开放的微分

差动如行星锥齿轮

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库:
动力传动单元/传动系统/最终驱动单元
车辆动力学模块/动力总成/传动系统/最终驱动单元

描述

的开放的微分块实现差速器作为行星锥齿轮传动。该块匹配传动轴锥齿轮到冠(环)锥齿轮。您可以指定:

Carrier-to-driveshaft比率
天车的位置
轴和载体的粘性和阻尼系数

使用开放的微分块:

动态耦合后传动传动轴到轮轴或万向节
当最优牵引力控制不需要被动或主动扭矩矢量时，简化或老式动力传动系统模型
在通用变速箱和驱动线场景下建模机械功率分流

该块适合在硬件在环(HIL)和优化工作流中使用。所有的参数都是可调的。

该块使用一个坐标系统，为标准发动机、变速器和差分配置产生积极的轮胎和车辆运动。箭头表示正向运动。

传输图

效率

考虑到块效率，使用效率的因素参数。下表总结了每个设置的块实现。

设置实现

设置	实现
`常数`	你可以设定恒定的效率恒效率因子参数。
`传动轴扭矩，温度和速度`	效率作为一个函数的基础齿轮输入扭矩，空气温度，和传动轴的速度。使用这些参数指定查找表和断点: 效率查找表，eta_tbl 效率扭矩断点，Trq_bpts 效率速度断点，omega_bpts 效率温度断点，Temp_bpts 对于空气温度，你可以: 选择输入温度创建一个输入端口。设置一个环境温度,Tamb参数值。要选择插值方法，请使用插值法参数。有关更多信息，请参见插值方法．

常数

你可以设定恒定的效率恒效率因子参数。

传动轴扭矩，温度和速度

效率作为一个函数的基础齿轮输入扭矩，空气温度，和传动轴的速度。使用这些参数指定查找表和断点:

效率查找表，eta_tbl
效率扭矩断点，Trq_bpts
效率速度断点，omega_bpts
效率温度断点，Temp_bpts

对于空气温度，你可以:

选择输入温度创建一个输入端口。
设置一个环境温度,Tamb参数值。

要选择插值方法，请使用插值法参数。有关更多信息，请参见插值方法．

权力的会计

对于功率计算，块实现了这些方程。

总线信号			描述	方程
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`-区块间的电力传输正信号表示流体进入块内负信号表示流体出块	`PwrDriveshft`	来自驱动轴的机械动力	$η T_{d} ω_{d}$
		`PwrAxl1`	1号轴的机械功率	$η T_{1} ω_{1}$
		`PwrAxl2`	来自2轴的机械动力	$η T_{2} ω_{2}$
	`PwrNotTrnsfrd`-电源越过区块边界，但未转移正信号表示输入阴性信号表示丢失	`PwrMechLoss`	总功率损失	$\begin{array}{l} {\dot{W}}_{l o 年代年代} ＝ - （ P_{t} + P_{d} ） + P_{年代} \\ P_{t} ＝ η T_{d} ω_{d} + η T_{1} ω_{1} + η T_{2} ω_{2} \end{array}$
	`PwrNotTrnsfrd`-电源越过区块边界，但未转移正信号表示输入阴性信号表示丢失	`PwrDampLoss`	阻尼造成的功率损失	$P_{d} ＝ - （ b_{1} \| ω_{1} \| + b_{2} \| ω_{2} \| + b_{d} \| ω_{d} \| ）$
	`PwrStored`-储能变化率积极的信号表明增长阴性信号表示下降	`PwrStoredShft`	储存的内能的变化率	$P_{年代} ＝ - （ ω_{1} {\dot{ω}}_{1} J_{1} + ω_{2} {\dot{ω}}_{2} J_{2} + ω_{d} {\dot{ω}}_{d} J_{d} ）$

动力学

的开放的微分Block实现了这些微分方程来表示齿冠齿轮，左轴和右轴的机械动态响应。

机械动态响应	微分方程
冠状齿轮	${\dot{ω}}_{d} J_{d} ＝ η T_{d} - ω_{d} b_{d} - T_{我}$
左轴	${\dot{ω}}_{1} J_{1} ＝ η T_{1} - ω_{1} b_{1} - T_{我 1}$
正确的轴	${\dot{ω}}_{2} J_{2} ＝ η T_{2} - ω_{2} b_{2} - T_{我 2}$

机械动态响应

微分方程

冠状齿轮

${\dot{ω}}_{d} J_{d} ＝ η T_{d} - ω_{d} b_{d} - T_{我}$

左轴

${\dot{ω}}_{1} J_{1} ＝ η T_{1} - ω_{1} b_{1} - T_{我 1}$

正确的轴

${\dot{ω}}_{2} J_{2} ＝ η T_{2} - ω_{2} b_{2} - T_{我 2}$

的开放的微分块体在齿冠齿轮和轴之间假定刚性耦合。这些约束方程适用。

$η T_{我 1} ＝ η T_{我 2} ＝ \frac{N}{2} T_{我}$

$ω_{d} ＝ \frac{N}{2} （ ω_{1} + ω_{2} ）$

方程使用这些变量。

N	Carrier-to-driveshaft齿轮传动比
J_d	冠齿轮组的转动惯量
b_d	冠齿轮线性粘性阻尼
ω_d	传动轴角速度
η	微分效率
J₁	第1轴转动惯量
b₁	轴1线性粘性阻尼
ω₁	轴1的速度
J₂	第2轴转动惯量
b₂	轴2线性粘性阻尼
ω₂	轴2角速度
T_d	传动轴扭矩
T₁	轴1转矩
T₂	轴2转矩
T_我	传动轴内阻转矩
T_i1	1轴内阻扭矩
T_i2	2轴内阻转矩

港口

输入

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`DriveshftTrq`——转矩
`标量`

应用输入扭矩，通常来自发动机曲轴，单位为N·m。

`Axl1Trq`——转矩
`标量`

轴1转矩,T₁在N·m。

`Axl2Trq`——转矩
`标量`

轴2转矩,T₂在N·m。

`临时`——温度
`标量`

温度,在K。

依赖关系

启用该端口。

集效率的因素来传动轴扭矩，速度和温度．
选择输入温度．

输出

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`信息`——总线信号
公共汽车

包含这些块计算的总线信号。

信号			描述	单位
`Driveshft`	`DriveshftTrq`		传动轴扭矩	N·m
`Driveshft`	`DriveshftSpd`		传动轴速度	rad /秒
`Axl1`	`Axl1Trq`		轴1转矩	N·m
`Axl1`	`Axl1Spd`		轴1的速度	rad /秒
`Axl2`	`Axl2Trq`		轴2转矩	N·m
`Axl2`	`Axl2Spd`		轴2的速度	rad /秒
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrDriveshft`	来自驱动轴的机械动力	W
		`PwrAxl1`	1号轴的机械功率	W
		`PwrAxl2`	来自2轴的机械动力	W
	`PwrTrnsfrd`	`PwrMechLoss`	总功率损失	W
	`PwrTrnsfrd`	`PwrDampLoss`	阻尼造成的功率损失	W
	`PwrStored`	`PwrStoredShft`	储存的内能的变化率	W

`DriveshftSpd`——角速度
`标量`

传动轴角速度,ω_d在rad / s。

`Axl1Spd`——角速度
`标量`

轴1角速度，ω₁在rad / s。

`Axl2Spd`——角速度
`标量`

2轴角速度，ω₂在rad / s。

参数

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块的选择

`效率的因素`——指定配置
`常数`(默认)|`传动轴扭矩，速度和温度`

考虑到块效率，使用效率的因素参数。下表总结了每个设置的块实现。

设置实现

设置	实现
`常数`	你可以设定恒定的效率恒效率因子参数。
`传动轴扭矩，温度和速度`	效率作为一个函数的基础齿轮输入扭矩，空气温度，和传动轴的速度。使用这些参数指定查找表和断点: 效率查找表，eta_tbl 效率扭矩断点，Trq_bpts 效率速度断点，omega_bpts 效率温度断点，Temp_bpts 对于空气温度，你可以: 选择输入温度创建一个输入端口。设置一个环境温度,Tamb参数值。要选择插值方法，请使用插值法参数。有关更多信息，请参见插值方法．

常数

你可以设定恒定的效率恒效率因子参数。

传动轴扭矩，温度和速度

效率作为一个函数的基础齿轮输入扭矩，空气温度，和传动轴的速度。使用这些参数指定查找表和断点:

效率查找表，eta_tbl
效率扭矩断点，Trq_bpts
效率速度断点，omega_bpts
效率温度断点，Temp_bpts

对于空气温度，你可以:

选择输入温度创建一个输入端口。
设置一个环境温度,Tamb参数值。

要选择插值方法，请使用插值法参数。有关更多信息，请参见插值方法．

`插值法`- - - - - -方法
`平`|`最近的`|`线性点斜式`|`线性拉格朗日`|`三次样条`

有关更多信息，请参见插值方法．

依赖关系

若要启用此参数，请设置效率的因素来传动轴扭矩，速度和温度．

`输入温度`-创建输入端口
`从`(默认)|`在`

选择创建输入端口临时的温度。

依赖关系

若要启用此参数，请设置效率的因素来传动轴扭矩，速度和温度．

`定位冠轮(齿圈)`-指定冠轮连接
`在中线的左边`(默认)|`在中线的右边`

指定与传动轴的冠轮连接。

`载体与传动轴比，Ndiff`——比
`4`(默认)|`标量`

Carrier-to-driveshaft齿轮传动比,N,无量纲。

`惰性载体,Jd`——惯性
`．1`(默认)|`标量`

冠齿轮组的转动惯量，J_d在公斤·m ^ 2。你可以包括传动轴惯性。

`航母阻尼,双相障碍`——阻尼
`1 e - 3`(默认)|`标量`

冠齿轮线性粘滞阻尼，b_d在N·m·s / rad。

`轴1惯量Jw1`——惯性
`．1`(默认)|`标量`

1轴转动惯量，J₁在公斤·m ^ 2。

`轴1阻尼，bw1`——阻尼
`1 e - 3`(默认)|`标量`

第1轴线性粘性阻尼，b₁在N·m·s / rad。

`轴2惯量Jw2`——惯性
`．1`(默认)|`标量`

2轴转动惯量，J₂在公斤·m ^ 2。

`2轴阻尼，bw2`——阻尼
`1 e - 3`(默认)|`标量`

轴2线性粘性阻尼，b₂在N·m·s / rad。

`第1轴初速度，1o`——角速度
`0`(默认)|`标量`

第1轴初速度，ω_o1群在rad / s。

`第2轴初速度，omegaw2o`——角速度
`0`(默认)|`标量`

第2轴初速度，ω_o2在rad / s。

效率

`恒效率因子`——效率
`1`(默认)|`标量`

恒定的效率,η．

依赖关系

若要启用此参数，请设置效率的因素来常数．

`效率查找表，eta_tbl`——查找表
`米`——- - - - - -`N`——- - - - - -`l`数组

作为函数的效率值的无量纲数组:

米输入扭矩
N输入速度
l空气的温度

每个值都指定了扭矩、速度和温度的特定组合的效率。数组大小必须与扭矩、速度和温度断点向量定义的尺寸相匹配。

依赖关系

若要启用此参数，请设置效率的因素来传动轴扭矩，速度和温度．

`效率扭矩断点，Trq_bpts`——转矩断点
`[25, 50, 75, 100, 150, 200, 250]`(默认)|`1`——- - - - - -`米`向量

输入扭矩矢量，效率断点，单位N·m。

依赖关系

若要启用此参数，请设置效率的因素来传动轴扭矩，速度和温度．

`效率速度断点，omega_bpts`——速度断点
`[52.4 78.5 105 131 157 183 209 262 314 419 524]`(默认)|`1`——- - - - - -`N`向量

速度矢量，效率断点，单位为rad/s。

依赖关系

若要启用此参数，请设置效率的因素来传动轴扭矩，速度和温度．

`效率温度断点，Temp_bpts`——温度断点
`(290 358)`(默认)|`1`——- - - - - -`l`向量

效率的环境温度断点向量，单位为K。

依赖关系

若要启用此参数，请设置效率的因素来传动轴扭矩，速度和温度．

`环境温度,Tamb`——环境温度
`297.15`(默认)|`标量`

环境空气温度,T_空气在K。

依赖关系

启用该参数。

集效率的因素来传动轴扭矩，速度和温度．
清晰的输入温度．

扩展功能

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。

版本历史

介绍了R2017a

另请参阅

限滑差速器

开放的微分

描述

效率

权力的会计

动力学

港口

输入

DriveshftTrq——转矩标量

Axl1Trq——转矩标量

Axl2Trq——转矩标量

临时——温度标量

依赖关系

输出

信息——总线信号公共汽车

DriveshftSpd——角速度标量

Axl1Spd——角速度标量

Axl2Spd——角速度标量

参数

效率的因素——指定配置常数(默认)|传动轴扭矩，速度和温度

插值法- - - - - -方法平|最近的|线性点斜式|线性拉格朗日|三次样条

依赖关系

输入温度-创建输入端口从(默认)|在

依赖关系

定位冠轮(齿圈)-指定冠轮连接在中线的左边(默认)|在中线的右边

载体与传动轴比，Ndiff——比4(默认)|标量

惰性载体,Jd——惯性．1(默认)|标量

航母阻尼,双相障碍——阻尼1 e - 3(默认)|标量

轴1惯量Jw1——惯性．1(默认)|标量

轴1阻尼，bw1——阻尼1 e - 3(默认)|标量

轴2惯量Jw2——惯性．1(默认)|标量

2轴阻尼，bw2——阻尼1 e - 3(默认)|标量

第1轴初速度，1o——角速度0(默认)|标量

第2轴初速度，omegaw2o——角速度0(默认)|标量

恒效率因子——效率1(默认)|标量

依赖关系

效率查找表，eta_tbl——查找表米——- - - - - -N——- - - - - -l数组

依赖关系

效率扭矩断点，Trq_bpts——转矩断点[25, 50, 75, 100, 150, 200, 250](默认)|1——- - - - - -米向量

依赖关系

效率速度断点，omega_bpts——速度断点[52.4 78.5 105 131 157 183 209 262 314 419 524](默认)|1——- - - - - -N向量

依赖关系

效率温度断点，Temp_bpts——温度断点(290 358)(默认)|1——- - - - - -l向量

依赖关系

环境温度,Tamb——环境温度297.15(默认)|标量

依赖关系

扩展功能

C / c++代码生成使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。

版本历史

另请参阅

`DriveshftTrq`——转矩
`标量`

`Axl1Trq`——转矩
`标量`

`Axl2Trq`——转矩
`标量`

`临时`——温度
`标量`

`信息`——总线信号
公共汽车

`DriveshftSpd`——角速度
`标量`

`Axl1Spd`——角速度
`标量`

`Axl2Spd`——角速度
`标量`

`效率的因素`——指定配置
`常数`(默认)|`传动轴扭矩，速度和温度`

`插值法`- - - - - -方法
`平`|`最近的`|`线性点斜式`|`线性拉格朗日`|`三次样条`

`输入温度`-创建输入端口
`从`(默认)|`在`

`定位冠轮(齿圈)`-指定冠轮连接
`在中线的左边`(默认)|`在中线的右边`

`载体与传动轴比，Ndiff`——比
`4`(默认)|`标量`

`惰性载体,Jd`——惯性
`．1`(默认)|`标量`

`航母阻尼,双相障碍`——阻尼
`1 e - 3`(默认)|`标量`

`轴1惯量Jw1`——惯性
`．1`(默认)|`标量`

`轴1阻尼，bw1`——阻尼
`1 e - 3`(默认)|`标量`

`轴2惯量Jw2`——惯性
`．1`(默认)|`标量`

`2轴阻尼，bw2`——阻尼
`1 e - 3`(默认)|`标量`

`第1轴初速度，1o`——角速度
`0`(默认)|`标量`

`第2轴初速度，omegaw2o`——角速度
`0`(默认)|`标量`

`恒效率因子`——效率
`1`(默认)|`标量`

`效率查找表，eta_tbl`——查找表
`米`——- - - - - -`N`——- - - - - -`l`数组

`效率扭矩断点，Trq_bpts`——转矩断点
`[25, 50, 75, 100, 150, 200, 250]`(默认)|`1`——- - - - - -`米`向量

`效率速度断点，omega_bpts`——速度断点
`[52.4 78.5 105 131 157 183 209 262 314 419 524]`(默认)|`1`——- - - - - -`N`向量

`效率温度断点，Temp_bpts`——温度断点
`(290 358)`(默认)|`1`——- - - - - -`l`向量

`环境温度,Tamb`——环境温度
`297.15`(默认)|`标量`

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。