第5章动力传动系统仿真-1.

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部件模型3.2系统模型及仿真TnAAnmaxi0A0A0CmC0AmAmAmA0i0nmaxBNnnmin1.发动机静态特性模型一、发动机模型neMeminen0enmaxen2012eeaanan0eeminennn3max()eeannmaxeeennn0eM一、发动机模型2.发动机SimDriveline仿真模型：SimscapeVehiclecomponentsSimDriveline可用lookundermask看模块内部模型输入油门信号，0~1之间功率：p1+p2–p3=1p1+2*p2–3*p3=0一、发动机模型汽油发动机转矩传感器惯量转速传感器（rad/s）环境变量额定功率：110000W额定转速：5000r/min最大转速：8000r/min惯量：5kgm2例：Tvalues:[09.510.519.520.529.530.54250]Yvalues:[0.20.60.60.80.80.90.90.10.1]Axis-changetimerange:[050]1）油门开度模型：一、发动机模型soucessignal-new-custom一、发动机模型SimscapeSimDrivelineSensors&Acutators初始角速度：2）初始角速度一、发动机模型转矩传感器：转速传感器：SimscapeSimDrivelineSensors&Acutators转矩作动器：3）转速传感器、转矩传感器、转矩作动器：一、发动机模型转动惯量：环境变量：SimscapeSimDrivelineSolver&Inertias固定于箱体：4）惯量、环境变量、固定件一、发动机模型5）仿真结果定轴变速箱二、定轴齿轮机构模型1.定轴变速箱工作原理双离合器变速器结构简图双离合器式自动变速器（DCT）二、定轴齿轮机构模型1112222121/ioJMMJMMiMiM二、定轴齿轮机构模型2.动力学模型1J2J12iMoM2112()oiMJJMii21221kgm2kgmJJi主动齿轮惯量：＝（）被动齿轮惯量＝（）传动比：=2二、定轴齿轮机构模型3.模型及仿真1J2J12iM100NmT=180NmT主动端初始转速为：600r/min输入转矩：＝（）负载转矩：（）1)仿真工况1TBFTBFTTTToutspeed1ToWorkspace1outspeedToWorkspaceSineWaveBFSimpleGear1BFSimpleGearScope1ScopevvvvInitialCondition2InitialCondition1Inertia4Inertia3Inertia2Inertia1EnvDrivelineEnvironment1EnvDrivelineEnvironment200Constant3180Constant1100ConstantAngularVelocities1AngularVelocities二、定轴齿轮机构模型输入信号转矩传感器转速传感器初始转速齿轮副惯量环境变量惯量仿真模型二、定轴齿轮机构模型仿真模型二、定轴齿轮机构模型仿真结果二、定轴齿轮机构模型仿真结果二、定轴齿轮机构模型100+20sintNmT=200NmT主动端初始转速为：600r/min输入转矩：＝（）负载转矩：（）2)仿真工况2TBFTBFTTTToutspeed1ToWorkspace1outspeedToWorkspaceSineWaveBFSimpleGear1BFSimpleGearScope1ScopevvvvInitialCondition2InitialCondition1Inertia4Inertia3Inertia2Inertia1EnvDrivelineEnvironment1EnvDrivelineEnvironment200Constant3180Constant1100ConstantAngularVelocities1AngularVelocities二、定轴齿轮机构模型仿真结果1.行星轮系三、行星齿轮机构模型s-太阳轮r-齿圈c-行星架单星（内外啮合）行星排行星齿轮传动转速分析转化成定轴齿轮传动（假想固定行星架）srcrcszznnnn0)1(crsnkknnsrzzk行星排特性参数2.行星机构转速方程rpsc三、行星齿轮机构模型::1:1:2srcFFF(1)::1::2srckRRRk)1(::1::kkTTTcrssrRRR21csrsrRRzzk3.行星机构转矩关系式三、行星齿轮机构模型1）汽车差速器转速关系为：转矩平均分配：02121TTT02124.车辆典型应用三、行星齿轮机构模型2）轮边减速器三、行星齿轮机构模型rpsc齿圈固定，太阳轮输入，行星架输出。此种组合为降速传动，传动比一般为2.5~5。BAiononAno1k1+k1/nini0ToyotaTHS发动机发电机电动机o功率分流功率汇流电力功率三、行星齿轮机构模型3）机电功率耦合机构制动器D制动器C离合器R离合器B离合器A4）行星变速机构三、行星齿轮机构模型go=Outputplanetaryring/sungearratiogi=Inputplanetaryring/sungearratio-gi1+go/(1+gi)1gi/(1+gi)1+goRatio|||||||||||||||------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------FFFLFLLFFFLLFLFLLFFLLFFFF||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||RGear1ClutchScheduleRL=LockedF=FreeABCD234|||||||||||||||---------------------------------------------------------------------------------------------------------------4前1倒变速机构ssisdJTTdtcccodJTTdtrrrrfdJTTdt5.动力学模型::1::(1)srcTTTkk(1)0srckk三、行星齿轮机构模型k=2，太阳轮输入，行星架输出，齿圈固定，太阳轮和行星架惯量均为0.1kgm26.仿真模型三、行星齿轮机构模型io仿真工况：初始转速：1200(r/min)输入转矩：100+50sin(1200/60*2*pi)(Nm)负载：300(Nm)例1：单行星排仿真。三、行星齿轮机构模型ioK=2ssisdJTTdtcccodJTTdt:1:(1)scTTk(1)0sck2(1)1csosiJdTJTkdtk1sck动力学模型：TTorqueActuator1TTorqueActuatorSineWaveScopevMotionSensorCRSInitialConditionHousing60/2/piGainEnvDrivelineEnvironment-300Constant1仿真模型：三、行星齿轮机构模型三、行星齿轮机构模型输出转速仿真结果：ioK2=1.84K1=2.22仿真工况：K1=2.22k2=1.84各部件惯量＝0.1kgm2输入转矩：100Nm负载转矩：80Nm输入初始转速：1200(r/min)三、行星齿轮机构模型例2：双行星排仿真。三、行星齿轮机构模型TTorqueActuator1TTorqueActuatorScope1CRSvMotionSensorCRSInitialConditionHousing60/2/piGainEnvDrivelineEnvironment100Constant2-80Constant1