變速器工廠DCT下線與TCU數(shù)據(jù)匹配過程設(shè)計

劉旅行

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

變速器是汽車重要零部件之一。而為了提高汽車駕駛的操縱便捷性、動力性以及燃油經(jīng)濟性，目前國內(nèi)越來越多的主機廠投入到雙離合自動變速器（Double Clutch Transmis-sion，簡稱DCT）產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)中，如一汽、上汽、江淮等汽車廠商已經(jīng)完成產(chǎn)品研發(fā)并正式應(yīng)用于市場[1]。而DCT區(qū)別與傳動手動變速器的部分主要在于增加雙離合器、液壓控制系統(tǒng)HCU和變速器控制單元TCU。TCU接收變速器各傳感器輸入和外部駕駛員意圖，判定變速器的工作狀態(tài)以及下一個工作狀態(tài)，并驅(qū)動液壓控制系統(tǒng)HCU；HCU被TCU驅(qū)動后，將實現(xiàn)液壓油路的切換和壓力的變化，從而實現(xiàn)變速器的自動升、降檔和雙離合器中工作離合器的改變。

本文通過對DCT特性數(shù)據(jù)的分析，完成變速器工廠DCT下線時與TCU數(shù)據(jù)的匹配設(shè)計。

1 線性電磁閥的應(yīng)用

相比于傳動自動變速器AT在液壓控制系統(tǒng)中廣泛使用PWM（脈寬調(diào)制）電磁閥，DCT創(chuàng)新地使用了線性電磁閥。目前DCT在其HCU里主要采用了2種線性電磁閥，分別為壓力控制電磁閥和流量控制電磁閥。以壓力控制電磁閥為例，測量其不同電流下的工作壓力，近似為一條直線，即壓力-電流成線性關(guān)系。下圖為某款DCT上采用的換檔壓力控制電磁閥在HCU性能測試中繪制的壓力-電流特性曲線。

圖1 壓力控制電磁閥壓力-電流（P - I）特性曲線

設(shè)定該電磁閥的控制電流，即可獲得確定的壓力值，能夠?qū)崿F(xiàn)DCT換檔及離合器的精確控制。這對于提升DCT的駕乘舒適性有著極大的促進作用。TCU軟件中設(shè)計有全部線性電磁閥的特性表格。該表格為二維表格，對應(yīng)于2類線性電磁閥，分別有P-I table（壓力-電流特性表）和Q-I table（流量-電流特性表）。

由于線性電磁閥制造誤差，同一類型不同個體的電磁閥的性能有差異，其特性曲線不重合，或者說同一電流下不同壓力控制電磁閥的輸出壓力均有不同。故每個線性電磁閥裝配成HCU后，需要在HCU EOL臺架上測試全部線性電磁閥的P-I和Q-I特性，該數(shù)據(jù)將被寫入到TCU數(shù)據(jù)中，實現(xiàn)對DCT的壓力及流量精確控制。

表1 TCU數(shù)據(jù)中保存某換擋壓力控制閥的P-I table示例

2 DCT特性數(shù)據(jù)

2.1 液壓控制系統(tǒng)下線測試（HCU EOL）數(shù)據(jù)

HCU裝配完成后，將進入HCU EOL測試臺架，進行功能檢查和各電磁閥特性測試。HCU EOL臺架將按照設(shè)定工況，精確控制電磁閥的電流從0增加至最大然后降回0，繪制如圖1示的特性曲線。并按照TCU軟件中設(shè)定的表格取點（如表1示），輸出P-I table和Q-I table。

2.2 變速器總成下線測試（DCT EOL）數(shù)據(jù)

在變速器總成下線測試中，需要進行測試并記錄的數(shù)據(jù)有換檔位置標(biāo)定、離合器壓力控制閥特性標(biāo)定、離合器kisspoint點標(biāo)定。

與之類似，HCU裝配至DCT后，將作為變速器總成進入DCT EOL臺架，完成變速器功能檢查和標(biāo)定。變速器功能檢查將判定其是否能夠合格下線，下線標(biāo)定數(shù)據(jù)將寫入TCU中，使其裝配至整車后有較好的適應(yīng)性。

3 TCU與DCT匹配

3.1 TCU程序文件

DCT開發(fā)過程包含DCT硬件開發(fā)和TCU軟件開發(fā)。TCU軟件開發(fā)完成后，并通過變速器及整車的標(biāo)定驗證工作，完成該款DCT的程序文件（.s19格式）釋放。該程序文件可以通過刷寫設(shè)備刷寫進TCU中。當(dāng)TCU裝配至DCT整車后，即可實現(xiàn)對DCT車輛變速器的自動控制功能。

3.2 數(shù)據(jù)匹配與刷寫

結(jié)合前文所述內(nèi)容，實際在變速器工廠中，TCU中并不是直接刷寫原始的程序文件（章節(jié)4.1中定義的）。TCU會先讀取變速器號和其HCU號，獲得其HCU EOL數(shù)據(jù)和DCT EOL數(shù)據(jù)。通過刷寫設(shè)備，打開保存的原始TCU程序文件，按照地址替換掉原始文件內(nèi)的HCU EOL數(shù)據(jù)和DCT EOL數(shù)據(jù)，重新生成一個新的程序文件（以該變速器號命名）。此新的程序文件將刷寫至TCU中，并打印標(biāo)簽，這樣TCU與DCT就能實現(xiàn)一一對應(yīng)。

在變速器工廠DCT下線后，將完成TCU與變速器的匹配（對應(yīng)變速器的數(shù)據(jù)合成與刷寫），TCU作為DCT總成的附件交付乘用車工廠。這樣保證整車裝配完成后，不需要進行變速器功能匹配學(xué)習(xí)，車輛就已具備較好的適應(yīng)性。

4 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用

根據(jù)DCT與TCU匹配需求，涉及到關(guān)鍵過程有HCU裝配（記錄HCU裝配信息）、HCU EOL測試（記錄HCU 特性數(shù)據(jù)）、DCT裝配（記錄DCT與HCU匹配信息）、DCT EOL測試（記錄DCT下線測試數(shù)據(jù)）、TCU刷寫（TCU數(shù)據(jù)合成與刷寫、記錄等）五大過程。由于五大過程分布于變速器工廠不同工位，在進行數(shù)據(jù)交換、記錄上傳與下載、信息查詢等工作，需要設(shè)計有DCT生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫。

匯總以上信息需求，設(shè)計如圖2所示的DCT下線與TCU數(shù)據(jù)匹配過程。

圖2 DCT下線與TCU數(shù)據(jù)匹配過程

應(yīng)用設(shè)計說明：

HCU裝配過程，記錄HCU ID等信息；

HCU EOL測試過程，臺架控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定程序，通過與TCU的通訊，發(fā)送測試請求，TCU將依次驅(qū)動電磁閥動作，臺架控制系統(tǒng)將根據(jù)各類傳感器記錄并繪制特性曲線，并根據(jù)設(shè)定P-I table保存當(dāng)前HCU的特性數(shù)據(jù)，并上傳服務(wù)器；

DCT裝配過程，記錄變速器ID、HCU ID等信息；

DCT EOL測試過程，臺架控制系統(tǒng)讀取DCT ID信息，查詢并下載對應(yīng)HCU EOL數(shù)據(jù)，發(fā)送指令將此HCU EOL數(shù)據(jù)寫入專用測試TCU中，并發(fā)送請求至TCU，TCU控制DCT（含HCU）完成DCT EOL測試，臺架控制器保存當(dāng)前DCT EOL數(shù)據(jù)并上傳服務(wù)器；

TCU刷寫臺架，根據(jù)變速器ID從服務(wù)器下載對應(yīng)HCU EOL數(shù)據(jù)和 DCT EOL數(shù)據(jù)，與本地保存的原始程序文件（.s19格式文件）進行數(shù)據(jù)合成（通過指定地址進行數(shù)據(jù)的替換），并刷寫至TCU中，打印標(biāo)簽，完成TCU與DCT變速器在下線前的匹配。

完成以上過程后，TCU將作為DCT總成的附件一起提供乘用車工廠。

5 結(jié)語

本文通過分析 DCT所采用的線性電磁閥特性，得出DCT生產(chǎn)過程需要保存的HCU EOL特性數(shù)據(jù)和DCT EOL特性數(shù)據(jù)。根據(jù)變速器工廠工位設(shè)計，將其分為五大控制過程，闡述每個過程記錄的數(shù)據(jù)以及和數(shù)據(jù)庫的交互（數(shù)據(jù)上傳和下載），最終實現(xiàn)在變速器工廠DCT下線后與TCU數(shù)據(jù)的匹配。

市場上已經(jīng)量產(chǎn)的DCT產(chǎn)品，其TCU有內(nèi)置式和外置式兩種形式。本文所述過程作為外置式TCU與DCT變速器本體匹配的一種經(jīng)濟型實現(xiàn)方式，已得到較好的應(yīng)用。

參考文獻

[1] 王匯風(fēng),宋瑞起,寇仁杰.濕式 DCT車輛蠕動過程抖動問題分析及解決方法[M].汽車實用技術(shù).2017年02期.