用于确定带寿命的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及估计用于在带传动系统的两个旋转构件之间传递转矩的动力传递带 的寿命终结。
【背景技术】
[0002] 本部分中的陈述仅提供与本发明有关的背景信息。因此，这样的陈述不意图构成 对现有技术的承认。
[0003] 当车辆停止时，动力系系统可以利用自动停止策略来关停发动机，以便由于发动 机当停止时不运转且被供油来维持怠速，从而改善燃料经济性和排放。当期望车辆运动时， 能够自动地起动发动机以便向驱动轮提供运动转矩。例如，发动机可以在车辆处于停车灯 时停止，并且一旦车辆操作者释放制动踏板则自动起动。在发动机起动事件期间，利用例如 电动起动机马达等电机开动动力系系统的发动机。例如能够利用由惰轮带轮和带张紧器 引导的蛇形带等动力传递带，将发动机的曲柄轴可旋转地联接到电机以用于在其间传递转 矩。因此，电机也可以用作交流发电机，从而利用来自发动机的转矩用于为车辆的电子应用 提供动力。而且，可以利用经由动力传递带从发动机和/或电机提供的转矩给附件部件提 供动力。附件部件能够包括但不限于动力转向栗装置、水栗装置和空调压缩机装置。也可 以利用一个或更多个附加带从发动机的曲柄轴向附件部件直接传动离开。
[0004] 已知的是指定在两个或更多个旋转构件之间传递转矩的动力传递带的使用寿命， 其中当使用寿命已经期满时，要求车辆车主更换或维修带。在发生预定车辆状况时，可以确 定使用寿命期满，例如寿命终结。预定状况能够包括但不限于从带寿命开始起经过了预定 数量的带旋转、车辆行驶了预定距离或者预定发动机运转时间。例如，在车辆达到了 75, 000 英里时，可能达到带的寿命终结。大体而言，针对在典型环境条件期间且在车辆的通常行驶 条件下运转的通常带指定使用寿命。已知极端环境条件(例如热或冷的环境温度)和极端行 驶条件(例如车辆行驶的高速和大转矩使用区域)会缩短带的使用寿命。虽然指定使用寿命 作为保护通常驾驶员免于经历受损带的安全防护，但是在这些极端环境条件和/或极端行 驶条件期间运转的车辆中采用的带可能在达到与所指定使用寿命相关联的预定条件之前 经历带的实际寿命终结。
【发明内容】
[0005] -种用于估计在带传动系统的至少两个旋转构件之间传递转矩的带的寿命终结 的控制模块实施的方法包括监测带寿命周期期间的多个带参数并且基于所述多个带参数 确定带的瞬时损坏系数。基于瞬时损坏系数估计带的寿命终结。
[0006] 1. -种用于估计在带传动系统的至少两个旋转构件之间传递转矩的带的寿命终 结的控制模块实施的方法，包括： 在控制模块中监测在所述带的寿命周期期间的多个带参数； 基于所述多个带参数确定所述带的瞬时损坏系数；以及 基于所述瞬时损坏系数估计所述带的寿命终结。
[0007] 2.根据方案1所述的方法，其中监测所述多个带参数包括： 监测所述带的旋转速度； 监测所述带的载荷数据；以及 监测所述带的温度。
[0008] 3.根据方案1所述的方法，其中所述瞬时损坏系数指示包括所述带处的肋剪切 量值的故障状况。
[0009] 4.根据方案1所述的方法，其中所述瞬时损坏系数指示包括所述带处的边缘核 芯伸出量值的故障状况。
[0010] 5.根据方案1所述的方法，其中所述瞬时损坏系数指示包括所述带处的肋开裂 量值的故障状况。
[0011] 6.根据方案1所述的方法，其中所述瞬时损坏系数包括指示下述故障状况中的 至少两个的组合的累积值，包括： 所述带处的肋剪切的量值； 所述带处的边缘核芯伸出的量值； 所述带处的肋开裂的量值。
[0012] 7.根据方案1所述的方法，其中确定所述瞬间损坏系数包括： 基于在瞬时工作周期范围期间监测到的多个带参数确定所述带的使用寿命，所述使用 寿命指示自所述带的寿命开始起的剩余工作周期数量，其中在所述带的寿命开始时，所述 带具有足够的能力用于在所述带传动系统的所述至少两个旋转构件之间传递转矩； 监测对应于所述瞬时工作周期范围的已经过工作周期数量，其中在所述瞬时工作周期 范围确定所述带的使用寿命；以及 基于所述已经过工作周期数量与所述使用寿命的比例来确定所述瞬时损坏系数。
[0013] 8.根据方案7所述的方法，其中每个工作周期对应于以下参数中的一个，包括： 所述带的转数、所述车辆行驶的距离和发动机运转时间。
[0014] 9.根据方案1所述的方法，其中基于所述瞬时损坏系数估计所述带的寿命终结 包括： 将所述带的寿命周期期间的瞬时损坏系数积分； 从对应于所述带的开始寿命的值减去积分得到的瞬时损坏系数以确定瞬时带寿命指 标； 将所述瞬时带寿命指标与预定寿命阈值进行比较； 当所述瞬时带寿命指标不大于所述预定寿命阈值时，估计所述带的寿命终结。
[0015] 10.根据方案1所述的方法，其中基于所述瞬时损坏系数估计所述带的寿命终结 包括： 将所述带的寿命周期期间的瞬时损坏系数积分； 将积分得到的瞬时损坏系数与指示所述带的寿命终结的预定损坏系数进行比较；以及 当积分得到的瞬时损坏系数至少是所述预定损坏系数时，估计所述带的寿命终结。
[0016] 11.根据方案1所述的方法，其中基于所述瞬时损坏系数估计所述带的寿命终结 包括： 使用所述瞬时损坏系数从所述带的寿命开始起消耗瞬时带寿命指标； 将所述瞬时带寿命指标与预定寿命阈值进行比较；以及 当所述瞬时带寿命指标不大于所述预定寿命阈值时，估计所述带的寿命终结。
[0017] 12.根据方案1所述的方法，还包括： 当估计所述带的寿命终结时，生成指示需要更换或维修所述带的警告。
[0018] 13. -种用于估计在混合动力系系统的至少发动机和电机之间传递转矩的带的 寿命终结之前的总剩余寿命的控制模块实施的方法，包括： 在控制模块中监测在所述带的寿命周期期间的多个带参数，所述多个带参数包括： 所述带的旋转速度； 所述带的载荷数据；以及 所述带的温度； 基于监测到的多个带参数确定所述带的多个瞬时损坏子系数；以及 基于所述多个瞬时损坏子系数估计所述带的寿命终结之前剩下的所述总剩余寿命。
[0019] 14.根据方案13所述的方法，其中所述带的旋转速度通过以下步骤确定，包括： 获得存储在所述控制模块的数据库中的支撑所述带的行进的多个带轮中的每个带轮 的半径； 获得存储在所述数据库中的所述带的长度； 监测发动机速度；以及 基于每个带轮的半径、所述带的长度和所述发动机速度来确定所述带的旋转速度。
[0020] 15.根据方案13所述的方法，其中所述带的载荷数据通过以下步骤确定，包括： 监测所述混合动力系系统的转矩要求； 基于监测到的转矩要求获得用于所述带的多个张力跨距中的每个的存储在所述控制 模块的数据库中的相应张力量值，每个张力跨距包括开始于在支撑带运动的多个带轮中的 对应主要带轮和所述带之间的最后一个接触点的末端并结束于在沿带行进方向的所述多 个带轮中的对应相邻主要带轮和所述带之间的第一个接触点的末端的相应距离；以及 确定所述载荷数据指示与具有最大张力量值的所述带的张力跨距对应的最大带张力。
[0021] 16.根据方案13所述的方法，其中所述带的载荷数据通过以下步骤确定，包括： 响应于所述电机的输出转矩确定所述带处的对应剪切应力；以及 确定所述带的载荷数据指示响应于所述电机的输出转矩的所述带处的对应剪切应力。
[0022] 17.根据方案13所述的方法，其中所述多个瞬间损坏子系数包括： 指示包括所述带处的肋剪切量值的第一故障状况的第一瞬时损坏子系数； 指示包括所述带处的边缘核芯伸出量值的第二故障状况的第二瞬时损坏子系数；以及 指示包括所述带处的肋开裂量值的第三故障状况的第三瞬时损坏子系数。
[0023] 18.根据方案17所述的方法，其中基于所述多个带参数确定所述多个瞬时损坏 子系数包括： 针对所述第一瞬时损坏子系数、第二瞬时损坏子系数和第三瞬时损坏子系数中的每 个： 基于在瞬时工作周期范围期间监测到的多个带参数确定所述带的对应使用寿命，所述 使用寿命指示自所述带的寿命开始起的剩余工作周期数量，其中在所述带的寿命开始时， 所述带具有足够的能力用于在所述带传动系统的所述至少两个旋转部件之间传递转矩； 监测对应于所述瞬时工作周期范围的已经过工作周期数量，其中在所述瞬时工作周期 范围确定所述带的对应使用寿命；以及 基于所述已经过工作周期数量与所述对应使用寿命的比例来确定对应瞬时损坏子系 数。
[0024] 19.根据方案18所述的方法，还包括： 针对所述第一瞬时损坏子系数、第二瞬时损坏子系数和第三瞬时损坏子系数中的每 个： 使用所述对应瞬时损坏子系数从所述带的寿命开始起消耗瞬时带寿命指标； 计数在所述混合动力系系统的正在进行的运转期间的工作周期总数量； 将所述工作周期总数量与所述瞬时带寿命指标相乘；以及 基于所述相乘估计相应于所述对应瞬时损坏子系数的寿命终结之前的工作周期的对 应剩余数量。
[0025] 20.根据方案13所述的方法，其中基于所述多个瞬时损坏子系数估计所述带的 寿命终结之前剩下的所述总剩余寿命包括： 将所述多个瞬时损坏子系数中的每个求和以确定瞬时损坏系数； 使用所确定的瞬时损坏系数从所述带的寿命开始起消耗瞬时带寿命指标； 计数在所述混合动力系系统的正在进行的运转期间的工作周期总数量； 将所述工作周期总数量与所述瞬时带寿命指标相乘；以及 基于所述相乘估计寿命终结之前的工作周期的总剩余数量。
【附图说明】
[0026] 参考附图，现在将通过示例方式描述一个或更多个实施例，在附图中： 图1示出了根据本发明的包括内燃发动机、电机和构造成向传动系传递转矩的变速器 装置的混合动力系系统； 图2示出了根据本发明的图1的混合动力系系统100的带传动系统的非限制示例性构 造； 图3示出了根据本发明的经受肋开裂的示例性动力传递带465的一段的非限制性示 例； 图4示出了根据本发明的经受肋剪切的动力传递带565的一段的非限制性示例； 图5示出了根据本发明的经受边缘核芯伸出的动力传递带665的一段的非限制性示 例； 图6示出了根据本发明的基于带的载荷数据的对应于示例性动力传递带的使用寿命 的实验测试数据的非限制示