基于多信号融合的AMT重型越野车辆坡道起步控制的实现过程和难点分析

下面对AMT 重型越野车辆坡道起步控制的多信号融合过程展开细致的分析。图7.11所示为基于多信号融合的AMT 重型越野车辆坡道起步实现过程简图。

图7.11　基于多信号融合的AMT 重型越野车辆坡道起步实现过程简图

在图7.11 中，α 表示油门开度的大小；lc 表示离合器分离行程；Ve 表示车速；Ge 表示当前挡位信息；其他字母所表示的含义与前面的动力学分析中所表示的含义一致。(www.xing528.com)

图7.11 被分为计算分析和驱动控制两个大的模块：其中计算分析为驱动控制提供依据，其主要包括发动机输出扭矩标定、离合器传递扭矩估算以及驻车制动解除时机分析三部分；驱动控制具体执行相应的操作，主要包含两个部分内容：一部分是AMT 电控单元通过控制电液比例流量阀控制离合器的接合或分离过程，另外一部分则是AMT 电控单元通过电磁开关气阀控制驻车制动。

从前面章节的动力学分析中我们已经获知，对于AMT 重型越野车辆坡道起步过程的自动控制而言，如何准确地判断驻车制动解除的时机是坡道起步过程成功的关键。要准确地判断驻车制动解除时机，AMT 系统电控单元需要获取两个信息：坡道角度的大小和离合器传递的扭矩大小。其中坡道角度大小的信息可以通过起步前驾驶员的挂挡、踩油门等一些操作过程进行识别；在离合器接合过程中，其传递的扭矩值的实时估计则存在一定的难度，要获取离合器传递的扭矩值，需要准确地获取发动机实时输出的扭矩值、发动机曲轴角速度的变化率和发动机飞轮、曲轴以及离合器主动部分等部件换算到曲轴上的转动惯量值，然后通过AMT 电控单元中的程序对离合器传递的扭矩值进行实时的计算，并将计算结果作为判断驻车制动解除时机的重要依据。当然，在上述三个参量中，曲轴以及离合器主动部分等部件换算到曲轴上的转动惯量值是一个固定值，可以通过试验车辆动力传动系统多自由度模型的相关参数计算得到；发动机曲轴角速度变化率的计算可以通过选取适当的步长对曲轴角速度求导获得；发动机实时输出扭矩值的计算则需要根据AMT 电控单元中的相关算法、当前油门开度大小、发动机曲轴角速度、发动机曲轴角速度变化率、发动机的特性曲线并结合必要的坡道起步试验，才能对发动机实时输出扭矩进行准确的标定，保证离合器传递扭矩值估算的准确性，给后续控制策略的制定提供依据。当AMT 电控单元判断离合器传递的扭矩值大于坡道阻力矩与摩擦阻力矩之和等效到变速器输入轴的阻力矩值时或车辆出现车速时，判定此时离合器传递的扭矩值能保证车辆在当前坡道起步情况下不发生溜坡，则可以解除驻车制动。

因此，通过对图7.11 的细致分析，提出基于多信号融合的AMT 重型越野车辆坡道起步控制：发动机实时输出扭矩的算法和标定、离合器传递扭矩值的估算以及驻车制动解除时机的准确判定。并且这三者之间还有一定的逻辑性，前一项工作完成的质量对后续的研究工作将会产生较大的影响，因此对这三项工作中的每一项都要认真完成，这样才能更好地完成基于多信号融合的AMT 重型越野车辆坡道起步控制策略研究。