充油自學(xué)習(xí)方法的研究

劉增祥，趙知立

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

汽車教育

充油自學(xué)習(xí)方法的研究

劉增祥，趙知立

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

充油，即濕式離合器在結(jié)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(nèi)油液快速填充完成，使離合器達(dá)到開始傳遞扭矩的位置，節(jié)省離合器結(jié)合時間的過程。文章主要對充油過程的自學(xué)習(xí)方法進(jìn)行探討，說明充油自學(xué)習(xí)的功能定義，自學(xué)習(xí)使用的原因，自學(xué)習(xí)的原理等。

充油；自學(xué)習(xí)；離合器；結(jié)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(jié)構(gòu)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(qū)動離合器活塞缸，控制離合器行程，達(dá)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(yīng)性。因此，在離合器活塞缸油液增壓的過程中，需要預(yù)先對離合器活塞缸空隙進(jìn)行油液填充，使離合器盡快達(dá)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(nèi)使用較高的電磁閥幅度、離合器在生命周期內(nèi)，由于磨損、彈簧形變、環(huán)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(jìn)行自適應(yīng)。

圖1 離合器活塞腔體

1 V型開發(fā)流程簡介

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

（2）軟件架構(gòu)設(shè)計：根據(jù)軟件組件級功能需求，按照一定的功能劃分和邏輯結(jié)構(gòu)，對軟件主體框架進(jìn)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(shù)據(jù)流方向。

圖2 V型開發(fā)模式

（3）軟件策略設(shè)計：根據(jù)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(dǎo)設(shè)計人員搭建軟件模型。

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

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

（6）軟件集成測試：將單元模塊進(jìn)行集成后進(jìn)行MIL、SIL測試。

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

（8）標(biāo)定：在臺架或整車上進(jìn)行標(biāo)定工作，使臺架或整車在性能上達(dá)到預(yù)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(nèi)容

本文基于V型開發(fā)流程開發(fā)一個適用于DCT離合器溫度診斷方法及處理方法，指導(dǎo)判斷雙離合器自動變速器離合器溫度故障的依據(jù)以及針對相應(yīng)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(tǒng)設(shè)計

3.1 需求分析

離合器充油表現(xiàn)與離合器總成結(jié)構(gòu)、油道等硬件緊密相關(guān)，而在變速箱整個生命周期內(nèi)，硬件結(jié)構(gòu)可能會由于磨損等原因發(fā)生一些變化，這些變化會影響離合器充油表現(xiàn)，因此，離合器充油在變速箱生命周期內(nèi)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(xiàn)會直接影響整車表現(xiàn)，如當(dāng)靜態(tài)充油充過時，造成蠕動沖擊、拖拽發(fā)動機等問題；當(dāng)充油過低時，踩油門進(jìn)入起步后，由于離合器尚未達(dá)到BitePoint點，離合器壓力先緩慢上升后快速上升，造成起步?jīng)_擊。

總之，離合器充油表現(xiàn)直接影響整車駕駛性，而離合器充油在變速箱生命周期內(nèi)又可能會發(fā)生變化，因此，DCT控制軟件需要在進(jìn)行離合器充油自學(xué)習(xí)。

3.2 自學(xué)習(xí)條件

充油自學(xué)習(xí)必須滿足以下條件：

1）變速箱油溫在一定范圍以內(nèi)；

2）變速箱未進(jìn)入禁止自學(xué)習(xí)故障模式；

3）變速箱未進(jìn)入離合器1/2故障模式；

3.3 自學(xué)習(xí)方法

控制軟件充油自學(xué)習(xí)主要可以分為以下幾個階段：

（1）Idle階段：當(dāng)自學(xué)習(xí)條件不滿足時處于該階段，該階段不進(jìn)行充油自學(xué)習(xí)；

（2）Collect階段：當(dāng)自學(xué)習(xí)條件滿足時處于該階段，該階段收集自學(xué)習(xí)相關(guān)數(shù)據(jù)；

控制軟件在充油后期開始進(jìn)行充油自學(xué)習(xí)，主要根據(jù)充油階段離合器實際壓力表現(xiàn)進(jìn)行充油自學(xué)習(xí)。為考慮不同發(fā)動機轉(zhuǎn)速對充油的影響，軟件將發(fā)動機轉(zhuǎn)速劃分為若干個分組，并根據(jù)當(dāng)前發(fā)動機轉(zhuǎn)確定當(dāng)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(xiàn)以上因素對最終自學(xué)習(xí)結(jié)果的影響大小，可以對以上信息設(shè)置一定的權(quán)重。

（3）Updata階段：當(dāng)某個階段收集到足夠的自學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)時處于該階段，該階段檢查充油自學(xué)習(xí)結(jié)果是否超過限值，沒有超過限值時，對自學(xué)習(xí)后的充油壓力和充油體積進(jìn)行更新。自學(xué)習(xí)后的充油壓力直接影響充油Boost壓力，自學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)過程在軟件中分為五大功能模塊：

圖3 充油自學(xué)習(xí)軟件架構(gòu)

3.4.1 innput processing輸入處理模塊

輸入輸出模塊架構(gòu)如圖所示，主要針對充油自學(xué)習(xí)過程中需要使用的軟件信號進(jìn)行選擇，并且對相關(guān)信號進(jìn)行處理，滿足充油自學(xué)習(xí)過程中的需要。

圖4 輸入模塊子模型

表1 condition flags相關(guān)條件標(biāo)志位計算

表2 input processing相關(guān)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(yīng)當(dāng)進(jìn)入哪個狀態(tài)，執(zhí)行哪種操作。

圖5 條件計算

表3

3.4.3 Action過程

軟件執(zhí)行充油自學(xué)習(xí)過程。主要包括collect和adapt兩大部分。

Collect階段：充油過程的數(shù)據(jù)收集過程。主要包括兩種方式，如圖所示。

圖6 充油自學(xué)習(xí)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(jìn)行處理。根據(jù)壓力差值，對充油時間與充油幅度進(jìn)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(qū)，作為新的充油的控制參數(shù)。

4 軟件實現(xiàn)

4.1 模型實現(xiàn)

根據(jù)以上設(shè)計的軟件架構(gòu)和功能策略，在 Matlab/Simulink環(huán)境中完成模型設(shè)計，同時根據(jù)前期的需求分析編制相應(yīng)的測試用例，并完成MIL測試，如果仿真結(jié)果滿足需求，則利用Targetlink工具進(jìn)行上述模型的轉(zhuǎn)化, 將Simulink模型轉(zhuǎn)化為可定標(biāo)的Targetlink模型，如圖所示。

圖7 軟件模型實現(xiàn)

4.2 代碼生成集成

在Targetlink模型中進(jìn)行定標(biāo)工作，在定標(biāo)結(jié)束后進(jìn)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(shù)進(jìn)行集成，并在編譯環(huán)境下進(jìn)行編譯，形成可執(zhí)行S19文件，并將參量地址編輯到A2L文件中，為標(biāo)定做準(zhǔn)備。然后，利用刷寫工具將S19文件刷寫入TCU中，最后整車上進(jìn)行調(diào)試。

5 結(jié)論

本論文通過對充油自適應(yīng)的要求，分析滿足該要求控制程序需要滿足的功能，并設(shè)計相應(yīng)的控制策略，依據(jù)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(jìn)行模型轉(zhuǎn)化、定標(biāo)、自動代碼生成，并將生成的代碼與底層接口函數(shù)進(jìn)行集成、編譯、刷寫到 TCU中，同時開放標(biāo)定參數(shù)，用CANape標(biāo)定工具對控制程序進(jìn)行調(diào)試，并進(jìn)行整車試驗測試，經(jīng)對測試結(jié)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(yīng)用到整車軟件功能中。

[1] 陳然.雙離合器式自動變速器建模與控制系統(tǒng)仿真.重慶大學(xué)學(xué)報,p1-7.

[2] 吳國鳳.C語言程序設(shè)計教程.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社,p1-229.

[3] 譚浩強.C程序設(shè)計.清華大學(xué)出版社,p1-327.

[4] 劉國強,基于多傳感器技術(shù)的雙離合器自動變速器控制系統(tǒng)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(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù).機械工程學(xué)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(xiàn)標(biāo)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(tuán)股份有限公司技術(shù)中心。趙知立，就職于安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心。