Torque Converter

Вязкое гидравлическое соединение между вращающимися валами привода

Библиотека:
Simscape/Driveline/Муфты и приводы

Описание

Блок Torque Converter моделирует гидротрансформатор. Блок Torque Converter имеет два порта механического вращений, которые связаны с рабочим колесом и турбиной, соответственно. Блок передает крутящий момент и скорость вращения между портом I рабочего колеса и портом T турбины, действуя как интерполяционная таблица. Блок может моделировать режимы привода (степени от I порта к T порту) и побережья (степени от T порта к I порту).

Ограничения

Когда Coast mode modeling установлено на Continuous:

Вал рабочего колеса должен всегда вращаться в положительном направлении. Симуляция недопустима для $ω_{I}$ < 0.
Если вы управляете блоком Torque Converter с помощью источника крутящего момента, такого как блок Generic Engine, необходимо включить инерцию в источник, чтобы представлять двигатель, инерцию вала или другие компоненты источника. Чтобы убедиться, что рабочее колесо начинает вращаться в положительном направлении, задайте начальную скорость для этой инерции положительное значение.

Порты

Сохранение

расширить все

`I` - Рабочее колесо
механический вращательный

Порт Механического привода вращения сопоставлен с рабочим колесом.

`T` - Турбина
механический вращательный

Порт Механического привода вращения сопоставлен с турбиной.

Параметры

расширить все

Характеристики крутящего момента

`Coast mode modeling` - Тип моделирования преобразователя крутящего момента
`Two-mode` (по умолчанию) | `Continuous`

Тип моделирования гидротрансформатора, заданный как Two-mode или Continuous. The Continuous тип моделирования поддерживает как водительский, так и береговой режимы, но имеет пониженную точность и робастность при моделировании вблизи перехода между режимами наката и вождения. Поэтому, если в симуляции задействован режим побережья, используйте Two-mode тип моделирования за счет его лучшей робастности и точности при моделировании берегового режима.

`Drive mode speed ratio vector` - Отношение скорости турбины к скорости рабочего колеса
[0, .5, .6, .7, .8, .87, .92, .94, .96, .97, 1] (по умолчанию) | вектор

Коэффициенты скорости, $R_{ω}$ , режима привода. Векторные элементы должны быть в порядке возрастания, начиная с 0 и заканчивая с 1.

$R_{ω} = ω_{T} / ω_{I}$

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Coast mode modeling равным Two-mode.

`Drive mode torque ratio vector` - Коэффициент крутящего момента турбины на рабочее колесо
[2.232, 1.5462, 1.4058, 1.2746, 1.1528, 1.0732, 1.0192, 1, 1, 1, 1] (по умолчанию) | вектор

Коэффициенты крутящего момента, $R_{τ}$ , режима привода. Каждый элемент вектора должен быть больше или равен 1, а последний элемент должен быть равен 1.

$R_{τ} = τ_{T} / τ_{I}$

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Coast mode modeling равным Two-mode.

`Drive mode capacity factor vector` - Коэффициенты производительности приводного режима
1e-4 * [.72558, .66322, .63463, .59042, .51331, .4144, .29287, .22444, .12186, .04386, 0] `m*N/rpm^2` (по умолчанию) | вектор

Коэффициенты мощности, $K^{*}$ , режима привода. Каждый элемент вектора должен быть неотрицательным, а последний должен быть 0.

$K^{*} = τ_{I} / ω_{I}^{2}$

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Coast mode modeling равным Two-mode.

`Coast mode speed ratio vector` - Отношение скорости рабочего колеса к скорости турбины
[0, .5, .6, .7, .8, .87, .92, .94, .96, .97, 1] (по умолчанию) | вектор

Коэффициенты скорости, ${\hat{R}}_{ω}$ , берегового режима. Векторные элементы должны быть в порядке возрастания, начиная с 0 и заканчивая с 1.

${\hat{R}}_{ω} = ω_{I} / ω_{T}$

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Coast mode modeling равным Two-mode.

`Coast mode capacity factor vector` - Коэффициенты пропускной способности берегового режима
1e-4 * [.5079, .4643, .4442, .4133, .3593, .2901, .205, .1571, .0853, .0307, 0] `m*N/rpm^2` (по умолчанию) | вектор

Коэффициенты мощности, ${\hat{K}}^{*}$ , берегового режима. Каждый элемент вектора должен быть неотрицательным, а последний должен быть 0.

${\hat{K}}^{*} = τ_{T} / ω_{T}^{2}$

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Coast mode modeling равным Two-mode.

`Interpolation method` - Метод интерполяции интерполяционной функции
`Linear` (по умолчанию) | `Smooth`

Метод интерполяции интерполяционной функции, заданный как Linear или Smooth. Метод интерполирует отношение крутящего момента и функции коэффициента емкости между дискретными значениями относительной скорости в области определения. Для получения дополнительной информации о Linear и Smooth, см. tablelookup.

`Extrapolation method` - Метод экстраполяции интерполяционной функции
`Linear` (по умолчанию) | `Nearest` | `Error`

Метод экстраполяции интерполяционной функции, заданный как Linear, Smooth, или Error. Метод экстраполирует коэффициент крутящего момента и функции коэффициента емкости. Для получения дополнительной информации о Linear, Smooth, и Error, см. tablelookup.

`Initial mode` - Начальный режим симуляции
`Drive mode` (по умолчанию) | `Coast mode`

Начальный режим симуляции, заданный как Drive mode или Coast mode.

`Mode transition threshold` - Порог перехода режима
1 `rpm` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Порог перехода режима симуляции. Установка порога для перехода в режим может увеличить сходимость моделирования, избегая переключения в высокую частоту режиме.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Coast mode modeling равным Two-mode.

`Speed ratio vector` - Отношение скорости турбины к скорости рабочего колеса
[0, .5, .6, .7, .8, .87, .92, .94, .96, .97] (по умолчанию) | вектор

Коэффициенты скорости, $R_{ω}$ , из гидротрансформатора. Каждый элемент вектора должен быть в порядке возрастания и в области значений [0,1].

$R_{ω} = ω_{T} / ω_{I}$

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Coast mode modeling равным Continuous.

`Torque ratio vector` - Коэффициент крутящего момента турбины на рабочее колесо
[2.232, 1.5462, 1.4058, 1.2746, 1.1528, 1.0732, 1.0192, .9983, .9983, .9983, .9983] (по умолчанию) | вектор

Коэффициенты крутящего момента, $R_{τ}$ , из гидротрансформатора. Каждый элемент вектора должен быть положительным.

$R_{τ} = τ_{T} / τ_{I}$

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Coast mode modeling равным Continuous.

`Capacity factor parameterization` - Определение коэффициента мощности
`Ratio of speed to square root of impeller torque` (по умолчанию) | `Ratio of impeller torque to square of speed`

Определение коэффициента мощности конвертера, заданное как Ratio of speed to square root of impeller torque или Ratio of impeller torque to square of speed. Установка этого параметра влияет на Capacity factor vector.

Для Ratio of speed to square root of impeller torque параметр:

$K = ω / \sqrt{τ_{I}}$
Для Ratio of impeller torque to square of speed параметр:

$K^{*} = τ_{I} / ω^{2}$

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Coast mode modeling равным Continuous.

`Capacity factor reference speed` - Выбор скорости для определения коэффициента мощности
`Always impeller speed` (по умолчанию) | `Turbine speed for speed ratios greater than one`

Выбор скорости для определения коэффициента мощности, заданный как Always impeller speed или Turbine speed for speed ratios greater than one.

Always impeller speed: Используйте скорость рабочего колеса $ω_{I}$ для всех значений $R_{ω}$ .
Turbine speed for speed ratios greater than one: Используйте скорость рабочего колеса $ω_{I}$ для всех значений $R_{ω}$ < 1, и использовать скорость турбины $ω_{T}$ когда $R_{ω}$ > 1.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Coast mode modeling равным Continuous.

`Capacity factor vector` - Коэффициенты мощности
[12.2938, 12.8588, 13.1452, 13.6285, 14.6163, 16.2675, 19.3503, 22.1046, 29.9986, 50] `(rad/s)/(N*m)^0.5` (по умолчанию) | вектор

Коэффициенты производительности конвертера. Коэффициент мощности можно задать следующим образом:

Коэффициент мощности

$K = ω / \sqrt{τ_{I}}$	Установите Capacity factor parameterization параметр равным `Ratio of speed to square root of impeller torque`.
$K^{*} = τ_{I} / ω^{2}$	Установите Capacity factor parameterization параметр равным `Ratio of impeller torque to the square of the speed`. Значение по умолчанию является 1e-3 * [6.616, 6.048, 5.787, 5.384, 4.681, 3.779, 2.671, 2.047, 1.111, .4] `N*m/(rad/s)^2`.

Примечание

Если вы не задаете данные коэффициента мощности для отношения скоростей 1, блок использует значение коэффициента емкости 10 * _K Max, где _K Max является максимальным значением в заданном векторе коэффициента емкости. Соответствующий коэффициент крутящего момента принимается равным 0. Для всех других значений коэффициента скорости, явно не заданных в данных интерполяционной таблицы, блок использует метод интерполяции или экстраполяции, выбранный в диалоговом окне блока.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Coast mode modeling равным Continuous.

Динамика

Чтобы включить Dynamics, установите параметр Coast mode modeling равным Continuous.

`Model transmission lag` - Установка задержки передачи
`No lag – Suitable for HIL simulation` (по умолчанию) | `Specify time constant and initial value`

Установка задержки передачи, заданная как No lag – Suitable for HIL simulation или Specify time constant and initial value.

No lag – Suitable for HIL simulation: Передача крутящего момента мгновенна.
Когда нет задержки по времени, входной крутящий момент рабочего колеса, $τ_{I}$ , и крутящий момент выходной турбины, $τ_{T}$ являются:
$τ_{I} = sgn (1 - ω_{T} / ω_{I}) {(ω_{I} / K)}^{2}$
$τ_{T} = τ_{T} R_{τ}$
Specify time constant and initial value: Крутящий момент передается с временной задержкой. Если вы выбираете эту опцию, можно задать параметры Torque transmission time constant и Initial turbine-to-impeller torque ratio.
Примечание
Для оптимальной эффективности симуляции выберите No lag - Suitable for HIL simulation.

`Torque transmission time constant` - Постоянная времени передачи крутящего момента
`.02 <reservedrangesplaceholder0>` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Время передачи крутящего момента. Временная задержка увеличивает точность модели, но снижает эффективность симуляции. Для получения дополнительной информации смотрите Adjust Model Fidelity.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Model transmission lag равным Specify time constant and initial value.

`Initial turbine-to-impeller torque ratio` - Отношение начального крутящего момента турбины к рабочему колесу
0 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Отношение начального крутящего момента турбины к рабочему колесу.

Вы можете опционально включить эффект временной задержки передачи крутящего момента, который вызван внутренним потоком жидкости и сжимаемостью. Вместо $τ_{T}$ и $τ_{I}$ будучи мгновенно ограничены друг другом, временная задержка первого порядка вводит задержку отклика в крутящий момент рабочего колеса:

$t_{c} (d τ_{I} / d t) + τ_{I} = τ_{I} (s t e a d y s t a t e)$

Предыдущая мгновенная функция коэффициента емкости K определяет установившееся значение τ I.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Model transmission lag равным Specify time constant and initial value.

Примеры моделей

Гидротрансформатор в двухрежимном моделировании

Основные операции гидротрансформатора, включающего механизм блокировки муфты. Можно выбрать три различных случая симуляции - Basic Lock-up, Drive Mode Test и Coast Mode Test.

Транспортное средство с четырехскоростной коробкой передач

Комплектное транспортное средство с Simscape™ компонентами Driveline™, включая двигатель, ходовую часть, четырехступенчатую коробку передач, шины и продольную динамику аппарата. Контроллер трансмиссии реализован как конечный автомат в Stateflow ®, выбирая передачу на основе дросселя и скорости транспортного средства.

Транспортное средство с полным приводом

Полноприводное транспортное средство, начиная с отдыха и поднимаясь на 15 степени наклона. Первоначально транспортное средство катится назад, пока двигатель не развивает достаточный крутящий момент для противодействия наклону. Динамику податливости шин можно увидеть, когда транспортное средство начинает ускоряться. Вариант модели, выбранный для всех шин, может быть установлен в модель шины Simple, Friction Parameterized или Magic Formula с помощью гиперссылок в модели.

Ссылки

[1] Общество автомобильных инженеров, Код Гидродинамического Привода (Рекомендуемая Практика Поверхностного Транспортного средства), SAE J643, декабрь 2018.

Документация

Torque Converter

Описание

Ограничения

Порты

Сохранение

I - Рабочее колесо механический вращательный

T - Турбина механический вращательный

Параметры

Характеристики крутящего момента

Coast mode modeling - Тип моделирования преобразователя крутящего момента Two-mode (по умолчанию) | Continuous

Drive mode speed ratio vector - Отношение скорости турбины к скорости рабочего колеса [0, .5, .6, .7, .8, .87, .92, .94, .96, .97, 1] (по умолчанию) | вектор

Зависимости

Drive mode torque ratio vector - Коэффициент крутящего момента турбины на рабочее колесо [2.232, 1.5462, 1.4058, 1.2746, 1.1528, 1.0732, 1.0192, 1, 1, 1, 1] (по умолчанию) | вектор

Зависимости

Drive mode capacity factor vector - Коэффициенты производительности приводного режима 1e-4 * [.72558, .66322, .63463, .59042, .51331, .4144, .29287, .22444, .12186, .04386, 0] m*N/rpm^2 (по умолчанию) | вектор

Зависимости

Coast mode speed ratio vector - Отношение скорости рабочего колеса к скорости турбины [0, .5, .6, .7, .8, .87, .92, .94, .96, .97, 1] (по умолчанию) | вектор

Зависимости

Coast mode capacity factor vector - Коэффициенты пропускной способности берегового режима 1e-4 * [.5079, .4643, .4442, .4133, .3593, .2901, .205, .1571, .0853, .0307, 0] m*N/rpm^2 (по умолчанию) | вектор

Зависимости

Interpolation method - Метод интерполяции интерполяционной функции Linear (по умолчанию) | Smooth

Extrapolation method - Метод экстраполяции интерполяционной функции Linear (по умолчанию) | Nearest | Error

Initial mode - Начальный режим симуляции Drive mode (по умолчанию) | Coast mode

Mode transition threshold - Порог перехода режима 1 rpm (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Speed ratio vector - Отношение скорости турбины к скорости рабочего колеса [0, .5, .6, .7, .8, .87, .92, .94, .96, .97] (по умолчанию) | вектор

Зависимости

Torque ratio vector - Коэффициент крутящего момента турбины на рабочее колесо [2.232, 1.5462, 1.4058, 1.2746, 1.1528, 1.0732, 1.0192, .9983, .9983, .9983, .9983] (по умолчанию) | вектор

Зависимости

Capacity factor parameterization - Определение коэффициента мощности Ratio of speed to square root of impeller torque (по умолчанию) | Ratio of impeller torque to square of speed

Зависимости

Capacity factor reference speed - Выбор скорости для определения коэффициента мощности Always impeller speed (по умолчанию) | Turbine speed for speed ratios greater than one

Зависимости

Capacity factor vector - Коэффициенты мощности [12.2938, 12.8588, 13.1452, 13.6285, 14.6163, 16.2675, 19.3503, 22.1046, 29.9986, 50] (rad/s)/(N*m)^0.5 (по умолчанию) | вектор

Зависимости

Динамика

Model transmission lag - Установка задержки передачи No lag – Suitable for HIL simulation (по умолчанию) | Specify time constant and initial value

Torque transmission time constant - Постоянная времени передачи крутящего момента .02 <reservedrangesplaceholder0> (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Initial turbine-to-impeller torque ratio - Отношение начального крутящего момента турбины к рабочему колесу 0 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Примеры моделей

Гидротрансформатор в двухрежимном моделировании

Транспортное средство с четырехскоростной коробкой передач

Транспортное средство с полным приводом

Ссылки

Расширенные возможности

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

См. также

Блоки Simscape

Темы

Документация по Simscape Driveline

Поддержка

`I` - Рабочее колесо
механический вращательный

`T` - Турбина
механический вращательный

`Coast mode modeling` - Тип моделирования преобразователя крутящего момента
`Two-mode` (по умолчанию) | `Continuous`

`Drive mode speed ratio vector` - Отношение скорости турбины к скорости рабочего колеса
[0, .5, .6, .7, .8, .87, .92, .94, .96, .97, 1] (по умолчанию) | вектор

`Drive mode torque ratio vector` - Коэффициент крутящего момента турбины на рабочее колесо
[2.232, 1.5462, 1.4058, 1.2746, 1.1528, 1.0732, 1.0192, 1, 1, 1, 1] (по умолчанию) | вектор

`Drive mode capacity factor vector` - Коэффициенты производительности приводного режима
1e-4 * [.72558, .66322, .63463, .59042, .51331, .4144, .29287, .22444, .12186, .04386, 0] `m*N/rpm^2` (по умолчанию) | вектор

`Coast mode speed ratio vector` - Отношение скорости рабочего колеса к скорости турбины
[0, .5, .6, .7, .8, .87, .92, .94, .96, .97, 1] (по умолчанию) | вектор

`Coast mode capacity factor vector` - Коэффициенты пропускной способности берегового режима
1e-4 * [.5079, .4643, .4442, .4133, .3593, .2901, .205, .1571, .0853, .0307, 0] `m*N/rpm^2` (по умолчанию) | вектор

`Interpolation method` - Метод интерполяции интерполяционной функции
`Linear` (по умолчанию) | `Smooth`

`Extrapolation method` - Метод экстраполяции интерполяционной функции
`Linear` (по умолчанию) | `Nearest` | `Error`

`Initial mode` - Начальный режим симуляции
`Drive mode` (по умолчанию) | `Coast mode`

`Mode transition threshold` - Порог перехода режима
1 `rpm` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Speed ratio vector` - Отношение скорости турбины к скорости рабочего колеса
[0, .5, .6, .7, .8, .87, .92, .94, .96, .97] (по умолчанию) | вектор

`Torque ratio vector` - Коэффициент крутящего момента турбины на рабочее колесо
[2.232, 1.5462, 1.4058, 1.2746, 1.1528, 1.0732, 1.0192, .9983, .9983, .9983, .9983] (по умолчанию) | вектор

`Capacity factor parameterization` - Определение коэффициента мощности
`Ratio of speed to square root of impeller torque` (по умолчанию) | `Ratio of impeller torque to square of speed`

`Capacity factor reference speed` - Выбор скорости для определения коэффициента мощности
`Always impeller speed` (по умолчанию) | `Turbine speed for speed ratios greater than one`

`Capacity factor vector` - Коэффициенты мощности
[12.2938, 12.8588, 13.1452, 13.6285, 14.6163, 16.2675, 19.3503, 22.1046, 29.9986, 50] `(rad/s)/(N*m)^0.5` (по умолчанию) | вектор

`Model transmission lag` - Установка задержки передачи
`No lag – Suitable for HIL simulation` (по умолчанию) | `Specify time constant and initial value`

`Torque transmission time constant` - Постоянная времени передачи крутящего момента
`.02 <reservedrangesplaceholder0>` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Initial turbine-to-impeller torque ratio` - Отношение начального крутящего момента турбины к рабочему колесу
0 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

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