(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210679473.3 (22)申请日 2022.06.15 (71)申请人 一汽解放汽车有限公司 地址 130011 吉林省长 春市汽车开发区东 风大街2259号 (72)发明人 杨保玉　张晓丽　关喜春　黄河　 刘琦　韩旭　张樱玮　 (74)专利代理 机构 北京远智汇知识产权代理有 限公司 1 1659 专利代理师 康亚健 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 113/08(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种液力缓速器的一维和三维联合仿真方 法及液力缓速 器 (57)摘要 本发明涉及仿真分析技术领域， 具体公开了 一种液力缓速器的一维和三维联合仿真方法及 液力缓速器， 该方法采用Amesi m软件建立电磁比 例阀、 气源和油腔的一维模型； 确定控制电流与 电磁比例阀控制气压及缓速器进口流量的对应 关系； 建立缓速器本体的几何模型， 基于几何模 型抽取流道模型并进行网格划分； 采用S TAR‑CCM +软件对缓速器本体的工作 腔进行仿真计算得到 三维仿真模 型； 对一维模型和三维仿真模型进行 边界耦合构建联合仿真模型； 基于联合仿真模型 对液力缓速器的制动特性进行分析， 通过不同维 度间耦合关系的建立， 可准确记录动态充液过程 中液力缓速器制动特性的时变过程， 为液压系统 的匹配和流动结构的优化 提供了指导。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 114969985 A 2022.08.30 CN 114969985 A 1.一种液力缓速器的一维和三维联合仿真方法， 液力缓速器包括电磁比例阀、 油腔、 气 源和缓速器本体， 所述气源用于给所述油腔供给压缩空气， 所述电磁比例阀用于调节由所 述气源输送至所述油腔的压缩气体的流量， 所述油腔用于给所述缓速器本体供给油液； 其 特征在于， 液力缓速器的一维和三维联合仿真方法包括： S10： 基于所述电磁比例阀、 所述气源和所述油腔， 采用Amesim软件建立 一维模型； S20： 基于所述一维模型， 确定设定气源压力下， 控制电流与电磁比例阀控制气压及缓 速器进口流量的对应关系， 给所述电磁比例阀加载 的电流为控制电流， 所述油腔输出 的油 压为电磁比例阀控制气压， 所述油腔输出的油液的流 量为缓速器进口流 量； S30： 确定缓速器本体的型号， 并建立所述缓速器本体的几何模型； S40： 基于所述几何模型， 抽取流道模型； S50： 对所述 流道模型进行网格划分； S60： 基于所述流道模型， 采用STAR ‑CCM+软件对缓速器本体的工作腔进行仿真计算， 计 算收敛后得到三维仿真模型； S70： 构建联合仿真模型， 所述联合仿真模型包括所述一维模型和所述流道模型， 对所 述一维模型和所述 三维仿真模型进行边界耦合； S80： 基于所述联合仿真模型对液力缓速器的制动特性进行分析。 2.根据权利要求1所述的液力缓速器的一维和三维联合仿真方法， 其特征在于， S50中， 流道模型的流体域分为转子流体域和定子流体域， 并分别对所述转子流体域和所述定子流 体域进行网格划分， 且将转子的叶片和外环面定义为随所述转子流体域一起运动的转动壁 面， 将定子的叶片和外环面定义 为静止壁 面。 3.根据权利要求2所述的液力缓速器的一维和三维联合仿真方法， 其特征在于， 所述叶 片的面组中， 近壁 面的网格密度最大。 4.根据权利要求2所述的液力缓速器的一维和三维联合仿真方法， 其特征在于， 转子设 定第一交界面， 定子设定第二交界面， 所述第一交界面和所述第二交界面用于所述定子和 所述转子间的能量交 互。 5.根据权利要求1所述的液力缓速器的一维和三维联合仿真方法， 其特征在于， S40中， 抽取流道模型时， 去除所述几何模型中的圆倒角。 6.根据权利要求1所述的液力缓速器的一维和三维联合仿真方法， 其特征在于， S60中， 采用STAR ‑CCM+软件对缓速器本体的工作腔进行仿真计算时， 对缓速器本体的出口压力和 制动力矩进行了监测， 当质量的残差和动量的残差都小于10e ‑6时， 计算收敛。 7.根据权利要求1所述的液力缓速器的一维和三维联合仿真方法， 其特征在于， S70中， 通过STAR ‑CCM+模型中的3D  CFD来替代工作腔的湍流部分。 8.根据权利要求1所述的液力缓速器的一维和三维联合仿真方法， 其特征在于， S70中， 搭建应用接口， 通过应用接口将一维模型和三维模型进行边界耦合。 9.根据权利要求8所述的液力缓速器的一维和三维联合仿真方法， 其特征在于， 所述应 用接口为TCP接口。 10.一种液力缓速器， 其特征在于， 通过权利要求1 ‑9任一项所述的液力缓速器的一维 和三维联合仿真方法进行分析 得到。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114969985 A 2一种液力缓速器的一维和三维联合 仿真方法及液力缓速器 技术领域 [0001]本发明涉及仿真分析技术领域， 尤其涉及 一种液力缓速器的一维和三维联合仿真 方法及液力缓速器。 背景技术 [0002]汽车作为现代社会不可或缺的交通运输工具， 安全性能一直备受关注， 在汽车行 驶过程中可通过安装缓速器来有效提高整车 的辅助制动能力， 提高整车安全性， 减少维修 成本。 液力缓速器的制动力矩源于工作腔 内油液对转子叶片的反作用力， 常通过气动比例 阀控制输出力矩的数值大小。 气动比例阀通过输入电流的大小， 调控施加在油液表面上 的 压强以及进入工作腔 内的油液含量， 进而影响充液率和制动力矩， 以提高整车 的制动性能 和行驶安全性。 针对上述从控制电流到制动特性的完整过程， 传统计算方法将其划分为液 力缓速器液压控制系统和制动力矩产生系统， 并对液力缓速器液压控制系统进行一维计 算， 对制动力矩产生系统进行三 维计算。 一维计算中， 基于Amesim软件构建气动比例阀的仿 真模型， 研究输入电流同阀体输出的控制气体压力间的映射关系。 三维计算中， 侧重于研究 给定充液率下， 叶片数量 等结构性 参数对缓速器内部流场结构以及制动力矩的影响。 [0003]上述两种 维度上的单独计算， 由于忽视了两者间的耦合作用机制， 将导致仿真结 果同整车实际工况间出现较大偏差， 缺乏真实性。 一方面， 通过一维液压系统计算进口流 量， 并利用经验公式简单推算充液率和制动力矩， 误差较大。 另一方面， 通过三维仿真软件 解析缓速器内部流场， 计算特定充液率下制动力矩， 忽视了液压控制系统同制动力矩产生 系统间的实时协同变化机制， 极大程度上限制了 仿真计算结果的实际应用价 值。 发明内容 [0004]本发明的目的在于： 提供一种液力缓速器 的一维和三维联合仿真方法， 以解决现 有中对缓速器分为液力缓速器液压控制系统和制动力矩产生系统， 并分别进 行一维计算和 三维计算， 两种维度的单独计算， 忽视了两者间的耦合作用机制， 容易导致仿真结果同整 车 实际工况间出现较大偏差， 缺乏真实性的问题。 [0005]一方面， 本发明提供一种液力缓速器的一维和三维联合仿真方法， 液力缓速器包 括电磁比例阀、 油腔、 气源和缓速器本体， 所述气源用于给所述油腔供给压缩空气， 所述电 磁比例阀用于调节由所述气源输送至所述油腔的压缩气 体的流量， 所述油腔用于给所述缓 速器本体供 给油液； 该 液力缓速器的一维和三维联合仿真方法包括： [0006]S10： 基于所述电磁比例阀、 所述气源和所述油腔， 采用Amesim软件建立 一维模型； [0007]S20： 基于所述一维模型， 确定设定气源压力下， 控制电流与电磁比例阀控制气压 及缓速器进口流量的对应关系， 给所述电磁比例阀加载的电流为控制电流， 所述油腔输出 的油压为电磁比例阀控制气压， 所述油腔输出的油液的流 量为缓速器进口流 量； [0008]S30： 确定缓速器本体的型号， 并建立所述缓速器本体的几何模型； [0009]S40： 基于所述几何模型， 抽取流道模型；说　明　书 1/6 页 3 CN 114969985 A 3