自动变速器及其手柄位置故障的跛行控制方法与流程

本发明涉及汽车
技术领域：
，特别涉及一种自动变速器及其手柄位置故障的跛行控制方法、自动变速器控制器。
背景技术：
：自动变速器控制器(tcu)能及时诊断出变速器的相关传感器、执行器及功能性的故障，并对这些故障要进行相应的处理，以确保车辆仍具有基本的行驶能力。目前，对于使用电磁阀控制换档的自动变速器出现手柄位置故障时，通常采用的应对手段为自动变速器控制器进入机械跛行模式，即关闭所有电磁阀的驱动级，根据液压油路的特点形成某一个固定的档位行驶，此后不能换档。此外，在机械跛行模式下，单个前进档无法满足不同车速的行驶要求，且由于电磁阀不起调节换档压力的作用，导致换档冲击很大，驾驶舒适性和燃油经济性也很差，对变速器本体也有较大损坏。另一方面，若自动变速器发生手柄位置故障，按照机械跛行方案处理无法满足行驶安全性的需求。主要原因在于：当手柄位置故障时，仪表显示和手柄亮灯显示不能给驾驶员提供正确的信息，导致驾驶员可能会误拨手柄，若在高速前进时将手柄误拨入r档，tcu将不能根据实际手柄所在位置进行高速d-r保护，所谓的高速d-r保护，实际上是使得车辆进入空档滑行状态，其意义为保护车辆在高速前进时误将手柄拨到r位置，保护措施是不将r档对应的离合器结合，即不会形成倒车档，也就是上面说的空档状态，这样变速箱的输出轴就不会在高速正转的情况下被迫反转，避免了输出轴被扭断的危险。导致变速器输出轴在高速正转的情况下被强制反转，可能会扭断变速器输出轴，这对变速器本体来说是致命的损坏。综上可见，寻找一种行之有效的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法成为当务之急。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法，以解决使用现有技术中解决手柄位置故障采用的机械跛行方案处理，无法满足车辆行驶换档及行驶安全性的问题。为解决上述技术问题，本发明提供一种自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法，所述自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法包括：所述自动变速器具有一低速前进档、一高速前进档及一倒档，每个档位均由两个结合元件形成，每个结合元件由一个对应的电磁阀控制，且形成所述倒档的两个结合元件中的一个结合元件由所述倒档独享，另一个结合元件与所述低速前进档共用，所述跛行控制包括：设定车速的第一阈值和第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值；当实际车速低于所述第一阈值时，控制形成所述低速前进档的两个结合元件的电磁阀和由所述倒档独享的结合元件的电磁阀开启，控制其余结合元件的电磁阀关闭；当实际车速高于所述第二阈值时，控制形成所述高速前进档的两个结合元件的电磁阀开启，控制其余结合元件的电磁阀关闭。可选的，在所述的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法中，当实际车速高于所述第一阈值且低于所述第二阈值时，控制所有结合元件的电磁阀保持前一时刻的工作状态。可选的，在所述的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法中，当实际车速等于第一阈值时，控制所有结合元件的电磁阀保持前一时刻的工作状态。可选的，在所述的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法中，当实际车速等于第二阈值时，控制所有结合元件的电磁阀保持前一时刻的工作状态。可选的，在所述的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法中，当实际车速低于所述第一阈值时，控制形成所述低速前进档的两个结合元件的电磁阀和形成所述倒档由所述倒档独享的结合元件的电磁阀开启，控制其余结合元件的电磁阀关闭后，车辆按照当前手柄的实际位置进行档位的切换。可选的，在所述的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法中，当实际车速高于所述第二阈值时，控制形成所述高速前进档的两个结合元件的电磁阀开启，控制其余结合元件的电磁阀关闭后，当前手柄的实际位置对应的车辆状态如下：当前手柄的实际位置在d档时，车辆以高速前进档行驶；当前手柄的实际位置在r档时，车辆进入空档滑行状态；当前手柄的实际位置在p档或n档时，车辆在高车速状态下滑行减速行驶。可选的，在所述的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法中，每个结合元件在同时满足第一条件和第二条件时，所述结合元件才处于结合状态，反之，则所述结合元件处于分离状态；所述第一条件为：手柄的位置改变时，手动阀的位置随之改变，且所述手动阀的位置对主油压的流向具有决定作用；所述第二条件为：电磁阀为开启状态对所述电磁阀控制的结合元件处于结合状态具有决定作用。可选的，在所述的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法中，手柄的实际位置在p档或n档时，d档入口油路和r档入口油路均与主油压端口隔开；手柄的实际位置在r档时，仅r档入口油路与主油压端口连通；手柄的实际位置在d档时，仅d档入口油路与主油压端口连通。可选的，在所述的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法中，所述自动变速器包括第一结合元件、第二结合元件、第三结合元件、第四结合元件，各结合元件均由相应的电磁阀单独控制，所述低速前进档由所述第一结合元件和所述第二结合元件形成，所述高速前进档由所述第一结合元件和所述第三结合元件形成，所述倒档由所述第二结合元件和所述第四结合元件形成。可选的，在所述的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法中，当实际车速低于第一阈值时，控制所述第一结合元件的电磁阀、所述第二结合元件的电磁阀和所述第四结合元件的电磁阀开启，控制其余结合元件的电磁阀关闭后，当前手柄的实际位置对应的车辆状态如下：当手柄的实际位置在d档时，所述第一结合元件和所述第二结合元件均满足第一条件和第二条件；所述第三结合元件满足第一条件，不满足第二条件；所述第四结合元件满足第二条件，不满足第一条件，车辆以低速前进档起步或行驶；当手柄的实际位置在r档时，所述第一结合元件满足第二条件，不满足第一条件；所述第二结合元件满足第一条件和第二条件；所述第三结合元件不满足第一条件和第二条件；所述第四结合元件满足第一条件和第二条件，车辆以倒档后退行驶；当手柄的实际位置在p档或r档时，所述第一结合元件、所述第二结合元件、所述第三结合元件和所述第四结合元件均不满足第一条件，车辆保持动力切断状态。可选的，在所述的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法中，当实际车速高于第二阈值时，控制所述第一结合元件的电磁阀、所述第三结合元件的电磁阀开启，控制其余结合元件的电磁阀关闭后，当前手柄的实际位置对应的车辆状态如下：当手柄的实际位置在d档时，所述第一结合元件和所述第三结合元件均满足第一条件和第二条件；所述第二结合元件满足第一条件，不满足第二条件；所述第四结合元件不满足第一条件和第二条件，车辆以高速前进档行驶；当手柄的实际位置在r档时，所述第一结合元件和第二结合元件均满足第二条件，不满足第一条件；所述第二结合元件和第四结合元件均满足第一条件，不满足第二条件；车辆进入空档滑行状态；当前手柄的实际位置在p档或n档时，所述第一结合元件、所述第二结合元件、所述第三结合元件和所述第四结合元件均不满足第一条件，车辆在高车速状态下滑行减速行驶。可选的，在所述的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法中，手柄的位置布置为：p档-r档-n档-d档、p档-r档-n档-d档-s档或p档-r档-n档-d档-l档。可选的，在所述的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法中，所述自动变速器的手柄的实际位置为p档、r档、n档或d档。本发明还提供一种自动变速器，所述自动变速器具有一低速前进档、一高速前进档及一倒档，每个档位均由两个结合元件形成，每个结合元件由一个对应的电磁阀控制，且形成所述倒档的两个结合元件中的一个结合元件由所述倒档独享，另一个结合元件与所述低速前进档共用；当实际车速低于第一阈值时，形成所述低速前进档的两个结合元件的电磁阀和由所述倒档独享的结合元件的电磁阀开启，其余结合元件的电磁阀关闭；当实际车速高于第二阈值时，形成所述高速前进档的两个结合元件的电磁阀开启，其余结合元件的电磁阀关闭。本发明还提供一种自动变速器控制器，用于控制一自动变速器，所述自动变速器具有一低速前进档、一高速前进档及一倒档，每个档位均由两个结合元件形成，每个结合元件由一个对应的电磁阀控制，且形成所述倒档的两个结合元件中的一个结合元件由所述倒档独享，另一个结合元件与所述低速前进档共用；所述自动变速器控制器在实际车速低于所述第一阈值时，控制形成所述低速前进档的两个结合元件的电磁阀和由所述倒档独享的结合元件的电磁阀开启，其余结合元件的电磁阀关闭；所述自动变速器控制器在实际车速高于所述第二阈值时，控制形成所述高速前进档的两个结合元件的电磁阀开启，其余结合元件的电磁阀关闭。在本发明所提供的一种自动变速器及其手柄位置故障的跛行控制方法、自动变速器控制器中，通过设定车速的第一阈值和第二阈值，再将实际车速与第一阈值和/或第二阈值作比较，每种比较结果设置对应控制相应电磁阀的工作状态，可以实现车辆低速时，以驾驶员意图为优先，保证车辆仍然具有前进行驶和后退行驶的功能，且实际档位的形成由实际手柄位置来决定；车辆高速时，以安全考虑为优先，保证车辆仍然具有高速避免高速前进时形成倒档的保护功能，实际档位的形成受实际手柄位置和车速大小双重因素决定。附图说明图1是本发明一实施例中自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法的流程示意图；图2是本发明一实施例中液压系统的示意图；图2中：1-手动阀；p1-d档入口油路；p2-主油压端口；p3-r档入口油路；s1，s2，s3，s4-电磁阀。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本发明提出的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，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。【实施例一】请参考图1，其为本发明的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法的流程示意图，其中，所述自动变速器具有一低速前进档、一高速前进档及一倒档，每个档位均由两个结合元件形成，每个结合元件由一个对应的电磁阀控制，且形成所述倒档的两个结合元件中的一个结合元件由所述倒档独享，另一个结合元件与所述低速前进档共用，自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法主要包括：首先，执行步骤s11：设定车速的第一阈值和第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值；所述第一阈值v1的设定可根据正常情况下低速前进档的允许的最高车速vlow和允许车辆前进行驶时形成倒车档的最高车速vdr来确定，计算第一阈值v1的公式为v1＝min(vlow,vdr)，其中min为取小运算；所述第二阈值v2的设定可根据v1的大小及高速前进档允许的最低车速vhigh来确定，计算第二阈值v2的公式为v2＝max(vhigh,vdr+△)，其中max为取大运算，△为相邻两个档位之间的车速差，一般为5～10km/h。接着，执行步骤s12：当实际车速低于第一阈值时，控制形成所述低速前进档的两个结合元件的电磁阀和形成所述倒档由所述倒档独享的结合元件的电磁阀开启，控制其余结合元件的电磁阀关闭；当实际车速高于第二阈值时，控制形成所述高速前进档的两个结合元件的电磁阀开启，控制其余结合元件的电磁阀关闭。其中，电磁阀关闭是指其出口关闭，不是指电磁阀控制电流为0或最小，因为电磁阀分为常开阀和常闭阀，要实现这里说的电磁阀出口关闭，需要给常开阀的控制电流为大，给常闭阀控制电流为小，不论哪种电磁阀均适用。此外，当实际车速高于第一阈值且低于第二阈值、实际车速等于第一阈值或者实际车速等于第二阈值时，控制所有结合元件的电磁阀保持前一时刻的工作状态。基于上述控制方法，当实际车速低于第一阈值时，控制形成所述低速前进档的两个结合元件的电磁阀和形成所述倒档由所述倒档独享的结合元件的电磁阀开启，控制其余结合元件的电磁阀关闭后，车辆按照当前手柄的实际位置进行档位的切换，即车辆在低速状态下可以按照驾驶员的意图决定切换进入d档、r档、p档或n档，能够实现车辆正常行驶的基本功能。当实际车速高于第二阈值时，控制形成所述高速前进档的两个结合元件的电磁阀开启，控制其余结合元件的电磁阀关闭后，当前手柄的实际位置对应的车辆状态如下：当前手柄的实际位置在d档时，车辆以高速前进档行驶；当前手柄的实际位置在r档时，车辆进入空档滑行状态，实现高速前进时不会形成倒档的保护作用(本申请文件中简称为d-r保护)；当前手柄的实际位置在p档或n档时，车辆在高车速状态下滑行减速行驶。即车辆在高速状态下，根据车速大小控制电磁阀的打开与关闭，从而实现高速时的d-r保护，这样即使在车速较高时误将手柄拨到r位置，也不能形成真正的倒档，保护了变速器本体和车辆安全。根据实际车速的大小实现高速前进档和低速前进档之间的切换，可以实现在低车速时，换到较低档位控制，能提高车辆的爬坡性能；在高车速时，换到较高档位控制，能提高车辆的动力性。由于对于机械跛行模式而言，所有电磁阀关闭，车辆仅能在一个固定的前进档位行驶，此后不能换档，因此本发明提出的跛行控制方式完全优于传统的机械跛行方案，提高了换档舒适性。综上可知，本发明的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法具有的特点如下：第一点：低速时，以驾驶员意图为优先，保证车辆仍然具有前进行驶和后退行驶的功能，且实际档位的形成由实际手柄位置来决定。第二点：高速时，以安全考虑为优先，保证车辆仍然具有高速d-r保护功能，实际档位的形成受实际手柄位置和车速大小双重因素决定。为了较好的理解本发明的跛行控制方法，作为本发明的具体实施方式，非限制性的列举，以液力机械式自动变速器为例进行阐述，不限于该液力机械式自动变速器共有几个前进档，只要满足其中有一个低速前进档和一个高速前进档，以及一个倒档，且这几个档位使用的结合元件有如表1的关系如下：表1前进档和倒档使用的结合元件档位第一结合元件第二结合元件第三结合元件第四结合元件dx√√dy√√r√√表1中，√表示使用的结合元件，dx表示低速前进档，dy表示高速前进档，r表示倒档。表1中显示的特征如下：(1)各档位均由两个结合元件形成；所述自动变速器包括第一结合元件、第二结合元件、第三结合元件、第四结合元件，所述低速前进档由所述第一结合元件和所述第二结合元件形成，所述高速前进档由所述第一结合元件和所述第三结合元件形成，所述倒档由所述第二结合元件和所述第四结合元件形成；(2)低速前进档dx和倒档r具有一共用的结合元件，具体为第二结合元件；(3)倒档r有独享的结合元件(即不与其他档位共用的结合元件)，具体为第四结合元件。为实现本发明的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法实现第一点和第二点，先来分析一下实际手柄的位置对档位形成的决定性作用，如图2所示：自动变速器的手柄的位置基本都具有p档、r档、n档、d档四个位置，其中手柄在p档或n档时是用来切断动力的，手柄在d档时是用来形成前进档行驶的，手柄在r档时是用来形成倒档行驶的。在驾驶员拨动手柄时会带动手动阀1移动，而手动阀1的位置能决定主油压的流向。手柄在p档或n档位置时，以如图2所示的手柄的实际位置在p档时为例，d档入口油路p1和r档入口油路p3均与主油压端口p2隔开；手柄的实际位置在r档时，r档入口油路p3与主油压端口p2连通；手柄的实际位置在d档时，d档入口油路p1与主油压p2端口连通。电磁阀s1和电磁阀s3的输入压力来自d档，电磁阀s2的输入压力来自d档和r档(不限于本实施例，s2的输入压力也可来自于主油压)，当实际手柄在d档或r档时都能使电磁阀s2输入有压力，电磁阀s4的输入压力来自于r档。本实施例中，手柄的位置改变时，手动阀1的位置随之改变，且所述手动阀的位置对主油压的流向具有决定作用(手动阀位置决定d档、r档入口压力通断的作用，即决定了前进档和倒档的油路是否有来源)作为判断结合元件处于结合状态的第一条件。请继续参考表1所示的内容进行理解，每个结合元件由一个对应的电磁阀控制，如图2所示，所示第一结合元件、第二结合元件、第三结合元件、第四结合元件分别由电磁阀s1，电磁阀s2，电磁阀s3，电磁阀s4来控制，本实施例中，以电磁阀为开启状态作为判断结合元件处于结合状态的第二条件。每个结合元件仅在第一条件和第二条件同时满足的情况下才能判断结合元件处于结合状态，否则为分离状态。为了验证本发明的跛行控制方法的可靠性及可行性，结合表1、图1和图2所示的内容进行阐述。1)确认手柄位置信号故障后，自动变速器控制器(tcu)控制进入本发明的跛行控制方法。相对于传统的机械跛行而言，可以有选择地开启或关闭电磁阀，无需像机械跛行模式那样把所有电磁阀的驱动级均关闭；2)当实际车速低于第一阈值v1时，此时控制所述第一结合元件的电磁阀s1、所述第二结合元件的电磁阀s2和所述第四结合元件的电磁阀s4开启，控制其余结合元件的电磁阀s3关闭；3)在2)的基础上，当手柄的实际位置在d档时，所述第一结合元件和所述第二结合元件均满足第一条件和第二条件；所述第三结合元件满足第一条件，不满足第二条件；所述第四结合元件满足第二条件，不满足第一条件，因此，仅第一结合元件和第二结合元件处于结合状态，而第一结合元件和第二结合元件被低速前进档dx使用(如表1)，因此此时车辆可以以低速前进档dx起步或行驶，车辆状态与手柄的实际位置保持一致；4)在2)的基础上，当手柄的实际位置在r档时，所述第一结合元件满足第二条件，不满足第一条件；所述第二结合元件满足第一条件和第二条件；所述第三结合元件不满足第一条件和第二条件；所述第四结合元件满足第一条件和第二条件，因此，仅第二结合元件、第四结合元件处于结合状态，车辆以倒档r后退行驶；5)在2)的基础上，当手柄的实际位置在p档或r档时，所述第一结合元件、所述第二结合元件、所述第三结合元件和所述第四结合元件均不满足第一条件，因此所有结合元件均不能处于结合状态，前进档d和倒档r均不能形成，车辆保持动力切断状态。6)当实际车速高于第二阈值v2时，控制所述第一结合元件的电磁阀s1、所述第三结合元件的电磁阀s3开启，控制其余结合元件的电磁阀s2、s4关闭；7)在6)的基础上，当手柄的实际位置在d档时，所述第一结合元件和所述第三结合元件均满足第一条件和第二条件；所述第二结合元件满足第一条件，不满足第二条件；所述第四结合元件不满足第一条件和第二条件，因此仅第一结合元件、第三结合元件能结合，车辆以高速前进档dy行驶；8)在6)的基础上，当手柄的实际位置在r档时，所述第一结合元件和第二结合元件均满足第二条件，不满足第一条件；所述第二结合元件和第四结合元件均满足第一条件，不满足第二条件；因此所有结合元件均不能处于结合状态，无法形成倒档r，车辆进入空档滑行状态，实现高速前进时不会形成倒档的保护作用；保护了变速器本体和人身安全，这样即使不能实现车辆高速倒车，但对行驶能力影响很小；9)在6)的基础上，当前手柄的实际位置在p档或n档时，所述第一结合元件、所述第二结合元件、所述第三结合元件和所述第四结合元件均不满足第一条件，因此所有结合元件均不能处于结合状态，前进档d和倒档r均不能形成，车辆在高车速状态下滑行减速行驶。10)在本发明的跛行控制方法下，2)和6)的状态可根据车速大小相互切换，这样能在车辆处于跛行模式下仍具有多个前进档位(dx、dy)，提高了车辆的爬坡性能、动力性和经济性。本发明公开的自动变速器的手柄位置故障的跛行控制方法适用于不同类型电磁阀控制的变速器，也适用于其他类型执行器如换档电机的变速器、不同档位数的液力机械式自动变速器，以及不同结合元件组合关系的自动变速器。此外，适用于不同手柄位置布置的手柄，手柄的位置布置不局限于图2中的p档-r档-n档-d档还可以为p档-r档-n档-d档-s档或p档-r档-n档-d档-l档。【实施例二】本实施例提供一种自动变速器的手柄位置故障后的跛行处理方法，所述自动变速器具有一低速前进档、一高速前进档及一倒档，每个档位均由两个结合元件形成，每个结合元件由一个对应的电磁阀控制，且形成所述倒档的两个结合元件中的一个结合元件由所述倒档独享，另一个结合元件与所述低速前进档共用；当实际车速低于第一阈值时，形成所述低速前进档的两个结合元件的电磁阀和由所述倒档独享的结合元件的电磁阀开启，其余结合元件的电磁阀关闭；当实际车速高于第二阈值时，形成所述高速前进档的两个结合元件的电磁阀开启，其余结合元件的电磁阀关闭。【实施例三】本实施例提供一种自动变速器控制器，用于控制一自动变速器，所述自动变速器具有一低速前进档、一高速前进档及一倒档，每个档位均由两个结合元件形成，每个结合元件由一个对应的电磁阀控制，且形成所述倒档的两个结合元件中的一个结合元件由所述倒档独享，另一个结合元件与所述低速前进档共用，所述自动变速器控制器在实际车速低于所述第一阈值时，控制形成所述低速前进档的两个结合元件的电磁阀和由所述倒档独享的结合元件的电磁阀开启，其余结合元件的电磁阀关闭；所述自动变速器控制器在实际车速高于所述第二阈值时，控制形成所述高速前进档的两个结合元件的电磁阀开启，其余结合元件的电磁阀关闭。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。综上，在本发明所提供的一种自动变速器及其手柄位置故障的跛行控制方法、自动变速器控制器中，通过设定车速的第一阈值和第二阈值，再将实际车速与第一阈值和/或第二阈值作比较，每种比较结果设置对应控制相应电磁阀的工作状态，可以实现车辆低速时，以驾驶员意图为优先，保证车辆仍然具有前进行驶和后退行驶的功能，且实际档位的形成由实际手柄位置来决定；车辆高速时，以安全考虑为优先，保证车辆仍然具有高速d-r保护功能，实际档位的形成受实际手柄位置和车速大小双重因素决定。上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。当前第1页12