一种汽车离合器踏板力‑位移计算方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车离合器踏板力‑位移计算方法，包括步骤：利用有限元软件仿真获得已设计的离合器膜片弹簧小端的力‑位移特性曲线数据；提取离合器操作系统中各零部件设计参数；计算并绘制出离合器踏板的力‑位移等相关特性曲线；利用某一瞬时坐标变换和受力关系求解并绘制出影响离合器踏板舒适性能的关键曲线；根据离合器踏板操纵舒适性原则，对离合器本身参数及操纵机构各参数进行优化，得到理想的离合器踏板力‑位移曲线。本发明专利技术可用于在产品开发阶段指导离合器及其操纵系统参数的设定及优化，使离合器及其操纵系统更好的满足汽车驾驶的舒适及稳定性能，解决离合器踏板沉重及离合器打滑等问题。

A calculation method of automobile clutch pedal force displacement

The invention discloses an automobile clutch pedal force displacement calculation method, which comprises the following steps: Data force displacement characteristic curve using finite element simulation software for the small end of the diaphragm spring clutch has been designed; from the parts of the clutch operating system design parameters; calculate and draw the clutch pedal displacement characteristics curve; and the relationship between stress and draw the key curve for the clutch pedal comfort performance using an instantaneous coordinate transform; according to the clutch pedal comfort principle, the parameters of the clutch parameters and operating mechanism optimization, get the clutch pedal force displacement curve ideal. The invention can be used in the product development guide clutch and the setting of system parameters and operation optimization, the clutch and its control system to better meet the driving comfort and stability, solve the problem of the clutch pedal and heavy clutch slip etc..

【技术实现步骤摘要】
一种汽车离合器踏板力-位移计算方法
本专利技术涉及一种汽车离合器踏板力-位移计算方法。具体的说是通过将计算方法做成计算面板模式，在汽车离合器及离合器踏板等操纵机构设计阶段快捷且清晰的得到对应离合器踏板操纵舒适性和稳定性情况，进而优化设计参数。
技术介绍
传统的手动离合器以价格低廉、驾驶性能较好且维修方便等优势，在未来相当长的一段时间内仍将大量使用。但是随着城市汽车保有量的急剧增加，交通拥堵状况日渐严重，使汽车行驶过程中离合器踏板的使用次数也急剧增加。人们对离合器踏板的操纵舒适性和稳定性提出了越来越高要求。离合器及其操纵系统的设计参数对汽车离合器踏板的操控性及舒适性具有至关重要的作用。由于离合器踏板与驾驶员脚部直接接触并控制着发动机动力的输出，因此直接影响着驾驶员的操纵舒适性、工作效率和安全。国内外对离合器操纵系统的研究较少，并且少有人对整个操纵系统的整体设计和优化提出过有效的方法。目前国内离合器及其操纵系统的设计与开发，仍按照经验数据进行设计-匹配-修改-再匹配的模式进行，在设计阶段无法准确得到离合器踏板力-位移的大小，其操纵舒适性能也就无法进行准确预估和评价。因此产品开发周期较长，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车离合器踏板力‐位移计算方法，其特征在于，包括以下计算步骤：1)利用有限元仿真得到离合器分离特性曲线：利用有限元软件仿真得到所设计离合器膜片弹簧小端力‐位移数据，即液压分离轴承SF与分离力FS之间的关系曲线；2)建立坐标系并收集离合器操纵机构设计参数，根据所设计的离合器操作机构，以踏板臂旋转点为坐标原点，建立坐标系OXY，选定机构各关键点原始位置依次为P0、P10、P20、P30、P40、P5，其中P0、P5为不动点，在三维数模中可以测出各点原始位置坐标Pi(xi,yi)(i＝0,10,20,30,40,5)，在运动过程中各关键点位置依次变为P0、P1、P2、P3、P4、P5，其对应的动...

【技术特征摘要】
1.一种汽车离合器踏板力‐位移计算方法，其特征在于，包括以下计算步骤：1)利用有限元仿真得到离合器分离特性曲线：利用有限元软件仿真得到所设计离合器膜片弹簧小端力‐位移数据，即液压分离轴承SF与分离力FS之间的关系曲线；2)建立坐标系并收集离合器操纵机构设计参数，根据所设计的离合器操作机构，以踏板臂旋转点为坐标原点，建立坐标系OXY，选定机构各关键点原始位置依次为P0、P10、P20、P30、P40、P5，其中P0、P5为不动点，在三维数模中可以测出各点原始位置坐标Pi(xi,yi)(i＝0,10,20,30,40,5)，在运动过程中各关键点位置依次变为P0、P1、P2、P3、P4、P5，其对应的动态坐标为Pi(Xi,Yi)(i＝0,1,2,3,4,5)，为需要求解的变量，并提取机构中其它部件的设计参数，作为计算过程中的已知参数；3)根据步骤2)所得数据计算并绘制出离合器踏板的力‐位移曲线；4)向Matlab软件编写的GUI界面导入相关数据，利用某一瞬时坐标变换和受力关系，依次求解并绘制出影响离合器踏板舒适性能的关键曲线；5)根据绘制得到的离合器踏板的力‐位移曲线以及离合器踏板操纵舒适性及可靠性原则，对离合器操纵机构各设计参数及离合器本身设计参数进行调整优化，使对应的影响离合器踏板舒适性能的关键曲线与离合器踏板的力‐位移曲线更好的匹配，得到理想的离合器踏板力‐位移曲线，从而解决离合器踏板沉重及离合器打滑问题。2.根据权利要求1所述的汽车离合器踏板力‐位移计算方法，其特征在于，步骤2)中所述关键点包括：踏板臂旋转中心点P0，踏板面踩踏点P1，主缸与主缸推杆铰接点P2，主缸推杆与踏板臂的铰接点P3，扭簧臂与踏板臂铰接点P4，扭簧与踏板支架组件的铰接点P5。3.根据权利要求2所述的汽车离合器踏板力‐位移计算方法，其特征在于，所述步骤3)基于向量原则建立矩阵方程，即在踏板机构动态运动过程中，首先求出各点某一瞬时的动态坐标，利用坐标向量可以求出各关键点的受力方向。4.根据权利要求3所述的汽车离合器踏板力‐位移计算方法，其特征在于，所述步骤3)具体计算步骤如下：31)命名各变量名称，表示从点Pi指向点Pj的向量；表示向量模长；表示向量与向量之间的夹角；表示向量与X轴之间的夹角，液压分缸总行程为d1、液压力为Fc,液压主缸总行程为d2、液压力为F2；32)定义4个列矩阵，其中X为待求解的坐标矩阵，Y为已知的各点距离矩阵，F、FV为各对应点受力矩阵，F1z表示助力弹簧等效到踏板上的助力：X＝[X1,Y1,X2,Y2,X3,Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈超，上官文斌，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44