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[摘要] 电控机械式自动变速器轿车的起步控制是该车型开发中的一项关键技术。本文对起步过程中离合器接合各阶段的特点进行了分析，并制定了以离合器主动盘与从动盘的转速差和其速差率为输入，以离合器接合速度的调节量和节气门开度调节量为控制输出的起步模糊控制规则。实验结果表明，采用这种模糊控制规则能有效提高AMT车辆的起步品质。
[关键词] 车辆工程 电控机械式自动变速器（AMT） 起步控制 控制策略
1.前言
起步控制是电控机械式自动变速器轿车的控制难点[1]，并且起步品质通常会影响离合器的使用寿命、人的主观感觉以及购买者的购买欲望。在起步过程中，如果离合器接合过猛，不但破坏起步的平稳性，造成起步冲击，而且引起发动机转速较大的波动，甚至造成发动机抖动。反之，为了改善起步品质而过分降低离合器的接合速度，滑摩功将大大增加，从而降低了其使用寿命。起步的平稳性和离合器滑摩是两个矛盾的指标，如何使这两个指标都能达到令人满意的效果是起步控制的关键。本文结合某AMT试验样车进行起步模糊控制研究，控制目标不但要提高起车过程离合器接合的平稳性，减少离合器滑摩，延长离合器使用寿命，而且要保证发动机稳定运转，减小发动机转速的波动。
2.起步过程分析与模糊控制
2.1起步过程分析
通过对驾驶员起步操作及离合器本身结构的分析，起步过程可以分为以下四个阶段[2~3]：
（1）空行程阶段
该阶段离合器主动盘向被动盘快速移动，用于消除离合器主、从动盘间隙，其特点是从动盘上无扭矩传递。
（2）克服阻力阶段
在此阶段从动盘产生滑摩，并且有扭矩传递，但是由于驱动力矩小于起步的阻力矩，车辆处于静止状态。
（3）加速度增长阶段
此阶段车辆的驱动力矩超过了起步的阻力矩，车辆开始运动。
（4）无滑摩阶段
该阶段转速差为零，离合器可以快速接合，其所传递的扭矩取决于发动机的输出扭矩与车辆阻力矩。
2.2AMT起步模糊控制
起步品质的控制要求是避免产生使乘员感到不舒适的抖动、冲击，充分体现驾驶者的起步意图；避免传动系统中产生过大的动载荷，有利于延长离合器的使用寿命，避免起步时发动机熄火。熟练的驾驶员凭借丰富的经验和驾驶技巧总能达到以上要求且能获得较好的起步品质。本文应用模糊控制理论[4]将驾驶员的经验形成语言规则，在实时工况下选择合适的语言变量和控制参数完成对离合器和发动机的模糊控制。
在起步控制中，对离合器和发动机分别制定起步模糊控制规则。对于离合器，起步时设定控制输入为离合器主动盘与从动盘的转速差和其速差率，控制输出为离合器接合速度的调节量。模糊控制规则由3个变量构成，输入为E（）和EC（），输出为U（）。对于发动机的控制，不完全依靠驾驶员对油门踏板的操作，还要对其节气门开度进行自动调节。同理，模糊控制规则也由3个变量构成，输入为E（）和EC（），输出为U（节气门开度的调节量）。
为了提高模糊控制器的精度，将E、EC和U分为7个语言变量等级:{PB，PM，PS，O，NS，NM，NB}，相应的论域为13个等级{-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6}。建立离合器模糊控制规则，如表1所示，发动机模糊控制规则与此类似，在此略。表中值满足如下对应关系：
对于离合器输出U：[-6,6]对应离合器接合速度的调节量[, ]，其中为离合器速度的初始设定值；对于发动机输出U：[-6,6]对应节气门开度调节量[-2%, 2%]。
3.试验验证
图1为某AMT样车大中小油门开度下一档起步的试验曲线。从试验结果可以看出：采用这种模糊控制规则后，该车的起步品质较好。
图1一档大中小油门开度下的起步曲线
4.结束语
对AMT轿车进行起步模糊控制，能够在离合器接合过程中恰当地协调离合器和发动机配合关系，使得接合过程中发动机转速不高，转速变化平稳，离合器从动片转速差较小，产生的发动机转速波动量较小，从而获得了较好的起步品质。
参考文献：
[1]葛安林．车辆自动变速理论与设计[M]．北京：机械工业出版社,1993.
[2]杨剑,牛秦玉,方宗德.大客车AMT的离合器最佳接合规律动力学研究[J].机械设计与制造,2005(6):1-3.
[3]张泰,葛安林等.改善车辆起步换档品质提高乘车舒适性的研究[J].农业机械学报，2003(1):18-20.
[4]章卫国,杨向忠.模糊控制理论与应用[M].西北工业大学出版社，1999（10）.
通信作者：
许文宣，男，中国人民解放军装甲兵技术学院，助教。
“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”
[关键词] 车辆工程 电控机械式自动变速器（AMT） 起步控制 控制策略
1.前言
起步控制是电控机械式自动变速器轿车的控制难点[1]，并且起步品质通常会影响离合器的使用寿命、人的主观感觉以及购买者的购买欲望。在起步过程中，如果离合器接合过猛，不但破坏起步的平稳性，造成起步冲击，而且引起发动机转速较大的波动，甚至造成发动机抖动。反之，为了改善起步品质而过分降低离合器的接合速度，滑摩功将大大增加，从而降低了其使用寿命。起步的平稳性和离合器滑摩是两个矛盾的指标，如何使这两个指标都能达到令人满意的效果是起步控制的关键。本文结合某AMT试验样车进行起步模糊控制研究，控制目标不但要提高起车过程离合器接合的平稳性，减少离合器滑摩，延长离合器使用寿命，而且要保证发动机稳定运转，减小发动机转速的波动。
2.起步过程分析与模糊控制
2.1起步过程分析
通过对驾驶员起步操作及离合器本身结构的分析，起步过程可以分为以下四个阶段[2~3]：
（1）空行程阶段
该阶段离合器主动盘向被动盘快速移动，用于消除离合器主、从动盘间隙，其特点是从动盘上无扭矩传递。
（2）克服阻力阶段
在此阶段从动盘产生滑摩，并且有扭矩传递，但是由于驱动力矩小于起步的阻力矩，车辆处于静止状态。
（3）加速度增长阶段
此阶段车辆的驱动力矩超过了起步的阻力矩，车辆开始运动。
（4）无滑摩阶段
该阶段转速差为零，离合器可以快速接合，其所传递的扭矩取决于发动机的输出扭矩与车辆阻力矩。
2.2AMT起步模糊控制
起步品质的控制要求是避免产生使乘员感到不舒适的抖动、冲击，充分体现驾驶者的起步意图；避免传动系统中产生过大的动载荷，有利于延长离合器的使用寿命，避免起步时发动机熄火。熟练的驾驶员凭借丰富的经验和驾驶技巧总能达到以上要求且能获得较好的起步品质。本文应用模糊控制理论[4]将驾驶员的经验形成语言规则，在实时工况下选择合适的语言变量和控制参数完成对离合器和发动机的模糊控制。
在起步控制中，对离合器和发动机分别制定起步模糊控制规则。对于离合器，起步时设定控制输入为离合器主动盘与从动盘的转速差和其速差率，控制输出为离合器接合速度的调节量。模糊控制规则由3个变量构成，输入为E（）和EC（），输出为U（）。对于发动机的控制，不完全依靠驾驶员对油门踏板的操作，还要对其节气门开度进行自动调节。同理，模糊控制规则也由3个变量构成，输入为E（）和EC（），输出为U（节气门开度的调节量）。
为了提高模糊控制器的精度，将E、EC和U分为7个语言变量等级:{PB，PM，PS，O，NS，NM，NB}，相应的论域为13个等级{-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6}。建立离合器模糊控制规则，如表1所示，发动机模糊控制规则与此类似，在此略。表中值满足如下对应关系：
对于离合器输出U：[-6,6]对应离合器接合速度的调节量[, ]，其中为离合器速度的初始设定值；对于发动机输出U：[-6,6]对应节气门开度调节量[-2%, 2%]。
3.试验验证
图1为某AMT样车大中小油门开度下一档起步的试验曲线。从试验结果可以看出：采用这种模糊控制规则后，该车的起步品质较好。
图1一档大中小油门开度下的起步曲线
4.结束语
对AMT轿车进行起步模糊控制，能够在离合器接合过程中恰当地协调离合器和发动机配合关系，使得接合过程中发动机转速不高，转速变化平稳，离合器从动片转速差较小，产生的发动机转速波动量较小，从而获得了较好的起步品质。
参考文献：
[1]葛安林．车辆自动变速理论与设计[M]．北京：机械工业出版社,1993.
[2]杨剑,牛秦玉,方宗德.大客车AMT的离合器最佳接合规律动力学研究[J].机械设计与制造,2005(6):1-3.
[3]张泰,葛安林等.改善车辆起步换档品质提高乘车舒适性的研究[J].农业机械学报，2003(1):18-20.
[4]章卫国,杨向忠.模糊控制理论与应用[M].西北工业大学出版社，1999（10）.
通信作者：
许文宣，男，中国人民解放军装甲兵技术学院，助教。
“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”