本發(fā)明涉及一種汽車離合器踏板力-位移計算方法。具體的說是通過將計算方法做成計算面板模式，在汽車離合器及離合器踏板等操縱機構設計階段快捷且清晰的得到對應離合器踏板操縱舒適性和穩(wěn)定性情況，進而優(yōu)化設計參數。

背景技術：

傳統(tǒng)的手動離合器以價格低廉、駕駛性能較好且維修方便等優(yōu)勢，在未來相當長的一段時間內仍將大量使用。但是隨著城市汽車保有量的急劇增加，交通擁堵狀況日漸嚴重，使汽車行駛過程中離合器踏板的使用次數也急劇增加。人們對離合器踏板的操縱舒適性和穩(wěn)定性提出了越來越高要求。

離合器及其操縱系統(tǒng)的設計參數對汽車離合器踏板的操控性及舒適性具有至關重要的作用。由于離合器踏板與駕駛員腳部直接接觸并控制著發(fā)動機動力的輸出，因此直接影響著駕駛員的操縱舒適性、工作效率和安全。國內外對離合器操縱系統(tǒng)的研究較少，并且少有人對整個操縱系統(tǒng)的整體設計和優(yōu)化提出過有效的方法。

目前國內離合器及其操縱系統(tǒng)的設計與開發(fā)，仍按照經驗數據進行設計-匹配-修改-再匹配的模式進行，在設計階段無法準確得到離合器踏板力-位移的大小，其操縱舒適性能也就無法進行準確預估和評價。因此產品開發(fā)周期較長，成本高，與整車匹配較差，不能做到量化分析與設計。工廠生產出來的離合器及其操縱系統(tǒng)由于匹配不當，容易產生離合器踏板沉重、抖動、操縱感不強、離合器打滑等問題，嚴重影響汽車駕駛的舒適性能、穩(wěn)定性能和產品的開發(fā)周期。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種汽車離合器踏板力-位移計算方法。該計算方法對離合器及其操縱系統(tǒng)進行了數學建模和仿真計算，為離合器操縱系統(tǒng)的正向開發(fā)提供設計依據，為產品優(yōu)化提供參考數據，取代了傳統(tǒng)按經驗開發(fā)的模式。本申請將產品設計參數帶入此計算方法中計算并繪制出相應的特性曲線，按照特性曲線的數值對整個系統(tǒng)的舒適性和穩(wěn)定性能進行評估，若系統(tǒng)設計不合理，可直接在軟件界面修改優(yōu)化某些設計參數，方便易行，使離合器及其操縱系統(tǒng)在設計階段獲得理想的設計參數，更好的與整車進行匹配。

本發(fā)明通過如下技術方案實現(xiàn)：

一種汽車離合器踏板力‐位移計算方法，包括以下計算步驟：

1)利用有限元仿真得到離合器分離特性曲線：利用有限元軟件仿真得到所設計離合器膜片彈簧小端力‐位移數據，即液壓分離軸承sf與分離力fs之間的關系曲線；

2)建立坐標系并收集離合器操縱機構設計參數，根據所設計的離合器操作機構，以踏板臂旋轉點為坐標原點，建立坐標系oxy，選定機構各關鍵點原始位置依次為p0、p10、p20、p30、p40、p5，其中p0、p5為不動點，在三維數模中可以測出各點原始位置坐標pi(xi,yi)(i＝0,10,20,30,40,5)，在運動過程中各關鍵點位置依次變?yōu)閜0、p1、p2、p3、p4、p5，其對應的動態(tài)坐標為pi(xi,yi)(i＝0,1,2,3,4,5)，為需要求解的變量，提取機構中其它部件的設計參數，作為計算過程中的已知參數；

3)根據步驟2)所得數據計算并繪制出離合器踏板的力‐位移曲線；

4)：向matlab軟件編寫的gui界面導入相關數據，利用某一瞬時坐標變換和受力關系，依次求解并繪制出影響離合器踏板舒適性能的關鍵曲線；

5)根據繪制得到的離合器踏板的力‐位移曲線以及離合器踏板操縱舒適性及可靠性原則，對離合器操縱機構各設計參數及離合器本身設計參數進行調整優(yōu)化，使對應的影響離合器踏板舒適性能的關鍵曲線與離合器踏板的力‐位移曲線更好的匹配，得到理想的離合器踏板力‐位移曲線，從而解決離合器踏板沉重及離合器打滑問題。

進一步地，步驟2)中所述關鍵點包括：踏板臂旋轉中心點p0，踏板面踩踏點p1，主缸與主缸推桿鉸接點p2，主缸推桿與踏板臂的鉸接點p3，扭簧臂與踏板臂鉸接點p4，扭簧與踏板支架組件的鉸接點p5。

進一步地，所述步驟3)基于向量原則建立矩陣方程，即在踏板機構動態(tài)運動過程中，首先求出各點某一瞬時的動態(tài)坐標，利用坐標向量可以求出各關鍵點的受力方向，，避免了復雜的求解計算過程，使計算公式更加通用化和簡單化。

進一步地，所述步驟3)具體計算步驟如下：

31)命名各變量名稱，表示從點pi指向點pj的向量；表示向量模長；表示向量與向量之間的夾角；表示向量與x軸之間的夾角，液壓分缸總行程為d1、液壓力為fc,液壓主缸總行程為d2、液壓力為f2；

32)定義4個列矩陣，其中x為待求解的坐標矩陣，y為已知的各點距離矩陣，f、fv為各對應點受力矩陣，f1z表示助力彈簧等效到踏板上的助力：

x＝[x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,d2]^ty＝[l01,l02,l23,l03,l04,sf]^t

f＝[f1,f2,f32,f3,f1z]^tfv＝[fs,f4]^t

33)求解操縱機構中撥叉與液壓系統(tǒng)在某一瞬時p2點坐標位置，其坐標變換矩陣為：

a1x＝b1y+c1

34)求解液壓主缸活塞推桿端點p3某一瞬時坐標位置，其坐標變換矩陣為：

a2x＝b2y

35)求解踏板臂上p1、p4點某一瞬時坐標位置，其坐標變換矩陣為:

a3x＝b3y

36)求解操縱機構各點某一瞬時受力情況，其中δ為判斷系數，受力分析矩陣為

m·f＝n·fv

進一步地，步驟4)中所述影響離合器踏板舒適性能的關鍵曲線包括：踏板行程‐分離軸承位移曲線s1-sf、踏板行程‐助力彈簧助力曲線s1-f1z、踏板行程‐動態(tài)杠桿比曲線s1-i12、踏板行程‐踏板力曲線s1-f1。

進一步地，步驟1)中，所述利用有限元軟件計算離合器膜片彈簧小端分離力‐位移數據的步驟具體包括：在離合器開發(fā)階段，將所設計的包括離合器膜片彈簧、波形片、支撐環(huán)、壓盤的三維數模另存為.stp格式并導入限元軟件中，設定對應的材料彈性模量、泊松比、密度、邊界條件、載荷并賦予二階精度的四面體網格進行有限元仿真；提取仿真結果中膜片彈簧小端的分離力和分離位移對應的數值，并存于excel表格中，即為離合器分離軸承端部的力‐位移數值。

進一步地，步驟2)中，所述提取離合器操作機構各部件的設計參數的步驟具體包括：在踏板機構的ug數模中以離合器踏板臂旋轉點為中心，建立wcs參考坐標系oxyz，提取五個關鍵點原始位置參數pi(xi,yi)(i＝0,10,10,30,40,5)，并根據操縱機構液壓系統(tǒng)的設計參數，將其作為原始已知參數。

進一步地，所述踏板行程-分離軸承位移曲線s1-sf表征踏板行程對應的分離軸承位移大?。凰鎏ぐ逍谐?助力彈簧助力曲線s1-f1z表征踏板不同行程位置對應的助力彈簧助力峰谷值與踏板力峰谷值匹配關系；所述踏板行程-動態(tài)杠桿比曲線s1-i12表征踏板不同行程位置對應的機構的動態(tài)杠桿比例；所述踏板行程-踏板力曲線s1-f1表征踏板不同行程位置對應的踏板力大小。

相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明可用于在產品開發(fā)階段指導離合器及其操縱系統(tǒng)參數的設定及優(yōu)化，使離合器及其操縱系統(tǒng)更好的滿足汽車駕駛的舒適及穩(wěn)定性能，解決離合器踏板沉重及離合器打滑等問題。

附圖說明

圖1是對離合器膜片彈簧進行cae仿真獲得的分離特性曲線圖。

圖2是對離合器踏板機構數模進行二維數學模型簡化并取特殊點位置圖。

圖3是撥叉與液壓機構某一瞬時力-位移分析示意圖。

圖4是液壓主缸推桿力-位移分析示意圖。

圖5是踏板臂及扭簧力-位移分析示意圖。

圖6是助力扭簧力-位移分析示意圖。

圖7是扭簧式助力彈簧離合器操縱機構簡圖。

圖8是利用matlab仿真出來的踏板行程-分離軸承位移曲線s1-sf。

圖9是利用matlab仿真出來的踏板行程-助力彈簧助力曲線s1-f1z。

圖10是利用matlab仿真出來的踏板行程-動態(tài)杠桿比曲線s1-i12。

圖11是利用matlab仿真出來的踏板行程-踏板力曲線s1-f1。

圖12是離合器及其操縱機構優(yōu)化設計流程圖。

圖13是利用matlab/gui基于計算方法開發(fā)的離合踏板機構力-位移計算軟件界面圖。

圖14是利用設計的離合踏板機構力-位移計算軟件進行參數優(yōu)化后的結果圖。

附圖標記說明：1‐分離軸承，2‐分離撥叉，3‐液壓從動缸，4‐液壓油管，5‐液壓主缸，6‐液壓主缸推桿，7‐踏板臂，8‐扭簧安裝支架，9‐扭簧式助力彈簧。

具體實施方式

為了使本發(fā)明更加清楚、完整，下面將結合附圖和實施例中對本發(fā)明進行詳細的推導和描述。

本實施例中所設計的離合器操作機構包括分離軸承1、分離撥叉2、液壓從動缸3、液壓油管4、液壓主缸5、液壓主缸推桿6、踏板臂7、扭簧安裝支架8、扭簧式助力彈簧9。

如圖12所示，一種汽車離合器踏板力‐位移計算方法，包括以下計算步驟：

1)利用有限元仿真得到離合器分離特性曲線：利用abaqus等有限元軟件根據離合器實際安裝狀態(tài)和受力情況添加邊界條件和載荷，仿真得到所設計離合器膜片彈簧小端力‐位移數據，即液壓分離軸承sf與分離力fs之間的關系曲線(見圖1),所述利用有限元軟件計算離合器膜片彈簧小端分離力-位移數據的步驟具體包括：在離合器開發(fā)階段，將所設計的包括離合器膜片彈簧、波形片、支撐環(huán)、壓盤的三維數模另存為.stp格式并導入限元軟件中，設定對應的材料彈性模量、泊松比、密度、邊界條件、載荷并賦予二階精度的四面體網格進行有限元仿真；提取仿真結果中膜片彈簧小端的分離力和分離位移對應的數值，并存于excel表格中，即為離合器分離軸承端部的力-位移數值。

2)如圖2(a)所示，為某品牌汽車扭簧助力式離合器踏板機構三維數模,圖中注明了踏板機構各點所代表的位置，對踏板機構的三維數模圖2(a)進行數學模型簡化，得到圖2(b)所示的二維數學模型。建立坐標系并收集離合器操縱機構設計參數，根據所設計的離合器操作機構，以踏板臂旋轉點為坐標原點，建立坐標系oxy，選定機構各關鍵點原始位置依次為p0、p10、p20、p30、p40、p5，其中p0、p5為不動點，在三維數模中可以測出各點原始位置坐標pi(xi,yi)(i＝0,10,20,30,40,5)，在運動過程中各關鍵點位置依次變?yōu)閜0、p1、p2、p3、p4、p5，其對應的動態(tài)坐標為pi(xi,yi)(i＝0,1,2,3,4,5)，為需要求解的變量，并提取機構中其它部件的設計參數，作為計算過程中的已知參數；所述提取離合器操作機構各部件的設計參數的步驟具體包括：在踏板機構的ug數模中以離合器踏板臂旋轉點為中心，建立wcs參考坐標系oxyz，提取五個關鍵點原始位置參數pi(xi,yi)，并根據操縱機構液壓系統(tǒng)的設計參數，將其作為原始已知參數；根據操縱機構的設計參數，離合器操縱系統(tǒng)各部件的設計參數見表1。

表1：離合器操縱系統(tǒng)各部件設計名稱及已知參數

3)根據步驟2)所得數據計算并繪制出離合器踏板的力‐位移曲線。

4)：向matlab軟件編寫的gui界面導入相關數據，利用某一瞬時坐標變換和受力關系，依次求解并繪制出影響離合器踏板舒適性能的關鍵曲線,所述影響離合器踏板舒適性能的關鍵曲線包括：踏板行程-分離軸承位移曲線s1-sf、踏板行程-助力彈簧助力曲線s1-f1z、踏板行程-動態(tài)杠桿比曲線s1-i12、踏板行程-踏板力曲線s1-f1，所述踏板行程-分離軸承位移曲線s1-sf表征踏板行程對應的分離軸承位移大?。凰鎏ぐ逍谐?助力彈簧助力曲線s1-f1z表征踏板不同行程位置對應的助力彈簧助力峰谷值與踏板力峰谷值匹配關系；所述踏板行程-動態(tài)杠桿比曲線s1-i12表征踏板不同行程位置對應的機構的動態(tài)杠桿比例；所述踏板行程-踏板力曲線s1-f1表征踏板不同行程位置對應的踏板力大小。

5)根據繪制得到的離合器踏板的力‐位移曲線以及離合器踏板操縱舒適性及可靠性原則，對離合器操縱機構各設計參數及離合器本身設計參數進行調整優(yōu)化，使對應的影響離合器踏板舒適性能的關鍵曲線與離合器踏板的力‐位移曲線更好的匹配，得到理想的離合器踏板力‐位移曲線，從而解決離合器踏板沉重及離合器打滑問題。

具體而言，步驟2)中所述關鍵點包括：踏板臂旋轉中心點p0，踏板面踩踏點p1，主缸與主缸推桿鉸接點p2，主缸推桿與踏板臂的鉸接點p3，扭簧臂與踏板臂鉸接點p4，扭簧與踏板支架組件的鉸接點p5。

具體而言，所述步驟3)基于向量原則建立矩陣方程，即在踏板機構動態(tài)運動過程中，首先求出各點某一瞬時的動態(tài)坐標，利用坐標向量可以求出各關鍵點的受力方向。

具體而言，所述步驟3)具體計算步驟如下：

31)命名各變量名稱，推導過程中假設踏板臂、主缸推桿和撥叉均為剛性件，忽略其微小變形。由于各部件設計參數已經確定，故剛性件各點之間的距離lij也隨之確定。在踏板臂繞p0點旋轉過程中，p1、p3、p4點和p0點的距離不變，現(xiàn)命名如下：表示從點pi指向點pj的向量；表示向量模長；表示向量與向量之間的夾角；表示向量與x軸之間的夾角，液壓分缸總行程為d1、液壓力為fc,液壓主缸5總行程為d2、液壓力為f2；

32)定義如式1-1,1-2所示的4個列矩陣，其中x為坐標矩陣，y為各點距離矩陣，f、fv為各對應點受力矩陣，f1z表示助力彈簧等效到踏板上的助力：

x＝[x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,d2]^ty＝[l01,l02,l23,l03,l04,sf]^t(2-1)

f＝[f1,f2,f32,f3,f1z]^tfv＝[fs,f4]^t(2-2)

33)求解操縱機構中撥叉與液壓系統(tǒng)在某一瞬時p2點坐標位置，如圖3所示為撥叉與液壓機構某一瞬時的力‐位移示意圖，分離軸承處的力‐位移(fs-sf)曲線已經通過實驗獲得；設液壓分缸總行程為d1、液壓力為fc,液壓主缸總行程為d2、液壓力為f2，其中f2計算公式如下：

據圖3分析可得位移矩陣方程為：

a1x＝b1y+c1

x＝[x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,d2]^ty＝[l01,l02,l23,l03,l04,sf]^t(2-4)

其中a1、b1和c1的表達式為：

據上述公式可求出動態(tài)瞬間點p2(x2,y2)的坐標值及液壓力為f2的大小。

34)求解液壓主缸活塞推桿端點p3某一瞬時坐標位置，如圖4所示為扭簧式踏板機構在某一瞬時(實線部分)及原始位置(虛線部分)的數學模型。圖4(a)所示為主缸活塞及推桿位移分析圖,根據各剛性桿長度不變的原則可得p3點的位移矩陣方程：

a2x＝b2y

x＝[x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,d2]^ty＝[l01,l02,l23,l03,l04,sf]^t(2-7)

其中角為踏板臂旋轉角度；a2和b2的表達式為：

如圖4(b)所示對主缸推桿進行受力分析如下：

據上述公式可求出動態(tài)瞬間點p3(x3,y3)的坐標值，踏板臂旋轉角以及主缸推桿與踏板臂鉸接點處f3的大小。

35)求解踏板臂上p1、p4點某一瞬時坐標位置，如圖5(a)所示將扭簧產生的助力作用于扭簧臂安裝點p4處，下面對助力彈簧在踏板臂上的安裝點p4進行位移分析，由于p0、p1、p3、p4為同一個剛性桿上的不同點，所以p1、p3和p4繞p0轉過的角度相同：

對p1、p3、p4點進行力平衡分析，設f1z為助力彈簧助力等效到踏板上的助力有：

其中δ為助力彈簧判定系數，具體判斷方法如下：

如圖5(b)所示，當點p4運動到p41點位置時，p0、p41、p5三點處于同一直線上，助力彈簧在此處既無助力作用也無阻力作用，此時p41坐標計算如下：

因此助力彈簧判定系數規(guī)定如下：

綜合可得到踏板臂上p1點和p4點位移的矩陣方程：

a3x＝b3y

x＝[x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,d2]^ty＝[l01,l02,l23,l03,l04,sf]^t(2-15)

其中a3和b3的表達式如下：

據上述式可以求出點p1(x1,y1)和點p4(x4,y4)的動態(tài)坐標值。

36)求解操縱機構各點某一瞬時受力情況，如圖6所示，對式(1-11)、(1-12)中的扭簧助力f4的大小進行受力分析：

扭簧的相關特征參數參見表(1)：左臂長為b1,右臂長為b2，扭轉剛度為ks，自由角度為ω0，扭簧中徑為d。另外與剛度ks有關的系數：彈簧絲線徑為d,有效圈數為n,并聯(lián)個數n,彈性模量為e；

參考相關文獻資料，可知扭簧具有如下特性，其產生的扭矩與扭轉角變化量成正比，設ω為某一瞬時變化后的扭簧夾角，即

t＝ks·(ω0-ω)(2-18)

其中剛度ks由公式(2-19)算得當彈簧臂長長于其一圈展開長度時，要考慮彈簧臂的變形，其中ks也可由實驗直接測得；

助力彈簧中各點之間的距離為：

l46²＝b1²+(d/2)²,l56²＝b2²+(d/2)²(2-20)

由于p4、p5點的坐標已經求出，所以l45的長度可以求出。據三角形內角公式有：

l45²＝l46²+l56²-2·l46·l56·cosω,sinω2＝l56/l45·sinω(2-21)

可求得角ω和ω2的大小。

又根據扭簧特性可知，扭簧的扭矩：

t＝f4'·l46＝f4·l46·sinω2(2-22)

據式(2-18)—(2-22)得：

據式(2-23)可得到助力彈簧力f4的大小,將f4的帶入至式(2-10)和(2-11)可以求得踏板力f1和助力彈簧等效到踏板處的助力f1z。

如圖7所示為離合器操縱機構整體某一瞬時(實線部分)及原始位置(虛線部分)的數學模型簡化圖。

通過各部件的位移分析，由公式(2-1)、(2-4)—(2-9)、(2-15)—(2-17)綜合可得以下總位移矩陣：

總矩陣(2-24)中一共11個方程，共11個未知數，故可以依次求得某一瞬時p1、p2、p3、p4點的坐標、踏板旋轉角主缸總行程d2的值及其它相關變量。

通過對各部件的受力分析，由式(2-2)、(2-3)、(2-10)—(2-12)、(2-18)—(2-23)綜合可得以下總力矩陣：

f＝[f1,f2,f32,f3,f1z]^tfv＝[fs,f4]^t

m·f＝n·fv(2-25)

其中m和n分別為如下表達式：

式(2-25)中一共5個方程5個未知數，依次可以求得踏板力f1、液壓主缸壓力f2、主缸推桿推力f32、p3點作用力f3、助力彈簧等效到踏板上的助力f1z。

離合器操縱系統(tǒng)本身存在彈性變形、摩擦及遲滯等因素，其會導致離合器踏板的實際輸入中有相當一部分用于克服離合器操縱系統(tǒng)本身的變形和摩擦，在力和位移傳遞過程中存在傳動效率損失。傳動效率采用的是操縱系統(tǒng)的經驗值(拉索式75％，液壓式85％)。

一般機械效率用功表示：

式中wd為輸入功,wr為輸出功，wf為損失功；

此外，由于機械系統(tǒng)的力和位移的傳遞效率不盡相同，當計算考慮的是力‐位移的實際關系時，力和位移的機械傳遞效率需要分別確定：

因此在計算實際的力和位移時要分別乘以各自的傳遞效率，從而得到實際的曲線關系。

根據各汽車主機廠對離合器操縱系統(tǒng)性能的要求，其主要關心離合器踏板操縱的舒適性和可靠性，可以通過繪制對應的特性曲線來獲得機構的這些特性。因此，在以上數學建模的基礎上利用matlab軟件繪制以下幾條關鍵曲線：

曲線一：如圖8所示為踏板行程-分離軸承位移曲線，即分離軸承的行程sf與踏板行程s1的關系曲線s1-sf。由于上幾節(jié)已經將p1(x1，y1)的坐標求出，p10(x10，y10)由設計時已經確定，所以也隨之確定。故可以繪制出關系曲線s1-sf。

曲線二：如圖9所示為踏板行程-助力彈簧助力曲線，即助力彈簧的助力f1z與踏板行程s1的關系曲線s1-f1z。由于f1z的大小已經求出，其與p4(x4，y4)有關系，進而與p1(x1，y1)即s1有關，所以可以繪制出關系曲線s1-f1z。

曲線三：如圖10所示為踏板行程-動態(tài)杠桿比曲線，即踏板行程瞬時變化量δs1與p2點行程瞬時變化量δs2之比i12與踏板行程s1的關系曲線s1-i12。根據液壓壓力原理可知，液體壓力f2與液壓缸活塞位移δs2方向相同，踏板p1點受力f1-f1z的方向與其瞬態(tài)位移δs1方向相同。在某一瞬態(tài)時刻，根據虛功原理有：

其中f1和f2前幾節(jié)已經求出，故可以繪制出關系曲線s1-i12。

曲線四：如圖11所示為踏板行程-踏板力曲線，即踏板力f1與踏板行程s1的關系曲線，由于兩者前面已經求出，故可以繪制出關系曲線s1-f1。

如圖12所示，根據計算方法得到的分析和優(yōu)化流程，依據計算公式，將所設計的離合器及其操縱機構的各項參數帶入計算流程獲得對應的離合器踏板力-位移曲線，根據獲得曲線的情況對操縱系統(tǒng)和離合器本身的參數進行優(yōu)化，從而得到最舒適的離合器踏板操縱過程。

如圖13所示為基于此計算方法開發(fā)的計算面板。matlab中的gui程序界面具有人機交互功能，可實時更改各部件設計參數,運用方便，實用性強,對企業(yè)實際應用具有很大的幫助。基于圖12的流程可以運用此軟件不斷的優(yōu)化仿真，從而幫助離合器及其操縱系統(tǒng)的設計人員更好的把握設計參數。在前期運用有限元軟件將離合器的分離特性曲線結果保存為excel文件中，命名為離合器分離特性曲線.xls。由于機構參數較多，可以先做好參數對應的excel表格，命名為踏板機構參數表.xls。

軟件具體操作流程如下：1)打開計算軟件之后,由于機構本身參數較多,可從已經做好的excel表格中一鍵導入踏板機構參數表.xls，各項參數會依次填充在踏板機構原始位置參數框、液壓系統(tǒng)參數框、助力彈簧參數框、撥叉機構參數框中。通過導入離合器分離特性曲線.xls，軟件會自動在離合器分離特性曲線框位置處繪制出對應曲線。

2)點擊開始計算按鈕，軟件內部會按照本專利的計算公式，依次計算出各點的位移和受力情況，并且在結果顯示框中顯示各主要指標參數。

3)在曲線顯示框可以依次選擇“分離軸承行程”按鈕、“助力彈簧助力”按鈕、“動態(tài)杠桿比按鈕”、“踏板力-位移”按鈕，依次繪制出：曲線一踏板行程-分離軸承位移曲線s1-sf；曲線二踏板行程-助力彈簧助力曲線s1-f1z；曲線三踏板行程-動態(tài)杠桿比曲線s1-i12；曲線四踏板行程-踏板力曲線s1-f1。其中“有助力彈簧”表示機構中帶有助力扭簧，“無助力彈簧”代表機構中沒有安裝上助力扭簧。

4)對各關鍵特性曲線進行分析之后，通過在參數框中修改原設計參數，就可以不斷優(yōu)化對應的特性曲線，直至到達最佳的設計要求。

5)當機構優(yōu)化完成之后，通過點擊“保存數據”按鈕就可以保存所有的設計參數以及曲線數據。

6)點擊“清零”按鈕可以清除軟件中的所有數據。

7)點擊“退出”按鈕，即退出程序。

如圖13和圖14所示為離合器操縱機構參數優(yōu)化前和優(yōu)化后的踏板力-位移曲線圖，圖13是按照某產品原始設計參數計算得到的踏板力-位移曲線圖，由曲線圖可以得知此踏板操縱系統(tǒng)的踏板力達到145n，踏板行程125mm，踏板力一直處于上升狀態(tài)，沒有出現(xiàn)峰谷值，且踏板力遠超過舒適的踏板力最大值110n,因此對此踏板機構助力扭簧左腳架的原始安裝位置點p40、助力扭簧的自由角度、助力扭簧圈數進行了優(yōu)化，獲得了圖14所示的離合器踏板力-位移曲線。由圖14所示的離合器踏板力-位移曲線，可以清楚的知道，此踏板機構的設計可以與該套離合器很好的匹配，其踏板力最大值為92n，踏板行程125mm，進程過程中有峰谷值出現(xiàn)，且峰谷值為15n，機構操縱舒適，離合器分離點明顯，操縱感強。機構的設計參數可以滿足使用要求，避免的離合器踏板沉重、離合器打滑等常見問題。

本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明權利要求的保護范圍之內。