CN108869730B - 一种挡位故障诊断及处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种挡位故障诊断及处理方法，包括：在满足预设的判断条件时，进行变速器奇数轴与偶数轴的预估啮合挡位判断；对拨叉位置传感器的状态进行监测，在监测到所述拨叉位置传感器失效时，采用所述预估啮合挡位判断当前工况下的挡位啮合情况，并进行故障处理；对变速器的摘挂挡动作进行判断，在变速器存在挂挡故障时，采用所述预估啮合挡位判断是否存在同步器损坏的故障，并进行故障处理。本发明能够保证挡位故障处理过程中，整车行驶的安全性、可靠性。

Description

一种挡位故障诊断及处理方法
技术领域
本发明属于双离合器自动变速器控制领域，涉及一种自动变速器挡位故障诊断及处理方法。
背景技术
变速器是汽车传动***的重要部件，它直接影响着汽车的动力性、燃油经济型、舒适性和操纵性、可靠性等现代汽车的重要性能，是决定汽车品质的重要因素之一。而湿式双离合器自动变速器控制***是基于驾驶员油门、刹车和车速等外部输入信号，进行综合性判断，实现自动换挡过程。若在行驶过程中，由于机械原因或传感器故障引起的换挡失败，则其故障判断方法及处理方式会直接影响驾驶性、舒适性及安全性。
因此，变速器故障诊断及处理是变速器电控***的重要组成部分，其直接影响变速器工作乃至整车行驶的可靠性。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种挡位故障诊断及处理方法，该方法既可以实现同步器损坏的故障判断，又可以实现在拨叉位置传感器失效时，根据预估啮合挡位来进行故障处理，以保证挡位故障处理过程中整车动力传输无中断。
本发明采用的技术方案为：
本发明实施例提供一种挡位故障诊断及处理方法，包括：
在满足预设的判断条件时，进行变速器奇数轴与偶数轴的预估啮合挡位判断；
对拨叉位置传感器的状态进行监测，在监测到所述拨叉位置传感器失效时，采用所述预估啮合挡位判断当前工况下的挡位啮合情况，并进行故障处理；
对变速器的摘挂挡动作进行判断，在变速器存在挂挡故障时，采用所述预估啮合挡位判断是否存在同步器损坏的故障，并进行故障处理。
可选地，所述预设的判断条件为：车速大于车速阈值，并且输入轴和输出轴转速传感器无故障。
可选地，所述进行变速器奇数轴与偶数轴的预估啮合挡位判断包括：判断被判挡位是否为其所在轴的预估啮合挡位。
可选地，所述判断被判挡位是否为其所在轴的预估啮合挡位包括：
根据输出轴转速和被判挡位传动比来确定被判挡位的同步转速；
通过计算离合器转速与被判挡位同步器转速的偏差来判断该被判挡位是否为其所在轴的预估啮合挡位。
可选地，所述通过计算离合器转速与被判挡位同步器转速的偏差来判断该被判挡位是否为预估啮合挡位包括：
计算离合器转速与被判挡位同步器转速的偏差；
基于所述偏差和所述被判挡位所在轴的上一周期的预估啮合挡位来判定所述被判挡位是否为其所在轴的预估啮合挡位。
可选地，所述基于所述偏差和所述被判挡位所在轴的上一周期的预估啮合挡位来判定所述被判挡位是否为其所在轴的预估啮合挡位包括：
若被判挡位与其所在轴的上一周期的预估啮合挡位一致，且所述偏差的绝对值小于等于预设的第一偏差限值，则判定被判挡位为所在轴的预估啮合挡位；
若被判挡位与其所在轴的上一周期的预估啮合挡位一致，且所述偏差的绝对值大于预设的第一偏差限值，则判定被判挡位的所在轴的预估啮合挡位为空挡。
可选地，所述基于所述偏差和所述被判挡位所在轴的上一周期的预估啮合挡位来判定所述被判挡位是否为其所在轴的预估啮合挡位还包括：
若被判挡位与其所在轴上一周期的预估啮合挡位不一致，当所述偏差的绝对值小于等于预设的第二偏差限值，则判定被判挡位为所在轴的预估啮合挡位。
可选地，所述预设的第一偏差限值等于所述被判挡位的同步器转速与预设的第一偏差系数的乘积，所述预设的第二偏差限值等于所述被判挡位的同步器转速与预设的第二偏差系数的乘积。
可选地，所述对拨叉位置传感器的状态进行监测，在监测到所述拨叉位置传感器失效时，采用所述预估啮合挡位判断当前工况下的挡位啮合情况，并进行故障处理包括：
在拨叉位置传感器失效时，若该拨叉对应轴的预估啮合挡位为空挡或无效值，则判定该拨叉对应轴的实际啮合挡位为空挡，并判定该拨叉对应轴的故障状态为挡位不可用状态，故障处理方式为使用另外一个轴上的挡位；
在拨叉位置传感器失效时，若该拨叉对应轴的预估啮合挡位为非空挡，则判定该轴的故障状态为挡位不可摘，故障处理方式为使用该预估啮合挡位和另外一个轴上的挡位。
可选地，所述对变速器的摘挂挡动作进行判断，在变速器存在挂挡故障时，采用所述预估啮合挡位判断是否存在同步器损坏的故障，并进行故障处理包括：
在拨叉位置传感器无故障的前提下，当出现挂挡失败的故障时，判断故障挡位所在轴的预估啮合挡位，若预估啮合挡位为非空挡，且与故障挡位不一致，则判定预估啮合挡位的同步器损坏，故障挡位所在轴故障类为挡位不可用，故障处理方式为，故障挡位所在轴所有挡位皆不可用，使用另外一个轴上的挡位；
若预估啮合挡位为空挡或无效值时，判断故障挡位所在轴故障类为挡位不可挂，故障处理方式为，故障挡位所在轴的所有挡位皆不可用，使用另外一个轴上的挡位。
本发明实施例提供的挡位故障诊断及处理方法，一方面，在拨叉位置传感器失效的情况下，根据预估啮合挡位可以保证车辆正常行驶；另一方面，通过预估啮合挡位可以诊断出是否存在同步器损坏的机械故障，并根据实际故障调整换挡方式，保证了行车的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的挡位故障诊断及处理方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的挡位故障诊断及处理方法的具体流程示意图；
图3为本发明实施例提供的拨叉位置传感器故障处理流程图；
图4为本发明实施例提供的同步器损坏故障诊断及处理流程图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
在本发明实施例中，提供的挡位故障诊断及处理方法用于对双离合器自动变速器的挡位故障进行判断，该变速器由7个前进挡及1个倒档构成，另外，还包括2个输入轴转速传感器、一个输出轴转速传感器以及4个拨叉位置传感器，但是并不局限于此。
图1为本发明实施例提供的挡位故障诊断及处理方法的流程示意图；图2为本发明实施例提供的挡位故障诊断及处理方法的具体流程示意图；图3为本发明实施例提供的拨叉位置传感器故障处理流程图；图4为本发明实施例提供的同步器损坏故障诊断及处理流程图。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的挡位故障诊断及处理方法包括如下步骤：
S101、在满足预设的判断条件时，进行变速器的奇数轴和偶数轴预估啮合挡位判断；
S102、对拨叉位置传感器的状态进行监测，在监测到所述拨叉位置传感器失效时，采用所述预估啮合挡位判断当前工况下的挡位啮合情况，并进行故障处理；
S103、对变速器的摘挂挡动作进行判断，在变速器存在挂挡故障时，采用所述预估啮合挡位判断是否存在同步器损坏的故障，并进行故障处理。
进一步地，在本发明实施例中，所述预设的判断条件为：车速大于车速阈值MinSpd，并且输入轴和输出轴转速传感器无故障。也就是说，在本发明中，只有在车速大于车速阈值，并且变速器的三个转速传感器皆无故障的前提下，才开始进行预估啮合挡位的判断。在本发明中，车速阈值MinSpd为标定参数。
在本发明中，所述进行变速器的奇数轴和偶数轴的预估啮合挡位判断包括：判断被判挡位是否为其所在轴的预估啮合挡位，具体包括以下步骤：
步骤一、根据输出轴的转速与被判挡位的传动比来确定被判挡位的同步转速；
步骤二、通过计算离合器转速与被判挡位的同步器转速的偏差来判断该被判挡位是否为其所在轴的预估啮合挡位。
步骤二具体包括：
(1)计算离合器转速与被判挡位同步器转速的偏差；
(2)基于所述偏差和所述被判挡位所在轴的上一周期的预估啮合挡位来判定所述被判挡位是否为其所在轴的预估啮合挡位。
其中，步骤(2)具体包括：
若被判挡位与其所在轴的上一周期的预估啮合挡位一致，且所述偏差的绝对值小于等于预设的第一偏差限值，则判定被判挡位为所在轴的预估啮合挡位；
若被判挡位与其所在轴的上一周期的预估啮合挡位一致，且所述偏差的绝对值大于预设的第一偏差限值，则判定被判挡位的所在轴的预估啮合挡位为空挡。
若被判挡位与其所在轴的上一周期的预估啮合挡位不一致，当所述偏差的绝对值小于等于预设的第二偏差限值，则判定被判挡位为所在轴的预估啮合挡位；
若被判挡位与其所在轴的上一周期的预估啮合挡位不一致，且所述偏差的绝对值大于预设的第二偏差限值，则判定被判挡位的所在轴的预估啮合挡位保持上一周期不变。
在本发明实施例中，所述预设的第一偏差限值等于所述被判挡位的同步器转速与预设的第一偏差系数的乘积，所述预设的第二偏差限值等于所述被判挡位的同步器转速与预设的第二偏差系数的乘积。在一具体实施例中，为使得估算档位更准确，第一偏差系数和第二偏差系数可为0.05。
需要注意的是，本发明提供的挡位故障诊断及处理方法中的预估啮合挡位的判断为周期性执行，例如以10ms的周期进行，在每一个执行周期内，变速器的8个挡位依次进行判断，具体如图2所示。如图2所示，假设被判挡位为i挡，i<＝8，其所在轴为j轴，j表示奇数轴或偶数轴。在车速>MinSpd，且三个转速传感器皆无故障的前提下，开始进行预估啮合挡位的判断，判断步骤如下所示：
S201、计算挡位i的同步器转速Spdsyn。
同步器转速Spdsyn为：Spdsyn＝OutputSpeed/ig，其中OutputSpeed表示输出轴转速，ig表示挡位i的传动比。
S202、计算离合器转速和被判挡位的同步器转速的偏差SpdDelta
偏差SpdDelta为：SpdDelta＝|Spdsyn-CltSpd|，其中CltSpd表示离合器转速。
S203、计算第一偏差限值ResetLimit和计算第二偏差限值SetLimit
其中，第一偏差限值ResetLimit＝SpdSyn×Preset，Preset为偏差系数，在本文中该值设为0.05。第二偏差限值SetLimit＝SpdSyn×Pset，Preset为偏差系数，在本文中该值设为0.05。
S204、对被判挡位i和j轴上一周期预估挡位的一致性，以及偏差SpdDelta与第一偏差限值ResetLimit和计算第二偏差限值SetLimit的大小进行判断，具体包括：
被判挡位i与j轴的上一周期预估啮合挡位一致时，若SpdDelta<＝ResetLimit，则j轴的预估啮合挡位为挡位i；若SpdDelta>ResetLimit，则j轴的预估啮合挡位为空挡。
被判挡位i与j轴的上一周期预估啮合挡位不一致时，若SpdDelta<＝SetLimit，则j轴的预估啮合挡位为挡位i；若SpdDelta>SetLimit，则j轴保持上一周期的预估啮合挡位不变。
进一步地，所述对拨叉位置传感器的状态进行监测，在监测到所述拨叉位置传感器失效时，采用所述预估啮合挡位判断当前工况下的挡位啮合情况，并进行故障处理包括：
在拨叉位置传感器失效时，若该拨叉对应轴的预估啮合挡位为空挡或无效值，则判定该拨叉对应轴的实际啮合挡位为空挡，并判定该拨叉对应轴的故障状态为挡位不可用状态，故障处理方式为使用另外一个轴上的挡位；
在拨叉位置传感器失效时，若该拨叉对应轴的预估啮合挡位为非空挡，则判定该拨叉对应轴的故障状态为挡位不可摘，故障处理方式为使用该预估啮合挡位和另外一个轴上的挡位。
如图2所示，假设拨叉k位置传感器故障，该拨叉所在轴为j轴。
若j轴的预估啮合挡位为无效值或空挡，则判定j轴的故障状态判定为挡位不可用状态，且j轴的实际啮合挡位即为空挡(无有效挡位)，若发生此挡位故障，则在行车过程中，控制***仅使用另外一个轴上的挡位。
若j轴的预估啮合挡位为非空挡i，则判定j轴的实际啮合挡位即为预估啮合挡位，且j轴故障状态判定为挡位不可摘状态，若发生此种故障，在行车过程中，控制***仅使用挡位i及另外一个轴上的挡位。
进一步地，所述对变速器的摘挂挡动作进行判断，在变速器存在挂挡故障时，采用所述预估啮合挡位判断是否存在同步器损坏的故障，并进行故障处理包括：
在拨叉位置传感器无故障的前提下，当出现挂挡失败的故障时，判断故障挡位所在轴的预估啮合挡位，若预估啮合挡位为非空挡，且与故障挡位不一致，则判定预估啮合挡位的同步器损坏，故障挡位所在轴的故障类为挡位不可用，故障处理方式为，故障挡位所在轴所有挡位皆不可用，使用另外一个轴上的挡位；
若预估啮合挡位为空挡或无效值时，判断故障挡位所在轴的故障类为挡位不可挂，故障处理方式为，故障挡位所在轴的所有挡位皆不可用，使用另外一个轴上的挡位。
也就是说，在本发明中，同步器损坏故障使能条件判断：***发生挂挡失败故障，且故障挡位为非空挡。
具体地，如图3所示，拨叉位置传感器无故障的前提下，当出现挂挡失败的故障时，判断故障挡位i所在轴k的预估啮合挡位，若预估啮合挡位j为非空挡，且与故障挡位不一致，则判定预估啮合挡位的同步器损坏，故障挡位i所在轴的故障类为挡位不可用，故障处理方式为，故障挡位所在轴j的所有挡位皆不可用，控制***将使用另外一个轴上的挡位。
若预估啮合挡位j为空挡或无效值时，则判定同步器无损坏，故障挡位所在轴的故障类为挡位不可挂，故障处理方式为，故障挡位所在轴k的所有挡位皆不可用，控制***将使用另外一个轴上的挡位。
以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种挡位故障诊断及处理方法，其特征在于，包括：
在满足预设的判断条件时，进行变速器奇数轴与偶数轴的预估啮合挡位判断；
对拨叉位置传感器的状态进行监测，在监测到所述拨叉位置传感器失效时，采用所述预估啮合挡位判断当前工况下的挡位啮合情况，并进行故障处理；
对变速器的摘挂挡动作进行判断，在变速器存在挂挡故障时，采用所述预估啮合挡位判断是否存在同步器损坏的故障，并进行故障处理；
其中，所述预设的判断条件为：车速大于车速阈值，并且输入轴和输出轴转速传感器无故障；
其中，所述对拨叉位置传感器的状态进行监测，在监测到所述拨叉位置传感器失效时，采用所述预估啮合挡位判断当前工况下的挡位啮合情况，并进行故障处理包括：在拨叉位置传感器失效时，若该拨叉对应轴的预估啮合挡位为空挡或无效值，则判定该拨叉对应轴的实际啮合挡位为空挡，并判定该拨叉对应轴的故障状态为挡位不可用状态，故障处理方式为使用另外一个轴上的挡位；在拨叉位置传感器失效时，若该拨叉对应轴的预估啮合挡位为非空挡，则判定该轴的故障状态为挡位不可摘，故障处理方式为使用该预估啮合挡位和另外一个轴上的挡位；
其中，所述对变速器的摘挂挡动作进行判断，在变速器存在挂挡故障时，采用所述预估啮合挡位判断是否存在同步器损坏的故障，并进行故障处理包括：在拨叉位置传感器无故障的前提下，当出现挂挡失败的故障时，判断故障挡位所在轴的预估啮合挡位，若预估啮合挡位为非空挡，且与故障挡位不一致，则判定预估啮合挡位的同步器损坏，故障挡位所在轴故障类为挡位不可用，故障处理方式为，故障挡位所在轴所有挡位皆不可用，使用另外一个轴上的挡位；若预估啮合挡位为空挡或无效值时，判断故障挡位所在轴故障类为挡位不可挂，故障处理方式为，故障挡位所在轴的所有挡位皆不可用，使用另外一个轴上的挡位。
2.根据权利要求1所述的挡位故障诊断及处理方法，其特征在于，所述进行变速器奇数轴与偶数轴的预估啮合挡位判断包括：判断被判挡位是否为其所在轴的预估啮合挡位。
3.根据权利要求2所述的挡位故障诊断及处理方法，其特征在于，所述判断被判挡位是否为其所在轴的预估啮合挡位包括：
根据输出轴转速和被判挡位传动比来确定被判挡位的同步转速；
通过计算离合器转速与被判挡位同步器转速的偏差来判断该被判挡位是否为其所在轴的预估啮合挡位。
4.根据权利要求3所述的挡位故障诊断及处理方法，其特征在于，所述通过计算离合器转速与被判挡位同步器转速的偏差来判断该被判挡位是否为预估啮合挡位包括：
计算离合器转速与被判挡位同步器转速的偏差；
基于所述偏差和所述被判挡位所在轴的上一周期的预估啮合挡位来判定所述被判挡位是否为其所在轴的预估啮合挡位。
5.根据权利要求4所述的挡位故障诊断及处理方法，其特征在于，所述基于所述偏差和所述被判挡位所在轴的上一周期的预估啮合挡位来判定所述被判挡位是否为其所在轴的预估啮合挡位包括：
若被判挡位与其所在轴的上一周期的预估啮合挡位一致，且所述偏差的绝对值小于等于预设的第一偏差限值，则判定被判挡位为所在轴的预估啮合挡位；
若被判挡位与其所在轴的上一周期的预估啮合挡位一致，且所述偏差的绝对值大于预设的第一偏差限值，则判定被判挡位的所在轴的预估啮合挡位为空挡。
6.根据权利要求5所述的挡位故障诊断及处理方法，其特征在于，所述基于所述偏差和所述被判挡位所在轴的上一周期的预估啮合挡位来判定所述被判挡位是否为其所在轴的预估啮合挡位还包括：
若被判挡位与其所在轴上一周期的预估啮合挡位不一致，当所述偏差的绝对值小于等于预设的第二偏差限值，则判定被判挡位为所在轴的预估啮合挡位。
7.根据权利要求6所述的挡位故障诊断及处理方法，其特征在于，所述预设的第一偏差限值等于所述被判挡位的同步器转速与预设的第一偏差系数的乘积，所述预设的第二偏差限值等于所述被判挡位的同步器转速与预设的第二偏差系数的乘积。
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