Thực chất mô phỏng khối hộp số là mô phỏng động lực học một cặp bánh răng ăn khớp với tỷ số truyền nhất định. Theo quan điểm của lý thuyết dòng lực, hộp số có thể đƣợc biểu diễn với hai dạng nút đó là nút không tải (khi tỷ số truyền bằng 0) và nút xuyên suốt (khi tỷ số truyền khác 0)
Hình 2.7. Sơ đồ hộp số 3 trục 4 số
Mô hình vật lý khối hộp số biểu diễn trên hình 2.8.
Hình 2.8. Mô hình vật lý mô tả khối hộp số
Trong đó
Mv. Mô men vào hệ thống
Mc. Mô men cản trong hệ thống Ji,J2. Mô men quán tính các bánh răng i. Tỷ số truyền của cặp bánh răng ăn khớp
50
1, 2. Gia tốc góc của bánh răng chủ động và bị động
Áp dụng nguyên lý D’lembert áp dụng cho hệ 2 vật quay quanh hai trục song song với liên kết bánh răng:
= . + + (2.11) i = (2.12) Mô đun mô phỏng khối hộp số chính đƣợc thể hiện trên hình 2.9.
Hình 2.9. Mô hình mô phỏng khối hộp số cơ khí loại 3 trục 4 cấp
Mô men chủ động đầu vào đƣợc đƣa vào cổng kết nối chủ động B1 (Base) và đƣợc đƣa đến trục kết nối của các ly hợp xác định trạng thái số đó đƣợc gài hay không gài. Tín hiệu tay số đƣợc đƣa vào cổng tín hiệu Speed Level 1, tín hiệu này làm tín hiệu điều khiển xe ở tay số 1, số 2, số 3 hay số 4, và tiếp tục là tín hiệu điều khiển cho các khối chuyển mạch Swich (So1, So2, So3, So4) hoạt động. Tín hiệu này đƣợc so sánh với hai tín hiệu chuẩn có giá trị là 0 và 1, nếu tín hiệu này sau khi trừ đi các giá trị hằng số tƣơng ứng khác 0 thì ly hợp trạng thái số ở số tƣơng ứng mở, số đó không đƣợc gài, nếu tín hiệu này bằng 0, ly hợp trạng thái số ở số tƣơng ứng đóng, số đó đƣợc gài. Ƣu điểm của việc mô phỏng hoạt động của hộp số cơ khí nhƣ trên là có thể xác định đƣợc cả trạng thái tay số ở số 0.
51