充油自学习方法的研究

刘增祥，赵知立

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

汽车教育

充油自学习方法的研究

刘增祥，赵知立

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

充油，即湿式离合器在结合之前，控制软件通过大幅度打开离合器油路电磁阀，使离合器活塞腔体内油液快速填充完成，使离合器达到开始传递扭矩的位置，节省离合器结合时间的过程。文章主要对充油过程的自学习方法进行探讨，说明充油自学习的功能定义，自学习使用的原因，自学习的原理等。

充油；自学习；离合器；结合点；电磁阀电流

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

双离合自动变速器具备手动变速器的高效率传动、结构紧凑轻便与液力机械式自动变速器的换档动力无中断特性，越来越受到汽车市场的青睐。其中，湿式双离合器自动变速器通过液压驱动离合器活塞缸，控制离合器行程，达到动力传递的目的。

在离合器行程控制过程中，尽量缩短控制时间能够提高变速器对驾驶员意图的响应性。因此，在离合器活塞缸油液增压的过程中，需要预先对离合器活塞缸空隙进行油液填充，使离合器尽快达到扭矩传递的行程地点。如图所示。

油液快速填充的过程就是充油过程，充油过程通过在一定时间内使用较高的电磁阀幅度、离合器在生命周期内，由于磨损、弹簧形变、环境变化等因素的影响，会影响到软件对充油过程的控制，因此，需要对软件的充油控制过程进行自适应。

图1 离合器活塞腔体

1 V型开发流程简介

（1）需求分析（仅TCU功能软件）：根据用户需求，对软件开发的功能接口、软件功能进行定义。

（2）软件架构设计：根据软件组件级功能需求，按照一定的功能划分和逻辑结构，对软件主体框架进行初步划分，可以分为多个层级，每个层级下包含了子层级，并且需要初步建立各个层级间的数据流方向。

图2 V型开发模式

（3）软件策略设计：根据软件组件级需求，对每个需求的控制策略和控制逻辑以流程图、图表等形式等具体表示出来，能够直接指导设计人员搭建软件模型。

（4）功能实现：根据软件功能组件级需求、软件架构、软件功能逻辑设计说明书，在matlab/simulink中进行模型搭建。

（5）软件组件测试：根据需求编制测试用例，对单个软件功能模块进行MIL、SIL测试。

（6）软件集成测试：将单元模块进行集成后进行MIL、SIL测试。

（7）系统集成测试：将上层应用软件生成代码，并和底层软件进行代码集成、编译，最终生成可执行文件下载到TCU控制器，在台架或整车上进行测试。

（8）标定：在台架或整车上进行标定工作，使台架或整车在性能上达到预期要求。

以上工作完成后，用户可以验证软件功能是否满足初始需求。

2 本文研究内容

本文基于V型开发流程开发一个适用于DCT离合器温度诊断方法及处理方法，指导判断双离合器自动变速器离合器温度故障的依据以及针对相应故障的处理措施，确保双离合器自动变速器的正常工作，提高安全性能。

3 控制系统设计

3.1 需求分析

离合器充油表现与离合器总成结构、油道等硬件紧密相关，而在变速箱整个生命周期内，硬件结构可能会由于磨损等原因发生一些变化，这些变化会影响离合器充油表现，因此，离合器充油在变速箱生命周期内可能也会变化。

由于离合器蠕动、起步、换档等控制功能首先都需要完成充油，离合器充油表现会直接影响整车表现，如当静态充油充过时，造成蠕动冲击、拖拽发动机等问题；当充油过低时，踩油门进入起步后，由于离合器尚未达到BitePoint点，离合器压力先缓慢上升后快速上升，造成起步冲击。

总之，离合器充油表现直接影响整车驾驶性，而离合器充油在变速箱生命周期内又可能会发生变化，因此，DCT控制软件需要在进行离合器充油自学习。

3.2 自学习条件

充油自学习必须满足以下条件：

1）变速箱油温在一定范围以内；

2）变速箱未进入禁止自学习故障模式；

3）变速箱未进入离合器1/2故障模式；

3.3 自学习方法

控制软件充油自学习主要可以分为以下几个阶段：

（1）Idle阶段：当自学习条件不满足时处于该阶段，该阶段不进行充油自学习；

（2）Collect阶段：当自学习条件满足时处于该阶段，该阶段收集自学习相关数据；

控制软件在充油后期开始进行充油自学习，主要根据充油阶段离合器实际压力表现进行充油自学习。为考虑不同发动机转速对充油的影响，软件将发动机转速划分为若干个分组，并根据当前发动机转确定当前分组，需要收集以下信息：

1）充油阶段离合器实际压力超过请求压力时，实际压力与请求压力差值；

2）实际压力超过一定值后，离合器期望压力与离合器实际压力差值；

3）充油阶段后期，离合器期望压力与离合器实际压力差值；

为体现以上因素对最终自学习结果的影响大小，可以对以上信息设置一定的权重。

（3）Updata阶段：当某个阶段收集到足够的自学习数据时处于该阶段，该阶段检查充油自学习结果是否超过限值，没有超过限值时，对自学习后的充油压力和充油体积进行更新。自学习后的充油压力直接影响充油Boost压力，自学习后的充油体积直接影响离合器充油时间。

3.4 逻辑算法

整个充油自学习过程在软件中分为五大功能模块：

图3 充油自学习软件架构

3.4.1 innput processing输入处理模块

输入输出模块架构如图所示，主要针对充油自学习过程中需要使用的软件信号进行选择，并且对相关信号进行处理，满足充油自学习过程中的需要。

图4 输入模块子模型

表1 condition flags相关条件标志位计算

表2 input processing相关子功能

3.4.2 condition/state条件处理模块

该模块觉得软件充油过程应当进入哪个状态，执行哪种操作。

图5 条件计算

表3

3.4.3 Action过程

软件执行充油自学习过程。主要包括collect和adapt两大部分。

Collect阶段：充油过程的数据收集过程。主要包括两种方式，如图所示。

图6 充油自学习差值收集点

收集阶段计算以上情况下的压力差值。

Adapt阶段：将collect阶段收集的压力差值信息进行处理。根据压力差值，对充油时间与充油幅度进行百分比的缩放处理，存储到软件控制器的非易失性存储区，作为新的充油的控制参数。

4 软件实现

4.1 模型实现

根据以上设计的软件架构和功能策略，在 Matlab/Simulink环境中完成模型设计，同时根据前期的需求分析编制相应的测试用例，并完成MIL测试，如果仿真结果满足需求，则利用Targetlink工具进行上述模型的转化, 将Simulink模型转化为可定标的Targetlink模型，如图所示。

图7 软件模型实现

4.2 代码生成集成

在Targetlink模型中进行定标工作，在定标结束后进行自动代码生成，并完成A2L文件的编辑。代码生成后，需要将其与底层接口函数进行集成，并在编译环境下进行编译，形成可执行S19文件，并将参量地址编辑到A2L文件中，为标定做准备。然后，利用刷写工具将S19文件刷写入TCU中，最后整车上进行调试。

5 结论

本论文通过对充油自适应的要求，分析满足该要求控制程序需要满足的功能，并设计相应的控制策略，依据此功能策略基于Matlab/Simulink建立同步器控制策略模型，并利用Targetlink工具进行模型转化、定标、自动代码生成，并将生成的代码与底层接口函数进行集成、编译、刷写到 TCU中，同时开放标定参数，用CANape标定工具对控制程序进行调试，并进行整车试验测试，经对测试结果的分析，验证该离合器温度诊断和处理程序功能正确，能够满足软件功能要求，可以应用到整车软件功能中。

[1] 陈然.双离合器式自动变速器建模与控制系统仿真.重庆大学学报,p1-7.

[2] 吴国凤.C语言程序设计教程.中国科学技术大学出版社,p1-229.

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[4] 刘国强,基于多传感器技术的双离合器自动变速器控制系统研究.计算机测量与控制,p1229-1231.

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The Filling Adaptation Function Study

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

U471 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)18-208-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.18.072

刘增祥，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心。赵知立，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心。