CN104442800B - 变速箱中的油泵诊断方法以及使用该方法的混合动力汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变速箱中的油泵诊断方法，包括：实时监测所述油泵的油温以及油压；利用所述油温、所述油压以及标定的油泵泵油特性曲线，获得油压上限值和油压下限值；以及如果所述油压在所述油压上限值和所述油压下限制组成的区间之内，确定所述油泵状态正常；否则，确定所述油泵发生故障。本发明还公开了一种使用该油泵诊断方法的混合动力汽车。

Description

变速箱中的油泵诊断方法以及使用该方法的混合动力汽车
技术领域
本发明涉及混合动力车辆领域，特别涉及一种混合动力车辆电驱变速箱系统控制的领域。
背景技术
油泵是电驱变速箱中的重要组成部分，也是整个液压控制系统的心脏。一旦油泵发生故障，将会对整个电驱变速箱液压系统的工作产生较大影响，甚至造成汽车无法起步。现有的关于油泵故障诊断的技术，其流程一般是：当出现自动变速器打滑、换挡冲击、前进挡起步无力等异常现象后，再通过做主油压试验来判断油泵具体故障。此技术有明显的缺陷，由于是在出现变速器异常工作后才做油泵诊断，无法对变速箱内硬件进行实质性保护。因此，期望一种对主油路油压进行实时监测或诊断的方法，从而保证电驱变速箱是在油泵能正常泵油的状态下工作，不至于因油泵失效而导致电驱变速箱工作中受损。
发明内容
为解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种变速箱中的油泵诊断方法，包括：实时监测所述油泵的油温以及油压；利用所述油温、所述油压以及标定的油泵泵油特性曲线，获得油压上限值和油压下限值；以及如果所述油压在所述油压上限值和所述油压下限制组成的区间之内，确定所述油泵状态正常；否则，确定所述油泵发生故障。
在上述油泵诊断方法中，利用所述油温、所述油压以及标定的油泵泵油特性曲线，获得油压上限值和油压下限值包括：获得标定的油泵泵油特性曲线；将所述油压和所述油温作为输入，通过查阅所述油泵泵油特性曲线，获得油路建压曲线的上限值和下限值；通过将所述油路建压曲线的上限值和下限值分别与单位时间步长相乘，以获得在所述单位时间步长内油压的变化量，然后再将所述油压的变化量与实时监测的油压进行相加从而获得油压上限值和油压下限值。
上述油泵诊断方法还可包括：设置油泵诊断开关，其中此开关至少基于以下内容来进行判断：油压信号确认、油温信号确认、油泵电机开、换挡请求信号以及所述油压是否大于第一标定值。
在上述油泵诊断方法中，当所述油压大于所述第一标定值时，确定所述油泵能满足至少两次以上的完整的模式切换或换挡动作，从而关闭所述油泵诊断开关。
在上述油泵诊断方法中，所述油压上限值和所述油压下限值每隔单位时间步长进行更新。
在上述油泵诊断方法中，在所述油泵处于正常工作状态时，按正常流程根据整车控制需要来进行变速箱动作；而在所述油泵发生故障时，整车控制进入跛行模式，使得所述变速箱动作受限，直至下一油泵电机工作周期重新故障检测流程。
在上述油泵诊断方法中，所述变速箱为电驱变速箱。
根据本发明的另一方面，提供了一种混合动力汽车，包括：整车控制器以及电驱变速箱，所述整车控制器对所述电驱变速箱中的油泵进行实时监测，以保证所述电驱变速箱在油泵能正常泵油的状态下工作，其中，所述整车控制器配置成：实时监测所述油泵的油温以及油压；利用所述油温、所述油压以及标定的油泵泵油特性曲线，获得油压上限值和油压下限值；以及如果所述油压在所述油压上限值和所述油压下限制组成的区间之内，确定所述油泵状态正常；否则，确定所述油泵发生故障。
在上述混合动力汽车中，所述整车控制器还配置成：获得标定的油泵泵油特性曲线；将所述油压和所述油温作为输入，通过查阅所述油泵泵油特性曲线，获得油路建压曲线的上限值和下限值；以及通过将所述油路建压曲线的上限值和下限值分别与单位时间步长相乘，以获得在所述单位时间步长内油压的变化量，然后再将所述油压的变化量与实时监测的油压进行相加从而获得油压上限值和油压下限值。
在上述混合动力汽车中，所述整车控制器还配置成：在所述油泵处于正常工作状态时，按正常流程根据整车控制需要来进行变速箱动作；而在所述油泵发生故障时，整车控制进入跛行模式，使得所述变速箱动作受限，直至下一油泵电机工作周期重新故障检测流程。
在油泵工作时，实时监测主油路压力变化情况，通过对比油泵的实际特性曲线，来判断油泵是否处于故障状态。若判断为油泵泵油故障，则通过其故障动作来提前禁止换挡等动作，从而保护电驱变速箱内硬件不会因油压不足时工作而受到损伤。
附图说明
在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，本领域技术人员将会更清楚地了解本发明的各个方面。本领域技术人员应当理解的是：这些附图仅仅用于配合具体实施方式说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。
图1是根据本发明的一个实施例、用于设定油泵泵油故障诊断的开关工况的结构示意图；
图2是根据本发明的一个实施例、用于确定油压上限值和油压下限值的结构示意图；
图3是根据本发明的一个实施例、用于对油泵进行故障诊断的结构示意图；
图4是根据本发明的一个实施例、用于报出故障的结构示意图；以及
图5是根据本发明的一个实施例、油泵泵油故障的系统检测流程的示意图。
具体实施方式
下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其它实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
根据本发明的一个方面，提供了一种变速箱中的油泵诊断方法，包括：实时监测所述油泵的油温以及油压；利用所述油温、所述油压以及标定的油泵泵油特性曲线，获得油压上限值和油压下限值；以及如果所述油压在所述油压上限值和所述油压下限制组成的区间之内，确定所述油泵状态正常；否则，确定所述油泵发生故障。
按照本发明的一个实施例，实现上述方法的系统可包含以下几个功能部分。
第一，设定油泵泵油故障诊断的开关工况（T_flg）。如图1所示，可将油压信号确认、油温信号确认、油泵电机开启信号及换挡请求信号等作为判断故障诊断的开关条件。另外为了严格诊断开启的工况，引入一油压阀值（可为标定值P1），认为主油路油压只要大于P1值，就能满足至少二次以上的完整的模式切换或换挡动作，此工况下无需继续监测油泵工作状态，可关闭该诊断。
第二，由油泵泵油的特性曲线，确定主油路建压曲线斜率的上限值和下限值。其中，可将液压油温度和主油路压力值作为输入，分别查油泵泵油特性图谱来得到主油路建压曲线的上限值和下限值，如图2所示。特性图谱可由标定得到，即以台架试验上获取的油泵实际特性曲线为基础，适当加上左右偏移值。
第三，设置一个由诊断开启工况触发的计时器，当该计时器累加时间至一定值（T1）时，触发一次故障诊断，并计时器清零重新计时。在故障诊断未被触发时，保持前一周期故障信号值（F_flg）不变，若故障诊断被触发则进行下述运算（如图3所示）：
1）根据此前查表得出的建压曲线斜率上下限值，计算本单位步长时间（T1）内油压上限值（Pmax）及下限值（Pmin）。此处利用计时器的输出特性，并延迟一个计算周期来触发Pmax、Pmin值的更新；
2）用实时油压值（P）对比，若实际油压值位于区间（Pmin,Pmax）内，认为油泵状态正常，油泵泵油信号故障清零；若实际油压值位于区间[Pmin,Pmax]外，认为油泵此时失效，故障信号（F_flg）置位。
有必要指出的是，图3中示出两个switch。其工作原理为：中间的输入量是判断依据，当中间输入量的是为true时就将第一个输入量的值赋给下游，当中间输入量的值为false时就将第三个输入量的值赋给下游。其中把与下游常连的输入通道默认为第一个输入，可见图3中的两个switch有所区别。
第四，故障报出，如图4所示。由于车辆行驶工况复杂，使用环境中不确定因素极大，为了防止对油泵过度保护而影响车辆的正常行驶，此处设立一故障计数器。计数器的累加的触发条件为：油泵电机当前工作周期内T_flg信号置位、F_flg信号置位并且油泵电机工作，若计数器在一个油泵电机工作周期内累加至阀值（N），则该故障报出，整车控制器控制执行此故障动作。只要检测到油泵电机当前工作周期结束，计数器将立即清零。
根据本发明的一个实施例，在液压系统布置中增加主油路油压和油缸油温传感器，实时采集油压和油温信号，并通过整车CAN线传送至整车控制器，整车利用上述逻辑对信号进行处理后，若判断油泵此时为正常工作状态，则按正常流程根据整车控制需要进行变速箱动作；若油泵为故障状态，则整车控制进入跛行模式，变速箱动作受限，直至下一油泵电机工作周期重新故障检测流程。关于油泵泵油故障的系统检测流程图可参考图5。
通过采用本发明的技术方案，可保证电驱变速箱是在油泵能正常泵油的状态下工作，不至于因油泵失效而导致电驱变速箱工作中受损。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种变速箱中的油泵诊断方法，包括：
实时监测所述油泵的油温以及油压；
利用所述油温、所述油压以及标定的油泵泵油特性曲线，获得油压上限值和油压下限值；以及
如果所述油压在所述油压上限值和所述油压下限制组成的区间之内，确定所述油泵状态正常；否则，确定所述油泵发生故障，
设置油泵诊断开关，其中此开关至少基于以下内容来进行判断：油压信号确认、油温信号确认、油泵电机开、换挡请求信号以及所述油压是否大于第一标定值。
2.如权利要求1所述的油泵诊断方法，其中，利用所述油温、所述油压以及标定的油泵泵油特性曲线，获得油压上限值和油压下限值包括：
获得标定的油泵泵油特性曲线；
将所述油压和所述油温作为输入，通过查阅所述油泵泵油特性曲线，获得油路建压曲线的上限值和下限值；
通过将所述油路建压曲线的上限值和下限值分别与单位时间步长相乘，以获得在所述单位时间步长内油压的变化量，然后再将所述油压的变化量与实时监测的油压进行相加从而获得油压上限值和油压下限值。
3.如权利要求1所述的油泵诊断方法，其中，当所述油压大于所述第一标定值时，确定所述油泵能满足至少两次的完整的模式切换或换挡动作，从而关闭所述油泵诊断开关。
4.如权利要求1所述的油泵诊断方法，其中，所述油压上限值和所述油压下限值每隔单位时间步长进行更新。
5.如权利要求1所述的油泵诊断方法，其中，在所述油泵处于正常工作状态时，按正常流程根据整车控制需要来进行变速箱动作；而在所述油泵发生故障时，整车控制进入跛行模式，使得所述变速箱动作受限，直至下一油泵电机工作周期重新故障检测流程。
6.如权利要求1所述的油泵诊断方法，其中，所述变速箱为电驱变速箱。
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