CN110174911A - 一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法，包括先对车速限制器的功能进行校准、前轴TCU协调功能的校准、根据实际需求计算FA‑TCU的目标扭矩、标定KP点。本方案，自动变速箱控制单元通过接受汽车的节气门开度、档位、车速、加速度、发动机转速及油温等大量实时采集信号来反映汽车的运行状念，在试验的基础上有利于计算出实车的最佳动力、最佳舒适、最佳经济等多模式换档规律数学模型和换档点解算程序，有利于寻优解算出最佳换档点，使得汽车自动变速箱既具有纯液压控制自动变速器的平稳性和舒适性，又具有电控机械式自动变速箱电子控制的最佳经济性和最佳操作性。
Description
技术领域
本发明涉及标定方法技术领域，尤其涉及一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法。
背景技术
由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和重量，网络、总线技术在此期同有了很大的发展，通讯线将各种汽车电子装置連接成为一个网络。通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外，还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计，简化了布线，减少了电气节点的数量和导线的用量，使装配工作更为简化，同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访同任何一个电子控制装置，读取故障西对其进行故障诊断，使整车维修工作变得更为简单。
现如今汽车上的电子电器装置数量的急剧增多，使得传统的方法难以对各个信息进行整合，难以计算出实车的最佳动力、最佳舒适、最佳经济等多模式换档规律数学模型和换档点解算程序，不利于寻优解算出最佳换档点，难以通过执行机构精确掌握各换档阀体来控制换挡时机，降低了汽车的动力性、经济性和操纵性。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法，具体包括以下步骤：
S1、先对车速限制器的功能进行校准；
S2、前轴TCU协调功能的校准；
S3、根据实际需求计算FA-TCU的目标扭矩；
方法A：fatc_flg_useTqDemUnlimForTgtRaw＝FALSE：在TQS扭矩分配后计算前/后轴目标扭矩；
方法B：fatc_flg_useTqDemUnlimForTgtRaw＝TRUE：根据当前的混合模式，根据无限制的车轮扭矩需求计算前/后轴目标扭矩；
S4、标定KP点：离合器克服整车阻力矩、车辆由静止到运动的瞬间是对离合器控制的一个关键点，对应的离合器位置称之为离合器半结合点kisspoint，简称KP。
优选的，在S1中，车速限制器功能的校准需要校准以下功能：
FAT(前轴TCU)：它通过接收和发送CAN所有相关信号来协调HCU核心策略和FA-TCU之间的接口。
TQS(扭矩分离)：它定义了FA-TCU的“原始”目标扭矩，它可能包括VSL(车速限制)扭矩干预。
RAT(后轴TCU)：它通过接收和发送CAN所有相关信号来协调HCU核心策略和RA-TCU之间的接口。
优选的，在S2中前轴TCU协调功能需要通过校准标定量fatv_gearRat_Y_fact来计算接收到的目标档位的变速器传动比；
在换档期间，实际的齿轮比变化必须受到标定量fatc_fact_gearRatIncGrad和fatc_fact_gearRatDecGrad中定义的梯度的限制，这应该通过考虑平均换档时间来校准；
在前轴TCU要求的扭矩干预期间，HCU应利用接收的扭矩限制并将其视为净离合器扭矩(fatc_flg_useEngIndTrq＝FALSE)；来自TCU的扭矩限制信号可以被解释为曲轴上的最大最大扭矩，其可以由后轴马达补偿(fatc_flg_useTrqLimForTrqRed＝FALSE)或者作为不能补偿的扭矩干预(fatc_flg_useTrqLimForTrqRed＝TRUE)；
在VSL干预期间，前轴目标扭矩原始(tqsd_tq_crsFADTgtRaw_Nm)可以反映VSL扭矩分配
(如果tqsc_flg_enableVSLTrqSplitRaw＝TRUE)；必须通过考虑FA-TCU要求来校准该参数。
优选的，在S3中，方法B选择是优选的，因为通过制定更一致的换档策略，扭矩需求不受当前扭矩限制的限制；
如果发生故障，FA-TCU的前轴和后轴目标扭矩都将切换为0Nm，扭矩梯度由
fatc_tq_crsZeroTgtIncGrad_Nmps
和fatc_tq_crsZeroTgtDecGrad_Nmps(前轴目标扭矩)定义；出于安全原因，这些参数应尽可能快地校准，但不会影响驾驶时的车辆稳定性；
如果fatc_flg_convertMot2CrSTrq＝TRUE，则后轴目标扭矩可以作为曲柄轴扭矩传递给FA-TCU，否则作为牵引电机轴扭矩。
优选的，在S4中，根据离合器结合过程，结合离合器的力学特征及制造工艺方面的因素，离合器的结合过程通常分为四个阶段，空行程阶段(0～t1)、空滑阶段(t1～t2)、滑摩阶段(t2～t3)和同步运行阶段(t3～t4)。
优选的，在对电-液控制的湿式双离合自动变速箱的离合器进行控制的过程中，当DCT的电子控制单元TCU根据驾驶员的操作判断需要结合某个离合器时，为了能够以更快的速度响应驾驶需求，通常首先需要向离合器油腔中进行快速充油，预充油(T1～T2)、充油(T2～T3)、达到KP(T3)以消除离合器空行程；当离合器达到KP位置，并能够保持稳定时，再根据驾驶工况，进行离合器的后续控制。
优选的，在是实际上采用该原理进行标定时，容易受转速传感器精度与延迟、发动机怠速转速稳定性以及变速箱拖曳扭矩等诸多因素的影响，标定KP与真实KP存在差异。
优选的，根据KP定义，当离合器的传递扭矩大于整车阻力矩，车速实现从零突破的点为离合器KP，通过实际测试发现，当离合器位置达到KP时，即使发动机转速或者输入轴转速，位出现明显波动，但由于离合器开始传递扭矩，负载增加，为维持稳定怠速转速，发动机输出扭矩必然出现明显波动；因此采用发动机输出扭矩作为判断离合器KP的依据，具体方法如下：车辆静止，档位为1档或R档(分别对应离合器1和离合器2)，在从离合器完全打开开始以一定的速度和台阶缓慢结合离合器，消除离合器空行程，记录发动机输出扭矩发生明显突变的点，C点位置即为对应离合器的KP。
优选的，针对离合器KP的标定主要包括四大部分，分别是基于变速箱油温的离合器KP基础值标定、基于变速箱油温和不同驾驶模式的KP补偿值标定、基于不同油门开度和驾驶模式的KP补偿值标定和制动停车时KP补偿值标定；在车辆实际运行过程中除基础值外，其它补偿值由控制***根据不同输入条件进行逻辑判断，选择对应的补偿。
本发明提供的一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法，与现有技术相比：
1、自动变速箱控制单元通过接受汽车的节气门开度、档位、车速、加速度、发动机转速及油温等大量实时采集信号来反映汽车的运行状念，在试验的基础上有利于计算出实车的最佳动力、最佳舒适、最佳经济等多模式换档规律数学模型和换档点解算程序，有利于寻优解算出最佳换档点，并通过执行机构——各换档阀体来控制换挡时机，从而使汽车获得良好的动力性、经济性和操纵性；
2、前桥TCU(自动变速箱控制单元)协调功能通过FAT(前轴TCU)模块连接组件所需的接口实现。目的是确保HCU(混合动力整车控制器)接收，计算和发送所有相关信号，以与前轴TCU节点协作实现指定的车辆功能；
3、通过本方案，能够准确的标定KP点，进一步有利于计算出实车的最佳动力、最佳舒适、最佳经济等多模式换档规律数学模型和换档点解算程序，使得汽车自动变速箱既具有纯液压控制自动变速器的平稳性和舒适性，又具有电控机械式自动变速箱电子控制的最佳经济性和最佳操作性。
附图说明：
图1为本发明的标定方法的流程图；
图2为离合器结合过程的示意图；
图3为离合器充油过程的示意图；
图4为KP标定原理的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例和说明书附图1-4，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法，具体包括以下步骤：
S1、先对车速限制器的功能进行校准；
S2、前轴TCU协调功能的校准；
S3、根据实际需求计算FA-TCU的目标扭矩；
方法A：fatc_flg_useTqDemUnlimForTgtRaw＝FALSE：在TQS扭矩分配后计算前/后轴目标扭矩；
方法B：fatc_flg_useTqDemUnlimForTgtRaw＝TRUE：根据当前的混合模式，根据无限制的车轮扭矩需求计算前/后轴目标扭矩；
S4、标定KP点：离合器克服整车阻力矩、车辆由静止到运动的瞬间是对离合器控制的一个关键点，对应的离合器位置称之为离合器半结合点kisspoint，简称KP。
进一步地，在S1中，车速限制器功能的校准需要校准以下功能：
FAT(前轴TCU)：它通过接收和发送CAN所有相关信号来协调HCU核心策略和FA-TCU之间的接口。
TQS(扭矩分离)：它定义了FA-TCU的“原始”目标扭矩，它可能包括VSL(车速限制)扭矩干预。
RAT(后轴TCU)：它通过接收和发送CAN所有相关信号来协调HCU核心策略和RA-TCU之间的接口。
进一步地，在S2中前轴TCU协调功能需要通过校准标定量fatv_gearRat_Y_fact来计算接收到的目标档位的变速器传动比；
在换档期间，实际的齿轮比变化必须受到标定量fatc_fact_gearRatIncGrad和fatc_fact_gearRatDecGrad中定义的梯度的限制，这应该通过考虑平均换档时间来校准；
在前轴TCU要求的扭矩干预期间，HCU应利用接收的扭矩限制并将其视为净离合器扭矩(fatc_flg_useEngIndTrq＝FALSE)；来自TCU的扭矩限制信号可以被解释为曲轴上的最大最大扭矩，其可以由后轴马达补偿(fatc_flg_useTrqLimForTrqRed＝FALSE)或者作为不能补偿的扭矩干预(fatc_flg_useTrqLimForTrqRed＝TRUE)；
在VSL干预期间，前轴目标扭矩原始(tqsd_tq_crsFADTgtRaw_Nm)可以反映VSL扭矩分配
(如果tqsc_flg_enableVSLTrqSplitRaw＝TRUE)；必须通过考虑FA-TCU要求来校准该参数。
进一步地，在S3中，方法B选择是优选的，因为通过制定更一致的换档策略，扭矩需求不受当前扭矩限制的限制；
如果发生故障，FA-TCU的前轴和后轴目标扭矩都将切换为0Nm，扭矩梯度由
fatc_tq_crsZeroTgtIncGrad_Nmps
和fatc_tq_crsZeroTgtDecGrad_Nmps(前轴目标扭矩)定义；出于安全原因，这些参数应尽可能快地校准，但不会影响驾驶时的车辆稳定性；
如果fatc_flg_convertMot2CrSTrq＝TRUE，则后轴目标扭矩可以作为曲柄轴扭矩传递给FA-TCU，否则作为牵引电机轴扭矩。
进一步地，在S4中，根据离合器结合过程，结合离合器的力学特征及制造工艺方面的因素，离合器的结合过程通常分为四个阶段，空行程阶段(0～t1)、空滑阶段(t1～t2)、滑摩阶段(t2～t3)和同步运行阶段(t3～t4)。
进一步地，在对电-液控制的湿式双离合自动变速箱的离合器进行控制的过程中，当DCT的电子控制单元TCU根据驾驶员的操作判断需要结合某个离合器时，为了能够以更快的速度响应驾驶需求，通常首先需要向离合器油腔中进行快速充油，预充油(T1～T2)、充油(T2～T3)、达到KP(T3)以消除离合器空行程；当离合器达到KP位置，并能够保持稳定时，再根据驾驶工况，进行离合器的后续控制。
进一步地，在是实际上采用该原理进行标定时，容易受转速传感器精度与延迟、发动机怠速转速稳定性以及变速箱拖曳扭矩等诸多因素的影响，标定KP与真实KP存在差异。
进一步地，根据KP定义，当离合器的传递扭矩大于整车阻力矩，车速实现从零突破的点为离合器KP，通过实际测试发现，当离合器位置达到KP时，即使发动机转速或者输入轴转速，位出现明显波动，但由于离合器开始传递扭矩，负载增加，为维持稳定怠速转速，发动机输出扭矩必然出现明显波动；因此采用发动机输出扭矩作为判断离合器KP的依据，具体方法如下：车辆静止，档位为1档或R档(分别对应离合器1和离合器2)，在从离合器完全打开开始以一定的速度和台阶缓慢结合离合器，消除离合器空行程，记录发动机输出扭矩发生明显突变的点，C点位置即为对应离合器的KP。
进一步地，针对离合器KP的标定主要包括四大部分，分别是基于变速箱油温的离合器KP基础值标定、基于变速箱油温和不同驾驶模式的KP补偿值标定、基于不同油门开度和驾驶模式的KP补偿值标定和制动停车时KP补偿值标定；在车辆实际运行过程中除基础值外，其它补偿值由控制***根据不同输入条件进行逻辑判断，选择对应的补偿。
综上所述：本方案，自动变速箱控制单元通过接受汽车的节气门开度、档位、车速、加速度、发动机转速及油温等大量实时采集信号来反映汽车的运行状念，在试验的基础上有利于计算出实车的最佳动力、最佳舒适、最佳经济等多模式换档规律数学模型和换档点解算程序，有利于寻优解算出最佳换档点，并通过执行机构——各换档阀体来控制换挡时机，从而使汽车获得良好的动力性、经济性和操纵性。
前桥TCU(自动变速箱控制单元)协调功能通过FAT(前轴TCU)模块连接组件所需的接口实现。目的是确保HCU(混合动力整车控制器)接收，计算和发送所有相关信号，以与前轴TCU节点协作实现指定的车辆功能；
通过本方案，能够准确的标定KP点，进一步有利于计算出实车的最佳动力、最佳舒适、最佳经济等多模式换档规律数学模型和换档点解算程序，使得汽车自动变速箱既具有纯液压控制自动变速器的平稳性和舒适性，又具有电控机械式自动变速箱电子控制的最佳经济性和最佳操作性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、先对车速限制器的功能进行校准；
S2、前轴TCU协调功能的校准；
S3、根据实际需求计算FA-TCU的目标扭矩；
方法A：fatc_flg_useTqDemUnlimForTgtRaw＝FALSE：在TQS扭矩分配后计算前/后轴目标扭矩；
方法B：fatc_flg_useTqDemUnlimForTgtRaw＝TRUE：根据当前的混合模式，根据无限制的车轮扭矩需求计算前/后轴目标扭矩；
S4、标定KP点：离合器克服整车阻力矩、车辆由静止到运动的瞬间是对离合器控制的一个关键点，对应的离合器位置称之为离合器半结合点kisspoint，简称KP。
2.根据权利要求1所述一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法，其特征在于：在S1中，车速限制器功能的校准需要校准以下功能：
FAT(前轴TCU)：它通过接收和发送CAN所有相关信号来协调HCU核心策略和FA-TCU之间的接口。
TQS(扭矩分离)：它定义了FA-TCU的“原始”目标扭矩，它可能包括VSL(车速限制)扭矩干预。
RAT(后轴TCU)：它通过接收和发送CAN所有相关信号来协调HCU核心策略和RA-TCU之间的接口。
3.根据权利要求1所述一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法，其特征在于：在S2中前轴TCU协调功能需要通过校准标定量fatv_gearRat_Y_fact来计算接收到的目标档位的变速器传动比；
在换档期间，实际的齿轮比变化必须受到标定量fatc_fact_gearRatIncGrad和fatc_fact_gearRatDecGrad中定义的梯度的限制，这应该通过考虑平均换档时间来校准；
在前轴TCU要求的扭矩干预期间，HCU应利用接收的扭矩限制并将其视为净离合器扭矩(fatc_flg_useEngIndTrq＝FALSE)；来自TCU的扭矩限制信号可以被解释为曲轴上的最大最大扭矩，其可以由后轴马达补偿(fatc_flg_useTrqLimForTrqRed＝FALSE)或者作为不能补偿的扭矩干预(fatc_flg_useTrqLimForTrqRed＝TRUE)；
在VSL干预期间，前轴目标扭矩原始(tqsd_tq_crsFADTgtRaw_Nm)可以反映VSL扭矩分配
(如果tqsc_flg_enableVSLTrqSplitRaw＝TRUE)；必须通过考虑FA-TCU要求来校准该参数。
4.根据权利要求1所述一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法，其特征在于：在S3中，方法B选择是优选的，因为通过制定更一致的换档策略，扭矩需求不受当前扭矩限制的限制；
如果发生故障，FA-TCU的前轴和后轴目标扭矩都将切换为0Nm，扭矩梯度由fatc_tq_crsZeroTgtIncGrad_Nmps和fatc_tq_crsZeroTgtDecGrad_Nmps(前轴目标扭矩)定义；出于安全原因，这些参数应尽可能快地校准，但不会影响驾驶时的车辆稳定性；
如果fatc_flg_convertMot2CrSTrq＝TRUE，则后轴目标扭矩可以作为曲柄轴扭矩传递给FA-TCU，否则作为牵引电机轴扭矩。
5.根据权利要求1所述一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法，其特征在于：在S4中，根据离合器结合过程，结合离合器的力学特征及制造工艺方面的因素，离合器的结合过程通常分为四个阶段，空行程阶段(0～t1)、空滑阶段(t1～t2)、滑摩阶段(t2～t3)和同步运行阶段(t3～t4)。
6.根据权利要求5所述一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法，其特征在于：在对电-液控制的湿式双离合自动变速箱的离合器进行控制的过程中，当DCT的电子控制单元TCU根据驾驶员的操作判断需要结合某个离合器时，为了能够以更快的速度响应驾驶需求，通常首先需要向离合器油腔中进行快速充油，预充油(T1～T2)、充油(T2～T3)、达到KP(T3)以消除离合器空行程；当离合器达到KP位置，并能够保持稳定时，再根据驾驶工况，进行离合器的后续控制。
7.根据权利要求6所述一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法，其特征在于：在是实际上采用该原理进行标定时，容易受转速传感器精度与延迟、发动机怠速转速稳定性以及变速箱拖曳扭矩等诸多因素的影响，标定KP与真实KP存在差异。
8.根据权利要求7所述一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法，其特征在于：根据KP定义，当离合器的传递扭矩大于整车阻力矩，车速实现从零突破的点为离合器KP，通过实际测试发现，当离合器位置达到KP时，即使发动机转速或者输入轴转速，位出现明显波动，但由于离合器开始传递扭矩，负载增加，为维持稳定怠速转速，发动机输出扭矩必然出现明显波动；因此采用发动机输出扭矩作为判断离合器KP的依据，具体方法如下：车辆静止，档位为1档或R档(分别对应离合器1和离合器2)，在从离合器完全打开开始以一定的速度和台阶缓慢结合离合器，消除离合器空行程，记录发动机输出扭矩发生明显突变的点，C点位置即为对应离合器的KP。
9.根据权利要求8所述一种前轴自动变速箱控制单元的标定方法，其特征在于：针对离合器KP的标定主要包括四大部分，分别是基于变速箱油温的离合器KP基础值标定、基于变速箱油温和不同驾驶模式的KP补偿值标定、基于不同油门开度和驾驶模式的KP补偿值标定和制动停车时KP补偿值标定；在车辆实际运行过程中除基础值外，其它补偿值由控制***根据不同输入条件进行逻辑判断，选择对应的补偿。
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