液压机械传动数学建模及准备和模拟指导

我们以装备有对称差速器的后驱车加速过程为例（见第10章）。变速箱的传动比为：1挡为3.727；2挡为2.048；3挡为1.097。

换挡速度如表11.1所示：

表11.1　换挡速度

液力变矩器的无量纲特性在图11.4和11.5中给出。

图11.4　液力变矩器的无量纲特性λΗρЖ和其变速比iГТ的关系

图11.5　液力变矩器的转矩系数kГТ和变速比iГТ的关系

通过公式计算可以得到后驱动轮的扭矩M24：

其中：iКП，iГП分别为变速箱和主减速器的传动比。

液力变矩器的涡轮叶轮角速度ωT由以下公式确定

其中：ωк2，ωк4分别表示左后轮和右后轮的角速度。

根据第11.1节中描述的算法计算提供给后驱动轮的扭矩M24，如图11.6所示。

设置模块LookUp Table“LAMBDA”和“K_ГТ”以计算液力变矩器的无量纲特性（图11.4和图11.5），如图11.7所示。

图11.7中变量的值如下所示：

n_m=2000；%最大扭矩下的发动机转速，r/min

图11.6　用于计算提供给后驱动轮的扭矩M24的程序模块

图11.7　设置模块Look-Up-Table以计算液力变矩器的无量纲特性(www.zuozong.com)

（a）“LAMBDA”；（b）“K_ГТ”

n_N=6000；%在最大功率点发动机转速，r/min

w_m=n_m＊pi/30;

w_N=n_N＊pi/30;

M_m=240；%最大发动机扭矩，Nm

M_N=190；%最大功率点发动机扭矩，Nm

与图10.6类似，含液力变矩器的传动系统的自动换挡程序模块如图11.8所示。

图11.8　含液力变矩器的传动系统的自动换挡程序模块

用于计算含液力变矩器的传动系统的发动机力矩Mдв的程序模块总视图如图11.9所示。

图11.9　用于计算含液压变矩器的传动系统的发动机力矩Mдв的程序模块总视图

为了确定车轮的角速度需创建如图8.3中所示的模块（确定车轮滚动阻力矩）。为了简化传动系统机械部分建模的复杂程度，我们不使用MATLAB Function求解传动轴旋转的微分方程，而使用如图11.10所示的计算模块，图11.10（a）用于从动轮，图11.10（b）用于驱动轮。

图11.10　求解车轮旋转的微分方程

（a）用于从动轮；（b）用于驱动轮

通过对具有液力机械传动的双轴后驱车辆的加速过程进行仿真，获得了速度随时间变化曲线，如图11.11所示。

图11.11　带液力机械传动的双轴后驱车辆加速时的速度变化

自我检测

1.什么是液力变矩器的无量纲特性？

2.机械和液力机械传动建模算法之间有什么区别？

3.用于确定液力机械传动汽车车轮角速度的程序有哪些特征？