起步控制_cxp

1、2022-5-6起步過程的動(dòng)力學(xué)分析1 1起步過程的要求及其評(píng)價(jià)指標(biāo)2 2起步過程的影響因素3 3起步過程的控制方法4 4基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制的起步控制5 5AMT起步控制2022-5-6起步過程的動(dòng)力學(xué)分析第一階段：消除間隙 第二階段：克服起步靜阻力 10eeeecJTT100ecT2022-5-6第三階段（從半接合點(diǎn)到同步點(diǎn)）：克服起步動(dòng)阻力半接合點(diǎn)半接合點(diǎn)：車輛剛要起步，即離合器傳遞扭矩等于車輛最大靜阻力；同步點(diǎn)同步點(diǎn)：離合器主從動(dòng)部分轉(zhuǎn)速剛好相同。第四階段：同步階段1111eeeececeJTTJTT111(); eeeeeceJJTTTT起步過程的動(dòng)力學(xué)分析2022-5-6起步過程的要

2、求1、起步平穩(wěn)，少?zèng)_擊，但同時(shí)要保證離合器的使 用壽命；2、發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過程中運(yùn)行穩(wěn)定，不熄火，轉(zhuǎn)速不飛升；3、實(shí)現(xiàn)坡道上能正常起步；4、能體現(xiàn)駕駛員的意圖（慢、正?；蚣逼鸩剑?、具有適應(yīng)離合器、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)變化以及外部行駛 環(huán)境變化的能力。2022-5-6起步過程品質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)1、沖擊度：車輛縱向加速度的變化率（一般不大于10） 202gscci idad ujzRdxdkdtd tMtr2022-5-6起步過程品質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)2022-5-62、滑磨功兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間是矛盾的；如果將起步過程控制看成是求最優(yōu)化問題，有兩種處理方式： （1）目標(biāo)函數(shù) ；約束條件：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的范圍， ，Lc的范圍

3、，a+b=1；其中a和b的值反應(yīng)了駕駛員意圖。 （2）目標(biāo)函數(shù) ；約束條件：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的范圍，Lc的范圍 ，j的范圍；其中j的范圍反應(yīng)了駕駛員意圖。12011()ttceceecettLTdtTdtminca jb LminLc310 /jms起步過程的影響因素1、離合器扭矩傳遞特性：2、車輛載荷與道路坡度：M3、離合器接合位移和速度：x，dx/dt4、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：e5、車速或一軸轉(zhuǎn)速：1, , , csczkRcccFk xc2022-5-60gscci idxdtjzR kMr12011()ttceceecettLTdtTdt起步過程的控制方法1起步過程控制方法的分類2離合器結(jié)合速度控制方

4、法的比較3發(fā)動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)速控制的具體控制策略4坡道起步的控制策略2022-5-6起步過程控制方法的分類根據(jù)控制對(duì)象的不同可分為：離合器接合速度控制、發(fā)動(dòng)機(jī)與離合器協(xié)調(diào)控制兩大類；根據(jù)控制理論的不同可分為：PID控制、模糊控制、非線性控制等；2022-5-6發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)速控制發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)速控制原則是指:汽車起步時(shí)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)油門開度的大小，設(shè)定不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速判斷閾值，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于設(shè)定閾值時(shí)，離合器開始接合。根據(jù)離合器結(jié)合速度規(guī)律可分為：定接合速度和變接合速度。2022-5-6離合器變接合速度控制離合器變接合速度的規(guī)律通常是“快慢快”，因?yàn)镃D段易產(chǎn)生大的沖擊，故結(jié)合速度較慢，BC和DE段的沖擊

5、度較小，為縮短接合時(shí)間，減少滑磨功，應(yīng)加快離合器的接合2022-5-6發(fā)動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)速控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速判斷閾值設(shè)定為怠速附近，并制定一個(gè)目標(biāo)轉(zhuǎn)速,并通過協(xié)調(diào)控制離合器接合量、接合速度以及發(fā)動(dòng)機(jī)油門開度來確保發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速間的偏差。2022-5-6控制方法控制方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)離合器定接合速度控制可充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 (包括發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、飛輪和離合器主動(dòng)盤等轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之和)，加快離合器從動(dòng)盤轉(zhuǎn)速的上升，從而縮短離合器的接合時(shí)間。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速最高值和轉(zhuǎn)速變化差值較大，發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件比較惡劣，離合器滑摩功也較大。離合器變接合速度控制可降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速判斷閾值的數(shù)值，減少離合器接合過程中主動(dòng)盤的轉(zhuǎn)

6、速變化量，從而減少離合器滑摩功。接合時(shí)間較長發(fā)動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)速控制減少了起步過程中的滑摩功，減少了汽車起步過程中的排放污染和起步噪聲。起步過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量力矩可忽略為零，沒有起到加速離合器接合的作用; 離合器接合時(shí)間的較長。發(fā)動(dòng)機(jī)局部恒轉(zhuǎn)速控制進(jìn)一步減少了起步過程中的滑磨功。同步點(diǎn)沖擊較大離合器結(jié)合速度控制方法的比較2022-5-6發(fā)動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)速控制的具體控制策略1、發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速 目標(biāo)恒轉(zhuǎn)速點(diǎn)取各發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)下油門開度下最大轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，原因：1、轉(zhuǎn)速較低，滑磨功較少；2、保證起步時(shí)的動(dòng)力性。( ,)eeTf 2022-5-6發(fā)動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)速控制的具體控制策略2、離合器接合位移 由節(jié)氣門開度決定

7、，公式是： 圖像關(guān)系是： 而且通過實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的比較來修正離合器接合量，補(bǔ)償控制誤差。圖像關(guān)系如下：( ,)ecscccfcxzR kk 2022-5-6發(fā)動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)速控制的具體控制策略由油門開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定的離合器接合量xc為：2022-5-6發(fā)動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)速控制的具體控制策略eTecTx離合器位置完全由駕駛員油門踏板決定，可以通過調(diào)整離合器接合速度來使起步?jīng)_擊度維持在給定范圍。但是當(dāng)油門開度較大或變化較快時(shí)，由于沖擊度的限制，離合器的行程不能及時(shí)跟上，這時(shí)會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)較大，無法維持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。2022-5-6發(fā)動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)速控制的具體控制策略3、離合器結(jié)合速度 由油門

8、開度及其變化率決定 ： 圖像如下： 同時(shí)通過油門的開度也是駕駛員的意圖體現(xiàn)之一，理應(yīng)影響離合器結(jié)合速度，它們的關(guān)系圖像：2022-5-6發(fā)動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)速控制的具體控制策略實(shí)際控制時(shí)結(jié)合速度取油門和油門變化率所決定的結(jié)合速度的最大值，即：2022-5-6發(fā)動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)速控制的具體控制策略2022-5-64、離合器接合的控制過程發(fā)動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)速控制的具體控制策略2022-5-65、總結(jié) 優(yōu)點(diǎn) 與設(shè)定轉(zhuǎn)速離合器控制相比，發(fā)動(dòng)機(jī)能相對(duì)穩(wěn)定在維持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速內(nèi)，因此減少了起步過程中的滑摩功，減少了汽車起步過程中的排放污染和起步噪聲。 缺點(diǎn)： （1）中大油門時(shí)目標(biāo)轉(zhuǎn)速較高，這時(shí)由于車輛負(fù)載一般較大，故滑磨功會(huì)較大，影響

9、離合器的使用壽命； （2）x的關(guān)系圖以及Vc_max的值較難通過計(jì)算得到； （3）當(dāng)油門較小而車輛負(fù)載較大時(shí)，由于最大允許接合位置的限制，離合器停止繼續(xù)接合，造成到達(dá)同步點(diǎn)的時(shí)間增加，這時(shí)滑磨功較大。坡道起步的控制策略2022-5-6坡道起步與平路起步的區(qū)別就是要坡起時(shí)要防止倒溜。因此在控制坡起時(shí)不僅要控制離合器和發(fā)動(dòng)機(jī)，還要控制控制制動(dòng)器，只有三者協(xié)調(diào)控制才能實(shí)現(xiàn)坡道起步，即控制制動(dòng)力正好在半接合點(diǎn)處釋放。所以，坡起時(shí)的半接合點(diǎn)位置的準(zhǔn)確判斷很關(guān)鍵。坡起時(shí)半接合點(diǎn)位置會(huì)因車輛載質(zhì)量、路面附著系數(shù)、道路坡道、離合器的制造誤差和離合器摩擦片的磨損等因素而改變。目前在坡道是起步對(duì)十半接合點(diǎn)判斷的方

10、法主要有三種：一、采用測量精度較高的單擺式角位移傳感器測量出坡度角，然后根據(jù)相應(yīng)的算法求出半接合點(diǎn)；二、在平道起步時(shí)求出的半接合點(diǎn)，在坡道起步過程通過一定的修正，來作為本次起步半接合點(diǎn)位置的預(yù)估值；三、基于縱向動(dòng)力學(xué)的坡道識(shí)別方法，求取半接合點(diǎn)位置。基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制的起步控制基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制的起步控制思想1基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制的起步控制的優(yōu)點(diǎn)2基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制的起步控制策略32022-5-6基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制的起步控制思想2022-5-6基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制的起步控制的優(yōu)點(diǎn)1、與傳統(tǒng)離合器接合速度控制比較 、能夠在體現(xiàn)駕駛員意圖的前提下保證起步?jīng)_擊度的范圍； 、能保證發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作較低轉(zhuǎn)速下

11、，進(jìn)一步有效減少滑磨功。2、與離合器和節(jié)氣門協(xié)調(diào)控制比較 此處所指的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制是通過與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU進(jìn)行總線通訊來實(shí)現(xiàn)的，發(fā)動(dòng)機(jī)接收到總線上的扭矩請(qǐng)求后能通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門、噴油量、點(diǎn)火提前角等措施來達(dá)到目標(biāo)輸出轉(zhuǎn)矩，與僅靠調(diào)節(jié)節(jié)氣門相比，能使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在更佳的工況。2022-5-6基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制的起步控制策略一、目標(biāo)轉(zhuǎn)速的選取扭矩扭矩/N.m/N.m3030606090901201201501502022-5-6Green QQ基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制的起步控制策略二、離合器接合規(guī)律 1、駕駛員意圖的判斷 根據(jù)油門踏板位移和速度可分為慢起步、一般起步、較快起步、快起步四類。2022-5-6基于發(fā)

12、動(dòng)機(jī)扭矩控制的起步控制策略2、不同駕駛員意圖下的離合器接合規(guī)律（快慢快） 慢起步： 正常起步： 較快起步： 快起步： 快起步較快起步正常起步慢起步時(shí)間轉(zhuǎn)速310 /jm s33 /jm s320 /jm s37 /jm s0maxgscci idxjzR kjMr dtmax01gsccdxMrjdti izR k 2022-5-6基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制的起步控制策略2022-5-63、離合器接合速度Vc的控制 半接合點(diǎn)到同步點(diǎn)間離合器的離合器接合速度可以通過 試驗(yàn)后獲得，不同載荷下通過修正系數(shù)Km進(jìn)行修正離合器結(jié)合速度離合器結(jié)合速度VcVc沖擊度沖擊度j j載荷載荷123n基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制的起

13、步控制策略2022-5-6最后再通過實(shí)時(shí)計(jì)算的沖擊度的值與沖擊度設(shè)定值對(duì)比來修正離合器接合速度。具體控制流程如下：基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制的起步控制策略2022-5-6三、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制2022-5-6 沖擊度j的公式推導(dǎo)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離合器行程x和油門開度的關(guān)系公式推導(dǎo)(,)ecscceceeecccTzR FTTTfFk xc ( ,)ecsc ccfcxzRkk 2022-5-62022-5-61500200025003000350040004500500055006000發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min扭矩 Nm10152025303540455055606570-0.4-0.4-0.4-0.35-0.35-0.3-0.3-0.26-0.26-