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Mechanical systems and signal processing v.103, 2018년, pp.23 - 38   SCIE
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Optimal control of the gear shifting process for shift smoothness in dual-clutch transmissions

Li, Guoqiang (Corresponding author. ) ; Görges, Daniel ;
  • 초록  

    Abstract The control of the transmission system in vehicles is significant for the driving comfort. In order to design a controller for smooth shifting and comfortable driving, a dynamic model of a dual-clutch transmission is presented in this paper. A finite-time linear quadratic regulator is proposed for the optimal control of the two friction clutches in the torque phase for the upshift process. An integral linear quadratic regulator is introduced to regulate the relative speed difference between the engine and the slipping clutch under the optimization of the input torque during the inertia phase. The control objective focuses on smoothing the upshift process so as to improve the driving comfort. Considering the available sensors in vehicles for feedback control, an observer design is presented to track the immeasurable variables. Simulation results show that the jerk can be reduced both in the torque phase and inertia phase, indicating good shift performance. Furthermore, compared with conventional controllers for the upshift process, the proposed control method can reduce shift jerk and improve shift quality. Highlights An optimal control strategy for dual-clutch transmissions is proposed. The torque phase and the inertia phase are covered by the optimal control strategy. The driving comfort is improved by reducing the jerk. A comprehensive simulation study is provided. A comparison with conventional control strategies is given.


  • 주제어

    Powertrain control .   Dual-clutch transmission .   Upshift .   Shift quality .   Observer design.  

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