CN102537320A - Amt系统及其离合器执行机构故障诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电控机械式自动变速器(AMT)系统及其离合器执行机构故障诊断方法。该故障诊断方法包括步骤:取得发送给离合器执行机构的控制指令的类别,该控制指令的类别选自离合器接合指令与离合器分离指令;判断离合器执行时间是否超时并得到第一结果;判断发动机转速与变速器输入轴转速是否一致并得到第二结果;以及根据控制指令的类别与第一及第二结果得出离合器执行机构的故障诊断结果。本发明解决了AMT系统的离合器执行机构突发故障时能够有能力进行专门的预判,为确定对应的故障检测目标提供参考,从而可保证驾驶员的行车安全和车辆不会进一步损坏,尽量保持车辆进入维修点修理。
Description
技术领域
本发明涉及机动车辆技术领域,尤其涉及一种电控机械式自动变速器(Automated Mechanical Transmission, AMT)系统及其离合器执行机构故障诊断方法。
背景技术
随着汽车工业的发展,社会对汽车的数量及其质量都提出了更高的要求。变速器作为汽车最重要的传动部件,它的运行情况直接影响到整车运行的稳定性、舒适性和安全性。AMT系统是在不改变传统的手动齿轮式变速器系统主体结构的基础上通过加装控制器的电动装置,取代原来由人工动作完成的离合器的分离、接合及变速器的选档、换挡动作,实现换挡全过程的自动化。
由于AMT系统是在手动齿轮式变速器系统的基础上改造的,在实现自动控制的过程中,保证其运行过程中各部分工作的可靠性是改造过程中一个难点,故使得AMT系统不仅存在手动齿轮式变速器系统本身具有的故障,还带来了很多改造后的自动装置可能产生的故障,离合器就是一个需要改造的重要部件。因此,对AMT系统相对于传统的手动齿轮式变速器系统的改造部分全面地深入了解是极其重要的。
发明内容
本发明目的在于提供一种电控机械式自动变速器系统及其离合器执行机构故障诊断方法。
具体地,本发明实施例提供的一种电控机械式自动变速器系统的离合器执行机构故障诊断方法,其包括步骤:取得发送给离合器执行机构的控制指令的类别,该控制指令的类别选自离合器接合指令与离合器分离指令;判断离合器执行时间是否超时并得到第一结果;判断发动机转速与变速器输入轴转速是否一致并得到第二结果;以及根据控制指令的类别以及第一及第二结果得出离合器执行机构的故障诊断结果。
在本发明实施例中,上述根据控制指令的类别以及第一及第二判断结果得出离合器执行机构的故障诊断结果的步骤例如是通过查找预先储存的查询表的内容而完成。此外,当故障诊断结果指示离合器执行机构存在故障时,还可进一步包括步骤:将离合器的接合、分离控制交由离合器踏板以通过人工动作来实现。
此外,本发明实施例提供的一种电控机械式自动变速器系统,其包括离合器执行机构以及变速器控制单元;变速器控制单元中设置有离合器执行机构故障诊断模块,用于根据离合器执行时间是否超时与发动机转速与变速器输入轴转速是否一致的判断结果、以及离合器执行机构当前是执行离合器分离动作还是接合动作来输出离合器执行机构的故障诊断结果。
由上述实施例可知,本发明解决了AMT系统的离合器执行机构突发故障时能够有能力进行专门的预判,为确定对应的故障检测目标提供参考,从而可保证驾驶员的行车安全和车辆不会进一步损坏,尽量保持车辆进入维修点修理。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例的一种电控机械式自动变速器系统的结构示意图。
图2示出图1所示电控机械式自动变速器系统的离合器执行机构故障诊断流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种电控机械式自动变速器系统及其离合器执行机构故障诊断方法其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
请参阅图1,其示出本发明实施例的一种电控机械式自动变速器(AMT)系统的结构示意图。如图1所示,AMT系统包括发动机11、发动机飞轮13、变速器控制单元(Transmission Control Unit, TCU)30以及离合器执行机构,当然AMT系统还包括变速器(图1中未绘出)。其中,离合器执行机构是采用液动方式来执行离合器的分离与接合,其包括离合器从动盘21、离合器压盘总成22、分离轴承23、分离杠杆24、回位弹簧25、离合器液压缸26、进油阀27、分离阀28以及接合阀29。其中,离合器从动盘21例如包括从动片以及位于从动片两侧的摩擦片等部件、且安装在发动机飞轮13与离合器压盘总成22之间,并通过滑动花键套在变速器输入轴上。离合器压盘总成22例如包括离合器盖、碟形膜片弹簧、压盘、传动片、支承圈等部件、且通常经由螺钉固定在发动机飞轮13上,而发动机飞轮13则是与发动机11的曲轴刚性连接。分离轴承23及回位弹簧25分别与分离杠杆24机械连接。离合器液压缸26的活塞杆与分离杠杆24相连,且离合器液压缸26的缸体通过流量可调的进油阀27与分离阀28及接合阀29分别连接;并且分离阀28通过液压泵连接至油箱,而接合阀29则直接连接至油箱。此外,分离阀28与接合阀29接受变速器控制单元(Transmission Control Unit, TCU)30输出的PWM信号的控制而执行开关动作,通过PWM信号的占空比的调节可以控制分离阀28及接合阀29的开、关时间,进而控制离合器液压缸26的缸内压力大小,达到控制离合器的分离及接合合过程的目的。
更具体地,在离合器的分离过程(也即,TCU 30发出分离指令)中,分离阀28接受TCU 30输出的PWM信号的控制而打开,高压油液依序经过分离阀28及进油阀27进入离合器液压缸26使活塞杆右移以驱动分离杠杆24克服回位弹簧25的作用力而推动分离轴承23向左移动,离合器压盘总成22中的碟形膜片弹簧的内端左移,碟形膜片弹簧的外端带动压盘右移,离合器压盘总成22与离合器从动盘21之间的摩擦作用消失,发动机转速与变速器输入轴转速将变得不一致,离合器处于分离状态,中断动力传动。
在离合器的接合过程(也即,TCU 30发出接合指令)中,接合阀29接受TCU 30输出的PWM信号的控制而打开,在回位弹簧25的回复力作用下离合器液压缸26泄油而使得离合器液压缸26的缸内油液依序经进油阀27及接合阀29回油箱,分离轴承23右移,离合器压盘总成22中的碟形膜片弹簧的内端压力解除而使得其外端恢复原位,离合器压盘总成22中的压盘在碟形膜片弹簧的作用下向左移动并逐渐压紧离合器从动盘21,当发动机飞轮13、离合器压盘总成22和离合器从动盘21之间的接合还不紧密时,发动机转速与变速器输入轴转速存在差异,随着三者之间的压紧程度逐渐紧密,发动机转速与变速器输入轴转速渐趋一致而使得离合器处于完全接合状态,发动机11的动力依次经过发动机飞轮13、离合器压盘总成22传递给夹在离合器压盘总成22与发动机飞轮13之间的离合器从动盘21,再由离合器从动盘21传给变速器输入轴。
此外,图1中的TCU 30接收的信号S1~S6分别是:S1为发动机转速、S2为变速器输入轴转速、S3为档位信号、S4为制动信号、S5为离合器液压缸行程、S6为油门开度;其中信号S1~S6例如分别是由发动机转速传感器、输入轴转速传感器、档位传感器、车速传感器、离合器行程传感器、油门传感器提供。因此,TCU 30对信号S1~S6进行综合分析判断后得到控制值来调节PWM信号的占空比,进而控制离合器的分离及接合动作。在此,发动机转速传感器、输入轴转速传感器及离合器行程传感器可当作为本发明实施例的离合器执行机构的组成部分,以感测离合器执行机构的执行结果。另外,本领域技术人员可以理解的是,图1中的TCU 30还可对变速器进行选档及换挡控制。
进一步地,为实现本发明实施例的离合器执行机构故障诊断方法,则在TCU 30中专设一个离合器执行机构故障诊断模块32,以执行故障诊断功能。在此,离合器执行机构故障诊断模块32例如是软件模块。
请一并参阅图1及图2,图2示出图1所示AMT系统的离合器执行机构故障诊断流程图。本发明实施例的离合器执行机构故障诊断主要是基于【离合器执行时间是否超时】以及【发动机转速与变速器输入轴转速是否一致】两者的判断结果来实现的。
具体地,当TCU 30发出接合指令,离合器执行机构则在TCU 30发出的PWM信号的控制下执行离合器接合动作,TCU 30中的离合器执行机构故障诊断模块32在获知当前控制指令为接合指令(也即得知控制指令的类别为离合器接合指令)后,执行步骤111a:离合器执行时间是否超时、以及步骤113a:发动机转速与变速器输入轴转速是否一致。(a1)当步骤111a的执行结果为“是”而步骤113a的执行结果为“否”,则输出结果为接合阀29或离合器液压缸26故障(步骤S112a);(a2)当步骤111a的执行结果与步骤113a的执行结果均为“是”,则输出结果为离合器行程传感器或接合阀29故障(步骤S114a);(a3)当步骤111a的执行结果为“否”而步骤113a的执行结果为“是”,则输出结果为离合器执行机构无故障(步骤S116a);以及(a4)当步骤111a的执行结果与步骤113a的执行结果均为“否”,则输出结果为发动机转速传感器或变速器输入轴传感器故障(步骤S118a)。
当TCU 30发出分离指令,离合器执行机构则在TCU 30发出的PWM信号的控制下执行离合器分离动作,TCU 30中的离合器执行机构故障诊断模块32在获知当前控制指令为分离指令后(也即得知控制指令的类别为离合器分离指令),执行步骤111b:离合器执行时间是否超时、以及步骤113b:发动机转速与变速器输入轴转速是否一致。(b1)当步骤111b的执行结果为“是”而步骤113b的执行结果为“否”,则输出结果为离合器行程传感器故障(步骤S112b);(b2)当步骤111b的执行结果与步骤113b的执行结果均为“是”,则输出结果为进油阀27故障(步骤S114b);(b3)当步骤111b的执行结果为“否”而步骤113b的执行结果为“是”,则输出结果为离合器行程传感器或分离阀28故障(步骤S116b);以及(b4)当步骤111b的执行结果与步骤113b的执行结果均为“否”,则输出结果为离合器执行机构无故障(步骤S118b)。
上述各个输出结果可以显示在车辆的组合仪表上或其他便于使用者查看的显示设备上,而各个输出结果的具体内容(也即S112a,S114a,S116a, S118a, S112b, S114b, S116b及S118b)可通过查找预先储存在TCU 30的查询表(Lookup table)的内容而获得;在此,查询表作为离合器执行机构故障诊断模块32的组成部分。
另外,在上述离合器执行机构故障诊断方法中,在判断离合器执行时间是否超时的时候,可具体为将离合器执行时间与预设值(例如为2秒)进行比较,如果离合器执行时间大于2秒则表示超时,反之则为不超时(也即离合器执行机构按时完成接合/分离动作)。此外,需要说明的是,接合与分离动作中,离合器执行时间的预设值通常设为不相同,以符合实际应用过程中需要离合器快速分离和缓慢接合的动作习惯。而离合器执行时间的获取方法例如离合器接合时间可为:当离合器接合度为0.2的位置(该位置可根据离合器行程传感器提供的离合器液压缸行程S5来判断)的时候给计时器一个触发,直到离合器接合度为1位置时所花费的时间则为离合器接合时间。
进一步地,在上述离合器执行机构故障诊断方法中,还可在离合器执行机构发生故障(对应输出结果S112a, S114a, S118a, S112b, S114b, S116b中的任意一者或多者)时,可禁能TCU 30(也即TCU 30 不再工作),通往分离阀28及接合阀29的电流被切断;并在AMT系统中保留离合器踏板的前提下,可以将离合器的接合/分离控制交由离合器踏板控制。换句话说,在上述离合器执行机构故障诊断方法中,当诊断结果为离合器执行机构发生故障,可执行步骤:禁能TCU 30并将离合器的接合/分离控制交由离合器踏板实现。如此,则离合器执行机构发生故障时,可经由人工动作完成离合器的分离、接合及变速器的选档、换挡动作。
综上所述,本发明实施例解决了AMT系统的离合器执行机构突发故障时能够有能力进行专门的预判,为确定对应的故障检测目标提供参考,从而可保证驾驶员的行车安全和车辆不会进一步损坏,尽量保持车辆进入维修点修理。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种电控机械式自动变速器(AMT)系统的离合器执行机构故障诊断方法,其特征在于:包括步骤:
取得发送给离合器执行机构的控制指令的类别,该控制指令的类别选自离合器接合指令与离合器分离指令;
判断离合器执行时间是否超时并得到第一结果;
判断发动机转速与变速器输入轴转速是否一致并得到第二结果;以及
根据该控制指令的类别与该第一及第二结果得出该离合器执行机构的故障诊断结果。
2.如权利要求1所述的电控机械式自动变速器系统的离合器执行机构故障诊断方法,其特征在于:在该控制指令的类别为离合器接合指令时,
当第一结果为是且第二结果为否,则该故障诊断结果为接合阀或离合器液压缸故障;
当第一及第二结果均为是,则该故障诊断结果为离合器行程传感器或接合阀故障;
当第一结果为否且第二结果为是,则该故障诊断结果为离合器执行机构无故障;以及
当第一及第二结果均为否,则该故障诊断结果为发动机转速传感器或变速器输入轴传感器故障。
3.如权利要求1所述的电控机械式自动变速器系统的离合器执行机构故障诊断方法,其特征在于:在该控制指令的类别为离合器分离指令时,
当第一结果为是且第二结果为否,则该故障诊断结果为离合器行程传感器故障;
当第一及第二结果均为是,则该故障诊断结果为进油阀故障;
当第一结果为否且第二结果为是,则该故障诊断结果为离合器行程传感器或分离阀故障;以及
当第一及第二结果均为否,则该故障诊断结果为离合器执行机构无故障。
4.如权利要求1所述的电控机械式自动变速器系统的离合器执行机构故障诊断方法,其特征在于:根据该控制指令的类别与该第一及第二判断结果得出该离合器执行机构的故障诊断结果的步骤是通过查找预先储存的查询表的内容而完成。
5.如权利要求1所述的电控机械式自动变速器系统的离合器执行机构故障诊断方法,其特征在于:当该故障诊断结果指示该离合器执行机构存在故障时,进一步包括步骤:
将离合器的接合、分离控制交由离合器踏板以通过人工动作来实现。
6.一种电控机械式自动变速器系统,其包括离合器执行机构以及变速器控制单元,其特征在于:该变速器控制单元中设置有离合器执行机构故障诊断模块,用于根据离合器执行时间是否超时与发动机转速与变速器输入轴转速是否一致的判断结果、以及该离合器执行机构当前是执行离合器分离动作还是接合动作来输出该离合器执行机构的故障诊断结果。
7.如权利要求6所述的电控机械式自动变速器系统,其特征在于:该离合器执行机构故障诊断模块还包括查询表,用于该故障诊断结果的查找。
8.如权利要求6所述的电控机械式自动变速器系统,其特征在于:该电控机械式自动变速器系统还包括离合器踏板,该离合器踏板在该离合器执行机构故障诊断模块输出的该故障诊断结果指示该离合器执行机构存在故障时被使能,以经由人工动作来实现离合器的接合、分离控制。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120704 |