-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Ausfalldiagnose-Vorrichtung
für ein Proportionalventil und insbesondere eine Ausfalldiagnosevorrichtung für
ein Proportionalventil, die zum Überprüfen eines Ausfalls
in einem Proportionalventil einer Fahrzeughydraulikvorrichtung dient.
-
2. Beschreibung des Stands
der Technik
-
Als
eine konventionelle Ausfalldiagnosevorrichtung wird beispielsweise
eine Ausfalldiagnosevorrichtung für ein Magnetventil mit
einer Tauchspule vorgeschlagen, die einen dem Magnetventil zugeführten
Strom erfasst, Stromänderungen überwacht und auf
das Erfassen einer negativen Änderung bestimmt, dass das
Magnetventil sich im Normalzustand befindet (siehe beispielsweise
JP 08-291877 A ).
-
Es
gibt auch eine Diagnosevorrichtung, die einen Ausfalldiagnosemodus
definiert, in welchem ein Steuersignal, um ein Magnetventil zu veranlassen,
einen spezifischen Ausfalldiagnosebetrieb mit einer konstant gehaltenen
Entnahmestromrate einer Pumpe auszuführen, ausgegeben wird,
und die tatsächlich das Steuersignal ausgibt, um zu veranlassen,
dass das Magnetventil die Ausfalldiagnose-Operation in dem Ausfalldiagnosemodus
ausführt, um das Magnetventil im Hinblick auf einen Ausfall
zu diagnostizieren (siehe z. B.
JP 2000-46015 A ).
-
In
der in
JP 08-291877A offenbarten
konventionellen Vorrichtung muss jedoch die Zeitdauer für das
Abtasten kurz eingestellt werden (gleich oder kürzer als
einige Millisekunden), um die Änderung in dem dem Magnetventil
zugeführten Strom zu erfassen. In diesem Fall ist, obwohl
die Zeitdauer zum Abtasten technisch kurz festgelegt werden kann,
ein hochspezialisierter (Hochleistungs-)Mikrocomputer für
diesen Zweck erforderlich. Mit anderen Worten, es ist ein teures
System erforderlich. Folglich gibt es ein Problem mit dem Anstieg
der Kosten der gesamten Vorrichtung.
-
In
dem in
JP 2000-46015
A offenbarten konventionellen Verfahren muss die Pumpe
kontinuierlich zur Zeit einer Ausfalldiagnose betrieben werden. Daher
gibt es beispielsweise in dem Fall eines Systems, das eine durch
einen Elektromotor anzutreibende Pumpe erfordert ein Problem des
Verschwendens von Batterieleistung, um die Ausfalldiagnose vorzunehmen.
-
RESÜMEE DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben erwähnten
Probleme auszuräumen und es ist demnach ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine Ausfalldiagnosevorrichtung für ein Proportionalventil
bereitzustellen, welche das Hängenbleiben des Proportionalventils
als einen Ausfall mit Hilfe eines nicht teuren Systems erfasst.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt eine Ausfalldiagnose-Vorrichtung für
ein Proportionalventil einer Fahrzeug-Hydraulikvorrichtung mit einer
Pumpe und einem Akkumulator sowie dem Proportionalventil bereit.
Diese Ausfalldiagnose-Vorrichtung ist mit einer Proportionalventil-Treiberführungsgrößeneinheit
versehen zum Ausgeben eines Proportionalventil-Führungsgrößenstroms
zum Antreiben des Proportionalventils, einer Druckmesseinheit zum
Messen eines Pumpendrucks der Pumpe, und einer Einheit zum Bestimmen
eines Hängenbleibens des Proportionalventils basierend
auf dem Proportionalventil-Führungsgrößenstrom
und dem Pumpendruck. Die Einheit zum Bestimmen des Hängenbleibens
des Proportionalventils hat eine erste Druckspeichereinheit zum
Speichern eines Pumpendrucks zum Zeitpunkt eines Stopps der Pumpe,
eine zweite Druckspeichereinheit zum Speichern eines Pumpendrucks
nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer vom Stopp der
Pumpe, und eine erste Druckdifferenzberechnungseinheit zum Berechnen
einer Differenz zwischen dem in der ersten Druckspeichereinheit
gespeicherten Pumpendruck und dem in der zweiten Druckspeichereinheit
gespeicherten Pumpendruck. Das Proportionalventil wird während
es geöffnet ist als einen Ausfall oder ein Hängenbleiben erleidend
diagnostiziert in einem Fall, in dem die Differenz zwischen den
Pumpendrücken, die durch die erste Druckdifferenz-Berechnungseinheit
berechnet wird, gleich oder größer ist als ein
vorbestimmter Wert, wenn die Pumpe gestoppt wird und eine Anweisung
ausgegeben wird, um das Proportionalventil zu "schließen",
nachdem die Pumpe für eine vorbestimmte Zeitdauer betätigt
worden ist, um einen Druck aufzubauen.
-
Daher
kann das Hängenbleiben des Proportionalventils als ein
Ausfall mit Hilfe eines nicht teuren Systems erfasst werden.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
In
den beiliegenden Zeichnungen zeigt:
-
1 ein
Erläuterungsdiagramm eines vierradgetriebenen Fahrzeugs,
bei dem eine Ausfalldiagnosevorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet
wird;
-
2 ein
Blockdiagramm der Konfiguration einer Ausfalldiagnosevorrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
-
3 ein
Zeitdiagramm zum Zeigen, wie die Ausfalldiagnosevorrichtung gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung arbeitet, wenn
ein Proportionalventil sich im Normalzustand befindet;
-
4 ein
Zeitdiagramm zum zeigen, wie die Ausfalldiagnosevorrichtung gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung arbeitet, wenn
das Proportionalventil während seines Öffnens hängen
bleibt;
-
5 ein
Zeitdiagramm zum Zeigen, wie die Ausfalldiagnosevorrichtung gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung arbeitet, wenn
das Proportionalventil während seines Schließens
hängen bleibt;
-
6 ein
Ablaufdiagramm der Reihenfolge der Verarbeitung der Ausfalldiagnosevorrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
-
7 ein
nachfolgendes Ablaufdiagramm der Reihenfolge der Verarbeitung der
Ausfalldiagnosevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung; und
-
8 ein
Blockdiagramm der Konfiguration einer Proportionalventilhängenbleibe-Bestimmungsvorrichtung
der Ausfalldiagnosevorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
-
Erste Ausführungsform
-
Nachstehen
wird eine Ausfalldiagnosevorrichtung gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird ein beispielhafter Fall beschrieben, bei dem die Ausfalldiagnosevorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung zum Steuern eines
vierradgetriebenen Fahrzeugs verwendet wird.
-
1 ist
ein Diagramm zum zeigen des vierradgetriebenen Fahrzeugs, bei dem
die Ausfalldiagnosevorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
Es wird Bezug genommen auf 1, ein linkes
Vorderrad 41, ein rechtes Vorderrad 42, ein linkes
Hinterrad 43, ein rechtes Hinterrad 44, ein Getriebe 45,
eine Antriebsmaschine 46, ein Zentraldifferential 47,
eine Kupplung 48, eine Schlüsselschalter-EIN-Erfassungseinheit 49,
ein Hydrauliksystem 51, ein Frontdifferential 52,
ein Heckdifferential 53 und ein Kupplungshydraulikdruck 60 sind
dargestellt. Eine Fahrzeugsteuerung als Ausfalldiagnosevorrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist mit 8 gekennzeichnet.
-
Das
linke Vorderrad 41 und das rechte Vorderrad 42 sind
miteinander über das Frontdifferential 52 verbunden
und das linke Hinterrad 43 und das rechte Hinterrad 44 sind
miteinander über das Heckdifferential 53 verbunden.
Das Frontdifferential 52 und das Heckdifferential 53 sind
miteinander über das Zentraldifferential 47 verbunden
und das Getriebe 45 ist mit dem Zentraldifferential 47 verbunden.
-
Als
Nächstes wird der Betrieb des vierradgetriebenen Fahrzeugs
der 1 beschrieben. Ein durch die Antriebsmaschine 46 erzeugtes
Drehmoment wird zu dem Getriebe 45 übertragen
und die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine 46 wird durch
das Getriebe 45 reduziert oder erhöht. Eine Ausgangsgröße
des Getriebes 45 wird zu dem Zentraldifferential 47 übertragen
und eine Antriebskraft wird durch das Zentraldifferential 47 zu
dem Frontdifferential 52 und dem Heckdifferential 53 übertragen.
-
Wenn
das Fahrzeug eine Kurve fährt, sind die Kurvenradien der
vier Räder 41 bis 44 voneinander verschieden,
so dass die Drehgeschwindigkeiten der vier Räder 41 bis 44 voneinander
verschieden sind. Wenn die vier Räder 41 bis 44 direkt
miteinander gekoppelt sind, wirken die oben erwähnten Unterschiede
zwischen den Drehgeschwindigkeiten während des Kurvenfahrens
als eine Kraft, die eine Hemmung der Kurvenfahrt bewirkt. Dieses
Phänomen wird Engkurvenbremsphänomen genannt.
-
Um
das Engkurvenbremsphänomen zu vermeiden, ist das Fahrzeug
mit Differentialgetrieben ausgestattet. Das heißt, das
Fahrzeug ist mit dem Frontdifferential 52 ausgestattet,
um einen Unterschied in der Drehgeschwindigkeit zwischen dem linken
Vorderrad 41 und dem rechten Vorderrad 42 zu absorbieren,
und mit dem Heckdifferential 53, um einen Unterschied in
der Drehgeschwindigkeit zwischen dem linken Hinterrad 43 und
dem rechten Hinterrad 44 zu absorbieren. Ferner ist das
in 1 gezeigte vierradgetriebene Fahrzeug mit dem
Zentraldifferential 47 ausgestattet, um eine Differenz
in der Drehgeschwindigkeit zwischen den Vorderrädern 41 und 42 und
den Hinterrädern 43 und 44 zu absorbieren.
-
Die
Funktion eines Differentialgetriebes wird nun unter Beispielnahme
des Frontdifferentials 52 beschrieben. Das Frontdifferential 52 überträgt
eine von dem Zentraldifferential 47 übertragene
Rotation zu dem linken Vorderrad 41 und dem rechten Vorderrad 42.
Während das Fahrzeug geradeaus fährt, sind die
auf das linke Vorderrad 41 und das rechte Vorderrad 42 angewendeten
Belastungen gleich, so dass das Frontdifferential 52 die
von dem Zentraldifferential 47 übertragene Rotation
gleichmäßig auf das linke Vorderrad 41 und
das rechte Vorderrad 42 überträgt. Andererseits
ist, wenn das Fahrzeug eine Linkskurve fährt, der Kurvenradius
des linken Vorderrads 41 kleiner als der Kurvenradius des
rechten Vorderrads 42, so dass die auf das linke Vorderrad 41 angewendete Last
größer ist als die auf das rechte Vorderrad 42 angewendete
Last. In diesem Fall überträgt das Frontdifferential 52 die
von dem Zentraldifferential 47 übertragene Rotation
mehr zu dem rechten Vorderrad 42 als zu dem linken Vorderrad 41.
Wie oben beschrieben hat das Differentialgetriebe die Eigenschaft,
Rotation mehr zu einer Seite einer geringeren Last hin zu übertragen
als zu einer Seite einer großen Last.
-
Als
Nächstes wird ein Fall, in dem ein vierradgetriebenes Fahrzeug
beschleunigt wird, beschrieben. In dem Fall, in dem das vierradgetriebene Fahrzeug
beschleunigt wird, trägt die Seite der Hinterräder
einen größeren Teil eines Fahrzeuggewichts, so
dass eine große Last auf die Hinterräder wirkt.
Es sollte hier bemerkt werden, dass das Zentraldifferential 47 die
Funktion hat, mehr Rotation zu der Seite der geringeren Last zu übertragen.
Demnach wird die von dem Getriebe 45 übertragene
Rotation mehr zu den Vorderrädern 41 und 42 als
zu den Hinterrädern 43 und 44 übertragen.
Als ein Ergebnis tragen die Vorderräder 41 und 42 ein
großes Gewicht und die Antriebskraft wird kaum zu der Seite der
Hinterräder 43 und 44 übertragen,
auf die eine große Last angewendet wird. Demgemäß wird
die Beschleunigungsperformance verschlechtert.
-
Daher
ist, um zu verhindern, dass durch das Vorsehen des Zentraldifferentials 47 eine
Verschlechterung der Beschleunigungsperformance verursacht wird,
eine Vorrichtung zum Begrenzen einer Differentialwirkung des Zentraldifferentials 47 vorgesehen.
In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist eine Kupplung 48 als Differentialbegrenzungseinrichtung
zum Zentraldifferential 47 hinzugefügt.
-
Durch
Steuern der Haftkraft der dem Zentraldifferential 47 hinzugefügten
Kupplung 48 können zwei Ausgangswellen des Zentraldifferentials 47 von einem
differentialfreien Zustand zu einem im Wesentlichen direkt gekoppelten
Zustand gesteuert werden, so dass die Differentialfunktion des Zentraldifferentials 47 begrenzt
werden kann. Folglich kann ein durch Bereitstellen des Zentraldifferentials 47 bedingtes Verschlechtern
der Beschleunigungsperformance verhindert werden.
-
Als
Nächstes wird ein Verfahren zum Steuern der Haftkraft der
Kupplung 48 beschrieben. Die Haftkraft der Kupplung 48 wird
hydraulisch gesteuert. Beispielsweise wird der der Kupplung 48 zugeführte Kupplungshydraulikdruck 60 durch
das Hydrauliksystem 51 erhöht, wenn eine Erhöhung
der Haftkraft erwünscht ist. Demgegenüber wird
der der Kupplung 48 zugeführte Kupplungshydraulikdruck 60 durch das
Hydrauliksystem 51 reduziert, wenn eine Reduzierung der
Haftkraft erwünscht ist.
-
2 ist
ein Blockdiagramm zum Zeigen des inneren Aufbaus des Hydrauliksystems 51 und
einer Steuerung 8 in Übereinstimmung mit der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 2 gezeigt,
ist die Steuerung 8 mit einer Pumpentreiberlogik 11,
einer Proportionalventiltreiber-Führungsgrößenseinrichtung 12,
einer Proportionalventilhängenbleibe-Bestimmungseinrichtung 13 und
einer Druckmesseinheit 14 versehen. Das Hydrauliksystem 51 wird
mit einer Pumpe 1, einem Rückflusssperrventil 2,
einem Entlastungsventil 3, einem Drucksensor 4,
einem Akkumulator 5, einem Proportionalventil 6,
einer Kupplung 7 und einem Motor 10 versehen.
Es wird Bezug genommen auf 2, ein von
der Steuerung 8 zu dem Hydrauliksystem 51 eingegebener
Proportionalventil-Führungsgrößenstrom wird
durch 9 gekennzeichnet.
-
Die
Steuerung 8 gibt eine Betriebsanweisung an den Motor 10 über
die Pumpentreiberlogik 11 aus, wenn es erwünscht
ist, die Pumpe 1 des Hydrauliksystems 51 zu betätigen.
Der Motor 10 wird unmittelbar nachdem er die Betriebsanweisung empfangen
hat, betätigt. Als ein Ergebnis wird die Pumpe 1,
die über eine Welle an den Motor 10 gekoppelt
ist, betätigt.
-
Wenn
die Pumpe 1 betätigt wird, wird ein Hydrauliköl
in einem Behälter zu dem Akkumulator 5 über
das Rückflusssperrventil 2 geliefert, welches vorgesehen
ist, um zu verhindern, dass das Hydrauliköl zurückfließt.
-
Der
Drucksensor 4 misst einen Druck des in dem Akkumulator 5 angesammelten
Hydrauliköls (nachstehend auch als Pumpendruck bezeichnet), und
sendet zu der Druckmesseinheit 14 der Steuerung 8 ein
elektrisches Signal, das einen Spannungswert in Entsprechung zu
dem Pumpendruck oder Ähnliches angibt.
-
Die
Druckmesseinheit 14 der Steuerung 8 verarbeitet
das Signal von dem Drucksensor 4, berechnet einen Pumpendruck
basierend auf dem verarbeiteten Signal, und sendet Information zu
der Pumpentreiberlogik 11. Die Pumpentreiberlogik 11 ist derart
programmiert, dass sie eine Anweisung ausgibt, um den Motor 10 zu
stoppen, wenn der Pumpendruck höher wird als ein Druckeinstellwert
zum Stoppen der Pumpe 1, welcher im Voraus eingestellt ist,
und zum Ausgeben einer Anweisung um den Motor 10 zu betreiben,
wenn der Pumpendruck niedriger wird als ein Druckeinstellwert zum
Betreiben der Pumpe 1 (nicht dargestellt), welcher im Voraus
eingestellt worden ist.
-
Der
Proportionalventil-Führungsgrößenstrom 9,
der durch die Proportionalventil-Treiberführungsgrößeneinrichtung 12 der
Steuerung 8 berechnet wird, wird in das Proportionalventil 6 eingegeben. In Übereinstimmung
mit dem derart eingegebenen Proportionalventil-Führungsgrößenstrom 9 kann
der Öffnungsgrad eines (nicht gezeigten) Ventilkörpers, der
sich in dem Proportionalventil 6 befindet, abgestimmt werden.
Durch Abstimmung des Öffnungsgrads des Ventilkörpers
kann das in dem Akkumulator 5 angesammelte Hydrauliköl
mit der gesteuerten Durchflussrate zu der Kupplung 7 geliefert
werden.
-
Beispielsweise
erhöht die Steuerung 8 den Proportionalventil-Führungsgrößenstrom 9,
der durch die Proportionalventiltreiber-Führungsgrößeneinrichtung 12 berechnet
worden ist, um den Öffnungsgrad des Ventilkörpers
des Proportionalventils 6 zu erhöhen. Durch Erhöhen
des Öffnungsgrads des Ventilkörpers des Proportionalventils
6, um zu veranlassen, dass eine große Menge Hydrauliköl
in die Kupplung 7 fließt, kann die Kupplung 7 auf
einen großen Schlag betrieben werden.
-
Das
Entlastungsventil 3 ist eine Einrichtung zum Umgehen des
Akkumulators 5 und des Behälters, wenn der auf
das Entlastungsventil 3 angewendete Druck gleich oder höher
als ein vorbestimmter Druck wird (z. B. einige MPa).
-
Es
ist vorstellbar, dass ggf. keine Anweisung zum Anhalten der Pumpe 1 ausgegeben
werden kann und die Pumpe 1 in dem betätigten
Zustand verbleibt, wenn beispielsweise der Drucksensor 4 ausfällt
und außerstande kommt, den Druck zu messen. Zu diesem Zeitpunkt
kann ein Hydraulikrohr bedingt durch eine Zunahme der Pumpendrucks
zerbersten. In einem solchen Fall umgeht das Entlastungsventil 3 den
Akkumulator 5 und den Behälter bei einem vorbestimmten
Druck und dient demnach zum Schützen des Hydrauliksystems 51 vor
einem solchen gefährlichen Zustand.
-
Die
Proportionalventilhängenbleibe-Bestimmungseinrichtung 13 der
Steuerung 8 nimmt eine Bestimmung in Bezug auf das Hängenbleiben
des Proportionalventils 6 basierend auf dem durch die Pumpenmesseinheit 14 gemessenen
Pumpendruck, den von der Proportionalventiltreiber-Führungsgrößeneinrichtung 12 ausgegebenen
Proportionalventil-Führungsgrößenstrom 9,
einer Information von der Pumpentreiberlogik 11 und einem
Schlüsselschaltsignal, das von der Schlüsselschalter-EIN-Erfassungseinheit 49 in
die Steuerung 8 eingegeben wird, vor.
-
Wie
in 8 gezeigt, ist die Proportionalventilhängenbleibe-Bestimmungseinrichtung 13 mit
einer ersten Druckspeichereinheit 13a versehen zum Speichern
eines Pumpendrucks zur Zeit eines Anhaltens der Pumpe 1,
einer zweiten Druckspeichereinheit 13b zum Speichern eines
Pumpendrucks nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer,
die im Voraus festgelegt worden ist, von dem Anhalten der Pumpe 1 an,
und einer ersten Druckdifferenzberechnungseinheit 13c zum
Berechnen einer Differenz zwischen dem in der ersten Druckspeichereinheit 13a gespeicherten
Pumpendruck und dem in der zweiten Druckspeichereinheit 13b gespeicherten Pumpendruck.
-
Die
Proportionalventilhängenbleibe-Bestimmungseinrichtung 13 berechnet
die Differenz zwischen dem in der ersten Druckspeichereinheit 13a gespeicherten
Pumpendruck und dem in der zweiten Druckspeichereinheit 13b gespeicherten
Pumpendruck mit Hilfe der ersten Druckdifferenzberechnungseinheit 13c,
und bestimmt, dass das Proportionalventil 6 während
seines Öffnens hängen geblieben ist, wenn die
berechnete Differenz zwischen den Drücken gleich oder größer
als ein vorbestimmter im Voraus festgelegter Wert ist.
-
Wenn
das Proportionalventil 6 nicht während seines Öffnens
hängen bleibt ist es in diesem Fall vorstellbar, dass der
Pumpendruck nicht abnimmt und unverändert bleibt selbst
nachdem die Pumpe 1 gestoppt wird. Andererseits, wenn der
Pumpendruck nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer
(z. B. einige Sekunden) von dem Pumpendruck unmittelbar nach dem
Anhalten der Pumpe 1 um einen vorbestimmten Wert oder mehr
abnimmt unabhängig von dem Ausgeben einer Anweisung zum "Schließen"
des Proportionalventils 6, wird angenommen, dass das Proportionalventil 6 offen
ist.
-
Wie
in 8 gezeigt, ist die Proportionalventilhängenbleibe-Bestimmungseinrichtung 13 ebenfalls
mit einer dritten Druckspeichereinheit 13d versehen zum
Speichern eines Pumpendrucks unmittelbar vor dem Ausgeben einer
Anweisung zum "Öffnen" des Proportionalventils 6,
einer vierten Druckspeichereinheit 13e zum Speichern eines
Pumpendrucks unmittelbar nach dem Verstreichen einer vorbestimmten
Zeitdauer, die im Voraus festgelegt worden ist, von dem Ausgeben
der Anweisung zum "Öffnen" des Proportionalventils 6 an,
und einer zweiten Druckdifferenzberechnungseinheit 13f zum
Berechnen einer Differenz zwischen dem in der dritten Druckspeichereinheit 13d gespeicherten
Pumpendruck und dem in der vierten Druckspeichereinheit 13e gespeicherten
Pumpendruck.
-
Die
Proportionalventilhängenbleibe-Bestimmungseinheit 13 berechnet
die Differenz zwischen dem in der dritten Druckspeichereinheit 13d gespeicherten
Druck und dem in der vierte Druckspeichereinheit 13e gespeicherten
Druck mit Hilfe der zweiten Druckdifferenzberechnungseinheit 13f,
und bestimmt, dass das Proportionalventil 6 während
seines Schließens hängen geblieben ist, wenn die
berechnete Differenz zwischen den Drücken gleich oder kleiner
als ein vorbestimmter Wert ist.
-
Wenn
das Proportionalventil 6 nicht während seines
Schließens hängen geblieben ist, ist es in diesem
Fall vorstellbar, dass der Pumpendruck bedingt durch das Ausgeben
der Anweisung zum "Öffnen" des Proportionalventils 6 abnimmt.
Andererseits, in dem Fall, in dem das Proportionalventil 6 während seines
Schließens hängen geblieben ist, wird, wenn keine Änderung
im Pumpendruck beobachtet wird trotz des Ausgebens der Anweisung
zum "Öffnen" des Proportionalventils 6, angenommen,
dass das Proportionalventil 6 geschlossen ist.
-
In
der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist
die Schlüsselschalter-EIN-Erfassungseinheit 49,
die einen EIN-Zustand oder einen AUS-Zustand eines Schlüsselschalters
mit einem Startkontakt und einem EIN-Kontakt zum Starten der Antriebsmaschine 49 erfasst,
und ein Schlüsselschaltsignal ausgibt, das ein Ergebnis
des Erfassens angibt, vorgesehen. Eine Ausfalldiagnose wird unmittelbar
nachdem der EIN-Zustand des Schlüsselschalters erfasst
wird, ausgeführt.
-
Diese
Konfiguration strebt das Durchführen des Erfassens eines
Ausfalls an unmittelbar nachdem der EIN-Zustand des Schlüsselschalters
erfasst wird, so dass die Ausfalldiagnose in zuverlässiger Weise
ausgeführt wird bevor das Fahrzeug beginnt, sich zu bewegen,
d. h., wenn das Fahrzeug noch nicht stark durch eine Hydrauliksteuerung
beeinflusst wird.
-
Als
Nächstes wird ein Verfahren zum Ausführen der
Ausfalldiagnosen detailliert unter Verwendung der Zeitdiagramme
der 3 bis 5 beschrieben.
-
3 ist
ein Zeitdiagramm zum Zeigen, wie die Ausfalldiagnoseeinrichtung
in einem Normalzustand anspricht, nämlich, wenn das Proportionalventil 6 nicht
unter einem Ausfall des Hängenbleibens leidet.
-
Es
wird Bezug genommen auf 3, die Pumpe 1 wird
zu einem Zeitpunkt t1 betrieben, so dass der Pumpendruck beginnt,
anzusteigen.
-
Dann
erreicht der Pumpendruck den Druckeinstellwert zum Anhalten der
Pumpe 1 zu einem Zeitpunkt t2, so dass der Befehl zum Betätigen
der Pumpe 1 "STOPP" bzw. "Anhalten" angibt.
-
Ein
Anhaltebefehl (zum Festlegen des Proportionalventil-Führungsgrößenstroms 9 auf
0 A) wird von der Proportionalventiltreiber-Führungsgrößeneinrichtung 12 in
einer Zeitdauer von dem Zeitpunkt t2 zu einem Zeitpunkt t3 ausgegeben,
so dass der Pumpendruck bei dem Druckeinstellwert zum Anhalten der
Pumpe 1 gehalten wird.
-
Dann
wird ein Treiberbefehl (zum Festlegen des Proportionalventil-Führungsgrößenstroms 9 auf einen
Wert, der von 0 A verschieden ist) von der Proportionalventiltreiber-Führungsgrößeneinrichtung 12 in
einer Zeitdauer von dem Zeitpunkt t3 zu einem Zeitpunkt t4 ausgegeben,
so dass der Pumpendruck beginnt, ansprechend auf das Öffnen
des Ventilkörpers des Proportionalventils 6 abzunehmen.
-
Dann
wird ein Anhaltebefehl (zum Festlegen des Proportionalventil-Führungsgrößenstroms 9 auf 0
A) noch einmal von der Proportionalventiltreiber-Führungsgrößeneinrichtung 12 nach
dem Zeitpunkt t4 ausgegeben, so dass der Pumpendruck von dem Zeitpunkt
t4 an unverändert bleibt.
-
4 ist
ein Zeitdiagramm zum Zeigen, wie die Ausfalldiagnosevorrichtung
anspricht, wenn das Proportionalventil 6 während
seines Öffnens hängen bleibt.
-
Es
wird Bezug genommen auf 4, die Pumpe 1 wird
zum Zeitpunkt t1 geöffnet, so dass der Pumpendruck beginnt,
anzusteigen.
-
Dann
erreicht der Pumpendruck den Druckeinstellwert für das
Anhalten der Pumpe 1 zum Zeitpunkt t2, so dass die Anweisung
zum Betätigen der Pumpe 1 "STOPP" bzw. "Anhalten"
anzeigt.
-
Das
Proportionalventil 6 bleibt während seines Öffnens
zu diesem Zeitpunkt hängen, so dass der Pumpendruck sobald
die Pumpe 1 zum Zeitpunkt t2 gestoppt wird, abnimmt.
-
Wie
oben beschrieben, sollte solange das Proportionalventil 6 sich
im Normalbetrieb befindet, der Pumpendruck konstant gehalten werden
wenn die Stopp-Anweisung (zum Festlegen des Proportionalventil-Führungsgrößenstroms 9 auf
0 A) von der Proportionalventiltreiber-Führungsgrößeneinrichtung 12 ausgegeben
wird. Jedoch kann das Hängenbleiben des Proportionalventils 6 während
seines Öffnens erfasst werden durch Erfassen, dass der
Druck nach einem Anhalten der Pumpe 1 um einen vorbestimmten
Wert abgenommen hat.
-
5 ist
ein Zeitdiagramm zum Zeigen, wie die Ausfalldiagnosevorrichtung
anspricht, wenn das Proportionalventil 6 während
seines Schließens hängen bleibt.
-
Es
wird Bezug genommen auf 5, die Pumpe 1 wird
zum Zeitpunkt t1 geöffnet, so dass der Pumpendruck beginnt,
anzusteigen.
-
Dann
erreicht der Pumpendruck den Druckeinstellwert für das
Anhalten der Pumpe 1 zum Zeitpunkt t2, so dass die Anweisung
zum Betätigen der Pumpe 1 "STOPP" bzw. "Anhalten"
angibt.
-
Die
Stoppanweisung (um den Proportionalventil-Führungsgrößenstrom 9 auf
0 A festzulegen) wird von der Proportionalventiltreiber-Führungsgrößeneinrichtung 12 in
der Zeit von dem Zeitpunkt t2 zu dem Zeitpunkt t3 ausgegeben, und
das Proportionalventil 6 bleibt nicht während
seines Öffnens in dieser Zeitdauer hängen. Daher
wird der Pumpendruck bei dem Druckeinstellwert für das
Anhalten der Pumpe 1 gehalten.
-
Dann
wird die Treiberanweisung (zum Festlegen des Proportionalventil-Führungsgrößenstroms 9 auf
einen von 0 A verschiedenen Wert) von der Proportionalventiltreiber-Führungsgrößeneinrichtung 12 in
der Zeit von dem Zeitpunkt t3 zu dem Zeitpunkt t4 ausgegeben. Wenn
das Proportionalventil 6 in dieser Zeit in Normalbetrieb
ist, sollte der Pumpendruck beginnen, ansprechend auf das Öffnen
des Ventilkörpers davon, abzunehmen. Jedoch bleibt das
Proportionalventil 6 während seines Schließens
hängen, so dass der Pumpendruck bei dem Druckeinstellwert zum
Anhalten der Pumpe 1 gehalten wird, ohne abzunehmen.
-
Wie
oben beschrieben sollte der Pumpendruck, solange das Proportionalventil 6 sich
im Normalzustand befindet, ansprechend auf das Öffnen des
Ventilkörpers davon abnehmen, wenn die Antriebsführungsgröße
(zum Festlegen des Proportionalventil-Führungsgrößenstroms 9 auf
einen von 0 A verschiedenen Wert) von der Proportionalventiltreiber-Führungsgrößeneinrichtung 12 ausgegeben wird.
Das Hängenbleiben des Proportionalventils 6 während
seines Schließens kann jedoch erfasst werden unter Beachtung
der Tatsache, dass der Pumpendruck nicht abnimmt wenn die Antriebsführungsgröße
(zum Festlegen des Proportionalventil-Führungsgrößenstroms 9 auf
einen von 0 A verschiedenen Wert) von der Proportionalventiltreiber-Führungsgrößeneinrichtung 12 ausgegeben
wird.
-
6 und 7 sind
Flussdiagramme und zeigen jeweils die Reihenfolge der Verarbeitung
der Steuerung 8 in Übereinstimmung mit der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zuallererst,
wie in 6 gezeigt, wird im Schritt S1 bestimmt, ob der
Schlüsselschalter EIN ist oder nicht. Wenn der Schlüsselschalter
AUS ist, findet ein Übergang zu NEIN statt, um dieses Programm
zu beenden. Andererseits, wenn der Schlüsselschalter EIN ist,
findet ein Übergang zu JA statt, um eine Bestimmung in
Bezug auf den Pumpendruck in Schritt S2 vorzunehmen.
-
Im
Schritt S2 wird eine Bestimmung in Bezug auf den Pumpendruck vorgenommen.
Wenn der Pumpendruck niedriger ist als ein vorbestimmter Wert, findet
ein Übergang zu NEIN statt, um eine Pumpenantriebsverarbeitung
in Schritt S4 vorzunehmen. Wenn der Pumpendruck gleich oder höher
als der vorbestimmte Wert ist, findet ein Übergang zu JA statt,
um eine Anweisung zum Anhalten der Pumpe 1 im Schritt S3
auszugeben. Im Schritt S5 wird der Pumpendruck unmittelbar nach
dem Anhalten der Pumpe 1 in der ersten Druckspeichereinheit 13a gespeichert.
Ein Übergang zu dem folgenden Schritt wird dann ausgeführt.
-
Im
Schritt S6 wird ein Bereitschaftsmodus eingerichtet bis eine vorbestimmte
Zeitdauer (etwa eine Sekunde) verstrichen ist vom Ausgeben der Anweisung
zum Stoppen der Pumpe 1 im Schritt S3. Nach der Dauer des Bereitschaftsmodus
für die vorbestimmte Zeitdauer findet ein Übergang
zu Schritt S7 statt, um den Pumpendruck in der zweiten Druckspeichereinheit 13b zu
speichern. Dann wird in Schritt S8 eine Differenz zwischen dem im
Schritt S5 gespeicherten Pumpendruck und dem in Schritt S7 gespeicherten
Pumpendruck berechnet.
-
Im
Schritt S9 wird eine Bestimmung in Bezug auf die Differenz zwischen
den im Schritt S8 berechneten Pumpendrücken vorgenommen.
Wenn die Differenz zwischen den Pumpendrücken gleich oder größer
als ein vorbestimmter Wert ist, findet ein Übergang zu
JA statt, um im Schritt S10 eine Abnormalität in Bezug
auf das Hängenbleiben des Proportionalventils 6 während
seines Öffnens zu bestätigen.
-
Wenn
es als ein Ergebnis des Bestimmens im Schritt S9 dazu führt,
dass die Differenz zwischen den Pumpendrücken kleiner als
der vorbestimmte Wert ist, findet ein Übergang zu NEIN
statt zum Durchführen der Verarbeitung beginnend vom Schritt S11,
der in 7 gezeigt ist.
-
Wie
in 7 gezeigt, wird der Pumpendruck in der dritten
Druckspeichereinheit 13d im Schritt S11 gespeichert.
-
Dann
wird die Anweisung zum "Öffnen" des Proportionalventils 6 im
Schritt S12 ausgegeben und ein Übergang zum Schritt S13
wird vorgenommen.
-
Im
Schritt S13 wird ein Bereitschaftsmodus eingerichtet bis eine vorbestimmt
Zeitdauer (etwa eine Sekunde) verstrichen ist vom Ausgeben der Anweisung
zum Öffnen des Proportionalventils 6. Nach der
Dauer des Bereitschaftsmodus für die vorbestimmte Zeitdauer
wird ein Übergang zu Schritt S14 vorgenommen.
-
In
Schritt S14 wird ein Pumpendruck nach der Dauer des Bereitschaftsmodus
für die vorbestimmte Zeitdauer im Schritt S13 in der vierten
Druckspeichereinheit 13e gespeichert.
-
Dann
wird in Schritt S15 eine Differenz zwischen dem im Schritt S13 gespeicherten
Pumpendruck und dem im Schritt S14 gespeicherten Pumpendruck berechnet.
-
In
Schritt S16 wird ein Bestimmen der Differenz zwischen den in Schritt
S15 berechneten Pumpendrücken vorgenommen. Wenn die Differenz
zwischen den Pumpendrücken größer als
ein vorbestimmter Wert ist, findet ein Übergang zu NEIN
statt zum Beenden dieses Programms. Wenn die Differenz zwischen
den Pumpendrücken gleich oder kleiner als ein vorbestimmter
Wert ist, wird ein Übergang zu JA vorgenommen, um in Schritt
S17 eine Abnormalität in Bezug auf das Hängenbleiben
des Proportionalventils 6 während seines Schließens
zu bestätigen. Durch Ausführen der vorangehenden
Verarbeitung wird eine Ausfalldiagnose in Hinblick auf das Hängenbleiben
des Proportionalventils 6 während seines Öffnens
oder Schließens ausgeführt.
-
Wie
oben beschrieben ist die Ausfalldiagnosevorrichtung gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entworfen,
um das Proportionalventil 6 der Fahrzeughydraulikvorrichtung, die
durch die Pumpe 1 und den Akkumulator 5 sowie das
Proportionalventil 6 gebildet wird, zu diagnostizieren.
Diese Ausfalldiagnosevorrichtung ist mit der Proportionalventiltreiber-Führungsgrößeneinrichtung 12 zum
Ausgeben des Proportionalventil-Führungsgrößenstroms 9 zum
Antreiben des Proportionalventils 6 versehen, der Druckmesseinrichtung
14 zum Messen eines Pumpendrucks, und der Proportionalventilhängenbleibe-Bestimmungseinrichtung 13 zum
Treffen einer Bestimmung des Hängenbleibens das Proportionalventils 6 basierend
auf dem Proportionalventil-Führungsgrößenstrom 9 und
dem gemessenen Pumpendruck. Die Proportionalventilhängenbleibe-Bestimmungseinrichtung 13 ist
mit der ersten Druckspeichereinheit 13a zum Speichern eines
Drucks zur Zeit des Anhaltens der Pumpe 1, der zweiten
Druckspeichereinheit 13b zum Speichern eines Drucks nach
dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer vom Anhalten der
Pumpe 1 an, und der ersten Druckdifferenzberechnungseinheit 13c zum
Berechnen einer Differenz zwischen dem in der ersten Druckspeichereinheit 13a gespeicherten Druck
und dem in der zweiten Druckspeichereinheit 13b gespeicherten
Druck versehen. Das Proportionalventil 6 wird als einen
Ausfall des Hängenbleibens während seines Öffnens
erleidend diagnostiziert in dem Fall, in dem die Differenz zwischen
den Drücken, die durch die erste Druckdifferenzberechnungseinheit 13c berechnet
wird, gleich oder größer als ein vorbestimmter
Wert ist, wenn die Pumpe 1 angehalten wird, und eine Anweisung
zum "Schließen" des Proportionalventils 6 ausgegeben
wird, nachdem die Pumpe 1 zum Erhöhen eines Drucks
für eine vorbestimmte Zeitdauer betätigt worden
ist.
-
Demgemäß kann
in dem Fall, in dem das Proportionalventil 6 während
seines Öffnens hängen bleibt, wenn der durch die
Druckmesseinrichtung 14 gemessene Pumpendruck zur Zeit
einer Änderung in der Ausgangsgröße der
Pumpentreiberlogik 11 von einem Motorantriebszustand zu
einem Motoranhaltezustand abnimmt, bestimmt werden, dass das Proportionalventil 6 während
seines Öffnens hängen bleibt. Wenn das Proportionalventil 6 sich
im Normalbetrieb befindet ohne hängen zu bleiben, wird
die Pumpe 1 für eine vorbestimmte Zeitdauer betätigt, um
einen Pumpendruck in dem Akkumulator 5 anzusammeln. In
diesem Zustand ändert sich der Pumpendruck in Übereinstimmung
mit dem Zustand der Anweisung zum Antreiben des Proportionalventils 6. Wenn
der Pumpendruck ohne dass die Anweisung zum Antreiben des Proportionalventils 6 ausgegeben wird,
abnimmt, wird bestimmt, dass das Proportionalventil 6 unter
einem Ausfall in Bezug auf das Hängenbleiben während
seines Öffnens leidet. Wenn der Pumpendruck nicht abnimmt
während die Anweisung zum Antreiben des Proportionalventils 6 ausgegeben wird,
wird bestimmt, dass das Proportionalventil 6 einen Ausfall
des Hängenbleibens während seines Schließens
erleidet.
-
Wie
aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich ist, kann ein Bestimmen
eines Ausfalls im Hinblick auf das Hängenbleiben des Proportionalventils 6 während
seines Öffnens mit Hilfe eines Ausgangsgrößenwerts
der Druckmesseinheit 14 vorgenommen werden, wie er bereits
in der Pumpentreiberlogik 11 verwendet wird. Daher kann
ein Bestimmen des Auftretens eines Hängenbleibens zuverlässig
durch ein nicht teures System ohne die Verwendung eines hochspezialisierten
Mikrocomputers oder das Hinzufügen eines Spezialsensors
vorgenommen werden. Ferner wird keine Batterieleistung verschwendet
beim Ausführen einer Ausfalldiagnose.
-
Die
Proportionalventilhängenbleibe-Bestimmungseinrichtung 13 ist
ferner mit der dritten Druckspeichereinheit 13d zum Speichern
eines Drucks unmittelbar vor dem Ausgeben einer Anweisung zum "Öffnen"
des Proportionalventils 6 versehen, der vierten Druckspeichereinheit 13e zum
Speichern eines Drucks nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer
von dem Ausgeben der Anweisung zum "Öffnen" des Proportionalventils 6,
und der zweiten Druckdifferenzberechnungseinheit 13f zum
Berechnen einer Differenz zwischen dem in der dritten Druckspeichereinheit 13d gespeicherten
Druck und dem in der vierten Druckspeichereinheit 13e gespeicherten
Druck. Das Proportionalventil 6 wird als einen Ausfall
des Hängenbleibens während seines Schließens
diagnostiziert in dem Fall, in dem die Differenz zwischen den Drücken,
die durch die zweite Druckdifferenzberechnungseinheit 13f berechnet wird,
gleich oder kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wenn die Pumpe 1 angehalten
wird und eine Anweisung zum "Öffnen" des Proportionalventils 6 ausgegeben
wird, nachdem die Pumpe 1 zum Anheben eines Drucks für
eine vorbestimmte Zeitdauer betätigt worden ist. Demnach
kann in dem Fall des Hängenbleibens des Proportionalventils 6 während seines
Schließens eine Bestimmung in Übereinstimmung
mit der folgenden Logik getroffen werden. In dem Fall, in dem der
durch die Druckmesseinheit 14 gemessene Pumpendruck sich
nicht ändert, wenn eine Treiberführungsgröße
(zum Festlegen des Proportionalventil-Führungsgrößenstroms 9 auf
einen von 0 A verschiedenen Wert), d. h., eine Anweisung zum Öffnen
des Ventilkörpers des Proportionalventils 6, von
der Proportionalventiltreiber-Führungsgrößeneinrichtung 12 ausgegeben
wird, nachdem die Ausgangsgröße der Pumpentreiberlogik 11 sich
von einem Motorantriebszustand zu einem Motoranhaltezustand ändert,
bestimmt werden, dass das Proportionalventil 9 während
seines Schließens hängen bleibt.
-
Ferner
ist die Ausfalldiagnosevorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem Schlüsselschalter
mit einem Startkontakt und einem EIN-Kontakt zum Starten der Antriebsmaschine 46 und
der Schlüsselschalter-EIN-Erfassungseinheit 49 versehen,
die imstande ist, einen EIN-Zustand oder einen AUS-Zustand des Schlüsselschalters
zu erfassen. Die Ausfalldiagnosevorrichtung führt eine
Ausfalldiagnose unmittelbar nachdem der Schlüsselschalter
EIN-geschaltet wird, aus. Demnach wird die Proportionalventilhängenbleibe-Bestimmungseinrichtung 13 veranlasst,
eine Bestimmung unmittelbar nachdem der Schlüsselschalter
EIN-geschaltet worden ist, vorzunehmen, so dass die Ausfalldiagnose
zuverlässig ausgeführt werden kann bevor das Fahrzeug
beginnt, sich zu bewegen, d. h., wenn das Fahrzeug noch nicht stark
durch die Hydrauliksteuerung beeinflusst wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 08-291877
A [0002, 0004]
- - JP 2000-46015 A [0003, 0005]