基于MPC的直驱式动力变速器离合器分级控制策略

摘要

在动力变速箱的换挡过程中,存在因离合器接合压力变化带来的冲击问题,为此,提出了一种基于模型预测控制(MPC)的离合器接合分级控制策略。首先,基于MPC算法控制,根据有关参数计算出了有效滑摩点,并且形成了比例阀的压力控制曲线,从而通过分级控制相应的比例阀,达到既快速响应又平稳起步加速的目的;然后,建立了基于MPC的高阶动力学状态空间方程和预测模型,构建了期望轨迹方程和目标函数,对比例阀的输入量进行了滚动优化;最后,建立了动力变速箱换挡模型和换挡控制策略,并进行了仿真,按照加速油门开度曲线对该控制方法进行了测试。研究结果表明:与传统的PID控制对比,在该方法下的离合器接合速度更快,降低了大约一半的冲击度,滑摩时间减少了8%;在该分级控制策略作用下,能够提高在工程机械中使用直驱式动力变速箱的整车平顺性。