Автоматизированная механическая коробка передач

Идеал автоматизировал механическую коробку передач

Библиотека:
Powertrain Blockset / Передача / Системы Передачи

Описание

Блок Automated Manual Transmission реализует автоматизированную передачу идеала (AMT). AMT является механической коробкой передач с дополнительными приводами и электронным блоком управления (ECU), чтобы отрегулировать муфту и выбор механизма на основе команд от диспетчера. Количество механизмов задано через целочисленный вектор с соответствующими передаточными отношениями, инерцией, вязким затуханием и коэффициентами полезного действия. Муфта и уровни обязательства синхронизации являются линейными и корректируемыми.

Используйте блок для:

Степень и полная калибровка крутящего момента
Определение передаточного отношения влияет на экономию топлива и производительность

Чтобы определить вращательную скорость карданного вала и крутящий момент реакции, блок Automated Manual Transmission вычисляет:

Сожмите тупик и сожмите трение
Заблокированная вращательная динамика
Разблокированная вращательная динамика

Задавать вычисление эффективности блока, для Efficiency factors, избранной любой из этих опций.

Установка Блокируйте реализацию

Установка	Блокируйте реализацию
`Gear only`	Эффективность определила от 1D интерполяционная таблица, которая является функцией механизма.
`Gear, input torque, input speed, and temperature`	Эффективность определила от 4D интерполяционная таблица, которая является функцией: Механизм Введите крутящий момент Введите скорость Температура масла

Gear only

Эффективность определила от 1D интерполяционная таблица, которая является функцией механизма.

Gear, input torque, input speed, and temperature

Эффективность определила от 4D интерполяционная таблица, которая является функцией:

Механизм
Введите крутящий момент
Введите скорость
Температура масла

Сожмите управление

AMT поставляет крутящий момент карданного вала постоянно путем управления сигналами давления от муфты. Если вы выбираете параметр Control type Ideal integrated controller, блок генерирует идеализированные сигналы давления муфты. Чтобы использовать ваши собственные управляющие сигналы муфты, выберите параметр Control type External control.

Сожмите тупик и сожмите трение

На основе условия тупика муфты блок реализует одну из этих моделей трения.

Если	Сожмите условие	Модель трения
$\begin{array}{l} ω_{i} \neq N ω_{d} \\ или \\ T_{S} < \| T_{f} - N w_{i} b_{i} \| \end{array}$	Разблокированный	$\begin{array}{l} T_{f} = T_{k} \\ где, \\ T_{k} = F_{c} R_{e f f} μ_{k} \tanh [4 (\frac{w_{i}}{N} - w_{d})] \\ T_{s} = F_{c} R_{e f f} μ_{s} \\ R_{e f f} = \frac{2 (R_{o}^{3} - R_{i}^{3})}{3 (R_{o}^{2} - R_{i}^{2})} \end{array}$
$\begin{array}{l} ω_{i} = N ω_{t} \\ и \\ T_{S} \geq \| T_{f} - N b_{i} ω_{i} \| \end{array}$	Заблокированный	_Tf = _Ts

Уравнения используют эти переменные.

_ωt	Выведите скорость карданного вала
_ωi	Введите скорость карданного вала
_ωd	Скорость карданного вала
$b_{i}$	Вязкое затухание
_Fc	Прикладывавшая сила муфты
N	Занятый механизм
$T_{f}$	Фрикционный крутящий момент
$T_{k}$	Кинетический фрикционный крутящий момент
$T_{s}$	Статический фрикционный крутящий момент
$R_{e f f}$	Эффективный радиус муфты
$R_{o}$	Кольцевой диск внешний радиус
$R_{i}$	Кольцевой диск внутренний радиус
_μs	Коэффициент статического трения
_μk	Коэффициент кинетического трения

Заблокированная вращательная динамика

Чтобы смоделировать вращательную динамику, когда муфта заблокирована, блок реализует эти уравнения.

$\begin{array}{l} {\dot{ω}}_{d} J_{N} = η_{N} T_{d} - \frac{ω_{i}}{N} b_{N} + N T_{i} \\ ω_{i} = N ω_{d} \end{array}$

Блок определяет входной крутящий момент, _Ti, посредством дифференцирования.

Уравнения используют эти переменные.

_ωi	Введите скорость карданного вала
_ωd	Скорость карданного вала
N	Занятый механизм
_bN	Занятый механизм вязкое затухание
_JN	Занятая инерция механизма
_ηN	Занятая эффективность механизма
_Td	Крутящий момент карданного вала
_Ti	Примененный входной крутящий момент

Разблокированная вращательная динамика

Чтобы смоделировать вращательную динамику, когда муфта разблокирована, блок реализует это уравнение.

${\dot{ω}}_{d} J_{N} = N T_{f} - ω_{d} b_{N} + T_{d}$

где:

_ωd	Скорость карданного вала
N	Занятый механизм
_bN	Занятый механизм вязкое затухание
_JN	Занятая инерция механизма
_Td	Крутящий момент карданного вала
_Ti	Примененный входной крутящий момент

Учет степени

Для учета степени блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины			Описание	Переменная	Уравнения
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd` — Степень передается между блоками Положительные сигналы указывают на поток в блок Отрицательные сигналы указывают, вытекают из блока	`PwrEng`	Мощность двигателя	_Peng	$ω_{i} T_{i}$
		`PwrDiffrntl`	Дифференциальная степень	_Pdiff	$ω_{d} T_{d}$
	`PwrNotTrnsfrd` — Степень, пересекающая контур блока, но не переданный Положительные сигналы указывают на вход Отрицательные сигналы указывают на потерю	`PwrEffLoss`	Потеря механической энергии	_Peffloss	$ω_{d} T_{d} (η_{N} - 1)$
		`PwrDampLoss`	Потеря затухания механического устройства	_Pdamploss	$- b_{N} ω_{d}^{2} - b_{i n} ω_{i}^{2}$
		`PwrCltchLoss`	Сожмите потери мощности	_Pmech	Когда заблокировано: $0$ Когда разблокировано: $- T_{k} (ω_{i} - N ω_{d})$
	`PwrStored` — Сохраненный тариф на энергоносители изменения Положительные сигналы указывают на увеличение Отрицательные сигналы указывают на уменьшение	`PwrStoredTrans`	Изменение уровня во вращательной кинетической энергии	_Pstr	Когда заблокировано: ${\dot{ω}}_{i} ω_{i} (J_{i n} + \frac{J_{N}}{N^{2}})$ Когда разблокировано: $J_{i n} {\dot{ω}}_{i} ω_{i} + J_{N} {\dot{ω}}_{d} ω_{d}$

Уравнения используют эти переменные.

_bN	Занятый механизм вязкое затухание
_JN	Занятый механизм вращательная инерция
_Jin	Маховик вращательная инерция
_ηN	Занятая эффективность механизма
N	Занятое передаточное отношение
_Ti	Примененный входной крутящий момент, обычно от коленчатого вала механизма или двойного массового демпфера маховика
_Td	Прикладной крутящий момент загрузки, обычно от дифференциала или карданного вала
_ωd	Начальный входной карданный вал вращательная скорость
_ωi, _ώi	Прикладной карданный вал угловая скорость и ускорение

Порты

Входной параметр

развернуть все

`Gear` — Номер механизма, чтобы участвовать
`scalar`

Целочисленное значение номера механизма, чтобы участвовать.

`CltchCmd` — Сожмите команду
`scalar`

Сожмите команду давления.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, выберите параметр Control type External control.

Крутящий момент входа `EngTrq` — Applied
`scalar`

Примененный входной крутящий момент, _Ti, обычно от коленчатого вала механизма или двойного массового демпфера маховика, в N · m.

`DiffTrq` — Прикладной крутящий момент загрузки
`scalar`

Прикладной крутящий момент загрузки, _Td, обычно от дифференциала или карданного вала, в N · m.

`Temp` — Температура масла
`scalar`

Температура масла, в K. Чтобы определить эффективность, блок использует 4D интерполяционная таблица, которая является функцией:

Механизм
Введите крутящий момент
Введите скорость
Температура масла

Зависимости

Чтобы создать этот порт, установите Efficiency factors на Gear, input torque, input speed, and temperature.

Вывод

развернуть все

`Информация` Сигнал шины
шина

Сигнал шины содержит эти вычисления блока.

Сигнал			Описание	Переменная	Модули
`Eng`	`EngTrq`		Введите примененный крутящий момент	_Ti	N·
`Eng`	`EngSpd`		Введите скорость карданного вала	_ωi	rad/s
`Diff`	`DiffTrq`		Выведите крутящий момент карданного вала	_Tt	N·
`Diff`	`DiffSpd`		Выведите скорость карданного вала	_ωt	rad/s
`Cltch`	`CltchForce`		Прикладывавшая сила муфты	_Fc	N
`Cltch`	`CltchLocked`		Сожмите состояние блокировки, булевскую переменную: Заблокированный — `0` Разблокированный — `1`	Нет данных	Нет данных
`Trans`	`TransSpdRatio`		Отношение скорости во время t	$ϕ (t)$	Нет данных
	`TransEta`		Отношение выходной мощности к входной мощности	$η$	Нет данных
	`TransGearCmd`		Механизм, которым управляют,	_Ncmd	Нет данных
	`TransGear`		Занятый механизм	N	Нет данных
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrEng`	Мощность двигателя	_Peng	W
	`PwrTrnsfrd`	`PwrDiffrntl`	Дифференциальная степень	_Pdiff	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrEffLoss`	Потеря механической энергии	_Peffloss	W
		`PwrDampLoss`	Потеря затухания механического устройства	_Pdamploss	W
		`PwrCltchLoss`	Сожмите потери мощности	_Pmech	W
	`PwrStored`	`PwrStoredTrans`	Изменение уровня во вращательной кинетической энергии	_Pstr	W

`EngSpd` — Угловая скорость
`scalar`

Прикладной карданный вал угловой вход скорости, _ωi, в rad/s.

`DiffSpd` — Угловая скорость
`scalar`

Карданный вал угловая скорость вывод, _ωd, в rad/s.

Параметры

развернуть все

`Control type` — Задайте тип управления
`Ideal integrated controller` (значение по умолчанию) | `External control`

Зависимости

Эта таблица суммирует конфигурации порта.

Режим управления	Создает порты
`External control`	`CltchCmd`

`Efficiency factors` — Задайте вычисление эффективности
`Gear only` (значение по умолчанию) | `Gear, input torque, input speed, and temperature`

Задавать вычисление эффективности блока, для Efficiency factors, избранной любой из этих опций.

Установка Блокируйте реализацию

Установка	Блокируйте реализацию
`Gear only`	Эффективность определила от 1D интерполяционная таблица, которая является функцией механизма.
`Gear, input torque, input speed, and temperature`	Эффективность определила от 4D интерполяционная таблица, которая является функцией: Механизм Введите крутящий момент Введите скорость Температура масла

Gear only

Эффективность определила от 1D интерполяционная таблица, которая является функцией механизма.

Gear, input torque, input speed, and temperature

Эффективность определила от 4D интерполяционная таблица, которая является функцией:

Механизм
Введите крутящий момент
Введите скорость
Температура масла

Зависимости

Установка параметра на Включает

Установка параметра на	Включает
`Gear only`	Efficiency vector, eta
`Gear, input torque, input speed, and temperature`	Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts Efficiency speed breakpoints, omega_bpts Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts Efficiency lookup table, eta_tbl

Gear only

Efficiency vector, eta

Gear, input torque, input speed, and temperature

Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts

Efficiency speed breakpoints, omega_bpts

Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts

Efficiency lookup table, eta_tbl

Передача

`Input shaft inertia, Jin` — Инерция
`scalar`

Введите инерцию вала в kg · m^2.

`Input shaft damping, bin` — Затухание
`scalar`

Введите затухание вала в N · m·.

`Initial input velocity, omegain_o` — Угловая скорость
`scalar`

Угловая скорость, в rad/s.

`Gear number vector, G` — Задайте количество скоростей передачи
`vector`

Вектор целочисленных команд механизма раньше задавал количество скоростей передачи. Нейтральным механизмом является 0. Например, можно установить эти значения параметров.

Задавать	Установите Gear number, G на
Четыре скорости передачи, включая нейтральный	[0,1,2,3,4]
Три скорости передачи, включая нейтральный и противоположное	[-1,0,1,2,3]
Пять скоростей передачи, включая нейтральный и противоположное	[-1,0,1,2,3,4,5]

Векторные размерности для Gear number vector, Gear ratio vector, Transmission inertia vector, Transmission damping vector и параметров Efficiency vector должны быть равными.

`Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts` — Точки останова
`vector`

Закрутите точки останова для таблицы эффективности в N · m.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Gear, input torque, input speed, and temperature.

`Efficiency speed breakpoints, omega_bpts` — Точки останова
`vector`

Скорость устанавливает точки останова для таблицы эффективности, rad/s.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Gear, input torque, input speed, and temperature.

`Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts` — Точки останова
`vector`

Температурные точки останова для таблицы эффективности, в K.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Gear, input torque, input speed, and temperature.

`Gear ratio vector, N` — Отношение входной скорости, чтобы вывести скорость
`vector`

Вектор передаточных отношений (то есть, входная скорость, чтобы вывести скорость) с индексами, соответствующими отношениям, заданным в Gear number, G. Для нейтрального, устанавливает передаточное отношение на 1. Например, можно установить эти значения параметров.

Задавать передаточные отношения для	Установите Gear number, G на	Установите Gear ratio, N на
Четыре скорости передачи, включая нейтральный	[0,1,2,3,4]	[1,4.47,2.47,1.47,1]
Пять скоростей передачи, включая нейтральный и противоположное	[-1,0,1,2,3,4,5]	[-4.47,1,4.47,2.47,1.47,1,0.8]

`Transmission inertia vector, Jout` — Механизм вращательная инерция
`vector`

Вектор механизма вращательная инерция, с индексами, соответствующими инерции, заданной в Gear number, G, в kg · m^2. Например, можно установить эти значения параметров.

Задавать инерцию для	Установите Gear number, G на	Установите Inertia, J на
Четыре механизма, включая нейтральный	[0,1,2,3,4]	[0.01,2.28,2.04,0.32,0.028]
Инерция для пяти механизмов, включая противоположный и нейтральное	[-1,0,1,2,3,4,5]	[2.28,0.01,2.28,2.04,0.32,0.028,0.01]

`Transmission damping vector, bout` — Механизм вязкий коэффициент затухания
`vector`

Вектор механизма вязкие коэффициенты затухания, с индексами, соответствующими коэффициентам, заданным в Gear number, G, в N · m·. Например, можно установить эти значения параметров.

Задавать затухание для	Установите Gear number, G на	Установите Damping, b на
Четыре механизма, включая нейтральный	[0,1,2,3,4]	[0.001,0.003,0.0025, 0.002,0.001]
Пять механизмов, включая противоположный и нейтральное	[-1,0,1,2,3,4,5]	[0.003,0.001,0.003, 0.0025,0.002,0.001,0.001]

`Efficiency vector, eta` — Эффективность механизма
`vector`

Вектор эффективности механического устройства механизма, с индексами, соответствующими эффективности, задан в Gear number, G. Например, можно установить эти значения параметров.

Задавать эффективность для	Установите Gear number, G на	Установите Efficiency, eta на
Четыре механизма, включая нейтральный	[0,1,2,3,4]	[0.9,0.9,0.9,0.9,0.95]
Пять механизмов, включая противоположный и нейтральное	[-1,0,1,2,3,4,5]	[0.9,0.9,0.9, 0.9,0.9,0.95,0.95]

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Gear only.

`Efficiency lookup table, eta_tbl` — Эффективность механизма
`array`

Таблица эффективности механического устройства механизма, _ηN как функция механизма, входного крутящего момента, ввела скорость и температуру.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Gear, input torque, input speed, and temperature.

`Initial output velocity, omega_o` — Передача
`scalar`

Начальная буква передачи вывела вращательную скорость, _ωto, в rad/s. Если вы выбираете Clutch initially locked, блок игнорирует значение параметров Initial output velocity, omega_o.

`Initial gear, G_o` — Занятый механизм
`scalar`

Начальный механизм, чтобы участвовать, _Go.

Муфта и синхронизатор

`Clutch pressure time constant, tauc` — Время
`scalar`

Вход давления фильтрует временную константу, _τc, в s.

`Sychronization time, ts` — Время
`scalar`

Время требуется для выбора механизма и синхронизации, _ts, в s.

`Clutch time, tc` — Время
`scalar`

Время, требуемое участвовать и выключить сцепление во время событий сдвига, _tc, в s.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, выберите параметр Control type Ideal integrated controller.

`Effective clutch radius, R` — Радиус
`scalar`

Эффективный радиус, $R_{e f f}$ , используемый с прикладывавшей силой трения муфты, чтобы определить силу трения, в m. Эффективный радиус задан как:

$R_{e f f} = \frac{2 (R_{o}^{3} - R_{i}^{3})}{3 (R_{o}^{2} - R_{i}^{2})}$

Уравнение использует эти переменные.

$R_{o}$	Кольцевой диск внешний радиус
$R_{i}$	Кольцевой диск внутренний радиус

`Clutch force gain, K_c` — Сила
`scalar`

Тупик разомкнутого цикла сжимает усиление, _Kc, в N.

`Clutch static friction coefficient, mus` — Коэффициент
`scalar`

Безразмерный коэффициент диска муфты статического трения, _μs.

`Clutch kinematic friction coefficient, muk` — Коэффициент
`scalar`

Безразмерный коэффициент диска муфты кинетического трения, _μk.

`Clutch initially locked` — Выберите, чтобы первоначально заблокировать муфту
от (значения по умолчанию)

Выберите, чтобы заблокировать муфту первоначально.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, выберите параметр Control type Ideal integrated controller.

`Synchronizer initially locked` — Выберите, чтобы первоначально заблокировать синхронизатор
от (значения по умолчанию)

Выберите, чтобы первоначально заблокировать синхронизатор.

Документация

Автоматизированная механическая коробка передач

Описание

Сожмите управление

Сожмите тупик и сожмите трение

Заблокированная вращательная динамика

Разблокированная вращательная динамика

Учет степени

Порты

Входной параметр

Gear — Номер механизма, чтобы участвовать scalar

CltchCmd — Сожмите команду scalar

Зависимости

Крутящий момент входа EngTrq — Applied scalar

DiffTrq — Прикладной крутящий момент загрузки scalar

Temp — Температура масла scalar

Зависимости

Вывод

Информация Сигнал шины шина

EngSpd — Угловая скорость scalar

DiffSpd — Угловая скорость scalar

Параметры

Control type — Задайте тип управления Ideal integrated controller (значение по умолчанию) | External control

Зависимости

Efficiency factors — Задайте вычисление эффективности Gear only (значение по умолчанию) | Gear, input torque, input speed, and temperature

Зависимости

Передача

Input shaft inertia, Jin — Инерция scalar

Input shaft damping, bin — Затухание scalar

Initial input velocity, omegain_o — Угловая скорость scalar

Gear number vector, G — Задайте количество скоростей передачи vector

Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts — Точки останова vector

Зависимости

Efficiency speed breakpoints, omega_bpts — Точки останова vector

Зависимости

Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts — Точки останова vector

Зависимости

Gear ratio vector, N — Отношение входной скорости, чтобы вывести скорость vector

Transmission inertia vector, Jout — Механизм вращательная инерция vector

Transmission damping vector, bout — Механизм вязкий коэффициент затухания vector

Efficiency vector, eta — Эффективность механизма vector

Зависимости

Efficiency lookup table, eta_tbl — Эффективность механизма array

Зависимости

Initial output velocity, omega_o — Передача scalar

Initial gear, G_o — Занятый механизм scalar

Муфта и синхронизатор

Clutch pressure time constant, tauc — Время scalar

Sychronization time, ts — Время scalar

Clutch time, tc — Время scalar

Зависимости

Effective clutch radius, R — Радиус scalar

Clutch force gain, K_c — Сила scalar

Clutch static friction coefficient, mus — Коэффициент scalar

Clutch kinematic friction coefficient, muk — Коэффициент scalar

Clutch initially locked — Выберите, чтобы первоначально заблокировать муфту от (значения по умолчанию)

Зависимости

Synchronizer initially locked — Выберите, чтобы первоначально заблокировать синхронизатор от (значения по умолчанию)

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Введенный в R2017a

Документация Powertrain Blockset

Поддержка

`Gear` — Номер механизма, чтобы участвовать
`scalar`

`CltchCmd` — Сожмите команду
`scalar`

Крутящий момент входа `EngTrq` — Applied
`scalar`

`DiffTrq` — Прикладной крутящий момент загрузки
`scalar`

`Temp` — Температура масла
`scalar`

`Информация` Сигнал шины
шина

`EngSpd` — Угловая скорость
`scalar`

`DiffSpd` — Угловая скорость
`scalar`

`Control type` — Задайте тип управления
`Ideal integrated controller` (значение по умолчанию) | `External control`

`Efficiency factors` — Задайте вычисление эффективности
`Gear only` (значение по умолчанию) | `Gear, input torque, input speed, and temperature`

`Input shaft inertia, Jin` — Инерция
`scalar`

`Input shaft damping, bin` — Затухание
`scalar`

`Initial input velocity, omegain_o` — Угловая скорость
`scalar`

`Gear number vector, G` — Задайте количество скоростей передачи
`vector`

`Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts` — Точки останова
`vector`

`Efficiency speed breakpoints, omega_bpts` — Точки останова
`vector`

`Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts` — Точки останова
`vector`

`Gear ratio vector, N` — Отношение входной скорости, чтобы вывести скорость
`vector`

`Transmission inertia vector, Jout` — Механизм вращательная инерция
`vector`

`Transmission damping vector, bout` — Механизм вязкий коэффициент затухания
`vector`

`Efficiency vector, eta` — Эффективность механизма
`vector`

`Efficiency lookup table, eta_tbl` — Эффективность механизма
`array`

`Initial output velocity, omega_o` — Передача
`scalar`

`Initial gear, G_o` — Занятый механизм
`scalar`

`Clutch pressure time constant, tauc` — Время
`scalar`

`Sychronization time, ts` — Время
`scalar`

`Clutch time, tc` — Время
`scalar`

`Effective clutch radius, R` — Радиус
`scalar`

`Clutch force gain, K_c` — Сила
`scalar`

`Clutch static friction coefficient, mus` — Коэффициент
`scalar`

`Clutch kinematic friction coefficient, muk` — Коэффициент
`scalar`

`Clutch initially locked` — Выберите, чтобы первоначально заблокировать муфту
от (значения по умолчанию)

`Synchronizer initially locked` — Выберите, чтобы первоначально заблокировать синхронизатор
от (значения по умолчанию)

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.