オートマチックトランスミッション付きICエンジンパワートレイン

Altair MotionView / MotionSolveには、トルクコンバーターを介して自動変速機に接続するICエンジンのパワートレインモデルが含まれています。このモデルは、以下を含む1D FMUブロックで表現されます。
  • 内燃機関(ICエンジン)
  • ロックアップクラッチ付きトルクコンバーター
  • 変速機
  • シフトロジック

パワートレインモデルには、スロットル入力とエンジンスピードに基づいてエンジンのトルク出力を決定するために、2Dエンジントルクマップが組み込まれています。トルクを変速機に伝達するロックアップクラッチ付きトルクコンバーターと、ギアシフトとロックアップクラッチの接続を決定するトランスミッション制御ユニットも含まれています。

パワートレインの1Dリプレゼンテーション

パワートレインモデルはAltair Twin Activateで作成され、MotionSolveの車両シミュレーションで使用するためにFMUとしてエクスポートされます。下の図は、モデルの1Dブロック図を示しています。モデルへの入力は、ドライバによるスロットル開度、変速機の出力シャフトの角速度、ギアシフト要求履歴(オプション)です。モデルの出力は、変速機の出力シャフトに適用されるトルクです。
1. Altair Twin Activateでのパワートレインの1Dリプレゼンテーション


Engineブロック

スロットル要求、インペラ(反作用)トルク、変速機の出力シャフトの回転速度がエンジンへの入力となり、これがトルクコンバーターのインペラを通してトランスミッションとカップリングされます。Engineブロックの出力は、エンジンのクランクシャフトの回転速度です。

大まかに言うと、火花点火ガソリンエンジン(SIE)または圧縮点火ディーゼルエンジン(CIE)は、回転質量に一定の慣性があるトルクソースとして表されると想定できます(現実的には、ピストンの位置変更によって実際の慣性モーメントが変動するので、フライホイールの慣性によってスムージングされます)。エンジン制御方法に基づいて、静止モードでの安定した動作に十分な適切なトルクは以下のように表すことができます:

T e = T e ψ t ,   ω e t MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGubWdamaaBaaaleaapeGaamyzaaWdaeqaaOWdbiabg2da9iaa dsfapaWaaSbaaSqaa8qacaWGLbaapaqabaGcpeWaaeWaa8aabaWdbi abeI8a5naabmaapaqaa8qacaWG0baacaGLOaGaayzkaaGaaiilaiaa cckacqaHjpWDpaWaaSbaaSqaa8qacaWGLbaapaqabaGcpeWaaeWaa8 aabaWdbiaadshaaiaawIcacaGLPaaaaiaawIcacaGLPaaaaaa@493F@

ここで、
  • ψ MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacqaHipqEaaa@37E2@ は、スロットル開度レベル
  • ω e MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacqaHjpWDpaWaaSbaaSqaa8qacaWGLbaapaqabaaaaa@3925@ は、エンジンのクランクシャフトの角速度

エンジン性能のインジケーターはトルク速度特性で表現され、エンジンマップを構成します。Twin ActivateのEngineブロックは、スロットルとエンジンスピードに基づいてエンジントルクを補間する2次元テーブルで構成されます。エンジンのクランクシャフトの回転を表す微分方程式は次のとおりです:

I e d ω e d t   = T e T i MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGjbWdamaaBaaaleaapeGaamyzaaWdaeqaaOWdbmaalaaapaqa a8qacaWGKbGaeqyYdC3damaaBaaaleaapeGaamyzaaWdaeqaaaGcba WdbiaadsgacaWG0baaaiaacckacqGH9aqpcaWGubWdamaaBaaaleaa peGaamyzaaWdaeqaaOWdbiabgkHiTiaadsfapaWaaSbaaSqaa8qaca WGPbaapaqabaaaaa@45D4@

ここで、
  • ω e MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacqaHjpWDpaWaaSbaaSqaa8qacaWGLbaapaqabaaaaa@3925@ は、エンジンスピード
  • I e MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGjbWdamaaBaaaleaapeGaamyzaaWdaeqaaaaa@3826@ は、エンジンとインペラの慣性モーメント
  • T e , T i MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGubWdamaaBaaaleaapeGaamyzaaWdaeqaaOWdbiaacYcacaWG ubWdamaaBaaaleaapeGaamyAaaWdaeqaaaaa@3B1C@ は、それぞれエンジン(ブレーキ)とインペラ(反作用)トルク
下の図は、エンジンスピードとスロットル開度の値に基づくパワートレインの2Dトルク特性を示しています。
2. Engine Torque Map


さらに、変速機の出力シャフトの回転速度に基づいて、アンチストールシステムが適用されます。シャフト速度が、スロットルが開いておらずギアを入れた状態の対応するエンジンのアイドリング速度よりも低い場合、エンジンはカットオフされます。

Torque Converterブロック

トルクコンバーターでは、インペラがエンジンの出力シャフトに接続され、タービンがトランスミッションの入力シャフトに接続されています。トルクが移送されると、2つの要素間でスリップが発生します。入力速度と出力速度間の関係(Speed Ratioとも呼ばれる)は、流体連成アプリケーションの動作を説明します。この関係を決定する実践的で一般的な方法は、タービン速度(変速機の入力シャフト速度)の比率をインペラ速度(エンジンスピード)で割ることです。トルクコンバーターのリプレゼンテーションは、定常状態のTorque RatioおよびImpeller Torque CoefficientをSpeed Ratioに関連付ける定常状態のルックアップテーブルに基づいて構築されます。

Torque Converterブロックへの入力はエンジン(インペラ)回転数と変速機の入力シャフト(タービン)速度で、出力はインペラとタービンの荷重モーメントです。これらのモーメントは以下の式で表されます:

T i = ρ D 5 λ ω e 2 MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGubWdamaaBaaaleaapeGaamyAaaWdaeqaaOWdbiabg2da9iab eg8aYjaadseapaWaaWbaaSqabeaapeGaaGynaaaakiabeU7aSjabeM 8a39aadaqhaaWcbaWdbiaadwgaa8aabaWdbiaaikdaaaaaaa@4285@
T t T i = f 1 ω t ω e MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qadaWcaaWdaeaapeGaamiva8aadaWgaaWcbaWdbiaadshaa8aabeaa aOqaa8qacaWGubWdamaaBaaaleaapeGaamyAaaWdaeqaaaaak8qacq GH9aqpcaWGMbWdamaaBaaaleaapeGaaGymaaWdaeqaaOWdbmaabmaa paqaa8qadaWcaaWdaeaapeGaeqyYdC3damaaBaaaleaapeGaamiDaa WdaeqaaaGcbaWdbiabeM8a39aadaWgaaWcbaWdbiaadwgaa8aabeaa aaaak8qacaGLOaGaayzkaaaaaa@4620@
λ = f 2 ω t ω e MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacqaH7oaBcqGH9aqpcaWGMbWdamaaBaaaleaapeGaaGOmaaWdaeqa aOWdbmaabmaapaqaa8qadaWcaaWdaeaapeGaeqyYdC3damaaBaaale aapeGaamiDaaWdaeqaaaGcbaWdbiabeM8a39aadaWgaaWcbaWdbiaa dwgaa8aabeaaaaaak8qacaGLOaGaayzkaaaaaa@4325@

ここで、
  • λ MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacqaH7oaBaaa@37C8@ は、入力シャフトと出力シャフト間の速度比の関数としてのインペラトルク係数
  • ρ MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacqaHbpGCaaa@37D4@ は、トルクコンバーター内の粘性流体の密度
  • D MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGebaaaa@36DD@ は、トルクコンバーターの最大外径
  • ω t MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacqaHjpWDpaWaaSbaaSqaa8qacaWG0baapaqabaaaaa@3933@ は、タービン速度
  • T i MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGubWdamaaBaaaleaapeGaamyAaaWdaeqaaaaa@3835@ は、速度比の関数としてのインペラトルク

トルクコンバーターの入力シャフトと出力シャフト間の速度比は、0~1の間で飽和され、シミュレーションが操作範囲内に留まるようにします。

トルクコンバーターの効率性は、タービン出力( P t MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGqbWdamaaBaaaleaapeGaamiDaaWdaeqaaaaa@383C@ )のインペラ出力( P i MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGqbWdamaaBaaaleaapeGaamyAaaWdaeqaaaaa@3831@ )に対する比率として定義されます。

η t c = P t P i = T t ω t T i ω i   MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacqaH3oaApaWaaSbaaSqaa8qacaWG0bGaam4yaaWdaeqaaOWdbiab g2da9maalaaapaqaa8qacaWGqbWdamaaBaaaleaapeGaamiDaaWdae qaaaGcbaWdbiaadcfapaWaaSbaaSqaa8qacaWGPbaapaqabaaaaOWd biabg2da9maalaaapaqaa8qacaWGubWdamaaBaaaleaapeGaamiDaa WdaeqaaOWdbiabeM8a39aadaWgaaWcbaWdbiaadshaa8aabeaaaOqa a8qacaWGubWdamaaBaaaleaapeGaamyAaaWdaeqaaOWdbiabeM8a39 aadaWgaaWcbaWdbiaadMgaa8aabeaaaaGcpeGaaiiOaaaa@4D06@

ストール時に速度比が低ければ、通常はトルク増幅の利点が出力損失の欠点より勝りますが、Speed Ratioが増大するとトルク増幅は失われ、出力損失は維持されたままになります。この現象は、タービンアセンブリに統合されているロックアップクラッチの導入によって解決できます。Speed Ratioが1に近づいたら(つまりタービン速度がインペラ速度に近づいたら)、摩擦ディスクのロックアップクラッチが接続され、タービンをトルクコンバーターのハウジングにロックします。これによりインペラとタービンが一緒に効果的にロックされ、スリップと関連する損失が排除されます。このモードの間は、Speed RatioとTorque Ratioはどちらも1になります。

ロックアップクラッチは、目的のクラッチ接続の入力信号に基づいてトルクをインペラからタービンに伝送する機能を持つスプリングダンパーとしてモデル化されます。クラッチから生成されたトルクは、トルクコンバーターの粘性流体によって生成されたトルクと一緒に、変速機入力シャフトに適用されます。

クラッチの状態は、次の式を使用して定義されます:

T c = C D k c θ c + d c d θ c d t   MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGubWdamaaBaaaleaapeGaam4yaaWdaeqaaOWdbiabg2da9iaa doeacaWGebWaaeWaa8aabaWdbiaadUgapaWaaSbaaSqaa8qacaWGJb aapaqabaGcpeGaeqiUde3damaaBaaaleaapeGaam4yaaWdaeqaaOWd biabgUcaRiaadsgapaWaaSbaaSqaa8qacaWGJbaapaqabaGcpeWaaS aaa8aabaWdbiaadsgacqaH4oqCpaWaaSbaaSqaa8qacaWGJbaapaqa baaakeaapeGaamizaiaadshaaaaacaGLOaGaayzkaaGaaiiOaaaa@4C3D@

ここで、
  • T c MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGubWdamaaBaaaleaapeGaam4yaaWdaeqaaaaa@382F@ は、クラッチ接続トルク
  • CD MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGdbGaamiraaaa@37A5@ は、トランスミッション制御ユニットによって生成され適切な遅延伝達機能を介して渡される、目的の接続信号
  • k c MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGRbWdamaaBaaaleaapeGaam4yaaWdaeqaaaaa@3846@ は、クラッチの剛性
  • d c MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGKbWdamaaBaaaleaapeGaam4yaaWdaeqaaaaa@383F@ は、クラッチのダンピング
  • θ c MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacqaH4oqCpaWaaSbaaSqaa8qacaWGJbaapaqabaaaaa@390C@ は、クラッチのスリップ角

さらに、最大接続トルクを超えないようにするために、トルクは C c MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacqGHsislcaWGdbWdamaaBaaaleaapeGaam4yaaWdaeqaaaaa@390B@ C c MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGdbWdamaaBaaaleaapeGaam4yaaWdaeqaaaaa@381E@ (クラッチ容量)の間で飽和されます。

必要な接続信号は無次元です。必要な接続ゼロ(0)はクラッチの切り離しを表し、1はクラッチが接続されインペラとタービンシャフトがロックされている状態を表します。クラッチスリップの導関数は、次の式によって求められます:

θ c t = C D ω i ω t MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qadaWcaaWdaeaapeGaeyOaIyRaeqiUde3damaaBaaaleaapeGaam4y aaWdaeqaaaGcbaWdbiabgkGi2kaadshaaaGaeyypa0Jaam4qaiaads eadaqadaWdaeaapeGaeqyYdC3damaaBaaaleaapeGaamyAaaWdaeqa aOWdbiabgkHiTiabeM8a39aadaWgaaWcbaWdbiaadshaa8aabeaaaO WdbiaawIcacaGLPaaaaaa@48AF@

Transmission Control Unitブロック

動的修正と組み合わせた静的ギアシフトマップは、車両の走行のための適切なギアを決定するものと見なされます。下の図に示すように、ギアシフトは静的なシフトラインと動的拘束に基づいて実行され、トランスミッションの急速なシーケンシャルギア変更の現象を排除します。Shift Logicブロックには、変速機の出力シャフトの回転速度とスロットル開度に応じてシフトのしきい値とクラッチの状態を計算するための2D Lookupテーブルが含まれています。
3. ギアシフトマップ


カスタムのタイマーブロックは、さらなるアップシフトまたはダウンシフトが許されない間の、アップシフトまたはダウンシフト後のギアの最小時間を確立するために使用されます。この修正と適切な伝達関数は、クラッチの作動システムの非物理モデルとして必要とされ、ギアが含まれます、アクセスペダルを突然離した後のアップシフトを防ぐため、追加の拘束が導入されています。この機能は、スロットル開度の変化率を監視し、その変化率が選択しきい値を下回ると要求されたアップシフトをブロックすることで達成されます。

Gearboxブロック

トランスミッションの変速機は単純な代数の入力-出力関係としてモデル化され、現在のギア比と変速機アセンブリ全体の効率性が考慮されます。Gearboxブロックへの入力は、入力に適用されるトルク、出力シャフトの回転速度、現在のギアです。Gearboxブロックでは、出力シャフトの回転速度、入力トルク、現在のギア値に基づいて、トランスミッションの出力におけるトルクの量と、入力シャフトの回転速度を計算します。次の式を参照してください。

T o u t = i g η g T i n MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGubWdamaaBaaaleaapeGaam4BaiaadwhacaWG0baapaqabaGc peGaeyypa0JaamyAa8aadaWgaaWcbaWdbiaadEgaa8aabeaak8qacq aH3oaApaWaaSbaaSqaa8qacaWGNbaapaqabaGcpeGaamiva8aadaWg aaWcbaWdbiaadMgacaWGUbaapaqabaaaaa@43BC@
ω i n = i g η g ω o u t MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacqaHjpWDpaWaaSbaaSqaa8qacaWGPbGaamOBaaWdaeqaaOWdbiab g2da9iaadMgapaWaaSbaaSqaa8qacaWGNbaapaqabaGcpeGaeq4TdG 2damaaBaaaleaapeGaam4zaaWdaeqaaOWdbiabeM8a39aadaWgaaWc baWdbiaad+gacaWG1bGaamiDaaWdaeqaaaaa@45A4@

ここで、
  • T in ,  T out MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGubWdamaaBaaaleaapeGaamyAaiaad6gaa8aabeaak8qacaGG SaGaaiiOaiaadsfapaWaaSbaaSqaa8qacaWGVbGaamyDaiaadshaa8 aabeaaaaa@3F30@ は、変速機の入力シャフトと出力シャフトのトルク
  • ω in ,  ω out MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacqaHjpWDpaWaaSbaaSqaa8qacaWGPbGaamOBaaWdaeqaaOWdbiaa cYcacaGGGcGaeqyYdC3damaaBaaaleaapeGaam4BaiaadwhacaWG0b aapaqabaaaaa@4118@ は、入力シャフトと出力シャフトの回転速度
  • i g MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGPbWdamaaBaaaleaapeGaam4zaaWdaeqaaaaa@3848@ は、現在のギア比
  • η g MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacqaH3oaApaWaaSbaaSqaa8qacaWGNbaapaqabaaaaa@3906@ は、変速機の効率性

MotionView車両ライブラリ内のオートマチックトランスミッションパワートレイン

Assembly Wizardを使用してドライバモデルを含むフルビークルを構築するときに、オートマチックトランスミッション付きICエンジンパワートレインをMotionViewに含めることができます。これは前輪駆動、後輪駆動、四輪駆動車両の設定でサポートされます。“Select Primary System”ページのPowertrainオプションで、IC Engine with Automatic Transmission(FMU)というラベルを選択します(下の図をご参照ください)。
4. オートマチックトランスミッション付きICエンジンパワートレインの選択


MotionViewのリプレゼンテーションは、1DオートマチックトランスミッションパワートレインFMU、エンジンの定常質量と慣性、変速機のハウジングの質量と慣性を含むシステム定義で構成されます。RWDまたはAWDのコンフィギュレーションでは、トランスミッションの出力シャフトを表す追加のボディもシステムに含まれます。次の図は、MotionSolveの車両モデルとFMUの間のモデル変換の概要を表しています。
5. オートマチックトランスミッションパワートレインのコミュニケーション信号


オートマチックトランスミッション付きICエンジン(FMU)のシステム定義は、以下のエンティティで表されます:
アタッチメント
ラベル 変数 アタッチメントエンティティ コメント
PowerTrain Mount Body b_body Vehicle Body
Differential Body b_diff Carrier FWDのみ
Vehicle CG Location p_cg_location Vehicle Body CG FWDのみ
ボディ
以下のボディがシステム内に含まれています:
  • Engine/Trans:非動作状態のエンジンの集中質量と慣性を表します。エンジンのクランクシャフトとその回転はモデル化されません。代わりに、FMUモデル内では、クランクシャフトの集中慣性および強固に取り付けられたフライホイールとインペラが考慮されます。エンジンボディはブッシュエンティティを使用して車体に取り付けられます。
  • Main Shaft(RWDおよびAWDドライブラインのみ): トランスミッションの出力シャフトを表し、適用されたFMUの出力トルクを受け取ります。その角速度は、変速機の出力シャフトの回転速度に直接対応します。回転ジョイントによってEngineボディに接続され、カプラーを介してドライブラインの適切なアクスルに接続されます。
エンジン / トランスミッションマウント
エンジンボディは3つのブッシュによってシャーシに取り付けられます。ブッシュのマウント位置と向きは、MDLシステム内の対応するポイントを使用して、パラメータで定義されます。
FMUエンジンおよびトランスミッション
入力、出力、パラメータ、ソルバー設定を含むオートマチックトランスミッションパワートレインのFMUリプレゼンテーションが含まれます。
FMU入力
結合 説明 単位
Throttle from Driver ドライバからのアクセルペダルの入力。 0~1
Transmission Output Speed 変速機の出力シャフトの回転速度。 rad/s MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGYbGaamyyaiaadsgacaGGVaGaam4Caaaa@3A85@
Manual Gear Demand 省略可能です。有効にすると、‘Gear Demand’ソルバー変数を介してユーザーがギアシフトの履歴信号をFMUに入力できます。 1~6
FMU出力
結合 説明 単位
Transmission Speed r a d / s MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGYbGaamyyaiaadsgacaGGVaGaam4Caaaa@3A85@
Output Torque N m MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGobGaamyBaaaa@37D9@
Engine Speed r a d / s MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGYbGaamyyaiaadsgacaGGVaGaam4Caaaa@3A85@
Engine Torque Nm MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGobGaamyBaaaa@37D9@
Current Gear 1~6
Lockup Status 0~1
Speed Ratio 0~1
Gearbox Input Shaft Speed r a d / s MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGYbGaamyyaiaadsgacaGGVaGaam4Caaaa@3A85@
TC Efficiency 0~1
FMU Parameters
名前 ID 説明 単位
Clutch Capacity Cc クラッチが適用できる最大トルク。 N m MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGobGaamyBaaaa@37D9@
Engine Inertia Ie エンジンボディとインペラボディの回転慣性。 kg m 2 MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGRbGaam4zaiaad2gapaWaaWbaaSqabeaapeGaaGOmaaaaaaa@39EA@
Maximum Engine Torque max_net_torque エンジンが生成できる最大トルク。 N m MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGobGaamyBaaaa@37D9@
Rated Engine Speed rated_eng_rpm エンジンの定格速度。 rpm MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGYbGaamiCaiaad2gaaaa@38F2@
Maximum Engine Speed max_eng_rpm エンジンのクランクシャフトの最大角速度。 r p m MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGYbGaamiCaiaad2gaaaa@38F2@
Initial Engine Speed omega_ini エンジンの初期角速度。 r a d / s MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGYbGaamyyaiaadsgacaGGVaGaam4Caaaa@3A85@
Engine Stall Speed Ll エンジンの失速速度。 r a d / s MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGYbGaamyyaiaadsgacaGGVaGaam4Caaaa@3A85@
Clutch Damping dc ロックアップクラッチのトーションスプリングの減衰係数。 Nms/rad MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGobGaamyBaiaadohacaGGVaGaamOCaiaadggacaWGKbaaaa@3C4A@
Clutch Stiffness kc ロックアップクラッチのトーションスプリングの剛性係数。 N m s / r a d MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGobGaamyBaiaadohacaGGVaGaamOCaiaadggacaWGKbaaaa@3C4A@
Downshift Threshold ds2 – ds6 ギア2~6の、フルスロットルでダウンシフトするときのトランスミッション出力シャフト速度のしきい値。 r p m MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGYbGaamiCaiaad2gaaaa@38F2@
Upshift Threshold us1 – us5 ギア1~5の、フルスロットルでアップシフトするときのトランスミッション出力シャフト速度のしきい値。 r p m MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGYbGaamiCaiaad2gaaaa@38F2@
gratios gratios ギア比。
Gearbox Efficiency eta_gbox 変速機の効率性。
Lockup Threshold lock3 – lock5 ギア3~5の、フルスロットルでロックアップクラッチを接続するときのトランスミッション出力シャフト速度のしきい値。 r p m MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGYbGaamiCaiaad2gaaaa@38F2@
Unlock Threshold unlock3 – unlock6 ギア3~5の、フルスロットルでロックアップクラッチを切り離すときのトランスミッション出力シャフト速度のしきい値。 r p m MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGYbGaamiCaiaad2gaaaa@38F2@
Manual Option manual オートマチックとマニュアルのギア選択の切り替えオプション。 0、1
Minimum Time for Upshift us_wait アップシフト後に別のアップシフトを受け入れるまでの最小時間。 s MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGZbaaaa@370C@
Minimum Time for Downshifting ds_wait ダウンシフト後に別のダウンシフトを受け入れるまでの最小時間。 s MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGZbaaaa@370C@
Throttle Scaling scale_throttle スロットルのスケーリング係数。 0 - 1
Clutch Scaling clutch_torque_scale トルクコンバーターのロックアップクラッチが適用されるトルクをスケーリングする値。 0 - 1
Downshift Threshold Scaling downshift_th_scale ダウンシフトの計算済み速度しきい値をスケーリングする値。 0 - 1
Upshift Threshold Scaling upshift_th_scale アップシフトの計算済み速度しきい値をスケーリングする値。 0 - 1
Lockup Threshold Scaling lockup_th_scale トルクコンバーターのロックアップクラッチを接続するときの計算済み速度しきい値をスケーリングする値。 0 - 1
Unlock Threshold Scaling unlock_th_scale トルクコンバーターのロックアップクラッチを切り離すときの計算済み速度しきい値をスケーリングする値。 0 - 1
Minimum Throttle Opening Gradient for Tip-out correction min_throttle_grad_tipout それを下回るとアップシフトがブロックされる(チップアウト修正)、スロットル開度勾配の最小値。 %/s MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaGGLaGaai4laiaadohaaaa@3867@
TC Viscous Fluid Density rho トルクコンバーター内でインペラとタービンを連結させる粘性流体の密度推定値。 kg/ m 3 MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGRbGaam4zaiaac+cacaWGTbWdamaaCaaaleqabaWdbiaaioda aaaaaa@3A9E@
TC Diameter D トルクコンバーターの最大外径。 m MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGTbaaaa@3706@
フォース
Differential Torque:トランスミッションの出力に適用される作用反作用トルク。FWDシステムでは、ピニオンに直接適用されます。RWDおよびAWDシステムでは、同じシステム内のメインシャフトボディに適用されます。反作用トルクはEngine / Transボディに適用されます。
ソルバー変数
エンティティ タイプ 説明 コメント
Driver Throttle Output アタッチメントソルバー変数 ドライバからのスロットル信号。 0 - 1
Dummy Driver Clutch Output アタッチメントソルバー変数 ドライバのダミーソルバー変数。
Dummy Driver Gear Output アタッチメントソルバー変数 ドライバのダミーソルバー変数。
Dummy Engine Speed アタッチメントソルバー変数 ドライバのダミーソルバー変数。
Gearbox Input Shaft Speed ソルバー変数 変速機の入力シャフトの回転速度で、トルクコンバーターのタービンに連結されます。 r a d / s MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGYbGaamyyaiaadsgacaGGVaGaam4Caaaa@3A85@
Gear Demand ソルバー変数 FMUが追従するギアシフトの履歴信号。
FMU Output Torque ソルバー変数 トランスミッションの出力に適用されるトルク。 N m MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaaeaaaaaaaaa8 qacaWGobGaamyBaaaa@37D9@
Gearbox Output Shaft Speed アタッチメントソルバー変数 変速機出力シャフト速度。
注: ‘FMU Output Torque’ソルバー変数内の式は、MODELの長さ単位がmmの場合のみ有効です。パワートレインのモデル単位はN、m、kg、sです。MODELの単位が異なる場合は、1000のスケール係数(倍率)変更を行う必要があります。
データセット
パワートレインのデータ(エンジン、クラッチ)
フルビークルモデルに存在するAltair Driverに必要な情報が含まれます。
ラベル 説明
Throttle Scaling スロットル0~1の変動性
Max Powertrain Torque 100%スロットルでのパワートレインからのトルク出力
Min Powertrain Torque 0%スロットルでのパワートレインからのトルク出力
伝動効率 入力角速度 / (出力角速度*ギア比)

制限事項

  • 選択したギアに関する情報はAltair Driverに提供されません。この情報を提供するには、ADFファイル内のGEAR_CLUTCH_CONTROLブロックを編集し、Altair Driver MDLエンティティに表示されるUser Signalsタブを介して、FMUからの対応する出力信号を含める必要があります。
  • (フライホイールやトルクコンバーターのインペラなどの)強固にリンクした要素を含む、クランクシャフトのエンジンシャフトの慣性は、FMU内で考慮されます。タービン、変速機入力シャフト、変速機の回転成分の慣性は、トランスミッションの出力シャフトを表すボディ内でひとまとめにする必要があります。
  • 変速機内のクラッチとギアの作動システムのモデルは存在しないので、ギアシフト時の出力トルク信号に急上昇が見られる可能性があります。

Twin Activateモデルの編集とパワートレインFMUの作成

パワートレインモデルの特性、式、コントロール、ロジックを変更するには、パワートレインのTwin Activateモデルを編集し、新しいFMUを再作成する必要があります。

修正されたエンジンおよびトルクコンバーターの特性でFMUを作成するには、次の手順を実行します:
  • カスタムエンジントルクマップは、エンジンスーパーブロックの図のコンテキストで入力できます。eng_trq_lookup内の参照も解析する必要があります。
  • カスタムトルクコンバーターの特性は、Torque_converterスーパーブロックの図のコンテキストで入力でき、ルックアップテーブルlamdaおよびtorque_ratio_lookup内の対応する配列アタッチメントを解析します。

目的の変更を行った後、Code GenerationおよびModel Exchangeオプションを使用して、新しいFMUをエクスポートできます。

参考資料

  1. 1.Diachuk M, Easa SM.Modeling Combined Operation of Engine and Torque Converter for Improved Vehicle Powertrain’s Complex Control.Vehicles.2022; 4(2):501-528. https://doi.org/10.3390/vehicles4020030
  2. LI, Y. A. N. G.; SUNDÉN, Max. Modelling and measurement of transient torque converter characteristics.2016.PhD Thesis.Chalmers University of Technology.
  3. KIRTANE, Chinmay, et al.Gear shift schedule optimization and drive line modeling for automatic transmission.In: Proc.1st Int. 16th Natl.Conf.Mach.Mech.2013. p. 254-260.