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   DCT由機械系統和控制系統組成，控制系統是的DCT關鍵部件，而起步控制策略的制定、綜合智能換擋規律的制定和換擋品質的改善方法是控制系統的核心技術，對整車的起步性能、換擋品質、動力性和經濟性等有著重要的影響。

   1 DCT的起步控制技術

   1.1 DCT的起步控制技術的研究現狀

   綜合當前的研究成果，通過優化離合器的動力學模型、完善離合器接合的控制策略及提高離合器執行機構的跟蹤品質，是提高車輛起步性能的主要途徑。

   離合器起步過程中的動力學模型是進行離合器控制策略研究的基礎，包括離合器執行機構動力學模型、接合過程中轉矩傳遞的模型及離合器接合過程的動力學模型。楊樹軍等對電控液動濕式離合器執行機構動力學模型進行了研究，并建立了接合過程的動力學模型。李煥松、張俊智、申水文和葛安林等對電控液動干式離合器執行機構的工作過程進行了詳細分析，建立了相應的模型。

   離合器接合速度的控制策略是優化起步性能的關鍵，總體可分為基于現代控制技術和基于智能控制技術的控制策略。

   基于現代控制技術的控制策略 車輛起步性能的評價指標中，沖擊度與滑摩功是相互矛盾的，不可能使二者同時達到最優。在滿足各種約束條件的前提下，為了找出比較滿意的綜合最優解，基于約束條件的最優算法及最優控制方法，在離合器起步控制中得到了應用。葛安林等基于離合器的動力學模型，以平均沖擊能量和滑摩功為目標函數，進行多目標函數的綜合優化，從而獲得在不同操縱規律下，任一坡度、載荷和擋位下起步時的最佳接合規律。孫承順、張建武和秦大同等基于最小值和線性二次型的最優控制原理，綜合考慮沖擊度和滑摩功兩項評價指標，以解析形式推導出離合器的最優接合軌線。席軍強、陳慧巖和丁華榮等根據離合器輸出軸轉速和發動機轉速與離合器輸出軸轉速差，得到理想離合器輸出軸加速度，并通過控制離合器驅動機構的行程增量，使得實際離合器輸出軸加速度和理想相一致，實現了起步過程中的自適應控制。

   基于智能控制技術的控制策略 模糊控制等智能控制技術的最大優點，就是對非線性、大滯后及難以建立精確數學模型的控制對象，具有更好的適應性。LUCAS等分析了40位駕駛員的起步操作數據，總結了相應的起步控制規則，為起步過程中模糊規則的制定奠定了基礎。TANAKA等基于駕駛員經驗建立了模糊規則庫，根據駕駛員踏板的操作過程，模糊推理出駕駛員的意圖，實現了離合器的模糊起步控制。與此同時，葛舜、王云成、申水文和湯霞清等國內學者也開展了離合器模糊起步控制技術的研究，并進行了實車測試，取得廠預期的效果。

   提高離合器執行機構的跟蹤品質，應研究魯棒性強、跟蹤品質好的執行機構控制器。建立控制決策系統和硬件機構之間的良好接口，是精確實現離合器的控制策略、優化離合器起步性能的關鍵。張俊智等采用預測控制的方法，有效地克服了液壓控制系統對電磁閥開、關指令的滯后，實現了離合器接合的高精度控制，并提出了離合器的容錯控制方法。高炳釗、葛安林等將反饋信號由液壓缸柱塞的速度轉變為位移量，避開了液壓系統的高度非線性和時變性的影響，實現了接合速度精確控制。孫承順、張建武等根據非線性控制理論和滑模控制原理，構造了等價線性系統滑模控制器，使之具有高精度的跟蹤品質和較強的抗干擾能力。何忠波等利用控制電動機正反向運轉時間的辦法，解決了執行電動機在低轉速下勻速運動精度不高的問題，實現了離合器的精確控制，葉明等設計了基于模糊控制的速度環和基于PI控制的電流環雙閉環控制系統，使伺服電動機具有良好的動態性能。

 
   1.2 DCT起步控制技術的評價及發展動態

   應從提高離合器動力學模型的精度、完善離合器控制策略及提高執行機構的跟蹤精度三方面來優化離合器的起步性能，離合器控制策略的完善最為關鍵，其各種方法的評價及發展動態如下。

   最優控制等綜合優化方法需要建立精確的離合器動力學模型，且不適應控制過程中參數變化引起的決策凋整。建立完全精確的動力學模型十分困難，而且由于車輛起步時載荷、擋位等變化，使離合器傳動系中參數具有不確定性，限制了最優控制的性能。

   模糊參考自適應控制策略的穩定性、魯棒性等方面的理論尚不完善，不易建立性能較好的自適應控制系統。因此應從優化離合器動力學模型和完善自適應控制系統兩個方面，來提高基于現代控制技術的離合器起步的性能，但難度較大。包括模糊控制在內的智能控制可以利用人的知識和經驗，達到模仿人的思維來控制車輛起步的目的，而且對難以建立數學模型、非線性和大滯后的控制對象，具有很好的適應性，非常適用于離合器起步控制領域，應用前景較好。但模糊控制在其參數的模糊化過程中，受人為因素的影響較大，控制規則中參數特性與控制目標關系不明確，不易于參數的調整，獲得較優的控制參數困難。

   因此基于優秀駕駛員的起步操縱經驗，不斷豐富模糊控制規則的基礎上，研究如何通過少量的調試次數，即可獲取較優控制參數的方法，是目前急需解決的問題。

   2 換擋規律的制定

   基于經驗的換擋規律HAYASHI等利用模糊控制和神經網絡方法，對優秀駕駛員的換擋規律進行辨識，建立了基于經驗的換擋規律，提高了車輛在爬坡及制動工況時的性能。實際工程應用方面，三菱汽車公司率先應用神經網絡邏輯電路，成功開發了能最優選擇變速擋位的INVECSⅡ型軟件系統。

   基于約束條件的換擋規律早期使用的單參數換擋規律目前應用較少。彼得羅夫提出了以車速和油門作為控制參數的二參數換擋規律，二參數換擋規律引入了油門參數，實現了駕駛員的干預換擋，與單參數相比，整車的動力性、經濟性和換擋品質有了較大的提高，當前被廣泛采用；葛安林等在發動機動態試驗數據的基礎上，提出了以車速、油門開度和加速度為控制參數的動態三參數控制規律，試驗結果表明，該規律優于靜態的二參數換擋規律。

   智能修正的換擋規律WEIL等提出了一個擋位決策的模糊專家系統模型，詳細介紹了獲取換擋控制規則的方法，并進行了仿真對比分析，證明了該方法的優點。三菱汽車公司也開展了相應研究，并在上、下坡等特殊路段進行了對比測試。國內學者也開展了智能修正換擋規律的研究。申水文、葛安林等通過增加轉向盤轉角傳感器和道路坡度傳感器，引入坡道和彎道信息，采用模糊邏輯技術修正二參數換擋規律，減少了爬坡和彎道行駛時的換擋次數。

   綜合智能的換擋規律秦貴和等將路面和駕駛員意圖分為良好路段、顛簸路段、加速和停車等典型工況。首先求出各典型工況較佳的換擋規律。然后利用易于測量的車輛的狀態參數，依據模糊推理方法，形成一個描述路面特征、駕駛員意圖和車輛狀態的模糊集合，求出當前狀態與各典型工況的貼近度，計算得到最終的擋位數值。葛安林等在綜合國內外對駕駛員類型、駕駛員意圖和行駛環境路段、路況和路形實時識別研究成果的基礎上，提出由路段和路況識別信息建立標準行駛工況的換擋規律，按照駕駛員的類型進行標準換擋規律的個性化處理，并依據路形、駕駛員意圖識別的結果，進行局部信息占優再修正，獲取最佳的換擋規律。

   綜合智能換擋規律是實現汽車的可駕駛性、燃油消耗、廢氣排放和其他性能達到綜合較優的最佳途徑，也是換擋規律發展和應用的方向。可以從提高基于約束條件換擋規律的精度以及豐富換擋決策的知識庫、加強綜合智能換擋規律的試驗研究兩方面來完善綜合智能換擋規律。

   3 換擋品質

   換擋品質研究的主要目標，就是縮短換擋時間，且使換擋過程中的沖擊度和滑摩功符合要求。優化離合器的切換規律，控制離合器的接合、分離速度，是提高DCT換擋品質的重要途徑。應直接以各電磁閥的占控比，直流電動機電壓的方向、占控比或運轉時間為研究對象，對比分析不同控制指令時的換擋品質。考慮系統溫度、離合器磨損等因素對換擋品質的影響，對控制指令進行補償。最終得到使各擋位的換擋品質達到綜合較優時，各電磁閥或各電動機控制指令的數值表。

   動力傳動系的綜合控制也是提高換擋品質的重要途徑，基于CAN總線的動力傳動系綜合控制，能夠根據發動機電子控制單元和變速器電子控制單元之間的信息共享，通過發動機的供油控制，縮短換擋的時間，優化換擋品質。應該考慮離合器的執行機構、電子油門的執行電動機和各傳感器對控制指令的滯后情況，制定并優化各控制指令發出的時序，合理制定每個擋位升、降擋過程中，電子油門執行電動機控制指令的數值表，實現動力傳動系的綜合控制。