Ideal Fixed Gear Transmission

Идеальная коробка передач без сцепления или синхронизации

Библиотека:
Блок-набор силовых агрегатов/трансмиссия/системы трансмиссии
Динамика автомобиля Blockset/Powertrain/Коробка передач

Описание

Ideal Fixed Gear Transmission реализует идеализированную передачу с фиксированной передачей без сцепления или синхронизации. Используйте блок для моделирования общего передаточного числа и потерь степени, когда вам не нужна подробная модель трансмиссии, например, в исследованиях размеров компонентов, экономии топлива и выбросов. Блок реализует модель передачи с минимальной параметризацией или вычислительными затратами.

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

Настройка Реализация блока

Настройка	Реализация 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

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

Блок использует это уравнение, чтобы определить динамику передачи:

$\begin{array}{l} {\dot{ω}}_{i} \frac{J_{N}}{N^{2}} = η_{N} (\frac{T_{o}}{N} + T_{i}) - \frac{ω_{i}}{N^{2}} b_{N} \\ ω_{i} = N ω_{o} \end{array}$

Блок фильтрует командный сигнал передачи:

$\frac{G}{G_{c m d}} (s) = \frac{1}{τ_{s} s + 1}$

Нейтральная Передача

Когда Initial gear number, G_o равно 0, начальная передача является нейтральной. Блок использует эти параметры, чтобы отсоединить вход маховик от нижней передачи.

Initial input velocity, omega_o
Initial neutral input velocity, omegainN_o

Блок использует эти уравнения для нейтральной скорости передачи и маховика.

$\begin{array}{l} {\dot{ω}}_{n e u t r a l} \frac{J_{N}}{N^{2}} = η_{N} \frac{T_{o}}{N} - \frac{ω_{n e u t r a l}}{N^{2}} b_{N} \\ ω_{n e u t r a l} = N ω_{o} \end{array}$

$\begin{array}{l} {\dot{ω}}_{1} J_{F} = η_{@ N = 0} T_{i} - b_{@ N = 0} ω_{i} \\ J_{F} = J_{@ N = 1} - J_{@ N = 0} \end{array}$

Учет степени

Для учета степени, блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины			Описание	Переменная	Уравнения
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd` - Степень между блоками Положительные сигналы указывают на поток в блок Отрицательные сигналы указывают на выход из блока	`PwrEng`	Степень Engine	_Peng	$ω_{i} T_{i}$
		`PwrDiffrntl`	Дифференциальная степень	_Pdiff	$ω_{o} T_{o}$
	`PwrNotTrnsfrd` - Степень через контур блока, но не переданный Положительные сигналы указывают на вход Отрицательные сигналы указывают на потерю	`PwrEffLoss`	Механические потери степени	_Peffloss	$ω_{o} T_{o} (η_{N} - 1)$
		`PwrDampLoss`	Механические потери демпфирования	_Pdamploss	$\begin{array}{l} Для G = 0 : - \frac{b_{N} ω_{i}^{2}}{\| N^{2} \|} \\ Для G \neq 0: - b_{N} ω_{i}^{2} - \frac{b_{N} ω_{n e u t r a l}^{2}}{\| N^{2} \|} \end{array}$
	`PwrStored` - Сохраненная скорость изменения энергии Положительные сигналы указывают на увеличение Отрицательные сигналы указывают на уменьшение	`PwrStoredTrans`	Изменение скорости во вращательной кинетической энергии	_Pstr	$\begin{array}{l} Для G = 0 : \frac{J_{N}}{N^{2}} {\dot{ω}}_{i} ω_{i} \\ Для G \neq 0: J_{F} {\dot{ω}}_{i} ω_{i} + \frac{J_{N}}{N^{2}} {\dot{ω}}_{n e u t r a l} ω_{n e u t r a l} \end{array}$

В уравнениях используются эти переменные.

_bN	Вязкое демпфирование привода
_JN	Инерция вращения зацепления с шестерней
_JF	Инерция вращения маховика
_ηN	Зацепленная зубчатая эффективность
G	Номер зацепленной передачи
_Gcmd	Номер передачи для взаимодействия
N	Передаточное число в зацеплении
_Ti	Приложенный входной крутящий момент, обычно от коленчатого вала двигателя или демпфера маховика с двойной массой
_To	Приложенный крутящий момент нагрузки, обычно от дифференциального или приводного вала
_ωo	Начальная скорость вращения вала на входе
_ωi, _ώi	Приложенные угловая скорость и ускорение вала привода
_ωNo	Начальная скорость вращения входной передачи нейтралей
_ωneutral	Скорость вращения вала привода нейтралей
_τs	Время сдвига константа

Порты

Исходные данные

расширить все

`Gear` - Номер передачи для сцепления
`scalar`

Целочисленное значение числа передач для зацепления, _Gcmd.

`EngTrq` - Приложенный входной крутящий момент
`scalar`

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

`DiffTrq` - Приложенный крутящий момент нагрузки
`scalar`

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

`Temp` - Температура масла
`scalar`

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

Выход

расширить все

`Info` - Сигнал шины
автобус

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блоков.

Сигнал			Описание	Переменная	Модули
`Eng`	`EngTrq`		Приложенный входной крутящий момент, обычно от коленчатого вала двигателя или демпфера маховика с двойной массой	_Ti	Н· м
`Eng`	`EngSpd`		Приложенный вход угловой скорости вала привода	_ωi	рад/с
`Diff`	`DiffTrq`		Приложенный крутящий момент нагрузки, обычно от дифференциального	_To	Н· м
`Diff`	`DiffSpd`		Выходной параметр угловой скорости приводного вала	_ωo	рад/с
`Trans`	`TransSpdRatio`		Вход и выходной скорости в момент t	Φ(t)	Н/Д
	`TransEta`		Отношение выхода степени к входным степеням	_ηN	Н/Д
	`TransGearCmd`		Командная передача	_Ncmd	Н/Д
	`TransGear`		Зацепленная передача	N	Н/Д
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrEng`	Степень Engine	_Peng	W
	`PwrTrnsfrd`	`PwrDiffrntl`	Дифференциальная степень	_Pdiff	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrEffLoss`	Механические потери степени	_Peffloss	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrDampLoss`	Механические потери демпфирования	_Pdamploss	W
	`PwrStored`	`PwrStoredTrans`	Изменение скорости во вращательной кинетической энергии	_Pstr	W

`EngSpd` - Угловая скорость
`scalar`

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

`DiffSpd` - Угловая скорость
`scalar`

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

Параметры

расширить все

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

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

Настройка Реализация блока

Настройка	Реализация 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

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 на Позволяет

Установка параметра на	Позволяет
`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

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

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

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

Передача

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

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

Определить	Установите 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, Inertia vector, Damping vector и Efficiency vector должны быть равными.

`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, установите Efficiency factors равным 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

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

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

Точки прерывания температуры для таблицы эффективности.

Зависимости

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

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

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 для	Установите Gear number, G в	Установите 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]`

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

Вектор инерций вращения передачи, _JN, с индексами, соответствующими инерциям, заданным в Gear number, G, в кг * м ^ 2. Для примера можно задать эти значения параметров.

Как задать инерцию для	Установите Gear number, G в	Установите 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]`

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

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

Задание демпфирования для	Установите Gear number, G в	Установите 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]`

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

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

Как задать эффективность для	Установите Gear number, G в	Установите 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]`

Зависимости

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

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

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.

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

Начальный номер передачи, _Go, безразмерный.

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

Начальная выходная скорость вращения трансмиссии, _ωo, в рад/с.

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

Начальная скорость вращения входной передачи нейтралей, _ωNo, в рад/с.

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

Время сдвига константа, _τs, в с.

Документация

Ideal Fixed Gear Transmission

Описание

Нейтральная Передача

Учет степени

Порты

Исходные данные

Gear - Номер передачи для сцепления scalar

EngTrq - Приложенный входной крутящий момент scalar

DiffTrq - Приложенный крутящий момент нагрузки scalar

Temp - Температура масла scalar

Зависимости

Выход

Info - Сигнал шины автобус

EngSpd - Угловая скорость scalar

DiffSpd - Угловая скорость scalar

Параметры

Efficiency factors - Определить расчет 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 - Задайте 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 [-4.47,4.47,4.47,2.47,1.47,1,0.8] (по умолчанию) | vector

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

Damping vector, bout - Коэффициент вязкого демпфирования передачи [.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 - Передача 0 (по умолчанию) | scalar

Initial output velocity, omega_o - Выход 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

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

См. также

Документация по Vehicle Dynamics Blockset

Поддержка

`Gear` - Номер передачи для сцепления
`scalar`

`EngTrq` - Приложенный входной крутящий момент
`scalar`

`DiffTrq` - Приложенный крутящий момент нагрузки
`scalar`

`Temp` - Температура масла
`scalar`

`Info` - Сигнал шины
автобус

`EngSpd` - Угловая скорость
`scalar`

`DiffSpd` - Угловая скорость
`scalar`

`Efficiency factors` - Определить расчет 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` - Задайте 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
`[-4.47,4.47,4.47,2.47,1.47,1,0.8]` (по умолчанию) | `vector`

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

`Damping vector, bout` - Коэффициент вязкого демпфирования передачи
`[.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` - Передача
`0` (по умолчанию) | `scalar`

`Initial output velocity, omega_o` - Выход
`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`

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