目前国内重型车普遍采用多档手动机械变速器与机械式离合器,由于变速器档位多,换档操作频繁且换档操作力大,换档时需要油门踏板、离合器踏板和换档手柄协调配合动作,对驾驶操作技术要求高,使驾驶员操作强度大,易疲劳,同时给行车安全性带来一定影响。若将现有手动变速车辆改为电控机械自动变速(AMT)车辆,取消离合器踏板,实现离合器分离接合与换档过程的自动控制,将会降低驾驶技术难度,大大减轻驾驶操作强度,同时可提高车辆性能和技术水平。本论文接合所承担的重庆市科委科技计划重点攻关项目《重型车辆机械自动变速传动系统研制及产品开发》,对重型车辆离合器系统及其在起步过程中的控制进行了深入的研究,主要开展了以下几方面的研究工作:①设计开发了新型液控气助力离合器自动控制系统,以其等效物理模型为基础,建立了离合器自动控制系统数学模型,并对系统的响应特性进行了仿真分析;同时考虑到离合器自动控制系统闭环失效的特殊情况,对离合器开环控制的方法进行了研究,并给出了开环条件下高速开关电磁阀占空比的求取方法;②建立了离合器起步过程中的动力学数学模型,分析了离合器的控制指标和相关性能要求,研究了车辆起步过程中离合器接合速度的控制方法,以充分体现驾驶员意图为起步控制原则,运用双层模糊控制方法建立了起步过程离合器滑磨阶段接合速度的控制模型;③分析了起步过程中发动机转速控制原理,给出了发动机数学模型,设计了发动机起步过程中电子油门控制器,在上述基础上建立了发动机转速控制模型,仿真分析了离合器起步过程发动机转速变化情况,同时分析了发动机转速发生波动时,控制系统的抗干扰能力;④建立了离合器起步过程综合控制仿真模型,对车辆起步过程中的典型工况进行了仿真分析,仿真结果表明:本文建立的车辆起步过程综合控制策略,有效的实现了起步过程中离合器的平稳接合,充分体现了驾驶员起步意图;⑤将开发的离合器控制系统和制定的控制策略用于所开发AMT重型车辆,对离合器控制性能进行了车载试验分析。车载试验结果表明:本文开发的重型车AMT离合器自动控制系统能够满足整车起步性能要求。