Automated Manual Transmission

Идеальная автоматизированная механическая коробка передач

  • Библиотека:
  • Блок-набор силовых агрегатов/трансмиссия/системы трансмиссии

  • Automated Manual Transmission block

Описание

Блок Automated Manual Transmission реализует идеальную автоматизированную коробку передач (AMT). AMT является механической коробкой передач с дополнительными приводами и электронным модулем управления (ECU) для регулирования выбора муфты и передачи на основе команд контроллера. Количество передач задается через целочисленный вектор с соответствующими передаточными числами, инерцией, вязким демпфированием и коэффициентами эффективности. Сцепление и скорости сцепления синхронизации являются линейными и регулируемыми.

Используйте блок для:

  • Величина мощности и крутящего момента

  • Определение влияния передаточного числа на расход топлива и эффективность

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

  • Блокировка сцепления и трение сцепления

  • Заблокированная динамика вращения

  • Разблокированная динамика вращения

Чтобы задать расчет эффективности блоков, для Efficiency factors выберите одну из этих опций.

НастройкаРеализация блока
Gear only

Эффективность, определяемый из интерполяционной таблицы 1D, которая является функцией передачи.

Gear, input torque, input speed, and temperature

Эффективность, определенная из интерполяционной таблицы 4D, которая является функцией:

  • Механизм

  • Входной крутящий момент

  • Входная скорость

  • Температура масла

Управление сцеплением

AMT обеспечивает непрерывный крутящий момент приводного вала путем управления сигналами давления от муфты. Если вы выбираете Control type параметр Ideal integrated controllerблок генерирует идеализированные сигналы давления в муфте. Чтобы использовать свои собственные сигналы управления сцеплением, выберите Control type параметр External control.

Блокировка сцепления и трение сцепления

Основываясь на условии блокировки муфты, блок реализует одну из этих моделей трения.

ЕслиУсловие муфтыМодель трения
ωiNωdилиTS<|TfNwibi|НезапертыйTf=Tkгде,Tk=FcReffμktanh[4(wiNwd)]Ts=FcReffμsReff=2(Ro3Ri3)3(Ro2Ri2)
ωi=NωtиTS|TfNbiωi|Запертый

Tf = Ts

В уравнениях используются эти переменные.

ωt

Выход вала

ωi

Входная скорость вала привода

ωd

Скорость приводного вала

bi

Вязкое демпфирование

Fc

Приложенная сила сцепления

N

Зацепленная передача

Tf

Фрикционный крутящий момент

Tk

Кинетический фрикционный крутящий момент

Ts

Статический крутящий момент трения

Reff

Эффективный радиус сцепления

Ro

Внешний радиус кольцевого диска

Ri

Внутренний радиус кольцевого диска

μs

Коэффициент статического трения

μk

Коэффициент кинетического трения

Заблокированная динамика вращения

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

ω˙dJN=ηNTdωiNbN+NTiωi=Nωd

Блок определяет входной крутящий момент, Ti, через дифференциацию.

В уравнениях используются эти переменные.

ωi

Входная скорость вала привода

ωd

Скорость приводного вала

N

Зацепленная передача

bN

Вязкое демпфирование привода

JN

Инерция зацепления с шестерней

ηN

Зацепленная зубчатая эффективность

Td

Крутящий момент на валу привода

Ti

Приложенный входной крутящий момент

Разблокированная динамика вращения

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

ω˙dJN=NTfωdbN+Td

где:

ωd

Скорость приводного вала

N

Зацепленная передача

bN

Вязкое демпфирование привода

JN

Инерция зацепления с шестерней

Td

Крутящий момент на валу привода

Ti

Приложенный входной крутящий момент

Учет степени

Для учета степени, блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины ОписаниеПеременнаяУравнения

PwrInfo

PwrTrnsfrd - Степень между блоками

  • Положительные сигналы указывают на поток в блок

  • Отрицательные сигналы указывают на выход из блока

PwrEng

Степень Engine

Peng

ωiTi
PwrDiffrntl

Дифференциальная степень

Pdiff

ωdTd

PwrNotTrnsfrd - Степень через контур блока, но не переданный

  • Положительные сигналы указывают на вход

  • Отрицательные сигналы указывают на потерю

PwrEffLoss

Механические потери степени

Peffloss

ωdTd(ηN1)
PwrDampLoss

Механические потери демпфирования

Pdamploss

bNωd2 binωi2

PwrCltchLoss

Потеря степени муфты

Pmech

При блокировке: 0

При разблокировке: Tk(ωiNωd)

PwrStored - Сохраненная скорость изменения энергии

  • Положительные сигналы указывают на увеличение

  • Отрицательные сигналы указывают на уменьшение

PwrStoredTrans

Изменение скорости во вращательной кинетической энергии

Pstr

При блокировке: ω˙iωi(Jin+JNN2)

При разблокировке: Jinω˙iωi+JNω˙dωd

В уравнениях используются эти переменные.

bN

Вязкое демпфирование привода

JN

Инерция вращения зацепления с шестерней

Jin

Инерция вращения маховика

ηN

Зацепленная зубчатая эффективность

N

Передаточное число в зацеплении

Ti

Приложенный входной крутящий момент, обычно от коленчатого вала двигателя или демпфера маховика с двойной массой

Td

Приложенный крутящий момент нагрузки, обычно от дифференциального или приводного вала

ωd

Начальная скорость вращения вала на входе

ωi, ώi

Приложенные угловая скорость и ускорение вала привода

Порты

Вход

расширить все

Целочисленное значение числа передач для зацепления.

Команда давления в муфте.

Зависимости

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

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

Приложенный крутящий момент нагрузки, Td, обычно от дифференциального или приводного вала, в Н· м.

Температура масла, в К. Чтобы определить эффективность, блок использует 4D интерполяционную таблицу, которая является функцией:

  • Механизм

  • Входной крутящий момент

  • Входная скорость

  • Температура масла

Зависимости

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

Выход

расширить все

Сигнал шины содержит эти вычисления блоков.

СигналОписаниеПеременнаяМодули

Eng

EngTrq

Входной приложенный крутящий момент

Ti

Н· м

EngSpd

Входная скорость вала привода

ωi

рад/с

Diff

DiffTrq

Выход крутящий момент на валу привода

Tt

Н· м

DiffSpd

Выход вала

ωt

рад/с

Cltch

CltchForce

Приложенная сила сцепления

Fc

N

CltchLocked

Состояние замка муфты, логический:

  • Заблокировано - 0

  • Разблокировано - 1

Н/Д

Н/Д

Trans

TransSpdRatio

Коэффициент скорости во времени t

ϕ(t)

Н/Д

TransEta

Отношение выхода степени к входным степеням

η

Н/Д

TransGearCmd

Командная передача

Ncmd

Н/Д

TransGear

Зацепленная передача

N

Н/Д

PwrInfoPwrTrnsfrd

PwrEng

Степень Engine

Peng

W
PwrDiffrntl

Дифференциальная степень

Pdiff

W
PwrNotTrnsfrdPwrEffLoss

Механические потери степени

Peffloss

W
PwrDampLoss

Механические потери демпфирования

Pdamploss

W
PwrCltchLoss

Потеря степени муфты

Pmech

W
PwrStoredPwrStoredTrans

Изменение скорости во вращательной кинетической энергии

Pstr

W

Приложенный вход угловой скорости вала, ωi, в рад/с.

Выход угловой скорости приводного вала, ωd, в рад/с.

Параметры

расширить все

AMT обеспечивает непрерывный крутящий момент приводного вала путем управления сигналами давления от муфты. Если вы выбираете Control type параметр Ideal integrated controllerблок генерирует идеализированные сигналы давления в муфте. Чтобы использовать свои собственные сигналы управления сцеплением, выберите Control type параметр External control.

Зависимости

В этой таблице представлены строения портов.

Режим управленияСоздает порты
External control

CltchCmd

Чтобы задать расчет эффективности блоков, для Efficiency factors выберите одну из этих опций.

НастройкаРеализация блока
Gear only

Эффективность, определяемый из интерполяционной таблицы 1D, которая является функцией передачи.

Gear, input torque, input speed, and temperature

Эффективность, определенная из интерполяционной таблицы 4D, которая является функцией:

  • Механизм

  • Входной крутящий момент

  • Входная скорость

  • Температура масла

Зависимости

Установка параметра наПозволяет
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

Инерция входного вала, в кг· м ^ 2.

Демпфирование входного вала, в Н· м· с/рад.

Скорость вращения, в рад/с.

Вектор целочисленных команд передачи, используемых для определения количества скоростей передачи. Нейтральная передача 0. Для примера можно задать эти значения параметров.

ОпределитьУстановите Gear number, G в
Четыре скорости передачи, включая нейтраль[0,1,2,3,4]
Три скорости передачи, включая нейтраль и реверс[-1,0,1,2,3]
Пять скоростей передачи, включая нейтраль и реверс[-1,0,1,2,3,4,5]

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

Точки останова крутящего момента для таблицы эффективности, в Н· м.

Зависимости

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

Точки останова скорости для таблицы эффективности, рад/с.

Зависимости

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

Точки прерывания температуры для таблицы эффективности, в К.

Зависимости

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

Вектор передаточных чисел (то есть входной скорости до выходной скорости) с индексами, соответствующими коэффициентам, указанным в Gear number, G. Для нейтралей установите передаточное отношение равным 1. Для примера можно задать эти значения параметров.

Для определения передаточных чисел дляУстановите Gear number, G вУстановите Gear ratio, N в
Четыре скорости передачи, включая нейтраль[0,1,2,3,4][1,4.47,2.47,1.47,1]
Пять скоростей передачи, включая нейтраль и реверс[-1,0,1,2,3,4,5][-4.47,1,4.47,2.47,1.47,1,0.8]

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

Вектор инерции вращения передачи с индексами, соответствующими инерции, указанной в Gear number, G, в кг· м ^ 2. Для примера можно задать эти значения параметров.

Как задать инерцию дляУстановите Gear number, G вУстановите Inertia, J в
Четыре передачи, включая нейтраль[0,1,2,3,4][0.01,2.28,2.04,0.32,0.028]
Инерция для пяти передач, включая реверс и нейтраль[-1,0,1,2,3,4,5][2.28,0.01,2.28,2.04,0.32,0.028,0.01]

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

Вектор коэффициентов вязкого демпфирования передачи с индексами, соответствующими коэффициентам, заданным в Gear number, G, в Н· м· с/рад. Для примера можно задать эти значения параметров.

Задание демпфирования дляУстановите Gear number, G вУстановите Damping, b в
Четыре передачи, включая нейтраль[0,1,2,3,4][0.001,0.003,0.0025, 0.002,0.001]
Пять передач, включая реверс и нейтраль[-1,0,1,2,3,4,5][0.003,0.001,0.003, 0.0025,0.002,0.001,0.001]

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

Вектор механической эффективности передачи с индексами, соответствующими КПД, указанным в Gear number, G. Для примера можно задать эти значения параметров.

Чтобы задать эффективность дляУстановите Gear number, G вУстановите Efficiency, eta в
Четыре передачи, включая нейтраль[0,1,2,3,4][0.9,0.9,0.9,0.9,0.95]
Пять передач, включая реверс и нейтраль[-1,0,1,2,3,4,5][0.9,0.9,0.9, 0.9,0.9,0.95,0.95]

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

Зависимости

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

Таблица механической эффективности передачи, ηN как функция передачи, входного крутящего момента, входной скорости и температуры.

Зависимости

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

Начальная выходная скорость вращения трансмиссии, ωto, в рад/с. Если вы выбираете Clutch initially locked, блок игнорирует Initial output velocity, omega_o значение параметров.

Начальная передача для зацепления, Go.

Сцепление и синхронизатор

Давление входа время фильтрации константы, τc, в с.

Время, необходимое для выбора передачи и синхронизации, ts, в с.

Время, необходимое для зацепления и отключения муфты во время событий сдвига, tc, в с.

Зависимости

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

Эффективный радиус, Reff, используемый с приложенной силой трения муфты для определения силы трения, в м. Эффективный радиус определяется как:

Reff=2(Ro3-Ri3)3(Ro2-Ri2)

В уравнении используются эти переменные.

Ro

Внешний радиус кольцевого диска

Ri

Внутренний радиус кольцевого диска

Коэффициент усиления сцепления разомкнутого контура, Kc, в Н.

Безразмерный коэффициент статического трения диска муфты, μs.

Безразмерный коэффициент кинетического трения диска муфты, μk.

Выберите, чтобы заблокировать сцепление первоначально.

Зависимости

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

Выберите для первоначальной блокировки синхронизатора.

Расширенные возможности

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

.
Введенный в R2017a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте