起步控制_cxp

1、2022-5-6起步过程的动力学分析1 1起步过程的要求及其评价指标2 2起步过程的影响因素3 3起步过程的控制方法4 4基于发动机扭矩控制的起步控制5 5AMT起步控制2022-5-6起步过程的动力学分析第一阶段：消除间隙 第二阶段：克服起步静阻力 10eeeecJTT100ecT2022-5-6第三阶段（从半接合点到同步点）：克服起步动阻力半接合点半接合点：车辆刚要起步，即离合器传递扭矩等于车辆最大静阻力；同步点同步点：离合器主从动部分转速刚好相同。第四阶段：同步阶段1111eeeececeJTTJTT111(); eeeeeceJJTTTT起步过程的动力学分析2022-5-6起步过程的要

2、求1、起步平稳，少冲击，但同时要保证离合器的使 用寿命；2、发动机在启动过程中运行稳定，不熄火，转速不飞升；3、实现坡道上能正常起步；4、能体现驾驶员的意图（慢、正常或急起步）；5、具有适应离合器、发动机参数变化以及外部行驶 环境变化的能力。2022-5-6起步过程品质的评价指标1、冲击度：车辆纵向加速度的变化率（一般不大于10） 202gscci idad ujzRdxdkdtd tMtr2022-5-6起步过程品质的评价指标2022-5-62、滑磨功两个评价指标之间是矛盾的；如果将起步过程控制看成是求最优化问题，有两种处理方式： （1）目标函数 ；约束条件：发动机转速的范围， ，Lc的范围

3、，a+b=1；其中a和b的值反应了驾驶员意图。 （2）目标函数 ；约束条件：发动机转速的范围，Lc的范围 ，j的范围；其中j的范围反应了驾驶员意图。12011()ttceceecettLTdtTdtminca jb LminLc310 /jms起步过程的影响因素1、离合器扭矩传递特性：2、车辆载荷与道路坡度：M3、离合器接合位移和速度：x，dx/dt4、发动机转速：e5、车速或一轴转速：1, , , csczkRcccFk xc2022-5-60gscci idxdtjzR kMr12011()ttceceecettLTdtTdt起步过程的控制方法1起步过程控制方法的分类2离合器结合速度控制方

4、法的比较3发动机恒转速控制的具体控制策略4坡道起步的控制策略2022-5-6起步过程控制方法的分类根据控制对象的不同可分为：离合器接合速度控制、发动机与离合器协调控制两大类；根据控制理论的不同可分为：PID控制、模糊控制、非线性控制等；2022-5-6发动机设定转速控制发动机设定转速控制原则是指:汽车起步时，根据发动机油门开度的大小，设定不同的发动机转速判断阈值，当发动机转速高于设定阈值时，离合器开始接合。根据离合器结合速度规律可分为：定接合速度和变接合速度。2022-5-6离合器变接合速度控制离合器变接合速度的规律通常是“快慢快”，因为CD段易产生大的冲击，故结合速度较慢，BC和DE段的冲击

5、度较小，为缩短接合时间，减少滑磨功，应加快离合器的接合2022-5-6发动机恒转速控制发动机转速判断阈值设定为怠速附近，并制定一个目标转速,并通过协调控制离合器接合量、接合速度以及发动机油门开度来确保发动机实际转速与目标转速间的偏差。2022-5-6控制方法控制方法优点优点缺点缺点离合器定接合速度控制可充分利用发动机的转动惯量 (包括发动机曲轴、飞轮和离合器主动盘等转动惯量之和)，加快离合器从动盘转速的上升，从而缩短离合器的接合时间。发动机转速最高值和转速变化差值较大，发动机工作条件比较恶劣，离合器滑摩功也较大。离合器变接合速度控制可降低发动机转速判断阈值的数值，减少离合器接合过程中主动盘的转

6、速变化量，从而减少离合器滑摩功。接合时间较长发动机恒转速控制减少了起步过程中的滑摩功，减少了汽车起步过程中的排放污染和起步噪声。起步过程中发动机的转动惯量力矩可忽略为零，没有起到加速离合器接合的作用; 离合器接合时间的较长。发动机局部恒转速控制进一步减少了起步过程中的滑磨功。同步点冲击较大离合器结合速度控制方法的比较2022-5-6发动机恒转速控制的具体控制策略1、发动机目标转速 目标恒转速点取各发动机稳态下油门开度下最大转矩所对应的转速，原因：1、转速较低，滑磨功较少；2、保证起步时的动力性。( ,)eeTf 2022-5-6发动机恒转速控制的具体控制策略2、离合器接合位移 由节气门开度决定

7、，公式是： 图像关系是： 而且通过实际发动机转速与目标转速的比较来修正离合器接合量，补偿控制误差。图像关系如下：( ,)ecscccfcxzR kk 2022-5-6发动机恒转速控制的具体控制策略由油门开度和发动机转速确定的离合器接合量xc为：2022-5-6发动机恒转速控制的具体控制策略eTecTx离合器位置完全由驾驶员油门踏板决定，可以通过调整离合器接合速度来使起步冲击度维持在给定范围。但是当油门开度较大或变化较快时，由于冲击度的限制，离合器的行程不能及时跟上，这时会导致发动机转速的波动较大，无法维持在目标转速范围内。2022-5-6发动机恒转速控制的具体控制策略3、离合器结合速度 由油门

8、开度及其变化率决定 ： 图像如下： 同时通过油门的开度也是驾驶员的意图体现之一，理应影响离合器结合速度，它们的关系图像：2022-5-6发动机恒转速控制的具体控制策略实际控制时结合速度取油门和油门变化率所决定的结合速度的最大值，即：2022-5-6发动机恒转速控制的具体控制策略2022-5-64、离合器接合的控制过程发动机恒转速控制的具体控制策略2022-5-65、总结 优点 与设定转速离合器控制相比，发动机能相对稳定在维持在目标转速内，因此减少了起步过程中的滑摩功，减少了汽车起步过程中的排放污染和起步噪声。 缺点： （1）中大油门时目标转速较高，这时由于车辆负载一般较大，故滑磨功会较大，影响

9、离合器的使用寿命； （2）x的关系图以及Vc_max的值较难通过计算得到； （3）当油门较小而车辆负载较大时，由于最大允许接合位置的限制，离合器停止继续接合，造成到达同步点的时间增加，这时滑磨功较大。坡道起步的控制策略2022-5-6坡道起步与平路起步的区别就是要坡起时要防止倒溜。因此在控制坡起时不仅要控制离合器和发动机，还要控制控制制动器，只有三者协调控制才能实现坡道起步，即控制制动力正好在半接合点处释放。所以，坡起时的半接合点位置的准确判断很关键。坡起时半接合点位置会因车辆载质量、路面附着系数、道路坡道、离合器的制造误差和离合器摩擦片的磨损等因素而改变。目前在坡道是起步对十半接合点判断的方

10、法主要有三种：一、采用测量精度较高的单摆式角位移传感器测量出坡度角，然后根据相应的算法求出半接合点；二、在平道起步时求出的半接合点，在坡道起步过程通过一定的修正，来作为本次起步半接合点位置的预估值；三、基于纵向动力学的坡道识别方法，求取半接合点位置。基于发动机扭矩控制的起步控制基于发动机扭矩控制的起步控制思想1基于发动机扭矩控制的起步控制的优点2基于发动机扭矩控制的起步控制策略32022-5-6基于发动机扭矩控制的起步控制思想2022-5-6基于发动机扭矩控制的起步控制的优点1、与传统离合器接合速度控制比较 、能够在体现驾驶员意图的前提下保证起步冲击度的范围； 、能保证发动机稳定工作较低转速下

11、，进一步有效减少滑磨功。2、与离合器和节气门协调控制比较 此处所指的发动机扭矩控制是通过与发动机ECU进行总线通讯来实现的，发动机接收到总线上的扭矩请求后能通过调节节气门、喷油量、点火提前角等措施来达到目标输出转矩，与仅靠调节节气门相比，能使发动机工作在更佳的工况。2022-5-6基于发动机扭矩控制的起步控制策略一、目标转速的选取扭矩扭矩/N.m/N.m3030606090901201201501502022-5-6Green QQ基于发动机扭矩控制的起步控制策略二、离合器接合规律 1、驾驶员意图的判断 根据油门踏板位移和速度可分为慢起步、一般起步、较快起步、快起步四类。2022-5-6基于发

12、动机扭矩控制的起步控制策略2、不同驾驶员意图下的离合器接合规律（快慢快） 慢起步： 正常起步： 较快起步： 快起步： 快起步较快起步正常起步慢起步时间转速310 /jm s33 /jm s320 /jm s37 /jm s0maxgscci idxjzR kjMr dtmax01gsccdxMrjdti izR k 2022-5-6基于发动机扭矩控制的起步控制策略2022-5-63、离合器接合速度Vc的控制 半接合点到同步点间离合器的离合器接合速度可以通过 试验后获得，不同载荷下通过修正系数Km进行修正离合器结合速度离合器结合速度VcVc冲击度冲击度j j载荷载荷123n基于发动机扭矩控制的起

13、步控制策略2022-5-6最后再通过实时计算的冲击度的值与冲击度设定值对比来修正离合器接合速度。具体控制流程如下：基于发动机扭矩控制的起步控制策略2022-5-6三、发动机扭矩控制2022-5-6 冲击度j的公式推导FtFfFwFiFj20cossin21.15ec gDT i iC AuduGfGMrdt01(cossin )ec gT i iduGfGdtMr202geci id udTd tMrdt()ecsccscccTzR FzR k xc202gscci id udxjzR kd tMr dt2022-5-6离合器行程x和油门开度的关系公式推导(,)ecscceceeecccTzR FTTTfFk xc ( ,)ecsc ccfcxzRkk 2022-5-62022-5-61500200025003000350040004500500055006000发动机转速 r/min扭矩 Nm10152025303540455055606570-0.4-0.4-0.4-0.35-0.35-0.3-0.3-0.26-0.26-