘、磁带或其它磁性介质、CD-ROM、DVD和/或任何其它光学介质以及诸如快闪存储器的其它可能存储器装置。
控制器包括上面记录了计算机可执行指令的有形、非暂时性存储器,该存储器包括驾驶仿真模型和温度模型。驾驶仿真模型和温度模型是存储在计算机的存储器中的专用算法,并且用于执行本文所述的程序的某些步骤。计算机的处理器配置成用于执行驾驶仿真模型和温度模型。
参考图1,评估程序包括限定测试驾驶循环。限定测试驾驶循环通常是由图1中所示的方框20所指示。测试驾驶循环包括或限定预限定时间段内的多个驾驶循环输入。驾驶循环输入仿真在预限定时间段期间进入车辆的驾驶员输入以仿真一组不同驾驶和/或操作条件。例如,驾驶循环输入可以包括节气门位置输入、车速、质量空气流入速率等。驾驶循环输入在预限定时间段的过程期间发生改变以仿真变化的驾驶条件,即,变化的车辆操作条件。例如,驾驶循环输入可以包括第一时间的第一发动机转矩请求、维持该发动机转矩请求达一定持续时间、在第二时间增加转矩请求以及接着在第三时间降低转矩请求。测试驾驶循环包括仿真具体车辆在预限定时间段期间的具体操作条件中的操作所必需的全部驾驶循环输入。
设计/选择测试驾驶循环以便使得能够评定各种操作条件下的控制器性能。仿真案例包括影响稳定以及瞬态两种操作条件中的变矩器离合器滑移速度校准的事件,并且可以包括拖救和非拖救两种模式中的各种档位状态、发动机速度和负荷。瞬间操作条件包括与给油、换档、变矩器离合器施用/释放、汽缸停用等相关联的这些操作条件。稳定操作条件包括当上述瞬态事件均未发生并且均未能持续不同时间长度的这些操作条件。测试驾驶循环可持续长时间(仿真几个小时的驾驶)或持续短时间,其仿真仅表示几秒钟或几分钟的实际驾驶时间的具体个别或许多高能量事件。测试驾驶循环可以包括仿真城市中和/或公路上的驾驶条件的区段。测试驾驶循环可以通常指定为车速vs时间,而且还可指定为踏板和制动器vs时间或诸如加速度、距离等的其它参数的组合。一旦限定测试驾驶循环,便将测试驾驶循环存储在计算机的存储器中。
还限定滑移速度校准表并且将其存储在计算机的存储器中。限定滑移速度校准表通常是由图1中所示的方框22所指示。滑移速度校准表针对多个车辆操作参数的不同值限定变矩器离合器中的理想滑移量。因此,对于车辆操作参数的任何给定组合,滑移速度校准表限定和/或计算变矩器离合器中的转矩滑移的理想量。校准表中提供的变矩器滑移速度值执行重要的振降噪(NVH)功能。变矩器滑移速度值表示保证传动系与发动机转矩谐波的隔离级别的必要最小滑移速度。由此减小在下游传输通过变矩器的转矩振动,改进传动系的NVH特性。针对稳定以及瞬态两种操作条件限定变矩器滑移速度值。在稳定状态中,变矩器滑移速度值可为发动机上的负荷、涡轮速度、档位状态、汽缸停用状态等的函数。在瞬态操作条件中,变矩器滑移速度值另外可为发动机负荷的变化率的函数。变矩器离合器的完全锁定仅发生在高于校准的车速时。
一旦已经限定测试驾驶循环和滑移速度校准表并将其存储在计算机的存储器中,计算机接着利用驾驶仿真模型评估多个车辆操作参数的值。利用驾驶仿真模型评估操作参数的值通常是由图1中所示的方框24所指示。驾驶仿真模型是仿真不同操作条件下的车辆操作的计算机模型。车辆操作参数可以包括(但不限于)变矩器离合器滑移速度、变矩器离合器施用转矩、变矩器离合器的线路压力等。驾驶仿真模型使用测试驾驶循环的驾驶循环输入以及滑移速度校准表来评估测试驾驶循环的预限定时间段内的多个车辆操作参数的值。因此,在测试驾驶循环的预限定时间段期间的任何时间,驾驶仿真模型评估全部不同车辆操作参数的值。应当明白的是,改变驾驶循环输入将改变车辆操作参数的值。类似地,改变滑移速度校准表将还改变从驾驶仿真模型输出的车辆操作参数的值。因此,应当明白的是,因为驾驶循环输入在测试驾驶循环的预限定测试周期期间随时间变化,所以车辆操作参数的值在预限定测试周期期间随着时间变化。由驾驶仿真模型输出的多个车辆操作参数的评估值保存在计算机的存储器中。
测试驾驶循环期间从驾驶仿真模型中输出的全部不同车辆操作参数的值被输入至温度模型中并且由温度模型使用以针对具体驾驶循环输入和输入至驾驶仿真模型中的滑移速度校准表评估变矩器的温度。评估变矩器的温度通常是由图1中所示的方框26所指示。然而,温度模型并未评估作为单一单元的变矩器的温度。实情是,温度模型评估变矩器的不同、离散区域的温度。为此,必须限定变矩器的不同离散区域并将其保存在计算机的存储器中。限定变矩器的离散区域通常是由图1中所示的方框28所指示。
变矩器的每个离散区域表示变矩器的离散热质量。每个离散区域的热质量包括来自该具体离散区域中并且循环通过该具体离散区域的流体的热质量以及由该具体离散区域的固体质量贡献的热质量。因此,必须限定每个相应离散区域的固体质量并且将其保存在计算机的存储器中。
例如,参考图2,通常示出变矩器48的示例性实施例的多个离散区域。如所示,变矩器48的示例性实施例已经分解为五个离散区域,即,第一区域50、第二区域52、第三区域54、第四区域56和第五区域58。
应当明白的是,可以不同方式将变矩器48的不同实施例离散化以包括更多或更少离散区域。下文描述了其中图2中所示的示例性变矩器48的离散区域的示例性方式。几何体的细节(诸如但不限于变矩器48的各个部分的长度、面积、体积)可以获自变矩器48的3DCAD模型。使用固体以及变速器流体的机械性质(诸如密度、比热、导热率、粘度等)的测量值。
多种考虑驱动变矩器48的几何体的离散化。几何体的离散化越细,瞬态仿真结果的精确度就越高。然而,更细的离散化增大了模型的复杂性并且还使得对更长测试驾驶循环的仿真的计算强度更大了。因此,意图努力实现合理的高精确度的结果并同时保持模型更为简单。牢记这些参数,对图2中所示的示例性变矩器48的几何体的离散化进行以下考虑。
变矩器48的几何体被视为轴对称。沿着径向方向开始于变矩器48的轴线分割该结构。加入滑移期间从变矩器48的离合器摩擦表面与盖之间的摩擦力产生的能量(Hf)作为盖的部分经历摩擦的热量。变矩器48的盖上的此发热部分集总作为单一热质量,并且在图2中示为第二区域52。这使得能够跟踪变矩器48的离合器的平均温度。如果第二区域52内希望有更高分辨率的温度,那么可依据所需要求进行进一步分段。
可以由以下方程1计算从摩擦力产生的能量(Hf)。
Hf=Tf*ωf 1)
参考方程1),Hf是摩擦热量,Tf是变矩器48的离合器摩擦转矩,且ωf是变矩器48的离合器旋转滑移速度。
假设摩擦发热在整个摩擦区域中是均匀的。可考虑径向变化的热分布连同发热部分的更细离散化。
假设每一个区段的热质量集中在其平均有效半径处。依据以下方程2计算平均有效半径。
参考方程2),reff是平均有效半径,m是质量,且r是半径。两个邻接区段之间的热量流动路径的长度是该两个区段的质心之间的区段部分长度的和。
第一区域50集总为单一热质量。该结构在该结构中的接头和/或不同材料之间的过渡点处分割。图2中所示的第三区域54是归因于接头的分割的结果。在这些界面处提供接触热阻。
区段的质心设计成位于温度测量位置处。因此,温度测量点的位置还确定几何体的分割。图2中所示的第四区域56提供此温度测量位置。第五区域58集总为单一热质量。
如上所述,摩擦材料集总为单一热质量59。压力板还以与变矩器48的盖类似的方式分割。直接与摩擦材料接触的部分集总为一个热质量60。外部部分62和内部部分64集总为单一热质量。
在变矩器48的整个离散化中,毕奥数值满足小于或等于0.1,这是集总***表示的精确度的广泛接受准则。可以由以下方程3计算毕奥数值。
毕奥数=hL/k 3)
参考方程3,h是对流热传递系数,L是主体的特征长度,且k是材料的导热率。
温度模型使用变矩器48的每个离散区域的先前温度值以评估该离散区域在测试驾驶循环期间的后续时间的温度。因此,为了使得能够对每个离散区域进行第一次温度评估,必须限定变矩器48的每个离散区域的初始温度值并将其保存在计算机的存储器中。
一旦全部操作参数的值已经从驾驶仿真模型中输出并且保存在计算机的存储器中,且限定变矩器48的离散区域的全部必要信息已经输入至计算机中,计算机接着利用温度模型评估变矩器48的多个离散区域中的每一个的温度。如上所述,评估变矩器48的离散区域的温度通常是由图1中所示的方框26所指示。该温度模型使用测试驾驶循环的预限定时间段期间的多个车辆操作参数的评估值以评估变矩器48的每个离散区域在测试驾驶循环的预限定时间段期间的不同时间的温度。测试驾驶循环的预限定时间段期间由温度模型输出的变矩器48的离合器的每个离散区域的估计温度可以保存在计算机的存储器中。
利用温度模型评估变矩器48的多个离散区域中的每一个的温度包括计算循环通过每个相应离散区域的流体的体积。每个离散区域的流体的体积用于计算归因于该相应离散区域中并且循环通过该相应离散区域的流体的每个离散区域的热质量。
通过计算每个相应离散区域中归因于测试驾驶循环期间一定体积的流体循环通过每个相应离散区域所产生的随时间的温度变化与测试驾驶循环期间每个相应离散区域中的固体质量随时间的温度变化的和来评估变矩器48的多个离散区域中的每一个的温度。
计算每个相应离散区域中归因于一定体积的流体循环通过每个相应离散区域所产生的随时间的温度变化包括针对变矩器48的每个离散区域求解方程4。方程4是体积流体能量平衡方程并且提供在下文。
参考方程4,限定为随时间变化的温度变化,Hin限定为输入离散区域的热焓,限定为进入离散区域的流体随时间的质量变化,Hout限定为输出离散区域的热焓,限定为离开离散区域的流体随时间的质量变化,H限定为离散区域的热焓,限定为随时间的热量变化,h是每个离散区域的壁热传递系数,A是离散区域的壁的面积,T限定为流体的当前温度,Ti限定为先前时间的流体温度,限定为随时间变化的压力变化,ρ是流体的密度,Cp限定为流体的比热,V是离散区域中的流体体积,Vout限定为离开离散区域的流体体积,且Vin限定为进入离散区域的流体体积。
计算每个相应离散区域中的固体质量随时间的温度变化包括针对变矩器48的每个离散区域求解方程4。方程5是质量能量平衡方程并且提供在下文。
参考公式5,m限定为固体质量,Cp限定为离散区域中的固体材料的比热,限定为随时间变化的温度变化,限定为随时间累加的热量变化,h限定为每个离散区域的壁热传递系数,A限定为离散区域的壁的面积,T限定为流体的当前温度,Ti限定为先前时间的流体温度,k限定为离散区域中的固体质量的导热率,L限定为离散区域中的固体质量的长度,σ限定为斯特藩-玻尔兹曼常数(5.67*10-8W/m2/K4),ε限定为离散区域的固体质量的辐射发射率,且Ta限定为空气温度。
为了确定进出每个相应离散区域的热量,进出邻接离散区域的热量也必须是已知的。因此,利用温度模型评估变矩器48的多个离散区域中的相应离散区域在测试驾驶循环的预限定时间段期间的相应时间的温度包括使用变矩器48的多个离散区域中的至少另一个的温度来评估变矩器48的相应离散区域在测试驾驶循环的预限定时间段期间的该相应时间的温度。例如,第二区域52在具体时间的温度是通过第一区域50和第三区域54在该具体时间的温度来实现并且取决于该温度。
评估每个离散区域的温度的程序是在测试驾驶循环期间的几个相异时间执行的正进行、连续程序。因此,计算机以每个时间增量连续重新限定变矩器48的每个离散区域在驾驶测试循环的预限定时间段期间的温度,并且接着使用该重新限定的温度来评估下一个时间增量的温度值。此程序继续持续驾驶测试循环的持续时间。时间增量可以尽可能小以正确地评估对变矩器48的热效应。
一旦已经从温度模型中输出不同离散区域的温度值,接着可以比较变矩器48的每个离散区域在测试驾驶循环期间的预限定时间段期间的估计温度与阈值温度值。比较变矩器48的每个离散区域的估计温度与阈值温度值通常是由图1中所示的方框30所指示。阈值温度值是变速器流体不应超过的临界温度以确保变速器流体的继续、正确操作且不降解。因而,如果一个或多个离散区域的温度上升至阈值温度值以上,那么变速器流体可由于高热量而降解,且变速器流体的使用寿命可缩短。可以比较每个离散区域在测试驾驶循环期间全部时间的温度与阈值温度值以确定变矩器48的任何离散区域在测试驾驶循环的预限定时间段期间的任何时间的温度是否大于阈值温度值。
可以任何合适方式(诸如通过视觉检查或由计算机自动地)比较来自温度模型的输出温度评估与阈值温度值。如果计算机比较温度估计与阈值温度值,那么计算机可以将保存在计算机的存储器中的指示器值的状态改变为第一状态。当变矩器48的全部离散区域在测试驾驶循环的预限定时间段期间的任何时间的温度不大于阈值温度值时,使用第一状态指示正评估。当变矩器48的任何离散区域在测试驾驶循环的预限定时间段期间的任何时间的温度等于或大于阈值温度值时,计算机可以将指示器值的状态改变为第二状态以指示负评估。指示器值可以包括存储在计算机的存储器中并且用于指示评估程序的结果的值。指示器值可以链接至指示装置和/或由指示装置参考,该指示器值诸如用于向执行评估程序的技术人员传达该程序的结果的警报、视觉信号、屏幕输出等。
上述评估程序的结果向设计者提供有用反馈,允许设计者仿真设计变化在变矩器48或离合器滑移速度校准设置中的影响,而无需为每个设计变化建立物理原型。此评估程序提高设计程序的效率。另外,评估程序允许易于调整和/或修改离合器滑移速度校准设置直至决定最优限定为止。如众所周知,最终离合器滑移速度校准设置保存在车辆的变速器控制模块中,并且由变速器控制模块使用来控制变矩器48的离合器在车辆操作期间的操作。因此,上述程序提供用于离合器滑移速度校准设置的最优值的改进程序。
通过轮毂处的盖、压力板、涡轮、叶轮等之间的对流的热传递可以忽略不计。可以从自然地包围在含有自动变速器流体(ATF)的固体结构内的区域的体积来计算流体体积。进行流体域的分割以促进往返于周围固体的正确热传递。假设每个流体体积是均匀混合的控制体积。参考图3,摩擦垫与盖之间的流体集总为单一体积70。而位于变矩器48的释放侧上的流体体积集总为单一流体体积72。类似地,施用侧上的流体体积集总为单一体积74。流体域的上述分割以合理的精确度来模型化热传递。
当这些特征存在于离合器摩擦垫中时可使用管道元件模型化另外的流动路径以表示通过凹槽的流量。从释放侧至施用侧(且反之亦然)的流体流可以由用作该流动的边界条件的这些区域中的压力差来确定。可以假设流动为层流。参考图4,流体通过狭窄通道从释放侧流至施用侧所面临的阻力可以通过表示通道的入口和出口的横截面面积的孔口(图4中的76、78、80、84)来模型化。第一孔口模型化释放侧上的流动入口,并且通常示为76。第二孔口表示流动入口,并且通常示为78。第三孔口表示用于释放流体的摩擦区域之间的通道的流动出口,并且通常示为80。第四孔口表示施用侧上的流动入口,并且通常示为84。
通过孔口的质量流速是由以下方程6限定。
参考方程6,是通过孔口的质量流速,cq是流动排放系数,A是横截面流动面积,ρ是流体密度,且ΔP是孔口中的压力差。
流过流体体积Vr和Vf的通道的流动阻力模型化为环状管。使用旋转管道元件增加离心效应。流过的流动阻力Va忽略不计。可以从以下方程7计算通过环状管的流量。
参考方程7,Q是通过管道的体积流速,Do是环的外径,Di是环的内径,l是管道部分的长度,v是流体运动粘度,ρ是流体密度,且ΔP是管道部分中的压力差。
可以从以下方程8中计算引起离心效应的平均流体粘度。
参考方程8,ω是转速,ρ是流体密度,r1是旋转部分的内径,r2是旋转部分的外径,D是管道横截面的液压直径,l是管道部分的长度,ρ是流体密度,且v是流体的运动粘度。
流体体积Vf在变矩器48的离合器施用/释放期间变化。这在变矩器48的离合器施用或释放时被实施为最大体积与最小体积之间的线性变化。在变矩器48的离合器的完全施用时,最小体积指定表示摩擦材料的孔隙率,且孔口大小减小以将流量折回通过多孔材料,该流量的实际值获自测试数据。
全部盖区段具有传导、对流和辐射形式的热传递。当施用变矩器48的离合器时,摩擦材料与流体进行对流热传递、与压力板进行传导热传递,且与盖进行传导热传递。另外,压力板具有对流热传递至流体。以下使用方程9)模型化具有接触热阻的两种材料之间的传导。
参考方程9,是通过传导传递的热量,l1是从区段1的几何中心至与区段2的界面的距离,l2是从区段2的几何中心至与区段1的界面的距离,A是其中发生传导的横截面面积,r是接触热阻,T1是区段1的温度,且T2是区段2的温度。
可以从以下方程10)模型化对流热交换。
参考方程10),是通过对流传递的热量,A是其中发生对流的表面面积,Tf是流体温度,且Ts是区段的温度。
可以从以下方程11)模型化辐射热交换。
参考方程11),是通过辐射传递的热量,A是其中发生辐射的表面面积,σ是斯特藩-玻尔兹曼常数(=5.67*10-8W/m2/K4),ε是表面的发射因子,Ta是空气温度,且Ts是区段的温度。
从CAD几何体评估对流和辐射热传递的表面面积。被变速器流体浸润的区段的表面被视为用于对流热传递区域,而暴露于空气的表面被视为用于辐射热传递区域。将变矩器48的液压耦合中损耗的能量加入至流体体积Va。可以由以下方程12模型化来自变矩器48的效率的动力损耗。
参考方程12),是通过辐射传递的热量,ωt是转速,且Tt是变矩器48的叶轮上的水力转矩。
详述和图式或图支持并且描述本公开,但是本公开的范围仅仅是由权利要求书限定。虽然已详细描述了用于实行所述教导的某些最佳模式和其它实施例,但是也存在用于实践随附权利要求书中限定的本公开的各种替代设计和实施例。
Claims (10)
1.一种评估变矩器离合器滑移速度校准设置对变速器的变矩器的热效应的方法,所述方法包括:
限定测试驾驶循环以包括预限定时间段内的多个驾驶循环输入;
限定滑移速度校准表,其针对多个车辆操作参数的不同值限定所述变矩器离合器中的理想滑移量;
利用保存在计算机的存储器中的驾驶仿真模型评估所述多个车辆操作参数的值,其中所述驾驶仿真模型使用所述测试驾驶循环的所述驾驶循环输入以及所述滑移速度校准表来评估所述测试驾驶循环的所述预限定时间段内的所述多个车辆操作参数的值;
限定所述变矩器的多个离散区域,其中每个离散区域表示所述变矩器的离散热质量;
利用保存在所述计算机的所述存储器中的温度模型评估所述变矩器的所述多个离散区域中的每一个的所述温度,其中所述温度模型使用所述测试驾驶循环的所述预限定时间段期间的所述多个车辆操作参数的所述评估值以评估所述变矩器的每个离散区域在所述测试驾驶循环所述的预限定时间段期间的不同时间的所述温度;以及
比较所述变矩器的每个离散区域在所述测试驾驶循环期间的所述预限定时间段期间的所述评估温度与阈值温度值以确定所述变矩器的任何所述离散区域在所述测试驾驶循环的所述预限定时间段期间的任何时间的所述温度是否大于所述阈值温度值。
2.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括当所述变矩器的全部所述离散区域在所述测试驾驶循环的所述预限定时间段期间的全部时间的所述温度不大于所述阈值温度值时,将保存在所述计算机的所述存储器中的指示器值的状态改变为第一状态以指示正评估。
3.根据权利要求2所述的方法,其进一步包括当所述变矩器的任何所述离散区域在所述测试驾驶循环的所述预限定时间段期间的任何时间的所述温度等于或大于所述阈值温度值时,将保存在所述计算机的所述存储器中的指示器值的所述状态改变为第二状态以指示负评估。
4.根据权利要求1所述的方法,其中评估所述变矩器的所述多个离散区域中的每一个的所述温度包括计算每个相应离散区域中归因于一定体积的流体在所述测试驾驶循环期间循环通过每个相应离散区域所产生的温度随时间的变化。
5.根据权利要求4所述的方法,其中计算每个相应离散区域中归因于所述体积的流体循环通过每个相应离散区域所产生的温度随时间的所述变化包括求解体积流体能量平衡方程:
其中是随时间变化的温度变化,Hin是输入所述离散区域的所述热焓,是进入所述离散区域的所述流体随时间的质量变化,Hout是输出所述离散区域的所述热焓,是离开所述离散区域的所述流体随时间的质量变化,H是所述离散区域的所述热焓,是随时间的所述热量变化,h是每个离散区域的所述壁热传递系数,A是所述离散区域的所述壁的所述面积,T是所述流体的所述当前温度,Ti是先前时间的所述流体温度,是随时间变化的压力变化,ρ是所述流体密度,Cp是所述流体的所述比热,V是所述离散区域中的所述流体体积,Vout是离开所述离散区域的所述流体体积,且Vin是进入所述离散区域的所述流体体积。
6.根据权利要求4所述的方法,其中评估所述变矩器的所述多个离散区域中的每一个的所述温度包括计算所述测试驾驶循环期间每个相应离散区域中的固体质量随时间的温度变化。
7.根据权利要求6所述的方法,其中计算每个相应离散区域中的固体质量随时间的所述温度变化包括求解质量能量平衡方程:
其中m是所述固体质量,Cp是所述离散区域中的所述固体材料的所述比热,是随时间变化的温度变化,是随时间累加的所述热量变化,h是每个离散区域的所述壁热传递系数,A是所述离散区域的所述壁的所述面积,T是所述流体的所述当前温度,Ti是先前时间的所述流体温度,k是所述离散区域中的所述固体质量的所述导热率,L是所述离散区域中的所述固体质量的所述长度,σ是所述斯特藩-玻尔兹曼常数(=5.67*10-8W/m2/K4),ε是所述离散区域中的所述固体质量的所述辐射发射率,且Ta是所述空气温度。
8.根据权利要求1所述的方法,其中限定所述变矩器的多个离散区域包括限定每个相应离散区域的固体质量。
9.根据权利要求1所述的方法,其中利用所述温度模型评估所述变矩器的所述多个离散区域中的每一个的所述温度包括计算循环通过每个相应离散区域的流体体积。
10.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括限定所述变矩器的每个相应离散区域的初始温度。
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