CN107782466B - 油温传感器的合理性故障诊断及处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油温传感器的合理性故障诊断及处理系统及方法，油温电气性故障诊断在未报出故障时，油温合理性诊断模块基于油温变化特点对油温传感器采集的油温信号进行合理性诊断；油温替代模块在油温电气性故障诊断报出故障或诊断出的油温信号为不合理时，以设定的油温替代值替代不合理的油温信号；油温滤波处理模块在油温信号为合理时，对油温传感器采集的油温信号、油温传感器的合理性故障或电气性故障确认前的油温信号进行滤波处理，以滤波处理后的油温信号替代滤波处理前的油温信号。基于本发明的系统，可确定油温信号的合理性故障，诊断过程简单有效，降低了成本；针对不同的诊断结果采取对应措施，提高了车辆换挡的质量。

Description

油温传感器的合理性故障诊断及处理系统及方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种油温传感器的合理性故障诊断及处理系统及方法。

背景技术

目前对变速箱油温传感器的诊断大多局限于短路、断线等电气性诊断，而油温传感器多使用负温度系数的热敏电阻，当热敏电阻失效导致电阻值异常，或热敏电阻特性曲线匹配错误的情况下，都无法使用电气性故障诊断方法进行诊断。因此，若未报出电气性故障时，还需要对油温传感器采集的油温信号的合理性进行诊断，从而实现对油温传感器的故障精准的诊断。

一般的，油温信号合理性诊断的方法局限于使用两个或多个温度传感器信号相互比较的方法，现有技术中的油温传感器的合理性故障诊断处理，主要通过多个温度传感器的温度值计算主基准温度，然后再将每一个油温传感器采集获得的温度与主基准温度进行比较来判断该油温传感器是否发生了故障。但是，该方法的核心思想通过大数据统计来计算基准温度值，而计算结果非常依赖于油温传感器的个数，呈现的趋势为：油温传感器数量越少，计算结果的偏差越大，对其他各个温度传感器的误诊断风险也越大；反之油温传感器数量越多，计算结果的偏差越小，但诊断成本也越高。为了获得行之有效的油温传感器的合理性故障诊断及处理方法，本领域技术人员一直在寻找满足这一需求的解决方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油温传感器的合理性故障诊断及处理系统及方法，以解决使用现有技术中油温传感器的合理性故障诊断及处理方法对油温传感器诊断，存在成本、漏诊断、误诊断较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种油温传感器的合理性故障诊断及处理系统，所述油温传感器的合理性故障诊断及处理系统包括：

油温合理性诊断模块，用于基于油温变化特点对油温传感器采集的油温信号进行合理性诊断；

油温替代模块，用于在油温电气性故障诊断报出故障或所述油温合理性诊断模块诊断出的油温信号为不合理时，以设定的油温替代值替代不合理的油温信号；

油温滤波处理模块，用于在所述油温合理性诊断模块诊断出的油温信号为合理时，将油温传感器采集的油温信号进行滤波处理，且对油温传感器的合理性故障或电气性故障确认前的油温信号进行滤波处理，以滤波处理后的油温信号替代滤波处理前的油温信号。

可选的，在所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统中，所述油温滤波处理模块包括：

计算模块，用于计算油温变化值，所述油温变化值为当前时刻油温值与前一时刻的油温值的差值；

趋势识别模块，用于根据所述油温变化值识别油温的变化趋势；

滤波器选择模块，用于根据所述趋势识别模块的识别结果选择滤波器对所述油温传感器采集的油温信号进行滤波处理。

可选的，在所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统中，所述油温的变化趋势为突升或突降。

可选的，在所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统中，所述油温的变化趋势为突升时，所述滤波器选择模块选择第一滤波器对所述油温传感器采集的油温信号进行滤波处理。

可选的，在所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统中，所述油温的变化趋势为突降时，所述滤波器选择模块选择第二滤波器对所述油温传感器采集的油温信号进行滤波处理，所述第一滤波器与所述第二滤波器的滤波系数不同。

可选的，在所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统中，所述油温合理性诊断模块诊断出的不合理的油温信号表现为油温存在卡滞故障、突降故障、突升故障或跳变故障。

可选的，在所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统中，所述油温的卡滞故障为：在车辆行驶过程中，油温保持为一固定温度值并持续一段时间。

可选的，在所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统中，所述油温的突降故障为：车辆处于任一行驶工况中，油温突然降低，并且油温保持在降低后的温度值处持续一段时间。

可选的，在所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统中，所述油温的突升故障为：车辆处于任一行驶工况中，油温突然升高，并且油温保持在升高后的温度值处持续一段时间。

可选的，在所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统中，所述油温的跳变故障为：车辆处于任一行驶工况中，油温短暂跳变且跳变次数超过预定阈值。

本发明还提供一种油温传感器的合理性故障诊断及处理方法，所述油温传感器的合理性故障诊断及处理方法包括步骤如下：

基于油温变化特点对油温传感器采集的油温信号进行合理性诊断；

对油温传感器的合理性故障或电气性故障确认前的油温信号进行滤波处理，以滤波处理后的油温信号替代滤波处理前的油温信号；

当诊断出油温信号为不合理时，以设定的油温替代值替代不合理的油温信号；当诊断出油温信号为合理时，将油温传感器采集的油温信号进行滤波处理，以滤波处理后的油温信号替代滤波处理前的油温信号。

可选的，在所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理方法中，所述油温替代值的设定过程如下：

判断车辆的发动机的节温器的工作状态；当所述节温器存在故障或关闭时，以车辆在不同行驶工况下的平均油温作为油温替代值；

判断所述发动机的水温传感器工作状态；当所述水温传感器存在故障时，以车辆在不同行驶工况下的平均油温作为油温替代值；

当所述节温器和水温传感器均正常时，以所述发动机的冷却水的温度作为油温替代值。

本发明所提供的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统及方法中，油温合理性诊断模块基于油温变化特点对油温传感器采集的油温信号进行合理性诊断；油温替代模块在油温电气性故障诊断报出故障或所述油温合理性诊断模块诊断出的油温信号为不合理时，以设定的油温替代值替代不合理的油温信号；油温滤波处理模块在油温信号为合理时，将油温传感器采集的油温信号进行滤波处理，且对油温传感器的合理性故障或电气性故障确认前的油温信号进行滤波处理，以滤波处理后的油温信号替代滤波处理前的油温信号。基于油温变化特点对油温传感器采集的油温信号进行自检，可确定油温信号的合理性故障，诊断过程简单有效，降低了成本；针对不同的诊断结果采取对应措施，提高了车辆换挡的质量。

附图说明

图1是本发明一实施例中油温传感器的合理性故障诊断及处理系统的原理示意图；

图2是本发明一实施例中油温滤波处理模块的工作原理示意图；

图3a是本发明实施例一中油温存在卡滞故障时的示意图；

图3b是本发明实施例一中油温存在突降故障时的示意图；

图3c是本发明实施例一中油温存在突升故障时的示意图；

图3d是本发明实施例一中油温存在跳变故障时的示意图；

图4是本发明实施例二中用于形成油温传感器的合理性故障诊断及处理方法的流程图。

图1中：10-油温合理性诊断模块；11-油温替代模块；12-油温滤波处理模块。

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油温传感器的合理性故障诊断及处理系统及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，其为本发明的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统的原理示意图，如图1所示，所述油温传感器的合理性故障诊断及处理系统包括：油温合理性诊断模块10、油温替代模块11和油温滤波处理模块，油温合理性诊断模块10用于基于油温变化特点对油温传感器采集的油温信号进行合理性诊断；油温替代模块11用于在油温电气性故障诊断报出故障或所述油温合理性诊断模块10诊断出的油温信号为不合理时，以设定的油温替代值替代不合理的油温信号；油温滤波处理模块12用于在所述油温合理性诊断模块诊断出的油温信号为合理时，将油温传感器采集的油温信号进行滤波处理，且对油温传感器的合理性故障或电气性故障确认前的油温信号进行滤波处理，以滤波处理后的油温信号替代滤波处理前的油温信号。

油温信号是自动变速箱控制器(TCU)匹配换挡过程中离合器压力的重要参数，也是TCU识别油温过高并进入高油温保护模式的重要信号，因此油温信号对于维持车辆的性能至关重要。在油温传感器的合理性故障或油温传感器的电气性诊断确认故障前，若在油温传感器故障时发生了换挡操作，则异常油温可能导致以下后果：

(1)油温变化趋势为突升(突变升高)时，当前换挡控制的匹配参数被高温换挡匹配参数所替代，容易使离合器压力不足而发生打滑，导致离合器摩擦片寿命下降；

(2)油温变化趋势为突降(突变降低)时，当前换挡控制的匹配参数被低温换挡匹配参数所替代，容易使离合器压力过大而出现双锁的情况，导致换挡冲击大并损坏变速箱本体。

基于上述两种异常油温可能导致不同程度后果，为了提高油温传感器的合理性故障或电气性故障确认前换挡的舒适性，本实施例中的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统设置有的油温滤波处理模块12，通过利用油温滤波处理模块12接收油温传感器采集的油温信号，并对其接收的油温信号进行滤波处理，在油温传感器的合理性故障或电气性故障确认前，以滤波处理后的油温信号替代滤波处理前的油温信号，从而防止油温因突变而发生异常换挡的情况，提高了换挡的舒适性。

进一步地，所述油温滤波处理模块包括：计算模块、趋势识别模块和滤波器选择模块，所述计算模块用于计算油温变化值，所述油温变化值为当前时刻油温值与前一时刻的油温值的差值；所述趋势识别模块用于根据所述油温变化值识别油温的变化趋势；所述滤波器选择模块用于根据所述趋势识别模块的识别结果选择滤波器对所述油温传感器采集的油温信号进行滤波处理。其中，所述油温的变化趋势为突升或突降，油温的变化趋势不同，选用不同系数的滤波器。

请参考图2，油温滤波处理模块的工作过程具体如下：

1)计算油温变化值Tdf＝Tss(t)-Tss(t-1)，其中，Tdf为油温变化值，Tss(t)为当前时刻油温值，Tss(t-1)为前一时刻的油温值；

2)将Tdf与阈值Tlt(Tlt>0)进行比较，以识别油温的变化趋势(突升或突降)，当Tdf>Tlt时油温的变化趋势为突升，Tdf<-Tlt时油温的变化趋势为突降。

3)针对识别的油温的变化趋势，选择滤波器对油温传感器采集的油温信号进行滤波处理。其中，所述油温的变化趋势为突升时，所述滤波器选择模块选择第一滤波器对所述油温传感器采集的油温信号进行滤波处理；所述油温的变化趋势为突降时，所述滤波器选择模块选择第二滤波器对所述油温传感器采集的油温信号进行滤波处理，所述第一滤波器与所述第二滤波器的滤波系数不同，本实施例中，第一滤波器的滤波系数小于第二滤波器的滤波系数。油温滤波处理模块同样适用于处理油温单次跳变和连续跳变的情况。

请参考图3a至图3d，图中，横坐标t表示时间，纵坐标T表示温度，所述油温合理性诊断模块诊断出的不合理的油温信号表现为油温存在卡滞故障、突降故障、突升故障或跳变故障。

请参考图3a，在车辆行驶过程中，当发动机转速和车速均高于一定限值时，正常情况下油温会不断升高，部分高车速、小负荷工况下可能会出现油温短暂小幅度下降的情况。但若油温保持为一固定温度值Tst并持续一段时间T1，则判断油温发生了卡滞故障。

如图3b所示，不限于车辆的行驶工况(即当前车辆处于任一行驶工况中)，正常情况下油温会缓慢连续变化。但若油温出现突然降低，油温降低的幅度Tdf小于第一阈值Tmn(Tmn<0)，且此后油温在降低后的温度值Tdn处持续一段时间T2，则判断油温发生了突降故障。其中，第一阈值Tmn可在冷却最大、负载最小的工况下进行标定。

请参考图3c，不限于车辆的行驶工况，正常情况下油温会缓慢连续变化。但若油温出现突然升高，油温升高的幅度Tdf大于第二阈值Tmx(Tmx>0)，且后油温在升高后的温度值Tup处持续一段时间T3，则判断油温发生了突升故障。其中，第二阈值Tmx可在冷却最小、负载最大的工况下进行标定。

请参考图3d，不限于车辆的行驶工况，若油温出现短暂跳变，为防止偶发性干扰导致的油温跳变，统计油温降低的幅度Tdf小于第一阈值Tmn的次数以及油温升高的幅度Tdf大于第二阈值Tmx的次数，油温突降的次数与油温突升的次数之和作为油温突变的次数Cjp，若Cjp大于预定阈值Cmx，则判断油温发生了跳变故障。

本实施例中，所述油温替代模块中采用的油温替代值的设定通过判断车辆的发动机的节温器及水温传感器的工作状态确定的，具体如下：

1)由于变速器的油温一般都是通过发动机冷却水来冷却，循环冷却水能带走变速箱油温的热量，在节温器正常打开且发动机水温传感器良好的情况下，可选用发动机的冷却水的水温对变速箱油温进行赋值，即以所述发动机的冷却水的温度作为油温替代值；

2)当节温器故障或节温器关闭或发动机水温传感器存在故障时，冷却水的温度与油温的差值可能较大，这时使用车辆不同行驶工况下的平均温度作为油温替代值，该油温替代值能综合考虑到高温环境和低温环境时的匹配参数，兼顾不同温度下换挡控制的舒适性。

【实施例二】

请参考图4，本实施例中的油温传感器的合理性故障诊断及处理方法包括步骤如下：

首先，执行步骤S1，基于油温变化特点对油温传感器采集的油温信号进行合理性诊断；

接着，执行步骤S2，对油温传感器的合理性故障或电气性故障确认前的油温信号进行滤波处理，以滤波处理后的油温信号替代滤波处理前的油温信号。

接着，执行步骤S3，当诊断出油温信号为不合理时，以设定的油温替代值替代不合理的油温信号；当诊断出油温信号为合理时，将油温传感器采集的油温信号进行滤波处理，以滤波处理后的油温信号替代滤波处理前的油温信号。

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，在本发明所提供的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统及方法中，油温合理性诊断模块基于油温变化特点对油温传感器采集的油温信号进行合理性诊断；油温替代模块在油温电气性故障诊断报出故障或所述油温合理性诊断模块诊断出的油温信号为不合理时，以设定的油温替代值替代不合理的油温信号；油温滤波处理模块在油温信号为合理时，将油温传感器采集的油温信号进行滤波处理，且对油温传感器的合理性故障或电气性故障确认前的油温信号进行滤波处理，以滤波处理后的油温信号替代滤波处理前的油温信号。基于油温变化特点对油温传感器采集的油温信号进行自检，可确定油温信号的合理性故障，诊断过程简单有效，降低了成本；针对不同的诊断结果采取对应措施，提高了车辆换挡的质量。

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。

Claims (12)

1.一种油温传感器的合理性故障诊断及处理系统，其特征在于，包括：

油温合理性诊断模块，用于基于油温变化特点对油温传感器采集的油温信号进行合理性诊断；

油温替代模块，用于在油温电气性故障诊断报出故障或所述油温合理性诊断模块诊断出的油温信号为不合理时，以设定的油温替代值替代不合理的油温信号，其中，所述油温替代值的设定通过判断车辆的发动机的节温器及水温传感器的工作状态确定；

油温滤波处理模块，用于在所述油温合理性诊断模块诊断出的油温信号为合理时，将油温传感器采集的油温信号进行滤波处理，且对油温传感器的合理性故障或电气性故障确认前的油温信号进行滤波处理，以滤波处理后的油温信号替代滤波处理前的油温信号。

2.如权利要求1所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统，其特征在于，所述油温滤波处理模块包括：

计算模块，用于计算油温变化值，所述油温变化值为当前时刻油温值与前一时刻的油温值的差值；

趋势识别模块，用于根据所述油温变化值识别油温的变化趋势；

滤波器选择模块，用于根据所述趋势识别模块的识别结果选择滤波器对所述油温传感器采集的油温信号进行滤波处理。

3.如权利要求2所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统，其特征在于，所述油温的变化趋势为突升或突降。

4.如权利要求3所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统，其特征在于，所述油温的变化趋势为突升时，所述滤波器选择模块选择第一滤波器对所述油温传感器采集的油温信号进行滤波处理。

5.如权利要求4所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统，其特征在于，所述油温的变化趋势为突降时，所述滤波器选择模块选择第二滤波器对所述油温传感器采集的油温信号进行滤波处理，所述第一滤波器与所述第二滤波器的滤波系数不同。

6.如权利要求1所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统，其特征在于，所述油温合理性诊断模块诊断出的不合理的油温信号表现为油温存在卡滞故障、突降故障、突升故障或跳变故障。

7.如权利要求6所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统，其特征在于，所述油温的卡滞故障为：在车辆行驶过程中，油温保持为一固定温度值并持续一段时间。

8.如权利要求6所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统，其特征在于，所述油温的突降故障为：车辆处于任一行驶工况中，油温突然降低，并且油温保持在降低后的温度值处持续一段时间。

9.如权利要求6所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统，其特征在于，所述油温的突升故障为：车辆处于任一行驶工况中，油温突然升高，并且油温保持在升高后的温度值处持续一段时间。

10.如权利要求6所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理系统，其特征在于，所述油温的跳变故障为：车辆处于任一行驶工况中，油温短暂跳变且跳变次数超过预定阈值。

11.一种油温传感器的合理性故障诊断及处理方法，其特征在于，包括步骤如下：

基于油温变化特点对油温传感器采集的油温信号进行合理性诊断；

对油温传感器的合理性故障或电气性故障确认前的油温信号进行滤波处理，以滤波处理后的油温信号替代滤波处理前的油温信号；

当诊断出油温信号为不合理时，以设定的油温替代值替代不合理的油温信号；当诊断出油温信号为合理时，将油温传感器采集的油温信号进行滤波处理，以滤波处理后的油温信号替代滤波处理前的油温信号；

其中，所述油温替代值的设定通过判断车辆的发动机的节温器及水温传感器的工作状态确定。

12.如权利要求11所述的油温传感器的合理性故障诊断及处理方法，其特征在于，所述油温替代值的设定过程如下：

判断车辆的发动机的节温器的工作状态；当所述节温器存在故障或关闭时，以车辆在不同行驶工况下的平均油温作为油温替代值；

判断所述发动机的水温传感器工作状态；当所述水温传感器存在故障时，以车辆在不同行驶工况下的平均油温作为油温替代值；

当所述节温器和水温传感器均正常时，以所述发动机的冷却水的温度作为油温替代值。

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