CN111336248A - Amt执行机构液压供油系统故障诊断方法 - Google Patents

Amt执行机构液压供油系统故障诊断方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于车辆传动系统控制技术领域，具体涉及一种AMT执行机构液压供油系统的故障诊断方法，所述方法包括：步骤101：信号采集；步骤102：主压传感器故障判断；步骤103：保压阀故障判断；步骤104：油源电机故障判断。与现有技术相比，本发明技术方案在车辆行驶过程中，TCU实时监测系统运行状态，预先设定一系列传感器信号值有效范围及主压传感器信号变化率阈值，能够对系统故障进行自诊断，获得诊断结果，借此可以提供相应的故障代码及应对措施，这样能够提高车辆行驶可靠性和安全性，促进AMT的产品化推广。

Description

AMT执行机构液压供油系统故障诊断方法
技术领域
本发明属于车辆传动系统控制技术领域，具体涉及一种AMT执行机构液压供油系统的故障诊断方法。
背景技术
AMT(机械式自动变速器)是在手动变速器的基础上，通过加装执行机构和控制单元(TCU)实现自动换挡的自动变速机构，相对于其它类型的自动变速器，AMT具有成本低、传动效率高等优点，在重型商用车辆上得到了日益广泛的应用。
然而，在增加自动操纵机构实现换挡自动化的同时，也带来了系统结构复杂、可靠性和可维修性差等缺点。在车辆行驶过程中，AMT控制单元应实时监测系统运行状态，对系统故障进行自诊断，并提供相应的故障代码及应对措施，这样才能提高车辆行驶可靠性和安全性，促进AMT的产品化推广。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种AMT执行机构液压供油系统的故障诊断方法。
(二)技术方案
为解决现有技术问题，本发明提供一种AMT执行机构液压供油系统的故障诊断方法，所述方法包括如下步骤：
步骤101：信号采集：
TCU采集AMT执行机构供油系统的主压传感器10的信号，获得主压传感器信号采样值；
步骤102：主压传感器故障判断：
基于所述TCU采集的主压传感器信号采样值，若信号采集值不在传感器信号值有效范围之间、或者信号变化率大于变化率最大值，则判定主压传感器10出现故障；
步骤103：保压阀故障判断：
当有新的换挡需求或者开启油源电机时，需要开启保压阀；
在主压传感器无故障的情况下，实时读取保压阀的工作状态，若保压阀开启时主压传感器信号变化率小于设定的主压传感器信号变化率最小值，或者保压阀关闭时主压传感器信号变化率大于设定的主压传感器信号变化率最小值，则判定保压阀8出现故障；
步骤104：油源电机故障判断：
当主压传感器信号小于设定的油源电机开启设定值时，TCU发出控制指令开启油源电机3；当主压传感器信号大于设定的油源电机关闭设定值时，TCU发出控制指令关闭油源电机3；
在主压传感器10和保压阀8无故障的情况下，实时读取油源电机3的工作状态，若油源电机3连续开启时间超过最大许用时间，判定油源电机3出现故障。
其中，所述AMT执行机构液压供油系统包括：油箱1、粗滤2、油源电机3、液压泵4、减压阀5、精滤6、单向阀7、保压阀8、蓄能器9、主压传感器10；
当AMT系统有换挡需求时，TCU输出控制指令开启油源电机3带动液压泵4为执行机构提供液压能，但由于液压泵建立压力需要一定的时间，因此在AMT执行机构液压供油系统中设置了蓄能器9以弥补执行机构启动瞬间液压泵流量不足的问题，并能够起到缓冲和吸收压力脉动的作用；
由于AMT执行机构加工精度等问题，即使AMT执行机构液压供油系统不执行换挡动作，蓄能器9里储存的液压油也会经过AMT执行机构间隙回流至油箱1，导致主压降低，从而频繁的启动液压泵4，因此，在蓄能器9和AMT执行机构中间增加了保压阀8，没有换挡需求时关闭保压阀8，防止蓄能器9里的液压油泄露，降低油源电机3的开启频次，从而提高油源电机3的使用寿命；
AMT执行机构液压供油系统换挡过程中，TCU输出控制指令开启保压阀8和油源电机3，液压泵4提供的流量经过精滤6、单向阀7进入AMT执行机构，蓄能器9里储存的液压油经过保压阀8进入AMT执行机构以弥补液压泵4瞬时流量不足的问题；换挡结束后，液压泵4提供的流量经过保压阀8进入蓄能器9，直至AMT执行机构液压供油系统主压达到设定的最大值，再关闭保压阀8和油源电机3。
其中，所述步骤102中还包括：根据传感器压力─电压特性，设定传感器信号值有效范围及变化率最大值。
其中，所述步骤103中还包括：根据液压供油系统物理特性，设定保压阀开启时主压传感器信号变化率最小值和保压阀关闭时主压传感器信号变化率最大值。
其中，所述步骤104中还包括：根据液压供油系统物理特性，设定油源电机3连续开启最大许用时间。
其中，所述步骤102中，若基于步骤102的诊断结果，判定主压传感器10出现故障，则故障诊断流程结束。
其中，所述步骤103中，若基于步骤103的诊断结果，判定保压阀8出现故障，则故障诊断流程结束。
其中，所述步骤104中，若基于步骤104的诊断结果，判定油源电机3出现故障，则故障诊断流程结束。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明技术方案在车辆行驶过程中，TCU实时监测系统运行状态，预先设定一系列传感器信号值有效范围及主压传感器信号变化率阈值，能够对系统故障进行自诊断，获得诊断结果，借此可以提供相应的故障代码及应对措施，这样能够提高车辆行驶可靠性和安全性，促进AMT的产品化推广。
附图说明
图1为本发明的液压供油系统原理图。
图2为本发明的液压供油系统故障诊断方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决现有技术问题，本发明提供一种AMT执行机构液压供油系统的故障诊断方法，如图1-图2所示，所述方法包括如下步骤：
步骤101：信号采集：
TCU采集AMT执行机构供油系统的主压传感器10的信号，获得主压传感器信号采样值；
步骤102：主压传感器故障判断：
基于所述TCU采集的主压传感器信号采样值，若信号采集值不在传感器信号值有效范围之间、或者信号变化率大于变化率最大值，则判定主压传感器10出现故障；
步骤103：保压阀故障判断：
当有新的换挡需求或者开启油源电机时，需要开启保压阀；
在主压传感器无故障的情况下，实时读取保压阀的工作状态，若保压阀开启时主压传感器信号变化率小于设定的主压传感器信号变化率最小值，或者保压阀关闭时主压传感器信号变化率大于设定的主压传感器信号变化率最小值，则判定保压阀8出现故障；
步骤104：油源电机故障判断：
当主压传感器信号小于设定的油源电机开启设定值时，TCU发出控制指令开启油源电机3；当主压传感器信号大于设定的油源电机关闭设定值时，TCU发出控制指令关闭油源电机3；
在主压传感器10和保压阀8无故障的情况下，实时读取油源电机3的工作状态，若油源电机3连续开启时间超过最大许用时间，判定油源电机3出现故障。
其中，所述AMT执行机构液压供油系统包括：油箱1、粗滤2、油源电机3、液压泵4、减压阀5、精滤6、单向阀7、保压阀8、蓄能器9、主压传感器10；
当AMT系统有换挡需求时，TCU输出控制指令开启油源电机3带动液压泵4为执行机构提供液压能，但由于液压泵建立压力需要一定的时间，因此在AMT执行机构液压供油系统中设置了蓄能器9以弥补执行机构启动瞬间液压泵流量不足的问题，并能够起到缓冲和吸收压力脉动的作用；
由于AMT执行机构加工精度等问题，即使AMT执行机构液压供油系统不执行换挡动作，蓄能器9里储存的液压油也会经过AMT执行机构间隙回流至油箱1，导致主压降低，从而频繁的启动液压泵4，因此，在蓄能器9和AMT执行机构中间增加了保压阀8，没有换挡需求时关闭保压阀8，防止蓄能器9里的液压油泄露，降低油源电机3的开启频次，从而提高油源电机3的使用寿命；
AMT执行机构液压供油系统换挡过程中，TCU输出控制指令开启保压阀8和油源电机3，液压泵4提供的流量经过精滤6、单向阀7进入AMT执行机构，蓄能器9里储存的液压油经过保压阀8进入AMT执行机构以弥补液压泵4瞬时流量不足的问题；换挡结束后，液压泵4提供的流量经过保压阀8进入蓄能器9，直至AMT执行机构液压供油系统主压达到设定的最大值，再关闭保压阀8和油源电机3。
其中，所述步骤102中还包括：根据传感器压力─电压特性，设定传感器信号值有效范围及变化率最大值。
其中，所述步骤103中还包括：根据液压供油系统物理特性，设定保压阀开启时主压传感器信号变化率最小值和保压阀关闭时主压传感器信号变化率最大值。
其中，所述步骤104中还包括：根据液压供油系统物理特性，设定油源电机3连续开启最大许用时间。
其中，所述步骤102中，若基于步骤102的诊断结果，判定主压传感器10出现故障，则故障诊断流程结束。
其中，所述步骤103中，若基于步骤103的诊断结果，判定保压阀8出现故障，则故障诊断流程结束。
其中，所述步骤104中，若基于步骤104的诊断结果，判定油源电机3出现故障，则故障诊断流程结束。
实施例1
本实施例如图1所示，AMT执行机构液压供油系统包括油箱1、粗滤2、油源电机3、液压泵4、减压阀5、精滤6、单向阀7、保压阀8、蓄能器9、主压传感器10。
当AMT系统有换挡需求时，TCU输出控制指令开启油源电机3带动液压泵4为执行机构提供液压能，但由于液压泵建立压力需要一定的时间，因此在供油系统中设置了蓄能器9以弥补执行机构启动瞬间液压泵流量不足的问题，并能够起到缓冲和吸收压力脉动的作用。由于AMT执行机构加工精度等问题，即使系统不执行换挡动作，蓄能器里储存的液压油也会经过执行机构间隙回流至油箱，导致主压降低，从而频繁的启动液压油泵，因此，在蓄能器和执行机构中间增加了保压阀8，没有换挡需求时关闭保压阀，防止蓄能器里的液压油泄露，降低油源电机的开启频次，从而提高电机的使用寿命。
AMT系统换挡过程中，TCU输出控制指令开启保压阀8和油源电机3，液压泵提供的流量经过精滤6、单向阀7进入执行机构，蓄能器里储存的液压油经过保压阀进入执行机构以弥补液压泵瞬时流量不足的问题。换挡结束后，液压泵提供的流量经过保压阀进入蓄能器，直至系统主压达到设定的最大值，关闭保压阀和油源电机。
为实现本发明实施的AMT执行机构供油系统故障诊断方法，在TCU中设置了供油系统故障诊断模块，以执行故障诊断功能。
AMT系统运行过程中，故障诊断模块在TCU每个运行周期内执行步骤101，实时监测主压传感器信号；
基于所述TCU检测的主压传感器信号采样值，供油系统故障诊断模块执行步骤102，根据传感器压力─电压特性，设定传感器信号值有效范围及变化率最大值，若信号采集值不在有效范围之间、或者信号变化率大于最大值，判定主压传感器出现故障；
基于步骤102诊断结果，若判定主压传感器出现故障，则故障诊断流程结束；否则，故障诊断算法模块执行步骤103，实时读取保压阀的工作状态，若保压阀开启时主压信号变化率小于设定的最小变化率，或者保压阀关闭时主压信号变化率大于设定的最大变化率，判定保压阀故障；
基于步骤103诊断结果，若判定保压阀出现故障，则故障诊断流程结束；否则，故障诊断算法模块执行步骤104，实时读取油源电机的工作状态，若电机连续开启时间超过最大许用时间，判定油源电机出现故障。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种AMT执行机构液压供油系统的故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤101：信号采集：
TCU采集AMT执行机构供油系统的主压传感器(10)的信号，获得主压传感器信号采样值；
步骤102：主压传感器故障判断：
基于所述TCU采集的主压传感器信号采样值，若信号采集值不在传感器信号值有效范围之间、或者信号变化率大于变化率最大值，则判定主压传感器(10)出现故障；
步骤103：保压阀故障判断：
当有新的换挡需求或者开启油源电机时，需要开启保压阀；
在主压传感器无故障的情况下，实时读取保压阀的工作状态，若保压阀开启时主压传感器信号变化率小于设定的主压传感器信号变化率最小值，或者保压阀关闭时主压传感器信号变化率大于设定的主压传感器信号变化率最小值，则判定保压阀(8)出现故障；
步骤104：油源电机故障判断：
当主压传感器信号小于设定的油源电机开启设定值时，TCU发出控制指令开启油源电机(3)；当主压传感器信号大于设定的油源电机关闭设定值时，TCU发出控制指令关闭油源电机(3)；
在主压传感器(10)和保压阀(8)无故障的情况下，实时读取油源电机(3)的工作状态，若油源电机(3)连续开启时间超过最大许用时间，判定油源电机(3)出现故障。
2.如权利要求1所述的AMT执行机构液压供油系统的故障诊断方法，其特征在于，所述AMT执行机构液压供油系统包括：油箱(1)、粗滤(2)、油源电机(3)、液压泵(4)、减压阀(5)、精滤(6)、单向阀(7)、保压阀(8)、蓄能器(9)、主压传感器(10)；
当AMT系统有换挡需求时，TCU输出控制指令开启油源电机(3)带动液压泵(4)为执行机构提供液压能，但由于液压泵建立压力需要一定的时间，因此在AMT执行机构液压供油系统中设置了蓄能器(9)以弥补执行机构启动瞬间液压泵流量不足的问题，并能够起到缓冲和吸收压力脉动的作用；
由于AMT执行机构加工精度等问题，即使AMT执行机构液压供油系统不执行换挡动作，蓄能器(9)里储存的液压油也会经过AMT执行机构间隙回流至油箱(1)，导致主压降低，从而频繁的启动液压泵(4)，因此，在蓄能器(9)和AMT执行机构中间增加了保压阀(8)，没有换挡需求时关闭保压阀(8)，防止蓄能器(9)里的液压油泄露，降低油源电机(3)的开启频次，从而提高油源电机(3)的使用寿命；
AMT执行机构液压供油系统换挡过程中，TCU输出控制指令开启保压阀(8)和油源电机(3)，液压泵(4)提供的流量经过精滤(6)、单向阀(7)进入AMT执行机构，蓄能器(9)里储存的液压油经过保压阀(8)进入AMT执行机构以弥补液压泵(4)瞬时流量不足的问题；换挡结束后，液压泵(4)提供的流量经过保压阀(8)进入蓄能器(9)，直至AMT执行机构液压供油系统主压达到设定的最大值，再关闭保压阀(8)和油源电机(3)。
3.如权利要求1所述的AMT执行机构液压供油系统的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤102中还包括：根据传感器压力─电压特性，设定传感器信号值有效范围及变化率最大值。
4.如权利要求1所述的AMT执行机构液压供油系统的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤103中还包括：根据液压供油系统物理特性，设定保压阀开启时主压传感器信号变化率最小值和保压阀关闭时主压传感器信号变化率最大值。
5.如权利要求1所述的AMT执行机构液压供油系统的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤104中还包括：根据液压供油系统物理特性，设定油源电机(3)连续开启最大许用时间。
6.如权利要求1所述的AMT执行机构液压供油系统的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤102中，若基于步骤102的诊断结果，判定主压传感器(10)出现故障，则故障诊断流程结束。
7.如权利要求1所述的AMT执行机构液压供油系统的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤103中，若基于步骤103的诊断结果，判定保压阀(8)出现故障，则故障诊断流程结束。
8.如权利要求1所述的AMT执行机构液压供油系统的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤104中，若基于步骤104的诊断结果，判定油源电机(3)出现故障，则故障诊断流程结束。
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