主要内容gydF4y2Ba

动力传动系统模型gydF4y2Ba

模型代表什么gydF4y2Ba

该模型gydF4y2Basdl_transmission_4spd_crcrgydF4y2Ba模拟一个完整的传动系统。这个例子可以帮助你理解如何建模传动系统组件gydF4y2BaSimscape™动力传动系统™gydF4y2Ba块,将它们连接到一个真实的模型,使用Simulink金宝appgydF4y2Ba®gydF4y2Ba在动力系统建模的块和变子系统中,对动力系统模型进行仿真和修改。gydF4y2Ba

这种传动系统是整车的一部分,没有发动机或发动机-传动系统耦合,也没有最终差速器和车轮总成。该模型包括一个执行扭矩,驱动和从动轴,一个四速变速器,和一个制动离合器。gydF4y2Ba

有关使用此动力传动系统的完整车辆模型,请参阅gydF4y2Basdl_cargydF4y2Ba示例模型和gydF4y2Ba完整的汽车模型gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

这个模型说明了什么gydF4y2Ba

的gydF4y2Basdl_transmission_4spd_crcrgydF4y2Ba模型包含接受驱动扭矩的传动系统。传动系统通过变速器将扭矩和相关的角运动从输入轴或传动轴传递到输出轴或从动轴。该模型包括一个CR-CR(载体-环-载体-环)四速传动子系统,基于两个齿轮和四个离合器。(本例中CR-CR变速箱没有使用倒档。)您可以将变速器设置为四个不同的齿轮组合,允许四种不同的有效扭矩和角速度比。第五个离合器位于变速器之外,充当从动轴上的刹车。gydF4y2Ba

传输子系统说明了传输设计的一个关键特征,即gydF4y2Ba离合器的时间表gydF4y2Ba.为了使变速器完全啮合,它有四个离合器和两个行星齿轮,需要两个离合器在任何时候被锁定,另外两个离合器在任何时候被解锁。(此处不适用变速器反向离合器。)选择哪两个离合器锁定决定了有效齿轮传动比的传输。离合器进度表是在表中显示的锁紧离合器和自由离合器对应于不同齿轮设置的关系。如果四个离合器都未锁,则变速器处于空挡状态。如果离合器是断开的,扭矩或运动就不会通过变速器传递。gydF4y2Ba

CR-CR 4速变速器的离合器时间表gydF4y2Ba

设备设置gydF4y2Ba 离合器状态gydF4y2Ba 离合器B状态gydF4y2Ba 离合器C状态gydF4y2Ba 离合器D状态gydF4y2Ba 离合器R状态gydF4y2Ba 传动比gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba lgydF4y2Ba FgydF4y2Ba FgydF4y2Ba lgydF4y2Ba FgydF4y2Ba 1 +gydF4y2BaggydF4y2BaogydF4y2Ba
2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba FgydF4y2Ba lgydF4y2Ba FgydF4y2Ba FgydF4y2Ba 1 +gydF4y2BaggydF4y2BaogydF4y2Ba/ (1 +gydF4y2BaggydF4y2Ba我gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
3.gydF4y2Ba lgydF4y2Ba lgydF4y2Ba FgydF4y2Ba FgydF4y2Ba FgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba FgydF4y2Ba lgydF4y2Ba lgydF4y2Ba FgydF4y2Ba FgydF4y2Ba ggydF4y2Ba我gydF4y2Ba/ (1 +gydF4y2BaggydF4y2Ba我gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
反向gydF4y2Ba FgydF4y2Ba FgydF4y2Ba FgydF4y2Ba FgydF4y2Ba lgydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2BaggydF4y2Ba我gydF4y2Ba
  • lgydF4y2Ba=锁gydF4y2Ba

  • F =免费gydF4y2Ba

  • ggydF4y2Ba我gydF4y2Ba=输入行星齿轮环与太阳齿轮比gydF4y2Ba

  • ggydF4y2BaogydF4y2Ba=输出行星齿轮齿圈与太阳齿轮比gydF4y2Ba

离合器控制变型子系统gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba不同的子系统gydF4y2Ba块控制传动齿轮的变化。这个块,命名为离合器控制,包含两个子子系统块,提供不同的离合器控制模式,或gydF4y2Ba变体gydF4y2Ba:gydF4y2Ba

  • 手动-手动开关变速器离合器。gydF4y2Ba

  • 程序化-自动切换变速器离合器根据程序化离合器时间表。gydF4y2Ba

在模拟过程中,一种变体变得活跃,而另一种则没有。主动变型的选择决定了哪个子子系统控制齿轮变化。默认情况下,编程的变体是主动和齿轮的变化遵循一个编程离合器时间表。要在模拟过程中手动切换档位,请将主动变式改为手动。gydF4y2Ba

开放CR-CR传输示例模型gydF4y2Ba

打开CR-CR传输实例模型,在MATLAB中实现gydF4y2Ba®gydF4y2Ba命令提示符,输入gydF4y2Ba

sdl_transmission_4spd_crcrgydF4y2Ba

框图模型gydF4y2Ba

检查模型及其结构。主模型窗口包含传动子系统、输入轴总成和输出轴总成。每个组件由一个应用阻尼和惯性力矩的传动轴组成。每个传动轴用阻尼力和惯性力平衡两端施加的扭矩。净扭矩沿传动系统传递。gydF4y2Ba

主要型号还包括一个刹车离合器。当离合器锁定时,轴减速,但不一定停止。变速器可与制动器同时啮合。如果变速器啮合,离合器仍未上锁。gydF4y2Ba

主模型窗口gydF4y2Ba

模型包含什么——打开子系统gydF4y2Ba

打开每个子系统。gydF4y2Ba

传动子系统包括四个离合器、两个行星齿轮和四个惯性体(转动体)。忽略倒档和离合器,这个变速器有四个可能的(前进)档设置。在任何时候都必须有两个离合器被锁定,以使变速器啮合,避免对齿轮运动的约束冲突。gydF4y2Ba

cr - cr4速传输子系统gydF4y2Ba

离合器控制变型子系统提供锁定必要离合器的压力。在它的默认状态下,离合器控制器被编程通过一个固定的齿轮序列移动变速器,然后解锁所有变速器离合器。这个控制程序允许从动轴“滑行”一段时间,然后接合并锁住刹车离合器停止从动轴。gydF4y2Ba

离合器控制子系统gydF4y2Ba

Scope子系统提供Scope块显示离合器压力和输入输出轴速度信号。gydF4y2Ba

作用域子系统gydF4y2Ba

运行模型gydF4y2Ba

显示CR-CR传动系统模型行为:gydF4y2Ba

  1. 打开Scope子系统,然后打开Scope块。关闭scope子系统。gydF4y2Ba

  2. 点击gydF4y2Ba开始gydF4y2Ba.模型通过齿轮,然后刹车。gydF4y2Ba

  3. 观察在0、5、10和15秒的模拟时间内,离合器压力信号是如何将变速器移动到一个接一个的档位的。为了确定该模型正在执行的齿轮设置,将这些离合器压力信号与CR-CR传动子系统中的离合器时间表进行比较。模型通过齿轮1,2,3,和4,前滑行和制动。gydF4y2Ba

  4. 要比较输入轴和输出轴的角速度,请单击gydF4y2Ba情节的速度gydF4y2Ba.一个数字,包含轴速度和离合器状态打开。gydF4y2Ba

    在传动过程中,两个行星齿轮在不同的齿轮设置中以不同的方式耦合,产生了从动轴速度和从动轴速度之间的不同关系。有效的gydF4y2Ba传动比gydF4y2Ba输出轴到输入轴的位置gydF4y2Ba互惠gydF4y2Ba输出角速度与输入角速度之比。gydF4y2Ba

  5. 放大观察结果为轴速度20-26秒。gydF4y2Ba

    变速器离合器压力降至零,变速器脱离。变速器停止将角运动和扭矩从驱动传递到从动轴,从动轴继续独自从惯性旋转。在接下来的六秒内,一个小的动力摩擦阻尼逐渐降低了从动轴的速度。gydF4y2Ba

    在模拟时间26秒时,制动离合器压力开始从零上升,制动离合器啮合。从动轴现在减速更厉害了。26.0-26.2秒,制动离合器锁住,从动轴完全停止转动。gydF4y2Ba

修改模型gydF4y2Ba

您可以修改此示例模型以探索其他示例模型gydF4y2BaSimscape动力传动系统gydF4y2Ba特性。在这里,您修改并重新运行模型,以研究其运动的两个方面。gydF4y2Ba

  • 测量CR-CR变速器的有效传动比在每个齿轮设置,它的步骤。gydF4y2Ba

  • 改变齿轮顺序。gydF4y2Ba

测量CR-CR传动状态的传动比gydF4y2Ba

变速器是一组耦合的齿轮。对于一个特定的传动齿轮设置,从动(输出)轴速度与驱动器(输入)的比率是固定的。反比gydF4y2Ba传动比gydF4y2Ba,就像一个单独的齿轮联轴器的传动比,但对于整个传动。gydF4y2Ba

传动比是输入轴速度与输出轴速度的比值。添加并连接必要的Simulink块,以测量CR-CR 4速变金宝app速器的传动比。gydF4y2Ba

  1. 采集驱动轴角速度数据:gydF4y2Ba

    1. 复印一份gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba传感器子系统连接到传输子系统的Out端口。输出传感器捕捉从动轴的角速度。gydF4y2Ba

    2. 将新的传感器子系统连接到输入轴总成和传输子系统的In端口之间的连接器上。gydF4y2Ba

  2. 要计算驱动比,从Simulink库浏览器,从金宝appgydF4y2Ba金宝app>gydF4y2Ba数学操作gydF4y2Ba库,添加一个gydF4y2Ba分gydF4y2Ba块。gydF4y2Ba

  3. 要可视化驱动器比,添加并配置agydF4y2Ba范围gydF4y2Ba布洛克:gydF4y2Ba

    1. 复制轴速度范围块。gydF4y2Ba

    2. 将新作用域块的名称更改为gydF4y2Ba传动比gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

    3. 打开驱动比块。gydF4y2Ba

    4. 打开范围的配置参数。gydF4y2Ba

    5. 在gydF4y2Ba显示gydF4y2Ba选项卡,将Y-limits (Minimum)设置为gydF4y2Ba0gydF4y2Bay极限(最大值)为gydF4y2Ba6gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

    6. 如图所示连接块体。gydF4y2Ba

    7. 将输入信号标记为传动轴块gydF4y2Ba传动比gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

  4. 模拟模型。观察传动比是如何与离合器压力和离合器模式并行地通过一系列5秒状态,直到达到20秒。20秒后的传动比测量没有意义,因为变速器是不耦合的。gydF4y2Ba

    26秒后,从动轴速度降至零,Divide块在MATLAB命令行中产生“被零除”警告。gydF4y2Ba

  5. 参考表,gydF4y2BaCR-CR 4速变速器的离合器时间表gydF4y2Ba.检查每个齿轮,1,2,3,和4的传动比,在变速器中的两个行星齿轮的传动比。确定齿轮设置1、2、3和4的这些传动比的数值。然后根据驱动器比范围中显示的值检查它们。gydF4y2Ba

    传动比顺序分别为3、5/3、1和2/3,每5秒的第1、2、3和4个间隔。gydF4y2Ba

改变传动齿轮顺序gydF4y2Ba

当你第一次打开gydF4y2Basdl_transmission_4spd_crcrgydF4y2Ba例如,离合器控制变型子系统被编程通过CR-CR齿轮设置1,2,3,和4,然后脱离。修改它,通过设置1、2、3和1,然后断开。第四档要求A是自由的,B是锁住的,C是锁住的,D是自由的。将离合器压力信号序列从15秒修改到20秒,使变速器设置在第一个齿轮,而不是第四个齿轮。第一个档位要求A和D的离合器是锁定的,B和C的离合器是自由的。gydF4y2Ba

  1. 确定与第一档对应的离合器状态。参考表gydF4y2BaCR-CR 4速变速器的离合器时间表gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

  2. 双击离合器控制子系统。gydF4y2Ba

  3. 在离合器控制子系统中,双击“编程”。gydF4y2Ba

  4. 在程序分系统中,双击离合器压力。信号生成器窗口打开与离合器压力信号。gydF4y2Ba

  5. 在15-20秒的时间间隔内,更新离合器A到D的信号以匹配第一档。离合器A和D必须锁定,而离合器B和C必须保持自由。指定信号值为1锁定离合器,为0解锁离合器。gydF4y2Ba

    改进CR-CR 4速变速器离合器压力gydF4y2Ba

  6. 模拟运行。gydF4y2Ba

    在15-20秒的时间间隔内,离合器压力、离合器模式和从动轴速度现在对应于第一档。请参阅更新型号的驱动比图。相应的比率从2/3(四挡)变成了3(一挡)。gydF4y2Ba