1、第5章 动力传动系统仿真SimDriveLine对动力传动系统仿真1ppt课件章节概览章节概览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2ppt课件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3ppt课件行星变速机构行星变速机构
2、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=1.844ppt课件4.变速箱挡位逻辑表变速箱挡位逻辑表5ppt课件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6ppt课件radius1 = 0.06; radius2 = 0.072;effTorqueRadius = 2/3*(radius23 - radius13)/(radius22 -
3、 radius12);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; inerti
4、aVehicle = 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7ppt课件额定功率：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8ppt课件一、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 50Y values:0.2 0.6 0.6 0.8 0.8 0.9 0.9 0.1 0.1 Axis-change time range:0 50signal
5、-new-custom:9ppt课件二、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 Port2Impeller1TurbineTurbineInertiaITTorqueConverterGearPLockupControlPBFLockupClutchImpellerInertia1Gear原始特性闭锁离合器闭锁控制10ppt课件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Tor
6、que 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 0.9983Speed 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 0.97Capacity Factor：12.2938 12.8588 13.1452 13.6285 14.6163
7、 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 50.0011ppt课件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2Impeller1TurbineTurbineInertiaITTorqueConverterGearPLockupControlPBFLockupClutchImpellerInertia1Gear12ppt课件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、
8、液力变矩器模型二、液力变矩器模型2Impeller1TurbineTurbineInertiaITTorqueConverterGearPLockupControlPBFLockupClutchImpellerInertia1Gear1P=10.04s+1LockupActuatorDynamicsConvert41Gear13ppt课件4.闭锁控制模型闭锁控制模型在simulink 中Logic and Bit Operation：RelationalOperator=二、液力变矩器模型二、液力变矩器模型1P=10.04s+1LockupActuatorDynamicsConvert41Ge
9、ar14ppt课件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1P=10.04s+1LockupActuatorDynamicsConvert41Gear15ppt课件1( )0.041G ss液压系统模型：Transfer Fcn10.04s+1Simulink中ContinuousTransfer 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1P=10.04s+1LockupActuatorDynamicsConvert41Gear16pp
10、t课件三、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1Gear Sequence1Step4Step3Step2Step1ScopeAdd17ppt课件挡位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1PScope1clutchRise.s+1R1clutchRise.s+
11、1DClutch RlookupClutch DlookupClutch ClookupClutch BlookupClutch Alookup1clutchRise.s+1C1clutchRise.s+1B1clutchRise.s+1A1Gear518ppt课件功能：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1PScope1clutchRise.s+1R1clutchRise.s+1DClutch RlookupClutch DlookupClutch ClookupClutch BlookupClutch Alookup1clutchRise.s+1C
12、1clutchRise.s+1B1clutchRise.s+1A1Gear519ppt课件1PScope1clutchRise.s+1R1clutchRise.s+1DClutch RlookupClutch DlookupClutch ClookupClutch BlookupClutch Alookup1clutchRise.s+1C1clutchRise.s+1B1clutchRise.s+1A1Gear51( )0.041G ss液压系统模型：Simulink中1）signal Routing:mux模块2）ContinuousTransfer Fcn模块三、换挡控制模型三、换挡控制模
13、型20ppt课件四、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2In1OutOutput Carrier/Input RingInertiaOutputSun InertiaCRSOutputPlanetary GearInput Carrier/Output RingInertiaInputSun InertiaCRSInputPlanetary GearModeDModeCModeAModeRModeBRDCSlipASlipCSlipRSlipBSlipDBADCBARPSMBFClutch RPSMBFClutch DPSMBFClutch CPSMBFClutch
14、BPSMBFClutch AClutchPressures1P521ppt课件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SimscapeUtilities1OutOutput Carrier/Input RingInertiaOutputSun InertiaCRSOutputPlanetary GearInput Carrier/Output RingInertiaInputSun InertiaCRSInputPlanetary Gear选择在子系统模块的端口位置22ppt课件3.换挡离合器模型换
15、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23ppt课件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D24ppt课件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25ppt课件五、整车模型五、整车模
16、型 输入： 驱动力矩 制动力矩 输出：车速（km/h）Based on a CR-CR 4-Speed transmission.Workspace variables are defined.Full CarBrake TorqueKPHDrive ShaftVehicle Load - Wheels - RoadThrottleThrottleSignalRoadSpeedGear SequenceProgrammedClutch ControlTorqueProgrammedBrake TorqueThrottleGasoline EngineInOutEngineScopesEnvDr
17、ive RatioScopeGearImpellerTurbineConverter withLockup ClutchClutchScopesGearPClutchHydraulicsPInOutCR-CR4-speed55 车轮旋转角速度转换为车速 其中R为轮胎半径单位：m26ppt课件五、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27ppt课件滚动阻力矩：150 Nm （可用rLoad0 表示）迎风阻力矩：0.13u2（可用rLoad2表示 ） 2.负载模
18、型负载模型五、整车模型五、整车模型28ppt课件Torque1Gain10000Brake TorqueBrake Torque3.制动转矩模型制动转矩模型t:0 44 50value:0 0 1五、整车模型五、整车模型29ppt课件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30ppt课件五、整车模型五、整车模型1KPH1Drive ShafttorqueVehicleEffectiveInertiaTTorque ActuatorSTOPStopSimulationScopef(u)Road Load=vMo
19、tion Sensor3.6MPS to KPH-K-LinearSpeedBFForwardGear0-111BrakeTorqueVehicle SpeedBrakeTorqueabs(load torque)31ppt课件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32ppt课件六、仿真结果六、仿真结果33ppt课件Inventors:RaghavanRaghavanGM2008，11，18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34ppt课件练习练习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35ppt课件双离合器变速器结构简图练习练习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36ppt课件
