[发明专利]一种利用车辆发动机扭矩实时估计离合器传递扭矩的方法

摘要

本发明公开了一种利用车辆发动机扭矩实时估计离合器传递扭矩的方法，通过推导车辆法定即离合器系统的离散状态空间模型，采用经典离散卡尔曼滤波算法，由发动机扭矩、发动机角速度、发动机角加速度实时计算离合器传递扭矩的估计值，可用于车辆自动离合器控制系统，对离合器分离和接合过程中传递的扭矩进行实时估计。

主权项

一种利用车辆发动机扭矩实时估计离合器传递扭矩的方法，其特征是，所述方法包括如下步骤：步骤1:初始化发动机角速度估计值、发动机角加速度的估计值、车辆发动机离合器系统状态向量和估计误差协方差矩阵；初始化采样时间间隔和采样时长；步骤2:列车辆发动机离合器系统动力学微分方程：其中，Te是发动机输出扭矩，Tc是离合器传递的动摩擦扭矩，Je是发动机的转动惯量，是发动机的角加速度；步骤3:根据采样时间间隔和采样时长对发动机输出扭矩和发动机角速度的测量值进行采样；步骤4:将车辆发动机系统动力学微分方程离散化，得到其线性随机微分方程：XK+1＝AXK+BUK+WK其中XK是系统状态向量，为k时刻发动机的转速，为k‑1时刻发动机的转速，为k时刻离合器传递摩擦扭矩值，为k‑1时刻离合器传递摩擦扭矩值；UK是车辆发动机离合器系统的控制量，为k时刻发动机扭矩值，为k‑1时刻发动机扭矩值；WK是车辆发动机离合器系统过程噪声向量，满足正态分布的白噪声，均值为0,方差为Q＝[1,0,0,0；0,1,0,0；0,0,1,0；0,0,0,1]；k是离散化时刻；A是系统状态转移矩阵；B是系统输出矩阵；步骤5:判断车辆发动机离合器系统是否满足：系统的状态转换过程可以描述为一个离散时间的随机过程；系统状态受发动机扭矩和角速度的影响；系统状态及观测过程都不可避免受噪声影响；对系统状态是非直接可观测的，若满足，则列车辆发动机离合器系统观测方程：ZK＝HXK+VK其中H＝[1 0 0 0]是系数，VK是系统量测噪声向量；均值为0,方差为R＝0.01，与WK相互独立，满足正态分布的白噪声；步骤6:利用步骤4中车辆发动机离合器系统线性随机微分方程，得到车辆发动机离合器系统下一时刻的预测值；步骤7：计算车辆发动机离合器系统的协方差，由步骤6得到车辆发动机离合器系统协方差下一时刻的预测值；步骤8:结合步骤5中车辆发动机离合器系统观测方程和步骤6中车辆发动机离合器系统测量值，得到下一时刻车辆发动机离合器系统的最优化估算值，即得到最优化离合器扭矩估算值；步骤9:更新车辆发动机系统下一时刻的最优化估算值的协方差；步骤10:当k≤t/TS时，循环步骤4‑步骤9,其中k为k时刻，t为采样时长，Ts为采样间隔。