[发明专利]一种汽车离合器踏板力-位移计算方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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，成本高，与整车匹配较差，不能做到量化分析与设计。工厂生产出来的离合器及其操纵系统由于匹配不当，容易产生离合器踏板沉重、抖动、操纵感不强、离合器打滑等问题，严重影响汽车驾驶的舒适性能、稳定性能和产品的开发周期。

发明内容

本发明提供一种汽车离合器踏板力-位移计算方法。该计算方法对离合器及其操纵系统进行了数学建模和仿真计算，为离合器操纵系统的正向开发提供设计依据，为产品优化提供参考数据，取代了传统按经验开发的模式。本申请将产品设计参数带入此计算方法中计算并绘制出相应的特性曲线，按照特性曲线的数值对整个系统的舒适性和稳定性能进行评估，若系统设计不合理，可直接在软件界面修改优化某些设计参数，方便易行，使离合器及其操纵系统在设计阶段获得理想的设计参数，更好的与整车进行匹配。

本发明通过如下技术方案实现：

一种汽车离合器踏板力‐位移计算方法，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S_F与分离力F_S之间的关系曲线；