Torque Converter

Трехчастный гидротрансформатор, состоящий из рабочего колеса, турбины и статора

Библиотека:
Powertrain Blockset / Передача / Гидротрансформаторы

Описание

Блок Torque Converter реализует трехчастный гидротрансформатор, состоящий из рабочего колеса, турбины и статора с дополнительной возможностью тупика муфты. Блок может симулировать управление (степень, текущая из рабочего колеса к турбине) и курсирующая (степень от турбины, рассеянной в гидротрансформаторе гидравлическая жидкость).

Можно задать характеристики гидротрансформатора:

Отношение скорости — Отношение турбины угловая скорость к рабочему колесу угловая скорость
Закрутите отношение — Отношение турбинного крутящего момента к крутящему моменту рабочего колеса
Параметризация коэффициента нагрузки — Функция входной скорости или входного крутящего момента

Дополнительные настройки тупика муфты включают:

Никакой тупик — гидромуфта Модели только
Тупик — автоматическое обязательство муфты Модели
Внешний тупик — Модель сжимает давление, как введено от внешнего сигнала

Динамика

Сожмите условие тупика и сожмите трение

На основе условия тупика муфты блок реализует эти модели трения.

Если	Сожмите условие	Модель трения
$\begin{array}{l} ω_{i} \neq ω_{t} \\ или \\ T_{S} < \| \frac{J_{t}}{(J_{i} + J_{t})} [T_{i} + T_{f} - ω_{i} (b_{t} + b_{i})] \| \end{array}$	Разблокированный	$\begin{array}{l} T_{f} = T_{k} \\ где: \\ T_{k} = F_{c} R_{e f f} m_{k} \tanh [4 (ω_{i} - ω_{t})] \\ T_{s} = F_{c} R_{e f f} m_{s} \\ R_{e f f} = \frac{2 (R_{o}^{3} - R_{i}^{3})}{3 (R_{o}^{2} - R_{i}^{2})} \end{array}$
$\begin{array}{l} ω_{i} = ω_{t} \\ и \\ T_{S} \geq \| \frac{J_{t}}{(J_{i} + J_{t})} [T_{i} + T_{f} - w_{t} (b_{t} + b_{i}) + w_{t} b_{t}] \| \end{array}$	Заблокированный	_Tf = _Ts

Заблокированная вращательная динамика

Чтобы смоделировать вращательную динамику, если муфта заблокирована, блок реализует уравнения.

$\begin{array}{l} \dot{ω} (J_{i} + J_{t}) = T_{i} - ω (b_{i} + b_{t}) + T_{e x t} \\ ω = ω_{i} = ω_{t} \end{array}$

Вращательная скорость представляет и рабочее колесо и турбину вращательные скорости.

Разблокированная вращательная динамика

Чтобы смоделировать вращательную динамику, если муфта разблокирована, блок реализует уравнения.

$\begin{array}{l} {\dot{ω}}_{i} J_{i} = T_{i} - ω_{i} b_{i} - T_{f} - T_{p} \\ {\dot{ω}}_{t} J_{t} = T_{e x t} - ω_{t} b_{t} + T_{f} + T_{t} \\ T_{p} = ω_{i}^{2} ψ (ϕ) \\ T_{t} = T_{p} ζ (ϕ) \end{array}$

Чтобы аппроксимировать задержку умножения крутящего момента между рабочим колесом и турбиной, можно задать параметр Fluid torque response time constant (set to 0 to disable), tauc [s].

Учет степени

Для учета степени блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины			Описание	Переменная	Уравнения
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd` — Степень передается между блоками Положительные сигналы указывают на поток в блок Отрицательные сигналы указывают, вытекают из блока	`PwrImp`	Поданное питание рабочего колеса	_Pimp	$ω_{i} T_{i}$
		`PwrTurb`	Прикладная турбинная выходная мощность	_Pturb	$ω_{t} T_{t}$
	`PwrNotTrnsfrd` — Степень, пересекающая контур блока, но не переданный Положительные сигналы указывают на вход Отрицательные сигналы указывают на потерю	`PwrDampLoss`	Потеря затухания механического устройства	_Pdamploss	$- b_{t} ω_{t}^{2} - b_{i} ω_{i}^{2}$
		`PwrFluidCplingLoss`	Потеря тепла к жидкости передачи	_Pflloss	$- (T_{p} ω_{i} - T_{h y d} ω_{t})$
		`PwrCltchLoss`	Потери мощности пробуксовки сцепления	_Pcltloss	$- T_{k} (ω_{i} - ω_{t})$
	`PwrStored` — Сохраненный тариф на энергоносители изменения Положительные сигналы указывают на увеличение Отрицательные сигналы указывают на уменьшение	`PwrStoredImp`	Изменение уровня в рабочем колесе вращательная кинетическая энергия	_Pstrimp	${\dot{ω}}_{i} ω_{i} J_{i}$
		`PwrStoredTurb`	Изменение уровня в турбине вращательная кинетическая энергия	_Pstrturb	${\dot{ω}}_{t} ω_{t} J_{t}$

Блок реализует уравнения, которые используют эти переменные.

$T_{f}$	Фрикционный крутящий момент
$T_{k}$	Кинетический фрикционный крутящий момент
$T_{s}$	Статический фрикционный крутящий момент
$T_{i}$	Примененный входной крутящий момент
$T_{p}$	Крутящий момент реакции рабочего колеса
$T_{e x t}$	Внешне прикладной турбинный крутящий момент
$ψ (ϕ)$	Закрутите коэффициент нагрузки преобразования
$ζ (ϕ)$	Закрутите отношение
$ω_{i}$	Рабочее колесо вращательная скорость вала
$ω_{t}$	Турбина вращательная скорость вала
$J_{i}$	Рабочее колесо вращательная инерция
$J_{t}$	Турбина вращательная инерция
$b_{i}$	Рабочее колесо вращательное вязкое затухание
$b_{t}$	Турбина вращательное вязкое затухание
$R_{e f f}$	Эффективный радиус муфты
$R_{o}$	Кольцевой диск внешний радиус
$R_{i}$	Кольцевой диск внутренний радиус

Порты

Входные параметры

развернуть все

`ImpTrq` — Прикладной крутящий момент рабочего колеса
`scalar`

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

`TurbTrq` — Прикладной турбинный крутящий момент
`scalar`

Прикладной турбинный крутящий момент, обычно от передачи, в N · m.

`Clutch Force` — Прикладывавшая сила муфты
`scalar`

Прикладывавшая сила муфты, обычно от гидравлического привода, в N.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, выберите External lock-up input для параметра Lock-up clutch configuration.

Вывод

развернуть все

`Info` — Сигнал шины
шина

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блока.

Сигнал			Описание	Модули
`Imp`	`ImpTrq`		Примененный входной крутящий момент	N·
`Imp`	`ImpSpd`		Рабочее колесо вращательная скорость вала	рад/с
`Turb`	`TurbTrq`		Прикладной турбинный крутящий момент	N·
`Turb`	`TurbSpd`		Турбина вращательная скорость вала	рад/с
`Cltch`	`CltchForce`		Прикладывавшая сила муфты	N
`Cltch`	`CltchLocked`		Сожмите заблокированное или разблокированное состояние	N/A
`TrqConv`	`TrqConvSpdRatio`		Турбина к отношению скорости рабочего колеса	N/A
`TrqConv`	`TrqConvEta`		Закрутите эффективность преобразования	N/A
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrImp`	Поданное питание рабочего колеса	W
	`PwrTrnsfrd`	`PwrTurb`	Прикладная турбинная выходная мощность	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrDampLoss`	Потеря затухания механического устройства	W
		`PwrFluidCplingLoss`	Потеря тепла к жидкости передачи	W
		`PwrCltchLoss`	Потери мощности пробуксовки сцепления	W
	`PwrStored`	`PwrStoredImp`	Изменение уровня в рабочем колесе вращательная кинетическая энергия	W
	`PwrStored`	`PwrStoredTurb`	Изменение уровня в турбине вращательная кинетическая энергия	W

`ImpSpd` — Скорость рабочего колеса
`scalar`

Рабочее колесо вращательная скорость вала, $ω_{i}$ , в rad/s.

`TrbSpd` — Турбинная скорость
`scalar`

Турбина вращательная скорость вала, $ω_{t}$ , в rad/s.

Параметры

развернуть все

Настройка

`Lock-up clutch configuration` — Выберите настройку муфты тупика
`Lock-up` (значение по умолчанию) | `No lock-up` | `External lock-up input`

К модели	Выбрать
Гидромуфта только	`No lock-up`
Автоматическое обязательство муфты	`Lock-up`
Сожмите давление, как введено от внешнего сигнала	`External lock-up input`

Зависимости

Чтобы включить параметры Clutch, выберите Lock-up или External lock-up input для параметра Lock-up clutch configuration.

Гидротрансформатор

`Impeller shaft inertia, Ji` — Инерция
.1 (значение по умолчанию) | `scalar`

Инерция вала рабочего колеса, в kg · м^2.

`Impeller shaft viscous damping, bi` — Вязкий коэффициент демпфирования
.001 (значение по умолчанию) | `scalar`

Вал рабочего колеса вязкое затухание, в N · m·.

`Turbine shaft inertia, Jt` — Инерция
.1 (значение по умолчанию) | `scalar`

Турбинная инерция вала, в kg · м^2.

`Turbine shaft viscous damping, bt` — Вязкий коэффициент демпфирования
.001 (значение по умолчанию) | `scalar`

Турбинный вал вязкое затухание, в N · m·.

`Initial impeller shaft velocity, omegai_o` — Скорость вращения
0 (значение по умолчанию) | `scalar`

Начальная скорость вала рабочего колеса, в rad/s.

`Initial turbine shaft velocity, omegat_o` — Скорость вращения
0 (значение по умолчанию) | `scalar`

Начальная турбинная скорость вала, в rad/s.

`Speed ratio vector, phi` — Отношение
[ 0 0.50 0.60 0.70 0.80 0.87 0.92 0.94 0.96 0.97] (значение по умолчанию) | `vector`

Вектор из турбинной скорости к отношениям скорости рабочего колеса. Точки останова для способности и векторов умножения крутящего момента.

`Capacity factor parameterization` — Выберите факторный тип отношения
`Input speed / sqrt(input torque)` (значение по умолчанию) | `Absorbed torque / input speed^2`

Установить факторное отношение на	Выбрать
Скорость вращения рабочего колеса к крутящему моменту рабочего колеса квадратного корня	`Input speed / sqrt(input torque)`
Рабочее колесо поглощенный крутящий момент к квадрату скорости вращения рабочего колеса	`Absorbed torque / input speed^2`

`Capacity vector, psi` — Вектор
[12.2938 12.8588 13.1452 13.6285 14.6163 16.2675 19.3503 22.1046 29.9986 50.00] (значение по умолчанию) | `vector`

Установка Capacity factor parameterization	Полные модули вектора
`Input speed / sqrt(input torque)`	(rad/s) / (N · m) ^0.5
`Absorbed torque / input speed^2`	N· / (rad/s) ^2

`Torque ratio vector, zeta` — Вектор
[2.2320 1.5462 1.4058 1.2746 1.1528 1.0732 1.0192 0.9983 0.9983 0.9983] (значение по умолчанию) | `vector`

Вектор из турбины закручивает к отношениям скорости рабочего колеса.

`Fluid torque response time constant (set to 0 to disable), tauTC` — Постоянная времени
.02 (значение по умолчанию) | `scalar`

С учетом задержки вычислений крутящего момента из-за изменения входного крутящего момента, задайте жидкое постоянное время трансфера крутящего момента в s.

`Interpolation method` — Выберите метод интерполяции
`Linear` (значение по умолчанию) | `Flat` | `Nearest`

Интерполирует отношение крутящего момента и функции коэффициента нагрузки между дискретными относительными скоростными значениями.

Муфта

`Clutch force equivalent net radius, Reff` — Эффективный радиус
.3 (значение по умолчанию) | `scalar`

Эффективный радиус, $R_{e f f}$ , используемый с прикладывавшей силой трения муфты, чтобы определить силу трения, в m. Эффективный радиус задан как:

$R_{e f f} = \frac{2 (R_{o}^{3} - R_{i}^{3})}{3 (R_{o}^{2} - R_{i}^{2})}$

Уравнение использует эти переменные.

$R_{o}$	Кольцевой диск внешний радиус
$R_{i}$	Кольцевой диск внутренний радиус

Зависимости

Чтобы включить параметры Clutch, выберите Lock-up или External lock-up input для параметра Lock-up clutch configuration.

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

Безразмерный коэффициент диска муфты статического трения.

Зависимости

Чтобы включить параметры Clutch, выберите Lock-up или External lock-up input для параметра Lock-up clutch configuration.

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

Безразмерный коэффициент диска муфты кинетического трения.

Чтобы включить параметры Clutch, выберите Lock-up или External lock-up input для параметра Lock-up clutch configuration.

`Initially lock clutch` — Выберите, чтобы первоначально заблокировать муфту
`off` (значение по умолчанию) | `on`

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Lock-up или External lock-up input для параметра Lock-up clutch configuration.