一种基于微观润滑状态的总成主动润滑控制系统及方法技术方案

本发明专利技术是一种基于微观润滑状态的总成主动润滑控制系统及方法。本发明专利技术涉及主动润滑控制技术领域，所述系统包括：控制器、油泵、扭矩传感器、转速传感器、驱动桥桥包、储油罐、溢流阀和换向阀；所述控制器控制油泵，并接收转速传感器和扭矩传感器的传感信号；所述控制器控制连接换向阀，所述换向阀连接驱动桥桥包，所述扭矩传感器和转速传感器采集驱动桥桥包的传感信号。本发明专利技术采用控制齿轮单元润滑的方法，实时监控润滑油温度、粘度、密度、扭矩和转速等参数，通过润滑模型来迭代求解接触区的油膜厚度，然后根据齿轮表面的粗糙度值求解膜厚比，限制输入转速和扭矩，直到达到弹性流体动力润滑。力润滑。力润滑。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微观润滑状态的总成主动润滑控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及主动润滑控制
，是一种基于微观润滑状态的总成主动润滑控制系统及方法。

技术介绍

[0002]现有的驱动桥主减速器采用齿轮油对减速器内的齿轮进行润滑和冷却，每次在驱动桥桥包内添加额定量的齿轮油，在经过一个使用周期后，对桥包内的齿轮油进行全部更换，以保证主减速器齿轮的润滑及冷却。但是，在齿轮油的使用周期内，对齿轮油的使用没有任何控制和检测，此种润滑冷却方式存在如下问题：
[0003]无论何种工况，主减速器齿轮带起齿轮油的量不变。当主减速器处于低速/低温工作状态时，此时，主减速器齿轮不需要太多的润滑油就能保证主减速器正常运转和进行足够的冷却降温，保证齿轮足够的润滑，这就导致起润滑作用的齿轮油数量过剩，造成浪费，同时，齿轮携带过剩的润滑油转动，阻力较大，能量损失较多；
[0004]此处列出专利CN 103062378 A《用于控制齿轮单元的润滑的方法以及齿轮单元》中所示润滑方法：根据图1所示，专利CN 103062378 A中所述控制齿轮单元的润滑方法采用在齿轮单元的运行期间测量润滑流体的温度，通过控制润滑泵和可控阀来控制壳体内润滑油的高度和循环流动性，来决定采用以下何种润滑方式：飞溅润滑、循环润滑或者两种润滑方式的组合，实现减小搅油损失的目的，但齿轮在实际运转过程中，影响齿轮啮合运转性能最需要关注的地方是接触区，一方面，此专利中温度测量的数值不能完全代表齿轮接触区的润滑状态，而且仅凭单一的温度因素，并不能反映齿轮的实际润滑性能，此专利适合于中低负载的工况，对于中高负载工况存在判断迟滞现象，无法从根源上避免齿面磨损。
[0005]专利CN 103062378 A中所述控制齿轮单元的润滑方法采用在齿轮单元的运行期间测量润滑流体的温度，通过控制润滑泵和可控阀来控制壳体内润滑油的高度和循环流动性，来决定采用以下何种润滑方式：飞溅润滑、循环润滑或者两种润滑方式的组合，实现减小搅油损失的目的，但齿轮在实际运转过程中，影响齿轮啮合运转性能最需要关注的地方是接触区，一方面，此专利中温度测量的数值不能完全代表齿轮接触区的润滑状态，而且仅凭单一的温度因素，并不能反映齿轮的实际润滑性能，此专利适合于中低负载的工况，对于中高负载工况存在判断迟滞现象，无法从根源上避免齿面磨损。
[0006]专利CN 104534070 A所述为客车主减速器齿轮油循环控制系统，具体涉及一种客车主减速器齿轮油循环控制系统，包括电源、控制器、油泵、驱动桥桥包、储油罐、过滤器及换向阀，通过在驱动桥桥包上设置温度、压力传感器，分别检测桥包内齿轮油的温度及压力，控制器根据该信息控制油泵向桥包内输送或者释放齿轮油，但此专利的目的是精确控制齿轮油用量，减少不必要的搅油损失。通过过滤装置保证齿轮油的纯净度，进而保证齿轮的使用寿命。
[0007]专利CN 201262225 Y所述为具有强制内润滑结构的循环系统，具体涉及驱动桥润滑油外循环的冷却系统，驱动桥总成包括外部油管，总成内设有与主动锥齿轮集成的冷却
油泵，托架上设有润滑油道，当驱动桥总成工作时，冷却油泵通过润滑油道将驱动桥总成底部的润滑油吸入，润滑油通过外部油管进入桥壳内，冷却后的润滑油通过内部油管、支撑轴的内部油道、桥壳内孔进入中央减速器的托架，最终返回驱动桥总成。显而易见，此专利的目的是通过结构改进和引入冷却系统，以提升驱动桥总成润滑油的冷却效果。

技术实现思路

[0008]本专利技术为克服现有技术的不足，本专利技术为提供一种基于微观润滑状态的总成主动润滑控制系统及方法，。
[0009]本专利技术提供了一种基于微观润滑状态的总成主动润滑控制系统及方法，本专利技术提供了以下技术方案：
[0010]一种基于微观润滑状态的总成主动润滑控制，所述系统包括：控制器、油泵、扭矩传感器、转速传感器、驱动桥桥包、储油罐、溢流阀和换向阀；
[0011]所述控制器控制油泵，并接收转速传感器和扭矩传感器的传感信号；所述油泵连接储油罐，所述储油罐连接有溢流阀；
[0012]所述储油罐连接换向阀，所述控制器控制连接换向阀，所述换向阀连接驱动桥桥包，所述扭矩传感器和转速传感器采集驱动桥桥包的传感信号，所述控制器控制连接驱动桥桥包。
[0013]优选地，所述驱动桥桥包包括喷油嘴、温度传感器和粘度密度传感器；
[0014]所述温度传感器和粘度密度传感器检测桥包内齿轮接触区润滑油的温度、粘度和密度，将采集的温度、粘度和密度传输至控制器，所述换向阀连接喷油嘴。
[0015]优选地，所述温度传感器直接对准主从齿的接触区，精准采集温度数据。
[0016]优选地，所述系统还包括过滤器，所述过滤器设置在储油罐与换向阀中间，且溢流器设置在储油罐与过滤器间。
[0017]优选地，所述控制器根据采集的扭矩和转速信息，当温度过高或者接触区的膜厚比达到一定限值，控制器对主齿的输入转速和转矩进行一定的限制，提高桥总成使用寿命。
[0018]一种基于微观润滑状态的总成主动润滑控制方法，所述方法包括以下步骤：
[0019]步骤1：通过控制器控制温度传感器实时监测齿轮接触区润滑油温度，粘度密度传感器实时监测润滑油的粘度和密度，通过扭矩传感器和转速传感器实时监测驱动桥的输入扭矩和转速，得到齿轮的实时数据；
[0020]步骤2：控制器采集齿轮的实时数据，结合齿轮自身参数，建立考虑粘压效应和密压效应的变温接触区弹流润滑副模型；
[0021]步骤3：通过迭代确定接触区的最小油膜厚度，根据膜厚比判断接触区的润滑状态；
[0022]步骤4：根据润滑状态控制喷油，对齿轮进行保护，提高寿命。
[0023]优选地，当油温小于140℃时；
[0024]当膜厚比λ≥4，则判定齿轮副处于弹性流体动力润滑的状态，接触区润滑油喷油量和喷油速度保持1挡不变；
[0025]当膜厚比1<λ<4，则判定齿轮副处于混合润滑状态，加大接触区喷油量和喷油速度，喷油量和喷油速度变为2挡；
[0026]当膜厚比λ≤1，则判定齿轮副处于边界润滑状态，继续加大接触区喷油量和喷油速度，喷油量和喷油速度变为3挡，同时限制输入转速和扭矩，直到达到弹性流体动力润滑状态。
[0027]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现基于微观润滑状态的总成主动润滑控制方法。
[0028]一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现基于微观润滑状态的总成主动润滑控制方法。
[0029]一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现所述的基于微观润滑状态的总成主动润滑控制方法。
[0030]本专利技术具有以下有益效果：
[0031]本专利技术采用控制齿轮单元润滑的方法，实时监控润滑油温度、粘度、密度、扭矩和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微观润滑状态的总成主动润滑控制系统，其特征是：所述系统包括：控制器、油泵、扭矩传感器、转速传感器、驱动桥桥包、储油罐、溢流阀和换向阀；所述控制器控制油泵，并接收转速传感器和扭矩传感器的传感信号；所述油泵连接储油罐，所述储油罐连接有溢流阀；所述储油罐连接换向阀，所述控制器控制连接换向阀，所述换向阀连接驱动桥桥包，所述扭矩传感器和转速传感器采集驱动桥桥包的传感信号，所述控制器控制连接驱动桥桥包。2.根据权利要求1所述的一种基于微观润滑状态的总成主动润滑控制系统，其特征是：所述驱动桥桥包包括喷油嘴、温度传感器和粘度密度传感器；所述温度传感器和粘度密度传感器检测桥包内齿轮接触区润滑油的温度、粘度和密度，将采集的温度、粘度和密度传输至控制器，所述换向阀连接喷油嘴。3.根据权利要求2所述的一种基于微观润滑状态的总成主动润滑控制系统，其特征是：所述温度传感器直接对准主从齿的接触区，精准采集温度数据。4.根据权利要求3所述的一种基于微观润滑状态的总成主动润滑控制系统，其特征是：所述系统还包括过滤器，所述过滤器设置在储油罐与换向阀中间，且溢流器设置在储油罐与过滤器间。5.根据权利要求4所述的一种基于微观润滑状态的总成主动润滑控制系统，其特征是：所述控制器根据采集的扭矩和转速信息，当温度过高或者接触区的膜厚比达到一定限值，控制器对主齿的输入转速和转矩进行一定的限制，提高桥总成使用寿命。6.一种基于微观润滑状态的总成主动润滑控制方法，其特征是：所述方法包括以下步骤：步骤1：通过控制器控制温度传感器实时监测齿轮接触区润滑油温度，粘度密度传感器实时监测润滑油的粘度和密度，通过扭矩传感器和转速传感器实...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙朋，徐占，冯忠义，黄凯思，郭志英，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：