增大，形成真空从油箱吸油，随着齿轮的旋转充满在齿槽内的油被带到腔，在腔，由于轮齿啮合，容积逐渐减小，把液压油排出利用齿和泵壳形成的封闭容积的变化，完成泵的功能，不需要配流装置，不能变量结构最简单价格低径向载荷大内啮合齿轮泵当传动轴带动外齿轮旋转时，与此相啮合的内齿轮也随着旋转。吸油腔由于轮齿脱开而吸油，经隔板后，油液进入压油腔，压油腔由于轮齿啮合而排油典型的内啮合齿轮泵主要有内齿轮外齿轮及隔板等组成利用齿和齿圈形成的容积变化，完成泵的功能。在轴对称位置上布置有吸排油口。不能变量尺寸比外啮合式略小，价格比外啮合式略高，径向载荷大叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油后再由大到小排油，叶片旋转周时，完成两次吸油和两次排油利用插入转子槽内的叶片间容积变化，完成泵的作用。在轴对称位置上布置有两组吸油口和排油口径向载荷小，噪声较低流量脉动小柱塞泵柱塞泵由缸体与柱塞构成，柱塞在缸体内作往复运动，在工作容积增大时吸油，工作容积减小时排油。采用端面配油径向载荷由缸体外周的大轴承所平衡，以限制缸体的倾斜利用配流盘配流传动轴只传递转矩轴径较小。由于存在缸体的倾斜力矩，制造精度要求较高，否则易损坏配流盘电动机选用微电机，如图.。电动机由控制，当电动机起动后，液压泵把储存在油箱中的油液输送到进油阀中。图.微电机实物图微电机性能参数如下表.所示。表.微电机性能参数品牌型号额定电压额定功率额定电流.额定转速额定转矩开关阀开关阀是利用阀芯相对于阀体的运动，达到特定的工作位置，使不同的油路接通关闭，从而变换液压油流动的方向，改变执行元件的运动方向。对开关阀的主要性能要求有油路导通时，压力损失要小油路切断时，泄漏要少阀体换位时，操纵力要小等。本设计选用的为常开式两位两通电磁开关阀。断电时，离合器的操纵模式为液压控制通电时，离合器的操纵模式为线控方式。进油阀和回油阀进油阀和回油阀共有三个工作状态，增压减压和保压，对应电磁阀状态如表.。增压状态下，进油阀通电，回油阀断电，进油阀被打开，回油阀常闭，液压油直连离合器工作缸，工作缸压力上升减压状态下，进油阀断电，回油阀通电，进油阀被关闭，回油阀被打开，工作缸压力降低保压状态下，进油阀和回油阀皆断电，两电磁阀均常闭，与外界油路不相通，离合器工作缸压力保持不变．通过这三个状态的切换，即可控制离合器工作缸压力，从而实现离合器的结合和分离。表.电磁阀各工作状态对应离合器工作缸状态工作状态电磁阀增压状态减压状态保压状态进油阀线圈状态阀口状态通电开启断电常闭断电常闭回油阀线圈状态阀口状态断电常闭通电开启断电常闭本设计中电磁阀选用高速电磁阀。高速电磁阀的驱动模块可分为如下三种调压式增压式和电容式驱动模块。其中调压式驱动模块按工作方式不同又可分为线性调压驱动和脉宽调制调压式驱动两种。线性调压式驱动采用车用电瓶电压，对其进行线性调节以得到合理的电磁线圈驱动电流。调压式驱动具有节约能耗电路结构简单体积小等优点。在相同工作条件下，驱动模块消耗的能量比线性驱动模块少近，因为当控制阀关闭后，驱动模块可以调节电磁线圈中的维持电流，而线性调压驱动模块却只能提供定常的维持电流。所选用的高速电磁阀是由电磁铁和两位两通开关阀组成，如图.。该阀采用衔铁下置的圆盘式电磁铁，而阀本体结构为两位两通式。当电磁铁线圈上电流为零未激励，电磁吸力为零，此时，由于作用在阀芯上的弹簧预压缩力大于由进口油压力形成的作用于阀芯上的油压作用力，所以阀口关闭，进油口和出油口不通。当电磁铁线圈上电流加大激励后，作用于衔铁阀芯上的电磁铁吸力亦增大，若此时电磁吸力与油压作用力的合力大于弹簧预压缩力，阀芯即迅速向上运动而阀口开启，使得进油口和出油口相通，控制腔油压力亦由进油口压力开始下降。当保持电磁铁线圈上电流为合适值时，电磁铁吸力为最大值，衔铁阀芯则处于最大的吸合位置，此时阀口为最大开度，而弹簧作用力也为最大。若这时迅速切断电磁铁线圈上电流，则电磁铁吸力为零，在弹簧作用下，衔铁阀芯即迅速向下运动而使阀口关闭，此时，进油口与出油口不通，控制腔油压力又等于进油口压力，阀又恢复到初始状态，当电磁铁线圈上的电流按上述规律变化时，就实现了电磁阀的高速通断功能。图.进油回油电磁阀．执行器测试离合器执行器是能否实现离合器分离接合动作的关键，同时又是离合器控制的直接控制目标，执行器的好坏直接影响着离合器结合和分离的效果。离合器执行机构的测试目的就是验证该机构能否实现离合器的分离接合动作，并且了解该机构的基本特性，为控制算法的编写和控制策略的制定提供依据和参考。测试内容包括离合器执行器的功能测试，能否实现离合器简单的分离和接合。离合器执行器的性能测试，包括液压泵性能的测试，执行器响应特性，执行器工作时的各部件运行参数的变化等。．驱动电路图.控制模式选择信号电路图图.踏板位置传感器电路图图.分离叉位置传感器电路图图.输出驱动电路图．本章小结本章根据要实现的功能进行了硬件系统的选择，同时对选择的硬件从经济硬件来源等方面分析其结构功能选择理由。首先对单片机功能进行研究，掌握了基本控制功能，为后续软件程序的编制做好准备其次是对传感器的选择，考虑到踏板位移和分离叉位移数据采集的特殊性，选用了角位移形式的传感器，便于控制算法的运用，从而有利于控制程序的编写还有就是对执行器的选择和设计，从空间尺寸结构功能等多方面进行考虑，最终完成了控制系统的硬件设计，对软件控制程序的编写提供了方向。第章液压操纵式离合器线控系统软件的设计本章在液压操纵式离合器线控系统硬件系统研制基础上，对线控系统软件进行了合理的设计与开发。期间，本课题主要采用了软件，编制线控系统的控制程序。．主程序流程主程序首先要通过上电初始化为单片机建立个运行环境，这包括时钟内存输入输出端口中断向量液压执行元件等方面的初始化。之后进行是否选择线控模式控制的判断，若进行线控模式控制，则启动液压泵，电磁开关阀通电。这时通过对踏板位移与分离叉位移大小的比较，采用控制算法，利用对进油阀和回油阀占空比的控制，实现离合器工作缸活塞位置的精确控制。实现最后再次进行模式控制的选择，进入控制循环。主程序的流程图如.所示。否是小于等于是否图.主程序流程图．初始化流程在上电后，系统为了保证正常运行，需要在离合器工作前进行初始化操作。该操作括两部分系统初始化包括时钟初始化内存初始化中断初始化口设置全局变量初始化通信波特率设置信号采集设置等液压执行元件初始化接通回油阀和开关阀，切断进油阀和液压泵电源。两部分之间依照以上次序依次进行，当进入控制循环后，初始化程序即不再被执行，除非关闭电源。．控制算法本设计采用模拟控制原理。常规的模拟控制系统原理框图如图.所示，该系统由模拟控制器和被控对象组成。图中，是给定值，是系统的实际输出值，给定值与实际输出值构成的控制偏差作为控制器的输入，作为控制器的输出和被控对象的输入。所以模拟控制器的控制规律为式中比例系数积分常数微分常数控制常量。图.模拟控制系统原理图本设计中踏板位置信号相当于，分离叉位置信号相当于，则即为。由式可见，只有当偏差存在时，第项才有控制量输出。在控制系统中，被控对象的状态与设定值的误差很小，甚至可以忽略不计。在控制系统中，执行机构是直工作的，且工作强度是可以调节的，即可以从停止工作状态调整到满负荷运行状态，执行机构接收到的控制信号是个准模型信号。在控制系统中，执行机构的作用力总是极力平衡外界对被控对象的作用力，从而使得被控对象的状态能够稳定在设定值上。控制系统输出的控制信号必须根据控制对象的状态及时进行调整，以便维持控制对象状态的稳定，为此，必须及时掌握控制对象的状态信息。在控制系统的每个采样周期中，通过传感器采集到的当前状态信息组成了个数据系列从这些采集数据系列中至少可以挖掘出中信息当前的控制效果当前的采样数据与设定值进行比较，比较的结果就是当前的控制误差，当前的控制误差的大小和极性反映了当前的控制效果式中，是设定值是第次采样得到的采样值是第磁材央视的控制误差。第次采样时的控制效果可以控制误差来表示当小于时，控制误差为正，说明控制对象的状态还没有达到设定值。当大于时，控制误差为负，说明控制对象的状态已经超过了设定值。投入运行以来控制效果的总体评估在每次采样后，都进行误差计算，就可以得到个误差数据系列误差数据系列反应了控制系统控制效果的历史数据。系统投入运行以来控制效果的总体评估可以用个误差数据系列的总和来表示，即从累计误差的计算方法可以看出，这里实际上采用了数值积分算法，故累计误差也就是误差的积分值。由于控制误差有正有负，误差积分的结果使用也可能为正，也可能为负。当为正时，说明到目前为止控制对象的状态总体上低于设定值，或者说大多数情况下低于设定值。当为负时，说明到目前为止控制对象的状态总体上超过设定值，或者说大多数情况下超过设定值。下时刻的变化趋势，由于控制对象和外部作用均有定的惯性，状态变化也有定的惯性，即控制对象的状态不能突变，个时刻的变化趋势将在很大程度上被延续到下个时刻。故下时刻的变化趋势可以从误差的变化趋势中看出来从式中可以看出，变化趋势就是误差的数值微分。当为正时，说明误差有增加的趋势。当为负时，说明误差有减小的趋势。控制算法正是利用上面这种信息来计算输出控制信号的大小。比例控制根据当前的误差信息来计算输出控制信号的大小，误差越大，输出的控制信号也越大式中，称为比例常数，的数值越大，控制系统的灵敏度越高，对误差的反应越强烈，是控制对象能够较快达到设定值，但也容易使系统不稳定，反应过度。当控制对象的状态达到设定值时，误差消失，比例控制运算结果为零，失去控制能力。因此，比例控制只有在误差存在的情况下才有效，不能实现误差为零的控制效果。积分控制根据当前的误差积分信息来计算输出控制信号的大小，误差积分越大，输出的控制信号也越大。式中，称为积分常数。在误差不为零的控制调节阶段，积分控制可以协调比例控制，加强控制效果。在控制对象的状态被稳定在设定值上之后，误差为零，这是比例控制已经失效，但误差的积分值维持不变，凭借这点“历时本钱”，积分控制仍然可以产生个稳定的输出控制信号，维持误差为零的控制效果，这就是积分控制的最大优势。微分控制根据当前的误差微分信息来计算输出控制信号的大小，误差微分越大，输出的控制信号也越大式中，称为微分常数误差的微分值越大，预示着控制对象的状态将产生激烈变化。微分控制产生的控制输出就专门用来对抗这种激烈变化，产生超前的控制作用，有打“预防针”的功效。以上种控制算法各有其特色，将它们综合起来就是控制算法．小结本章从第二章中介绍的离合器膜片弹簧负荷特性静压特性扭矩传递特性离合器磨损后扭矩传递特性出发，编写了相应的软件流程图和程序，在每个控制周期开始时，读取状态寄存器中的液压执行元件状态，如果当前没有进入线控模式，则进行控制模式判断如果当前已经进入线控模式，则读取计算得到的关键控制量，结合当前状态，利用模拟控制原理对两个传感器位置信号进行处理，实现对占空比控制，得到控制结果保持压力增加压力减少压力三者必有。最后，更新系统的状态寄存器，退出该周期循环，准备进入下个周期的状态。结论本文对汽车液压操纵式离合器电子线控系统设计做了深入的研究，得到了