拨叉位置传感器的信号卡滞故障的检测方法与流程

本发明涉及汽车变速器技术领域，特别是涉及一种用于双离合变速器的拨叉位置传感器卡滞故障的检测方法。

背景技术：

拨叉总成系统在dct(dualclutchtransmission，双离合变速器)上得到广泛的应用，是车辆传动链的重要组成部分。其中，dct通过内外嵌套的双输入轴系，匹配两个输出轴系，通过双离合器交替操作来显示档位的切换。

拨叉总成系统包括拨叉位置传感器、拨叉执行器和拨叉等，其中，拨叉位置传感器的测量值反映了拨叉执行器的位置，拨叉基于拨叉位置传感器的测量值进行控制。也就是说，拨叉能否正常动作取决于拨叉位置传感器是否正常工作，所以，需要对拨叉位置传感器的故障进行检测。

通常，拨叉位置传感器的故障分为电气故障和合理性故障，其中，合理性故障指拨叉位置传感器传递的拨叉位置信号与实际情况不符，比如在施加一定的挂挡力条件下，拨叉位置传感器传递的拨叉位置信号却一直保持不变，称之为拨叉位置传感器信号的“卡滞”故障。

拨叉位置传感器发生卡滞故障时，不仅会干扰正常的拨叉控制，也可能对变速器硬件造成一定的损坏，所以有必要对拨叉位置传感器的卡滞故障进行检测。而目前通常的检测方法均是基于车辆运动状态下，无法覆盖车辆的静态工况。

有鉴于此，如何在车辆静态工况下对拨叉位置传感器的信号卡滞故障进行检测，成为本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种拨叉位置传感器信号卡滞故障的检测方法，用于双离合变速器，该检测方法能够对车辆在静态工况下的拨叉位置传感器信号卡滞故障进行检测，避免因拨叉位置传感器的信号卡滞故障而干扰拨叉的正常工作控制，及由此导致的对变速器相关结构部件造成的损坏。

为解决上述技术问题，本发明提供一种拨叉位置传感器信号卡滞故障的检测方法，用于双离合变速器；所述检测方法包括如下步骤：

车辆处于静态工况，判断待测拨叉在预设时间的换挡力作用下，其对应的拨叉位置传感器的测量值的变化量是否超过设定阈值；

若是，提示待测拨叉对应的拨叉位置传感器未发生信号卡滞故障；

若否，判断待测拨叉是否处于其两端部档位中的一者，若是，提示待测拨叉对应的拨叉位置传感器发生信号卡滞故障，若否，提示待测拨叉对应的拨叉位置传感器未发生信号卡滞故障。

可选的，判断待测拨叉是否处于其两端部档位中的一者的方法具体为：

撤销施加在待测拨叉上的换挡力，切换变速器由另一根输入轴输入；

当待测拨叉所在输入轴的转速大于第一预设阈值，且输出转速大于第二预设阈值后，分别计算待测拨叉两端部档位同步器的速差，若计算得到的速差小于设定范围，则待测拨叉处于该速差对应的端部档位。

可选的，待测拨叉的端部档位同步器的速差为：|待测拨叉所在输入轴转速/端部档位的速比-输出转速|。

可选的，车辆处于静态工况的判定条件为：待测拨叉所在输入轴转速小于第三预设阈值，或者，输出转速小于第四预设阈值。

可选的，所述第一预设阈值为所述第三预设阈值加第一滞回值，所述第二预设阈值为所述第四预设阈值加第二滞回值。

可选的，判断待测拨叉是否处于其两端部档位中的一者的方法具体为：

撤销施加在待测拨叉上的换挡力，切换变速器由另一根输入轴输入；

判断待测拨叉所在输入轴转速是否大于发动机转速，且两者差值是否超过预设差值范围，若均是，则待测拨叉处于其两端部档位中的一者。

可选的，在判断待测拨叉所在输入轴转速大于发动机转速，且两者差值超过预设差值范围后，还进一步判断此状态持续时间是否超过预定时间，若是，则待测拨叉处于其两端部档位中的一者。

可选的，车辆处于静态工况的判定条件为：待测拨叉所在输入轴转速小于第三预设阈值，或者，输出转速小于第四预设阈值。

本发明提供的检测方法用于检测拨叉位置传感器信号卡滞故障，用于双离合变速器，该检测方法主要用于车辆处于静态工况的检测，具体地，在车辆处于静态工况时，判断待测拨叉在预设时间的换挡力作用下，其对应的拨叉位置传感器的测量值的变化量是否超过设定阈值，理论上，当施加换挡力于一拨叉时，正常情况下，其会在换挡力作用下动作，若是监测到其对应的拨叉位置传感器的测量值的变化量未超过设定阈值，则认为该待测拨叉对应的拨叉位置传感器存在信号卡滞故障的风险，接着判断该待测拨叉是否处于其两端部档位中的一者，也就是说，判断该待测拨叉在换挡力的作用下是否正常动作了，若是该待测拨叉处于其两端部档位中的一者，则表明该待测拨叉能够在换挡力的作用下正常工作，从而确定其对应的拨叉位置传感器未正常反应，也就是说，该待测拨叉对应的拨叉位置传感器发生了信号卡滞故障，反之，则该待测拨叉对应的拨叉位置传感器为发生信号卡滞故障。

该检测方法能够对车辆处于静态工况下的拨叉位置传感器的信号卡滞故障进行检测，避免因拨叉位置传感器发生信号卡滞故障，而干扰正常的拨叉控制，从而也避免了因干扰正常拨叉控制导致的对变速器相关硬件部件造成损坏。

附图说明

图1为本发明所提供拨叉位置传感器信号卡滞故障的检测方法一种具体实施例的流程框图；

图2为本发明所提供拨叉位置传感器信号卡滞故障的检测方法另一种具体实施例的流程框图。

具体实施方式

现有对拨叉总成系统中的拨叉位置传感器的信号卡滞故障均是在车辆处于运动工况下进行的，无法覆盖车辆的静态工况，而拨叉位置传感器若发生信号卡滞故障，会干扰拨叉的正常工作控制，同时也极有可能对变速器的相关硬件部件造成损坏，可见，拨叉位置传感器若发生信号卡滞故障，后果比较严重。因此，有必要尽可能多地采取各种途径来检测车辆各状态下的拨叉位置传感器的信号卡滞故障，基于此，本发明提供了一种车辆在静态工况下，拨叉位置传感器信号卡滞故障的检测方法，用于双离合变速器。

本发明提供的拨叉位置传感器信号卡滞故障的检测方法，用于双离合变速器，该检测方法包括如下步骤：

车辆处于静态工况，判断待测拨叉在预设时间的换挡力作用下，其对应的拨叉位置传感器的测量值的变化量是否超过设定阈值；

若是，提示待测拨叉对应的拨叉位置传感器未发生信号卡滞故障；

若否，判断待测拨叉是否处于其两端部档位中的一者，若是，提示待测拨叉对应的拨叉位置传感器发生信号卡滞故障，若否，提示待测拨叉对应的拨叉位置传感器未发生信号卡滞故障。

该检测方法用于双离合变速器，也就是说，其用于检测双离合变速器中拨叉总成系统的拨叉位置传感器的信号卡滞故障，同时，该检测方法主要用于车辆静态工况的检测，具体地，在车辆处于静态工况时，判断待测拨叉在预设时间的换挡力作用下，其对应的拨叉位置传感器的测量值的变化量是否超过设定阈值，理论上，当施加换挡力于一拨叉时，正常情况下，其会在换挡力作用下动作，若是监测到其对应的拨叉位置传感器的测量值的变化量未超过设定阈值，则认为该待测拨叉对应的拨叉位置传感器存在信号卡滞故障的风险，接着判断该待测拨叉是否处于其两端部档位中的一者，也就是说，判断该待测拨叉在换挡力的作用下是否正常动作了，若是该待测拨叉处于其两端部档位中的一者，则表明该待测拨叉能够在换挡力的作用下正常工作，从而确定其对应的拨叉位置传感器未正常反应，也就是说，该待测拨叉对应的拨叉位置传感器发生了信号卡滞故障，反之，则该待测拨叉对应的拨叉位置传感器为发生信号卡滞故障。

该检测方法能够对车辆处于静态工况下的拨叉位置传感器的信号卡滞故障进行检测，避免因拨叉位置传感器发生信号卡滞故障，而干扰正常的拨叉控制，从而也避免了因干扰正常拨叉控制导致的对变速器相关硬件部件造成损坏。

这里需要特别强调的是，在实际应用中，对拨叉位置传感器的信号卡滞故障进行检测的前提条件是：有且仅当拨叉位置传感器及系统中转速传感器均不存在电气故障时。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明所提供拨叉位置传感器信号卡滞故障的检测方法一种具体实施例的流程框图。

该实施例中，所述检测方法包括下述步骤：

步骤s11、车辆处于静态工况，在预设时间内施加换挡力于待测拨叉；

具体的，车辆处于静态工况的判定条件为：待测拨叉所在输入轴转速小于第三预设阈值，或者输出转速小于第四预设阈值。

可以理解，对于不同类型的双离合变速器而言，所述第三预设阈值和所述第四预设阈值的具体值会有所区别，实际应用中，可根据实际情况进行设定，比如说，第三预设阈值大概为400rpm，第四预设阈值大概为42rpm。

其中，第三预设阈值为控制器能够识别到的输入轴的最小转速，该最小转速可以为考虑了转速传感器的灵敏度及控制器的分辨率及误差后确定的转速；第四预设阈值为控制器能够识别到的输出轴的最小转速，该最小转速同样可以为考虑了转速传感器的灵敏度及控制器的分辨率及误差后确定的转速。

需要指出的是，此处的待测拨叉实为当前挂挡的拨叉。本文中所涉及的输出转速均指变速器最终输出的转速，后面不再重复。

步骤s12、判断待测拨叉应的拨叉位置传感器的测量值的变化量是否超过设定阈值；若是，提示待测拨叉对应的拨叉位置传感器未发生信号卡滞故障，若否，进入步骤s13；

此步骤中的预设时间及设定阈值均可根据实际情形进行设定，通常，可以理解该预设时间为正常的挂挡过程所需要的时间，设定阈值可以为0.1mm左右。

正常情况下，拨叉在受到换挡力作用下，会切换至其两端部档位中的一者，也就是挂挡完成，拨叉位置会发生变化，若此时检测到其对应的拨叉位置传感器的测量值的变化量没有超过设定阈值，则认为该拨叉位置传感器存在信号卡滞故障的风险，可以理解，拨叉位置传感器的测量值的变化量没有超过设定阈值可能是拨叉确实没有实现挂挡操作导致的，也可能是因为拨叉位置传感器确实发生了信号卡滞故障，拨叉实际上已经挂挡到位，所以，接下来的步骤s13具体判断拨叉是否正常动作。

步骤s13、撤销施加在待测拨叉上的换挡力，切换变速器由另一根输入轴输入；

检测待测拨叉所在输入轴的转速大于第一预设阈值，且输出转速大于第二预设阈值后，分别计算待测拨叉两端部档位同步器的速差；判断计算得到的速差是否小于设定范围，若是，表明待测拨叉处于该速差对应的端部档位，提示待测拨叉对应的拨叉位置传感器发生信号卡滞故障；若否，表明待测拨叉处于中位，提示待测拨叉对应的拨叉位置传感器未发生信号卡滞故障。

具体设置时，此处的第一预设阈值可以为前述第三预设阈值的基础上加上第一滞回值，其中，第一滞回值可以根据项目需求来标定，比如标定为100rpm，这样第一预设阈值为500rpm，第二预设阈值也可以为前述第四预设阈值加上第二滞回值，其中，第二滞回值可以根据项目需求来标定，比如标定为50rpm，这样，第二预设阈值为92rpm。当然应用中，也可根据实际情形进行调整。

需要指出的是，对每个拨叉而言，其两端档位对于的速比是不同，在实际设置中，上述设定范围可以根据各拨叉来拟定。

应当理解，双离合变速器有两根内外嵌套的双输入轴系，其中一根输入轴与奇数档位配合，另一根输入轴与偶数档位及倒挡配合，动力可以从两根输入轴中的一根输入。显然，上文中所指的另一根输入轴与待测拨叉所在的输入轴不同。

由另一根输入轴输入动力后，在检测到待测拨叉所在输入轴的转速大于第一预设阈值，且输出转速大于第二预设阈值后，分别计算待测拨叉两端部档位同步器的速差，以判断待测拨叉当前所处的位置，也就是判断待测拨叉在经过前述换挡力的施加后，是否进行了正常动作。

因为当待测拨叉换挡到位后，其对应档位的同步器的速差应当小于设定范围，所以通过计算速差与设定范围进行比较，可以确定待测拨叉是否已换挡到位。

可以理解，每个拨叉对应有两个端部档位，对于其中一个端部档位而言，其同步器的速差可以采用如下计算获得：待测拨叉所在输入轴转速除以该端部档位的速比，再减去输出转速后取绝对值。

这样，计算得到待测拨叉的两个端部档位同步器的速差，若其中一个速差小于设定范围，则待测拨叉处于该速差对应的端部档位，也就是待测拨叉在受到前述挂挡力后已经正常动作，而其对应的拨叉位置传感器没有正常检测出来，即待测拨叉对应的拨叉位置传感器发生信号卡滞故障。

若计算得到的两个速差均不小于设定范围，则待测拨叉处于中位，也就是待测拨叉在受到前述挂挡力后没有动作，其对应的拨叉位置传感器的测量值是正常的，也就是说，该拨叉位置传感器未发生信号卡滞故障。

请参考图2，图2为本发明所提供拨叉位置传感器信号卡滞故障的检测方法另一种具体实施例的流程框图。

该实施例中，所述检测方法包括下述步骤：

步骤s21、车辆处于静态工况，在预设时间内施加换挡力于待测拨叉；

具体的，车辆处于静态工况的判定条件为：待测拨叉所在输入轴转速小于第三预设阈值，或者输出转速小于第四预设阈值。

可以理解，对于不同类型的双离合变速器而言，所述第三预设阈值和所述第四预设阈值的具体值会有所区别，实际应用中，可根据实际情况进行设定，比如说，第三预设阈值大概为400rpm，第四预设阈值大概为42rpm。

步骤s22、判断待测拨叉对应的拨叉位置传感器的测量值的变化量是否超过设定阈值，若是，提示待测拨叉对应的拨叉位置传感器未发生信号卡滞故障，若否，进入步骤s23；

此步骤中的预设时间及设定阈值均可根据实际情形进行设定，通常，可以理解该设定时间为正常的挂挡过程所需要的时间，设定阈值可以为0.1mm左右，具体可根据实际情况作出调整。

可以看出，该实施例中，步骤s21和步骤s22与前述实施例基本一致，具体情形不再重复说明，可参考前述介绍。

步骤s23、撤销施加在待测拨叉上的换挡力，切换变速器由另一根输入轴输入；

判断待测拨叉所在输入轴的转速是否大于发动机转速，且两者差值是否超过预设差值范围，若均是，则待测拨叉处于其两端档位中的一者，表明待测拨叉在之前换挡力的作用下已经换挡到位，其对应的拨叉位置传感器没有正常检测出来，即提示待测拨叉对应的拨叉位置传感器发生信号卡滞故障；否则，待测拨叉处于中位，在之前挂挡力的作用下并没有正常动作，其对应的拨叉位置传感器的测量值是正常的，也就是说，该拨叉位置传感器未发生信号卡滞故障。

通常撤销施加在待测拨叉上的换挡力后，切换的档位为高于待测拨叉的档位，比如说拟施加待测拨叉使其挂到一档，在撤销其换挡力后，切换的档位为二档，若是待测拨叉在换挡力的作用下已经挂到了一档，因为档位越小，速比越大，所以此时一档锁止输入轴的转速会大于发动机转速，通过比较可以判断待测档位是否已经处于其两端档位中的一者。

进一步的，在判断待测拨叉所在输入轴转速大于发动机转速，且两者差值超过预设差值范围后，还进一步判断此状态持续时间是否超过预定时间，若是，则待测拨叉处于其两端档位中的一者。

如此，增加持续时间的判断，可避免出现误判，提高检测结果的可靠性。

上述步骤s23中的各预设值可根据实际情况来设定。

以上对本发明所提供的拨叉位置传感器信号卡滞故障的检测方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。