图4 基于CAN总线的DCT系统综合控制框图
4.2 发动机PID控制
DCT系统在换档过程中，需要在惯性相阶段调节发动机转速，防止发动机转速过高，以造成不必要的燃油浪费，并引起噪声；同时转速不宜过低，以避免在接合目标离合器时造成整车带动发动机，产生后坐[10]。以刚挂入新档后的目标输入轴转速作为发动机控制的目标转速，TCU 根据PID 控制算法计算出发动机的扭矩需求，通过CAN 总线传送到发动机电子控制系统ECU，对发动机提出扭矩请求，减小换档过程中的发动机转速波动量和冲击度，提高车辆的换档品质。随着目标离合器的接合逐渐恢复发动机供油到正常状态。一旦换档完成，TCU 终止向ECU 发送指令信息，将发动机控制权交回ECU，如图5所示。
 
图3 仿真控制面板 图5 发动机目标转速控制
5 试验
在某车型轿车上（国产自主品牌）安装项目开发的电动干式双离合器系统，将控制算法下载到DCT电控单元（TCU）中，进行整车道路试验。该车发动机最大功率102kw/5750rpm，最大扭矩182N.m/4500rpm。一至六挡传动比（含主减速比）为14. 921 、9. 252 、6. 046 、4. 479 、3. 377 、2.675。在试验中使用CANape进行实时监控和在线标定。
 
图6 未采用通信方式的1 档升2 档过程 图7 采用通信方式的1 档升2 档过程
图6、图7分别为未采用和采用CAN总线通信的1档升2档的实验曲线（1-2速比变化大，最具有代表性）。从图6中可以看出，在换档过程中由于没有采用CAN总线通信，即没有对发动机进行控制，导致发动机转速在18s时由2000rpm迅速增加到2800rpm，即出现一个峰值，造成发动机轰响；换档时间为2.3s，相应的车速变化较大，冲击度达到 8m/s3，出现扭矩中断现象，换档品质难以达到要求。
从图7中可以看出，由于采用了CAN 总线通信，ECU 根据TCU提出的降扭需求，对发动机转矩和转速进行闭环控制，使发动机转速平稳下降，转速波动小于700rpm，没有出现换挡噪声；由于速差小，整个换档时间仅用了1.5s ，换档过程中冲击度小于5m/s3，换档品质优良，输出扭矩变化不大，没有出现动力中断，实现了动力换档。
6 结束语
通过CAN 总线实现TCU 与ECU 之间的通信，对发动机、双离合器和变速器三者进行综合控制，充分利用发动机电子控制系统调节发动机转速及时、准确的优点，可以有效地减小发动机噪声，节约燃油；CAN通信技术对于电动干式双离合器式轿车的起步品质和换档质量的提高有着重要的意义，是实现双离合器系统动力换档的重要控制手段。另外TCU 可以与ECU 共享发动机转速和节气门开度传感器，也降低了双离合器自动变速器的开发成本。
参考文献
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