主要内容

限滑差速器

作为行星锥齿轮有限的差动

  • 图书馆:
  • 动力总成块/驱动器/最终驱动器单元

    车辆动力学块组/动力系/动力传动系统/最终驱动单元

  • 限滑差速器块

描述

限滑差速器块实现作为行星锥齿轮系差动。该块与驱动轴斜齿轮与冠(环)锥齿轮匹配。您可以指定:

  • 载流轴比率

  • 盆形齿轮定位

  • 轴和载体的粘性和阻尼系数

  • 滑动联轴器类型

使用系统级传动系分析中的块以解释从传输到车轮的电力传输。该块适用于循环硬件(HIL)和优化工作流程。所有参数都是可调调谐的。

在限滑差速器中,为了防止其中一个车轮打滑,差速器会将施加在左右轴上的扭矩分开。通过对车轴施加不同的扭矩,车轮可以以不同的角速度移动,从而防止打滑。该块采用三种方法耦合应用于轴的不同扭矩:

  • 预装理想的离合器

  • 滑动速度相关扭矩数据

  • 输入扭矩依赖性扭矩数据

该块使用为标准发动机,传输和差分配置产生正轮胎和车辆运动的坐标系。箭头表示正动作。

效率

要计算块效率,请使用效率因素范围。此表总结了每个设置的块实现。

环境 实施

常数

您可以使用恒定效率系数范围。

驱动轴扭矩,温度和速度

效率作为基齿轮输入扭矩,空气温度和驱动轴速度的函数。使用这些参数来指定查找表和断点:

  • 效率查找表,eta_tbl

  • 效率扭矩断点,Trq_bpts

  • 效率速度断点,ωu bpts

  • 效率温度断裂点,TEMP_BPTS

对于空气温度,您可以:

  • 挑选输入温度创建一个输入端口。

  • 设置A.环境温度,唐参数值。

要选择插值方法,请使用插值方法参数有关详细信息,请参阅插值方法

电力会计

对于电源计费,块实现这些方程。

总线信号 描述 方程式

普瑞福

PwrTrnsfrd- 在块之间传输的功率

  • 正信号表示流入阀块

  • 负信号表示油流从堵塞中流出

普尔德里夫特

来自驱动轴的机械动力

η. T. D. ω. D.

pwraxl1.

来自轴1的机械电源

η. T. 1 ω. 1

pwraxl2.

轴2的机械电源

η. T. 2 ω. 2

pwrnottrnsfrd.-跨越区块边界但未转移的电力

  • 正信号表示输入

  • 负信号表示损失

pwrmechloss.

总功率损失

W. ˙ L. O. S. S. = P. T. + P. D. + P. C + P. S. P. T. = η. T. D. ω. D. + T. 1 ω. 1 + T. 2 ω. 2

pwrdamploss.

阻尼引起的功率损失

P. D. = B. 1 | ω. 1 | + B. 2 | ω. 2 | + B. D. | ω. D. |

pwrcplng损耗

离合器引起的功率损失

P. C = T. C | ω. ¯ |

PwrStored- 存储的能量变化率

  • 正信号表示增加

  • 负信号表示下降

PwrStoredShft

存储内部能量的速率变化

P. S. = ω. 1 ω. ˙ 1 j 1 + ω. 2 ω. ˙ 2 j 2 + ω. D. ω. ˙ D. j D.

力学

限滑差速器块实现这些微分方程以表示冠齿轮,左轴和右轴的机械动态响应。

机械动态响应 微分方程
伞齿轮

ω. ˙ D. j D. = η. T. D. - ω. D. B. D. - T. 一世

左筒轴

ω. ˙ 1 j 1 = η. T. 1 - ω. 1 B. 1 - T. 一世 1

右轴

ω. ˙ 2 j 2 = η. T. 2 - ω. 2 B. 2 - T. 一世 2

该块假定伞齿轮和轮轴之间存在刚性耦合。这些约束方程适用。

η. T. 1 = N 2 T. 一世 1 2 T. C η. T. 2 = N 2 T. 一世 + 1 2 T. C

ω. D. = N 2 ω. 1 + ω. 2

方程式使用这些变量。

N

托架与传动轴齿轮比

jD.

伞齿轮总成的转动惯量

B.D.

伞齿轮线性粘性阻尼

ω.D.

驱动轴角速度

π

滑速速度

j1

轴1旋转惯性

B.1

轴1线性粘性阻尼

ω.1

轴1速度

j2

轴2转动惯量

B.2

轴2线性粘性阻尼

ω.2

轴2角速度

η.

效率

T.D.

驱动轴扭矩

T.1

轴1扭矩

T.2

轴2扭矩

T.一世

车轴内阻转矩

T.I1

轴1内阻扭矩

T.I2

轴2内阻扭矩

μ.

摩擦系数

R. E. F F

有效的离合器半径

R. O.

环形圆盘外半径

R.一世

环形磁盘内半径

FC

离合器力

T.C

离合器扭矩

μ.

摩擦系数

中的表块限滑差速器具有这些参数设置:

  • 插值方法-线性

  • 外推法-夹子

理想离合器联轴器

理想的离合器耦合模型使用轴滑动速度和摩擦力来计算离合器扭矩。摩擦系数是滑动速度的函数。

T. C = F C N μ. | π | R. E. F F 塔尼 4. | π |

离合器盘半径决定离合器力作用的有效离合器半径。

R. E. F F = 2 R. O. 3. - R. 一世 3. 3. R. O. 2 - R. 一世 2

轴的角速度决定了滑动速度。

π = ω. 1 ω. 2

滑速耦合

为了计算离合器扭矩,滑动速度耦合模型使用作为滑动速度函数的扭矩数据。轴的角速度决定了滑动速度。

π = ω. 1 ω. 2

输入转矩联轴器

为了计算离合器扭矩,输入扭矩耦合模型使用作为输入扭矩的函数的扭矩数据。

开式差速器块假定冠齿轮和轴之间的刚性连接。这些约束方程适用。

η. T. 一世 1 = η. T. 一世 2 = N 2 T. 一世

ω. D. = N 2 ω. 1 + ω. 2

港口

输入

全部展开

施加的输入扭矩,通常来自发动机曲轴,单位为N·m。

轴1扭矩,T.1,在n·m。

轴2扭矩,T.2,在n·m。

温度,在K.

依赖关系

要启用此端口:

  • 效率因素驱动轴扭矩、速度和温度

  • 挑选输入温度

输出

全部展开

包含这些块计算的总线信号。

信号 描述 单位

传动车

Driveshftrq.

驱动轴扭矩

N·m

Driveshftspd.

驱动轴速度

拉德/秒

AXL1

AXL1TRQ.

轴1扭矩

N·m

AXL1SPD.

轴1速度

拉德/秒

AXL2

Axl2Trq

轴2扭矩

N·m

Axl2Spd

轴2速度

拉德/秒

CPLNG.

cplngtrq.

扭矩联轴器

N·m

CplngSlipSpd

滑速速度

拉德/秒

普瑞福

PwrTrnsfrd

普尔德里夫特

来自驱动轴的机械动力

W.

pwraxl1.

来自轴1的机械电源

W.

pwraxl2.

轴2的机械电源

W.

pwrnottrnsfrd.

pwrmechloss.

总功率损失

W.

pwrdamploss.

阻尼引起的功率损失

W.

pwrcplng损耗

离合器引起的功率损失

W.

PwrStoredShft

PwrStoredShft

存储内部能量的速率变化

W.

驱动轴角速度,ω.D.,以rad/s表示。

轴1角速度,ω.1,以rad/s表示。

轴2角速度,ω.2,以rad/s表示。

参数

全部展开

块选项

要计算块效率,请使用效率因素范围。此表总结了每个设置的块实现。

环境 实施

常数

您可以使用恒定效率系数范围。

驱动轴扭矩,温度和速度

效率作为基齿轮输入扭矩,空气温度和驱动轴速度的函数。使用这些参数来指定查找表和断点:

  • 效率查找表,eta_tbl

  • 效率扭矩断点,Trq_bpts

  • 效率速度断点,ωu bpts

  • 效率温度断裂点,TEMP_BPTS

对于空气温度,您可以:

  • 挑选输入温度创建一个输入端口。

  • 设置A.环境温度,唐参数值。

要选择插值方法,请使用插值方法参数有关详细信息,请参阅插值方法

有关详细信息,请参阅插值方法

依赖关系

启用此参数,设置效率因素驱动轴扭矩、速度和温度

选择创建输入端口临时对于温度。

依赖关系

启用此参数,设置效率因素驱动轴扭矩、速度和温度

开式差速器

指定盆形齿轮与驱动轴的连接。

载流轴齿轮比,N

冠齿轮组件的旋转惯性,jD.,在kg·m ^ 2中。您可以包含驱动轴惯性。

冠齿轮线性粘性阻尼,B.D.,单位为N·m·s/rad。

轴1旋转惯性,j1,在kg·m ^ 2中。

轴1线性粘性阻尼,B.1,单位为N·m·s/rad。

轴2旋转惯性,j2,在kg·m ^ 2中。

轴2线性粘性阻尼,B.2,单位为N·m·s/rad。

轴1初始速度,ω.O1.,以rad/s表示。

轴2初始速度,ω.O2.,以rad/s表示。

持续效率,η.

依赖关系

启用此参数,设置效率因素常数

效率值的无量纲数组,作为以下各项的函数:

  • m输入转矩

  • N输入速度

  • L.气温

每个值指定扭矩、速度和温度的特定组合的效率。阵列大小必须与扭矩、速度和温度断点向量定义的尺寸相匹配。

依赖关系

启用此参数,设置效率因素驱动轴扭矩、速度和温度

输入扭矩矢量,效率断裂点,在n·m中。

依赖关系

启用此参数,设置效率因素驱动轴扭矩、速度和温度

速度矢量,效率断点,Rad / s。

依赖关系

启用此参数,设置效率因素驱动轴扭矩、速度和温度

环境温度断裂点的矢量效率,k。

依赖关系

启用此参数,设置效率因素驱动轴扭矩、速度和温度

环境空气温度,T.空气,在K.

依赖关系

要启用此参数:

  • 效率因素驱动轴扭矩、速度和温度

  • 清楚的输入温度

滑动耦合

指定扭矩耦合的类型。

磁盘数。

依赖关系

要启用理想的离合器参数,请选择预装理想的离合器为了联轴器类型范围。

有效半径, R. E. F F ,与施加的离合器摩擦力一起使用以确定摩擦力。有效半径定义为:

R. E. F F = 2 R. O. 3. - R. 一世 3. 3. R. O. 2 - R. 一世 2

方程式使用了这些变量。

R. O.

环形圆盘外半径

R. 一世

环形磁盘内半径

依赖关系

要启用离合器参数,请选择预装理想的离合器为了联轴器类型范围。

标称预载力,单位为N。

依赖关系

要启用离合器参数,请选择预装理想的离合器为了联轴器类型范围。

摩擦系数向量。

依赖关系

要启用离合器参数,请选择预装理想的离合器为了联轴器类型范围。

滑动速度矢量,单位为rad/s。

依赖关系

要启用离合器参数,请选择预装理想的离合器为了联轴器类型范围。

扭矩矢量,单位为N·m。

依赖关系

要启用滑动速度参数,请选择滑动速度依赖性扭矩数据为了联轴器类型范围。

滑动速度矢量,单位为rad/s。

依赖关系

要启用滑动速度参数,请选择滑动速度依赖性扭矩数据为了联轴器类型范围。

扭矩矢量,单位为N·m。

依赖关系

启用输入扭矩参数,请选择输入扭矩依赖性扭矩数据为了联轴器类型范围。

扭矩矢量,单位为N·m。

依赖关系

启用输入扭矩参数,请选择输入扭矩依赖性扭矩数据为了联轴器类型范围。

耦合时间常数,在s中。

参考

[1] Deur,J.,Ivanović,V.,Hancock,M.和Assadian,F。“主动差动动态的建模”。在ASME程序中。运输系统。卷。17,pp:427-436。

扩展能力

C/C++代码生成
使用Simulink®编码器生成C和C++代码™.金宝app

也可以看看

在R2017A介绍