Идеальная передача с фиксированной передачей

Идеальная коробка передач без сцепления или синхронизации

Библиотека:
Блок силового агрегата/системы передачи/передачи
Блок динамики транспортного средства/силовой агрегат/трансмиссия

Описание

Ideal Fixed Gear Transmission реализует идеализированную коробку передач без сцепления или синхронизации. Используйте блок для моделирования общего передаточного числа и потери мощности, если не требуется детальная модель трансмиссии, например, в исследованиях размеров компонентов, экономии топлива и выбросов. Блок реализует модель передачи с минимальной параметризацией или вычислительной стоимостью.

Чтобы задать расчет эффективности блока, для параметра «Коэффициент эффективности» выберите любую из этих опций.

Настройка Блокирование реализации

Настройка	Блокирование реализации
`Gear only`	Эффективность определяется из таблицы поиска 1D, которая является функцией зубчатого колеса.
`Gear, input torque, input speed, and temperature`	Эффективность определяется из таблицы поиска 4D, которая является функцией: Механизм Входной крутящий момент Входная скорость Температура масла

Gear only

Эффективность определяется из таблицы поиска 1D, которая является функцией зубчатого колеса.

Gear, input torque, input speed, and temperature

Эффективность определяется из таблицы поиска 4D, которая является функцией:

Механизм
Входной крутящий момент
Входная скорость
Температура масла

Блок использует это уравнение для определения динамики передачи:

$\begin{array}{l} {\overset{}{}}_{} \frac{_{}}{^{}}_{ω˙iJNN2=ηN} \frac{(_{}}{} ToN_{+} \frac{{Ti}_{)}}{^{−}}_{} \\ _{}_{} \end{array}$ ωiN2bNωi = N

Блок фильтрует командный сигнал передачи:

$\frac{}{_{GGcmd}} (s) \frac{}{=_{}}$ 1startss + 1

Нейтральная передача

При начальном числе передач G_o равно 0начальная передача нейтральна. Блок использует эти параметры для отсоединения входного маховика от нисходящего зубчатого зацепления.

Начальная входная скорость, omega_o
Начальная входная скорость нейтрали, omegainN_o

Блок использует эти уравнения для частоты вращения нейтральной передачи и маховика.

$\begin{array}{l} {\overset{}{}}_{} \frac{_{}}{^{}}_{} \frac{_{}}{} \frac{_{}}{^{}}_{} \\ _{}_{ω˙neutralJNN2=ηNToN−ωneutralN2bNωneutral=Nωo} \end{array}$

$\begin{array}{l} {\overset{}{}}_{}_{}_{}_{}_{}_{} \\ _{}_{}_{ω˙1JF=η@N=0Ti−b@N=0ωiJF=J@N=1−J@N=0} \end{array}$

Учет мощности

Для учета мощности блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины			Описание	Переменная	Уравнения
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd` - Мощность, передаваемая между блоками Положительные сигналы указывают на поток в блок Отрицательные сигналы указывают на выход потока из блока	`PwrEng`	Мощность двигателя	_Пенг	$_{}_{ωiTi}$
		`PwrDiffrntl`	Дифференциальная мощность	_Pdiff	$_{}_{ωoTo}$
	`PwrNotTrnsfrd` - Мощность, пересекающая границу блока, но не передаваемая Положительные сигналы указывают на вход Отрицательные сигналы указывают на потерю	`PwrEffLoss`	Потеря механической мощности	_Peffloss	$_{}_{startoTo} (_{} λ N -$ 1)
		`PwrDampLoss`	Механические потери демпфирования	_Pdamploss	$\begin{array}{l} Для G = 0 : − \frac{_{} {bNωi2}_{}^{\|}}{^{N2}} \\ \| Для G≠0 : -_{}_{}^{} bNωi2 \frac{-_{}_{}^{}}{{bNωneutral2}^{} \|} \end{array}$ N2 \|
	`PwrStored` - Скорость изменения накопленной энергии Положительные сигналы указывают на увеличение Отрицательные сигналы указывают на снижение	`PwrStoredTrans`	Изменение скорости вращательной кинетической энергии	_Pstr	$\begin{array}{l} Для G = 0 : \frac{_{}}{^{}} {\overset{}{}}_{}_{JNN2ω˙iωiFor} \\ G≠0 :_{} {\overset{}{}}_{}_{} \frac{_{}}{^{}} {\overset{}{}}_{}_{JFω˙iωi+JNN2ω˙neutralωneutral} \end{array}$

Уравнения используют эти переменные.

_{миллиард}	Вязкое демпфирование в зацеплении с шестерней
_JN	Инерция вращения зацепленной шестерни
_JF	Инерция вращения маховика
_ηN	Эффективность передачи в зацеплении
G	Номер зацепленного зубчатого колеса
_Gcmd	Номер зацепляемого зубчатого колеса
N	Передаточное число в зацеплении
_Ti	Приложенный входной крутящий момент, обычно от коленчатого вала двигателя или демпфера с двойным маховиком
_Кому	Приложенный момент нагрузки, обычно от дифференциала или приводного вала
_ωo	Начальная скорость вращения входного приводного вала
_starti, _{δ i}	Угловая скорость и ускорение приводного вала
_ωNo	Начальная входная скорость вращения нейтральной передачи
_ωneutral	Скорость вращения вала привода нейтральной шестерни
_τs	Постоянная времени сдвига

Порты

Исходные данные

развернуть все

`Gear` - Номер зацепляемого зубчатого колеса
`scalar`

Целое число зацепляемого зубчатого колеса, _Gcmd.

`EngTrq` - Приложенный входной крутящий момент
`scalar`

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

`DiffTrq` - Приложенный момент нагрузки
`scalar`

Приложенный момент нагрузки To, обычно от дифференциала, в Н· м.

`Temp` - Температура масла
`scalar`

Температура масла, в К. Для определения эффективности блок использует таблицу поиска 4D, которая является функцией:

Механизм
Входной крутящий момент
Входная скорость
Температура масла

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите коэффициенты эффективности в значение Gear, input torque, input speed, and temperature.

Продукция

развернуть все

`Info` - Сигнал шины
автобус

Сигнал шины, содержащий эти блочные вычисления.

Сигнал			Описание	Переменная	Единицы
`Eng`	`EngTrq`		Приложенный входной крутящий момент, обычно от коленчатого вала двигателя или демпфера с двойным маховиком	_Ti	Н· м
`Eng`	`EngSpd`		Примененный вход угловой скорости приводного вала	_ωi	рад/с
`Diff`	`DiffTrq`		Приложенный момент нагрузки, обычно от дифференциала	_Кому	Н· м
`Diff`	`DiffSpd`		Выход угловой скорости приводного вала	_ωo	рад/с
`Trans`	`TransSpdRatio`		Отношение скорости на входе к скорости на выходе в момент времени t	Start( t)	Н/Д
	`TransEta`		Отношение выходной мощности к входной мощности	_ηN	Н/Д
	`TransGearCmd`		Командованная передача	_Ncmd	Н/Д
	`TransGear`		Зацепленное зубчатое колесо	N	Н/Д
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrEng`	Мощность двигателя	_Пенг	W
	`PwrTrnsfrd`	`PwrDiffrntl`	Дифференциальная мощность	_Pdiff	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrEffLoss`	Потеря механической мощности	_Peffloss	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrDampLoss`	Механические потери демпфирования	_Pdamploss	W
	`PwrStored`	`PwrStoredTrans`	Изменение скорости вращательной кинетической энергии	_Pstr	W

`EngSpd` - Угловая скорость
`scalar`

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

`DiffSpd` - Угловая скорость
`scalar`

Выход угловой скорости приводного вала в рад/с.

Параметры

развернуть все

`Efficiency factors` - Определение расчета эффективности
`Gear only` (по умолчанию) | `Gear, input torque, input speed, and temperature`

Настройка Блокирование реализации

Настройка	Блокирование реализации
`Gear only`	Эффективность определяется из таблицы поиска 1D, которая является функцией зубчатого колеса.
`Gear, input torque, input speed, and temperature`	Эффективность определяется из таблицы поиска 4D, которая является функцией: Механизм Входной крутящий момент Входная скорость Температура масла

Gear only

Эффективность определяется из таблицы поиска 1D, которая является функцией зубчатого колеса.

Gear, input torque, input speed, and temperature

Эффективность определяется из таблицы поиска 4D, которая является функцией:

Механизм
Входной крутящий момент
Входная скорость
Температура масла

Зависимости

Установка параметра на Позволяет

Установка параметра на	Позволяет
`Gear only`	Вектор эффективности, эта
`Gear, input torque, input speed, and temperature`	Точки останова крутящего момента КПД, Trq_bpts Точки останова КПД, omega_bpts Температура останова КПД, Temp_bpts Таблица поиска эффективности, eta_tbl

Gear only

Вектор эффективности, эта

Gear, input torque, input speed, and temperature

Точки останова крутящего момента КПД, Trq_bpts

Точки останова КПД, omega_bpts

Температура останова КПД, Temp_bpts

Таблица поиска эффективности, eta_tbl

`Gear property interpolation method` - Интерполяция
`Nearest` (по умолчанию) | `Linear` | `Flat` | `Cubic spline`

Способ, который блок использует для переключения передаточного числа во время переключения передач.

Передача

`Gear number vector, G` - Укажите количество скоростей передачи
`[-1,0,1,2,3,4,5]` (по умолчанию) | `vector`

Вектор целочисленных команд передачи, используемый для указания количества скоростей передачи. Нейтральная передача 0. Например, можно задать эти значения параметров.

Определить	Задать номер зубчатого колеса, G To
Четыре скорости передачи, включая нейтральную	`[0,1,2,3,4]`
Три скорости передачи, включая нейтральную и обратную	`[-1,0,1,2,3]`
Пять скоростей передачи, включая нейтральную и обратную	`[-1,0,1,2,3,4,5]`

Размеры вектора зубчатого колеса, вектора передаточного отношения, вектора инерции, вектора демпфирования и вектора эффективности должны быть одинаковыми.

`Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts` - Точки останова
`[25,50,75,100,150,200,250]` (по умолчанию) | `vector`

Точки останова крутящего момента для таблицы эффективности.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Коэффициенты эффективности значение Gear, input torque, input speed, and temperature.

`Efficiency speed breakpoints, omega_bpts` - Точки останова
`[52.4 78.5 105 131 157 183 209 262 314 419 524]` (по умолчанию) | `vector`

Точки останова скорости для таблицы эффективности.

Зависимости

`Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts` - Точки останова
`[313 358]` (по умолчанию) | `vector`

Температурные точки останова для таблицы эффективности.

Зависимости

`Gear ratio vector, N` - Отношение входной скорости к выходной скорости
`[-4.47,4.47,4.47,2.47,1.47,1,0.8]` (по умолчанию) | `vector`

Вектор передаточных чисел (то есть входной скорости к выходной скорости) с индексами, соответствующими передаточным числам, указанным в Gear number, G. Для нейтрали установите передаточное число в 1. Например, можно задать эти значения параметров.

Задание передаточных чисел для	Задать номер зубчатого колеса, G To	Задать передаточное число, N К
Четыре скорости передачи, включая нейтральную	`[0,1,2,3,4]`	`[1,4.47,2.47,1.47,1]`
Пять скоростей передачи, включая нейтральную и обратную	`[-1,0,1,2,3,4,5]`	`[-4.47,1,4.47,2.47, 1.47,1,0.8]`

`Inertia vector, Jout` - Инерция вращения шестерни
`[0.128 0.01 0.128 0.1 0.062 0.028 0.01]` (по умолчанию) | `vector`

Вектор инерций вращения зубчатой передачи, _JN, с индексами, соответствующими инерциям, указанным в номере зубчатой передачи, G, в кг * м ^ 2. Например, можно задать эти значения параметров.

Задание инерции для	Задать номер зубчатого колеса, G To	Задать инерцию, J To
Четыре передачи, включая нейтральную	`[0,1,2,3,4]`	`[0.01,2.28,2.04, 0.32,0.028]`
Инерция для пяти передач, включая обратную и нейтральную	`[-1,0,1,2,3,4,5]`	`[2.28,0.01,2.28, 2.04,0.32,0.028,0.01]`

`Damping vector, bout` - Коэффициент демпфирования вязкости шестерни
`[.003 .001 .003 .0025 .002 .001 .001]` (по умолчанию) | `vector`

Вектор коэффициентов демпфирования вязкости зубчатой передачи, _бН, с индексами, соответствующими коэффициентам, указанным в номере зубчатой передачи, Г, в Н· м· с/рад. Например, можно задать эти значения параметров.

Задание демпфирования для	Задать номер зубчатого колеса, G To	Задать демпфирование, b До
Четыре передачи, включая нейтральную	`[0,1,2,3,4]`	`[0.001,0.003, 0.0025,0.002,0.001]`
Пять передач, включая обратную и нейтральную	`[-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 передачи
`[0.9,0.9,0.9,0.9,0.9,0.95,0.95]` (по умолчанию) | `vector`

Вектор механического КПД зубчатой передачи, _groupN, с индексами, соответствующими КПД, указанным в Gear number, G. Например, можно задать эти значения параметров.

Указание эффективности для	Задать номер зубчатого колеса, G To	Установить эффективность, eta To
Четыре передачи, включая нейтральную	`[0,1,2,3,4]`	`[0.9,0.9,0.9,0.9,0.95]`
Пять передач, включая обратную и нейтральную	`[-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, задайте для параметра Коэффициенты эффективности значение Gear only.

`Efficiency lookup table, eta_tbl` - Эффективность передачи
`array`

Таблица механического КПД зубчатой передачи в зависимости от зубчатой передачи, входного крутящего момента, входной скорости и температуры.

Зависимости

`Initial gear number, G_o` - Зубчатое колесо
`0` (по умолчанию) | `scalar`

Начальный номер зубчатого колеса, _Go, безразмерный.

`Initial output velocity, omega_o` - Выходная скорость
`0` (по умолчанию) | `scalar`

Исходная скорость вращения выходного сигнала передачи в рад/с.

`Initial neutral input velocity, omegainN_o` - Входная скорость нейтральной передачи
`0` (по умолчанию) | `scalar`

Начальная входная скорость вращения нейтральной шестерни в рад/с.

`Shift time constant, tau_s` - Время
`.01` (по умолчанию) | `scalar`

Временная константа сдвига, _{в сек}, в с.

Расширенные возможности

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

См. также

Разница с ограниченным проскальзыванием | Разомкнутый дифференциал

Представлен в R2017a

Документация

Идеальная передача с фиксированной передачей

Описание

Нейтральная передача

Учет мощности

Порты

Исходные данные

Gear - Номер зацепляемого зубчатого колеса scalar

EngTrq - Приложенный входной крутящий момент scalar

DiffTrq - Приложенный момент нагрузки scalar

Temp - Температура масла scalar

Зависимости

Продукция

Info - Сигнал шины автобус

EngSpd - Угловая скорость scalar

DiffSpd - Угловая скорость scalar

Параметры

Efficiency factors - Определение расчета эффективности Gear only (по умолчанию) | Gear, input torque, input speed, and temperature

Зависимости

Gear property interpolation method - Интерполяция Nearest (по умолчанию) | Linear | Flat | Cubic spline

Gear number vector, G - Укажите количество скоростей передачи [-1,0,1,2,3,4,5] (по умолчанию) | vector

Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts - Точки останова [25,50,75,100,150,200,250] (по умолчанию) | vector

Зависимости

Efficiency speed breakpoints, omega_bpts - Точки останова [52.4 78.5 105 131 157 183 209 262 314 419 524] (по умолчанию) | vector

Зависимости

Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts - Точки останова [313 358] (по умолчанию) | vector

Зависимости

Gear ratio vector, N - Отношение входной скорости к выходной скорости [-4.47,4.47,4.47,2.47,1.47,1,0.8] (по умолчанию) | vector

Inertia vector, Jout - Инерция вращения шестерни [0.128 0.01 0.128 0.1 0.062 0.028 0.01] (по умолчанию) | vector

Damping vector, bout - Коэффициент демпфирования вязкости шестерни [.003 .001 .003 .0025 .002 .001 .001] (по умолчанию) | vector

Efficiency vector, eta - Эффективность передачи [0.9,0.9,0.9,0.9,0.9,0.95,0.95] (по умолчанию) | vector

Зависимости

Efficiency lookup table, eta_tbl - Эффективность передачи array

Зависимости

Initial gear number, G_o - Зубчатое колесо 0 (по умолчанию) | scalar

Initial output velocity, omega_o - Выходная скорость 0 (по умолчанию) | scalar

Initial neutral input velocity, omegainN_o - Входная скорость нейтральной передачи 0 (по умолчанию) | scalar

Shift time constant, tau_s - Время .01 (по умолчанию) | scalar

Расширенные возможности

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

См. также

Документация по блокам Vehicle Dynamics

Поддержка

`Gear` - Номер зацепляемого зубчатого колеса
`scalar`

`EngTrq` - Приложенный входной крутящий момент
`scalar`

`DiffTrq` - Приложенный момент нагрузки
`scalar`

`Temp` - Температура масла
`scalar`

`Info` - Сигнал шины
автобус

`EngSpd` - Угловая скорость
`scalar`

`DiffSpd` - Угловая скорость
`scalar`

`Efficiency factors` - Определение расчета эффективности
`Gear only` (по умолчанию) | `Gear, input torque, input speed, and temperature`

`Gear property interpolation method` - Интерполяция
`Nearest` (по умолчанию) | `Linear` | `Flat` | `Cubic spline`

`Gear number vector, G` - Укажите количество скоростей передачи
`[-1,0,1,2,3,4,5]` (по умолчанию) | `vector`

`Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts` - Точки останова
`[25,50,75,100,150,200,250]` (по умолчанию) | `vector`

`Efficiency speed breakpoints, omega_bpts` - Точки останова
`[52.4 78.5 105 131 157 183 209 262 314 419 524]` (по умолчанию) | `vector`

`Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts` - Точки останова
`[313 358]` (по умолчанию) | `vector`

`Gear ratio vector, N` - Отношение входной скорости к выходной скорости
`[-4.47,4.47,4.47,2.47,1.47,1,0.8]` (по умолчанию) | `vector`

`Inertia vector, Jout` - Инерция вращения шестерни
`[0.128 0.01 0.128 0.1 0.062 0.028 0.01]` (по умолчанию) | `vector`

`Damping vector, bout` - Коэффициент демпфирования вязкости шестерни
`[.003 .001 .003 .0025 .002 .001 .001]` (по умолчанию) | `vector`

`Efficiency vector, eta` - Эффективность передачи
`[0.9,0.9,0.9,0.9,0.9,0.95,0.95]` (по умолчанию) | `vector`

`Efficiency lookup table, eta_tbl` - Эффективность передачи
`array`

`Initial gear number, G_o` - Зубчатое колесо
`0` (по умолчанию) | `scalar`

`Initial output velocity, omega_o` - Выходная скорость
`0` (по умолчанию) | `scalar`

`Initial neutral input velocity, omegainN_o` - Входная скорость нейтральной передачи
`0` (по умолчанию) | `scalar`

`Shift time constant, tau_s` - Время
`.01` (по умолчанию) | `scalar`

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