變速器工廠DCT下線與TCU數據匹配過程設計

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、動力性以及燃油經濟性，目前國內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）產品的設計開發中，如一汽、上汽、江淮等汽車廠商已經完成產品研發并正式應用于市場[1]。而DCT區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以及下一個工作狀態，并驅動液壓控制系統HCU；HCU被TCU驅動后，將實現液壓油路的切換和壓力的變化，從而實現變速器的自動升、降檔和雙離合器中工作離合器的改變。

本文通過對DCT特性數據的分析，完成變速器工廠DCT下線時與TCU數據的匹配設計。

1 線性電磁閥的應用

相比于傳動自動變速器AT在液壓控制系統中廣泛使用PWM（脈寬調制）電磁閥，DCT創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

設定該電磁閥的控制電流，即可獲得確定的壓力值，能夠實現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軟件中設計有全部線性電磁閥的特性表格。該表格為二維表格，對應于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，該數據將被寫入到TCU數據中，實現對DCT的壓力及流量精確控制。

表1 TCU數據中保存某換擋壓力控制閥的P-I table示例

2 DCT特性數據

2.1 液壓控制系統下線測試（HCU EOL）數據

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）數據

在變速器總成下線測試中，需要進行測試并記錄的數據有換檔位置標定、離合器壓力控制閥特性標定、離合器kisspoint點標定。

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定。變速器功能檢查將判定其是否能夠合格下線，下線標定數據將寫入TCU中，使其裝配至整車后有較好的適應性。

3 TCU與DCT匹配

3.1 TCU程序文件

DCT開發過程包含DCT硬件開發和TCU軟件開發。TCU軟件開發完成后，并通過變速器及整車的標定驗證工作，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備刷寫進TCU中。當TCU裝配至DCT整車后，即可實現對DCT車輛變速器的自動控制功能。

3.2 數據匹配與刷寫

結合前文所述內容，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數據和DCT EOL數據。通過刷寫設備，打開保存的原始TCU程序文件，按照地址替換掉原始文件內的HCU EOL數據和DCT EOL數據，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，并打印標簽，這樣TCU與DCT就能實現一一對應。

在變速器工廠DCT下線后，將完成TCU與變速器的匹配（對應變速器的數據合成與刷寫），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習，車輛就已具備較好的適應性。

4 數據庫應用

根據DCT與TCU匹配需求，涉及到關鍵過程有HCU裝配（記錄HCU裝配信息）、HCU EOL測試（記錄HCU 特性數據）、DCT裝配（記錄DCT與HCU匹配信息）、DCT EOL測試（記錄DCT下線測試數據）、TCU刷寫（TCU數據合成與刷寫、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，在進行數據交換、記錄上傳與下載、信息查詢等工作，需要設計有DCT生產信息數據庫。

匯總以上信息需求，設計如圖2所示的DCT下線與TCU數據匹配過程。

圖2 DCT下線與TCU數據匹配過程

應用設計說明：

HCU裝配過程，記錄HCU ID等信息；

HCU EOL測試過程，臺架控制系統根據設定程序，通過與TCU的通訊，發送測試請求，TCU將依次驅動電磁閥動作，臺架控制系統將根據各類傳感器記錄并繪制特性曲線，并根據設定P-I table保存當前HCU的特性數據，并上傳服務器；

DCT裝配過程，記錄變速器ID、HCU ID等信息；

DCT EOL測試過程，臺架控制系統讀取DCT ID信息，查詢并下載對應HCU EOL數據，發送指令將此HCU EOL數據寫入專用測試TCU中，并發送請求至TCU，TCU控制DCT（含HCU）完成DCT EOL測試，臺架控制器保存當前DCT EOL數據并上傳服務器；

TCU刷寫臺架，根據變速器ID從服務器下載對應HCU EOL數據和 DCT EOL數據，與本地保存的原始程序文件（.s19格式文件）進行數據合成（通過指定地址進行數據的替換），并刷寫至TCU中，打印標簽，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 結語

本文通過分析 DCT所采用的線性電磁閥特性，得出DCT生產過程需要保存的HCU EOL特性數據和DCT EOL特性數據。根據變速器工廠工位設計，將其分為五大控制過程，闡述每個過程記錄的數據以及和數據庫的交互（數據上傳和下載），最終實現在變速器工廠DCT下線后與TCU數據的匹配。

市場上已經量產的DCT產品，其TCU有內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濟型實現方式，已得到較好的應用。

參考文獻

[1] 王匯風,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.2017年02期.