CN100429435C - 对用于自动变速器的油温传感器的故障进行检测的方法 - Google Patents
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Abstract
一种采用用于检测油温传感器故障的判断装置检测自动变速器的油温传感器故障的方法。该方法包含以下步骤中的任意一个或一个以上：1)在各种驱动模式下通过比较油温传感器的最小与最大输出值来判断油温传感器的故障，2)对于特定的持续时间，通过检测油温的异常过度上升和下降来判断油温传感器故障，3)在变速器油温上升的驱动模式下，判断停滞状态的油温传感器故障，以及4)通过基于发动机处于停止状态的时间检测超过预定温度的油温判断油温传感器故障。
Description
技术领域
本发明涉及对用于自动变速器的油温传感器的故障进行检测的方法，特别是这样一种方法：通过检测变速器油的适当温度，精确判断由于油温传感器的故障引起的自动变速器的其他故障，以及在油温传感器有故障时通过采用在车辆的各种驱动模式下的估计油温计算替代油温，减小改变车速时的冲击。
背景技术
车辆中装有多个传感器以及控制器。在发生例如发动机中的液压迅速增大等瞬时条件时或者在发动机被起动后通过直接检测发动机的运行状态，控制器可能产生误报警。
无论具体车辆发动机的运行模式如何，由于装有自动变速器的车辆受到油温以及变速器油粘度变化的影响，当车速改变时，基于由油温传感器测得的自动变速器油的油温，对自动变速器的液压进行控制。
为了采用变速器控制单元(TCU)来控制自动变速器的总体运行，自动变速器包含安装到阀体的电磁阀以及油温传感器，电磁阀用于控制变速器油的流通。在由油温传感器检测出自动变速器的油温之后，通过调节施加到电磁阀上的控制信号，按照油温变化对液压进行补偿。
然而，由于传统技术被限制为判断用于检测自动变速器油温的油温传感器的电气故障，当油温传感器发生故障时，驾驶者不能顺利地对局势进行处理。
另外，由于传统技术没有提供用于检测阀中的适当油温的功能，油温传感器故障所导致的错误信息可能被用作判断自动变速器存在故障与否的条件。出于这个原因，不能正确地检测出其他故障。
发明内容
技术难题
因此，考虑到以上问题完成了本发明，并且，本发明的一个目标在于提供这样一种方法，该方法用于检测自动变速器的油温传感器的故障，以及用于当油温传感器发生故障时根据情况对油温传感器的异常诊断信号进行正确的处理，以便防止误控制、并防止由于误控制导致的用户不适。
技术方案
根据本发明的一个实施形态，可通过提供这样一种方法来实现上述目标以及其他目标，该方法通过采用包含发动机RPM检测部分10、变速器输入轴RPM检测部分20、油温传感部分30、变速器控制单元(TCU)50以及变速器离合器70的设备，对用于自动变速器的液压控制器的油温传感器的故障进行检测。
发动机RPM检测部分10检测车辆发动机的RPM，并基于所检测到的车辆发动机RPM产生电信号。变速器输入轴RPM检测部分20检测发动机RPM，并基于所检测到的驱动RPM产生电信号。油温传感部分30检测自动变速器的油温，并基于所检测到的油温产生电信号。变速器控制单元(TCU)50接收来自发动机RPM检测部分10以及变速器输入轴RPM检测部分20的电信号。基于所接收到的电信号，TCU 50判断发动机的状态，判断油温传感器的状态，并产生与所判断的状态对应的变速器离合器控制信号。变速器离合器70由来自TCU 50的信号操作，并通过合适的液压被驱动。该方法包含下列步骤的任意一个或一个以上：1)通过比较在每一驱动模式下油温传感器的最大输出值与油温传感器的最小输出值，判断是否存在油温传感器故障，2)对于特定的持续时间，通过检测油温的异常过度增大和减小，判断油温传感器中是否存在故障，3)在变速器油温升高的驱动模式下，判断是否存在停滞状态(stuck state)的油温传感器故障，以及4)当油温在发动机被停止后下降时，通过检测超过预定温度的油温，判断油温传感器中是否存在故障。
有益效果
如上所述，根据本发明，对控制变速器离合器时考虑的、表示油温的变量进行检测。当被检测的油温超过预定值时，将检测得到的温度存储在存储器中、即使在发动机停止之后。当操作变速器离合器时，检测得到的油温值被存储为在设置预定油温和释放预定油温状态下的油温。因此，即使当大气温度大为改变时，可在无故障的情况下对变速器离合器进行操作。
根据本发明，在控制处于冷区域(cold region)的自动变速器的液压时，如果由于油温传感器的短路、断开或异常特性而导致异常状况，通过根据异常状况来正确地处理油温传感器的异常诊断信号，可防止自动变速器液压的误控制，因此，驾驶者可在控制自动变速器中不存在困难的情况下驾驶车辆。
尽管出于说明目的公开了本发明的优选实施例，本领域技术人员将会明了，在不脱离所附权利要求书所述本发明范围和精神的条件下，各种的更改、附加和替代也是可行的。
附图说明
结合附图，阅读下面的详细介绍，可更加清楚地了解本发明的上述和其他目标、特点和其他优点，在附图中：
图1为一框图，其示出了本发明中所用的、检测自动变速器的油温传感器的故障的设备；
图2和图3为一流程图，其示出了用于在每种驱动模式下判断油温传感器中是否存在故障的方法；
图4和图5为一流程图，其示出了通过检测偏离正常油温的异常过度升高或降低，判断油温传感器中是否存在故障的方法；
图6和图7为一流程图，其示出了判断是否存在停滞状态的油温传感器故障的方法；
图8和图9为一流程图，其示出了当发动机被关闭时，通过检测油温来判断油温传感器中是否存在故障的方法。
具体实施方式
下面将介绍根据本发明优选实施例、用于检测油温传感器故障的方法，该油温传感器用于自动变速器的液压控制器。
图1为一框图，其示出了在本发明中所用的、用于检测自动变速器的油温传感器故障的设备。该设备包含发动机RPM检测部分10、变速器输入轴RPM检测部分20、油温传感部分30、变速器控制单元(TCU)50和变速器离合器70。
发动机RPM检测部分10检测车辆发动机的RPM，并基于检测到的、车辆发动机的RPM产生电信号。变速器输入轴RPM检测部分20检测驱动RPM，并基于所检测到的驱动RPM产生电信号。油温传感部分30检测自动变速器的油温，并基于所检测到的油温产生电信号。变速器控制单元(TCU)50接收来自发动机RPM检测部分10以及变速器输入轴RPM检测部分20的电信号。TCU 50基于所接收到的电信号判断发动机的状态，并判断油温传感器的状态，产生与所判断的状态对应的变速器离合器控制信号。变速器离合器70由与来自TCU 50的信号对应的液压进行操作。
当异常状况发生时，通过根据异常状况正确处理油温传感器的异常诊断信号，该设备防止自动变速器的液压的误控制，因此防止了误控制以及由于误控制导致的用户不适。
发动机RPM检测部分10检测车辆发动机的RPM，并根据所检测的RPM产生电信号。变速器输入轴RPM检测部分20检测驱动RPM，并根据所检测到的驱动RPM产生电信号。
油温传感部分30检测自动变速器的油温，并根据所检测到的油温产生电信号。TCU 50接收来自发动机RPM检测部分10以及变速器输入轴RPM检测部分20的电信号，并基于所接收到的电信号判断发动机的状态。通过接收来自油温传感部分30的电信号，TCU 50判断油温传感器的状态，并产生与所判断的状态对应的变速器离合器控制信号。
变速器离合器70由与来自TCU 50的信号对应的液压进行操作。
TCU 50接收来自用于检测自动变速器变速状态的变速器齿轮检测部分40的信号，以及来自用于检测车速的车速检测部分60的信号。
在本发明的优选实施例中，检测来自油温传感器的信号的过度增大或降小以及停滞状态故障。估计当发动机被关闭时的异常油温以及在各种驱动模式下的油温，因此，当判断油温传感器是否存在故障时，或者当油温传感器存在故障时，将估计的油温分别被用作替代油温。
图2与图3为一流程图，其示出了用于在各种驱动模式下判断是否存在油温传感器故障的方法。
如图2、图3所示，采用判断装置--该判断装置根据驱动模式、基于变速器油温变化来检测油温传感器的故障--来检测用于自动变速器中的液压控制器的油温传感器故障的方法包含以下步骤：S1)检测输入到油温传感器的车辆电压，并将所检测到的车辆电压与临界车辆电压(10V)进行比较，S2)检测油温传感器的输入电压，并将所检测到的油温传感器输入电压与最低临界温度(0.1V)进行比较，S3)将油温传感器的输入电压与最高临界电压(4.85V)进行比较，S4)将发动机冷却剂的温度、发动机RPM以及自动变速器输出轴的RPM与各自对应的临界值进行比较，S6)将计时器与用于检测故障的临界时间进行比较，以及S7)判断油温传感器中存在由于油温传感器短路或电力中断而导致的故障。
在步骤S1)中，将输入到油温传感器的车辆电压与临界车辆电压(10V)进行比较。如果输入到油温传感器的车辆电压小于临界车辆电压(10V)，重新开始起始状态，如果所检测到的车辆电压大于临界车辆电压(10V)，判断为油温传感器正常，并将输入到油温传感器的输入电压与用于判断是否存在油温传感器故障的最低临界电压(0.1V)进行比较(步骤S2)。
在步骤S2)中，将油温传感器的输入电压与最低临界电压(0.1V)进行比较。如果油温传感器的输入电压小于最低临界电压(0.1V)，判断为油温传感器中存在接地短路导致的故障，并终止所有操作。如果油温传感器的输入电压大于最低临界电压(0.1V)，将油温传感器的输入电压与用于检测油温传感器故障的最高临界电压(4.85V)进行比较(步骤S3)。
在步骤S3)中，如果油温传感器的输入电压小于用于检测油温传感器故障的最高临界电压，判断为油温传感器正常，并终止所有操作。如果油温传感器的输入电压大于用于检测油温传感器故障的最高临界电压，将发动机冷却剂的温度、发动机RPM以及自动变速器输出轴的RPM与各自对应的、用于检测故障的临界值进行比较(步骤S4)。
在步骤S4)中，将冷却剂温度与临界冷却剂温度(70摄氏度)进行比较。同样，将发动机的RPM与用于检测发动机RPM速度故障的临界发动机RPM(1000rpm)进行比较，并且将自动变速器输出轴的RPM与自动变速器输出轴RPM的临界RPM(500rpm)进行比较。
作为比较的结果，如果并非所有被检测到的值都超过临界值，停止计时器并启动计时器，并重复步骤S2)。如果所有被检测到的值都超过临界值，TCU 50增大计时器，并将计时器与用于检测油温传感器故障的最低临界电压(0.1V)进行比较(步骤S6)。
在步骤S6)中，如果计时器小于用于检测油温传感器故障的临界时间，重复步骤S2)。如果计时器大于用于检测油温传感器故障的临界时间，判断为存在由于油温传感器中的短路或电力中断导致的故障(步骤S7)，并且终止所有操作。
图4与图5为一流程图，其示出了通过检测油温的异常过度增大或减小判断是否存在油温传感器故障的方法。
如图4、图5所示，采用判断装置--该装置基于自动变速器每单位时间的瞬时温度变化来检测油温传感器的故障--检测自动变速器的油温传感器故障的方法包含以下步骤：S10)在用于油温传感器的故障检测功能中，显示(位0＝1)跳动器(jumper)故障检测功能的启用/停用模式，S20)确认发动机是否被起动，S30)将车辆电压与临界车辆电压(10V)进行比较，S40)接收当前油温、作为用于检测油温传感器故障的起始油温，S50)将跳动式监测计时器(jump monitoring timer)与跳动器故障判断时间进行比较，S60)将用于判断跳动器故障的最大被测油温减去用于检测跳动器故障的起始油温所得到的值与用于判断跳动器故障的临界油温变化率进行比较，S70)增大跳动器故障确认计时器，S80)将用于判断跳动器故障的最大被测油温与用于检测跳动器故障的起始油温之间的差值与用于判断跳动器故障的临界油温变化率(10摄氏度)进行比较，S90)将跳动器故障确认计时器与跳动器故障确认时间进行比较，以及S100)判断存在油温传感器故障。
在步骤S10)中，在用于油温传感器的故障检测功能中，显示(位0＝1)跳动器故障检测功能的启用/停用模式。在步骤S10)中，如果跳动器故障检测功能的停用模式(位0＝0)被选择，终止所有操作。如果跳动器故障检测功能的启用模式(位0＝1)被选择，确认发动机是否已被起动(步骤S20)。如果发动机尚未被起动，重复确认发动机是否已被起动的步骤(步骤S20)。如果发动机已被起动，将车辆电压与临界车辆电压(10V)进行比较(步骤S30)。在步骤S30)中，如果车辆电压小于临界车辆电压，重复将车辆电压与临界车辆电压(10V)进行比较的步骤。如果车辆电压大于临界车辆电压，TCU 50接收当前油温、作为用于检测故障的起始油温，以便比较每一单位时间的油温变化(步骤S40)。
如果跳动式监测计时器小于跳动器故障判断时间，TCU 50读取用于判断油温传感器故障的跳动器故障的最大被测油温。最大被测油温通过检测温度的变化率进行测量。此时，TCU 50接收自动变速器的油温，重复将跳动式监测计时器与跳动器故障判断时间进行比较的步骤。当跳动式监测计时器大于跳动器故障判断时间时，将从最大被测油温中减去起始油温所得到的值与用于判断跳动器故障的临界油温变化率进行比较(步骤S60)。
在步骤S60)中，当最大被测油温与起始油温之间的差值小于临界油温变化率时，重复将车辆电压与临界车辆电压(10V)进行比较的步骤。如果最大被测油温与起始油温的差值大于临界油温变化率，增大跳动器故障确认计时器(步骤S70)。
在步骤S80)中，如果最大被测油温与起始油温之间的差值小于用于判断跳动器故障的临界油温变化率，将车辆电压与临界车辆电压(10V)进行比较。如果最大被测油温与起始油温之间的差值大于用于判断跳动器故障的临界油温变化率，将跳动器故障确认计时器与跳动器故障确认时间进行比较(步骤S90)。
如果跳动器故障确认计时器小于用于通过检测温度变化率来判断油温传感器故障的故障确认时间(3秒)，重复增大跳动器故障确认计时器的步骤。如果跳动器故障确认计时器大于用于判断油温故障的故障确认时间(3秒)，判断为存在油温传感器故障(步骤S100)，终止所有操作。
图6与图7为一流程图，其示出了通过采用判断装置--该装置用于在变速器油温增大的驱动模式下、检测油温传感器的被检测信号停滞状态下的油温传感器故障--来检测自动变速器的油温传感器故障的方法。
如图6、图7所示，通过采用判断装置--该装置用于在变速器油温上升的驱动模式下、检测油温传感器的被检测信号停滞状态下的油温传感器故障--来检测自动变速器中的油温传感器故障的方法包含以下步骤：S101)在油温传感器故障检测功能中，确认停滞故障检测功能的启用(位1＝1)/停用(位1＝0)模式被显示，S102)将车辆电压与临界车辆电压(10V)进行比较，S103)将变速器油温与用于判断停滞状态油温传感器故障的最大变速器油温(50摄氏度)进行比较，S104)确认发动机RPM的以及自动变速器输出轴RPM的信号是否正常，S105)判断离合器是否受控，S106)增大用于检测停滞状态油温传感器故障的临界时间测量计时器，S107)将从变速器油温中减去用于检测停滞故障的起始油温所得到的值与用于判断停滞状态的油温传感器故障的临界油温变化率(5摄氏度)进行比较，S108)启动临界时间测量计时器，并将变速器油的温度设置为用于检测停滞故障的起始油温，以及S109)将临界时间测量计时器与用于判断停滞状态油温传感器故障的临界时间进行比较。
在步骤S101)中，如果停滞故障检测功能的停用模式(位1＝0)被选择，终止所有操作。如果停滞故障检测功能的启用模式(位1＝1)被选择，将车辆电压与临界车辆电压(10V)进行比较(步骤S102)。
在步骤S102)中，如果车辆电压小于临界车辆电压，终止所有操作。如果车辆电压大于临界车辆电压，将变速器油温与用于判断停滞状态油温传感器故障的最大变速器油温(50摄氏度)进行比较(步骤S103)。
在步骤S103)中，如果变速器油温大于最大变速器油温(50摄氏度)，终止所有操作。如果变速器油温小于最大变速器油温(50摄氏度)，确认发动机RPM的和自动变速器输出轴RPM的信号是否正常(步骤S104)。
在步骤S104)中，如果发动机RPM的和自动变速器输出轴RPM的信号异常，启动临界时间测量计时器，并重复步骤S103)。如果发动机RPM的和自动变速器输出轴RPM的信号正常，将自动变速器输出轴RPM与用于判断停滞状态油温传感器故障的、自动变速器输出轴的临界RPM(500rpm)进行比较(步骤S105)。在步骤S105)中，将发动机RPM与用于判断停滞状态油温传感器故障的临界发动机RPM(1000rpm)进行比较，并判断离合器是否受控。
在步骤S105)中，如果输出轴的RPM超过临界RPM与发动机RPM超过临界发动机RPM二者并非都成立，保持临界时间测量计时器，并重复步骤S103)。如果输出轴的RPM超过临界RPM且发动机RPM超过临界发动机RPM，由TCU 50增大临界时间测量计时器(步骤S106)。
在步骤S107)中，将从变速器油温中减去用于检测停滞故障的起始油温所得到的值与用于判断停滞状态油温传感器故障的临界油温变化率(5摄氏度)进行比较。
在步骤S107)中，如果从变速器油温中减去起始油温所得到的值大于临界油温变化率(5摄氏度)，启动临界时间测量计时器，并将变速器油的油温设置为用于检测停滞故障的起始油温(步骤S108)。接着，重复步骤S103)。
如果从变速器油温中减去起始油温所得到的值小于临界油温变化率(5摄氏度)，将临界时间测量计时器与用于判断停滞状态油温传感器故障的临界时间进行比较(步骤S109)。
在步骤S109)中，如果临界时间测量计时器小于临界时间，重复步骤S103)。如果临界时间测量计时器大于临界时间，判断为存在停滞状态油温传感器故障(步骤S109)，终止所有操作。
图8与图9为一流程图，其示出了采用用于检测油温传感器故障的判断装置、通过基于发动机被关闭了多长时间来检测自动变速器的油温，从而检测自动变速器的油温传感器故障的方法。
如图8、图9所示，采用用于检测油温传感器故障的判断装置、通过基于发动机被关闭了多长时间来检测自动变速器的油温、从而检测自动变速器的油温传感器故障的方法包含以下步骤：S201)在油温传感器故障检测功能中，确认是否显示发动机在室温下长时间停止的状态下油温传感器故障检测功能的启用(位2＝1)/停用(位2＝0)模式，S202)确认发动机是否已被起动，S203)将车辆电压与临界车辆电压(10V)进行比较，S204)接收在室温下保持发动机停止的时间，S205)将在室温下保持发动机停止的时间与用于判断发动机停止状态下的油温传感器故障的临界抑制时间(critical keep-in time)进行比较，S206)确认发动机冷却剂温度信号和进风流(intake air)温度信号是否正常，S207)将发动机冷却剂温度与进风流温度之间的差值与用于判断发动机停止故障的温差进行比较，S208)将油温与冷却剂温度之间的差值与用于判断发动机停止故障的温差进行比较，以及S209)判断高温停滞故障。
在步骤S201)中，确认启用(位2＝1)/停用(位2＝0)模式是否被显示。在步骤S201)中，如果停用模式(位2＝0)被选择，终止所有操作。如果启用模式(位2＝1)被选择，确认发动机是否已被起动(步骤S202)。
在步骤S202)中，如果发动机尚未被起动，重复步骤S202)。如果发动机已被起动，将车辆电压与临界车辆电压(10V)进行比较(步骤S203)。
在步骤S203)中，如果车辆电压小于临界车辆电压(10V)，再次将车辆电压与临界车辆电压(10V)进行比较。如果车辆电压大于临界车辆电压(10V)，TCU 50接收表示发动机已在室温下停止了多长时间的时间(步骤S204)，并将发动机停止时间与临界发动机停止时间进行比较(步骤S205)。
在步骤S205)中，如果发动机停止时间小于临界发动机停止时间，终止所有操作。如果发动机停止时间大于临界发动机停止时间，确认发动机冷却剂的温度信号以及进风流的温度信号是否正常(步骤S206)。
在步骤S206)中，如果发动机冷却剂的温度信号和进风流的温度信号异常，终止所有操作。如果发动机冷却剂的温度信号以及进风流的温度信号正常，将发动机冷却剂温度与进风流温度之间的差值与用于判断发动机停止故障的温差进行比较。
在步骤S207)中，如果发动机冷却剂温度与进风流温度之间的差值大于用于判断发动机停止故障的温差，终止所有操作。如果发动机冷却剂温度与进风流温度之间的差值小于用于判断发动机停止故障的温差，将油温与冷却剂温度之间的差值与用于判断发动机停止故障的温差进行比较(步骤S208)。
在步骤S208)中，如果油温与冷却剂温度之间的差值小于用于判断发动机停止故障的温差，终止所有操作。如果油温与冷却剂温度之间的差值大于用于判断发动机停止故障的温差，判断在油温传感器中存在高温停滞故障(步骤S209)。
尽管为了进行说明公开了本发明的优选实施例，本领域技术人员将会明了，在不脱离所附权利要求书公开的本发明范围与精神的情况下，各种修改、附加和替代是可行的。
Claims (1)
1.一种通过采用判断装置来检测用于自动变速器中液压控制器的油温传感器故障的方法，所述判断装置根据驱动模式、基于油温变化来检测所述油温传感器故障，所述方法包含以下步骤：
S1)检测输入到所述油温传感器的车辆电压，并将所述检测的车辆电压与临界车辆电压10V进行比较；
S2)检测所述油温传感器的输入电压，并将所述检测的、所述油温传感器的输入电压与最低临界电压0.1V进行比较，步骤S2包含以下子步骤：
S21)当输入所述油温传感器的所述车辆电压小于所述临界车辆电压10V时，重复起始状态；
S22)当所述检测的车辆电压大于所述临界车辆电压10V时，判断为所述油温传感器正常；以及
S23)将输入所述油温传感器的输入电压与用于判断是否存在所述油温传感器故障的最低临界电压0.1V进行比较；
S3)将所述油温传感器的所述输入电压与最高临界电压4.85V进行比较；步骤S3包含以下子步骤：
S31)当所述油温传感器的所述输入电压小于所述最低临界电压0.1V时，判断为所述油温传感器中存在由于接地短路导致的故障，并终止所有操作；以及
S32)当所述油温传感器的所述输入电压大于所述最低临界电压0.1V时，将所述油温传感器的所述输入电压与用于检测所述油温传感器故障的最高临界电压4.85V进行比较；
S4)将发动机冷却剂的温度、所述发动机的RPM以及所述自动变速器输出轴的RPM与各自对应的临界值进行比较；步骤S4包含以下子步骤：
S41)当所述油温传感器的所述输入电压小于用于检测所述油温传感器故障的所述最高临界电压时，判断为所述油温传感器正常，并终止所有操作；以及
S42)当所述油温传感器的所述输入电压大于用于检测所述油温传感器故障的所述最高临界电压4.85V时，将发动机冷却剂的温度、所述发动机的RPM以及所述自动变速器输出轴的RPM与各自对应的、用于检测所述故障的临界值进行比较；以及
S6)将计时器的值与用于检测故障的临界时间进行比较；步骤S6)包含以下子步骤：
S61)当被检测的发动机冷却剂的温度、所述发动机的RPM以及所述自动变速器输出轴的RPM并非全部超过相应的所述临界值时，停止并启动所述计时器，并重复步骤S2)；
S62)当所有被检测的发动机冷却剂的温度、所述发动机的RPM以及所述自动变速器输出轴的RPM都超过相应的所述临界值时，增大所述计时器的值；以及
S63)将所述计时器的值与用于检测所述油温传感器故障的临界时间160秒进行比较；以及
S7)判断所述油温传感器中是否存在由于所述油温传感器短路或电力中断导致的故障，步骤S7)包含以下子步骤：
S71)当所述计时器的值小于用于检测所述油温传感器故障的所述临界时间时，重复步骤S2)；
S72)当所述计时器的值大于用于检测所述油温传感器故障的所述临界时间时，判断为存在由于所述油温传感器短路或所述电力中断导致的故障；以及
S73)终止所有操作。
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