自动变速器换档杆电子控制器故障诊断算法研究.pdf

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1、自动变速器换档杆电子控制器故障诊断算法研究黄蒙吴光强(同济大学汽车学院，上海201804)【摘要】对自动变速器换档杆电控系统进行了研究，提出了一种非接触式换档杆位置检测方案，设计并制作了样机。着重对控制器可能存在的故障进行了分析以及对出现故障之后如何检测、过滤和故障诊断的算法进行了研究。最后使用Labview软件平台和数据采集卡搭建了一套测试系统，验证了控制器功能的合理性和有效性。【Abstract】Inthispapertheauto—transmissionshiftleverelectroniccontrolsystemwasstudied．Thea

2、uthorproposedanon—contactshiftleverpositiondetectionmethodanddesignedtheelectroniccontrollerhardwaresystem．ThispapermainlyfocusedO13theentiresystempossiblefailuremodesanal—ysisandpresentedthefaultdetection，filtration，anddiagnosisalgorithmsinthesoftware．Theauthormadeupatestsystemwi

3、thLabVIEW8．6anddataacquisitiondevicetoverifythatthealgorithmwasreasonableandeffective．【主题词】自动变速器控制器故障诊断0引言1检测方案的提出目前业内主流车用自动变速器主要使用液压换档杆控制器最主要的功能是检测换档杆位系统驱动换档元件，换档杆通过一根钢索控制自置并将信号发送至自动变速器电子控制单元动变速器的相关零件，在驾驶员和液压控制机构(TCU)。目前常用的非接触式检测方法是在换档的换档滑阀之间建立了一种机械联系。除完成换杆操纵机构对应位置装设霍尔传感器，在换档杆档杆位

4、置的实时监测外，换档杆控制器还同车身装设永磁铁。5个档位对应5个传感器，如图1左多个控制器相关联，参与完成了发动机启动电机半所示。当换档杆在操纵机构内滑动时，磁铁磁控制、仪表盘杆位信息显示以及P档锁止等多项场强度覆盖范围内的传感器会被触发，不同的杆控制功能。其可靠性直接关系到自动档汽车的位触发不同的传感器，产生不同的信号。性能和行车安全。然而，传统方法无法对换档杆的过渡位置进随着汽车电子技术的发展，更加先进的线控行检测。本文在其基础上进行了改进，通过增加换档技术正逐渐得到应用，目前在高档豪华轿车一个霍尔传感器、改变传感器位置分布和触发磁领域已有逐步取代传统

5、机械换档拉索的趋势。因铁的尺寸，改变了输出信号的编码规则，控制器除而对换档杆控制器检测原理和控制算法的研究就能检测换档杆固定位置之外还能检测其移动过程显得更为重要。中的瞬态位置(例如P—R档的中间位置)，从而更收稿日期：2010—10—18上海汽车2010．12·19·加迅速地得知驾驶员意图，为进一步提升换档速着时间的推移和环境的扰动发生失效。度和提高自动变速器控制精度提供了可能。改进对于关系到行车安全的关键安全系统需要对方案如图1右图所示，系统依照P、R、N、D、2(强制元件可能的失效模式和效果进行分析[3]，控制设2档)顺序设置了5个杆位。计阶段应考虑

6、故障情况而设计相关的预案。当某一个传感器或者微处理器发生故障之后，系统首先应能保持稳定，其次应能分析故障产生的大致原因并存储相应的故障码，便于后续维修人员通过专业设备查找故障。从时间表现来看，元件失效可以描述为永久失效、瞬态失效、间歇失效等_4]。对于永久失效，又可分为输出信号开路和输出信号短路2种情况。例如本系统的霍尔传感器：输出开路，不论磁铁是否触发，传感器输出始终为高电平；输出短路，无论是否触发，传感器输出始终为低电平。表1仅以传感器A、B、C为代表进行了元44／系统失豳磁铁圈霍尔传感器效模式和效果分析。图1设计方案对比图表1换档杆位置编码转换表元件

7、名称失效模式可能失效原因可能影响处理器读人传感器的6位2进制编码信号，A传感器开路霍尔元件失效产生错误编码以图1右半所示的D位置为例：传感器D、E被磁A传感器短路输出信号失效或对地产生错误编码铁触发输出为0，其它输出为1，可得D杆位编码短路为111001(传感器A为编码左起位)，同理可得其B传感器开路霍尔元件失效无法识别P—R过渡档位它位置的编码。控制器检测到对应的编码，即可B传感器短路输出信号失效或对地无法识别R—N过渡识别对应的杆位。此外，处理器采集到6位传感短路档位C传感器开路霍尔元件失效无法识别R档位器信号编码之后将其转换为4位码，以减少与C传感器

8、短路输出信号失效或对地无法识别P—R和R-NTCU端口连接线缆的数