[发明专利]基于四参数模型的摩擦式离合器瞬态温度计算方法

说明书

本发明涉及一种基于四参数模型的摩擦式离合器瞬态温度计算方法，其特征在于，该方法采用四参数模型代替二参数模型，对离合器瞬态温度进行迭代计算，所述的四参数模型中，温升系数和散热系数均被替代为以环境温度和滑摩功率为变量的一次函数。与现有技术相比，本发明既考虑了摩擦生热与离合器半径有关的事实，得到的模型在与实际情况比较时，比原模型更加精确，发现了所用模型的模型参数(温升系数和散热系数)与环境温度、滑摩功率的线性关系，并将这种关系带入二参数模型中，使得改进模型的工况适应性更好。

技术领域

本发明涉及一种摩擦式离合器瞬态温度计算方法，尤其是涉及一种基于四参数模型的摩擦式离合器瞬态温度计算方法。

背景技术

摩擦离合器是船舶推进轴系的重要部件之一，它利用摩擦面之间的机械摩擦力，把扭矩由主动轴传到从动轴，并且根据工作需要可使主机与从动轴接合或脱离。以摩擦式离合器采用最多的DCT变速箱为例，其全称为双离合自动变速器，由齿轮箱和两套离合器组成，其组成部件与手动变速箱区别不大，制造成本低廉，且DCT变速箱既具有手动变速箱动力传递效率高，燃油经济性好的优点又具有自动变速箱换挡平顺性佳的优点，是性能极为优秀的一种变速箱。但是，DCT变速箱，尤其是干式DCT，存在温升过高的缺点，所以对干式DCT进行实时温度控制是目前亟待解决的问题。

现有的离合器瞬态温度可通过温度场二参数模型计算，现有模型中的二参数 (温升系数和散热系数)值随着工况变化而改变，因此通常采用有限元温度计算方法，存在计算内存大、速度慢等缺点。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于四参数模型的摩擦式离合器瞬态温度计算方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于四参数模型的摩擦式离合器瞬态温度计算方法，该方法采用四参数模型代替二参数模型，对离合器瞬态温度进行迭代计算，所述的四参数模型中，温升系数和散热系数均被替代为以环境温度和滑摩功率为变量的一次函数。

所述的温升系数与环境温度和滑摩功率之间为线性关系，所述的散热系数与环境温度和滑摩功率之间为线性关系。

所述的四参数模型表达式为：

其中，T⁽ⁱ⁾为第i个离散时间节点温度，Δt为离散化时间，F⁽ⁱ⁾为第i个离散时间节点离合器压盘压紧力，ω⁽ⁱ⁾为第i个离散时间节点离合器主动端和从动端的转速差，T_∞为环境温度，P为滑摩功率，为第一比例系数，为第二比例系数，为第三比例系数，为第四比例系数。

所述的第一比例系数、第二比例系数、第三比例系数和第四比例系数的识别方法为最小二乘法。

所述的最小二乘法采用MATLAB中的1sqnonlin非线性拟合函数实现。

各比例系数的初始值为对应数值上下限的平均值。

所述的第一比例系数、第二比例系数、第三比例系数和第四比例系数的优化方法为：通过MATLAB中的lookup模块输入四参数模型进行迭代计算，输入为离合器的转速差和滑摩转矩，输出为模型的计算结果和实验结果的差值，当满足终止条件时，停止迭代，输出各比例系数的优化值，当不满足终止条件时，重新选择各比例系数值进行计算，直到满足终止条件。

所述的终止条件包括待优化系数的变化量、模型计算结果和实验结果的方差的改变量和迭代的次数。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：