Engee 文档
Notebook

带有无级变速器的汽车运动模型

给出了一个详细的汽车动力学物理数学模型. 其关键任务是研究动力单元，变速器，底盘和巷道在过渡和稳态模式下的复杂相互作用，从发动机启动开始。

该模型专注于解决以下工程任务：分析变速器参数对加速动力学和燃油效率的影响，纵向上不完美牵引力的影响，以及优化控制算法（模拟变量的操作）。

特点：该模型侧重于启动和初始加速阶段，其中变矩器和差速器的作用至关重要，并且还允许您观察稳定运动。

In [ ]: 
demoroot = @__DIR__
mdl = engee.open(joinpath(demoroot,"vehicle_simple_4wheel.engee"))

模型描述

模型类型车辆_simple_4wheel。工程师:

screen.png

关键物理块:

***路基（RoadProfile）：**设置垂直剖面，用于计算正常反应和对悬架的影响。 它用于生成基本流量场景。

***车身和悬架（车辆车身）：**它通过前后轴的悬架模型考虑了垂直动力学。 计算传输到轮胎模型的正常反应。

*启动和初始加速（MotorAndDrive+GenericEngine）:

*启动过程由**基本启动器/电驱动模型(MotorAndDrive)**启动，该模型对电机轴施加初始扭矩。

*启动后，**发动机（GenericEngine）**根据静态特性（扭矩图）运行，无需复杂的控制算法。 它的主要功能是根据节气门位置产生扭矩并计算条件油耗。

***重要：**控制信号（油门，传输限制）由定向信号（例如，Step，Signal Builder）实现，以简化和清晰

传输是模型的核心*（GDT，CVT，差速器）:**

*变矩器（GDT）：提供平稳启动并演示低速滑移模式。

*变速器：在驱动轴的两个连接轴（驱动轴和从动轴）之间动态传递运动和扭矩的变速箱。

*差速器：允许从动齿轮以不同速度旋转的齿轮机构模拟轴的运动学。 可在其中设置粘性摩擦。

***轮胎和车轮：**将扭矩转换为牵引力，同时考虑到打滑。 在开始阶段，在相等的条件下，一个轴的车轮打滑是相同的。

![图像。png]（附件：image_2.png）！[图像。png]（附件：图片。png)

模型的仿真

在"信号可视化"窗口中运行模型时，您可以看到所有logged信号，具体取决于仿真时间，即:

*车速，km/h
*所有轮胎打滑
*内燃机功率，kW
*发动机转速，千转
*CVT齿轮比
*油耗，l/100公里

将仿真结果保存到工作区:

In [ ]: 
result = engee.run(mdl);

让我们用这个函数来解包一些记录的信号 collect:

In [ ]: 
vehicle_speed = collect(result["车速，km/h"]);
engine_power = collect(result["内燃机功率，kW"]);
slip_front_1 = collect(result["前轮胎打滑1"]);
slip_front_2 = collect(result["前轮胎打滑2"]);
slip_rear_1 = collect(result["后轮胎打滑1"]);
slip_rear_2 = collect(result["后轮胎打滑2"]);

让我们在图表上显示内燃机功率对时间的依赖性。:

In [ ]: 
plot(engine_power.time,engine_power.value,lw=3,label="engine_power",
            title = "内燃机动力不时",
            xguide = "时间",
            yguide = "功率，千瓦")
Out[0]:

我们还将在图表上显示四个轮胎在模拟初始时刻的滑移（最多2.5秒）:

In [ ]: 
plot(slip_front_1.time,slip_front_1.value,l=:steppost, label="slip_front_1")
plot!(slip_front_2.time,slip_front_2.value,l=:steppost, label="slip_front_2")
plot!(slip_rear_2.time,slip_rear_2.value,l=:steppost, label="slip_rear_2")
plot!(slip_rear_1.time,slip_rear_1.value,l=:steppost, label="slip_rear_1",
        xlim = (0,2.5),
        title = "轮胎打滑",
        xguide = "时间")
Out[0]:

由于前轮胎块1具有不完美的事实而观察到类似的差异-考虑了纵向刚度和阻尼。

还值得注意的是，在对车辆部件进行建模的所有块中考虑高级物理现象的可能性。

结论

我们已经考虑了一个模型，可以用作构建虚拟支架的起点，反过来，这将使工程师能够分析驾驶员-汽车-道路系统中的复杂交叉效应，专注于启动和稳定运