材料可以回收；
（5）结构强链接：模块单元之间要有压力配合铆接等强联接关系。
2.2 电控系统硬件模块化
按照谱系聚类[4]方法完成电控系统功能模块划分，即把总功能划分为独立的子功能，子功能聚合成功能模块。为了方便模块功能划分，对电控系统子功能进行编号。
各个子功能之间的相关性称之为功能相关度，功能相关度主要影响因素有：功能相关性；装配相关性 ；空间相关性；信号流相关性；时间相关性。要确定各个相关性的影响系数，就要确定其权重，可采用层次分析法（AHP）[5]中的权重计算方法。根据子功能之间功能相关度，应用谱系聚类的方法进行子功能的聚合，根据2.1划分功能模块的原则确定模块划分为五个功能模块：微控制器系统模块、输入模块、输出模块、电源模块、外部通信模块。
划分的各个功能模块的名称如下表所示。
3 水液力缓速器电控系统模块接口标准化分析
3.1模块接口主要形式
根据电控系统的特点，其模块接口[6]可以划分为：机械接口；数据接口；电源接口。
3.1.1 机械接口
对于水液力缓速器电控系统，机械接口主要是指各个模块间的链接界面。机械接口主要包括模块之间的固定接口，如对接接口，固定接口等。其主要作用是保证模块之间的可靠链接，保证电控系统工作时模块能够承受一定冲量而不产生分离。
3.1.2 数据接口
数据接口是实现数据实时共享的接口。数据接口设计主要考虑数据传输速率、通信可靠性等因素。数据接口用来实现模块之间能够快速、可靠的实现数据共享。
3.1.3 电源接口
电源接口主要作用是提供电控系统工作所需电源，其主要作用是与车辆自备电源连接，按电控系统的负载要求进行变压并为各个模块供电。
3.2 模块接口设计准则
针对以上接口功能和作用，初步提出模块接口的设计原则：
（1）接口标准化，主要是机电接口标准化设计；
（2）简单拔插结构，方便模块接口的安装与替换；
（3）接口集成化和一体化：尽可能将各种接口集成到同一个接口内，以减少对模块更换安装的动作次数。
（4）防止误操作：在设计标准接口时，必须设计相应的防插错措施，防止操作失误而造成不良后果；
（5）方便操作设计：方便、安全、高效完成安装或维修更换的操作。
3.3 模块接口设计
3.3.1 结构设计
根据水液力缓速器电控系统模块接口整体结构形式，从模块尺寸的大小、模块接口的信息（承受的力或力矩大小）、模块锁定方式等角度，如箱盒式模块接口、面板式模块接口、传统的插件式设计接口结构等。研制出原型样机，完成测试工作。
快速锁定结构：考虑到汽车行驶环境恶劣，模块锁定设计可采用螺纹连接件，以快速可靠锁定为设计目的。螺纹连接件方式设计简单，可靠性高，通用性好，如图所示采用螺纹件的机械锁定。
抗震性设计：在关键配合部位，通过形位公差、表面状态和材料的选择，控制其间隙，以提高抗震性。
热插拨设计：避免模块更换时带来的供电不稳、信号拨动等干扰。
3.3.2 内部总线设计
根据水液力缓速器电控系统的特点，模块接口选用CAN总线。CAN 总线具有良好的可靠性、实时性和性能价格比。CAN 总线成为汽车控制系统中理想的控制总线。为了对电控单元进行实时数据采集，同时由于 CAN 总线已经广泛应用于各种车型，用来实现发动机、变速器、ABS 等 ECU 之间的通信。
3.3.3 数据接口设计
CAN总线，用于模块之间数据传输。
模拟量采集接口，实时采集模拟量，主要包括车辆行驶速度、水箱水温等模拟量。
数字量采集接口，主要是采集驾驶员对水液力缓速器的操控档位。
3.3.4 供电设计
电控系统的核心是单片机，其对供电电源的要求比较高，但是汽车环境对电子产品要求苛刻，供电需要将工作在18V至30V左右的电源变压到12V等二次电源。可采用LM2576S-12模块作为DC/DC的稳压电路。
4 结论
本文对水液力缓速器的结构和功能进行了简介，基于模块化设计方法对其电控系统进行分析，建立其电控系统的功能结构模块，为以后其电控系统模块化提高参考。针对其电控系统提出模块接口标准化相关原则，给出模块接口的机电热初步设计方案。
参考文献：
[1]刘维海.液力缓速器现代设计方法与整车制动性能仿真研究[D].吉林：吉林大学硕士学位论文，2006.
[2]张玉玺.液力缓速器电控系统及控制方法研究[D].吉林大学 2008.
[3]毕乾坤.金属带式无级变速器电控系统及控制策略研究[D].吉林：吉林大学博士学位论文，2008.
[4]王鹏家，巩亚东，刘永贤，张朝彪.基于谱系聚类的数控机床模块划分系统[J]. 东北大学学报（自然科学版）. 2014（05）.
[5]郭金玉，张忠彬，孙庆云.层次分析法的研究与应用[J].中国安全科学学报. 2008（05）.
[6]朱元勋.应用于轮式装载机模块化设计的接口技术研究[D].广西工学院 2012.
[7]张宝辉.模块化总体设计研究[D].北京：国防科学技术大学，2004.
作者简介：陈广存，贵州大学机械工程学院硕士研究生，主要从事水液力缓速器研究工作。
通讯作者：罗卫东，男，教授，主要从事汽车关键零部件设计研究工作。
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