第5章-动力传动系统仿真-3资料.ppt

第5章 动力传动系统仿真——SimDriveLine对动力传动系统仿真章节概览3.1 3.1 部件模型部件模型3.2 3.2 系统模型及仿真系统模型及仿真仿真对象和仿真内容仿真对象和仿真内容发动机带闭锁离合器的变矩器四前一倒行星变速器主减速器+++车轮和车体+在油门和制动踏板信号下，车辆在行驶过程中的动态特在油门和制动踏板信号下，车辆在行驶过程中的动态特性，包括车速、发动机转速和转矩、输出转矩、离合器性，包括车速、发动机转速和转矩、输出转矩、离合器转速、转矩、状态变化等转速、转矩、状态变化等1.仿真对象仿真对象2.仿真内容仿真内容行星变速机构行星变速机构3.行星齿轮机构模型行星齿轮机构模型制动器制动器D D制动器制动器C C离合器离合器R R离合器离合器B B离合器离合器A A4 4前前1 1倒变速机构倒变速机构输入输出输入行星排特征参数：k1=2.2258输出行星排特征参数：k2=1.844.变速箱挡位逻辑表变速箱挡位逻辑表5.车辆直驶动力学模型概览车辆直驶动力学模型概览发动机模型整车模型液力变矩器模型变速机构模型换挡控制模型结果显示radius1 = 0.06; radius2 = 0.072;effTorqueRadius = 2/3*(radius2^3 - radius1^3)/(radius2^2 - radius1^2);inPlanetRatio = 2.2258; outPlanetRatio = 1.84;numFricSurf = 6;peakNormForce = 16000;coeffFricTable = [0 1.31; 22.7 1.47; 30.3 1.5; 400.0 1.59];staticFricPeak = 1.1; clutchPressThresh = 0.1; velTol = 1e-3; %换挡离合器同步阈值lockupVelTol = 1e-3;%闭锁离合器同步阈值clutchRise = 0.04;ratioForwDrive = 3.2; inertiaVehicle = 125;radiusWheel = 16*2.54/100; J=1e-4；%惯量rLoad0 = 150;rLoad2 = 0.13;6.模型已知参数汇总模型已知参数汇总额定功率：110000W额定转速：5000r/min最大转速：8000r/min一、发动机模型一、发动机模型一、发动机模型一、发动机模型T values:[0 9.5 10.5 19.5 20.5 29.5 30.5 42 50]Y values:[0.2 0.6 0.6 0.8 0.8 0.9 0.9 0.1 0.1 ]Axis-change time range:[0 50]signal-new-custom:二、液力变矩器模型二、液力变矩器模型泵轮初始转速IC：1500r/min涡轮初始转速：600r/min泵轮和涡轮部分的惯量：0.01kgm21.模型：模型：在SimDrivleLine 的Utilities中：•Connection Port原始特性闭锁离合器闭锁控制2.液力变矩器原始特性液力变矩器原始特性二、液力变矩器模型二、液力变矩器模型Torque ratio：[2.2320 1.5462 1.4058 1.2746 1.1528 1.1412 1.1296 1.1181 1.1067 1.0955 1.0843 1.0732 1.0622 1.0513 1.0405 1.0192 0.9983 0.9983 0.9983]Speed ratio：[0 0.50 0.60 0.70 0.80 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.90 0.92 0.94 0.96 0.97]Capacity Factor：[12.2938 12.8588 13.1452 13.6285 14.6163 14.7747 14.9516 15.1502 15.3748 15.6309 15.9253 16.2675 16.6698 17.1492 17.7298 19.3503 22.1046 29.9986 50.00]3.闭锁离合器模型闭锁离合器模型二、液力变矩器模型二、液力变矩器模型4.闭锁控制模型闭锁控制模型本例采用1-3挡液力工况，四挡闭锁为机械工况的控制二、液力变矩器模型二、液力变矩器模型4.闭锁控制模型闭锁控制模型在simulink 中Logic and Bit Operation：二、液力变矩器模型二、液力变矩器模型4.闭锁控制模型闭锁控制模型在simulink 中Signal AttributesConvert模块实现数据类型和输出信号的匹配二、液力变矩器模型二、液力变矩器模型Simulink中Continuous•Transfer Fcn模块4.闭锁控制模型闭锁控制模型二、液力变矩器模型二、液力变矩器模型三、换挡控制模型三、换挡控制模型Step1：初值1，在t=10s阶跃，终值为2Step2：初值0，在t=20s阶跃，终值为1Step3：初值0，在t=30s阶跃，终值为1Step4：初值0，在t=40s阶跃，终值为1挡位gear: [1 2 3 4 5]离合器A：[1 1 1 0 0]离合器B：[0 0 1 1 0]离合器C：[0 1 0 1 0]离合器D：[1 0 0 0 0]离合器R：[0 0 0 0 0]三、换挡控制模型三、换挡控制模型功能：根据挡位判断离合器结合情况，给出压紧力变化特性三、换挡控制模型三、换挡控制模型Simulink中1）signal Routing:•mux模块2）Continuous•Transfer Fcn模块三、换挡控制模型三、换挡控制模型四、变速机构模型四、变速机构模型1.变速箱模型概览变速箱模型概览2.两个行星排模型两个行星排模型输入行星排特征参数：k1=2.2258输出行星排特征参数：k2=1.84四、变速机构模型四、变速机构模型SimscapeUtilities选择在子系统模块的端口位置3.换挡离合器模型换挡离合器模型Simulink中signal Routing:•From模块•Goto模块•Demux模块四、变速机构模型四、变速机构模型From模块Goto模块Demux模块1）压紧力变化规律的传递）压紧力变化规律的传递3.换挡离合器模型换挡离合器模型四、变速机构模型四、变速机构模型Goto模块1挡起步，离合器A和离合器D起步时结合Goto模块2）离合器）离合器A和离合器和离合器D3.换挡离合器模型换挡离合器模型四、变速机构模型四、变速机构模型3）离合器）离合器B、离合器、离合器C、离合器、离合器E1挡起步，离合器B、C、E起步时不结合五、整车模型五、整车模型 输入：• 驱动力矩• 制动力矩 输出：车速（km/h）• 车轮旋转角速度转换为车速 其中R为轮胎半径单位：m五、整车模型五、整车模型1.主减速器模型主减速器模型主减速比： 3.2（ ratioForwDrive） 车辆当量的转动惯量：125kgm2（ inertiaVehicle ）不选•滚动阻力矩：150 Nm （可用rLoad0 表示）•迎风阻力矩：0.13u2（可用rLoad2表示 ） 2.负载模型负载模型五、整车模型五、整车模型3.制动转矩模型制动转矩模型t:[0 44 50]value:[0 0 1]五、整车模型五、整车模型Simulink中sinks:Stop模块Logic and Bit Operation：小于等于模块五、整车模型五、整车模型五、整车模型五、整车模型操纵元件状态显示操纵元件状态显示From模块换算成r/min六、仿真结果六、仿真结果六、仿真结果六、仿真结果Inventors:RaghavanGM2008，11，18练习练习1：搭建行星传动系统仿真模型：搭建行星传动系统仿真模型3自由度3排6前1倒练习练习2：搭建定轴传动系统仿真模型：搭建定轴传动系统仿真模型双离合器变速器结构简图n 双离合器式自动变速器（双离合器式自动变速器（DCT））练习练习3：搭建双离合器自动变速器仿真模型：搭建双离合器自动变速器仿真模型。