Библиотека передач предоставляет шаблоны подсистем для моделирования систем передачи с четырьмя-девятью настройками скорости. Шаблоны используют блоки Simscape™ Driveline™ и Simscape для представления компонентов трансмиссии - их передач, сцеплений и тормозов. Расписание сцепления определяется встроенной подсистемой Simulink ®.
Используйте шаблоны в качестве отправных точек и примеров для собственных моделей передачи. Блоки шаблонов не связаны с библиотекой, поэтому их можно изменить в соответствии с требованиями. Добавление, удаление или повторное подключение блоков для изменения структуры передачи. Чтобы зафиксировать потери в передаче из-за зацепления передач или вязкого демпфирования, измените параметры блока.
Каждый блок шаблона передачи имеет три порта. Порты B и F являются вращательными консервационными портами. Они представляют собой взаимозаменяемые входной и выходной валы. Порт зубчатой передачи - это порт ввода Simulink, который можно использовать для переключения передач во время моделирования.
Входной сигнал в порт Gear устанавливает передаточное устройство в соответствии с выражением:
зубчатая передача ≤n.
На рисунке показано соответствие между передаточным устройством и входным сигналом зубчатой передачи.
Шаблоны трансмиссии сконфигурированы для начала моделирования на первой передаче. Чтобы изменить начальную передачу по умолчанию, необходимо установить начальное состояние сцепления и тормоза в значения, указанные в расписаниях сцепления трансмиссии. Начальные состояния изменяются на вкладке «Начальные условия» диалоговых окон блоков.
Рассмотрим шаблон передачи Лепеллетье 6-Speed. График сцепления трансмиссии показывает начальное состояние сцепления и тормоза для передачи заднего хода [1 0 0 1 0] в порядке A-E. Чтобы начать моделирование на передаче заднего хода, необходимо задать начальные состояния в диалоговых окнах блока следующим образом:
Сцепление A заблокировано
Муфта B разблокирована
Муфта C разблокирована
Сцепление D заблокировано
Муфта E разблокирована
Входной сигнал зубчатой передачи должен соответствовать начальному состоянию сцепления и тормоза. Если начальные состояния соответствуют передаче заднего хода, то первое значение во входном сигнале передачи также должно соответствовать передаче заднего хода (Gear≤-1). Такое сопоставление позволяет избежать противоречивых состояний, которые, как известно, приводят к ошибкам моделирования.
Схема сцепления преобразует входной сигнал зубчатой передачи в входной сигнал сцепления и тормоза. Эти сигналы управляют сцеплениями и тормозами, заставляя одних блокироваться, а других разблокироваться организованно. Результирующая конфигурация определяет, через какие передачи проходит мощность, и, следовательно, на какой передаче находится трансмиссия.
Блок усиления масштабирует входные сигналы до соответствующих значений для включения муфт сцепления и тормозов. Эти величины зависят от входных сигналов срабатывания, ожидаемых от блоков сцепления и тормоза. Входами включения могут быть:
Смещения рычагов переключения передач в блоках сцепления собачки
Нормальные силы в блоках конического сцепления и вращательного трения с нагруженным контактом
Пластинчатые давления в дисковых блоках фрикционной муфты
Блоки передаточной функции сглаживают остальные дискретные входные сигналы с помощью фильтров первого порядка. Сглаживание позволяет переходам состояния сцепления происходить постепенно в течение коротких периодов времени, а не мгновенно. Постоянные времени передаточной функции определяют характерные периоды времени, в течение которых происходят переходы сцепления.
Блоки инерции Simscape представляют инерции трансмиссий. Эти блоки повышают точность модели. Они также предотвращают ошибки моделирования вследствие отключения зубчатых передач нулевой инерции от входного и выходного валов из-за разблокировки сцепления.
По умолчанию все фрикционные потери равны нулю. Фрикционные потери включают потери из-за зацепления в шестернях и вязкого демпфирования в шестернях, сцеплениях и тормозах. Чтобы учесть фрикционные потери в модели, необходимо указать эффективность передачи и коэффициенты трения в диалоговых окнах блока.
Компоненты трансмиссии, такие как шестерни и муфты сцепления, могут замедлить моделирование, вводя в модель события пересечения нулевого уровня и сложные вычисления изменения состояния. Чтобы свести к минимуму их влияние на скорость моделирования, несколько блоков обеспечивают дополнительные параметризации, подходящие для моделирования в реальном времени. Эти параметризации включают в себя:
Friction clutch approximation в собачьих сцеплениях - снижает жесткость модели из-за вибраций, вызванных люфтом.
No meshing losses в зубчатых колесах - исключение расчетов трения зубчатых колес и связанных с ними пересечений нулевого уровня из-за реверсий движения.
Эти параметризации блоков помечены Suitable for HIL. Используйте их, если вы планируете запустить любой тип моделирования в реальном времени, включая аппаратное моделирование в цикле (HIL) и программное моделирование в цикле (SIL). По умолчанию все блоки передач и сцепления в шаблонах трансмиссии настроены на использование этих параметров.
4-Speed CR-CR | 4-Speed Равиньо | 6-Speed Лепеллетье | 7-Speed Лепеллетье | 8-Speed | 9-Speed