CN108916372B - 双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法，包括:执行换档过程；监测换档过程中的发动机转速信号及离合器转速信号是否正常；若转速信号异常，则中止本次换档过程，计一次转速信号异常；重新执行上述过程；若转速信号的异常累计次数大于阈值，则结束换挡过程，保持原有档位；判断离合器的压力是否正常；若离合器的压力正常，进一步判断是否发生停车前熄火或离合器打滑现象；若停车前熄火，则离合器存在无法分离的故障，若离合器打滑，则离合器存在无法结合的故障。本发明能及时、准确、有效地诊断离合器故障，避免离合器功能失效后变速箱进一步损坏和可能的行驶安全风险，同时明确了故障失效的范围，方便自动变速箱的维修。

Description

双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法

技术领域

本发明涉及汽车离合器领域，尤其是涉及一种双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法。

背景技术

作为双离合自动变速箱的关键部件，离合器模块在变速箱运行过程中发挥着重要作用，直接影响双离合自动变速箱的运行状态和性能。离合器功能的实现，涉及到机械、液压、电控等多个子系统的共同作用，其中任何一个部件的故障都可能导致离合器部分功能的失效，进而影响变速箱正常工作。当发生离合器功能失效时，需要定位故障所处的具体子系统，确认是机械、液压或者电控系统的故障范围，然后才能进一步排查具体的故障原因，并启动针对该故障的处理方案。

因此，离合器故障的诊断与确认，是离合器功能失效后确保车辆行驶安全并能实现变速箱及时高效修理的前提。

按照离合器功能的失效形式，离合器故障可以分为离合器无法分离和离合器无法结合。排除相应电控系统和液压系统的故障后，就可以锁定机械系统故障。对于离合器无法分离，其机械系统可能发生离合器摩擦片烧蚀或粘接；对于离合器无法结合，其机械系统可能发生离合器摩擦片特性改变或过度磨损。

针对以上两种失效形式，有些诊断方法容易发生离合器故障的漏诊断，可能导致变速箱的进一步损坏，甚至影响车辆的行驶安全。有些诊断方法容易发生离合器故障的误诊断，可能触发相应的失效保护功能，影响变速箱的性能和车辆驾驶体验。

因此，既避免漏诊断又避免误诊断，实现及时、准确、有效的离合器故障诊断，是双离合自动变速箱量产应用过程中必须解决的一个技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种故障诊断方法，以准确、有效地对离合器故障进行诊断，避免离合器功能失效后变速箱进一步损坏和可能的行驶安全风险。

为了达到上述目的，本发明提供了一种双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法，包括:

开始诊断，发出换挡指令，执行换挡过程；

监测换挡过程中的发动机转速信号及离合器转速信号是否正常；

若上述多个转速信号中至少有一个异常，则中止本次换挡过程，计一次转速信号异常；

重新执行换挡过程，并继续监测换挡过程的上述多个转速信号；

若上述多个转速信号的异常累计次数大于阈值，则换挡失败，结束换挡过程，保持原有挡位；

判断原有挡位离合器的压力是否正常；

若所述原有挡位离合器的压力正常，判断是否发生停车前熄火或所述原有挡位离合器打滑现象；以及

若停车前熄火，则所述原有挡位离合器存在无法分离的故障，若所述原有挡位离合器打滑，则所述原有挡位离合器存在无法结合的故障。

可选的，监测换挡过程中的发动机转速信号及离合器转速信号是否正常的步骤包括：

实时采集所述换挡过程中的发动机转速信号、离合器转速信号；

根据所述换挡过程计算上述多个转速信号的预期变化规律；以及

确认上述多个转速信号在所述换挡过程中的实际变化是否符合所述预期变化规律。

可选的，若所述原有挡位离合器的压力异常，则退出诊断。

可选的，若所述离合器换挡过程为双离合器换挡过程，则所述离合器转速信号包括结合离合器转速信号和分离离合器转速信号。

可选的，若所述原有挡位离合器的压力正常，判断是否发生停车前熄火现象；

若发生停车前熄火现象，则所述原有挡位离合器存在无法分离的故障。

可选的，若没有发生停车前熄火现象，则退出诊断。

可选的，若所述离合器换挡过程为单离合器换挡过程，则所述离合器转速信号为结合离合器转速信号。

可选的，若所述原有挡位离合器的压力正常，判断是否发生所述原有挡位离合器打滑现象；

若发生所述原有挡位离合器打滑现象，则所述原有挡位离合器存在无法结合的故障。

可选的，若没有发生所述原有挡位离合器打滑现象，则退出诊断。

可选的，所述故障诊断方法还包括：

若所述多个转速信号的异常累计次数小于等于阈值，则换挡成功，完成换挡过程，进入稳态挡位；

计算稳态挡位的实际速比，并判断其是否符合预期速比；

若所述实际速比不符合所述预期速比，则判断离合器的主动部分与从动部分的滑差量是否超出滑差量阈值；

若所述离合器的主动部分与从动部分的滑差量超出所述滑差量阈值，则判断所述离合器的压力是否正常；以及

若所述离合器的压力正常，则存在离合器无法结合的故障。

可选的，通过传感器采集到的实时信号计算所述实际速比。

可选的，根据所述稳态挡位的设计要求设定所述滑差量阈值。

可选的，若所述离合器的压力异常，则退出诊断。

本发明通过换挡过程中发动机转速及离合器转速的变化过程来判断换挡是否异常，当发生多次换挡转速变化异常(至少其中一个转速变化异常)时，确定换挡失败，结束换挡，维持原有挡位，并判断原有挡位离合器的压力是否正常，若压力正常，则进一步判断是否发生停车前熄火或所述原有挡位离合器打滑现象，从而能有效判断是否发生离合器分离或者结合故障，本发明的离合器故障诊断方法原理简单、可靠性高，能及时有效地准确诊断出离合器的故障，避免离合器功能失效后变速箱进一步损坏和可能的行驶安全风险；并明确了故障种类、失效的范围，方便自动变速箱的维修。

此外，本发明也可以通过分析换挡完成后稳态挡位的实际速比与理论速比的偏差、离合器主动部分和从动部分的滑差量以及离合器工作压力的正常与否来诊断离合器的无法结合故障，进一步提高了故障诊断效率。

附图说明

图1为本发明双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法的步骤示意图；

图2为本发明实施例一的诊断流程图；

图3为本发明实施例二的诊断流程图；

图4为本发明实施例三的诊断流程图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

发明人研究发现，按照离合器功能的失效形式，可以将离合器故障分为：离合器无法分离故障和离合器无法结合故障。在排除了相应电控系统和液压系统的故障后，就可以锁定机械系统故障。对于离合器无法分离故障，其机械系统可能发生离合器摩擦片烧蚀或粘接问题；而对于离合器无法结合故障，其机械系统可能发生离合器摩擦片特性改变或过度磨损问题。

而现有的部分诊断方法容易发生离合器故障的漏诊断，可能导致变速箱的进一步损坏，甚至影响车辆的行驶安全；而部分诊断方法容易发生离合器故障的误诊断，可能触发相应的失效保护功能，影响变速箱的性能和车辆驾驶体验。

基于此，本发明提出了一种双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法，通过换挡过程或者稳态挡位判定离合器的故障，能及时、准确、有效地对离合器的故障进行诊断，避免离合器功能失效后变速箱进一步损坏和可能的行驶安全风险，同时明确故障失效的范围，方便自动变速箱的维修。

如图1所示，本发明的双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法包括步骤：

S1、开始诊断，发出换挡指令，执行换挡过程；

S2、监测换挡过程中的发动机转速信号及离合器转速信号是否正常；

S3、若上述多个转速信号中至少有一个异常，则中止本次换挡过程，计一次转速信号异常；

S4、重新执行换挡过程，并继续监测换挡过程的上述多个转速信号；

S5、若上述多个转速信号的异常累计次数大于阈值，则换挡失败，结束换挡过程，保持原有挡位；

S6、判断原有挡位离合器的压力是否正常；

S7、若所述原有挡位离合器的压力正常，进一步判断是否发生停车前熄火或所述原有挡位离合器打滑现象；以及

S8、若停车前熄火，则所述原有挡位离合器存在无法分离的故障，若所述原有挡位离合器打滑，则所述原有挡位离合器存在无法结合的故障。

其中，监测换挡过程中的发动机转速信号及离合器转速信号是否正常的步骤S2包括：

S21、实时采集所述换挡过程中的发动机转速信号、离合器转速信号；

S22、根据所述换挡过程计算上述多个转速信号的预期变化规律；

S23、确认上述多个转速信号在所述换挡过程中的实际变化是否符合所述预期变化规律。

本发明通过换挡过程中的发动机转速信号及离合器转速信号变化来判断换挡正常与否，并结合离合器的工作压力和打滑(停车前熄火)现象来判断离合器的故障，方法简单有效，同时明确了故障失效的范围，方便自动变速箱的维修。

进一步的，本发明还可以通过稳态挡位工况来诊断离合器的故障，结合图4，所述故障诊断方法还包括步骤：

S9、在步骤S5中，若上述多个转速信号的异常累计次数小于等于阈值，则换挡成功，完成换挡过程，进入稳态挡位；

S10、当换挡完成车辆处于稳态挡位且满足诊断条件时，计算稳态挡位的实际速比，并判断其是否符合预期速比；

S11、若所述实际速比不符合所述预期速比，则进一步判断离合器的主动部分与从动部分的滑差量是否超出滑差量阈值；

S12、若所述离合器的主动部分与从动部分的滑差量超出所述滑差量阈值，则进一步判断所述离合器的压力是否正常；

S13、若所述离合器的压力正常，则存在离合器无法结合的故障。

实施例一

对于离合器无法分离的故障，可以通过离合器－离合器换挡(双离合器换挡)过程进行故障诊断及确认，其诊断流程如图2所示。

当满足诊断条件时，执行步骤S1:开始诊断，发出诊断指令，执行离合器－离合器换挡过程。

在离合器－离合器换挡过程中，执行步骤S2，具体包括：

S21、通过自动变速箱控制器(TCU)实时监测汽车的各种转速信号，包括发动机转速、结合离合器转速、分离离合器转速等；

S22、并根据具体的换挡类型和预期速比变化计算推测各种转速信号的预期变化规律；

S23、确认换挡过程中各转速信号的变化是否符合所述预期变化规律，是否正常。

接着，执行步骤S3，若存在不符合变化规律的情况，则中止本次换挡过程控制，并计一次转速信号异常。

接着，执行步骤S4，将换挡指令、换挡参数等复位到初始状态，重新执行换挡过程控制，并继续监测换挡过程的转速信号，重复步骤S1-S3。

接着，执行步骤S5，当以上转速异常的累计次数大于设定阈值时，确认该换挡类型无法实现，换挡过程失败，撤消该换挡类型对应的换挡指令，并保持原有挡位，停止升降挡，直至车辆停车。

在车辆减速停车过程中，执行步骤S6，监测工作离合器的压力是否正常。

在离合器压力信号正常的情况下，执行步骤S7，通过熄火保护功能发出卸压指令，确认是否发生停车前熄火现象；若离合器压力异常，则退出诊断。

接着执行步骤S8，若发生停车前熄火现象，则确认该离合器出现无法分离的故障；若没有发生停车前熄火现象，则退出诊断。

本发明实施例通过换挡过程中发动机转速及离合器转速的变化过程来判断换挡是否异常，并结合挡位离合器的压力判断以及停车前熄火现象，能有效判断是否发生离合器分离故障，诊断方法原理简单、可靠性高，能及时有效地准确诊断出离合器的故障，并明确了故障种类、失效的范围，方便自动变速箱的维修。

实施例二

对于离合器无法结合的故障，可以通过单离合器换挡过程进行故障诊断及确认，其诊断流程如图3所示。

当满足诊断条件时，执行步骤S1，开始诊断，发出诊断指令，执行单离合器换挡过程。可选的，所述单离合器换挡过程为单离合器起步换挡过程。

在单离合器起步换挡过程中，执行步骤S2，具体包括：

S21、通过自动变速箱控制器(TCU)实时监测各转速信号，包括发动机转速、结合离合器转速等；

S22、并根据具体的换挡类型和预期速比变化计算推测各种转速信号的预期变化规律；

S23、根据起步过程速比和各转速信号的预期变化规律，确认起步换挡过程中各转速信号的变化是否正常。

接着，执行步骤S3，若存在不符合变化规律的情况，则中止本次换挡过程控制，并计一次转速信号异常。

接着，执行步骤S4，将换挡指令、换挡参数等复位到初始状态，重新执行换挡过程控制，并继续监测换挡过程的转速信号，重复步骤S1-S3。

接着，执行步骤S5，当以上转速异常的累计次数大于设定阈值时，换挡过程失败，确认本次起步换挡过程无法正常实现，经过一定时间延迟后强制结束本次起步控制。

将离合器的控制信号设定到结合目标值，进入起步后的稳态挡位，并执行步骤S6，确认离合器的压力信号是否正常。

在离合器压力信号正常的情况下，执行步骤S7，实时监测起步后稳态挡位的速比，并通过速比计算，判定离合器是否发生打滑现象；若离合器压力异常，则退出诊断。

接着执行步骤S8，若发生离合器打滑现象，则经过一定时间的延时，确认该离合器出现无法结合的故障；若没有发生离合器打滑现象，则退出诊断。

本发明实施例通过换挡过程中发动机转速及离合器转速的变化过程来判断换挡是否异常，并结合挡位离合器的压力判断以及离合器打滑现象，能有效判断是否发生离合器结合故障，诊断方法原理简单、可靠性高，能及时有效地准确诊断出离合器的故障，并明确了故障种类、失效的范围，方便自动变速箱的维修。

实施例三

对于离合器无法结合的故障，还可以通过稳态挡位进行故障诊断及确认，其诊断流程如图4所示。

可选的，参见图4，本发明的故障诊断方法还包括步骤：

S9、在步骤S5中，若上述多个转速信号的异常累计次数小于等于阈值，则换挡成功，完成换挡过程，进入稳态挡位；

S10、当换挡完成车辆处于稳态挡位且满足诊断条件时，计算稳态挡位的实际速比，并判断其是否符合预期速比；

S11、若所述实际速比不符合所述预期速比，则进一步判断离合器的主动部分与从动部分的滑差量是否超出滑差量阈值；

S12、若所述离合器的主动部分与从动部分的滑差量超出所述滑差量阈值，则进一步判断所述离合器的压力是否正常；

S13、若所述离合器的压力正常，则存在离合器无法结合的故障。

在步骤S10中，变速箱控制器(TCU)通过传感器信号实时计算变速箱的实际速比，所述预期速比根据挡位信息和车辆设计结构(车身长宽高及自重等)确定；若所述实际速比所述符合预期速比，则退出诊断。

在步骤S11中，根据所述稳态挡位的设计要求设定所述滑差量阈值，并根据具体挡位判定离合器主动部分和从动部分的滑差量是否合理，若超出合理范围，则执行本步骤S12，进一步确认离合器压力信号是否正常；若测得的滑差量在合理范围内，则重复步骤S10或者退出诊断。

若离合器压力正常，在步骤S13中，经过一定时间延迟，确认该离合器出现无法结合的故障；若离合器压力异常，则退出诊断。

本发明实施例通过分析换挡完成后稳态挡位的实际速比与理论速比的偏差、离合器主动部分和从动部分的滑差量以及离合器工作压力的正常与否来诊断离合器的无法结合故障，能有效判断是否发生离合器结合故障，诊断方法原理简单、可靠性高，进一步提高了故障诊断效率。

综上所述，在本发明实施例提供的双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法中，实现了对双离合自动变速箱离合器故障的及时、准确的诊断，解决了双离合自动变速箱量产应用中的一个技术难题，在以下几方面具有显著效果：

(1)、安全性，通过本发明诊断方法，有效地避免了离合器故障漏诊断，能及时发现变速箱运行过程中的离合器故障，为相应的故障处理和跛行方案提供了关键输入，在离合器出现故障的情况下采取安全保护措施，避免离合器加剧损坏，降低变速箱由此产生进一步失效的风险，同时防止离合器功能的失效导致车辆行驶过程中产生安全风险，影响乘员安全；

(2)、驾驶性，通过本发明诊断方法，有效地避免离合器故障误诊断，防止在车辆运行过程中由于误诊断导致变速箱进入相应的故障模式，进而使变速箱部分功能受限或失效，影响车辆的驾驶性，而通过本方法的故障识别和确认机制，确保诊断结果的准确性，防止频繁误诊断对用户正常使用产生影响；

(3)、变速箱维修，对于离合器的失效，若仅仅通过最终功能进行判定，只判定出离合器功能故障，在变速箱送至维修厂进行修理时，还无法区分故障所属的具体子系统，无法明确是离合器机械部件故障、液压系统故障还是电控系统故障，因此需要将相关部件拆卸进行逐一确认，给变速箱的维修带来不便，而通过本发明的诊断方法，结合具体的工况运行和故障确认，可以明确地识别出离合器机械部件无法分离和无法结合的故障，在变速箱修理时排除其它因素的干扰，直接进行机械部件的更换或维修，缩短维修工时，方便变速箱的高效维修。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法，其特征在于，包括:

开始诊断，发出换挡指令，执行换挡过程；

监测换挡过程中的发动机转速信号及离合器转速信号是否正常；

若上述多个转速信号中至少有一个异常，则中止本次换挡过程，计一次转速信号异常；

重新执行换挡过程，并继续监测换挡过程的上述多个转速信号；

若上述多个转速信号的异常累计次数大于阈值，则换挡失败，结束换挡过程，保持原有挡位；

判断原有挡位离合器的压力是否正常；

若所述原有挡位离合器的压力正常，判断是否发生停车前熄火或所述原有挡位离合器打滑现象；以及

若停车前熄火，则所述原有挡位离合器存在无法分离的故障，若所述原有挡位离合器打滑，则所述原有挡位离合器存在无法结合的故障。

2.如权利要求1所述的双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法，其特征在于，监测换挡过程中的发动机转速信号及离合器转速信号是否正常的步骤包括：

实时采集所述换挡过程中的发动机转速信号、离合器转速信号；

根据所述换挡过程计算上述多个转速信号的预期变化规律；以及

确认上述多个转速信号在所述换挡过程中的实际变化是否符合所述预期变化规律。

3.如权利要求1或2所述的双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法，其特征在于，若所述原有挡位离合器的压力异常，则退出诊断。

4.如权利要求1或2所述的双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法，其特征在于，若所述离合器换挡过程为双离合器换挡过程，则所述离合器转速信号包括结合离合器转速信号和分离离合器转速信号。

5.如权利要求4所述的双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法，其特征在于，若所述原有挡位离合器的压力正常，判断是否发生停车前熄火现象；

若发生停车前熄火现象，则所述原有挡位离合器存在无法分离的故障。

6.如权利要求5所述的双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法，其特征在于，若没有发生停车前熄火现象，则退出诊断。

7.如权利要求1或2所述的双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法，其特征在于，若所述离合器换挡过程为单离合器换挡过程，则所述离合器转速信号为结合离合器转速信号。

8.如权利要求7所述的双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法，其特征在于，若所述原有挡位离合器的压力正常，判断是否发生所述原有挡位离合器打滑现象；

若发生所述原有挡位离合器打滑现象，则所述原有挡位离合器存在无法结合的故障。

9.如权利要求8所述的双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法，其特征在于，若没有发生所述原有挡位离合器打滑现象，则退出诊断。

10.如权利要求1所述的双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法，其特征在于，所述故障诊断方法还包括：

若所述多个转速信号的异常累计次数小于等于阈值，则换挡成功，完成换挡过程，进入稳态挡位；

计算稳态挡位的实际速比，并判断其是否符合预期速比；

若所述实际速比不符合所述预期速比，则判断离合器的主动部分与从动部分的滑差量是否超出滑差量阈值；

若所述离合器的主动部分与从动部分的滑差量超出所述滑差量阈值，则判断所述离合器的压力是否正常；以及

若所述离合器的压力正常，则存在离合器无法结合的故障。

11.如权利要求10所述的双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法，其特征在于，通过传感器采集到的实时信号计算所述实际速比。

12.如权利要求10或11所述的双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法，其特征在于，根据所述稳态挡位的设计要求设定所述滑差量阈值。

13.如权利要求12所述的双离合自动变速箱离合器的故障诊断方法，其特征在于，若所述离合器的压力异常，则退出诊断。

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