9AT变速器的离合器故障诊断方法、系统和车辆与流程

9at变速器的离合器故障诊断方法、系统和车辆
技术领域
1.本发明涉及at自动变速器技术领域，特别涉及一种9at变速器故障诊断方法。本发明还涉及一种9at变速器故障诊断系统和车辆。


背景技术：

2.at自动变速器一般由液力变扭器、行星齿轮组和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。at变速器内的不同齿轮组合是通过各离合器之间的相互结合实现，也即at变速器换挡过程就是不同离合器相互结合与打开的过程。由此可见，离合器对于at变速器的运行十分重要。
3.现有的at变速器，以较为高端的9at变速器为例，其内的离合器数量众多，并且在设计时，基于成本的考虑，往往无法给每个离合器安装压力传感器和转速传感器，这就导致在9at变速器工作时对离合器故障的判断存在误判，从而会影响9at变速器的正常使用。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明旨在提出一种9at变速器故障诊断方法，以能够降低9at变速器离合器故障误诊概率。
5.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
6.一种9at变速器的离合器故障诊断方法，所述9at变速器具有四个行星排，以及六个离合器，且所述9at变速器内具有输入轴、内轴和输出轴；所述9at变速器内设有分别对所述输入轴、所述内轴和所述输出轴的转速进行检测的传感器；所述离合器故障诊断方法包括：
7.在满足离合器诊断条件时，根据所述9at变速器的工作模式，得到处于工作状态的所述离合器；
8.在处于工作状态的所述离合器满足故障预处理条件时，将记录的处于工作状态的各所述离合器的错误次数均加1；
9.在任一所述离合器的错误总次数超过预设阈值时，存储该离合器的故障代码，并禁用所有包含该离合器的挡位。
10.进一步的，所述9at变速器的工作模式包括恒定挡位运行和处于升降挡过程；
11.所述工作模式为恒定挡位运行时，根据实际挡位，通过查询挡位逻辑图，得到处于工作状态的所述离合器；
12.所述工作模式为处于升降挡过程时，根据升降挡的挡位数，通过查询挡位逻辑图，得到处于工作状态的所述离合器。
13.进一步的，所述工作模式为恒定挡位运行时，对处于工作状态的离合器是否满足所述故障预处理条件的判断包括：
14.计算处于工作状态的各所述离合器的滑摩转速；
15.若任一处于工作状态的所述离合器的滑摩转速大于预设转速阈值，且持续时间大
于第一预设时间阈值，则满足所述故障预处理条件。
16.进一步的，对处于工作状态的各所述离合器的滑摩转速的计算包括：
17.将所述9at变速器内的行星排，以及输入轴、内轴和输出轴划分为多个转动元件；
18.计算划分的各所述转动元件的转速；
19.根据与所述离合器关联的所述转动元件的转速计算该离合器的滑摩转速。
20.进一步的，所述工作模式为处于升降挡过程时，对处于工作状态的离合器是否满足所述故障预处理条件的判断包括：
21.计算换挡过程中，进行升降挡的两个挡位的同步转速，得到同步转速的范围值；
22.若与所述输入轴相连的涡轮的转速值不在所述范围值内，且持续时间大于第二预设时间阈值，则满足所述故障预处理条件。
23.进一步的，两个挡位的同步转速通过所述输出轴转速值乘以升降挡时的两个挡位的速比值得到。
24.进一步的，在得到两个挡位的同步转速后，将两个挡位的同步转速均加以预设补偿值后，得到所述同步转速的范围值。
25.进一步的，所述离合器诊断条件包括所述9at变速器控制器的供电电源为7
‑
19v，各所述转速传感器无故障，各所述离合器对应的换挡电磁阀无故障，当前挡位为d挡或r挡，以及变速器输入转速大于650rpm。
26.相对于现有技术，本发明具有以下优势：
27.本发明所述的9at变速器的离合器故障诊断方法，通过在离合器的错误总次数超过预设阈值时，禁用所有包含该离合器的挡位，由此可通过故障预处理步骤，降低误诊概率。
28.此外，本发明的诊断方法设置三个转速传感器，以及通过将变速器内划分为多个转动元件，能够利用三个转速传感器实现对各离合器滑摩转速的计算，也能够降低成本。
29.本发明同时提出了一种9at变速器的离合器故障诊断系统，所述9at变速器具有四个行星排，以及六个离合器，且所述9at变速器内具有输入轴、内轴和输出轴；且所述离合器故障诊断系统包括处理单元、存储单元和转速采集单元；其中，
30.所述转速采集单元包括设于所述9at变速器内的分别对所述输入轴、所述内轴和所述输出轴的转速进行检测的传感器；
31.所述存储单元内存储有计算机可读代码，所述处理单元执行所述计算机可读代码时，所述离合器故障诊断系统执行如上所述的9at变速器的离合器故障诊断方法。
32.此外，本发明也提出了一种车辆，所述车辆搭载有9at变速器，且所述9at变速器中配置有上述的9at变速器的离合器故障诊断系统。
33.本发明的9at变速器的离合器故障诊断系统及车辆相较于现有技术具有的有益效果和上述9at变速器的离合器故障诊断方法相同，在此不再赘述。
附图说明
34.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
35.图1为本发明实施例所述的9at变速器的架构图；
36.图2为本发明实施例所述的9at变速器的挡位逻辑图；
37.图3为本发明实施例所述的9at变速器的离合器故障诊断方法的整体流程图；
38.图4为本发明实施例所述的9at变速器的离合器故障诊断方法的具体流程图；
39.图5为本发明实施例所述的9at变速器中划分的各转动元件的示意图；
40.图6为本发明实施例所述的划分的各转动元件的明细；
41.图7为本发明实施例所述的各离合器的滑摩转速的计算公式；
42.图8为本发明实施例所述的9at变速器的离合器故障诊断系统的构成示意图；
43.附图标记说明：
44.10、处理单元；20、存储单元；30、转速采集单元。
具体实施方式
45.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
46.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.此外，在本发明的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
49.实施例一
50.本实施例涉及一种9at变速器的离合器故障诊断方法，以用于对9at变速器内离合器故障的诊断。
51.其中，如图1中所示，本实施例的9at变速器具有四个行星排gs1
‑
gs4，以及四个离合器c1
‑
c4和两个制动器b1、b2，由于制动器也属于一种特殊的离合器，故在本发明中也将两个制动器视为该9at变速器内的离合器，故本实施例的9at共有六个离合器。
52.此外，本实施例的9at变速器内还具有输入轴、内轴和输出轴，同时，该9at变速器内也设有分别对输入轴、内轴和输出轴的转速进行检测的传感器s1
‑
s3，且此时，可由三个传感器s1
‑
s3示意出图1中的输入轴、内轴和输出轴。而在本实施例的9at变速器的输入端亦设置有与输入轴相连的涡轮t。
53.图2为本实施例的9at变速器的挡位逻辑图，由图2能够看出，该变速器能够实现9个前进挡和1个倒挡，且每个挡位的实现均需要同时结合三个离合器，例如1挡时需同时结合离合器c2、c3、b2。
54.基于上述对9at整体架构的介绍，继续参考图3和图4所示，本实施例的离合器故障诊断方法整体上包括如下的步骤：
55.步骤s1、在满足离合器诊断条件时，根据9at变速器的工作模式，得到处于工作状态的离合器；
56.步骤s2、在处于工作状态的离合器满足故障预处理条件时，将记录的处于工作状态的各离合器的错误次数均加1；
57.步骤s3、在任一离合器的错误总次数超过预设阈值时，存储该离合器的故障代码，并禁用所有包含该离合器的挡位。
58.详细来说，本实施例中，上述的离合器诊断条件具体包括9at变速器控制器的供电电源为7
‑
19v，各转速传感器无故障，各离合器对应的换挡电磁阀无故障，当前挡位为d挡或r挡，以及变速器输入转速大于650rpm。当满足这些诊断条件时，进入离合器诊断模式，否则退出离合器诊断。
59.此外，在本实施例中，9at变速器的工作模式具体包括恒定挡位运行和处于升降挡过程。
60.其中，当9at变速器的工作模式为恒定挡位运行时，具体为根据变速器的实际挡位，通过查询挡位逻辑图，以得到处于工作状态的离合器；例如，当变速器的实际挡位是d1时，三个工作的离合器分别为c2、c3、b2。
61.当9at变速器的工作模式为处于升降挡过程时，本实施例具体根据升降挡的挡位数，通过查询挡位逻辑图，得到处于工作状态的离合器。例如，在2挡升3挡的过程中，工作的离合器为c3、c2。
62.另外，本实施例中，当9at变速器的工作模式为恒定挡位运行时，上述对处于工作状态的离合器是否满足故障预处理条件的判断具体包括如下的步骤：
63.步骤s11、计算处于工作状态的各离合器的滑摩转速；
64.步骤s12、若任一处于工作状态的离合器的滑摩转速大于预设转速阈值，且持续时间大于第一预设时间阈值，则满足故障预处理条件。
65.其中，对处于工作状态的各离合器的滑摩转速的计算则包括如下的步骤：
66.步骤s21、将9at变速器内的行星排，以及输入轴、内轴和输出轴划分为多个转动元件；
67.步骤s22、计算划分的各转动元件的转速；
68.步骤s23、根据与离合器关联的转动元件的转速计算该离合器的滑摩转速。
69.上述离合器滑摩转速计算步骤中，本实施例将9at变速器内的行星排，以及输入轴、内轴和输出轴划分为9个转动元件，9个转动元件具体如图5和图6所示。并且此时，根据各工作离合器和三个转速传感器的转速值，便可计算得到转动元件的转速，计算原理为依据行星轮系的转速计算公式，且参考下表1可知，各参数均可通过机械原理计算转换得到。
70.表1.转动元件的转速计算公式
[0071][0072]
上述表1中，由于后续计算各离合器的滑摩转速值时并未使用到转动元件6和转动元件9的转速，故没有给出转动元件6和转动元件9的转速计算公式。
[0073]
在得到各转动元件的转速后，即能够通过图7所示的各离合器的滑摩转速计算公
式，得到每个离合器的滑摩转速值。
[0074]
然后，对于恒定挡位模式，如前所述的，判断任一处于工作状态的离合器的滑摩转速是否大于预设转速阈值，并且其持续时间是否大于第一预设时间阈值。如果，上述两个条件同时满足，则表明满足本实施例所述的故障预处理条件，便进入故障预处理步骤，也即将记录的处于工作状态的各离合器的错误次数均加1。
[0075]
其中，具体实施时，以上预设转速阈值例如可为150rpm，以上第一预设时间阈值则例如可为500ms。
[0076]
本实施例中，当工作模式为处于升降挡过程时，对处于工作状态的离合器是否满足故障预处理条件的判断包括如下的步骤：
[0077]
步骤s31、计算换挡过程中，进行升降挡的两个挡位的同步转速，得到同步转速的范围值；
[0078]
步骤s32、若与输入轴相连的涡轮的转速值不在范围值内，且持续时间大于第二预设时间阈值，则满足故障预处理条件。
[0079]
其中，在上述步骤中，两个挡位的同步转速具体通过输出轴转速值乘以升降挡时的两个挡位的速比值得到。同时，本实施例为避免误报，在得到两个挡位的同步转速后，也将两个挡位的同步转速均加以预设补偿值后，由此以得到的两个同步转速值作为两个端点值，从而得到所述同步转速的范围值。
[0080]
然后，对于处于升降挡过程的工作模式，如前所述的，判断与输入轴相连的涡轮的转速值是否超出以上得到的换挡过程中两挡的同步转速范围值，如果超出则判断持续时间是否大于第二预设时间阈值。当该两个条件均满足时，则表明满足本实施例所述的故障预处理条件，进入故障预处理步骤，而将记录的处于工作状态的各离合器的错误次数均加1。
[0081]
其中，上述预设补偿值例如可为100rpm，上述第二预设时间阈值例如也可为500ms。
[0082]
本实施例中，基于以上两种工作模式下，对工作状态的离合器是否满足故障预处理条件的判断，并在满足故障预处理条件时，将相应离合器记录的故障错误次数加1。这样，在9at变速器工作过程中，将恒定挡位模式下的离合器故障错误次数与升降挡过程中模式下的离合器错误次数相加，便可得到各离合器的错误总次数。
[0083]
然后，如前所述的，判断任一离合器的错误总次数超过预设阈值时，则能够认为该错误总次数超过预设阈值的离合器发生故障，进而进行该离合器故障代码的存储，并禁用所有包含该离合器的挡位。
[0084]
其中，具体实施时，上述预设阈值例如可为5次。而在离合器的错误总次数未超过预设阈值时，对于恒定挡位工作模式，使得变速器切换到相邻挡位，且继续运行和进行监控，对于处于升降挡过程中的工作模式，则取消本次换挡，并使得变速器继续运行和进行监控。
[0085]
本实施例的离合器故障诊断方法，通过在离合器的错误总次数超过预设阈值时，禁用所有包含该离合器的挡位，可通过故障预处理步骤，降低误诊概率。并且，该诊断方法通过设置三个转速传感器，以及通过将变速器内划分为多个转动元件，由此能够利用三个转速传感器实现对各离合器滑摩转速的计算，也能够降低成本，而有着很好的实用性。
[0086]
实施例二
[0087]
本实施例涉及一种9at变速器的离合器故障诊断系统，仍参考图1所示，并结合实施例一中的描述，该9at变速器具有四个行星排，以及六个离合器，并且该9at变速器内也具有输入轴、内轴和输出轴。而如图8所示，本实施例的离合器故障诊断系统包括处理单元10、存储单元20和转速采集单元30。
[0088]
其中，上述转速采集单元30包括设于9at变速器内的分别对输入轴、内轴和输出轴的转速进行检测的传感器。在存储单元20内存储有计算机可读代码，并且上述处理单元10执行该计算机可读代码时，本实施例的离合器故障诊断系统即执行实施例一中所述的9at变速器的离合器故障诊断方法，以实现对9at变速器中离合器故障的诊断。
[0089]
实施例三
[0090]
本实施例涉及一种车辆，所述车辆搭载有9at变速器，且所述9at变速器中配置有实施例二中的9at变速器的离合器故障诊断系统。
[0091]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。