液力变矩器工作原理及扭矩传递机制详解，禁止未授权转载

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扭矩转换器

通过扭矩转换器或机械离合器将扭矩从发动机转移到变速箱。

如果选择了扭矩转换器，则特征表（FTR）给出了扭矩转换器输出侧的扭矩（TTCOUT），即扭矩比（TTCOUT/TTCIN）作为速度比（STC）的函数（STC）乘以输入侧扭矩t的函数：

扭矩转换器输入侧的扭矩（TTCIN）等于特征表（FTKI）给出的发动机扭矩载荷，这是逆扭矩容量因子（1/K）与速度比（STC = WTCO/WE）的函数，乘以发动机角速度。

通常，扭矩转换器的特征是扭矩容量因子（K），但是，鉴于发动机制动，很难直接用K来描述该模型，因为通常K倾向于无穷大，而在接近1时，1/K表将其描述为1/K表为WTCO/WE。当WTCO/WE> 1（假设K的符号为负时）时，传输上的扭矩会产生磁滞效应，并最终在车轮上扭矩。

如果使用锁扭矩转换器，则与该液压方程并行施加机械离合器。这将在下一部分中进行解释。锁定时间表在“转移”部分中描述。

这些液压扭矩转换器计算中涉及的上述参数和表函数设置在图2的界面上。 10使用下面描述的接口项。

①扭矩转换器容量与速度比的函数成反比（root键= INV_CAP_TC）。

②扭矩扩增和速度比之间的功能关系（root关键字= rm_tc）。

③扭矩转换器输入轴的旋转惯性矩（关键字= itc_input_shaft）

④扭矩转换器输出轴的旋转惯性矩（关键字= itc_output_shaft）。

图10。扭矩转换器接口

机械离合器

通过扭矩转换器或机械离合器将扭矩从发动机转移到变速箱。在车辆车辆型号中，机械离合器和锁紧离合器在液压转换器上使用相同的方程式。

滑动或锁定条件

离合器有两个状态：滑动或锁定。在这两个状态之间，用于计算扭矩和自由度的方程式不同。首先，这些状态由以下操作条件区分。

如果当前滑动

如果ABS（TCLUTCH _ CAP）> ABS（TCLUTCH _ lock）和（DWClutch*dwclutch_old）ABS（tclutch_lock）

然后“保持锁”也可以“变成滑倒”

其中DWClutch是离合器输入板和输出板之间的速度差（WE-WTCO），而DWClutch_old是从计算步骤开始的DCLUTCH。术语“（dwclutch_old x dwclutch）<0.0”是指离合器的速度差会逆转到另一个方向。 tclutch_cap表示离合器的扭矩容量，由表函数定义为：

clutch_displacement是驱动程序控件的输入值（0 - 1）。 tclutch_lock表示锁离合器上的理论上计算的扭矩负载，其值由以下公式计算

在等式16的当前锁定条件下，离合器扭矩容量乘以1.02的原因是静态摩擦被认为比动态摩擦大2％。

总体而言，当离合器滑动板时，如果扭矩容量（TCLUTCH_CAP）大于扭矩载荷（TCLUTCH_LOCK），并且离合器将被锁定，并且输入/输出离合器板之间的速度差会逆转到另一个方向。当离合器锁定时，如果扭矩负载（TCLUTCH_LOCK）超过扭矩容量的2％以上（TCLUTCH_CAP），则离合器开始滑动。

离合器滑动时的扭矩计算和自由度转换程度

如果离合器滑动，则对发动机的反应扭矩（TTCIN）与传输输入轴的扭矩（TTCOUT）相同，例如

其中符号是第一项的符号（tclutch_cap）取决于第二项（dwclutch）的符号函数。如果DWCLUTCH是阳性的，则TTCIN在这种情况下也是阳性的。

离合器锁时（删除发动机自由）

如果离合器被锁定，离合器扭矩与发动机扭矩相同，则卸下了发动机曲轴的自由度，并且离合器的侧面被视为“一个单元”。因此，公式9和10被忽略，发动机的角加速度和角速度被认为是：

但是，用于绘图的离合器扭矩仅由发动机惯性术语补偿：

TTCOUT*还用于测量变速箱，转移情况和差异的驾驶效率或滑动效率

图11。机械离合器的接口

用户设置①复选框，使用离合器扭矩容量（关键字= opt_clutch_delay）的一阶时间延迟。选择时，显示指定时间常数的其他数据字段（②和③）。如果未选择，离合器扭矩会立即响应立即响应。

②离合器参与度的动态时间常数（关键字= tc_clutch_engage）。

③离合器分离的动态时间常数（关键字= tc_clutch_disengage）。

④离合器输入轴的旋转惯性矩（keyWord = itc_input_shaft）。

⑤离合器输出轴的旋转惯性矩（键= itc_output_shaft）。

⑥表数据，表明机械离合器可以根据对照获得的最大扭矩（根关键字= clutch_torque）。当对照为1（或更大）时，离合器会断开，因此在两个轴之间没有扭矩。

传播

图12。车辆传输模型的示意图：齿轮传输（上）和中性（上方）断开连接

讨论

图12显示了齿轮箱的两个状态，上图是齿轮移动（反向，1齿轮或更高齿轮），而基数是中性的。当传输处于齿轮网格状态时，它具有一定程度的自由度，即传输的扭转力。另一方面，当传输处于中性状态时，它具有额外的自由度，这是扭矩发射器的输出轴的旋转。

传输输出轴扭矩（TG）由扭转弹簧减震器给出，例如：

整个传输系统的扭转刚度（KDriveline）和阻尼系数（DDRIVELINE）由等式6给出。

如下所述，有关变速箱旋转和扭矩的其他方程式因齿轮移位或中性齿轮而异，或者主离合器是否参与或脱离接合（总共4例）。

齿轮传输盒

当齿轮变速箱时，变速箱齿轮比（NTrans）与所选齿轮数或连续变化速度有关。传输的输出扭矩（TGROUT）取决于输出扭矩（TTCOUT），传输比和扭矩传输设备的效率，具体取决于发动机是驱动车轮还是由车轮驱动：

在驾驶车轮时，etrans是发动机的效率（多个）。另一方面，用车轮驱动发动机时的Etrans_rev是效率（分裂）。根据传输的扭矩方向切换这两个效率。

传输输出速度如下：

如果离合器滑倒

或（离合器锁定）

如果离合器被锁定，则将发动机，扭矩发射器输出轴和变速器视为一个单位（TTCOUT = TE）。

扭矩传输设备的角速度WTCO输出源自角速度WGROUT乘以传输速度比：例如：

扭矩传输设备的旋转角度FTCO输出源自传输速度比率的旋转角度Frout输出，例如：

传输中性齿轮

另一方面，如果变速箱处于中性状态（请参见图12的底部图），则变速箱的输出速度为：

此外，扭矩传输设备的输出轴具有独立的自由度。它的速度由以下公式给出：

离合器正在滑动：

或（离合器锁定）

在任何情况下（是变速箱变速箱齿轮变速箱或中性齿轮），传输输出旋转角度由以下公式给出：

班次

变速箱的齿轮位置部分取决于传输的操作模式。该模式详细描述为接口控件中指定的时间的开放循环函数：转换（闭环）。当模式为-1时，将调用变速箱的反向齿轮。当模式为0时，传输为中性：其输出扭矩为零。模式1表示确定变速箱为时间的开环函数，例如接口控制：控制：移动（OpenLoop）。 2至7模式使齿轮能够根据与传输接口相关的降档和降档计划自动移动齿轮。此外，通过指定最大允许的齿轮来模拟18速变速器。例如，如果模式为3，则将永远无法访问3齿轮。

图13中所示的界面根据齿轮计的油门位置确定了上升边界，该齿轮计的油门位置是根据齿轮计查询的。降档边界使用外部几乎相同的接口，如果用户具有带有锁离合器的扭矩转换器，则将类似的接口锁定并解锁到控制时间表。表5总结了这些时间表接口。

当传输速度超过指定级别或油门位置下降时，将提高升档。图14显示了一个示例上升图，其上置边界为3至4。在此图中，当前齿轮为0.6（60％），传输输出速度为2000 rpm，当前齿轮为3。如果节气门位置降低到0.38以下，则会发生上升速度，而在保持相同的传输速度的情况下，则在保持相同的传输速度的同时保持2600 rpm的速度相同。

随着变速箱的速度降低指定电平的速度或节气门位置上升到指定水平以上，齿轮的速度向下移动。图15显示了一个示例降档图，在4到3之间，降档边界。在此图中，当前的油门位置为0.6（60％），传输输出速度为2000 rpm。如果节气门位置增加到0.82以上并保持相同的传输速度，或者变速箱的速度下降到1200 rpm并保持相同的油门位置，则会发生降档。

图13。变速箱换档界面

图14。升级图

图15。降档图

用户设置

这些参数和表函数在图16所示的接口上定义，用户设置如下。

该接口不涉及指向CVT设置的链接，该链接应链接到另一个接口“传输（扩展）”。

图16。传输接口

①用于选择外部或内部降档计划（关键字= opt_shift_internal）的下拉列表。选择外部速度计后，隐藏了降档表和降档表的数据链接③。

link到动力总成：Upshiftschedule数据集。关联表的根关键字是Upshift_trans（请参见表5）

link到动力总成：Disthiftschedule数据集。关联表的根关键字是Downshift_trans（请参见表5）

包括一个复选框，用于将离合器锁定在自动变速器的扭矩转换器中。选择此复选框将显示两个链接（⑤和⑥），以定义锁定离合器的锁定和解锁控制参数。同样，使用锁离合器参数（⑦和⑧）。

当手动离合器链接到主动力总成界面时，该盒子必须不受限制地选中

表5。速度更改和锁定离合器控制的关键词摘要

数据库名称

遵循关键字

指数

描述

动力总成：升级时间表

UPSHIFT_TRANS

igear

使用油门位置和传输输出速度进行齿轮上升时间表。

动力总成：降档时间表

disshift_trans

igear

使用节气门位置和传输输出速度的齿轮降档计划。

动力总成：锁定时间表

lock_at

igear

离合器锁定油门位置和变速箱输出速度的使用。

动力总成：解锁时间表

unlock_at

igear

离合器没有以油门位置和变速箱输出速度锁定。

⑤链接到动力总成：lockupschedule数据集。关联表的根关键字是lock_at（请参见表5）。

⑥链接到动力总成：解锁数据集。关联表的根关键字是Unlock_at（请参阅表5）。

lock离合器的最大扭矩容量（关键字= m_lockup_clutch_cap）。

⑧复选框使用离合器扭矩容量（关键字= opt_clutch_delay）的一阶时间延迟。选择时，将显示其他数据字段（⑨和⑩），其中指定了时间常数。如果未选择，离合器扭矩将立即响应立即响应。

⑨离合器组合的动态时间常数（关键字= tc_clutch_engage）。

⑩离合器脱离接触的动态时间常数（关键字= tc_clutch_disengage）

⑪用于选择外部或内部传输比率的下拉列表（关键字= opt_tr_gear_internal）。

⑫移位持续时间，即从一个齿轮到另一个齿轮的过渡时间，用于使用液压转换器自动变速器（关键字= t_shift）。

⑬传输齿轮比（关键字= r_gear_tr_tr_reverse，r_gear_tr（igear））。向前齿轮必须是正的，并且反向齿轮必须为负。

⑭GVFVBWQBITR_REVERSE，ITR_NEUTRAL，ITR（igear））。所有值应为正。对于前轮和后轮驱动器，等效的惯性负载施加到相应的差速器上。对于临时和全日制四轮驱动，同等的惯性是转移情况上的惯性载荷，并且假定驱动轴为零惯性。

每个齿轮的驱动和滑行效率（关键字= r_eff_tr_f（igear），r_eff_tr_tr_f_reverse，r_eff_tr_r（igear），r_eff_tr_r_r_reverse）。

传输（扩展版）

使用此界面（请参见图17）来指定自动/手动变速箱或连续可变变速器（CVT）的属性，最多18齿轮。但是，对于不超过18齿轮的传输，所有数学计算都与上一节中所述的计算相同。

图17。传输接口（扩展版）

①用于指定传输齿轮类型的下拉列表（关键字= opt_tr_gear_internal）。选定的选项确定直接显示的传输类型：

最多18齿轮：指定每个齿轮数的齿轮比，惯性矩和效率（在图17中选择此齿轮），

连续可变的传输（CVT）：使用该表指定齿轮比，惯性和效率（有关更多详细信息，请参见下一节“连续变量传输（CVT）”），并且

外部齿轮比：通过外部输入变量指定齿轮比，惯性和效率。

②控制齿轮的数量以定义变速箱中的齿轮数（关键字= ngears）。数学模型将忽略涉及该数字上方齿轮的任何参数，并且该接口上的所有控件都将被隐藏。

③传输系统齿轮比（关键字= r_gear_tr_tr_reverse，r_gear_tr（igear））。向前齿轮必须是正的，并且反向齿轮必须为负。

④传动系统惯性（关键字= itr_reverse，itr_neutral，itr（igear））。所有值应为正。对于前轮和后轮驱动，等效惯性是在相应的差分上施加的惯性载荷。对于临时和全日制四轮驱动，同等的惯性是转移情况上的惯性载荷，并且假定驱动轴为零惯性。

⑤每个齿轮的驱动效率（关键字= r_eff_tr_f_reverse，r_eff_tr_f（igear））。当电源从变速箱输入轴传递到输出轴（在正常操作中，当发动机为车轮驱动时）时，输入轴的扭矩将乘以该系数（公式23）。它考虑了摩擦和其他损失。

⑥每个齿轮的滑动效率（关键字= r_eff_tr_r_reverse，r_eff_tr_r（igear））。当电源从变速箱输出轴传递到输入轴（发动机提供制动效果时）时，输入轴的扭矩被该系数划分（方程23）。它会导致摩擦和其他损失。

⑦用于选择外部或内部偏移时间的下拉列表（关键字= opt_shift_internal）。选择外部速度表之后，每个齿轮的速度表的数据链路将被隐藏。

⑧换档持续时间（传统），这是自动变速箱使用液压转换器从一个齿轮切换到另一个齿轮的过渡时间（关键字= t_shift）。

⑨链接到动力总成：班次时间表。每个链接的数据集都提供了与链接相关的齿轮之间升级和下变的标准（请参见表6）。

包括自动变速器的扭矩转换器中的锁离合器复选框。选择此框显示每个文件的链接，以定义锁定离合器的锁定和解锁控制条件。当手动离合器链接到主动力总成接口时，必须不选中此框。

⑪锁离合器的最大扭矩容量（关键字= m_lockup_clutch_cap）。

⑫复选框使用离合器扭矩容量（关键字= opt_clutch_delay）的一阶时间延迟。选择时，将显示其他数据区域（⑬和⑬），其中指定时间常数。如果未选择，离合器扭矩会立即响应立即响应。

⑬参与离合器的动态时间常数（关键字= tc_clutch_engage）。

⑭离合器分离的动态时间常数（关键字= tc_clutch_disengage）。

link到动力总成：在离合器离合器上与时间数据集结合使用。仅当选择上面的框时，这些链接才可见。每个链接的数据集都提供了与此链接关联的齿轮参与度和分离扭矩转换器锁离合器的标准（请参见表6）。

表6。移动和锁定离合器控制的关键单词的摘要（对于18齿轮）

链接窗口名称

遵循关键字

指数

描述

动力总成：班次时间表

upshift_trans downshift_trans t_shift_up

t_shift_down

igear

提升和下齿轮计与油门位置和传输输出速度有关

动力总成：按离合器时间表

lock_at和

unlock_at

igear

离合器锁定和解锁仪表与油门位置和传输输出速度有关

连续可变传输（CVT）

当传输是连续变量（CVT）时，除了传输比（NTrans）作为连续传输比，大多数方程与上一节（23-26）中的齿轮传输案例中所述的方程相同，并且是油门位置和变速箱输出速度的函数：例如：

在公式中，NTRANS_INST是一个即时传输比率，不涉及任何时间延迟。应用于传输的实际传输比由一阶动态时间延迟表示：例如：

在公式中，TC_CVT是一个动态的时间常数，NTrans计算集成和更新的每个数值值的时间步长。然后，传输效率（Etrans和Etrans_rev）和传输惯性（ITRAN）也随当前传输齿轮比的功能不断变化。

在公式中，ICVT_INPUT_PULLEY和ICVT_OUTPUT_PULLEY是CVT输入和输出轴的惯性矩。

由于传输比随时间变化而变化，因此传输的角度加速度输入可以是：

传输输出速度是：

如果离合器滑梯

或（离合器锁定）

公式34与公式24相似，但包含一个额外的项，其齿轮比的时间导数。如果变速箱的齿轮比不断变化（可以区分时间），例如CVT，则传输输出速度由等式34而不是等式24计算。

在动力总成中：传输（扩展）接口，选择连续变量传输（CVT），在以下列表①中，接口的外观将变化，如图18所示，以指定连续变量传输（CVT）的属性。

图18。CVT设置的传输外观（扩展）接口设置

①用于指定传输齿轮类型的下拉列表（关键字= opt_tr_gear_internal）。所选选项确定在其下方直接显示的转移类型：

最多18齿轮：指定每个齿轮的速度比，惯性矩和效率。

连续传输（CVT）：使用表（图18中的设置）来指定齿轮比，惯性矩和效率

外部齿轮速度比：通过外部输入变量，指定齿轮速度比率，惯性矩和效率。

②扩展反向CVT设置复选框（关键字= opt_cvt_reverse）。如果检查了此框，则隐藏了齿轮比，惯性和反向效率的恒定值，这通过链接“ Powertrain：CVT Gear Ratio”链接定义数据集：CVT齿轮比率（请参见表7）。

link到动力总成：CVT齿轮比率数据集，然后转到动力总成：CVT效率数据集（请参见表7）。

④输入车轮惯性（关键字= iCvt_input_pulley）。

⑤输出车轮惯性（关键字= iCvt_output_pulley）。

⑥CVT动态时间常数（关键字= TC_RGEAR_CVT）。

表7。持续可变速度比和效率控制的关键字摘要

库接口名称

根路径

指数

描述

动力总成：CVT齿轮比

r_gear_cvt

ICVT

CVT齿轮比与油门位置与传输输出速度之间的关系。索引是指驱动（向前）或反向。

动力总成：CVT效率

r_eff_cvt_f和

r_eff_cvt_r

ICVT

CVT的驱动效率和滑行效率分别取决于传输速度比。索引是指驱动器（向前）或相反的驱动器。

各种微分系统的概述

车辆求解器具有各种差分系统，并且可以分别在前，后部和中心位置设置不同类型的差异系统。表8总结了差分系统类型。

表8。可用的差分系统

系统名称

地点

相应的GUI窗口

粘性耦合

向前

电源系统：前差速器

后退

电源系统：后差速器

中央

电源系统：转移器

差速离合器

正/后

动力总成：从每个差分接口链接的有限滑移差速器（前后）。

中央

动力总成：中央有限滑移差异，与转移情况接口链接。

摆动差分控制

前/后/中间

动力总成：偏航控制差异，从每个差分或转移界面链接

双离合器

向前

动力总成：前轮驱动接口链接的前双离合器差。

后退

动力总成：后双离合器差速器，由后轮驱动。

粘性耦合

通常，粘性耦合是指使用某些液压机制作为差异系统的一部分，是指速度敏感的有限滑动差速器。该系统可以限制一个车轮滑动或驱动轴（4WD）的一端。使用表，粘性耦合定义为扭矩差的速度差的非线性函数。粘合剂耦合器可用于前，后和中央差速器。

图19：离合器在差速器上（前后）

差速离合器

机械摩擦机制适用于图19所示的前，后和中央差速器。离合器从滑动侧到另一侧的离合器传输扭矩 - 因此它可以限制在一个轮子或驱动轴（4WD）的一端滑动。由离合器的最大可用扭矩（离合器控制位置的非线性函数）定义，该函数可以由简单的控制定律或外部信号通过VS命令，Simulink或外部代码来控制。简单的控制定律使用输出扭矩之和的非线性函数。因此，该系统可以充当扭矩诱导的滑动限制装置。它与限滑差异（LSD）非常相似。

限滑差

限滑差（LSD）包含与差速离合器非常相似的机械摩擦离合器。通常，离合器由弹簧预加载，以提供一个初始扭矩，该扭矩在一个车轮滑动时保持最小的牵引力。如图图所示。 20，随着输出扭矩的增加，离合器上的负载也会增加。有两种预加载策略：一种是预紧并增加负载之和，另一个是预加载最大值并增加负载。每条线的斜率是由以下公式定义的扭矩偏差比（TBR）：

在发动机制动的加速和减速过程中，TBR可能会有所不同 - 因此，TBR针对每种情况分别定义。

LSD特性的另一个表达是锁定率（LR），由以下公式定义：

图20：扭矩偏置比（TBR）的定义

图21显示了使用锁定比的LSD特性。如该图所示，当输出扭矩的总和增加时，扭矩差会增加。

图21：锁比的定义（LR）

前后差速器上的LSD由TBR表示，中央差异由LR表示。

院子控制差异

偏航控制差速器使用两个离合器和一个并行在差速器上的还原齿轮，如图22所示。差速器的每个输出轴都通过扭矩向后扭矩。还原器连接到从差速器的另一侧连接到输出轴的离合器。离合器释放后，反馈路径被断开，并将系统用作正常的自由差分。如果将任何一个离合器都加载，则将扭矩从一侧转移到另一侧，绕过差速器。由于减少齿轮，这两个轴被迫以不同的速度运行。因此，对左或右离合器的选择性控制允许控制车辆的偏航运动。在转移案例上使用这种类型的系统控制前轮和后轮之间的扭矩分布。

图22码控制差异

双离合器差异

双离合器系统可在前轴和后轴上使用。该系统包括一个位于车轮轴中间的变速箱和每个车轮和变速箱之间的两个离合器，如图23所示。

图23：双离合器（前轴或后轴）差速器。

如果离合器断开（空闲），则驱动扭矩不会传输到车轮。离合器还可能包括将扭矩传输到车轮的粘性效应，该效应由变速箱输出和车轮之间的速度差确定。

通常，兼职四轮驱动器的前或后轴使用双离合器系统，其转移箱可以一直锁定，如图24所示。该系统本质上是前轮驱动车辆，后排的双离合器都免费。每当后双离合器接合时，系统就会成为兼职4WD。双离合器系统中的左右离合器可以通过不同的方式控制，以影响车辆的偏航运动。

图24：示例设置 - 兼职4轮驱动中的前LSD/后双离合器

转移

在四轮驱动型号中，传输输出扭矩通过转移器分布在前后驱动器上。从下面描述了从传输到驱动轴的扭矩传输。

锁（兼职4WD）

When the transfer case is locked, the transmission output shaft angular velocity wg is defined by the rotation speed of the front and rear drive shafts, for example:

The rotation angle fg of the transmission output shaft is defined by the rotation angle of the front and rear drive shafts, for example:

The torque distribution of the front and rear drive shafts is as follows. The front drive shaft torque is:

The formula Tlock_trcase is the torque generated by the torsion of the front and rear axles, for example:

The torque of the rear drive shaft is:

Free or viscous coupler (full time 4WD)

When the transferor is not locked, the transmission output shaft angular velocity wg is defined by the rotation speed of the front and rear drive shafts and the transmission ratio Ntrcase of the transfer case, for example:

Transmission output shaft rotation angle

Determined by the rotation angle of the front and rear drive shafts and the gear ratio of the transfer case Ntrcase, for example:

The torque distribution between the front and rear is as follows. The front drive shaft torque is:

Among them, Etrcase is the efficiency of the engine driving the wheel transfer case, and Etrcase_rev is the efficiency of the wheel driving the engine transfer case. The table function ftrcase is the torque difference between the front and rear, and is a function of the speed difference. Tbias_to_rea is the torque bias of the rear wheels, and its values ​​range from 0 to 1. Tclutch_trcase is the torque on the transfer clutch, which will be described in the next section.

The torque transmitted to the rear drive shaft is:

Mechanical clutch

Tclutch_trcase The torque of the mechanical clutch is calculated by different equations when the clutch is locked and slipped. First, distinguish these states and switch to other states according to the following operating conditions.

where dwclutch_trcase is the front and rear drive shaft difference (wgF-wgR) and dwclutch_trcase_old is the result of the previous calculation of dwclutch_trcase. Condition "((dwclutch_trcase_old*dwclutch_trcase) clutch_trcase_cap represents the torque capacity of the clutch, defined by the table function.

Clutch_trcase_displacement is the value (0-1) input from an external control input or other table, which is the torque-sensitive extreme slip, ie LSD. Tclutch_trcase_lock represents the theoretically calculated torque load on the lock clutch, and its value is calculated by the following formula:

My_load is the torque load of each wheel, which includes the torque caused by tire forces, torque and braking torque.

Overall, if the torque capacity (Tclutch_trcase_cap) is greater than the torque load (Tclutch_trcase_lock), and the speed difference between the front and rear drive shafts is reversed to the other direction, the clutch will be locked. On the other hand, when the clutch is locked, if the clutch torque (Tclutch_trcasep as described below) exceeds the torque capacity (Tclutch_trcase_cap), the clutch begins to slip.

When the clutch is locked, the clutch torque is:

When the clutch slides:

In the formula, sign is a symbolic calculation function, and its first parameter (Tclutch_trcase_cap) depends on the second parameter (dwclutch_trcase). When dwclutch_trcase is positive, Tclutch_trcase is also positive.

用户设置

These transferor parameters and table functions are defined on the interface of Figure 25.

Figure 25 Transfer Setting Interface

All parameters and data tables involved in this interface use the same keywords as the front and back differential interface. However, use the differential index IDIFF to distinguish these keywords between these interfaces: 1 is the front differential, 2 is the rear differential, and 3 is the transferor.

① Torque difference is used as a function of speed difference (root keyword = M_DIFF_VISC (IDIFF)). This table and the corresponding diagram are displayed only if the "Always Locked" ② box is not selected. (This table is not used for simulated locked differentials.)

② Always lock the check box (keyword = OPT_LOCKED_DIFF(IDIFF)). Select this box to specify the locked differential. When selected, the sticky difference table and curve chart ③ will be hidden. The data link for the optional mechanical clutch differential is always locked.

③Link to the Powertrain: DifferentialClutch dataset. The clutch is connected to the front and rear output shafts unless the differential is always locked (as shown in the check box ②). Or, link to Powertrain: LimitedSlip Differential for Center Case, or Powertrain: Yaw ControlDifferential.

④ Fraction ratio: torque ratio on the rear drive shaft (keyword = R_REAR_BIAS (IDIFF)). This ratio is typically 0.5, resulting in a uniform distribution of driving torque to the front and rear drive shafts. However, users can use other values ​​to simulate asymmetric differentials. (The acceptable values ​​range from 0 to 1). If the differential is always locked ②, this field is hidden.

⑤ The gear ratio of the transfer box (keyword = R_GEAR_DIFF (IDIFF)). This is the input shaft rotation speed divided by the output rotation speed.

⑥扭转刚度（关键字= LOCKED_DIFF_K（IDIFF））。将前驱动轴和后驱动轴与扭力弹簧和减震器相连可仿真差速器锁定状态。这就是弹簧的刚度。

⑦扭转阻尼（关键字= LOCKED_DIFF_DAMP（IDIFF））。将前驱动轴和后驱动轴与扭力弹簧和减震器相连可仿真差速器锁定状态。这是线性阻尼常数。

⑧驱动效率比（关键字= R_EFF_F_DIFF（IDIFF））。当获得在正常加速度下施加到车轮的扭矩时（公式39、41、44和45），输入轴的扭矩乘以该系数。

⑨滑行效率比（关键字= R_EFF_R_DIFF（IDIFF））。当获得在减速（发动机阻力）条件下施加到车轮的扭矩时（公式39、41、44和45），输入轴的扭矩除以该系数。

差速器

前后桥使用相同的差速器模型。以下使用前轴说明。

变速箱输出轴（或四轮驱动输出的分动箱输出）角速度wg 由左右驱动轮的转速和齿轮比Ndiff_F定义，例如：

变速器输出轴旋转角fg由左右驱动轮的旋转角和齿轮比Ndiff_F定义，例如:

扭矩分配（始终锁定）

当差速器系统锁定时，传递到左轮的扭矩为:

公式中Ediff_F is发动机驱动车轮时差速器的效率，Ediff_F_rev是车轮拖滞发动机的效率。Tlock_F 是前桥扭转引起的扭矩, 例如:

传递到右轮的扭矩是:

扭矩分配（自由差速器或液力耦合器）

扭矩通过自由差速器或液力耦合器差动系统传递到左轮:

表格函数flsd是左右之间的转矩差，作为速度差的函数。Tclutch_diff 是差速器离合器上的扭矩，这将在下一部分中介绍。

传递到右轮上的力矩:

机械离合器

Tclutch_diff 机械离合器的扭矩, 其在锁止和滑转时计算公式不同。首先，通过以下操作条件区分这些状态并切换到其他状态。

其中dwclutch_diff是左右车轮之间的速度差(wwhLF-wwhRF)，而dwclutch_diff_old是一个计算步骤之前的dwclutch_diff。条件项“(dwclutch_diff_old x dwclutch_diff) < 0.0”表示离合器的速度差反向到另一个方向。Tclutch_diff_cap表示离合器的扭矩容量，由表函数定义为:

Clutch_diff_displacement是来自外部控制或另一个表的输入值（0 – 1），这是扭矩敏感的极限滑差，即LSD。Tclutch_diff_lock表示理论上计算出的锁止离合器上的扭矩负载，其值由以下公式计算：

公式中My_load 是每个车轮的扭矩负载，其中包括轮胎力，力矩和制动扭矩引起的扭矩。

总体而言，如果扭矩容量（Tclutch_diff_cap）大于扭矩负载（Tclutch_diff_lock），并且左右车轮之间的速度差反向至另一个方向，则离合器将被锁定。另一方面，如果离合器转矩（Tclutch_diff后述）超过转矩容量（Tclutch_diff_cap），则离合器开始打滑。

离合器锁止时，离合器扭矩公式如下:

当离合器滑转:

其中sign是第一项的符号（Tclutch_diff_cap）依赖于第二项（dwclutch_diff）的符号函数。当dwclutch_diff为正时，在这种情况下，Tclutch_diff也为正。

用户设置

这些差分参数和表函数在图26所示的界面上定义。

该界面中涉及的所有参数和数据表均采用与前后差速器界面相同的关键字。但是，使用差速器索引IDIFF在这些界面之间区分这些关键字：1是前差速器，2是后差速器，3是分动箱。

①转矩差作为速度差的函数（根关键字= M_DIFF_VISC（IDIFF））。仅当未选中“始终锁定Always Locked”②框时，才显示此表和相应的图。（该表不用于仿真锁止的差速器。）

②始终锁止(关键字= OPT_LOCKED_DIFF(IDIFF))复选框. 选中此框以指定锁定的差速器。选中后，将隐藏液力差速器表和曲线图⑤。选装机械离合器差速器的数据链路始终处于锁定状态。

③扭转刚度（关键字= LOCKED_DIFF_K（IDIFF））。将左，右车轮与扭力弹簧和减震器相连可仿真差速器锁定状态。这就是弹簧的刚度。

图26：差动齿轮的界面

④扭转阻尼（关键字= LOCKED_DIFF_DAMP（IDIFF））。将左，右车轮与扭力弹簧和减震器相连可仿真差速器锁定状态。这是线性阻尼常数.

⑤链接到Powertrain: Differential Clutch 数据集, Powertrain: Limitted Slip Differential (Front or Rear) 数据集, 或Powertrain: Yaw Control Differential 数据集. 除非差速器始终处于锁定状态（如复选框②所示），否则离合器将连接左右输出轴。

⑥驱动效率比（关键字= R_EFF_F_DIFF（IDIFF））。当获得在正常加速度下施加到车轮的扭矩时，驱动轴的扭矩乘以该系数（公式54、56、57和58。)

⑦惯性效率比（关键字= R_EFF_R_DIFF（IDIFF））。当获得在减速（发动机阻力）条件下施加在车轮上的扭矩时，将驱动轴的扭矩除以该系数（公式54、56、57和58）。 )

⑧前差速器的齿轮比（关键字= R_GEAR_DIFF（IDIFF））。这是输入轴旋转速度除以两个半轴的平均输出旋转速度.

⑨驱动轴到前差速器的旋转惯量（关键字= IDS（IDIFF））.

⑩前差速器半轴到左轮的旋转惯量（关键字= IHS_L（IDIFF））。

⑪前差速器半轴到右轮的旋转惯量（关键字= IHS_R（IDIFF））。

驱动轮计算

如“变速箱”部分中所述，传动系统惯性在变速箱的中间分为两部分。一侧（发动机侧）具有自己的自由度，其惯性用于计算变速器输入速度。另一侧（车轮侧）的惯性用于计算车轮速度。

如果涉及分动器（在四轮驱动的情况下），则前驱动轴和后驱动轴的惯性力矩为：

如果动力总成不涉及分动器（前轮驱动或后轮驱动），则驱动轴的惯性矩为：

计算每个车轮的角加速度时应考虑驱动轴惯性。例如，如果在前轴上采用开放式差速器，则左右车轮加速度为：

公式中My_load_LF 和My_load_RF是分别由于轮胎力/力矩和制动扭矩而在左右前轮上产生的扭矩负载。

例如My_load_LF 表达式:

公式中FxLF 轮胎纵向力, hwc + ZLF 车轮半径, MyresisLF瞬时轮胎阻力矩MybkF 制动力矩。

传动轴的角加速度是左右车轮加速度的平均值，例如:

将方程68代入66，则左右车轮加速度为:

公式69适用于开环式前差速器的情况。以下方程式适用于四个车轮的所有差速系统：