[发明专利]液力变矩器闭锁离合器摩擦片温度分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车用液力变矩器闭锁离合器摩擦片的分析方法，更具体地说，本发明涉及一种液力变矩器闭锁离合器摩擦片温度分析方法。

背景技术

目前世界各著名汽车公司的液力机械式自动变速器几乎都采用了闭锁离合器滑摩控制技术。当闭锁离合器存在微小滑摩而非完全闭锁时，一部分动力经液力传动，另一部分经闭锁离合器机械传动。闭锁离合器不完全闭锁可以大幅度降低传动系统的振动和噪声，使闭锁领域得到充分的扩展。当闭锁离合器处于滑摩工况时，由于液力传动和机械传动联合作用，使滑摩传动时的传动效率比纯液力传动时更高，实现了提高液力自动变速器传动效率的目的。

但液力变矩器闭锁离合器滑摩过程中，在转速、负载、摩擦副结构等因素的作用下，有时滑摩产生的热量过大，使得摩擦衬片局部高温，导致摩擦衬片烧损或对偶钢片温度梯度过大产生翘曲甚至裂纹现象，过高的热负荷加剧了摩擦元件的磨损和热失效等，导致离合器工作可靠性和使用寿命下降，影响车辆的安全运行。闭锁离合器安装在液力变矩器内，而液力变矩器结构复杂，很难通过安装传感器的方法测得摩擦片的温度。对于滑摩过程闭锁离合器的滑摩控制不能根据摩擦片的实际温度来进行，而仅仅是通过检测液力变矩器的油温来预测摩擦片的温度，然后决定闭锁离合器的滑摩控制速度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在对于闭锁离合器的滑摩控制不能根据摩擦片的实际温度来进行，而仅仅是通过检测液力变矩器的油温来预测摩擦片温度的问题，提供了一种液力变矩器闭锁离合器摩擦片温度分析方法。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的液力变矩器闭锁离合器摩擦片温度分析方法步骤如下：

1.通过CAN线获取液力变矩器闭锁离合器控制油压与摩擦转速，即通过发动机电控单元与变速箱电控单元的CAN线获取某一段时间液力变矩器闭锁离合器工作时的滑摩转速与控制油压。

2.计算液力变矩器闭锁离合器摩擦片的热流密度，热流密度q通过以下计算公式获得，

q＝μRpΔω

式中：μ.摩擦片的摩擦系数，R.摩擦片半径，单位.毫米，p.闭锁离合器控制油压，单位.Pa，Δω.闭锁离合器滑摩转速差，单位.rpm。

3.建立液力变矩器闭锁离合器二维简化模型。

4.建立液力变矩器闭锁离合器三维流固耦合模型，生成网格并设置边界条件。

5.仿真计算液力变矩器闭锁离合器摩擦片温度，在液力变矩器闭锁离合器摩擦片区域上设置两个温度监控点，摩擦片区域上两点温度随软件CFX仿真计算时间变化，仿真计算开始，得到闭锁离合器摩擦片两个温度监控点温度随时间的变化曲线。

技术方案中所述的设置的边界条件包括液力变矩器壳体和内部固体的材料特性、液力变矩器壳体和内部固体的边界对流换热系数、液力变矩器壳体和内部固体的周期性边界、工作油材料特性、工作油入口参数、工作油出口参数与摩擦片热边界条件。

1）液力变矩器壳体（7）和内部固体设置为钢。

2）工作油材料设置为自动变速箱油；工作油入口参数设置为压力入口，压力值为0.5MPa，温度为液力变矩器正常工作时的油温度80°，工作油出口参数设为压力出口，相对压力值为0MPa。

3）液力变矩器壳体外表面（13）对流换热系数值设为80W/(m²·K)、温度设为恒温40°，液力变矩器壳体与工作油耦合面（14）设为Hea t flux耦合面；内部固体外表面（17）对流换热系数值设为1000W/(m²·K)，温度设为恒温80°，工作油与内部固体耦合面（16）设为Heat flux耦合面。

4）液力变矩器闭锁离合器摩擦片摩擦生热用热流来模拟，分别在液力变矩器壳体（7）、闭锁离合器（8）和工作油（6）的摩擦片区域（15）设置热流密度，热流密度值为图7中所示曲线的计算值。

5）分别设置两个固体区域和一个液体区域的周期性边界。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的液力变矩器闭锁离合器摩擦片温度分析方法中由于分析热流密度所需要的数据是通过CAN线直接获取，不用增加额外装置，减少了成本；

2.本发明所述的液力变矩器闭锁离合器摩擦片温度分析方法通过仿真能有效的得出车用自动液力变矩器闭锁离合器工作时的温度曲线，对进一步的分析，设计和优化闭锁离合器有指导作用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本发明所述的液力变矩器闭锁离合器摩擦片温度分析方法的流程框图；