自動變速器TCU標定技術流程(車界動力精英圈)

1、-作者xxxx-日期xxxx自動變速器TCU標定技術流程(車界動力精英圈)【精品文檔】精華：TCU標定那點事車界導讀TCU標定是指對于自動變速器控制單元的標定，目前自動變速器分為傳統(tǒng)AT（液力變矩器+液力控制的行星齒輪機構）、DCT（雙離合變速器）、CVT（無極變速器）、AMT（半自動變速器）。由于變速器硬件結構的不同，TCU的標定策略也不盡相同，一般來講，傳統(tǒng)的AT標定模塊最為復雜也最為成熟；DCT的標定開發(fā)最有難度，尤其是針對DCT的一些先天硬件結構特征如雙離合器控制；CVT分為帶TCC（液力變矩器）和無TCC兩種，硬件核心技術在于鋼帶，標定主要是換擋點及液壓標定;AMT屬于半自動變速器，

2、其硬件與MT相似，成本較低，主要不同之處在執(zhí)行機構的自動控制，受硬件結構限制，AMT換擋質量普遍偏差，主要是提升了操作便捷性和降成本。-CVT主體結構（下圖）-傳統(tǒng)AT主體結構（下圖）-AMT主體結構（下圖）-DCT主體結構（下圖）雖然各款自動變速器結構不盡相同，但標定流程有很大的共性，從開發(fā)角度一般流程如下：一 桌面標定（15工作日）該部分主要是輸入與變速器相關的技術參數(shù)，包括：整車參數(shù)、車重、發(fā)動機臺架數(shù)據(jù)、功能模塊定義（需明確TCU要支持哪些整車功能，如ECO/SPORT/ESC/ACC/IUPR等）、變速器基礎油壓參數(shù)設定?；谶@些基礎參數(shù)，確定變速器選型，不同的發(fā)動機要匹配不同承載能

3、力的TCC和內部摩擦片，TCU會基于這些參數(shù)來設定主系統(tǒng)和子系統(tǒng)的油壓基礎值、基礎換擋曲線及滿足整車功能的軟件。二 整車數(shù)據(jù)檢查：（5工作日）在試驗車輛到位后，會進行整車測試，主要確定基礎軟件是否滿足整車功能要求，更重要的是驗證基礎設定值是否正常，油壓控制是否合理，是否有軟件bug存在三 正常模式換擋曲線（45工作日）這部分工作可以說是TCU標定最重要的工作，也是反復性最大的工作，因為TCU的換擋曲線直接決定了駕駛風格，在很多企業(yè)中該部分工作直至中后期還在調整，但換擋曲線是TCU標定的基礎，該部分需在項目開發(fā)的中前期完成，后期避免大改。所謂正常模式，是指常溫、常海拔、常坡度的換擋曲線標定，換擋

4、曲線要基于整車及發(fā)動機臺架參數(shù)，ECU的pedal-map（踏板-扭矩表）綜合考慮駕駛性、油耗經(jīng)濟性、配合ECU的排放。一般的換擋曲線是基于油門開度和車速（輸出軸轉速）來控制檔位及TCC的狀態(tài)。傳統(tǒng)AT、DCT換擋曲線（參考）CVT換擋曲線：由于無極變速器的速比線性特點，其換擋曲線更為靈活，基于車速和轉速進行速比設定，發(fā)動機的轉速更容易控制到經(jīng)濟油耗區(qū)，這也是CVT油耗偏低的一個主要原因。CVT換擋曲線（參考）:換擋曲線這部分工作在專業(yè)工程師完成后，要組織多輪評審，綜合各方駕駛需求來確定駕駛風格；在經(jīng)濟性方面，主要是考慮盡量讓發(fā)動機工作在經(jīng)濟區(qū)域，TCC的控制盡量以slip或lock為主；可在

5、仿真計算分析的基礎上加上轉鼓的實測，來確定性能。當然標定是門平衡的藝術，動力性、經(jīng)濟性、駕駛性綜合考慮。四 換擋質量標定（45工作日）自動變速器內部主要以液力系統(tǒng)控制為主，油壓的大小、控制結合的早晚都會直接影響的換擋質量，包括ECU控制扭矩的變化，所以換擋質量的標定一般是在ECU的pedal-map、扭矩濾波、扭矩模型、TCU換擋曲線完成之后開始。 對于傳統(tǒng)AT來說，除上述影響因素外，換擋質量主要受TCC的控制及內部子系統(tǒng)及各摩擦片組的結合影響，雖然整個換擋一般會在300-500ms內完成，但充油分為多個階段，較為精細，另外包括一些power on/off變工況下的標定，常常是標定的重點；對于

6、DCT來說，雖然雙離合取代了TCC，但在低速區(qū)還是有較多細致工作要做，比如1-2檔切換、低速上坡標定；對于CVT來說，整體換擋比較平順，當然不帶TCC的CVT在低速時換擋沖擊較為敏感，尤其起步結合的過程，對于帶TCC的CVT，低速的駕駛性改善很多；對于AMT來說，換擋質量很難有大的突破。液力變矩器效率圖：對于歐洲的部分AT產(chǎn)品，因在液壓系統(tǒng)中增加了伺服機構來減少液壓系統(tǒng)油路變化時帶來的沖擊，如進P/N檔工況；也有部分4AT變速器的液力變矩器只有鎖止和打開狀態(tài)，控制上會有區(qū)別。五 自學習模塊標定（15工作日）所有的現(xiàn)代自動變速器都會有自動調節(jié)功能，因為自動變速器在實際工作中的工況是時刻變化的，而

7、軟件設定的固定的油壓值并不能100%的覆蓋所有的工況，此時就需要軟件內的自動調節(jié)功能來根據(jù)檢測到的實際情況來自動調整油壓的大小及時刻，直至達到最佳狀態(tài)。六 上下坡模式標定（10工作日）上下坡模式標定主要有兩部分工作：上下坡模式的換擋曲線及換擋質量標定，其中上下坡模式的曲線重點是上坡低檔位加速，下坡配合發(fā)動機制動；換擋質量主要是針對在上下坡模式負載和工況的不斷變化。上下坡的坡度信號一般是TCU通過負載計算獲得，對于帶ESC功能的車輛，TCU也可使用ESC的坡度信號。七 高溫標定（7-10工作日）TCU高溫標定（一般最高環(huán)境溫度40-45）主要兩部分工作：高溫模式換擋曲線及插值設定、駕駛性標定及油

8、壓補償。 對于帶TCC的AT和CVT，TCC為主要熱源，DCT的帶坡度的頻繁換擋也將導致變速器溫度的快速上升，在高溫環(huán)境下尤為明顯。高溫模式的換擋曲線主要是盡可能多的鎖止TCC，以減少熱量的產(chǎn)生，另外基于不同的油冷器結構（獨立式或者與發(fā)動機水冷相通式），TCU需考慮輔助標定以控制發(fā)動機的轉速，即變速器泵輪的轉速，因為這也將直接影響到油溫的變化。對于換擋質量的標定，主要是因為高溫情況下變速器油的性能變化，基于常溫的油壓壓力參數(shù)進行自動調整，以適應高溫環(huán)境。八 高原標定（7-10工作日）TCU高原標定（海拔4500米以上）標定主要兩部分工作：一是高原的換擋曲線，該信號主要是ECU發(fā)到CAN上獲取。

9、由于高原環(huán)境下空氣稀薄，發(fā)動機扭矩在不同海拔下有不同的損失，基于此，TCU會適當提高換擋點以低檔位提升加速動力性，同時針對扭矩的具體變化來細化換擋曲線。對于CVT變速器，TCU可以更靈活的控制發(fā)動機轉速。二是高原下的駕駛性及換擋質量，在高原模式下同樣需要對油壓進行補償，尤其是傳統(tǒng)的AT系統(tǒng)，不同油門的換擋油壓需要調整補償值。九 高寒標定（7-10工作日）高寒標定（一般最低環(huán)境溫度-30/-35）同樣要進行低溫換擋曲線的標定和油壓補償，低溫模式下主要方向是提高換擋點以快速提升變速器油溫及發(fā)動機水溫，包括對催化器的輔助，當然低檔位的升檔點不能太高，否則會造成駕駛性變差。低溫下的油壓補償相對重要，低

10、溫變速器油的粘度變化較大，需要針對實際情況進行液壓系統(tǒng)的標定調整，尤其是在啟動后的原地換擋和1-2檔的起步，這是一般用戶常用的工況。對于沒有液力變矩器的CVT和AMT來說，低溫的控制和補償尤為重要，需對油品在低溫下的性能提前取得相關參數(shù)。十 駕駛性精標（15工作日）：在項目中后期，ECU和TCU的主要標定工作已完成，此時會進行一輪駕駛性的精標定，主要針對一些細節(jié)檢查如換擋沖擊或者油壓進行最終的優(yōu)化，在該階段一般不會調整換擋曲線。十一可靠性測試及軟件發(fā)放（25工作日）為確保軟件標定的可靠性和覆蓋性，在TCU標定完成后需要選用多臺量產(chǎn)的變速器進行系統(tǒng)測試，確保軟件的穩(wěn)定性和不同散差下的變速器的正常

11、性能。對于DCT變速器路譜的采集來保證可靠性測試尤為重要。備注1：對于AMT來說，核心的是執(zhí)行機構的控制，基本貫穿AMT標定的中前期開發(fā)過程，包括換擋曲線及策略的合理性控制需更多的圍繞實現(xiàn)可接受換擋質量。備注2：對于DCT變速器來，目前行業(yè)內正處于大力開發(fā)階段，對于DCT來說，除了正常的TCU標定開發(fā)，要加強DCT的可靠性驗證并提高TCU數(shù)據(jù)在避免任何性能故障可能性上的貢獻，這需要在可靠性試驗中確保數(shù)據(jù)的覆蓋性及在失效過程中安全策略，如反復上下坡等離合器處于大負荷的工作作態(tài)，在尤其是干式DCT。實現(xiàn)DCT快速加速和換擋特點的同時考慮到可靠性和性能穩(wěn)定性。備注3：路譜采集：路譜的采集實際上對于TCU的數(shù)據(jù)覆蓋性標定十分重要，尤其在工況變化較快的路況中數(shù)據(jù)的調整尤為重要。對于整車廠在開發(fā)中后期時應開展路譜采集輸入及TU數(shù)據(jù)的優(yōu)化。車界動力精英圈原創(chuàng)文章。車界動力精英圈：AutoPowerEl