CN112417592A - 一种湿式双离合器换挡控制方法及系统 - Google Patents

一种湿式双离合器换挡控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种湿式双离合器换挡控制方法及系统。该控制方法包括：实时采集车辆运行状态信息以及车辆属性信息；利用车辆纵向动力学方程建立离合器扭矩估计模型；采用扩展卡尔曼滤波器对离合器扭矩估计模型进行校正，确定换挡时离合器传递的扭矩，并将换挡时离合器的接合过程分为三个阶段；利用递推最小二乘法分别估计出三个阶段的摩擦系数；利用斯特里贝克摩擦模型计算换挡时离合器的动态摩擦系数；采用模型预测控制的方法优化换挡时离合器传递的扭矩，确定换挡时离合器的最优扭矩，并结合动态摩擦系数，通过压力扭矩脉谱图逆推出离合器油压控制离合器的接合。本发明无需改变变速器结构，通过该控制方法即可快速提高离合器换挡质量。

Description

一种湿式双离合器换挡控制方法及系统
技术领域
本发明涉及汽车自动变速器控制领域，特别是涉及一种湿式双离合器换挡控制方法及系统。
背景技术
随着汽车电控技术的不断发展，双离合自动变速器已成为越来越多用户的选择，其换挡控制仍然是研究热点。受限于双离合器的结构和工作原理，整个换挡过程当中两离合器的扭矩不可避免地会出现重叠现象，当扭矩在两离合器上分配不合理时，便会影响其换挡品质。为解决这一问题，业内曾出现过改变变速器结构或优化摩擦材料的方式改善换挡品质的先例，然而，这些从硬件入手的方法会增加双离合变速箱(Dual ClutchTransmission，DCT)的设计和制造成本，尤其是改变变速器结构将伴随着非常长的研发周期，随着现代控制技术的不断发展，利用控制方法对DCT换挡过程进行控制成为一种更具性价比的提高其换挡品质的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种湿式双离合器换挡控制方法及系统，以解决改变变速器结构的制造成本高，研发周期长，无法短期内快速提高离合器换挡质量的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种湿式双离合器换挡控制方法，包括：
实时采集车辆运行状态信息以及车辆属性信息；所述车辆运行状态信息包括发动机转速、变速器输出轴转速、车轮转速以及两离合器油压；所述车辆属性信息包括发动机名义扭矩、整车质量、发动机及其飞轮等效转动惯量、离合器主动端转动惯量、输入轴等效转动惯量、输出轴转动惯量、整车等效转动惯量、各挡传动比、主减速器传动比、车轮有效半径、空气阻力系数、滚动阻力系数以及汽车迎风面积；
根据所述车辆运行状态信息以及所述车辆属性信息，利用车辆纵向动力学方程建立离合器扭矩估计模型；
采用扩展卡尔曼滤波器对所述离合器扭矩估计模型进行校正，确定换挡时离合器传递的扭矩，并将换挡时离合器的接合过程分为近零滑动阶段、低速滑动阶段和高速滑动阶段；
利用递推最小二乘法分别估计出三个阶段的摩擦系数；所述近零滑动阶段的摩擦系数为静摩擦系数，所述低速滑动阶段的摩擦系数为动摩擦系数，所述高速滑动阶段的摩擦系数为粘性摩擦系数；
基于所述三个阶段的摩擦系数，利用斯特里贝克摩擦模型计算换挡时离合器的动态摩擦系数；
采用模型预测控制的方法优化所述换挡时离合器传递的扭矩，确定所述换挡时离合器的最优扭矩，并结合所述动态摩擦系数，通过压力扭矩脉谱图逆推出离合器油压控制离合器的接合。
可选的，所述离合器扭矩估计模型的估计状态方程为：
Figure BDA0002781854750000021
其中，ωo为输出轴的角速度；ωv为车轮的角速度；ωe表示发动机角速度；Te为发动机名义扭矩；Tc1为离合器C1传递的扭矩；Tc2为离合器C2传递的扭矩；To为输出轴的转矩；Je为发动机曲轴及飞轮的等效转动惯量；Jeq为离合器C1，离合器C2，中间轴1和中间轴2等效到输出轴的等效转动惯量；Jv为车轮的等效转动惯量；it1为主减速器1的传动比；it2为主减速器2的传动比；ig豠为奇数挡齿轮传动比；ig2为偶数挡齿轮传动比；CA为常系数；Rw为车轮半径；Tv为汽车的行驶阻力矩，
Figure BDA0002781854750000031
其中，ko为输出轴刚度；M为整车质量；g为重力加速度；α为坡道角度；ρair为空气密度；f为空气阻力系数；AV为汽车迎风面积；CD为路面滚动阻力系数；v为车身相对速度；
测量方程为：
Figure BDA0002781854750000032
可选的，所述采用扩展卡尔曼滤波器对所述离合器扭矩估计模型进行校正，确定换挡时离合器传递的扭矩，具体包括：
对所述离合器扭矩估计模型进行离散化处理，确定离散化后的估计状态方程以及量测方程；所述离散化后的估计状态方程以及量测方程为
Figure BDA0002781854750000033
其中，xk为k时刻系统的状态；f(xk-1,uk-1,Wk-1)为系统非线性状态函数；xk-1为k-1时刻系统的状态；uk-1为k-1时刻系统的输入；Wk-1为k-1时刻系统的噪声矩阵；zk为k时刻系统观测值；h(xk,Vk)为量测函数；
采用扩展卡尔曼滤波器对所述离合器扭矩估计模型进行校正，确定校正后的估计状态方程以及量测方程；
根据所述校正后的估计状态方程以及量测方程确定换挡时离合器传递的扭矩。
可选的，所述利用递推最小二乘法分别估计出三个阶段的摩擦系数，具体包括：
当离合器的活塞处于最大位移处且离合器滑差小于静态摩擦阈值角速度时，获取所述近零滑动阶段产生的所有摩擦系数，并计算所有摩擦系数的平均值；所述所有摩擦系数的平均值为静摩擦系数；
当离合器的活塞处于最大位移处，离合器滑差大于静态摩擦阈值角速度且离合器滑差小于离合器低速滑动和高速滑动的特征角速度时，利用公式
Figure BDA0002781854750000041
确定所述低速滑动阶段的摩擦系数为动摩擦系数；其中，
Figure BDA0002781854750000042
为k时刻估计的动摩擦系数；
Figure BDA0002781854750000043
为k-1时刻估计的动摩擦系数；K(k)为k时刻的增益矢量；μLOW,m(k)为低速滑动摩擦系数；
Figure BDA0002781854750000044
为k时刻的数据矢量；m＝1或2，当m＝1时，表示离合器C1，当m＝2时，表示离合器C2；
当离合器的活塞处于最大位移的0.85倍至最大位移之间，且离合器滑差大于离合器低速滑动和高速滑动的特征角速度时，利用公式
Figure BDA0002781854750000045
确定所述高速滑动阶段的摩擦系数为粘性摩擦系数；其中，δv,est,m(k)为k时刻估计的粘性摩擦系数；δv,est,m(k-1)为k-1时刻估计的粘性摩擦系数；μHIGH,m(k)为高速滑动摩擦系数。
可选的，所述基于所述三个阶段的摩擦系数，利用斯特里贝克摩擦模型计算换挡时离合器的动态摩擦系数，具体包括：利用
Figure BDA0002781854750000046
计算所述换挡时离合器的动态摩擦系数；其中，μk,est,m为换挡时离合器C1或离合器C2的动态摩擦系数；μd,est,m为换挡时离合器C1或离合器C2的动摩擦系数；μs,est,m为换挡时离合器C1或离合器C2的静摩擦系数；ωslip,m为离合器C1或离合器C2的主从动盘转速差；ωs和λs均为斯特里贝克系数；γv为依赖于温度的粘度系数；λ为油液粘度。
可选的，所述采用模型预测控制的方法优化所述换挡时离合器传递的扭矩，确定所述换挡时离合器的最优扭矩，并结合所述动态摩擦系数，通过压力扭矩脉谱图逆推出离合器油压控制离合器的接合，具体包括：
获取控制器输入参数；所述控制器输入参数包括参考轨迹、测量输入参数以及汽车的行驶阻力矩；所述测量输入参数包括发动机角速度、离合器C1的主从动盘转速差以及离合器C2的主从动盘转速差；
基于代价方程minJ＝||Δu'k||2+||y'k+1-rk+1||2，以所述控制器输入参数为所述模型预测控制的方法的输入，以所述发动机扭矩、离合器C1扭矩以及离合器C2扭矩为所述模型预测控制的方法的输出，结合优化输出的离合器C1扭矩、离合器C2扭矩以及所述动态摩擦系数，由压力扭矩脉谱图计算离合器C1的需求油压以及离合器C2的需求油压；其中，||Δu'k||2为降低冲击度，Δu'k为k时刻输入变量增量；||y'k+1-rk+1||2为降低滑摩功；y'k+1为k+1时刻输出变量；rk+1为k+1时刻参考轨迹；
将所述离合器C1的需求油压以及所述离合器C2的需求油压输送给离合器液压执行机构控制离合器液压缸充油，使离合器C1以及所述离合器C2的摩擦片接合。
一种湿式双离合器换挡控制系统，包括：
车辆信息采集模块，用于实时采集车辆运行状态信息以及车辆属性信息；所述车辆运行状态信息包括发动机转速、变速器输出轴转速、车轮转速以及两离合器油压；所述车辆属性信息包括发动机名义扭矩、整车质量、发动机及其飞轮等效转动惯量、离合器主动端转动惯量、输入轴等效转动惯量、输出轴转动惯量、整车等效转动惯量、各挡传动比、主减速器传动比、车轮有效半径、空气阻力系数、滚动阻力系数以及汽车迎风面积；
离合器扭矩估计模型建立模块，用于根据所述车辆运行状态信息以及所述车辆属性信息，利用车辆纵向动力学方程建立离合器扭矩估计模型；
换挡时离合器传递的扭矩确定模块，用于采用扩展卡尔曼滤波器对所述离合器扭矩估计模型进行校正，确定换挡时离合器传递的扭矩，并将换挡时离合器的接合过程分为近零滑动阶段、低速滑动阶段和高速滑动阶段；
摩擦系数估计模块，用于利用递推最小二乘法分别估计出三个阶段的摩擦系数；所述近零滑动阶段的摩擦系数为静摩擦系数，所述低速滑动阶段的摩擦系数为动摩擦系数，所述高速滑动阶段的摩擦系数为粘性摩擦系数；
动态摩擦系数计算模块，用于基于所述三个阶段的摩擦系数，利用斯特里贝克摩擦模型计算换挡时离合器的动态摩擦系数；
优化控制模块，用于采用模型预测控制的方法优化所述换挡时离合器传递的扭矩，确定所述换挡时离合器的最优扭矩，并结合所述动态摩擦系数，通过压力扭矩脉谱图逆推出离合器油压控制离合器的接合。
可选的，所述离合器扭矩估计模型的估计状态方程为：
Figure BDA0002781854750000061
其中，ωo为输出轴的角速度；ωv为车轮的角速度；ωe表示发动机角速度；Te为发动机名义扭矩；Tc1为离合器C1传递的扭矩；Tc2为离合器C2传递的扭矩；To为输出轴的转矩；Je为发动机曲轴及飞轮的等效转动惯量；Jeq为离合器C1，离合器C2，中间轴1和中间轴2等效到输出轴的等效转动惯量；Jv为车轮的等效转动惯量；it1为主减速器1的传动比；it2为主减速器2的传动比；ig豠为奇数挡齿轮传动比；ig2为偶数挡齿轮传动比；CA为常系数；Rw为车轮半径；Tv为汽车的行驶阻力矩，
Figure BDA0002781854750000062
其中，ko为输出轴刚度；M为整车质量；g为重力加速度；α为坡道角度；ρair为空气密度；f为空气阻力系数；AV为汽车迎风面积；CD为路面滚动阻力系数；v为车身相对速度；
测量方程为：
Figure BDA0002781854750000071
可选的，所述换挡时离合器传递的扭矩确定模块，具体包括：
离散化处理单元，用于对所述离合器扭矩估计模型进行离散化处理，确定离散化后的估计状态方程以及量测方程；所述离散化后的估计状态方程以及量测方程为
Figure BDA0002781854750000072
其中，xk为k时刻系统的状态；f(xk-1,uk-1,Wk-1)为系统非线性状态函数；xk-1为k-1时刻系统的状态；uk-1为k-1时刻系统的输入；Wk-1为k-1时刻系统的噪声矩阵；zk为k时刻系统观测值；h(xk,Vk)为量测函数；
校正单元，用于采用扩展卡尔曼滤波器对所述离合器扭矩估计模型进行校正，确定校正后的估计状态方程以及量测方程；
换挡时离合器传递的扭矩确定单元，用于根据所述校正后的估计状态方程以及量测方程确定换挡时离合器传递的扭矩。
可选的，所述摩擦系数估计模块，具体包括：
静摩擦系数估计单元，用于当离合器的活塞处于最大位移处且离合器滑差小于静态摩擦阈值角速度时，获取所述近零滑动阶段产生的所有摩擦系数，并计算所有摩擦系数的平均值；所述所有摩擦系数的平均值为静摩擦系数；
动摩擦系数估计单元，用于当离合器的活塞处于最大位移处，离合器滑差大于静态摩擦阈值角速度且离合器滑差小于离合器低速滑动和高速滑动的特征角速度时，利用公式
Figure BDA0002781854750000073
确定所述低速滑动阶段的摩擦系数为动摩擦系数；其中，
Figure BDA0002781854750000081
为k时刻估计的动摩擦系数；
Figure BDA0002781854750000082
为k-1时刻估计的动摩擦系数；K(k)为k时刻的增益矢量；μLOW,m(k)为低速滑动摩擦系数；
Figure BDA0002781854750000083
为k时刻的数据矢量；m＝1或2，当m＝1时，表示离合器C1，当m＝2时，表示离合器C2；
粘性摩擦系数估计单元，用于当离合器的活塞处于最大位移的0.85倍至最大位移之间，且离合器滑差大于离合器低速滑动和高速滑动的特征角速度时，利用公式
Figure BDA0002781854750000084
确定所述高速滑动阶段的摩擦系数为粘性摩擦系数；其中，δv,est,m(k)为k时刻估计的粘性摩擦系数；δv,est,m(k-1)为k-1时刻估计的粘性摩擦系数；μHIGH,m(k)为高速滑动摩擦系数。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明湿式双离合器换挡控制方法及系统，通过扩展卡尔曼估计器估计双离合器在换挡时扭矩，利用递推最小二乘方法估计出其在换挡时的动态摩擦参数；根据事先拟定好的参考轨迹，通过模型预测控制器优化输出离合器扭矩，结合估计出的动态摩擦参数反推出离合器执行机构的需求油压，控制离合器接合；与现有技术相比，本发明所输入的各类信号均可从量产的双离合车辆中获得，不用增加车辆传感器。同时采用了模型预测控制输出离合器扭矩，系统鲁棒性和快速性更好，可降低装备湿式双离合变速器车辆换挡冲击度和摩擦功，提高车辆舒适性和延长离合器使用寿命，无需改变变速器结构，通过本发明所公开的控制方法即可快速提高离合器换挡质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的湿式双离合器换挡控制方法流程图；
图2为本发明所提供的湿式双离合器换挡控制方法流程图；
图3为本发明所提供的闭环控制系统流程图；
图4为加入本发明所提供的控制方法与未加入本发明所提供的控制方法换挡冲击度对比图；
图5为本发明所提供的未引入控制算法时的滑摩功曲线图；
图6为本发明所提供的引入控制算法时的滑摩功曲线图；
图7为本发明所提供的湿式双离合器换挡控制系统结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种湿式双离合器换挡控制方法及系统，无需改变变速器结构，通过该控制方法即可快速提高离合器换挡质量。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所提供的湿式双离合器换挡控制方法流程图，如图1所示，一种湿式双离合器换挡控制方法，包括：
步骤101：实时采集车辆运行状态信息以及车辆属性信息；所述车辆运行状态信息包括发动机转速、变速器输出轴转速、车轮转速以及两离合器油压；所述车辆属性信息包括发动机名义扭矩、整车质量、发动机及其飞轮等效转动惯量、离合器主动端转动惯量、输入轴等效转动惯量、输出轴转动惯量、整车等效转动惯量、各挡传动比、主减速器传动比、车轮有效半径、空气阻力系数、滚动阻力系数以及汽车迎风面积。
步骤102：根据所述车辆运行状态信息以及所述车辆属性信息，利用车辆纵向动力学方程建立离合器扭矩估计模型。
所述离合器扭矩估计模型的估计状态方程为：
Figure BDA0002781854750000101
其中，ωo为输出轴的角速度；ωv为车轮的角速度；ωe表示发动机角速度；Te为发动机名义扭矩；Tc1为离合器C1传递的扭矩；Tc2为离合器C2传递的扭矩；To为输出轴的转矩；Je为发动机曲轴及飞轮的等效转动惯量；Jeq为离合器C1，离合器C2，中间轴1和中间轴2等效到输出轴的等效转动惯量；Jv为车轮的等效转动惯量；it1为主减速器1的传动比；it2为主减速器2的传动比；ig豠为奇数挡齿轮传动比；ig2为偶数挡齿轮传动比；CA为常系数；Rw为车轮半径；Tv为汽车的行驶阻力矩，
Figure BDA0002781854750000102
其中，ko为输出轴刚度；M为整车质量；g为重力加速度；α为坡道角度；ρair为空气密度；f为空气阻力系数；AV为汽车迎风面积；CD为路面滚动阻力系数；v为车身相对速度；
测量方程为：
Figure BDA0002781854750000103
步骤103：采用扩展卡尔曼滤波器对所述离合器扭矩估计模型进行校正，确定换挡时离合器传递的扭矩，并将换挡时离合器的接合过程分为近零滑动阶段、低速滑动阶段和高速滑动阶段。
所述步骤103具体包括：对所述离合器扭矩估计模型进行离散化处理，确定离散化后的估计状态方程以及量测方程；所述离散化后的估计状态方程以及量测方程为
Figure BDA0002781854750000111
其中，xk为k时刻系统的状态；f(xk-1,uk-1,Wk-1)为系统非线性状态函数；xk-1为k-1时刻系统的状态；uk-1为k-1时刻系统的输入；Wk-1为k-1时刻系统的噪声矩阵；zk为k时刻系统观测值；h(xk,Vk)为量测函数；采用扩展卡尔曼滤波器对所述离合器扭矩估计模型进行校正，确定校正后的估计状态方程以及量测方程；根据所述校正后的估计状态方程以及量测方程确定换挡时离合器传递的扭矩。
步骤104：利用递推最小二乘法分别估计出三个阶段的摩擦系数；所述近零滑动阶段的摩擦系数为静摩擦系数，所述低速滑动阶段的摩擦系数为动摩擦系数，所述高速滑动阶段的摩擦系数为粘性摩擦系数。
所述步骤104具体包括：
当离合器的活塞处于最大位移处且离合器滑差小于静态摩擦阈值角速度时，获取所述近零滑动阶段产生的所有摩擦系数，并计算所有摩擦系数的平均值；所述所有摩擦系数的平均值为静摩擦系数；
当离合器的活塞处于最大位移处，离合器滑差大于静态摩擦阈值角速度且离合器滑差小于离合器低速滑动和高速滑动的特征角速度时，利用公式
Figure BDA0002781854750000112
确定所述低速滑动阶段的摩擦系数为动摩擦系数；其中，
Figure BDA0002781854750000113
为k时刻估计的动摩擦系数；
Figure BDA0002781854750000114
为k-1时刻估计的动摩擦系数；K(k)为k时刻的增益矢量；μLOW,m(k)为低速滑动摩擦系数；
Figure BDA0002781854750000115
为k时刻的数据矢量；m＝1或2，当m＝1时，表示离合器C1，当m＝2时，表示离合器C2；
当离合器的活塞处于最大位移的0.85倍至最大位移之间，且离合器滑差大于离合器低速滑动和高速滑动的特征角速度时，利用公式
Figure BDA0002781854750000116
确定所述高速滑动阶段的摩擦系数为粘性摩擦系数；其中，δv,est,m(k)为k时刻估计的粘性摩擦系数.；δv,est,m(k-1)为k-1时刻估计的粘性摩擦系数；μHIGH,m(k)为高速滑动摩擦系数。
步骤105：基于所述三个阶段的摩擦系数，利用斯特里贝克Stribeck摩擦模型计算换挡时离合器的动态摩擦系数。
所述步骤105具体包括：利用
Figure BDA0002781854750000121
计算所述换挡时离合器的动态摩擦系数；其中，μk,est,m为换挡时离合器C1或离合器C2的动态摩擦系数；μd,est,m为换挡时离合器C1或离合器C2的动摩擦系数；μs,est,m为换挡时离合器C1或离合器C2的静摩擦系数；ωslip,m为离合器C1或离合器C2的主从动盘转速差；ωs和λs均为斯特里贝克系数；γv为依赖于温度的粘度系数；λ为油液粘度。
步骤106：采用模型预测控制的方法优化所述换挡时离合器传递的扭矩，确定所述换挡时离合器的最优扭矩，并结合所述动态摩擦系数，通过压力扭矩脉谱图逆推出离合器油压控制离合器的接合。
所述步骤106具体包括：获取控制器输入参数；所述控制器输入参数包括参考轨迹、测量输入参数以及汽车的行驶阻力矩；所述测量输入参数包括发动机角速度、离合器C1的主从动盘转速差以及离合器C2的主从动盘转速差；基于代价方程minJ＝||Δu'k||2+||y'k+1-rk+1||2，以所述控制器输入参数为所述模型预测控制的方法的输入，以所述发动机扭矩、离合器C1扭矩以及离合器C2扭矩为所述模型预测控制的方法的输出，结合优化输出的离合器C1扭矩、离合器C2扭矩以及所述动态摩擦系数，由压力扭矩脉谱图计算离合器C1的需求油压以及离合器C2的需求油压；其中，||Δu'k||2为降低冲击度，Δu'k为k时刻输入变量增量；||y'k+1-rk+1||2为降低滑摩功；y'k+1为k+1时刻输出变量；rk+1为k+1时刻参考轨迹；将所述离合器C1的需求油压以及所述离合器C2的需求油压输送给离合器液压执行机构控制离合器液压缸充油，使离合器C1以及所述离合器C2的摩擦片接合。
基于本发明所提供的湿式双离合器换挡控制方法，作为本发明可选的一种实施方式，具体包括如下步骤：
图2为本发明所提供的湿式双离合器换挡控制方法流程图，如图2所示。
步骤1，采集车辆运行状态信息和车身属性信息。
所述的车辆运行状态信息包括：发动机转速、变速器输出轴转速、车轮转速、两离合器油压；所述的车辆属性信息包括：发动机名义扭矩、整车质量、发动机及其飞轮等效转动惯量、离合器主动端转动惯量、输入轴等效转动惯量、输出轴转动惯量、整车等效转动惯量、各挡传动比、主减速器传动比、车轮有效半径、空气阻力系数、滚动阻力系数、汽车迎风面积。
步骤2，根据车辆纵向动力学方程，建立估计模型，对估计模型进行线性化、离散化处理，然后采用扩展卡尔曼滤波器对估计模型进行校正，得到离合器传递力矩估计值。
对所述的估计状态方程进行一阶近似离散化处理后得到的新的估计状态的方程为：
Figure BDA0002781854750000131
其中，
Figure BDA0002781854750000132
初始化：状态估计值
Figure BDA0002781854750000133
误差协方差矩阵P0＝1000I。
过程噪声协方差矩阵，一般由标定得到：
Figure BDA0002781854750000134
测量噪声协方差矩阵，一般由标定得到：R＝diag([0.05；0.05；0.05])2。
时间更新方程：
Figure BDA0002781854750000141
测量更新方程：
Figure BDA0002781854750000142
其中I是单位矩阵，F,Γ是离散化后的雅克比矩阵。P是误差协方差矩阵，K是卡尔曼增益，下标k代表k时刻。
Figure BDA0002781854750000143
Figure BDA0002781854750000144
重复迭代过程对当前离合器传递力矩值进行修正，即得离合器传递力矩估计值。
步骤3，自动变速器(Transmission Control Unit，TCU)依据步骤2得到的扭矩估计值，使用递推最小二乘方法估计出离合器的摩擦参数。估计摩擦参数所需的数据由下式产生：
Figure BDA0002781854750000145
式中Tcm为扩展卡尔曼扭矩估计器所估计出的换挡时离合器扭矩(角标m取1或2分别表示离合器C1和离合器C2，下同)，Pcm由油压传感器中读出，分别用上式对两个离合器摩擦系数进行估计。为适应换挡时离合器经历的转矩相和惯性相阶段的特点，将整个换挡过程产生的摩擦参数数据分为三个阶段：近零滑动阶段，低速滑动阶段和高速滑动阶段，表1为每个阶段的具体标准示意表，如表1所示。
表1
Figure BDA0002781854750000151
表1中，x表示离合器活塞位移，ωstick表示静态摩擦阈值角速度，是一个非常小的量，当离合器滑差小于ωstick时认为离合器处于近零滑动状态，在离合器摩擦中起主要作用的是静摩擦。ω0为静动态阈值角速度，也是一个接近零的量，当离合器滑差小于这个值便认为离合器处于锁止状态。ωL-H表示离合器低速滑动和高速滑动的特征角速度，离合器滑差小于ωL-H且大于ωstick时认为离合器处于低速滑动状态，在离合器摩擦中起主要作用的是滑动摩擦。当离合器滑差大于ωL-H时认为离合器处于高速滑动状态，在离合器摩擦中起主要作用的是粘性摩擦。
当离合器活塞处于其最大位移处时，若离合器滑差小于ωstick，此时估计静摩擦系数μs,est。静摩擦系数μs,est直接由该状态产生的摩擦系数数据的平均值估算(实际上，这是一维数据的最小二乘估计)。
当离合器活塞处于其最大位移处时，若离合器滑差大于ωstick且小于ωL-H，此时估计动摩擦系数μd,est。在换挡时，由于仿真步长的原因，一秒左右的换挡时间将产生上万个数据，若使用批处理最小二乘法则每次处理的数据量巨大，不仅占用内存大，还不能实现在线实时估计，这对于之后进行控制模型的开发无疑是不利的。因此动态摩擦系数μd,est由下式所描述的递推最小二乘方法估计。由于本文采用的扭矩模型中粘性扭矩和粗糙扭矩是分别计算的，因此这里假设在换挡经历此阶段时，粘性摩擦部分忽略不计，其中μs,est,m为最新估计的静摩擦系数。
Figure BDA0002781854750000161
式中，
Figure BDA0002781854750000162
Figure BDA0002781854750000163
K(k)、P'(k)以及φ(k)为输入数据。
Figure BDA0002781854750000164
为第k-1次的估计输出。
当离合器活塞处于0.85xmax和xmax之间时，离合器摩擦片之间的间隙存在油膜，若
Figure BDA0002781854750000165
此时离合器滑差大于ωL-H，此时估计粘性摩擦系数δv,est,m，粘性摩擦系数δv,est,m由下式所描述的递推最小二乘方法估计，其中μd,est,m为最新估计的动摩擦系数。
Figure BDA0002781854750000166
式中，
Figure BDA0002781854750000167
K(k)以及φ(k)为输入数据。
Figure BDA0002781854750000168
为第k-1次的估计输出。
估计出以上静摩擦系数、动摩擦系数以及粘性摩擦系数后回代入式
Figure BDA0002781854750000169
则可得到最终离合器换挡时的动态摩擦参数。
步骤4，控制器利用模型预测控制(MPC)的方法优化出离合器扭矩。具体步骤如下：模型预测控制需要规定一参考轨迹，本发明的参考轨迹定义和车辆系统输出均为离合器C1滑差、离合器C2滑差和发动机转速，图3为本发明所提供的闭环控制系统流程图，如图3所示，控制器的第一个输出即发动机扭矩Te直接输入到车辆系统中，第二和第三个输出即离合器C1扭矩
Figure BDA0002781854750000171
和离合器C2扭矩
Figure BDA0002781854750000172
将分别同前述所估计出的离合器摩擦系数由压力扭矩脉谱图反推出优化离合器油压
Figure BDA0002781854750000173
此信号将输送给离合器液压执行机构控制离合器液压缸充油，使摩擦片接合。同时，负载转矩Tv以可测干扰的形式输入给MPC控制器。
约束条件如下：发动机所能传递扭矩的有一定范围，因此发动机输出扭矩应满足：
Figure BDA0002781854750000174
发动机扭矩波动对换挡质量有重要影响，因此发动机扭矩的变化率应满足：
Figure BDA0002781854750000175
摩擦片式离合器所能传递的扭矩存在最大值，因此离合器扭矩应满足：
Figure BDA0002781854750000176
Figure BDA0002781854750000177
发动机转速过低会导致发动机熄火，过高会导致发动机失速，因此发动机转速应满足：
Figure BDA0002781854750000178
分别取预测时域长度Np和控制时域长度Nc为10和2，并设计合适的代价函数如下：
Figure BDA0002781854750000179
式中，u'i＝[u'i(0)…u'i(Np-1)]为车辆系统输入向量；
Δu'i＝[Δu'i(0)…Δu'i(Np-1)]为车辆系统输入增量向量；
y'j＝[y'j(1)…y'j(Np)]为车辆系统输出向量；
rj＝[rj(1)…rj(Np)]为参考轨迹向量。
分别取输入变量、输入变量和输出变量的权重矩阵为：
Figure BDA0002781854750000181
可构造新的代价函数：
minJ＝||Δu'k||2+||y'k+1-rk+1||2
模型预测控制器通过对每一个时间步的优化问题进行求解，得出一条控制序列，然后再将这一序列的第一个元素作用于系统中，如此反复进行，获得最终的优化结果。
图4为加入本发明所提供的控制方法与未加入本发明所提供的控制方法换挡冲击度对比图，图5为本发明所提供的未引入控制算法时的滑摩功曲线图，图6为本发明所提供的引入控制算法时的滑摩功曲线图，如图4-6所示，本发明需要的信息都可从车辆中直接采集，不用额外增加传感器，只需调整控制器即可实现实时估计，扩展卡尔曼滤波对控制内存要求不高，可实施性强；同时模型预测控制鲁棒性好，信息冗余量大，对离合器的换挡控制具有较好的效果。
图7为本发明所提供的湿式双离合器换挡控制系统结构图，如图7所示，一种湿式双离合器换挡控制系统，包括：
车辆信息采集模块701，用于实时采集车辆运行状态信息以及车辆属性信息；所述车辆运行状态信息包括发动机转速、变速器输出轴转速、车轮转速以及两离合器油压；所述车辆属性信息包括发动机名义扭矩、整车质量、发动机及其飞轮等效转动惯量、离合器主动端转动惯量、输入轴等效转动惯量、输出轴转动惯量、整车等效转动惯量、各挡传动比、主减速器传动比、车轮有效半径、空气阻力系数、滚动阻力系数以及汽车迎风面积。
离合器扭矩估计模型建立模块702，用于根据所述车辆运行状态信息以及所述车辆属性信息，利用车辆纵向动力学方程建立离合器扭矩估计模型。
所述离合器扭矩估计模型的估计状态方程为：
Figure BDA0002781854750000191
其中，ωo为输出轴的角速度；ωv为车轮的角速度；ωe表示发动机角速度；Te为发动机名义扭矩；Tc1为离合器C1传递的扭矩；Tc2为离合器C2传递的扭矩；To为输出轴的转矩；Je为发动机曲轴及飞轮的等效转动惯量；Jeq为；Jeq为离合器C1，离合器C2，中间轴1和中间轴2等效到输出轴的等效转动惯量；Jv为车轮的等效转动惯量；it1为主减速器1的传动比；it2为主减速器2的传动比；ig豠为奇数挡齿轮传动比；ig2为偶数挡齿轮传动比；CA为常系数；Rw为车轮半径；Tv为汽车的行驶阻力矩，
Figure BDA0002781854750000192
其中，ko为输出轴刚度；M为整车质量；g为重力加速度；α为坡道角度；ρair为空气密度；f为空气阻力系数；AV为汽车迎风面积；CD为路面滚动阻力系数；v为车身相对速度；
测量方程为：
Figure BDA0002781854750000193
换挡时离合器传递的扭矩确定模块703，用于采用扩展卡尔曼滤波器对所述离合器扭矩估计模型进行校正，确定换挡时离合器传递的扭矩，并将换挡时离合器的接合过程分为近零滑动阶段、低速滑动阶段和高速滑动阶段。
所述换挡时离合器传递的扭矩确定模块703具体包括：
离散化处理单元，用于对所述离合器扭矩估计模型进行离散化处理，确定离散化后的估计状态方程以及量测方程；所述离散化后的估计状态方程以及量测方程为
Figure BDA0002781854750000201
其中，xk为k时刻系统的状态；f(xk-1,uk-1,Wk-1)为系统非线性状态函数；xk-1为k-1时刻系统的状态；uk-1为k-1时刻系统的输入；Wk-1为k-1时刻系统的噪声矩阵；zk为k时刻系统观测值；h(xk,Vk)为量测函数；
校正单元，用于采用扩展卡尔曼滤波器对所述离合器扭矩估计模型进行校正，确定校正后的估计状态方程以及量测方程；
换挡时离合器传递的扭矩确定单元，用于根据所述校正后的估计状态方程以及量测方程确定换挡时离合器传递的扭矩。
摩擦系数估计模块704，用于利用递推最小二乘法分别估计出三个阶段的摩擦系数；所述近零滑动阶段的摩擦系数为静摩擦系数，所述低速滑动阶段的摩擦系数为动摩擦系数，所述高速滑动阶段的摩擦系数为粘性摩擦系数。
所述摩擦系数估计模块704具体包括：
静摩擦系数估计单元，用于当离合器的活塞处于最大位移处且离合器滑差小于静态摩擦阈值角速度时，获取所述近零滑动阶段产生的所有摩擦系数，并计算所有摩擦系数的平均值；所述所有摩擦系数的平均值为静摩擦系数；
动摩擦系数估计单元，用于当离合器的活塞处于最大位移处，离合器滑差大于静态摩擦阈值角速度且离合器滑差小于离合器低速滑动和高速滑动的特征角速度时，利用公式
Figure BDA0002781854750000202
确定所述低速滑动阶段的摩擦系数为动摩擦系数；其中，
Figure BDA0002781854750000203
为k时刻估计的动摩擦系数；
Figure BDA0002781854750000204
为k-1时刻估计的动摩擦系数；K(k)为k时刻的增益矢量；μLOW,m(k)为低速滑动摩擦系数；
Figure BDA0002781854750000211
为k时刻的数据矢量，表示离合器C1，当m＝2时，表示离合器C2；
粘性摩擦系数估计单元，用于当离合器的活塞处于最大位移的0.85倍至最大位移之间，且离合器滑差大于离合器低速滑动和高速滑动的特征角速度时，利用公式
Figure BDA0002781854750000212
确定所述高速滑动阶段的摩擦系数为粘性摩擦系数；其中，δv,est,m(k)为k时刻估计的粘性摩擦系数；δv,est,m(k-1)为k-1时刻估计的粘性摩擦系数；μHIGH,m(k)为高速滑动摩擦系数。
动态摩擦系数计算模块705，用于基于所述三个阶段的摩擦系数，利用斯特里贝克摩擦模型计算换挡时离合器的动态摩擦系数。
优化控制模块706，用于采用模型预测控制的方法优化所述换挡时离合器传递的扭矩，确定所述换挡时离合器的最优扭矩，并结合所述动态摩擦系数，通过压力扭矩脉谱图逆推出离合器油压控制离合器的接合。
本发明首先利用车身已有的传感器采集车辆运行时的状态信息；然后根据车辆的纵向动力学方程设计扩展卡尔曼扭矩观测器以估计换挡时两离合器各自传递的扭矩，并将换挡时离合器的接合过程分为三个阶段，利用递推最小二乘方法分别估计出三个阶段的摩擦系数，再用Strirbek摩擦模型计算出换挡时离合器的动态摩擦系数；最后，采用模型预测控制的方法优化出换挡时各离合器的最优扭矩，结合所得到的动态摩擦系数通过压力扭矩脉谱图逆推出离合器油压来控制离合器的接合，从达到改善双离合器换挡品质的目的。本发明所需要的各种信息均可以从量产车辆中获得，并且可以实现实时估计，同时模型预测控制鲁棒性好，信息冗余量大，对离合器的换挡控制具有较好的效果。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种湿式双离合器换挡控制方法，其特征在于，包括：
实时采集车辆运行状态信息以及车辆属性信息；所述车辆运行状态信息包括发动机转速、变速器输出轴转速、车轮转速以及两离合器油压；所述车辆属性信息包括发动机名义扭矩、整车质量、发动机及其飞轮等效转动惯量、离合器主动端转动惯量、输入轴等效转动惯量、输出轴转动惯量、整车等效转动惯量、各挡传动比、主减速器传动比、车轮有效半径、空气阻力系数、滚动阻力系数以及汽车迎风面积；
根据所述车辆运行状态信息以及所述车辆属性信息，利用车辆纵向动力学方程建立离合器扭矩估计模型；
采用扩展卡尔曼滤波器对所述离合器扭矩估计模型进行校正，确定换挡时离合器传递的扭矩，并将换挡时离合器的接合过程分为近零滑动阶段、低速滑动阶段和高速滑动阶段；
利用递推最小二乘法分别估计出三个阶段的摩擦系数；所述近零滑动阶段的摩擦系数为静摩擦系数，所述低速滑动阶段的摩擦系数为动摩擦系数，所述高速滑动阶段的摩擦系数为粘性摩擦系数；
基于所述三个阶段的摩擦系数，利用斯特里贝克摩擦模型计算换挡时离合器的动态摩擦系数；
采用模型预测控制的方法优化所述换挡时离合器传递的扭矩，确定所述换挡时离合器的最优扭矩，并结合所述动态摩擦系数，通过压力扭矩脉谱图逆推出离合器油压控制离合器的接合。
2.根据权利要求1所述的湿式双离合器换挡控制方法，其特征在于，所述离合器扭矩估计模型的估计状态方程为：
Figure FDA0002781854740000021
其中，ωo为输出轴的角速度；ωv为车轮的角速度；ωe表示发动机角速度；Te为发动机名义扭矩；Tc1为离合器C1传递的扭矩；Tc2为离合器C2传递的扭矩；To为输出轴的转矩；Je为发动机曲轴及飞轮的等效转动惯量；Jeq为离合器C1，离合器C2，中间轴1和中间轴2等效到输出轴的等效转动惯量；Jv为车轮的等效转动惯量；it1为主减速器1的传动比；it2为主减速器2的传动比；ig1为奇数挡齿轮传动比；ig2为偶数挡齿轮传动比；CA为常系数；Rw为车轮半径；Tv为汽车的行驶阻力矩，
Figure FDA0002781854740000022
其中，ko为输出轴刚度；M为整车质量；g为重力加速度；α为坡道角度；ρair为空气密度；f为空气阻力系数；Av为汽车迎风面积；CD为路面滚动阻力系数；v为车身相对速度；
测量方程为：
Figure FDA0002781854740000023
3.根据权利要求2所述的湿式双离合器换挡控制方法，其特征在于，所述采用扩展卡尔曼滤波器对所述离合器扭矩估计模型进行校正，确定换挡时离合器传递的扭矩，具体包括：
对所述离合器扭矩估计模型进行离散化处理，确定离散化后的估计状态方程以及量测方程；所述离散化后的估计状态方程以及量测方程为
Figure FDA0002781854740000031
其中，xk为k时刻系统的状态；f(xk-1，uk-1，Wk-1)为系统非线性状态函数；xk-1为k-1时刻系统的状态；uk-1为k-1时刻系统的输入；Wk-1为k-1时刻系统的噪声矩阵；zk为k时刻系统观测值；h(xk，Vk)为量测函数；
采用扩展卡尔曼滤波器对所述离合器扭矩估计模型进行校正，确定校正后的估计状态方程以及量测方程；
根据所述校正后的估计状态方程以及量测方程确定换挡时离合器传递的扭矩。
4.根据权利要求3所述的湿式双离合器换挡控制方法，其特征在于，所述利用递推最小二乘法分别估计出三个阶段的摩擦系数，具体包括：
当离合器的活塞处于最大位移处且离合器滑差小于静态摩擦阈值角速度时，获取所述近零滑动阶段产生的所有摩擦系数，并计算所有摩擦系数的平均值；所述所有摩擦系数的平均值为静摩擦系数；
当离合器的活塞处于最大位移处，离合器滑差大于静态摩擦阈值角速度且离合器滑差小于离合器低速滑动和高速滑动的特征角速度时，利用公式
Figure FDA0002781854740000032
确定所述低速滑动阶段的摩擦系数为动摩擦系数；其中，
Figure FDA0002781854740000033
为k时刻估计的动摩擦系数；
Figure FDA0002781854740000034
为k-1时刻估计的动摩擦系数；K(k)为k时刻的增益矢量；μLOW，m(k)为低速滑动摩擦系数；
Figure FDA0002781854740000035
为k时刻的数据矢量；m＝1或2，当m＝1时，表示离合器C1，当m＝2时，表示离合器C2；
当离合器的活塞处于最大位移的0.85倍至最大位移之间，且离合器滑差大于离合器低速滑动和高速滑动的特征角速度时，利用公式
Figure FDA0002781854740000036
确定所述高速滑动阶段的摩擦系数为粘性摩擦系数；其中，δv，est，m(k)为k时刻估计的粘性摩擦系数；δv，est，m(k-1)为k-1时刻估计的粘性摩擦系数；μHIGH，m(k)为高速滑动摩擦系数。
5.根据权利要求4所述的湿式双离合器换挡控制方法，其特征在于，所述基于所述三个阶段的摩擦系数，利用斯特里贝克摩擦模型计算换挡时离合器的动态摩擦系数，具体包括：
利用
Figure FDA0002781854740000041
计算所述换挡时离合器的动态摩擦系数；其中，μk，est，m为换挡时离合器C1或离合器C2的动态摩擦系数；μd，est，m为换挡时离合器C1或离合器C2的动摩擦系数；
μs，est，m为换挡时离合器C1或离合器C2的静摩擦系数；ωslip，m为离合器C1或离合器C2的主从动盘转速差；ωs和λs均为斯特里贝克系数；γv为依赖于温度的粘度系数；λ为油液粘度。
6.根据权利要求5所述的湿式双离合器换挡控制方法，其特征在于，所述采用模型预测控制的方法优化所述换挡时离合器传递的扭矩，确定所述换挡时离合器的最优扭矩，并结合所述动态摩擦系数，通过压力扭矩脉谱图逆推出离合器油压控制离合器的接合，具体包括：
获取控制器输入参数；所述控制器输入参数包括参考轨迹、测量输入参数以及汽车的行驶阻力矩；所述测量输入参数包括发动机角速度、离合器C1的主从动盘转速差以及离合器C2的主从动盘转速差；
基于代价方程minJ＝||Δu′k||2+||y′k+1-rk+1||2，以所述控制器输入参数为所述模型预测控制的方法的输入，以所述发动机扭矩、离合器C1扭矩以及离合器C2扭矩为所述模型预测控制的方法的输出，结合优化输出的离合器C1扭矩、离合器C2扭矩以及所述动态摩擦系数，由压力扭矩脉谱图计算离合器C1的需求油压以及离合器C2的需求油压；其中，||Δu′k||2为降低冲击度，Δu′k为k时刻输入变量增量；||y′k+1-rk+1||2为降低滑摩功；y′k+1为k+1时刻输出变量；rk+1为k+1时刻参考轨迹；
将所述离合器C1的需求油压以及所述离合器C2的需求油压输送给离合器液压执行机构控制离合器液压缸充油，使离合器C1以及所述离合器C2的摩擦片接合。
7.一种湿式双离合器换挡控制系统，其特征在于，包括：
车辆信息采集模块，用于实时采集车辆运行状态信息以及车辆属性信息；所述车辆运行状态信息包括发动机转速、变速器输出轴转速、车轮转速以及两离合器油压；所述车辆属性信息包括发动机名义扭矩、整车质量、发动机及其飞轮等效转动惯量、离合器主动端转动惯量、输入轴等效转动惯量、输出轴转动惯量、整车等效转动惯量、各挡传动比、主减速器传动比、车轮有效半径、空气阻力系数、滚动阻力系数以及汽车迎风面积；
离合器扭矩估计模型建立模块，用于根据所述车辆运行状态信息以及所述车辆属性信息，利用车辆纵向动力学方程建立离合器扭矩估计模型；
换挡时离合器传递的扭矩确定模块，用于采用扩展卡尔曼滤波器对所述离合器扭矩估计模型进行校正，确定换挡时离合器传递的扭矩，并将换挡时离合器的接合过程分为近零滑动阶段、低速滑动阶段和高速滑动阶段；
摩擦系数估计模块，用于利用递推最小二乘法分别估计出三个阶段的摩擦系数；所述近零滑动阶段的摩擦系数为静摩擦系数，所述低速滑动阶段的摩擦系数为动摩擦系数，所述高速滑动阶段的摩擦系数为粘性摩擦系数；
动态摩擦系数计算模块，用于基于所述三个阶段的摩擦系数，利用斯特里贝克摩擦模型计算换挡时离合器的动态摩擦系数；
优化控制模块，用于采用模型预测控制的方法优化所述换挡时离合器传递的扭矩，确定所述换挡时离合器的最优扭矩，并结合所述动态摩擦系数，通过压力扭矩脉谱图逆推出离合器油压控制离合器的接合。
8.根据权利要求7所述的湿式双离合器换挡控制系统，其特征在于，所述离合器扭矩估计模型的估计状态方程为：
Figure FDA0002781854740000061
其中，ωo为输出轴的角速度；ωv为车轮的角速度；ωe表示发动机角速度；Te为发动机名义扭矩；Tc1为离合器C1传递的扭矩；Tc2为离合器C2传递的扭矩；To为输出轴的转矩；Je为发动机曲轴及飞轮的等效转动惯量；Jeq为离合器C1，离合器C2，中间轴1和中间轴2等效到输出轴的等效转动惯量；Jv为车轮的等效转动惯量；it1为主减速器1的传动比；it2为主减速器2的传动比；ig1为奇数挡齿轮传动比；ig2为偶数挡齿轮传动比；CA为常系数；Rw为车轮半径；Tv为汽车的行驶阻力矩，
Figure FDA0002781854740000062
其中，ko为输出轴刚度；M为整车质量；g为重力加速度；α为坡道角度；ρair为空气密度；f为空气阻力系数；Av为汽车迎风面积；CD为路面滚动阻力系数；v为车身相对速度；
测量方程为：
Figure FDA0002781854740000063
9.根据权利要求8所述的湿式双离合器换挡控制系统，其特征在于，所述换挡时离合器传递的扭矩确定模块，具体包括：
离散化处理单元，用于对所述离合器扭矩估计模型进行离散化处理，确定离散化后的估计状态方程以及量测方程；所述离散化后的估计状态方程以及量测方程为
Figure FDA0002781854740000071
其中，xk为k时刻系统的状态；
f(xk-1，uk-1，Wk-1)为系统非线性状态函数；xk-1为k-1时刻系统的状态；uk-1为k-1时刻系统的输入；Wk-1为k-1时刻系统的噪声矩阵；zk为k时刻系统观测值；h(xk，Vk)为量测函数；
校正单元，用于采用扩展卡尔曼滤波器对所述离合器扭矩估计模型进行校正，确定校正后的估计状态方程以及量测方程；
换挡时离合器传递的扭矩确定单元，用于根据所述校正后的估计状态方程以及量测方程确定换挡时离合器传递的扭矩。
10.根据权利要求9所述的湿式双离合器换挡控制系统，其特征在于，所述摩擦系数估计模块，具体包括：
静摩擦系数估计单元，用于当离合器的活塞处于最大位移处且离合器滑差小于静态摩擦阈值角速度时，获取所述近零滑动阶段产生的所有摩擦系数，并计算所有摩擦系数的平均值；所述所有摩擦系数的平均值为静摩擦系数；
动摩擦系数估计单元，用于当离合器的活塞处于最大位移处，离合器滑差大于静态摩擦阈值角速度且离合器滑差小于离合器低速滑动和高速滑动的特征角速度时，利用公式
Figure FDA0002781854740000072
确定所述低速滑动阶段的摩擦系数为动摩擦系数；其中
Figure FDA0002781854740000073
为k时刻估计的动摩擦系数；
Figure FDA0002781854740000074
为k-1时刻估计的动摩擦系数；K(k)为k时刻的增益矢量；μLOW，m(k)为低速滑动摩擦系数；
Figure FDA0002781854740000075
为k时刻的数据矢量；m＝1或2，当m＝1时，表示离合器C1，当m＝2时，表示离合器C2；
粘性摩擦系数估计单元，用于当离合器的活塞处于最大位移的0.85倍至最大位移之间，且离合器滑差大于离合器低速滑动和高速滑动的特征角速度时，利用公式
Figure FDA0002781854740000081
确定所述高速滑动阶段的摩擦系数为粘性摩擦系数；其中，δv，est，m(k)为k时刻估计的粘性摩擦系数；δv，est，m(k-1)为k-1时刻估计的粘性摩擦系数；μHIGH，m(k)为高速滑动摩擦系数。
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