Disc Clutch

Идеализированный разветвитель муфты диска

Библиотека:
Powertrain Blockset / Ходовая часть / Связи

Описание

Блок Disc Clutch реализует идеализированный разветвитель муфты диска. Блок связывает ротационные валы ввода и вывода через идеализированную модель трения. Чтобы определить выходной крутящий момент, блок использует параметры трения, относительную скорость промаха, и подал входное давление.

В экономии топлива и исследованиях КПД трансмиссии, можно использовать блок Disc Clutch, чтобы смоделировать передачу механической энергии между общими элементами автомобильной трансмиссии, такими как передачи, механизмы и дифференциалы.

Чтобы аппроксимировать ответ крутящего момента, блок Disc Clutch реализует трение и динамические модели, которые зависят от условия тупика муфты. Блок определяет заблокированное или разблокированное условие на основе идеализированной сухой модели трения муфты. Эта таблица суммирует логику использование блока, чтобы определить условие муфты.

Сожмите условие	Когда
Разблокированный	$\begin{array}{l} ω_{i} \neq ω_{o} \\ или \\ T_{f m a x} < \| \frac{J_{o} T_{i} - (J_{o} b_{i} - J_{i} b_{o}) ω_{i / o}}{J_{o} + J_{i}} \| \end{array}$
Заблокированный	$\begin{array}{l} ω_{i} = ω_{o} \\ и \\ T_{f m a x} < \| T_{i} - \frac{J_{i} (b_{i} + b_{o}) ω_{i}}{J_{o} + J_{i}} + b_{o} ω_{i} \| \end{array}$

Эта таблица суммирует трение и динамические модели, которые блок использует для заблокированных или разблокированных условий муфты.

Сожмите условие	Модель трения	Динамическая модель
Разблокированный	$\begin{array}{l} T_{f m a x} = T_{k} \\ где, \\ T_{k} = N_{d i s c} P_{c} A_{e f f} R_{e f f} μ_{k} \tanh [4 (ω_{i} - ω_{o})] \\ R_{e f f} = \frac{2 (R_{o}^{3} - R_{i}^{3})}{3 (R_{o}^{2} - R_{i}^{2})} \end{array}$ и $P_{c} = \max (P_{c} - P_{e n g}, 0)$	$\begin{array}{l} {\dot{ω}}_{i} J_{i} = T_{i} - T_{f} - ω_{i} b_{i} \\ {\dot{ω}}_{o} J_{o} = T_{f} + T_{o} - ω_{o} b_{o} \end{array}$
Заблокированный	$\begin{array}{l} T_{f m a x} = T_{s} \\ где, \\ T_{s} = N_{d i s c} P_{c} A_{e f f} R_{e f f} μ_{s} \\ R_{e f f} = \frac{2 (R_{o}^{3} - R_{i}^{3})}{3 (R_{o}^{2} - R_{i}^{2})} \end{array}$	$\begin{array}{l} {\dot{ω}}_{i} (J_{o} + J_{i}) = T_{o} - ω_{i} (b_{i} + b_{o}) + T_{i} \\ ω_{i} = ω_{o} \end{array}$

Учет степени

Для учета степени блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины			Описание	Уравнения
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd` — Степень передается между блоками Положительные сигналы указывают на поток в блок Отрицательные сигналы указывают, вытекают из блока	`PwrBase`	Поданное основное питание	$ω_{i} T_{i}$
		`PwrFlwr`	Прикладная выходная мощность последователя	$ω_{o} T_{o}$
	`PwrNotTrnsfrd` — Степень, пересекающая контур блока, но не переданный Положительные сигналы указывают на вход Отрицательные сигналы указывают на потерю	`PwrDampLoss`	Затухание потерь мощности	$- b_{o} ω_{o}^{2} - b_{i} ω_{i}^{2}$
		`PwrCltchSlipLoss`	Потери мощности пробуксовки сцепления	$- T_{k} (ω_{i} - ω_{o})$
	`PwrStored` — Сохраненный тариф на энергоносители изменения Положительные сигналы указывают на увеличение Отрицательные сигналы указывают на уменьшение	`PwrStoredBase`	Изменение уровня в основной вращательной кинетической энергии	${\dot{ω}}_{i} ω_{i} J_{i}$
		`PwrStoredFlwr`	Изменение уровня в последователе вращательная кинетическая энергия	${\dot{ω}}_{o} ω_{o} J_{o}$

Уравнения используют эти переменные.

_ωi	Введите вал угловая скорость
_ωo	Выведите вал угловая скорость
_bi	Введите вал вязкое затухание
_bo	Выведите вал вязкое затухание
_Ji	Введите момент вала инерции
_Jo	Выведите момент вала инерции
_Tf	Фрикционный крутящий момент
_Ti	Сетевой входной крутящий момент
_Tk	Кинетический фрикционный крутящий момент
_To	Сетевой выходной крутящий момент
_Ts	Статический фрикционный крутящий момент
_Tfmax	Максимальный фрикционный крутящий момент перед скольжением
_Pc	Поданное давление муфты
_Peng	Давление обязательства
_Aeff	Эффективная площадь
_Ndisc	Количество фрикционных дисков
_Reff	Эффективный радиус муфты
_Ro	Кольцевой диск внешний радиус
_Ri	Кольцевой диск внутренний радиус
_Re	Эффективный радиус шины, в то время как при загрузке и при данном давлении
_μs	Коэффициент статического трения
_μk	Коэффициент кинетического трения

Порты

Входной параметр

развернуть все

`Press` — Поданное давление муфты
`scalar`

Основной входной крутящий момент механизма, _Pc, в N · м^2.

`BTrq` — Примененный входной крутящий момент
`scalar`

Примененный входной крутящий момент, _Ti, обычно от коленчатого вала механизма или двойного массового демпфера маховика, в N · m.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration, выбирают Simulink.

`FTrq` — Прикладной крутящий момент нагрузки
`scalar`

Прикладной крутящий момент нагрузки, _To, обычно от дифференциала или карданного вала, в N · m.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration, выбирают Simulink.

`B` — Прикладной карданный вал угловая скорость и крутящий момент
двухсторонний порт коннектора

Прикладной карданный вал угловая скорость, _ωi, в rad/s. Прикладной крутящий момент карданного вала, _Ti, в N · m.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration, выбирают Two-way connection.

Вывод

развернуть все

`Info` — Сигнал шины
шина

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блока.

Сигнал			Описание	Модули
`Base`	`BTrq`		Примененный входной крутящий момент, обычно от коленчатого вала механизма или двойного массового демпфера маховика	N·
`Base`	`BSpd`		Прикладной карданный вал угловая скорость вводится	рад/с
`Flwr`	`FTrq`		Прикладной крутящий момент нагрузки, обычно от дифференциала	N·
`Flwr`	`FSpd`		Карданный вал угловая скорость выводится	рад/с
`Cltch`	`CltchForce`		Прикладывавшая сила муфты	N
	`CltchLocked`		Сожмите состояние блокировки	N/A
	`CltchSpdRatio`		Сожмите отношение скорости	N/A
	`CltchEta`		Сожмите КПД механической передачи	N/A
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrBase`	Поданное основное питание	W
	`PwrTrnsfrd`	`PwrFlwr`	Прикладная выходная мощность последователя	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrDampLoss`	Затухание потерь мощности	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrCltchSlipLoss`	Потери мощности пробуксовки сцепления	W
	`PwrStored`	`PwrStoredBase`	Изменение уровня в основной вращательной кинетической энергии	W
	`PwrStored`	`PwrStoredFlwr`	Изменение уровня в последователе вращательная кинетическая энергия	W

`BSpd` — Угловая скорость
`scalar`

Прикладной карданный вал угловой вход скорости, _ωi, в rad/s.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration, выбирают Simulink.

`FSpd` — Угловая скорость
`scalar`

Карданный вал угловая скорость выход, _ωo, в rad/s.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration, выбирают Simulink.

`F` — Выведите скорость и крутящий момент
двухсторонний порт коннектора

Выведите карданный вал угловая скорость, _ωoi, в rad/s. Выведите крутящий момент карданного вала, _To, в N · m.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration, выбирают Two-way connection.

Параметры

развернуть все

Блокируйте опции

`Port Configuration` — Задайте настройку
`Simulink` (значение по умолчанию) | `Two-way connection`

Задайте конфигурацию порта.

Зависимости

Определение Simulink создает эти порты:

BSpd
FSpd
BTrq
FTrq

Определение Two-way connection создает эти порты:

`Clutch force equivalent net radius, Reff` — Радиус
1 (значение по умолчанию) | `scalar`

Сожмите силу эквивалентный сетевой радиус в m.

`Number of disks, Ndisk` — Отношение
1 (значение по умолчанию) | `scalar`

Количество дисков, безразмерных.

`Effective applied pressure area, Aeff` — Область Pressure
.01 (значение по умолчанию) | `scalar`

Эффективная прикладная область давления, в м^2.

`Engagement pressure threshold, Peng` — Порог давления
0 (значение по умолчанию) | `scalar`

Давление, чтобы затронуть муфту, в Па.

`Input shaft inertia, Jin` — Инерция
.1 (значение по умолчанию) | `scalar`

Введите инерцию вала в kg · м^2.

`Output shaft inertia, Jout` — Инерция
.1 (значение по умолчанию) | `scalar`

Выведите инерцию вала в kg · м^2.

`Kinetic friction coefficient, muk` — Коэффициент
.3 (значение по умолчанию) | `scalar`

Кинетический коэффициент трения, безразмерный.

`Static friction coefficient, mus` — Коэффициент
.5 (значение по умолчанию) | `scalar`

Статический коэффициент трения, безразмерный.

`Input shaft viscous damping, bin` — Затухание
.001 (значение по умолчанию) | `scalar`

Введите вал вязкое затухание в N · m· s/rad.

`Output shaft viscous damping, bout` — Затухание
.001 (значение по умолчанию) | `scalar`

Выведите вал вязкое затухание в N · m· s/rad.

`Initial input shaft velocity, win_o` — Начальная скорость
0 (значение по умолчанию) | `scalar`

Введите скорость начальной буквы вала в rad/s.

`Initial output shaft velocity, wout_o` — Начальная скорость
0 (значение по умолчанию) | `scalar`

Введите скорость начальной буквы вала в rad/s.

`Clutch actuation time constant, tauC` — Постоянный
.01 (значение по умолчанию) | `scalar`

Сожмите постоянную времени приведения в действие в s.

`Clutch initially locked` — Выберите, чтобы первоначально заблокировать муфту
`off` (значение по умолчанию) | `on`

Выберите, чтобы заблокировать муфту первоначально.

Примеры модели

Conventional Vehicle Reference Application

Пример готовых узлов автомобиля с бензиновым двигателем

Симулируйте полную модель транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания, передачей и сопоставленными алгоритмами управления трансмиссии. Используйте для анализа соответствия трансмиссии и выбора компонента, управления и диагностического проекта алгоритма и оборудования в цикле (HIL) тестирование.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2017a

Документация

Disc Clutch

Описание

Учет степени

Порты

Входной параметр

Press — Поданное давление муфты scalar

BTrq — Примененный входной крутящий момент scalar

Зависимости

FTrq — Прикладной крутящий момент нагрузки scalar

Зависимости

B — Прикладной карданный вал угловая скорость и крутящий момент двухсторонний порт коннектора

Зависимости

Вывод

Info — Сигнал шины шина

BSpd — Угловая скорость scalar

Зависимости

FSpd — Угловая скорость scalar

Зависимости

F — Выведите скорость и крутящий момент двухсторонний порт коннектора

Зависимости

Параметры

Port Configuration — Задайте настройку Simulink (значение по умолчанию) | Two-way connection

Зависимости

Clutch force equivalent net radius, Reff — Радиус1 (значение по умолчанию) | scalar

Number of disks, Ndisk — Отношение1 (значение по умолчанию) | scalar

Effective applied pressure area, Aeff — Область Pressure.01 (значение по умолчанию) | scalar

Engagement pressure threshold, Peng — Порог давления0 (значение по умолчанию) | scalar

Input shaft inertia, Jin — Инерция.1 (значение по умолчанию) | scalar

Output shaft inertia, Jout — Инерция.1 (значение по умолчанию) | scalar

Kinetic friction coefficient, muk — Коэффициент.3 (значение по умолчанию) | scalar

Static friction coefficient, mus — Коэффициент.5 (значение по умолчанию) | scalar

Input shaft viscous damping, bin — Затухание.001 (значение по умолчанию) | scalar

Output shaft viscous damping, bout — Затухание.001 (значение по умолчанию) | scalar

Initial input shaft velocity, win_o — Начальная скорость0 (значение по умолчанию) | scalar

Initial output shaft velocity, wout_o — Начальная скорость0 (значение по умолчанию) | scalar

Clutch actuation time constant, tauC — Постоянный.01 (значение по умолчанию) | scalar

Clutch initially locked — Выберите, чтобы первоначально заблокировать муфту off (значение по умолчанию) | on

Примеры модели

Пример готовых узлов автомобиля с бензиновым двигателем

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Документация Powertrain Blockset

Поддержка

`Press` — Поданное давление муфты
`scalar`

`BTrq` — Примененный входной крутящий момент
`scalar`

`FTrq` — Прикладной крутящий момент нагрузки
`scalar`

`B` — Прикладной карданный вал угловая скорость и крутящий момент
двухсторонний порт коннектора

`Info` — Сигнал шины
шина

`BSpd` — Угловая скорость
`scalar`

`FSpd` — Угловая скорость
`scalar`

`F` — Выведите скорость и крутящий момент
двухсторонний порт коннектора

`Port Configuration` — Задайте настройку
`Simulink` (значение по умолчанию) | `Two-way connection`

`Clutch force equivalent net radius, Reff` — Радиус
1 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Number of disks, Ndisk` — Отношение
1 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Effective applied pressure area, Aeff` — Область Pressure
.01 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Engagement pressure threshold, Peng` — Порог давления
0 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Input shaft inertia, Jin` — Инерция
.1 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Output shaft inertia, Jout` — Инерция
.1 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Kinetic friction coefficient, muk` — Коэффициент
.3 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Static friction coefficient, mus` — Коэффициент
.5 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Input shaft viscous damping, bin` — Затухание
.001 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Output shaft viscous damping, bout` — Затухание
.001 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Initial input shaft velocity, win_o` — Начальная скорость
0 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Initial output shaft velocity, wout_o` — Начальная скорость
0 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Clutch actuation time constant, tauC` — Постоянный
.01 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Clutch initially locked` — Выберите, чтобы первоначально заблокировать муфту
`off` (значение по умолчанию) | `on`

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