诊断双离合变速器内故障的方法与流程

本发明涉及一种诊断装备有双离合变速器(DCT)的车辆由于同步啮合失常所引起的变速器内故障的方法。

背景技术：

近来，机械式自动变速器(例如双离合变速器，DCT)得以长足发展，以实现自动变速器的运行舒适性和手动变速器的高燃料效率和高传动效率。

DCT是一种基于手动变速器，而其换挡和离合器的操作为自动的系统。这些操作能够使用由油压或者用电机驱动的致动器。

图1示意性地示出了装备有DCT的车辆的传动系的局部配置。参考图1，第一输入轴速度传感器1和第二输入轴速度传感器3分别设置在第一输入轴和第二输入轴上，并且输出轴速度传感器5设置在输出轴上。利用这些部件，能够诊断形成换挡位置的齿轮内同步啮合失常。

在第一输入轴或第二输入轴内的齿轮同步啮合失常通过对比基于第一输入轴速度产生的输出轴速度与基于第二输入轴速度产生的输出轴速度来诊断。

然而，为了诊断由于齿轮同步啮合失常所引起的故障，这种方法必然需要用到输出轴速度传感器。

在这种情况下，可能需要利用车辆速度传感器来诊断故障。然而，由于车轮速度传感器利用控制器局域网络(controller area network,CAN)通信来接收来自底盘控制器的信号，使得变速器控制单元(transmission control unit,TCU)觉察不到诊断的可靠性情况。因此，仅利用从车轮速度传感器输入的信号来诊断变速器内的故障是很难的。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已 为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的各个方面致力于提供一种诊断双离合变速器(DCT)内故障的方法，其能够在没有输出轴速度传感器的情况下诊断由于齿轮同步啮合失常所引起的故障，并且能够提高故障诊断结果的可靠性。

在本发明的一个方面，提供了一种诊断DCT内故障的方法，包括：计算第一输入速度与通过将变速器传动比反映到第一输入速度上而输出的车轮速度之间的差异；计算第二输入速度与通过将变速器传动比反映到第二输入速度上而输出的车轮速度之间的差异；并且当第一输入速度与通过将变速器传动比反映到第一输入速度上而输出的车轮速度之间的差异大于第一参考值，并且第二输入速度与通过将变速器传动比反映到第二输入速度上而输出的车轮速度之间的差异小于或等于第二参考值时，诊断为第一输入轴出现了变速器齿轮同步啮合失常。

根据本发明的示例性实施方案，所述方法可以进一步包括：当第一输入速度与通过将变速器传动比反映到第一输入速度上而输出的车轮速度之间的差异大于第一参考值，并且第二输入速度与通过将变速器传动比反映到第二输入速度上而输出的车轮速度之间的差异大于第二参考值时，计算基于反映了第一输入轴速度和对应的变速器传动比而产生的输出与基于反映了第二输入轴速度和对应的变速器传动比而产生的输出之间的差异，并且当基于反映了第一输入轴速度和对应的变速器传动比而产生的输出与基于反映了第二输入轴速度和对应的变速器传动比而产生的输出之间的差异大于第三参考值时，诊断为第一输入轴和第二输入轴出现了变速器齿轮同步啮合失常。

所述方法可以进一步包括：当第二输入轴速度与通过将变速器传动比反映到第二输入轴速度上而产生的输出值之间的差异小于或等于第三参考值时，诊断为车轮速度传感器发生了故障。

所述方法可以进一步包括：当第一输入速度与通过将变速器传动比反映到第一输入速度上而输出的车轮速度之间的差异小于或等于第一参考值时，诊断为第一输入轴和第二输入轴均未出现变速器齿轮同步啮合失常。

所述方法可以进一步包括：在计算第一输入速度与通过将变速器传动比反映到第一输入速度上而输出的车轮速度之间的差异之前，利用第一输入轴速度传感器、第二输入轴速度传感器以及车轮速度传感器来接收第一输入轴速度、第二输入轴速度以及车轮速度作为输入。

所述方法可以进一步包括：判断第二输入轴的变速器齿轮预啮合情况，该步骤位于计算第一输入速度与通过将变速器传动比反映到第一输入速度上而输出的车轮速度之间的差异之后，并且位于计算第二输入速度与通过将变速器传动比反映到第二输入速度上而输出的车轮速度之间的差异之前。

如上所述，本发明能够在没有输出轴速度传感器的情况下，利用测量车辆速度的车轮速度传感器来诊断变速器齿轮同步啮合失常，也能够在诊断变速器齿轮同步啮合失常的过程中诊断车轮速度传感器内的故障。因此不但能够提高用于同步啮合失常诊断的车轮速度传感器的可靠性，而且能够提高利用车轮速度传感器的故障诊断结果的可靠性。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1示意性地示出了装备有DCT的车辆传动系的部分配置的示意图。

图2为显示了根据本发明的示例性实施方案的诊断DCT内故障的方法的流程图。

应当理解，所附附图并非是按照比例，而是呈现了本发明基本原理的各种图示性特征的略微简化的表示。本发明所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记指代本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

根据本发明的示例性实施方案的诊断DCT内故障的方法包括：第一计算步骤S20、第二计算步骤S40以及第一故障诊断步骤S60。

下面将参考图2对所述方法进行更为详细的描述。在第一计算步骤S20，计算第一输入轴速度与通过将变速器传动比反映到第一输入轴速度上而输出的车轮速度之间的差异。

在输入步骤S10(该步骤位于第一计算步骤S20之前)，可以将由布置在第一输入轴上的第一输入轴速度传感器测得第一输入轴速度输入到控制器(例如变速器控制单元，TCU)，并且可以输入由车轮速度传感器测得车轮速度。前述差异为绝对值。

例如，当用于形成第一换挡位置的一对齿轮同第一输入轴和输出轴啮合并且作为主动轴旋转时，第一输入轴速度通过将车辆速度与第一传动比相乘计算得出。

随后，将利用这种方式计算得到的第一输入轴速度与利用第一输入轴速度传感器测得的第一输入轴速度作比较。

此时，当由车轮速度传感器测得的速度值(车辆速度)不同于第一输入轴速度值时，为了将速度值变换为相同值，车辆轮胎的滚动半径可以被用于第一输入轴速度的计算。

此外，所述方法还可以包括判断步骤S30，该步骤位于第一计算步骤S20与第二计算步骤S40之间。在判断步骤S30，判断第二输入轴是否进行了齿轮预啮合。

例如，为了诊断在车辆行驶的过程中由布置在每个输入轴上的同步装置所引起的变速器齿轮同步啮合失常，变速器齿轮需要借助同步装置来同第二输入轴进行预啮合，所述第二输入轴即为在动力从发动机经由第一输入轴来供应的情况下的分离轴。随后，在DCT换挡的过 程中，第二输入轴起主动轴的作用。由此，可以执行后面将要描述的第二计算步骤S40。

在第二计算步骤S40，计算第二输入轴速度与通过将变速器传动比反映到第二输入轴速度上而输出的车轮速度之间的差异。

在第一计算步骤S20之前的输入步骤S10，可以将由布置在第二输入轴上的第二输入轴速度传感器测得的第二输入轴速度输入到TCU。前述差异为绝对值。

例如，当用于形成第二换挡位置的一对齿轮同第二输入轴和输出轴啮合并且作为主动轴旋转时，第二输入轴速度通过将车轮速度与第二传动比相乘计算得出。

随后，将利用这种方式计算得到的第二输入轴速度与利用第二输入轴速度传感器测得的第二输入轴速度作比较。

当在第一计算步骤S20计算得到的差异大于第一参考值，并且在第二计算步骤S40计算得到的差异小于或等于第二参考值时，在第一故障诊断步骤S60，第一输入轴被诊断为出现了变速器齿轮同步啮合失常。

第一参考值和第二参考值中的每个参考值为由输入轴速度传感器测得的输入轴速度值与基于由车轮速度传感器测得的车轮速度值反算得到的输入轴速度值之间的公差(tolerance)。第一参考值和第二参考值可以设定为相同。

根据如上所述配置，当在第一计算步骤S20计算得到的差异大于第一参考值时，可以猜测同第一输入轴啮合的同步装置出现了变速器齿轮同步啮合失常。当在第二计算步骤S40计算得到的差异小于或等于第二参考值时，可以推测车轮速度传感器能够正常感测车轮速度。由此，可以诊断为是由于第一输入轴的变速器齿轮同步啮合失常所引起的故障。

此外，根据本示例性实施方案的所述方法可以进一步包括正常诊断步骤S90，当在第一计算步骤S20计算得到的差异小于或等于第一参考值时，所述正常诊断步骤S90诊断第一输入轴和第二输入轴均为正常的。

此外，根据本示例性实施方案的方法可以进一步包括第三计算步 骤S50、第二故障诊断步骤S70以及第三故障诊断步骤S80。

当在第一计算步骤S20计算得到的差异大于第一参考值且在第二计算步骤S40计算得到的差异大于第二参考值时，在第三计算步骤S50，计算基于反映了第一输入轴速度和对应的变速器传动比而产生的输出与基于反映了第二输入轴速度和对应的变速器传动比而产生的输出之间的差异。

例如，在输出轴处的输出可以通过将第一输入轴速度与连接到第一输入轴的一对齿轮的变速器传动比相乘计算得出。在输出轴处的输出可以通过将第二输入轴速度与连接到第二输入轴的一对齿轮的变速器传动比相乘计算得出。

因此，当在第三计算步骤S50计算得到的差异大于第三参考值时，在第二故障诊断步骤S70，第一输入轴和第二输入轴都被诊断为出现了变速器齿轮同步啮合失常。

具体地，在变速器齿轮同第一输入轴和第二输入轴啮合的阶段，当没有出现变速器齿轮同步啮合失常时，基于第一输入轴速度产生的输出和基于第二输入轴速度产生的输出在一定公差范围内大致相等。

当第一输入轴或第二输入轴的变速器齿轮出现了同步啮合失常时，出现了同步啮合失常的输入轴的输入轴速度可能比在正常情况下测得的输入轴速度要慢。从而，基于第一输入轴速度产生的输出不同于基于第二输入轴速度产生的输出。

因此，当基于第一输入轴速度产生的输出与基于第二输入轴速度产生的输出之间的差异大于第三参考值时，第一输入轴和第二输入轴都被诊断为出现了变速器齿轮同步啮合失常。

当在第三计算步骤S50计算得到的差异小于或等于第三参考值时，在第三故障诊断步骤S80，车轮速度传感器被诊断为发生了故障。

当没有出现变速器齿轮同步啮合失常时，基于第一输入轴速度产生的输出在一定公差范围内大致等于基于第二输入轴速度产生的输出。在这种情况下，车轮速度传感器(而非变速器齿轮)被诊断为发生了故障。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限 制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。