[發明專利]一種輪轂電機軸承熱管理系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202011580426.0
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112696436B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 李明;侯高林
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F16C37/00
• 分類號: F16C37/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 劉小嬌

1.一種基于路面載荷譜的輪轂電機軸承熱管理系統的控制方法，使用基于路面載荷譜的輪轂電機軸承熱管理系統，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、采集車輪承受的路面載荷、內側輪轂電機軸承和外側輪轂電機軸承的內部溫度，獲得車輪承受載荷-時間譜；

步驟二、將所述車輪承受載荷-時間譜劃分出時間采樣頻率并分別獲得內側輪轂電機軸承的摩擦損耗功率-時間譜和外側輪轂電機軸承的摩擦損耗功率-時間譜；

步驟三、根據所述內側輪轂電機軸承的摩擦損耗功率對第一噴油器的噴油量進行初步調節，根據所述外側輪轂電機軸承的摩擦損耗功率對第二噴油器的噴油量進行初步調節；

所述初步調節的噴油量滿足：

式中，V_i1為初步調節的噴油量，i＝1、2，Q_i為摩擦損耗功率，C_p為潤滑油的定壓比熱容，ρ為潤滑油的密度，ΔT₁為預期降低的溫度，ΔT₁＝20；

步驟四、初步調節后，若所述內側輪轂電機軸承的內部溫度超過預設的輪轂電機軸承熱管理判斷準則90℃時，則第二控制器將信號傳輸到第一控制器，所述第一控制器對第一噴油器的噴油量進行二次調節；

若所述外側輪轂電機軸承的內部溫度超過預設的輪轂電機軸承熱管理判斷準則90℃時，則第二控制器將信號傳輸到第一控制器，所述第一控制器對第二噴油器的噴油量進行二次調節；

其中，所述基于路面載荷譜的輪轂電機軸承熱管理系統包括：

多個六分力傳感器，其分別設置在各個車輪中；以及

信號處理運算裝置，其與所述多個六分力傳感器相連接；

第一控制器，其與所述信號處理運算裝置相連接；

第一噴油器，其與所述第一控制器相連接，且所述第一噴油器設置在內側輪轂電機軸承上；

第二噴油器，其與所述第一控制器相連接，且所述第二噴油器設置在外側輪轂電機軸承上；

第一溫度傳感器，其設置在所述內側輪轂電機軸承的保持架上；

第二溫度傳感器，其設置在所述外側輪轂電機軸承的保持架上；

第二控制器，其與所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第一控制器相連接，用于將所述內側輪轂電機軸承和外側輪轂電機軸承的內部溫度反饋給所述第一控制器。

2.如權利要求1所述的基于路面載荷譜的輪轂電機軸承熱管理系統的控制方法，其特征在于，所述步驟二包括如下步驟：

步驟1、將所述車輪承受載荷-時間譜劃分出時間采樣頻率，獲得各個時間頻域內的最大載荷值，編制成車輪承受最大載荷-時間譜；

步驟2、將所述車輪承受最大載荷-時間譜轉換為內側輪轂電機軸承實時載荷-時間譜和外側輪轂電機軸承實時載荷-時間譜；

步驟3、將所述內側輪轂電機軸承實時載荷-時間譜和外側輪轂電機軸承實時載荷-時間譜分別一一對應的轉換為內側輪轂電機軸承的摩擦力矩-時間譜和外側輪轂電機軸承的摩擦力矩-時間譜；

步驟4、將所述內側輪轂電機軸承摩擦力矩-時間譜和外側輪轂電機軸承摩擦力矩-時間譜分別一一對應的轉換為內側輪轂電機軸承的摩擦損耗功率-時間譜和外側輪轂電機軸承的摩擦損耗功率-時間譜。

3.如權利要求2所述的基于路面載荷譜的輪轂電機軸承熱管理系統的控制方法，其特征在于，所述車輪承受最大載荷-時間譜包括輪胎實時最大切向受力、輪胎實時最大徑向受力和輪胎實時最大軸向受力。

4.如權利要求3所述的基于路面載荷譜的輪轂電機軸承熱管理系統的控制方法，其特征在于，所述內側輪轂電機軸承實時載荷-時間譜具體包括：

式中，F₁為內側輪轂電機軸承的徑向受力，e為外側輪轂電機軸承距離輪胎中心偏距，l為內側輪轂電機軸承與外側輪轂電機軸承的間距，F_B為輪胎實時最大切向受力，F_Z為輪胎實時最大徑向受力，F_Y為輪胎實時最大軸向受力，R為輪胎的半徑，F_α1為內側輪轂電機軸承的軸向受力。