Open Differential

Дифференциал как планетарная коническая передача

  • Библиотека:
  • Блок силового агрегата/Привод/Блок последнего привода

    Динамика автомобиля Blockset/Powertrain/Drivetrain/Final Drive Unit

  • Open Differential block

Описание

Блок Open Differential реализует дифференциал как планетарный конический train. Блок соответствует конической шестерне ведущего вала коронной (кольцевой) шестерне. Можно задать:

  • Отношение несущей частоты к валу привода

  • Расположение коронного колеса

  • Вязкий и коэффициенты демпфирования для осей и носителя

Используйте блок Open Differential для:

  • Динамически соедините приводной вал после трансмиссии с осями колес или универсальными шарнирами

  • Моделируйте упрощённые или старые ходовые части, когда оптимальное регулирование тяги не требует пассивного или активного векторизации крутящего момента

  • Моделируйте механическое разделение степени в типовых сценариях коробки передач и приводной линии

Блок подходит для использования в рабочих процессах оборудования -in-the-loop (HIL) и оптимизации. Все параметры настраиваются.

Блок использует систему координат, которая производит положительное движение шины и транспортного средства для стандартных строений двигателя, трансмиссии и дифференциальных. Стрелы указывают на положительное движение.

Эффективность

Для расчета эффективности блока используйте параметр Efficiency factors. В этой таблице суммируется реализация блоков для каждой настройки.

НастройкаРеализация

Constant

Постоянная эффективность, которую можно задать с помощью параметра Constant efficiency factor, eta.

Driveshaft torque, temperature and speed

Эффективность как функция входного крутящего момента базовой передачи, температуры воздуха и скорости привода. Используйте эти параметры для задания интерполяционной таблицы и точек по оси Х:

  • Efficiency lookup table, eta_tbl

  • Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts

  • Efficiency speed breakpoints, omega_bpts

  • Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts

Для температуры воздуха можно либо:

  • Выберите Input temperature, чтобы создать вход порт.

  • Установите Ambient temperature, Tamb значение параметров.

Чтобы выбрать метод интерполяции, используйте параметр Interpolation method. Для получения дополнительной информации см. «Методы интерполяции».

Учет степени

Для учета степени, блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины ОписаниеУравнения

PwrInfo

PwrTrnsfrd - Степень между блоками

  • Положительные сигналы указывают на поток в блок

  • Отрицательные сигналы указывают на выход из блока

PwrDriveshft

Механическая степень от приводного вала

ηTdωd

PwrAxl1

Механическая степень от оси 1

ηT1ω1

PwrAxl2

Механическая степень от оси 2

ηT2ω2

PwrNotTrnsfrd - Степень через контур блока, но не переданный

  • Положительные сигналы указывают на вход

  • Отрицательные сигналы указывают на потерю

PwrMechLoss

Суммарные потери степени

W˙loss= (Pt+Pd)+PsPt=ηTdωd+ηT1ω1+ηT2ω2

PwrDampLoss

Потеря степени из-за демпфирования

Pd=(b1|ω1|+b2|ω2|+bd|ωd|)

PwrStored - Сохраненная скорость изменения энергии

  • Положительные сигналы указывают на увеличение

  • Отрицательные сигналы указывают на уменьшение

PwrStoredShft

Изменение скорости сохраненной внутренней энергии

Ps=(ω1ω˙1J1+ω2ω˙2J2+ωdω˙dJd)

Динамика

Блок Open Differential реализует эти дифференциальные уравнения, чтобы представлять механическую динамическую характеристику для коронной передачи, левой оси и правой оси.

Механическая динамическая характеристикаДифференциальное уравнение
Коронная Передача

ω˙dJd=ηTd-ωdbd-Ti

Левая ось

ω˙1J1=ηT1-ω1b1-Ti1

Правая ось

ω˙2J2=ηT2-ω2b2-Ti2

Блок Open Differential принимает жесткую связь между коронной шестерней и осями. Эти ограничительные уравнения применяются.

ηTi1= ηTi2=N2Ti

ωd=N2(ω1+ω2)

В уравнениях используются эти переменные.

N

Передаточное отношение водила к приводу

Jd

Инерция вращения узла коронной передачи

bd

Линейно-вязкое демпфирование коронной передачи

ωd

Угловая скорость привода

η

Дифференциальная эффективность

J1

Инерция вращения оси 1

b1

Линейно-вязкое демпфирование оси 1

ω1

Скорость оси 1

J2

Инерция вращения оси 2

b2

Линейно-вязкое демпфирование оси 2

ω2

Угловая скорость оси 2

Td

Крутящий момент на валу привода

T1

Крутящий момент оси 1

T2

Крутящий момент оси 2

Ti

Крутящий момент внутреннего сопротивления приводного вала

Ti1

Крутящий момент внутреннего сопротивления оси 1

Ti2

Крутящий момент внутреннего сопротивления оси 2

Порты

Исходные данные

расширить все

Приложенный входной крутящий момент, обычно от коленчатого вала двигателя, в Н· м.

Крутящий момент оси 1, T1, в Н· м.

Крутящий момент оси 2, T2, в Н· м.

Температура, в К.

Зависимости

Чтобы включить этот порт:

  • Установите Efficiency factors значение Driveshaft torque, speed and temperature.

  • Выберите Input temperature.

Выход

расширить все

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блоков.

СигналОписаниеМодули

Driveshft

DriveshftTrq

Крутящий момент на валу привода

Н· м

DriveshftSpd

Скорость привода

рад/с

Axl1

Axl1Trq

Крутящий момент оси 1

Н· м

Axl1Spd

Скорость оси 1

рад/с

Axl2

Axl2Trq

Крутящий момент оси 2

Н· м

Axl2Spd

Скорость оси 2

рад/с

PwrInfo

PwrTrnsfrd

PwrDriveshft

Механическая степень от приводного вала

W

PwrAxl1

Механическая степень от оси 1

W

PwrAxl2

Механическая степень от оси 2

W

PwrTrnsfrd

PwrMechLoss

Суммарные потери степени

W

PwrDampLoss

Потеря степени из-за демпфирования

W

PwrStored

PwrStoredShft

Изменение скорости сохраненной внутренней энергии

W

Угловая скорость привода, ωd, в рад/с.

Ось 1, угловая скорость, ω1, в рад/с.

Ось 2, угловая скорость, ω2, в рад/с.

Параметры

расширить все

Опции блока

Для расчета эффективности блока используйте параметр Efficiency factors. В этой таблице суммируется реализация блоков для каждой настройки.

НастройкаРеализация

Constant

Постоянная эффективность, которую можно задать с помощью параметра Constant efficiency factor, eta.

Driveshaft torque, temperature and speed

Эффективность как функция входного крутящего момента базовой передачи, температуры воздуха и скорости привода. Используйте эти параметры для задания интерполяционной таблицы и точек по оси Х:

  • Efficiency lookup table, eta_tbl

  • Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts

  • Efficiency speed breakpoints, omega_bpts

  • Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts

Для температуры воздуха можно либо:

  • Выберите Input temperature, чтобы создать вход порт.

  • Установите Ambient temperature, Tamb значение параметров.

Чтобы выбрать метод интерполяции, используйте параметр Interpolation method. Для получения дополнительной информации см. «Методы интерполяции».

Для получения дополнительной информации см. «Методы интерполяции».

Зависимости

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

Выберите, чтобы создать входной порт Temp для температуры.

Зависимости

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

Укажите соединение коронного колеса с приводным валом.

Передаточное отношение водила к валу, N, безразмерное.

Инерция вращения узла коронной передачи, Jd, в кг· м ^ 2. Можно включать инерцию приводного вала.

Коронное линейно-вязкое демпфирование, bd, в Н· м· с/рад.

Инерция вращения оси 1, J1, в кг· м ^ 2.

Линейно-вязкое демпфирование оси 1, b1, в Н· м· с/рад.

Инерция вращения оси 2, J2, в кг· м ^ 2.

Линейно-вязкое демпфирование оси 2, b2, в Н· м· с/рад.

Начальная скорость оси 1, ωo1, в рад/с.

Начальная скорость оси 2, ωo2, в рад/с.

Эффективность

Постоянная эффективность, η.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors равным Constant.

Безразмерный массив значений для эффективности как функции от:

  • M входные крутящие моменты

  • N входная скорость

  • L температура воздуха

Каждое значение задает эффективность для определенной комбинации крутящего момента, скорости и температуры. Размер массива должен совпадать с размерностями, заданными векторами крутящего момента, скорости и температуры.

Зависимости

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

Вектор входного крутящего момента, точек останова для эффективности, в Н· м.

Зависимости

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

Вектор скорости, точек останова для эффективности, в рад/с.

Зависимости

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

Вектор точек разрыва температуры окружающей среды для эффективности, в К.

Зависимости

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

Температура окружающего воздуха, Tair, в К.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр:

  • Установите Efficiency factors значение Driveshaft torque, speed and temperature.

  • Очистить Input temperature.

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