Adams技巧 | 在Adams Car Truck中构建多档位传动系统（含模型下载）

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概述

Adams Car Truck是专门针对商用车的数字化功能样车建模与仿真环境。ATruck共享数据库里包含各种专用模板：转向桥模板、驱动桥模板、驾驶室悬置、货舱模板、拖车模板、空气弹簧模板、钢板弹簧模板、平衡悬架模板等，利用Adams Car Truck可以快速建立各种型式商用车高精度模型。但商用车种类繁多，动力总成差异较大，在创建整车样机模型时，动力总成档位传动系统的创建尤为重要。本文以如下16档位动力总成传动系统为例，介绍在Adams Car Truck中构建多档位传动系统的方法与流程。

16档位发动机速度特性曲线

2操作步骤

1 在Adams Car中打开atruck_shared.cdb中的_msc_truck_powertrain.tpl模型文件（模型下载请见文末），并更新模型基本输入参数，如：动总的质心、质量、转动惯量，悬置位置、刚度等。

动力总成模型

2 更新换档策略。在左侧树图中Elements-Data Elements双击打开trans mission_data换档策略表，如下表所示为6档位换档策略表。表中，X为档位序号；Y1为各档位的传动比；Y2发动机降档临界转速；Y3发动机升档临界转速；Y4为sport模式下的升档临界转速。现将6档位换档策略表更改为16档位的换档策略表，点击Append row to X and Y data按钮，在第6档位后依次添加档位至第16档位，点击Prepend row to X and Y data按钮在第-1档位前依次添加倒档位，在Y1列输入各档位的传动比，在Y2列输入各档位的降档临界转速，在Y3列输入各档位的升档临界转速，在Y4列输入sport模式下的升档临界转速，Z列数值依次对应Y1-Y4列数据，按钮Append Z Value和Remove Z Value分别是添加Z列值和移除Z列值，点击Apply保存至模型中。点击3D Preview可切换至3D换档策略曲线图。

6档位换档策略表

下图为更新后的16档位换档策略表。

16档位换档策略表

3 更新各档位参数变量值并创建新增档位参数变量。点击菜单栏Build—Parameter Variable—New新建参数变量，如下图所示，Parameter Variable Name输入gear_ratio_7，Type选择Real Value并输入该档位的传动比值，Units选择no_units。按照gear_ratio_1—gear_ratio_6档位参数变量的命名方式依次创建档位参数变量至gear_ratio_16。

7档传动比参数变量

同样方法依次新建各档位降档参数变量gear_downshift_7 ~ gear_downshift_16和升档参数变量down_upshift_7 ~ gear_upshift_16，如下所示，Type选择Real Value并输入对应的升档和降档临界转速。

7档降档转速参数变量

7档升档转速参数变量

新建各档位参数变量

4 修改其他参数。点击菜单栏Build—powertrain Properties打开发动机参数信息，如下图所示，在Powertrain Configuration中选择Manual Gear Shifting（手动档位切换模式），在Engine中分别输入Stall Speed（发动机失速转速）、Idle Speed（发动机怠速转速）、Rev.Limit（发动机最高转速）、Engine Inertia（发动机处等效的动力总成的总有效转动惯量）、Throttle Max（最大油门值）等准确的数值，点击Apply保存到模型中。

发动机参数输入

在Clutch中分别输入Clutch Stiffness（离合器滑动摩擦刚度）、Clutch Damping（离合器滑动摩擦阻尼）、Clutch Open（离合器打开对应的离合器行程比值）、Clutch Close（离合器关闭对应的离合器行程比值）、Clutch Torque Capacity（离合器无滑动时传递的最大扭矩）、Clutch Time Constant（离合器打开时扭矩衰退时间）等准确的数值，点击Apply保存到模型中。

离合器参数输入

在Trans mission中Number of Gears选择最大档位数，在Gears Ratio（传动比），Shift-Down（降档临界转速）和Shift-Up（升档临界转速）中输入对应各档位的数值，点击Apply保存到模型中。

变速箱档位参数

以上参数也可以在左侧树图中Parameter Variables对应的pvs_max_engine_powe、pvs_min_engine_torque、pvs_max_engine_torque等参数进行修改。

5 导入发动机的力矩输出曲线属性文件。发动机的力矩输出曲线是整车驱动的动力来源，准确的发动机力矩输出曲线能确保整车虚拟样机模型能按照规定的档位和车速进行仿真。在XXX.cdb模型数据中powertrains.tbl文件夹下的engine_map.pwr属性文件并打开编辑，如下图所示，属性文件中（Z_DATA）数据为发动机油门开度，（XY_DATA）数据第一列为发动机转速，第二列为发动机制动力矩曲线，第三列为发动机驱动力矩曲线。在属性文件中输入准确的数据并保存。

发动机力矩输出曲线属性文件

在左边树图中General Data Elements—Spline中找到gss_engine_torque右键选择Modify，如下所示，在Property File Name中导入已保存的发动机力矩输出曲线属性文件，点击Apply。点击下图中图标

显示曲线图，如下图所示。

导入发动机力矩输出曲线属性文件

发动机力矩输出曲线

其中，spline1为发动机驱动力矩曲线，spline2为发动机制动力矩曲线。

3整车仿真

完成创建16档传动系统动力总成模型后并生成子系统，将动力总成模型子系统装配到整车中，并运行直线加速仿真，查看车辆在加速过程中档位变换情况。设定仿真工况：初始车速为10km/h逐渐加速到128km/h。点击菜单栏Simulate—Full Vehicle Analysis—Event Builder创建仿真工况，如下图所示，在Speed中输入初始车速，在Gear中选择初始车速对应的档位，在Static Set-up一栏中Task选择straight，其他设置默认值，在下框MINI_1中Active选择yes，Abort Time输入仿真工况的最大计算时间，Step Size输入步长，Sample Period输入采样步长。

直线加速仿真工况创建

双击MINI_1进入直线加速工况设置界面，如下图所示，在Steering一栏中，Actuator Type选择rotation，Control Method选择machine，Steer Control选择straight。在Thottle一栏中，Control Method选择machine，Speed Control选择lon_accel（纵向加速），Start Time输入加速起始时间，Long.Acc输入纵向加速度。在Conditions一栏中，End MINI When中选择velocity（纵向车速），is选择>>（大于停止）并输入最大车速值，点击Save and Use保存并应用，开始运行仿真。