专利名称：干式双离合器自动变速器电控单元硬件在环仿真试验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动变速器电控单元仿真试验台，尤其是涉及一种干式双离合器自动变速器电控单元硬件在环仿真试验台。
背景技术：
干式双离合器自动变速器(Dual Clutch Transmission,简称DCT)由定轴式齿轮变速机构、传感器、电控单元(Transmission Control Unit,简称TCU)、同步器与双离合器执行机构组成。其作为一种新型的自动变速器，既继承了 MT和AMT结构简单、传动效率高以及成本低等优点，又克服了 MT和AMT换挡过程动力中断的不足，故越来越受到业界的关注，但国内对于这方面的研究仍处于起步阶段，其电控单元硬件在环仿真试验台更是寥寥无几。 现有的DCT电控单元硬件在环仿真试验台，大都是基于xPC目标机与板卡的平台，其模型的下载与工具链的配置过程均比较繁琐，且没有类似于CANape或ControlDesk等测量标定工具来监控仿真试验的运行状态以及在线修改策略的控制参数或模型的匹配参数。另外，在现有的DCT电控单元硬件仿真试验台中，双离合器的执行电机大都为空载，即缺少实际的双离合器模块，故很难模拟真实的实车环境，而双离合器的协调控制又是DCT控制的关键和难点，从而导致试验台上测试并验证过的控制策略很难应用到实车中，且可能毫无指导作用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种干式双离合器自动变速器电控单元硬件在环仿真试验台。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种干式双离合器自动变速器电控单元硬件在环仿真试验台，其特征在于，包括同步器执行电机、PC机、AutoBox原型控制器、电控单元TCU、离合器执行电机、驾驶操纵机构和离合器组件，所述的电控单元TCU分别与同步器执行电机、PC机、AutoBox原型控制器、离合器执行电机、驾驶操纵机构、离合器组件连接，所述的PC机与AutoBox原型控制器连接，所述的离合器执行电机与离合器组件连接；PC机建立双离合器自动变速器不同工况下的动态仿真模型，该模型经RTW转化为C代码格式后下载到AutoBox原型控制器中；电控单元TCU固化干式DCT控制程序，并实时采集加速踏板、制动踏板以及挡杆位置的驾驶操纵信号，并利用CAN通信方式从AutoBox原型控制器的动态仿真模型中获取发动机转速、离合器从动盘转速、车速信息，来计算车辆的运行状态及选换挡时刻，从而控制AtuoBox原型控制器中的动态仿真模型的运行，来进一步确定同步器执行电机以及与离合器执行电机相连接的离合器组件的目标位置，并在离合器执行电机运行过程中实时采集位移反馈信号以实现对同步器和离合器位置的精确闭环控制。
所述的离合器执行电机、离合器组件均设有2个，所述的离合器组件包括离合器和作动机构。当奇数挡换偶数挡时，所述的动态仿真模型包括汽车起步工况模型、奇数挡在挡稳定行驶工况模型、奇数挡在挡同时偶数挡同步器预先接合工况模型、奇数挡在挡且偶数挡同步器已接合工况模型和奇数挡与偶数挡切换过渡工况模型；I)所述的汽车起步工况模型如下车辆首先处于驻车的状态，当驾驶员点火并松开制动踏板后，开始进入起步工况，采取单离合器接合起步，第一离合器的主、从动部分开始慢慢接合，选取状态变量X1 = ω6
X2 = s，控制量
权利要求
1.一种干式双离合器自动变速器电控单元硬件在环仿真试验台，其特征在于，包括同步器执行电机、PC机、AutoBox原型控制器、电控单元TCU、离合器执行电机、驾驶操纵机构和离合器组件，所述的电控单元TCU分别与同步器执行电机、PC机、AutoBox原型控制器、离合器执行电机、驾驶操纵机构、离合器组件连接，所述的PC机与AutoBox原型控制器连接，所述的离合器执行电机与离合器组件连接； PC机建立双离合器自动变速器不同工况下的动态仿真模型，该模型经RTW转化为C代码格式后下载到AutoBox原型控制器中；电控单元TCU固化干式DCT控制程序，并实时采集加速踏板、制动踏板以及挡杆位置的驾驶操纵信号，并利用CAN通信方式从AutoBox原型控制器的动态仿真模型中获取发动机转速、离合器从动盘转速、车速信息，来计算车辆的运行状态及选换挡时刻，从而控制AtuoBox原型控制器中的动态仿真模型的运行，来进一步确定同步器执行电机以及与离合器执行电机相连接的离合器组件的目标位置，并在离合器执行电机运行过程中实时采集位移反馈信号以实现对同步器和离合器位置的精确闭环控制。
2.根据权利要求I所述的一种干式双离合器自动变速器电控单元硬件在环仿真试验台，其特征在于，所述的离合器执行电机、离合器组件均设有2个，所述的离合器组件包括离合器和作动机构。
3.根据权利要求I所述的一种干式双离合器自动变速器电控单元硬件在环仿真试验台，其特征在于，当奇数挡换偶数挡时，所述的动态仿真模型包括汽车起步工况模型、奇数挡在挡稳定行驶工况模型、奇数挡在挡同时偶数挡同步器预先接合工况模型、奇数挡在挡且偶数挡同步器已接合工况模型和奇数挡与偶数挡切换过渡工况模型； I)所述的汽车起步工况模型如下 车辆首先处于驻车的状态，当驾驶员点火并松开制动踏板后，开始进入起步工况，采取单离合器接合起步，第一离合器的主、从动部分开始慢慢接合，选取状态变量X1 = ωε χ2 =ωs,控制量
4.根据权利要求I所述的ー种干式双离合器自动变速器电控单元硬件在环仿真试验台，其特征在于，所述的电控单元TCU固化干式DCT控制程序具体如下 通过RTW将控制策略模型转换为C代码，与底层驱动C代码相衔接后整体进行编译，最后再利用BDM方式或CAN方式将编译生成的最終机器码烧写到电控单元TCU的CPU中。
5.根据权利要求4所述的ー种干式双离合器自动变速器电控单元硬件在环仿真试验台，其特征在于，所述的控制策略模型包括信号输入与预处理模块、主策略模块以及信号输出与执行机构驱动模块，所述的主策略模块包括当前挡位判断子模块、执行机构状态检测子模块、目标挡位决策子模块以及整车状态切換子模块。
6.根据权利要求4所述的ー种干式双离合器自动变速器电控单元硬件在环仿真试验台，其特征在于，所述的控制策略模型和动态仿真模型均通过PC机中的CANape和ControlDesk进行测量与标定，所述的CANape采用基于CCP协议的CAN通信方式，所述的ControlDesk为基于AutoBox特定协议的串ロ通信方式，两者都可在PC机中建立相应的图形化显示界面以方便直观地测量和标定对应的变量与參数。
7.根据权利要求I所述的ー种干式双离合器自动变速器电控单元硬件在环仿真试验台，其特征在于，所述的同步器执行电机作为DCT的换挡作动器，并未匹配相应的负载，而只是在其输出轴端安装了一个角位移传感器以实现电机空载下的闭环控制。
全文摘要
本发明涉及一种干式双离合器自动变速器电控单元硬件在环仿真试验台，包括同步器执行电机、PC机、AutoBox原型控制器、电控单元TCU、离合器执行电机、驾驶操纵机构和离合器组件，所述的电控单元TCU分别与同步器执行电机、PC机、AutoBox原型控制器、离合器执行电机、驾驶操纵机构、离合器组件连接，所述的PC机与AutoBox原型控制器连接，所述的离合器执行电机与离合器组件连接。与现有技术相比，本发明具有使TCU使用条件更加接近实车工况，从而对使干式DCT控制策略的预测与评价更加准确等优点。
文档编号G05B17/02GK102841542SQ201110228970
公开日2012年12月26日 申请日期2011年8月10日 优先权日2011年8月10日
发明者赵治国, 仇江海, 章桐 申请人:同济大学