充油自學習方法的研究

劉增祥，趙知立

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230601）

汽車教育

充油自學習方法的研究

劉增祥，趙知立

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230601）

充油，即濕式離合器在結合之前，控制軟件通過大幅度打開離合器油路電磁閥，使離合器活塞腔體內油液快速填充完成，使離合器達到開始傳遞扭矩的位置，節省離合器結合時間的過程。文章主要對充油過程的自學習方法進行探討，說明充油自學習的功能定義，自學習使用的原因，自學習的原理等。

充油；自學習；離合器；結合點；電磁閥電流

Abstract:Filling: It means before the clutch closed, the application software open the clutch oil line valve, to make the oil enter the clutch piston quickly reach the bite point, reduce the bite time. The document introduce the filling adaptation definition, arithmetic and so on.

Abstract: Filling; adaptation; bitePoint; valve current

CLC NO.: U471 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)18-208-03

前言

雙離合自動變速器具備手動變速器的高效率傳動、結構緊湊輕便與液力機械式自動變速器的換檔動力無中斷特性，越來越受到汽車市場的青睞。其中，濕式雙離合器自動變速器通過液壓驅動離合器活塞缸，控制離合器行程，達到動力傳遞的目的。

在離合器行程控制過程中，盡量縮短控制時間能夠提高變速器對駕駛員意圖的響應性。因此，在離合器活塞缸油液增壓的過程中，需要預先對離合器活塞缸空隙進行油液填充，使離合器盡快達到扭矩傳遞的行程地點。如圖所示。

油液快速填充的過程就是充油過程，充油過程通過在一定時間內使用較高的電磁閥幅度、離合器在生命周期內，由于磨損、彈簧形變、環境變化等因素的影響，會影響到軟件對充油過程的控制，因此，需要對軟件的充油控制過程進行自適應。

圖1 離合器活塞腔體

1 V型開發流程簡介

（1）需求分析（僅TCU功能軟件）：根據用戶需求，對軟件開發的功能接口、軟件功能進行定義。

（2）軟件架構設計：根據軟件組件級功能需求，按照一定的功能劃分和邏輯結構，對軟件主體框架進行初步劃分，可以分為多個層級，每個層級下包含了子層級，并且需要初步建立各個層級間的數據流方向。

圖2 V型開發模式

（3）軟件策略設計：根據軟件組件級需求，對每個需求的控制策略和控制邏輯以流程圖、圖表等形式等具體表示出來，能夠直接指導設計人員搭建軟件模型。

（4）功能實現：根據軟件功能組件級需求、軟件架構、軟件功能邏輯設計說明書，在matlab/simulink中進行模型搭建。

（5）軟件組件測試：根據需求編制測試用例，對單個軟件功能模塊進行MIL、SIL測試。

（6）軟件集成測試：將單元模塊進行集成后進行MIL、SIL測試。

（7）系統集成測試：將上層應用軟件生成代碼，并和底層軟件進行代碼集成、編譯，最終生成可執行文件下載到TCU控制器，在臺架或整車上進行測試。

（8）標定：在臺架或整車上進行標定工作，使臺架或整車在性能上達到預期要求。

以上工作完成后，用戶可以驗證軟件功能是否滿足初始需求。

2 本文研究內容

本文基于V型開發流程開發一個適用于DCT離合器溫度診斷方法及處理方法，指導判斷雙離合器自動變速器離合器溫度故障的依據以及針對相應故障的處理措施，確保雙離合器自動變速器的正常工作，提高安全性能。

3 控制系統設計

3.1 需求分析

離合器充油表現與離合器總成結構、油道等硬件緊密相關，而在變速箱整個生命周期內，硬件結構可能會由于磨損等原因發生一些變化，這些變化會影響離合器充油表現，因此，離合器充油在變速箱生命周期內可能也會變化。

由于離合器蠕動、起步、換檔等控制功能首先都需要完成充油，離合器充油表現會直接影響整車表現，如當靜態充油充過時，造成蠕動沖擊、拖拽發動機等問題；當充油過低時，踩油門進入起步后，由于離合器尚未達到BitePoint點，離合器壓力先緩慢上升后快速上升，造成起步沖擊。

總之，離合器充油表現直接影響整車駕駛性，而離合器充油在變速箱生命周期內又可能會發生變化，因此，DCT控制軟件需要在進行離合器充油自學習。

3.2 自學習條件

充油自學習必須滿足以下條件：

1）變速箱油溫在一定范圍以內；

2）變速箱未進入禁止自學習故障模式；

3）變速箱未進入離合器1/2故障模式；

3.3 自學習方法

控制軟件充油自學習主要可以分為以下幾個階段：

（1）Idle階段：當自學習條件不滿足時處于該階段，該階段不進行充油自學習；

（2）Collect階段：當自學習條件滿足時處于該階段，該階段收集自學習相關數據；

控制軟件在充油后期開始進行充油自學習，主要根據充油階段離合器實際壓力表現進行充油自學習。為考慮不同發動機轉速對充油的影響，軟件將發動機轉速劃分為若干個分組，并根據當前發動機轉確定當前分組，需要收集以下信息：

1）充油階段離合器實際壓力超過請求壓力時，實際壓力與請求壓力差值；

2）實際壓力超過一定值后，離合器期望壓力與離合器實際壓力差值；

3）充油階段后期，離合器期望壓力與離合器實際壓力差值；

為體現以上因素對最終自學習結果的影響大小，可以對以上信息設置一定的權重。

（3）Updata階段：當某個階段收集到足夠的自學習數據時處于該階段，該階段檢查充油自學習結果是否超過限值，沒有超過限值時，對自學習后的充油壓力和充油體積進行更新。自學習后的充油壓力直接影響充油Boost壓力，自學習后的充油體積直接影響離合器充油時間。

3.4 邏輯算法

整個充油自學習過程在軟件中分為五大功能模塊：

圖3 充油自學習軟件架構

3.4.1 innput processing輸入處理模塊

輸入輸出模塊架構如圖所示，主要針對充油自學習過程中需要使用的軟件信號進行選擇，并且對相關信號進行處理，滿足充油自學習過程中的需要。

圖4 輸入模塊子模型

表1 condition flags相關條件標志位計算

表2 input processing相關子功能

3.4.2 condition/state條件處理模塊

該模塊覺得軟件充油過程應當進入哪個狀態，執行哪種操作。

圖5 條件計算

表3

3.4.3 Action過程

軟件執行充油自學習過程。主要包括collect和adapt兩大部分。

Collect階段：充油過程的數據收集過程。主要包括兩種方式，如圖所示。

圖6 充油自學習差值收集點

收集階段計算以上情況下的壓力差值。

Adapt階段：將collect階段收集的壓力差值信息進行處理。根據壓力差值，對充油時間與充油幅度進行百分比的縮放處理，存儲到軟件控制器的非易失性存儲區，作為新的充油的控制參數。

4 軟件實現

4.1 模型實現

根據以上設計的軟件架構和功能策略，在 Matlab/Simulink環境中完成模型設計，同時根據前期的需求分析編制相應的測試用例，并完成MIL測試，如果仿真結果滿足需求，則利用Targetlink工具進行上述模型的轉化, 將Simulink模型轉化為可定標的Targetlink模型，如圖所示。

圖7 軟件模型實現

4.2 代碼生成集成

在Targetlink模型中進行定標工作，在定標結束后進行自動代碼生成，并完成A2L文件的編輯。代碼生成后，需要將其與底層接口函數進行集成，并在編譯環境下進行編譯，形成可執行S19文件，并將參量地址編輯到A2L文件中，為標定做準備。然后，利用刷寫工具將S19文件刷寫入TCU中，最后整車上進行調試。

5 結論

本論文通過對充油自適應的要求，分析滿足該要求控制程序需要滿足的功能，并設計相應的控制策略，依據此功能策略基于Matlab/Simulink建立同步器控制策略模型，并利用Targetlink工具進行模型轉化、定標、自動代碼生成，并將生成的代碼與底層接口函數進行集成、編譯、刷寫到 TCU中，同時開放標定參數，用CANape標定工具對控制程序進行調試，并進行整車試驗測試，經對測試結果的分析，驗證該離合器溫度診斷和處理程序功能正確，能夠滿足軟件功能要求，可以應用到整車軟件功能中。

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[4] 劉國強,基于多傳感器技術的雙離合器自動變速器控制系統研究.計算機測量與控制,p1229-1231.

[5] 吳光強.雙離合器式自動變速器控制系統的關鍵技術.機械工程學報,p13-21.

The Filling Adaptation Function Study

Liu Zengxiang, Zhao Zhili
（Echnological Center, Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd, Anhui Hefei 230601）

U471 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7988 (2017)18-208-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.18.072

劉增祥，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心。趙知立，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心。