坡道起步

2024-05-18

坡道起步（精选3篇）

坡道起步篇1

1概述

AMT(自动机械式变速器)是一种新型的车辆自动变速器,它是在传统固定轴式变速器和干式摩擦离合器的基础上,应用电子技术和自动变速理论,以微处理器为核心,通过气动或液压执行系统控制离合器的分离与接合及选换档操作,同时控制发动机的供断油或者控制发动机的油门开度,配合变速箱执行机构实现起步和换档的自动操纵。和另外一种液力自动变速器AT相比较,AMT的优点是机械传动效率高、成本低;缺点是自动换挡控制和离合器控制难度更大[1,2]。离合器控制的本质是离合器能够合理有效传递发动机输出扭矩来克服车辆阻力,本文通过坡度识别和制定合理的离合器扭矩传递曲线,再通过冲击度和滑磨功指标优化起步品质,得出最佳离合器控制方法。该方法结合作图法和解析法,根据实际试验,控制原理符合车辆起动的实际情况,易于实现,具有一定推广价值。

2坡度计算

AMT车辆起步时需要控制发动机油门开度以克服外界阻力,外界阻力包括道路阻力和坡度阻力。为了获得良好的坡道起步品质,需要AMT软件准确估算道路坡度。坡度阻力可表示为:

F1=G·sinα 。

其中:G为车重;α为坡度角。

道路阻力为:

F2=G·f·cosα 。

其中:f为道路摩擦系数。

车辆阻力F为:

F=F1+F2 。

由于在分开离合器时车辆失去驱动力,此时车辆动力学方程为:

F=ma 。

其中:m为整车质量;a为车辆加速度。

由以上各式可以得到坡度角α计算公式:

sinα+ f·cosα=a/g 。 (1)

其中:g为重力加速度。

3发动机的速度特性

发动机速度特性是指在一定油门下发动机扭矩随转速的变化特性,速度特性是发动机动力性的描述,该性能是在发动机试验台架上获得的。本文中的发动机速度特性如图1所示。其中,n为发动机转速,Te为发动机输出扭矩,β为油门开度。

4离合器扭矩传递曲线制定

离合器是动力传动系统的一个关键环节,良好的离合器控制能实现汽车平稳起步、平顺换档,且具有过载保护的作用。离合器的分离过程比较简单,希望分离的越快越好,但是离合器的接合过程却非常复杂。在起步过程中,离合器不仅受坡道、负载变化的影响,也会因驾驶员的人为因素而产生不同的操纵过程。离合器的接合应满足以下三个阶段[3]:①消除间隙阶段:快速结合,该阶段直到离合器主、从动盘接触结束;②滑摩阶段:慢速结合,该阶段又可分为半联动阶段(离合器从动盘转速等于50 r/min)和发动机转速与离合器从动盘转速同步阶段;③同步阶段:快速结合,该阶段从发动机转速等于离合器从动盘转速开始直到离合器完全结合。

本文根据发动机扭矩输出曲线制定离合器扭矩传递曲线。离合器传递扭矩Tc应尽量接近发动机输出扭矩Te,并且尽量平滑以避免冲击过大。由于离合器扭矩传递曲线是根据发动机输出扭矩制定的,因此也体现驾驶员的控制意图。图2为离合器扭矩传递理想曲线。其中,半联动点是指离合器从动盘转速等于50 r/min时,此时车辆开始运动。

离合器扭矩特性为:

Tc=f(x) 。 (2)

该特性由试验获得,离合器控制是对离合器接合行程x的控制。

5离合器接合规律的修正

针对离合器慢结合过程,通过车辆冲击度和离合器滑磨功指标优化离合器接合速度,以获得最佳离合器接合速度。

5.1 离合器冲击度数学模型

车辆冲击以及传动系的动载荷用冲击度来评价, 其计算公式为:

undefined。 (3)

其中:v为车辆速度。

车辆加速度a由车辆动力学公式计算:

Fe-F=ma 。 (4)

其中:Fe为车辆牵引力。

实际计算冲击度时,常用下式简化计算:

undefined。 (5)

其中:Tf为离合器从动盘阻力矩:ΔT为离合器滑摩时间。

如果给定车辆冲击度,就可以由式(3)、式(4)、式(5)获得合理的离合器传递扭矩,据此可以修正离合器传递扭矩以满足冲击度指标所需的离合器滑摩时间ΔT。

5.2 离合器滑磨功数学模型

影响离合器使用寿命最直接的因素是离合器主、从摩擦片之间的摩擦以及滑摩时间,离合器使用寿命常用滑磨功L来评价:

L=∫Tc(ωe-ωc)dt 。 (6)

其中:ωe为发动机转速;ωc为离合器从动盘转速。由式(6)可知,滑磨功是由发动机转速与离合器从动盘转速差Δω和离合器传递的扭矩决定的。因此,在坡道起步时,要合理控制离合器扭矩传递,控制发动机转速和扭矩输出,加快离合器接合速度,这样才能减小滑磨功。

5.3 油门修正

车辆在起步时还要考虑驾驶员意图和驾驶员对道路的判断,这种判断在AMT软件中由油门开度和油门开度变化率实现。如果油门较大,说明坡度阻力大,可以适当延长接合时间避免发动机不稳定或发动机熄火;如果油门变化率大,说明希望快速起步,可以适当减小接合时间以防止溜车和延长离合器寿命。因此,需要增加对离合器接合控制的油门作用修正规律:

Δt=ΔT+m′β-n′δ 。 (7)

其中:δ为油门变化率;m′、n′为修正系数,其值可以由经验丰富的驾驶员通过操纵车辆试验确定。

6仿真结果

采用本文制定的车辆坡道起步时离合器的控制规律,在Simulink中进行仿真,仿真结果如图3所示。

离合器控制目标是从动盘转速和传递扭矩平稳增加,减少车辆冲击,同时离合器接合过程能够较快完成。

由图3可以看到,离合器从动盘转速平稳增长,离合器传递扭矩平稳增加,冲击小,起步时间在2 s以内,起步较快,运转稳定。仿真结果表明该控制方案既具有较好的动力性,又能够满足车辆在坡道上平稳起步要求,所以本文的离合器控制律是较为理想的。

7结论

本文分析了自动机械变速箱(AMT变速箱)离合器控制的特点和不足,针对AMT车辆在坡道起步时离合器控制存在的冲击大、发动机工作不稳定、车辆溜车等常见问题,基于理想离合器扭矩传递控制方法,通过对传统的冲击度和滑磨功指标进行优化,结合驾驶员意图和对道路的判断,制定了最优离合器控制规律。通过仿真验证表明该方法既保证了车辆坡上起步的平稳性和快捷性,又结合了作图法和解析法,减少了计算量,在算法实现上也具有快捷性和准确性。

摘要：为了提高AMT车辆坡道起步品质,通过研究离合器扭矩传递规律,再结合冲击度和滑磨功指标,提出了制定离合器最佳结合规律的方法,并利用MATLAB/Simulink对该结合规律进行了仿真。仿真结果表明,该方法实用直观,符合车辆起步的实际工作情况,能够使车辆平稳起步,具有一定应用价值。

关键词：坡度,离合器,冲击度,滑磨功

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]申水文,张建武,罗邦杰,等.AM离合器的综合模糊控制[J].汽车工程,1997(6):347-352.

[3]雷雨龙,葛安林,李永军.离合器起步过程的控制策略[J].汽车工程,2000(22):256-260.

坡道起步篇2

2012-04-16 09:56 出处：pcauto 作者：佚名责任编辑：柯池(评论0条)

坡道起步说难不难，可是也是需要技巧的，要不然很容易就会发生后溜，这时候想要顺利拿到驾照就难了。要想坡道起步不溜车，就要抓住小编告诉你的三个要点：一是加油门的大小，二是放松手制动的时机，三是油门和离合器的配合。接着就来看看具体的起步方法。

(一)有手制动的车辆，起步时先拉紧手制动，左脚踩下离合器踏板，变速杆挂入低速挡，右脚徐徐踩下加速踏板，左脚同时缓缓放开离合器踏板，到发动机声音有变化或车身稍有抖动时，迅速松开手制动，并再稍稍踩下加速踏板，慢慢放开离合器踏板。

要注意的是，此时不能立即放松离合器踏板，而是要先跟油门后松离合器。因为上坡时汽车阻力大，起步所需动力也要大一些。最重要的是，要掌握好放松手制动的时机。若松得过早，会使车辆后溜;若松得过迟，会造成熄火。最佳时机是，当离合器踏板抬至半联动位置，发动机声音有变化时，立即松开。坡道起步要领可归纳为：音变车抖稍一停，紧跟油门松制动，油门大小看坡度，不溜不冲不熄火。

(二)无手制动的车辆起步时，用右脚跟踩下制动踏板，左脚踩下离合器踏板，将变速杆挂入低速挡。然后，用右脚前掌徐徐踩下加速踏板，左脚同时缓缓放开离合器踏板，到发动机声音有变化或车身稍有抖动时，再迅速抬起右脚跟放开制动踏板，并再稍稍踩下加速踏板，慢慢放开离合器踏板。这里的关键在于右脚前掌与脚跟的配合。这种坡道起步方法难度较大，不易掌握，一般情况下不提倡使用，只能作为一种应急方法。手制动车辆如果手制动遇到故障，也可参照这一办法在坡道上起步。在坡道起步时会拉起手刹，然后让离合器处于半联动状态，松下手刹，车辆保持静止，防溜车殃及后车。而车辆向后滑行的重力是由发动机提供的动力来抗衡的，而离合器则负责消除这里存在的转速差。

动力从飞轮出来是有一定转速的，此时与一轴存在巨大的转速差，这也就是为何起步时对于半联动的要求要比换挡时高得多的主要原因，离合器的前后部件一个静止一个运动。上坡起步半联动操作要点提示这样的转速差必须由半联动来消化，也就是动力开始的时候部分传递给一轴，使车辆能以较平稳的姿态起步，一旦车辆行驶起来，转速差就会变得很小，此时将离合器完全抬起，就不会有冲击了。在坡道起步时会拉起手刹，然后让离合器处于半联动状态，松下手刹，车辆保持静止，防溜车殃及后车。而车辆向后滑行的重力是由发动机提供的动力来抗衡的，而离合器则负责消除这里存在的转速差。

踩下油门踏板让转速进一步提升获得足够的扭力，然后将离合器缓缓抬起将更多的动力传递给驱动轮，车辆就顺利坡起了。此时对于半联动的技巧要求较高，如果半联动力度太弱，就可能在松开手刹时车辆向后滑动，容易造成新手的惊慌失措，如果半联动力度过强则容易是车辆加速过猛而撞到前车。所以上坡起步半联动操作要点建议此时可以让发动机转速略高，并采用较大的半联动力度，使车辆有个向前走的趋势时，再松开手刹。作为学员，由于驾驶技术的不熟练，很难将油离很好的配合，导致在使用离合器的时候出现一些有损离合器的操作方法，而这些情况同样是出现在半联动的时候。

避免离合器长时间处于半联动状态才能有效的保护离合器。有些新手刚上路时由于紧张，油离配合不好，害怕自己在起步时熄火灭车，于是就轰大油门而离合器却压得很低，半天也不全部抬起实现全联动，此时发动机的转速与一轴的转速存在巨大的转速差，而车辆则是慢慢起步的，这些巨大的转速差全部由离合器的半联动消化，这是非常毁离合器的做法。为了避免频繁的坡道起步，用脚半踩离合，这样能用半联动来控制车的行驶速度，也就是俗称闷着离合器走。上坡起步半联动操作要点当然也不赞成这样的行为。因为整个过程离合器都是发生滑动摩擦的，这种长时间的滑动摩擦也会损害离合器。开车上路总喜欢把左脚放到离合器踏板上，从而导致不自觉的压下了离合器踏板，车辆长时间处于半联动状态。所有这些操作都会加速离合器片的磨损，对车辆的动力性和经济性都会造成损失。对于某些特殊路况，合理的使用半联动可以使车辆脱困。如车轮陷入沙地等。总的来说，上坡起步半联动操作要点强调离合器是个易磨损的部件，使用时应尽可能的规范，对于车辆起步时离合器的操作技巧

类型：驾校学车

日期：2010/10/18 10:06:29 快乐学车网 :浏览次数：1851

核心提示：第一个”快“，是说踩离合到底时，抬脚速度要快，踩到底时发动机动力被分离，抬起时结合，因此加减档位时需要注意离合器。如果学习的车辆时自动档车由于是齿轮箱自动加减档，所以只有刹车板与油门，而没有离合器板。当齿轮处于尚未结合但即将结合处，这时速度就要放慢一点，缓慢抬脚，到齿轮已部...第一个”快“，是说踩离合到底时，抬脚速度要快，踩到底时发动机动力被分离，抬起时结合，因此加减档位时需要注意离合器。如果学习的车辆时自动档车由于是齿轮箱自动加减档，所以只有刹车板与油门，而没有离合器板。

当齿轮处于尚未结合但即将结合处，这时速度就要放慢一点，缓慢抬脚，到齿轮已部分咬和，也就是我们通常说的半联动状态。这时注意听一下，发动机由于受力，声音明显变闷。因为驱动力的作用，我们可以感觉到车头上抬，车辆有蠢蠢欲动之态。

到达半联动时左脚就需要稍做停顿，不要急于上抬。如果路考时在上坡路面做半联动的话，右脚可以稍加油门，根据经验提示不要把油门加的过大，因为那样的话发动机声音会很响。若你在考试，就会给考官留下油离配合不当的感觉。

做好上面的操作，放开手制动器，车辆自然会平稳前进。左脚慢慢抬高离合器行程至齿轮完全咬合。这一段如果松开过快的话，由于齿轮咬和过快，就会造成车辆有一个突然短暂前突的情况，会给考官留下起步不够平稳的印象。

最后一个“快”与第一步时相同，离合处于空行程时，松快一点反而更好。简单来说“离合器的使用原理就是结合或分离发动机传递给车辆驱动的动力”，熟练的驾驶员如此说到。最后，操作时脚跟尽量不要离地，用脚腕来控制离合器。这样比较省，尤其是需要长时间半联动时，可以有效降低脚发酸的现象。车辆起步时，这样也比较容易将起步控制在一个尽量平稳的状态下。

下坡基本操作就是：右脚踩住刹车，挂档，然后先不要松开刹车，左脚慢慢抬离合器，当你感觉到车辆有轻微抖动的时候就说明发动机与变速箱已经是半联动状态了。如果你对你自己的车离坡合触点的位置掌握的非常精准，那你肯定能非常容易的知道离合抬到什么位置正合适了。