自动变速器TCU标定技术流程(车界动力精英圈)

精华：TCU标定那点事
[车界导读]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。

液力变矩器效率图：
对于欧洲的部分AT产品，因在液压系统中增加了伺服机构来减少液压系统油路变化时带来的冲击，如进P/N档工况；也有部分4AT变速器的液力变矩器只有锁止和打开状态，控制上会有区别。

五．自学习模块标定（15工作日）
所有的现代自动变速器都会有自动调节功能，因为自动变速器在实际工作中的工况是时刻变化的，而软件设定的固定的油压值并不能100%的覆盖所有的工况，此时就需要软件内的自动调节功能来根据检测到的实际情况来自动调整油压的大小及时刻，直至达到最佳状态。

六．上下坡模式标定（10工作日）
上下坡模式标定主要有两部分工作：上下坡模式的换挡曲线及换挡质量标定，其中上下坡模式的曲线重点是上坡低档位加速，下坡配合发动机制动；换挡质量主要是针对在上下坡模式负载和工况的不断变化。

上下坡的坡度信号一般是TCU 通过负载计算获得，对于带ESC功能的车辆，TCU也可使用ESC的坡度信号。

七．高温标定（7-10工作日）
TCU高温标定（一般最高环境温度40-45℃）主要两部分工作：高温模式换挡曲线及插值设定、驾驶性标定及油压补偿。

对于带TCC的AT和CVT，TCC为主要热源，DCT的带坡度的频繁换挡也将导致变速器温度的快速上升，在高温环境下尤为明显。

高温模式的换挡曲线主要是尽可能多的锁止TCC，以减少热量的产生，另外基于不同的油冷器结构（独立式或者与发动机水冷相通式），TCU需考虑辅助标定以控制发动机的转速，即变速器泵轮的转速，因为这也将直接影响到油温的变化。

对于换挡质量的标定，主要是因为高温情况下变速器油的性能变化，基于常温的油压压力参数进行自动调整，以适应高温环境。

八．高原标定（7-10工作日）
TCU高原标定（海拔4500米以上）标定主要两部分工作：一是高原的换挡曲线，该信号主要是ECU发到CAN上获取。

由于高原环境下空气稀薄，发动机扭矩在不同海拔下有不同的损失，基于此，TCU会适当提高换挡点以低档位提升加速动力性，同时针对扭矩的具体变化来细化换挡曲线。

对于CVT变速器，TCU可以更灵活的控制发动机转速。

二是高原下的驾驶性及换挡质量，在高原模式下同样需要对油压进行补偿，尤其是传统的AT系统，不同油门的换挡油压需要调整补偿值。

九．高寒标定（7-10工作日）
高寒标定（一般最低环境温度-30℃/-35℃）同样要进行低温换挡曲线的标定和油压补偿，低温模式下主要方向是提高换挡点以快速提升变速器油温及发动机水温，包括对催化器的辅助，当然低档位的升档点不能太高，否则会造成驾驶性变差。

低温下的油压补偿相对重要，低温变速器油的粘度变化较大，需要针对实际情况进行液压系统的标定调整，尤其是在启动后的原地换挡和1-2档的起步，这是一般用户常用的工况。

对于没有液力变矩器的CVT和AMT来说，低温的控制和补偿尤为重要，需对油品在低温下的性能提前取得相关参数。

十．驾驶性精标（15工作日）：
在项目中后期，ECU和TCU的主要标定工作已完成，此时会进行一轮驾驶性的精标定，主要针对一些细节检查如换挡冲击或者油压进行最终的优化，在该阶段一般不会调整换挡曲线。

十一．可靠性测试及软件发放（25工作日）
为确保软件标定的可靠性和覆盖性，在TCU标定完成后需要选用多台量产的变速器进行系统测试，确保软件的稳定性和不同散差下的变速器的正常性能。

对于DCT变速器路谱的采集来保证可靠性测试尤为重要。

备注1：对于AMT来说，核心的是执行机构的控制，基本贯穿AMT标定的中前期开发过程，包括换挡曲线及策略的合理性控制需更多的围绕实现可接受换挡质量。

备注2：对于DCT变速器来，目前行业内正处于大力开发阶段，对于DCT来说，除了正常的TCU标定开发，要加强DCT的可靠性验证并提高TCU数据在避免任何性能故障可能性上的贡献，这需要在可靠性试验中确保数据的覆盖性及在失效过程中安全策略，如反复上下坡等离合器处于大负荷的工作作态，在尤其是干式DCT。

实现DCT快速加速和换挡特点的同时考虑到可靠性和性能稳定性。

备注3：路谱采集：路谱的采集实际上对于TCU的数据覆盖性标定十分重要，尤其在工况变化较快的路况中数据的调整尤为重要。

对于整车厂在开发中后期时应开展路谱采集输入及TU数据的优化。

《车界动力精英圈》原创文章。

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