双离合变速器标定流程开发

陈加超，刘建斌，戴冬华，赵志立，黄伟

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

前言

近年来随着车辆智能化的发展，车用电子控制系统的需求量大增，加上功能需求不断增加，软件算法及功能架构势必更加庞大复杂，为提高开发效率，保证质量，广泛导入V-Model开发流程。

双离合变速器(Dual Clutch Transmission)匹配整车随着技术的发展，成为各大主机厂自动变速箱发展的主要方向，双离合变速器控制软件开发是其应用的核心技术，为保证控制软件质量，双离合变速器控制软件V-Model开发流程已建立完善，并广泛应用。

基于双离合变速器控制软件为载体匹配整车的双离合变速器标定未形成一套开发流程，无法保证软件功能应用整车的标定质量，为了匹配软件开发流程，并与之同步，基于软件开发V-Model构建双离合变速器标定开发的V-Model流程，以V-Model流程为指导进行应用。

1 V-Model开发流程

V-Model开发流程是为了防止车辆电子控制系统，在使用大量电子零件，因设计不良受到干扰或损坏，以及复杂庞大的软件功能，因人为程序设计的疏忽造成无法预期的控制，导致车辆的失效风险增加。基于此，车辆相关领域专家针对车用电子系统制定了ISO 26262规范。

ISO 26262以IEC61508标准为基础建立，为车辆电子电气功能安全设计标准，主要规范功能安全管理(Management of functional safety)、汽车安全生命周期(Automotive Safety Lifecycle)及汽车安全完整性等级分析(Automotive Safety Integrity Levels,ASIL)。ISO 26262包含了管理、开发、生产、经营、服务及退役各阶段的流程及方法，其各章节及流程结构如图1所示。

图1 ISO 26262结构框图

2 双离合变速器控制软件V-Model

在ISO 26262基础上，双离合变速器(DCT)软件开发已将V-Model成功应用于整个开发过程，并建立双离合变速器(DCT)软件开发的V-Model流程。

双离合变速器(DCT)软件开发的V-Model如图2所示，主要包括用户需求、系统需求、系统架构设计、模块需求、模块集成及开发、单元测试、集成测试、系统功能测试、软件产品。

图2 软件开发V-Model

双离合变速器(DCT)软件开发已按照图2 V-Model开展实施，在开发过程保证软件质量，降低了失效风险，取得较好的成果。

3 双离合变速器标定流程开发

双离合变速器(DCT)控制软件匹配整车后需要对双离合变速器(DCT)软件功能基于应用环境进行标定，已满足整车驾驶性能的目标要求。为了与双离合变速器(DCT)控制软件开发方法一致；并规范双离合变速器(DCT)匹配整车后的标定过程，同时确保标定过程各项活动的有序开展，需要建立标定流程；为了实现与软件开发流程无缝衔接，且具有较好的传承性，标定开发流程同样基于V-Model进行适应性开发，并以V-Model为总纲，在此指导下结合标定工作内容的特点进行优化。

3.1 双离合变速器标定V-Model

双离合变速器(DCT)标定活动前期策划是基于客户需求目标转化为整车目标；整车目标分解到变速箱目标，变速箱目标再分解到子系统目标，是一个自上而下的活动；双离合变速器(DCT)标定活动开展在完成目标分解后开展对应的标定工作，是自下而上的过程，在标定过程还要开展对应的评价工作；所有目标达成后从而提升整车驾驶性能，达成客户需求。基于双离合变速器标定活动特点，结合V-Model流程特点，可以将标定流程嵌入V-Model之中，建立标定V-Model流程，并基于此分析标定 V-Model各阶段工作内容，基于识别的工作内容开展相关活动。

双离合变速器(DCT)标定V-Model流程如图3所示，主要包括用户需求目标、整车级性能目标、变速箱级性能目标、子模块级性能目标、标定开展、子模块级测试、变速箱级测试、整车级测试、驾驶性能。

图3 标定开发V-Model

从图3可得双离合变速器标定V-Model流程从标定目标定义、分解、活动开展、评价验收、最终驾驶性能达成，描述各项活动的逻辑关系、开展顺序及对应的实施评价项目；对标定活动的开展给予明确的指导流程。

3.2 双离合变速器标定内容

标定V-Model流程规定标定活动分为整车级、变速箱级和子模块级，依据标定V-Model对各活动开展内容、工具方法及评价验收内容进行识别梳理。如图4所示。

图4 标定活动内容

图4标定活动内容描述与标定V-Model流程设定思路一致，活动开展按照自下而上进行。

1）子系统级：工作内容包括变速箱控制单元(TCU)电流控制、电磁阀Dither控制、传感器标定；工具方法为桌面/仿真标定、台架标定、CANape或Matlab脚本标定；评价验收包括变速箱控制单元(TCU)电流控制响应性和超调评价矩阵。

2）变速箱级：工作内容包括换挡质量、换挡时间、离合器控制、同步器控制、温度补偿、速度补偿等；工具方法桌面/仿真/HiL标定、 台架标定、CANape或Matlab脚本标定；评价验收包括换挡质量、换挡时间、离合器控制、同步器控制、温度补偿、速度补偿、响应性、超调、稳定性和控制精度评价矩阵；

3）整车级：工作内容包括换挡质量、换挡时间、驾驶性、燃油经济性、NVH、OBD和诊断；工具方法桌面/HiL标定、整车标定(环境适应性)、台架下线标定、评价验收包括：AVL Drive/GSQA/VDV/主观评价及性能指标

以上内容是基于V-Model流程建立的双离合变速器(DCT)标定活动具体内容。

3.3 双离合变速器标定流程实施步骤

双离合变速器标定流程的实施方法规定标定流程开展的具体步骤和原则；实施方法同样按照V-Model思路建立，在V-Model中增加对应的判定路径，以确保实施步骤的灵活性。如图5所示，它规定了标定流程的实施步骤，过程中需要进行的判定及路径选择。

图5 标定流程实施步骤

4 双离合变速器标定实施

以整车标定为载体，实施双离合变速器标定活动，对双离合变速器标定活动进行阐述。

4.1 标定成熟度计划

双离合变速器标定对于整车驾驶性能提升是持续优化的过程，但是为了满足客户或项目开发目标的达成，需要制定成熟度计划；同时双离合变速器标定活动也是与硬件、整车开发及软件开发同步进行，为了明确各阶段的目标以及达成客户的需求，需要制定成熟度计划。

双离合变速器标定成熟度计划分为六个阶段，如表1。

表1 标定成熟度要求

基于标定成熟度要求，需要结合软件功能开发进度制定对应的在软件开发各个阶段对应的标定成熟度；依次制定标定成熟度验证的具体计划及内容，以及标定成熟度全过程提升指标，与软件开发匹配同步，以满足整车开发的需求。图6为标定成熟度计划。

图6 标定成熟度计划

在标定成熟度计划的指导下，要对标定成熟度随着项目开发或软件开发计划的不断完善进行评价，以保证标定质量的正向增加。图7为标定成熟度不断完善过程。

图7 标定成熟度成长

4.2 标定活动实施

基于V-Model建立的双离合变速器标定流程开展对应的标定活动，对标定活动主要内容进行抽取合并简化，其具体活动实施过程如图8所示：

图8 标定活动实施流程

1）目标设定

在标定活动开展前需要对目标进行设定，目标设定通过对以下影响因素分析设定，如图9所示，分为两大部分一是法规符合性，而是目标定义。

图9 目标设定

2）桌面标定

在目标设定后，基于整车数据、参考数据、发动机数据、变速箱数据及目标定义开展桌面标仿真标定，通过仿真报告、子系统目标定义和桌面标定参数，完成档位速比、执行机构需求、初始标定限值和基础换挡图输出。如图10所示。

图10 桌面标定

3）变速箱基础标定

桌面标定完成后开展变速箱基础标定，基于变速箱基础标定基于发动机标定、CAN dbc文件、变速箱控制单元(TCU)软件A2l文件、CANape配置、桌面标定结果和目标定义开展，通过换挡质量评价报告、NEDC测试报告、性能测试报告和OBD系统检查报告，完成换挡质量、性能和OBD结果确认，如图11所示。

图11 变速箱基础标定

4）换挡策略标定

基础标定完成后开展换挡策略标定，基于发动机标定、OBD验证工具、仿真报告和目标定义，通过换挡图标定报告、环境标定报告、OBD标定报告和变速箱耐久测试报告，完后油耗、换挡图、环境验证和OBD标定确认。

图12 换挡策略标定

5）驾驶性标定

换挡策略标定完成后开展驾驶性标定，基于发动机标定、IUPR需求、仿真报告和目标定定义。

图13 驾驶性标定

通过变速箱EOL验证报告、整车驾驶性评价报告、主客观换挡质量评价报告、OBD标定报告、整车耐久测试报告，完成IUPR、换挡图再定义、换挡质量优化和安全功能确认。

6）标定数据签发

完成所有标定活动内容、验证和确认后，对标定数据进行签发，数据签发标志着标定工作终结，如图14所示。

图14 标定数据签发

4 结论

本文通过软件V-Model流程建立基于V-Model流程的双离合变速器标定流程，对标定活动内容、过程工具方法、结果验证和评价进行阐述说明，基于标定流程对标定实施过程的目标制定、分解、步骤、标定活动、验证及评价进行详细的阐述，为双离合变速器标定提供流程方法，有效的指导双离合器标定活动的开展，确保标定数据的质量。