变速器工厂DCT下线与TCU数据匹配过程设计

刘旅行

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

变速器是汽车重要零部件之一。而为了提高汽车驾驶的操纵便捷性、动力性以及燃油经济性，目前国内越来越多的主机厂投入到双离合自动变速器（Double Clutch Transmis-sion，简称DCT）产品的设计开发中，如一汽、上汽、江淮等汽车厂商已经完成产品研发并正式应用于市场[1]。而DCT区别与传动手动变速器的部分主要在于增加双离合器、液压控制系统HCU和变速器控制单元TCU。TCU接收变速器各传感器输入和外部驾驶员意图，判定变速器的工作状态以及下一个工作状态，并驱动液压控制系统HCU；HCU被TCU驱动后，将实现液压油路的切换和压力的变化，从而实现变速器的自动升、降档和双离合器中工作离合器的改变。

本文通过对DCT特性数据的分析，完成变速器工厂DCT下线时与TCU数据的匹配设计。

1 线性电磁阀的应用

相比于传动自动变速器AT在液压控制系统中广泛使用PWM（脉宽调制）电磁阀，DCT创新地使用了线性电磁阀。目前DCT在其HCU里主要采用了2种线性电磁阀，分别为压力控制电磁阀和流量控制电磁阀。以压力控制电磁阀为例，测量其不同电流下的工作压力，近似为一条直线，即压力-电流成线性关系。下图为某款DCT上采用的换档压力控制电磁阀在HCU性能测试中绘制的压力-电流特性曲线。

图1 压力控制电磁阀压力-电流（P - I）特性曲线

设定该电磁阀的控制电流，即可获得确定的压力值，能够实现DCT换档及离合器的精确控制。这对于提升DCT的驾乘舒适性有着极大的促进作用。TCU软件中设计有全部线性电磁阀的特性表格。该表格为二维表格，对应于2类线性电磁阀，分别有P-I table（压力-电流特性表）和Q-I table（流量-电流特性表）。

由于线性电磁阀制造误差，同一类型不同个体的电磁阀的性能有差异，其特性曲线不重合，或者说同一电流下不同压力控制电磁阀的输出压力均有不同。故每个线性电磁阀装配成HCU后，需要在HCU EOL台架上测试全部线性电磁阀的P-I和Q-I特性，该数据将被写入到TCU数据中，实现对DCT的压力及流量精确控制。

表1 TCU数据中保存某换挡压力控制阀的P-I table示例

2 DCT特性数据

2.1 液压控制系统下线测试（HCU EOL）数据

HCU装配完成后，将进入HCU EOL测试台架，进行功能检查和各电磁阀特性测试。HCU EOL台架将按照设定工况，精确控制电磁阀的电流从0增加至最大然后降回0，绘制如图1示的特性曲线。并按照TCU软件中设定的表格取点（如表1示），输出P-I table和Q-I table。

2.2 变速器总成下线测试（DCT EOL）数据

在变速器总成下线测试中，需要进行测试并记录的数据有换档位置标定、离合器压力控制阀特性标定、离合器kisspoint点标定。

与之类似，HCU装配至DCT后，将作为变速器总成进入DCT EOL台架，完成变速器功能检查和标定。变速器功能检查将判定其是否能够合格下线，下线标定数据将写入TCU中，使其装配至整车后有较好的适应性。

3 TCU与DCT匹配

3.1 TCU程序文件

DCT开发过程包含DCT硬件开发和TCU软件开发。TCU软件开发完成后，并通过变速器及整车的标定验证工作，完成该款DCT的程序文件（.s19格式）释放。该程序文件可以通过刷写设备刷写进TCU中。当TCU装配至DCT整车后，即可实现对DCT车辆变速器的自动控制功能。

3.2 数据匹配与刷写

结合前文所述内容，实际在变速器工厂中，TCU中并不是直接刷写原始的程序文件（章节4.1中定义的）。TCU会先读取变速器号和其HCU号，获得其HCU EOL数据和DCT EOL数据。通过刷写设备，打开保存的原始TCU程序文件，按照地址替换掉原始文件内的HCU EOL数据和DCT EOL数据，重新生成一个新的程序文件（以该变速器号命名）。此新的程序文件将刷写至TCU中，并打印标签，这样TCU与DCT就能实现一一对应。

在变速器工厂DCT下线后，将完成TCU与变速器的匹配（对应变速器的数据合成与刷写），TCU作为DCT总成的附件交付乘用车工厂。这样保证整车装配完成后，不需要进行变速器功能匹配学习，车辆就已具备较好的适应性。

4 数据库应用

根据DCT与TCU匹配需求，涉及到关键过程有HCU装配（记录HCU装配信息）、HCU EOL测试（记录HCU 特性数据）、DCT装配（记录DCT与HCU匹配信息）、DCT EOL测试（记录DCT下线测试数据）、TCU刷写（TCU数据合成与刷写、记录等）五大过程。由于五大过程分布于变速器工厂不同工位，在进行数据交换、记录上传与下载、信息查询等工作，需要设计有DCT生产信息数据库。

汇总以上信息需求，设计如图2所示的DCT下线与TCU数据匹配过程。

图2 DCT下线与TCU数据匹配过程

应用设计说明：

HCU装配过程，记录HCU ID等信息；

HCU EOL测试过程，台架控制系统根据设定程序，通过与TCU的通讯，发送测试请求，TCU将依次驱动电磁阀动作，台架控制系统将根据各类传感器记录并绘制特性曲线，并根据设定P-I table保存当前HCU的特性数据，并上传服务器；

DCT装配过程，记录变速器ID、HCU ID等信息；

DCT EOL测试过程，台架控制系统读取DCT ID信息，查询并下载对应HCU EOL数据，发送指令将此HCU EOL数据写入专用测试TCU中，并发送请求至TCU，TCU控制DCT（含HCU）完成DCT EOL测试，台架控制器保存当前DCT EOL数据并上传服务器；

TCU刷写台架，根据变速器ID从服务器下载对应HCU EOL数据和 DCT EOL数据，与本地保存的原始程序文件（.s19格式文件）进行数据合成（通过指定地址进行数据的替换），并刷写至TCU中，打印标签，完成TCU与DCT变速器在下线前的匹配。

完成以上过程后，TCU将作为DCT总成的附件一起提供乘用车工厂。

5 结语

本文通过分析 DCT所采用的线性电磁阀特性，得出DCT生产过程需要保存的HCU EOL特性数据和DCT EOL特性数据。根据变速器工厂工位设计，将其分为五大控制过程，阐述每个过程记录的数据以及和数据库的交互（数据上传和下载），最终实现在变速器工厂DCT下线后与TCU数据的匹配。

市场上已经量产的DCT产品，其TCU有内置式和外置式两种形式。本文所述过程作为外置式TCU与DCT变速器本体匹配的一种经济型实现方式，已得到较好的应用。

参考文献

[1] 王汇风,宋瑞起,寇仁杰.湿式 DCT车辆蠕动过程抖动问题分析及解决方法[M].汽车实用技术.2017年02期.