Дисковое сцепление

Идеализированная муфта дисковой муфты

Библиотека:
Блок силового агрегата/привод/муфты

Описание

В блоке Disc Clutch реализована идеализированная муфта дискового сцепления. Блок соединяет вращающийся входной и выходной валы через идеализированную модель трения. Для определения выходного крутящего момента блок использует параметры трения, относительную скорость скольжения и приложенное входное давление.

В исследованиях экономии топлива и эффективности силового агрегата можно использовать блок дискового сцепления для моделирования механической передачи мощности между общими элементами трансмиссии, такими как трансмиссии, двигатели и дифференциалы.

Чтобы приблизить отклик крутящего момента, блок дискового сцепления реализует модели трения и динамические модели, которые зависят от состояния блокировки сцепления. Блок определяет состояние блокировки или разблокировки на основе идеализированной модели трения сухого сцепления. Эта таблица суммирует логику, используемую блоком для определения состояния сцепления.

Состояние сцепления	Когда
Незапертый	$\begin{array}{l} _{}_{} \\ _{} \frac{_{}_{} ωi\neqωoorTfmax<\|JoTi- (_{}_{} Jobi_{-}_{}_{Jibo)}}{_{}_{}} starti/oJo \end{array}$ + Ji \|
Запертый	$\begin{array}{l} _{starti} =_{} \\ _{} startoandTfmax_{<} \frac{\|_{} {Ti}_{} -_{} Ji_{(}}{_{bi} +_{}} {bo),}_{}_{} \end{array}$

В этой таблице представлены модели трения и динамические модели, используемые блоком для режима заблокированного или разблокированного сцепления.

Состояние сцепления	Модель трения	Динамическая модель
Незапертый	$\begin{array}{l} _{}_{} \\ Tfmax=Tkwhere, \\ _{}_{}_{}_{}_{}_{} Tk=NdiscPcAeffReffμktanh [4_{}_{} (ωi-ωo) \\ _{]} \frac{_{}^{}_{}^{}}{{Reff=2 (Ro3-Ri3)}_{}^{3}_{}^{}} \end{array}$ (Ro2-Ri2) andPc=max $_{}_{}_{(}$ Pc−Peng, 0)	$\begin{array}{l} {\overset{}{}}_{}_{}_{}_{}_{}_{} \\ {\overset{}{}}_{}_{}_{}_{}_{}_{ω˙iJi=Ti−Tf−ωibiω˙oJo=Tf+To−ωobo} \end{array}$
Запертый	$\begin{array}{l} _{Tfmax} =_{} \\ {Tswhere}_{,}_{Ts =}_{}_{}_{}_{} \\ _{} \frac{_{NdiscPcAeffReffмкsReff}^{} =_{2}^{} (}{_{}^{} {Ro3-Ri3}_{)}^{} 3} \end{array}$ (Ro2-Ri2)	$\begin{array}{l} {\overset{}{}}_{ω˙i} (_{} Jo_{+} {Ji}_{)} =_{} {To}_{} -_{}_{} \\ _{}_{} \end{array}$

Учет мощности

Для учета мощности блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины			Описание	Уравнения
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd` - Мощность, передаваемая между блоками Положительные сигналы указывают на поток в блок Отрицательные сигналы указывают на выход потока из блока	`PwrBase`	Примененная базовая мощность	$_{}_{ωiTi}$
		`PwrFlwr`	Прикладываемая выходная мощность толкателя	$_{}_{ωoTo}$
	`PwrNotTrnsfrd` - Мощность, пересекающая границу блока, но не передаваемая Положительные сигналы указывают на вход Отрицательные сигналы указывают на потерю	`PwrDampLoss`	Потеря мощности демпфирования	$_{}_{}^{}_{}_{}^{−boωo2 −biωi2}$
		`PwrCltchSlipLoss`	Потеря мощности при проскальзывании сцепления	$-_{} Tk_{(} {starti}_{} -$ starto)
	`PwrStored` - Скорость изменения накопленной энергии Положительные сигналы указывают на увеличение Отрицательные сигналы указывают на снижение	`PwrStoredBase`	Изменение скорости базовой вращательной кинетической энергии	${\overset{}{}}_{}_{}_{ω˙iωiJi}$
		`PwrStoredFlwr`	Изменение скорости кинетической энергии вращения толкателя	${\overset{}{}}_{}_{}_{ω˙oωoJo}$

Уравнения используют эти переменные.

_ωi	Угловая скорость входного вала
_ωo	Угловая скорость выходного вала
_bi	Вязкое демпфирование входного вала
_филиал	Вязкое демпфирование выходного вала
_Цзи	Момент инерции входного вала
_Джо	Момент инерции выходного вала
_Tf	Момент трения
_Ti	Чистый входной крутящий момент
_Tk	Кинетический момент трения
_Кому	Чистый выходной крутящий момент
_Ts	Статический фрикционный момент
_Tfmax	Максимальный фрикционный момент перед проскальзыванием
_PC	Приложенное давление сцепления
_Пенг	Давление зацепления
_Aeff	Эффективная область
_Ndisc	Количество фрикционных дисков
_Reff	Эффективный радиус сцепления
_Ro	Внешний радиус кольцевого диска
_Ri	Внутренний радиус кольцевого диска
_Ре	Эффективный радиус шины при нагрузке и при заданном давлении
_μs	Коэффициент статического трения
_μk	Коэффициент кинетического трения

Порты

Вход

развернуть все

`Press` - Приложенное давление сцепления
`scalar`

Входной крутящий момент базовой передачи, _Pc, в Н· м ^ 2.

`BTrq` - Приложенный входной крутящий момент
`scalar`

Приложенный входной крутящий момент _Ti, обычно от коленчатого вала двигателя или амортизатора маховика двойной массы, в Н· м.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, в поле «Конфигурация порта» выберите Simulink.

`FTrq` - Приложенный момент нагрузки
`scalar`

Приложенный момент нагрузки, _То, обычно от дифференциала или приводного вала, в Н· м.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, в поле «Конфигурация порта» выберите Simulink.

`B` - Угловая скорость и крутящий момент приводного вала
двухсторонний порт разъема

Применяемая угловая скорость приводного вала в рад/с. Приложенный крутящий момент ведущего вала, _Ti, в Н· м.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, в поле «Конфигурация порта» выберите Two-way connection.

Продукция

развернуть все

`Info` - Сигнал шины
автобус

Сигнал шины, содержащий эти блочные вычисления.

Сигнал			Описание	Единицы
`Base`	`BTrq`		Приложенный входной крутящий момент, обычно от коленчатого вала двигателя или демпфера с двойным маховиком	Н· м
`Base`	`BSpd`		Примененный вход угловой скорости приводного вала	рад/с
`Flwr`	`FTrq`		Приложенный момент нагрузки, обычно от дифференциала	Н· м
`Flwr`	`FSpd`		Выход угловой скорости приводного вала	рад/с
`Cltch`	`CltchForce`		Приложенное усилие сцепления	N
	`CltchLocked`		Состояние замка сцепления	НА
	`CltchSpdRatio`		Передаточное число сцепления	НА
	`CltchEta`		Эффективность силовой передачи сцепления	НА
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrBase`	Примененная базовая мощность	W
	`PwrTrnsfrd`	`PwrFlwr`	Прикладываемая выходная мощность толкателя	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrDampLoss`	Потеря мощности демпфирования	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrCltchSlipLoss`	Потеря мощности при проскальзывании сцепления	W
	`PwrStored`	`PwrStoredBase`	Изменение скорости базовой вращательной кинетической энергии	W
	`PwrStored`	`PwrStoredFlwr`	Изменение скорости кинетической энергии вращения толкателя	W

`BSpd` - Угловая скорость
`scalar`

Применяемый вход угловой скорости приводного вала, _{λ i}, в рад/с.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, в поле «Конфигурация порта» выберите Simulink.

`FSpd` - Угловая скорость
`scalar`

Выход угловой скорости приводного вала в рад/с.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, в поле «Конфигурация порта» выберите Simulink.

`F` - Выходная скорость и крутящий момент
двухсторонний порт разъема

Угловая скорость выходного приводного вала в рад/с. Выходной крутящий момент ведущего вала, _To, в Н· м.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, в поле «Конфигурация порта» выберите Two-way connection.

Параметры

развернуть все

Параметры блока

`Port Configuration` - Укажите конфигурацию
`Simulink` (по умолчанию) | `Two-way connection`

Укажите конфигурацию порта.

Зависимости

Определение Simulink создает следующие порты:

BSpd
FSpd
BTrq
FTrq

Определение Two-way connection создает следующие порты:

`Clutch force equivalent net radius, Reff` - Радиус
`1` (по умолчанию) | `scalar`

Усилие сцепления эквивалентно чистому радиусу, в м.

`Number of disks, Ndisk` - Коэффициент
`1` (по умолчанию) | `scalar`

Количество дисков, безразмерных.

`Effective applied pressure area, Aeff` - Зона давления
`.01` (по умолчанию) | `scalar`

Эффективная прикладываемая область давления, в м ^ 2.

`Engagement pressure threshold, Peng` - Порог давления
`0` (по умолчанию) | `scalar`

Давление на сцепление, в Па.

`Input shaft inertia, Jin` - Инерция
`.1` (по умолчанию) | `scalar`

Инерция входного вала, в кг· м ^ 2.

`Output shaft inertia, Jout` - Инерция
`.1` (по умолчанию) | `scalar`

Инерция выходного вала, в кг· м ^ 2.

`Kinetic friction coefficient, muk` - Коэффициент
`.3` (по умолчанию) | `scalar`

Коэффициент кинетического трения, безразмерный.

`Static friction coefficient, mus` - Коэффициент
`.5` (по умолчанию) | `scalar`

Коэффициент статического трения, безразмерный.

`Input shaft viscous damping, bin` - Демпфирование
`.001` (по умолчанию) | `scalar`

Вязкое демпфирование входного вала, в Н· м· с/рад.

`Output shaft viscous damping, bout` - Демпфирование
`.001` (по умолчанию) | `scalar`

Вязкое демпфирование выходного вала, в Н· м· с/рад.

`Initial input shaft velocity, win_o` - Начальная скорость
`0` (по умолчанию) | `scalar`

Начальная скорость входного вала, в рад/с.

`Initial output shaft velocity, wout_o` - Начальная скорость
`0` (по умолчанию) | `scalar`

Начальная скорость входного вала, в рад/с.

`Clutch actuation time constant, tauC` - Константа
`.01` (по умолчанию) | `scalar`

Время срабатывания сцепления постоянное, в с.

`Clutch initially locked` - Выбрать для первоначальной блокировки муфты
`off` (по умолчанию) | `on`

Выберите для первоначальной блокировки муфты.

Примеры модели

Conventional Vehicle Reference Application

Обычное справочное приложение для транспортного средства

Имитация полной модели транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания, трансмиссией и соответствующими алгоритмами управления силовым агрегатом. Используется для анализа соответствия силового агрегата и выбора компонентов, проектирования алгоритмов управления и диагностики, а также тестирования аппаратного обеспечения в контуре (HIL).

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Планетарная передача | Инерция вращения | Гидротрансформатор | Соответствие на кручение

Представлен в R2017a

Документация

Дисковое сцепление

Описание

Учет мощности

Порты

Вход

Press - Приложенное давление сцепления scalar

BTrq - Приложенный входной крутящий момент scalar

Зависимости

FTrq - Приложенный момент нагрузки scalar

Зависимости

B - Угловая скорость и крутящий момент приводного вала двухсторонний порт разъема

Зависимости

Продукция

Info - Сигнал шины автобус

BSpd - Угловая скорость scalar

Зависимости

FSpd - Угловая скорость scalar

Зависимости

F - Выходная скорость и крутящий момент двухсторонний порт разъема

Зависимости

Параметры

Port Configuration - Укажите конфигурацию Simulink (по умолчанию) | Two-way connection

Зависимости

Clutch force equivalent net radius, Reff - Радиус 1 (по умолчанию) | scalar

Number of disks, Ndisk - Коэффициент 1 (по умолчанию) | scalar

Effective applied pressure area, Aeff - Зона давления .01 (по умолчанию) | scalar

Engagement pressure threshold, Peng - Порог давления 0 (по умолчанию) | scalar

Input shaft inertia, Jin - Инерция .1 (по умолчанию) | scalar

Output shaft inertia, Jout - Инерция .1 (по умолчанию) | scalar

Kinetic friction coefficient, muk - Коэффициент .3 (по умолчанию) | scalar

Static friction coefficient, mus - Коэффициент .5 (по умолчанию) | scalar

Input shaft viscous damping, bin - Демпфирование .001 (по умолчанию) | scalar

Output shaft viscous damping, bout - Демпфирование .001 (по умолчанию) | scalar

Initial input shaft velocity, win_o - Начальная скорость 0 (по умолчанию) | scalar

Initial output shaft velocity, wout_o - Начальная скорость 0 (по умолчанию) | scalar

Clutch actuation time constant, tauC - Константа .01 (по умолчанию) | scalar

Clutch initially locked - Выбрать для первоначальной блокировки муфты off (по умолчанию) | on

Примеры модели

Обычное справочное приложение для транспортного средства

Расширенные возможности

Создание кода C/C + + Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Документация по блокам силового агрегата

Поддержка

`Press` - Приложенное давление сцепления
`scalar`

`BTrq` - Приложенный входной крутящий момент
`scalar`

`FTrq` - Приложенный момент нагрузки
`scalar`

`B` - Угловая скорость и крутящий момент приводного вала
двухсторонний порт разъема

`Info` - Сигнал шины
автобус

`BSpd` - Угловая скорость
`scalar`

`FSpd` - Угловая скорость
`scalar`

`F` - Выходная скорость и крутящий момент
двухсторонний порт разъема

`Port Configuration` - Укажите конфигурацию
`Simulink` (по умолчанию) | `Two-way connection`

`Clutch force equivalent net radius, Reff` - Радиус
`1` (по умолчанию) | `scalar`

`Number of disks, Ndisk` - Коэффициент
`1` (по умолчанию) | `scalar`

`Effective applied pressure area, Aeff` - Зона давления
`.01` (по умолчанию) | `scalar`

`Engagement pressure threshold, Peng` - Порог давления
`0` (по умолчанию) | `scalar`

`Input shaft inertia, Jin` - Инерция
`.1` (по умолчанию) | `scalar`

`Output shaft inertia, Jout` - Инерция
`.1` (по умолчанию) | `scalar`

`Kinetic friction coefficient, muk` - Коэффициент
`.3` (по умолчанию) | `scalar`

`Static friction coefficient, mus` - Коэффициент
`.5` (по умолчанию) | `scalar`

`Input shaft viscous damping, bin` - Демпфирование
`.001` (по умолчанию) | `scalar`

`Output shaft viscous damping, bout` - Демпфирование
`.001` (по умолчанию) | `scalar`

`Initial input shaft velocity, win_o` - Начальная скорость
`0` (по умолчанию) | `scalar`

`Initial output shaft velocity, wout_o` - Начальная скорость
`0` (по умолчанию) | `scalar`

`Clutch actuation time constant, tauC` - Константа
`.01` (по умолчанию) | `scalar`

`Clutch initially locked` - Выбрать для первоначальной блокировки муфты
`off` (по умолчанию) | `on`

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™