技术:自动变速箱TCU标定全流程!
TCU标定全流程!
TCU标定是指对于自动变速器控制单元的标定,目前自动变速器分为传统AT(液力变矩器 液力控制的行星齿轮机构)、DCT(双离合变速器)、CVT(无极变速器)、AMT(半自动变速器)。
由于变速器硬件结构的不同,TCU的标定策略也不尽相同,一般来讲,传统的AT标定模块最为复杂也最为成熟;DCT的标定开发最有难度,尤其是针对DCT的一些先天硬件结构特征如双离合器控制;CVT分为带TCC(液力变矩器)和无TCC两种,硬件核心技术在于钢带,标定主要是换挡点及液压标定;AMT属于半自动变速器,其硬件与MT相似,成本较低,主要不同之处在执行机构的自动控制,受硬件结构限制,AMT换挡质量普遍偏差,主要是提升了操作便捷性和降成本。
-CVT主体结构(下图)
-传统AT主体结构(下图)
虽然各款自动变速器结构不尽相同,但标定流程有很大的共性,从开发角度一般流程如下:
一. 桌面标定(15工作日)
该部分主要是输入与变速器相关的技术参数,包括:整车参数、车重、发动机台架数据、功能模块定义(需明确TCU要支持哪些整车功能,如ECO/SPORT/ESC/ACC/IUPR等)、变速器基础油压参数设定。基于这些基础参数,确定变速器选型,不同的发动机要匹配不同承载能力的TCC和内部摩擦片,TCU会基于这些参数来设定主系统和子系统的油压基础值、基础换挡曲线及满足整车功能的软件。
二. 整车数据检查:(5工作日)
在试验车辆到位后,会进行整车测试,主要确定基础软件是否满足整车功能要求,更重要的是验证基础设定值是否正常,油压控制是否合理,是否有软件bug存在
三. 正常模式换挡曲线(45工作日)
这部分工作可以说是TCU标定最重要的工作,也是反复性最大的工作,因为TCU的换挡曲线直接决定了驾驶风格,在很多企业中该部分工作直至中后期还在调整,但换挡曲线是TCU标定的基础,该部分需在项目开发的中前期完成,后期避免大改。
所谓正常模式,是指常温、常海拔、常坡度的换挡曲线标定,换挡曲线要基于整车及发动机台架参数,ECU的pedal-map(踏板-扭矩表)综合考虑驾驶性、油耗经济性、配合ECU的排放。一般的换挡曲线是基于油门开度和车速(输出轴转速)来控制档位及TCC的状态。
传统AT、DCT换挡曲线(参考)
CVT换挡曲线:
由于无极变速器的速比线性特点,其换挡曲线更为灵活,基于车速和转速进行速比设定,发动机的转速更容易控制到经济油耗区,这也是CVT油耗偏低的一个主要原因。
CVT换挡曲线(参考):
换挡曲线这部分工作在专业工程师完成后,要组织多轮评审,综合各方驾驶需求来确定驾驶风格;在经济性方面,主要是考虑尽量让发动机工作在经济区域,TCC的控制尽量以slip或lock为主;可在仿真计算分析的基础上加上转鼓的实测,来确定性能。当然标定是门平衡的艺术,动力性、经济性、驾驶性综合考虑。
四. 换挡质量标定(45工作日)
自动变速器内部主要以液力系统控制为主,油压的大小、控制结合的早晚都会直接影响的换挡质量,包括ECU控制扭矩的变化,所以换挡质量的标定一般是在ECU的pedal-map、扭矩滤波、扭矩模型、TCU换挡曲线完成之后开始。
对于传统AT来说,除上述影响因素外,换挡质量主要受TCC的控制及内部子系统及各摩擦片组的结合影响,虽然整个换挡一般会在300-500ms内完成,但充油分为多个阶段,较为精细,另外包括一些power on/off变工况下的标定,常常是标定的重点;对于DCT来说,虽然双离合取代了TCC,但在低速区还是有较多细致工作要做,比如1-2档切换、低速上坡标定;对于CVT来说,整体换挡比较平顺,当然不带TCC的CVT在低速时换挡冲击较为敏感,尤其起步结合的过程,对于带TCC的CVT,低速的驾驶性改善很多;对于AMT来说,换挡质量很难有大的突破。