DE102010008465B4

DE102010008465B4 - Hilfspumpendiagnosesystem und Verfahren zum Diagnostizieren einer Hilfspumpe

Info

Publication number: DE102010008465B4
Application number: DE102010008465.4A
Authority: DE
Inventors: William L. Aldrich III.; Steven A. Tarnowsky; Michael E. Polom; Roger Joseph Rademacher; Donald D. Crites; Keith D. Van Maanen; Brian M. Porto; Michael Chernyak
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2022-11-10
Anticipated expiration: 2030-02-19
Also published as: CN101907166B; US20100217470A1; CN101907166A; DE102010008465A1; US8116932B2

Abstract

Hilfspumpendiagnosesystem, das umfasst:ein Schlupfbestimmungsmodul (42), das einen Schlupf eines Drehmomentwandlers (24) auf der Basis einer Maschinendrehzahl und einer Getriebeeingangsdrehzahl bestimmt; undein Fehlerbestimmungsmodul (46), das einen Fehler in einer Hilfspumpe (28) auf der Basis des Schlupfs des Drehmomentwandlers (24) diagnostiziert.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Hybridfahrzeuge und insbesondere auf ein Hilfspumpendiagnosesystem und ein Verfahren zum Diagnostizieren einer Hilfspumpe für Hybridgetriebe.
Ein Hybridfahrzeug umfasst im Allgemeinen eine Maschine und einen Motorgenerator, um selektiv ein Drehmoment zum Getriebe zu liefern. Das Getriebe überträgt das Drehmoment auf einen Endantrieb. Die Hybridkonfiguration kann ein Riemen-Starter-Generator-System (BAS-System) sein. Das BAS-System ist durch einen kombinierten Motorgenerator gekennzeichnet, der anstelle eines Standarddrehstromgenerators verwendet wird, der mit der Kurbelwelle der Maschine über einen Nebenaggregatantriebsriemen verbunden ist. Der Motorgenerator liefert selektiv ein positives Drehmoment, um die Maschine zu unterstützen, oder ein negatives Drehmoment, das eine Last zur Maschine hinzufügt. Die Unterstützung der Maschine entnimmt elektrische Energie von einem Ladungsspeichermodul, typischerweise einer Batterie. Das Hinzufügen einer Last zur Maschine erzeugt elektrische Energie, die verwendet werden kann, um ein Ladungsspeichermodul aufzuladen oder die elektrischen Lasten des Fahrzeugs zu speisen.
Um den Kraftstoffverbrauch zu verringern, kann die Maschine selektiv gestoppt werden, wenn das Hybridfahrzeug zum Stehen kommt. Dies wird als automatischer Stopp bezeichnet. Während des automatischen Stopps werden die elektrischen Lasten des Fahrzeugs durch ein Ladungsspeichermodul versorgt. Die Maschine kann erneut starten, wenn ein Fahrer seinen Fuß vom Bremspedal abhebt.
Die Gangauswahl eines Automatikgetriebes eines Hybridfahrzeugs wird durch den Öldruck im Getriebe gesteuert. Das Getriebe umfasst eine mechanische Ölpumpe, die einen geeigneten hydraulischen Druck für das Gangschalten aufbringt. Die mechanische Ölpumpe des Getriebes wird direkt durch die Kurbelwelle der Maschine angetrieben. Wenn ein automatischer Stopp einer Maschine befohlen wird, nur als Beispiel wenn das Fahrzeug wegen einer roten Ampel stoppt, wird die mechanische Pumpe aufgrund eines Mangels an Leistung von der Maschine gesperrt. Eine Hilfsgetriebeölpumpe, die durch einen Elektromotor angetrieben wird, wird während des automatischen Stopps der Maschine freigegeben. Die Hilfspumpe liefert während des automatischen Stopps Öl zum Getriebe, um einen vorbestimmten Pegel an Öldruck im Getriebe aufrechtzuerhalten, um den Kupplungsdruck aufrechtzuerhalten. Wenn die Maschine für einen Neustart bereit ist, ist daher das Getriebe bereit, ein Drehmoment auf den Endantrieb zu übertragen. Die Hilfspumpe trägt zu einem sanften Übergang des Drehmoments auf den Endantrieb beim Maschinenneustart bei. Die Hilfspumpe stellt sicher, dass während des Maschinenneustarts kein unerwünschter Kupplungsschlupf im Getriebe auftritt.
US 2008 / 0 183 352 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Diagnose von Anomalien eines Automatikgetriebes, das einen Sperrmechanismus, einen Schaltmechanismus und einen Steuermechanismus umfasst. Das Automatikgetriebe kann in einem Schlupfzustand, einem Vollsperrzustand oder einem Sperrfreigabezustand des Sperrmechanismus betrieben werden. Der Sperrmechanismus wird in einem Betriebsbereich, in dem der Sperrmechanismus normalerweise nicht in den Vollsperrzustand versetzt ist, zwangsweise aus dem Schlupfzustand oder aus dem Sperrfreigabezustand in den Vollsperrzustand geschaltet, und dann wird bestimmt, ob das zwangsweise Schalten des Sperrmechanismus erfolgreich durchgeführt worden ist. Dadurch wird ein Bereich für die Durchführung der Diagnose von Anomalien des hydraulischen Steuermechanismus erweitert und somit eine Häufigkeit der Diagnose von Anomalien erhöht, so dass Anomalien sofort erkannt werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hilfspumpensystem und Verfahren zu schaffen, mit denen es möglich ist, eine Hilfspumpe eines Automatikgetriebes eines Hybridfahrzeugs zu diagnostizieren.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein Hilfspumpendiagnosesystem umfasst ein Schlupfbestimmungsmodul und ein Fehlerbestimmungsmodul. Das Schlupfbestimmungsmodul bestimmt den Schlupf eines Drehmomentwandlers auf der Basis einer Maschinendrehzahl und einer Getriebeeingangsdrehzahl. Das Fehlerbestimmungsmodul diagnostiziert einen Fehler in einer Hilfspumpe auf der Basis des Schlupfs des Drehmomentwandlers.
Gemäß anderen Merkmalen umfasst das Hilfspumpendiagnosesystem ein Freigabemodul, das das Fehlerbestimmungsmodul freigibt, wenn der Schlupf einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet, nachdem der automatische Maschinenstart befohlen wird und bevor eine mechanische Pumpe einen Schwellendruck im Drehmomentwandler herstellt. Das Fehlerbestimmungsmodul diagnostiziert einen Fehler in der Hilfspumpe, wenn ein Verhältnis des Schlupfs zu einer Maschinendrehzahl unter einem zweiten vorbestimmten Wert liegt.
Ein Verfahren zum Diagnostizieren einer Hilfspumpe umfasst das Bestimmen des Schlupfs eines Drehmomentwandlers und das Diagnostizieren eines Fehlers einer Hilfspumpe auf der Basis des Schlupfs. Die Diagnose beginnt, wenn der Schlupf einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet.
Die vorliegende Offenbarung wird aus der ausführlichen Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen vollständiger verständlich, in denen:

1 ein Funktionsblockdiagramm eines Hybridantriebsstrangs eines Fahrzeugs ist, der ein Hilfspumpendiagnosesystem gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung umfasst;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines Hilfspumpendiagnosesystems gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung ist; und
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Diagnostizieren einer Hilfspumpe gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung ist.

Ein Hilfspumpendiagnosesystem gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung bestimmt den Schlupf eines Drehmomentwandlers auf der Basis einer Maschinendrehzahl und einer Getriebeeingangsdrehzahl. Das Hilfspumpendiagnosesystem diagnostiziert einen Fehler in einer Hilfspumpe, wenn ein Verhältnis des Schlupfs zur Maschinendrehzahl während des Maschinenneustarts unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
In 1 umfasst nun ein beispielhafter Hybrid-Antriebsstrang 10 eine Maschine 12, einen Motorgenerator 14, ein Getriebe 16 und einen Endantrieb 18. Der Motorgenerator 14 kann Kraft von der Maschine 12 in elektrische Leistung umwandeln, die in einem Ladungsspeichermodul 22 gespeichert werden kann. Der Motorgenerator 14 kann auch eine Kurbelwelle der Maschine 12 antreiben, um ein Fahrzeug anzutreiben, wenn die Maschine 12 nicht läuft. Wenn der Motorgenerator 14 als BAS konfiguriert ist, kann der Motorgenerator 14 mit der Maschine 12 über einen vorgeschalteten Nebenaggregatantriebsriemen gekoppelt sein.
Das Getriebe 16 empfängt ein Drehmoment von der Maschine 12 und überträgt das Drehmoment auf den Endantrieb 18. Das Getriebe 16 kann ein Automatikgetriebe sein, das die Gangübersetzungsverhältnisse automatisch ändert. Das Getriebe 16 wird hydraulisch betätigt und umfasst einen Drehmomentwandler 24, eine mechanischen Pumpe 26, eine Hilfspumpe 28, Reibungsvorrichtungen 30 und einen Zahnradsatz 32. Der Drehmomentwandler 24 ist ein Typ von Fluidkopplung, die zwischen der Maschine 12 und einem Eingang des Getriebes 16 vorgesehen ist. Der Drehmomentwandler 24 umfasst im Allgemeinen eine Pumpe, die mit einer Kurbelwelle verbunden ist, und ein Turbinenrad, das mit dem Eingang des Getriebes 16 verbunden ist. Die Hilfspumpe 28 kann eine Pumpe sein, die entweder innerhalb oder außerhalb des Getriebes 16 liegt, und wird durch einen Hilfspumpenmotor 33 angetrieben.
Der Drehmomentwandler 24 empfängt ein Drehmoment von der Maschine 12 und verwendet einen hydraulischen Druck (Öldruck) im Drehmomentwandler 24, um das Maschinendrehmoment zum Eingang des Getriebes 16 zu übertragen. Der Öldruck wird durch die mechanische Pumpe 26, wenn die Maschine 12 läuft, oder durch die Hilfspumpe 28, wenn die Maschine 12 abgeschaltet ist, geliefert. Das Drehmoment am Eingang des Getriebes 16 wird über den Drehmomentwandler 24 auf die Reibungsvorrichtungen 30 im Getriebe 16, auf den Zahnradsatz 32 übertragen, der wiederum das Drehmoment auf den Endantrieb 18 überträgt. Die Reibungsvorrichtungen 30 erfordern einen Öldruck, um das Drehmoment zu übertragen und zu steuern, welches Gangübersetzungsverhältnis im Zahnradsatz 32 ausgewählt wird.
Nur als Beispiel können die Reibungsvorrichtungen 30 Kupplungen und/oder Bänder umfassen und der Zahnradsatz kann ein Planetenradsatz sein. Die Reibungsvorrichtungen 30 können steuern, welche Komponenten des Zahnradsatzes miteinander, mit einem Gehäuse des Zahnradsatzes und/oder mit dem Eingang oder dem Ausgang des Zahnradsatzes verriegelt werden. Dies steuert das Gangübersetzungsverhältnis des Zahnradsatzes.
Die mechanische Pumpe 26 wird durch die Maschine 12 mechanisch angetrieben, um einen hydraulischen Druck zum Drehmomentwandler 24, zu den Reibungsvorrichtungen 30 und zum Zahnradsatz 32 zu liefern, wenn die Maschine 12 läuft. Die Hilfspumpe 28 wird durch den Hilfspumpenmotor 33 elektrisch angetrieben, der Leistung vom Ladungsspeichermodul 22 bezieht, um einen Öldruck zum Drehmomentwandler 24, zu den Reibungsvorrichtungen 30 und zum Zahnradsatz 32 während des automatischen Maschinenstopps und des Maschinenstarts zu liefern.
Wenn die Maschine 12 läuft, liefert die mechanische Pumpe 26, die direkt mit der Kurbelwelle der Maschine 12 gekoppelt ist, einen Öldruck für das Getriebe 16. Wenn die Maschine 12 stoppt, wird die mechanische Pumpe 26 aufgrund eines Mangels an Leistung von der Maschine 12 gesperrt. Die Hilfspumpe 28 wird freigegeben, um während des automatischen Maschinenstopps einen Öldruck zum Getriebe 16 zu liefern. An sich bleiben die Reibungsvorrichtungen 30 (nur als Beispiel eine Kupplung) und der Drehmomentwandler 24 eingerückt, bereit für den Maschinenneustart. Wenn die Maschine 12 erneut startet, wird die mechanische Pumpe 26 freigegeben. Nachdem die Maschine 12 eine bestimmte Drehzahl erreicht, wird die Hilfspumpe 28 deaktiviert, da die mechanische Pumpe 26 in der Lage ist, einen Öldruck zum Getriebe 16 zu liefern.
Die Hilfspumpe 28 minimiert Druckabfälle, die auftreten können, wenn die Öldruckzufuhr von der Hilfspumpe 28 auf die mechanische Pumpe 26 überführt wird. Wenn die Maschine 12 stoppt und die mechanische Pumpe 26 gesperrt wird, wird ein vorbestimmter Pegel an Öldruck in den hydraulischen Steuerkreisen (nicht dargestellt) aufrechterhalten. Wenn die mechanische Pumpe 26 freigegeben wird, kann daher die mechanische Pumpe 26 den erforderlichen Öldruck für ein effizientes Gangschalten und eine effiziente Beschleunigung ohne signifikante Verzögerung schneller aufbauen.
Ein Hybridmaschinen-Steuermodul 34 steuert die Maschine 12, den Hilfspumpenmotor 33 und den Motorgenerator 14 auf der Basis von Fahrereingaben 36 und mehreren Sensoren (nicht dargestellt). Das Hybridmaschinen-Steuermodul 34 umfasst ein Hilfspumpendiagnosemodul 38, das die Fähigkeit der Hilfspumpe 28, den Öldruck während des automatischen Stopps aufrechtzuerhalten, diagnostiziert. Die Diagnoseoperation wird während des Maschinenneustarts durchgeführt.
In 2 umfasst das Hilfspumpendiagnosemodul 38 ein Modul 39 zum Auswerten des automatischen Stopps/Starts, ein Freigabemodul 40, ein Schlupfbestimmungsmodul 42, ein Fahrereingaben-Auswertungsmodul 44 und ein Fehlerbestimmungsmodul 46.
Das Modul 39 zum Auswerten des automatischen Stopps/Starts wertet Maschinenbedingungen aus und bestimmt, wann ein automatischer Maschinenstart beginnt, und die Dauer des automatischen Stopps, der dem automatischen Start vorangeht. Das Modul 39 zum Auswerten des automatischen Stopps/Starts erzeugt und überträgt ein Signal, das den Zustand des automatischen Starts der Maschine anzeigt, zum Freigabemodul 40, wenn das Bremspedal 50 gelöst wird. Das Schlupfbestimmungsmodul 42 berechnet den Schlupf des Drehmomentwandlers 24 auf der Basis der Maschinendrehzahl und der Getriebeeingangsdrehzahl und erzeugt ein Signal, das den Schlupfwert anzeigt, für das Freigabemodul 40.
Das Freigabemodul 40 stellt fest, ob erste Freigabebedingungen erfüllt sind, um einen Diagnosezeitgeber 48 auszulösen, und ob eine zweite Freigabebedingung erfüllt ist, um das Fehlerbestimmungsmodul 46 zu aktivieren. Das Freigabemodul 40 bestimmt die ersten und zweiten Freigabebedingungen auf der Basis der Signale vom Modul 39 zum Auswerten des automatischen Stopps/Starts, des Schlupfbestimmungsmoduls 42 und eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 49. Die ersten Freigabebedingungen sind erfüllt, wenn der automatische Start befohlen wird, wenn die Dauer eines automatischen Stopps, der dem automatischen Start vorangeht, eine erste Schwellenzeit überschreitet, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist. Wenn die ersten Freigabebedingungen erfüllt sind, aktiviert das Freigabemodul 40 den Diagnosezeitgeber 48, um die Messung der abgelaufenen Zeit, nachdem der automatische Start befohlen ist, zu starten. Wenn die zweite Freigabebedingung vorliegt, gibt das Freigabemodul 40 das Fehlerbestimmungsmodul 46 frei. Die zweite Freigabebedingung liegt beispielsweise vor, wenn der Schlupfwert einen Schwellenwert innerhalb einer vorbestimmten Zeit überschreitet. Nur als Beispiel kann die vorbestimmte Zeit eine Sekunde, nachdem der automatische Start befohlen ist, sein.
Das Hilfspumpendiagnosesystem 38 gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung diagnostiziert die Hilfspumpe 28 auf der Basis einer Fähigkeit des Drehmomentwandlers 24, ein Drehmoment auf den Getriebeeingang unmittelbar nach einem automatischen Maschinenstart aufzubringen. Die Diagnose wird während einer Verzögerung durchgeführt, die für die mechanische Pumpe 26 erforderlich ist, um einen Druck im Getriebe 16 zu erzeugen. Daher führt das Hilfspumpendiagnosesystem 38 eine Diagnose innerhalb des vorbestimmten Zeitraums nach dem automatischen Start und bevor die mechanische Pumpe 26 lang genug gelaufen ist (d. h. eine Schwellenzeit), um den Drehmomentwandler 24 und die Reibungsvorrichtungen 30 von allein mit Druck zu beaufschlagen, durch.
Unter einem normalen Betrieb des Drehmomentwandlers 24 dreht sich die Abtriebswelle (Turbinenradwelle) des Drehmomentwandlers 24 um einen Faktor, der als „Schlupf” bezeichnet wird, langsamer als die Antriebswelle (Pumpenwelle) des Drehmomentwandlers 24. Der Schlupf gibt das Drehmoment über dem Drehmomentwandler 24 an. Der Schlupf ist als Drehzahldifferenz zwischen der Pumpenwelle und der Turbinenradwelle des Drehmomentwandlers 24 definiert. Die Pumpenwelle ist mit der Kurbelwelle der Maschine 12 verbunden. Die Turbinenradwelle ist mit dem Getriebeeingang verbunden. Daher kann der Schlupf folgendermaßen definiert werden: $\begin{array}{l} Schlupf = (Pumpendrehzahl - Turbinenraddrehzahl) \\ = (Maschinendrehzahl - Getriebeeingangsdrehzahl) \end{array}$
Die zweite Freigabebedingung liegt vor, wenn der Schlupf einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet. Während eines automatischen Starts verursacht die anfängliche Beschleunigung der Kurbelwelle eine messbare Drehzahldifferenz zwischen der Maschinendrehzahl und der Turbinenraddrehzahl aufgrund der Trägheit der Turbinenradelemente. Die Maschinendrehzahl in dieser Stufe des Neustarts ist zu niedrig, um ein signifikantes Drehmoment auf die Reibungsvorrichtung 30 (z. B. Kupplungselemente) zu übertragen. Daher wird diese anfängliche Prüfung des Schlupfs verwendet, um sicherzustellen, dass die Maschinendrehzahl während des automatischen Starts mit einer Rate zunimmt, die ausreicht, um ein beobachtbares auf der Trägheit basierendes Schlupfsignal zu verursachen. Diese anfängliche Prüfung des Schlupfs stellt sicher, dass ein ausgefallener Drehmomentwandler nicht zu einer Fehldiagnose der Hilfspumpe 28 führt. Ein ausgefallener Drehmomentwandler mit einem Pumpenrad (dem Element des Drehmomentwandlers, das mit der Maschinendrehzahl angetrieben wird), das an dem Turbinenrad verriegelt ist, erzeugt keinen Schlupf, der die Diagnose besteht, was nachstehend beschrieben wird. Daher stellt die anfängliche Prüfung des Schlupfs unmittelbar nach dem automatischen Start sicher, dass das System wie erwartet wirkt, um das Turbinenrad und den Getriebeeingang ungeachtet des Öldrucks zu beschleunigen.
Wenn die zweite Freigabebedingung erfüllt ist, aktiviert das Freigabemodul 40 das Fehlerbestimmungsmodul 46. Das Fehlerbestimmungsmodul 46 zeichnet einen Probenzählwert auf. Das Fehlerbestimmungsmodul 46 diagnostiziert die Hilfspumpe 28 auf der Basis des Schlupfs, von Fahrereingaben und Maschinendrehzahlen. Das Fehlerbestimmungsmodul 46 zeichnet einen Ausfallzählwert auf, wenn der Drehmomentwandlerschlupf unter einen vorbestimmten Prozentsatz der Maschinendrehzahl fällt. Mit anderen Worten, wenn ein Verhältnis des Schlupfs zur Maschinendrehzahl unter einen zweiten vorbestimmten Wert fällt und wenn das Fahrereingabe-Auswertungsmodul 44 keinen geänderten Zustand der Fahrereingaben angibt, zeichnet das Fehlerbestimmungsmodul 46 einen Ausfallzählwert auf. Nachdem eine vorbestimmte Diagnosezeit abgelaufen ist, wertet das Fehlerbestimmungsmodul 46 die Probenzählwerte und die Ausfallzählwerte aus. Wenn die Probenzählwerte einen Schwellenwert erreichen und das Verhältnis von Ausfallzählwerten zu den Probenzählwerten einen anderen Schwellenwert überschreitet, diagnostiziert das Fehlerbestimmungsmodul 46 einen Fehler in der Hilfspumpe 28.
Die Beschleunigung der Maschine 12 führt zu einem angegebenen Schlupf über dem Drehmomentwandler 24 (Schlupf = Maschinendrehzahl - Turbinenraddrehzahl). Das Schlupfsignal ist umgekehrt proportional zum Betrag des auf den Endantrieb 18 des Fahrzeugs übertragenen Drehmoments. Wenn der Schlupf hoch ist, deutet dies darauf hin, dass wenig des Drehmoments der Maschine auf den Fahrzeugendantrieb 18 übertragen wird. Die Bedingung mit hohem Schlupf deutet auf einen niedrigen Öldruck und die gleichzeitige Unfähigkeit der Reibungsvorrichtungen 30, ein Drehmoment zu übertragen, hin. Wenn der Schlupf niedrig ist, deutet dies darauf hin, dass die Reibungsvorrichtungen 30 das Maschinendrehmoment direkt auf den Antriebsstrang 18 übertragen und folglich zweckmäßig mit Druck beaufschlagt sein müssen. Wenn der Schlupf einen vorbestimmten Prozentsatz der Maschinendrehzahl überschreitet (beispielsweise ein zweiter Schwellenwert), kann festgestellt werden, dass das Getriebe aufgrund eines niedrigen Öldrucks außerstande ist, ein Maschinendrehmoment zu übertragen. Daher gibt das Verhältnis des Schlupfs zur Maschinendrehzahl einen Hinweis darauf, ob die Hilfspumpe während des automatischen Stopps einen angemessenen Druck bereitgestellt hat.
Das Fahrereingabe-Auswertungsmodul 44 kommuniziert mit mehreren Fahrereingabevorrichtungen, die ein Bremspedal 50, eine Gangschaltung 52 und ein Fahrpedal 54 umfassen, aber nicht darauf begrenzt sind. Das Fahrereingabe-Auswertungsmodul 44 identifiziert Bedingungen, die sich auf den Schlupf des Drehmomentwandlers 24 während des Maschinenstarts auswirken können, die eine Fehldiagnose verursachen können.
In einigen Situationen kann ein geänderter Zustand der Fahrereingabevorrichtungen zu einem Signalprofil (oder Schlupfprofil) führen, das einer ausgefallenen Pumpe entspricht. Nur als Beispiel kann eine Fehldiagnose auftreten, wenn die Gangschaltung 52 während der Diagnose geschaltet wird (insbesondere in eine Neutralstellung). In dieser Situation kann dem Getriebe 16 befohlen werden, weniger Drehmoment oder kein Drehmoment zum Endantrieb 18 zu übertragen. Daher kann das Verhältnis des Schlupfs zur Maschinendrehzahl den zweiten vorbestimmten Wert nicht übersteigen, was zu einem Schlupfprofil führt, das einer ausgefallenen Pumpe entspricht.
Eine Fehldiagnose kann auftreten, wenn das Fahrzeug während des automatischen Maschinenstarts bergab gerichtet ist und das Fahrzeug mit geringem Drehmoment, das über den Drehmomentwandler übertragen wird, beschleunigen kann. In dieser Situation nimmt die Maschinendrehzahl relativ schnell mit einem geringen Drehmoment, das von der Maschine 12 auf das Getriebe 16 übertragen wird, zu. Das Verhältnis des Schlupfs zur Maschinendrehzahl kann den zweiten vorbestimmten Wert während der Diagnose nicht überschreiten, was zu einem Schlupfprofil führt, das einer ausgefallenen Hilfspumpe entspricht.
Daher wertet das Fahrereingabe-Auswertungsmodul 44 den Zustand der Fahrereingabevorrichtungen aus und stellt fest, ob die Fahrereingabevorrichtungen während der Diagnose geändert werden, was sich nachteilig auf eine genaue Diagnose auswirkt. Das Fahrereingabe-Auswertungsmodul 44 überwacht auch die Fahrzeuggeschwindigkeit. Beim Identifizieren einer Situation, die sich auf eine genaue Diagnose auswirken kann (nur als Beispiel ein geänderter Zustand der Fahrereingabevorrichtungen oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die zu schnell zunimmt), sendet das Fahrereingabe-Auswertungsmodul 44 ein Signal zum Freigabemodul 40. Das Signal vom Fahrereingabe-Auswertungsmodul 44 zeigt an, dass die Fahrzeugbedingungen für eine genaue Diagnose falsch sind. In Ansprechen auf das Signal vom Fahrereingabe-Auswertungsmodul 44 bricht das Freigabemodul 40 die Diagnose ab und verwirft die Diagnosedaten. Wenn kein Signal, das auf falsche Fahrzeugbedingungen hinweist, vom Fahrereingabe-Auswertungsmodul 44 empfangen wird, aktiviert das Freigabemodul 40 das Fehlerbestimmungsmodul 46, um weiterhin den Betrieb der Hilfspumpe 28 zu diagnostizieren.
In 3 beginnt nun ein Verfahren 80 zum Diagnostizieren einer Hilfspumpe in Schritt 82. Schritt 82 wird mit einer periodischen Rate ausgeführt, die ausreicht, um die Genauigkeitsanforderungen der Diagnose zu erfüllen. Für beispielhafte Zwecke kann diese Rate alle 25 Millisekunden sein. Das Modul 39 zum Auswerten des automatischen Stopps/Starts stellt in Schritt 84 fest, wann und ob ein Auslöser für automatischen Start ausgegeben wurde. Wenn ein Auslöser für automatischen Start in Schritt 84 nicht befohlen wird, geht das Verfahren 80 zu Schritt 87 weiter, der nachstehend beschrieben wird. Wenn ein Auslöser für automatischen Start in Schritt 84 befohlen wird, geht das Verfahren 80 zu Schritt 85 weiter. Der Pfad von Schritt 84 zu 85 wird nur einmal pro automatischem Startereignis genommen.
In Schritt 86 stellt das Freigabemodul 40 fest, ob die ersten Freigabebedingungen (DiagEnable) erfüllt sind, um den Diagnosezeitgeber 48 auszulösen. Die ersten Freigabebedingungen sind erfüllt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit (VehSpd) null ist und wenn der automatische Stopp, der dem automatischen Start vorangeht, für eine Zeitdauer, die größer ist als ein erster Schwellenwert K1, aktiv war. Diese Anforderungen stellen sicher, dass die Hilfspumpe 28 lang genug freigegeben war, um die Diagnose zu rechtfertigen (RunAuxDiag). Wenn beide Bedingungen gültig sind, wird ein Diagnosezeitgeber 48 initialisiert zusammen mit zusätzlichen Variablen, die verwendet werden, um den Diagnosefortschritt in Schritt 88 zu überwachen. Wenn die Freigabebedingungen in Schritt 85 nicht erfüllt sind, geht das Verfahren 80 zu Schritt 104 weiter und endet.
In Schritt 87 wird eine Prüfung durchgeführt, um festzustellen, ob die Diagnose in Schritt 86 freigegeben wurde. Wenn die Diagnose in Schritt 87 freigegeben wurde, stellt das Fahrereingabe-Auswertungsmodul 44 in Schritt 88 fest, ob während der Diagnose der Fahrereingabezustand (GearSel!) sich geändert hat oder die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer Rate zunimmt, die schneller ist als eine Schwellenrate K2. Wenn der Fahrereingabezustand nicht geändert ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht mit einer Rate zunimmt, die schneller ist als die Schwellenrate K2, inkrementiert der Diagnosezeitgeber 48 die Diagnosezeit (DiagTime) und das Schlupfbestimmungsmodul 42 bestimmt einen Schlupf des Drehmomentwandlers („TCC_Slip“) in Schritt 90. Ansonsten bricht das Freigabemodul 40 die Diagnose ab und setzt die Diagnosedaten in Schritt 102 zurück (ResetDiag).
Das Freigabemodul 40 stellt in Schritt 91 fest, ob TCC_Slip hoch war (TCC_SlipHigh) (d. h. ob TCC_Slip einen dritten Schwellenwert K3 überschritten hat). Wenn TCC_Slip in Schritt 91 hoch war, ist die zweite Freigabebedingung erfüllt. Daher wird das Fehlerbestimmungsmodul 46 aktiviert, um Probenzählwerte (SampleCounts) in Schritt 96 zu inkrementieren. Wenn TCC_Slip in Schritt 91 nicht hoch war, stellt das Freigabemodul 40 in Schritt 92 fest, ob TCC_Slip den dritten Schwellenwert K3 überschreitet. Wenn TCC_Slip den dritten Schwellenwert K3 in Schritt 92 überschreitet, aktiviert das Freigabemodul 40 das Fehlerbestimmungsmodul 46 und aktualisiert die Diagnosevariablen in Schritt 94. Das Verfahren 80 geht dann zu Schritt 88 weiter, in dem der Diagnosezeitgeber 48 geprüft wird. Wenn der Diagnosezeitgeber 48 eine Diagnosezeit aufzeichnet, die geringer ist als der fünfte Schwellenwert K5, geht das Verfahren 80 zu Schritt 104 weiter. Wenn der Diagnosezeitgeber in Schritt 88 größer ist als der fünfte Schwellenwert K5, wertet das Fehlerbestimmungsmodul 46 die Diagnosedaten in Schritt 100 aus.
Bei Rückkehr zu Schritt 91 wurden, wenn TCC_Slip in Schritt 91 hoch war, alle Bedingungen zum Freigeben der Diagnose der Hilfspumpe 28 erfüllt. In Schritt 96 inkrementiert das Fehlerbestimmungsmodul 46 die Probenzählwerte in Schritt 96. Jeder Probenzählwert stellt eine Prüfung der Schlupfkriterien dar (d. h. alle Freigabebedingungen für eine genaue Diagnose sind erfüllt). Schritt 96 geht zu Schritt 97 weiter. Das Fehlerbestimmungsmodul 46 stellt in Schritt 97 fest, ob ein Verhältnis des Schlupfs zur Maschinendrehzahl (EngSpd) unter einem vierten Schwellenwert K4 liegt. Wenn das Verhältnis des Schlupfs zur Maschinendrehzahl unter dem vierten Schwellenwert K4 liegt, inkrementiert das Fehlerbestimmungsmodul 46 einen Ausfallzählwert (FailCounts) in Schritt 99. Wenn das Verhältnis des Schlupfs zur Maschinendrehzahl in Schritt 97 über dem vierten Schwellenwert K4 liegt, geht das Verfahren 80 zu Schritt 88 weiter. Wenn die Diagnosezeit den fünften Schwellenwert K5 in Schritt 88 überschreitet, wertet das Fehlerbestimmungsmodul 46, wie vorher dargelegt, die protokollierten Diagnosedaten in Schritt 100 aus, um festzustellen, ob die Hilfspumpe ausfällt. Die protokollierten Diagnosedaten umfassen protokollierte Probenzählwerte und Ausfallzählwerte.
Das Fehlerbestimmungsmodul 46 zeichnet Daten hinsichtlich Probenzählwerten und Ausfallzählwerten auf und wertet sie aus. Wenn die Probenzählwerte größer sind als ein sechster Schwellenwert und das Verhältnis von Ausfallzählwerten zu den Probenzählwerten einen siebten Schwellenwert überschreitet, diagnostiziert das Fehlerbestimmungsmodul 46 einen Fehler in der Hilfspumpe. Ansonsten wird die Diagnose bestanden. Das Verfahren 80 geht dann zu Schritt 102 weiter, um die Diagnosevariablen zur Vorbereitung für das nächste automatische Startereignis zurückzusetzen. Das Verfahren 80 endet in Schritt 104.

Claims

Hilfspumpendiagnosesystem, das umfasst: ein Schlupfbestimmungsmodul (42), das einen Schlupf eines Drehmomentwandlers (24) auf der Basis einer Maschinendrehzahl und einer Getriebeeingangsdrehzahl bestimmt; und ein Fehlerbestimmungsmodul (46), das einen Fehler in einer Hilfspumpe (28) auf der Basis des Schlupfs des Drehmomentwandlers (24) diagnostiziert.
Hilfspumpendiagnosesystem nach Anspruch 1, das ferner ein Freigabemodul (40) umfasst, das das Fehlerbestimmungsmodul (46) nach einem automatischen Maschinenstart und bevor eine mechanische Pumpe (26) einen Schwellendruck im Drehmomentwandler (24) herstellt, freigibt.
Hilfspumpendiagnosesystem nach Anspruch 2, wobei das Freigabemodul (40) das Fehlerbestimmungsmodul (46) freigibt, wenn der Schlupf des Drehmomentwandlers (24) einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet; und wobei insbesondere das Fehlerbestimmungsmodul (46) einen Probenzählwert aufzeichnet, wenn der Schlupf des Drehmomentwandlers (24) den ersten vorbestimmten Wert überschreitet.
Hilfspumpendiagnosesystem nach Anspruch 3, wobei das Fehlerbestimmungsmodul (46) einen Ausfallzählwert aufzeichnet, wenn ein Verhältnis des Schlupfs zu einer Maschinendrehzahl unter einem zweiten vorbestimmten Wert liegt; und wobei insbesondere das Fehlerbestimmungsmodul (46) einen Fehler in der Hilfspumpe (28) diagnostiziert, wenn der Probenzählwert einen dritten vorbestimmten Wert erreicht und ein Verhältnis des Ausfallzählwerts zum Probenzählwert einen vierten vorbestimmten Wert überschreitet.
Hilfspumpendiagnosesystem nach Anspruch 1, das ferner ein Fahrereingabe-Auswertungsmodul (44) umfasst, das den Zustand von Fahrereingabevorrichtungen bestimmt; und wobei insbesondere eine Diagnose abgebrochen wird, wenn das Fahrereingabe-Auswertungsmodul (44) einen geänderten Zustand von Fahrereingabevorrichtungen feststellt.
Hilfspumpendiagnosesystem nach Anspruch 5, wobei der geänderte Zustand das Schalten einer Gangschaltung (52) umfasst, und/oder wobei der geänderte Zustand eine Fahrzeuggeschwindigkeitserhöhung, die eine zweite Schwellenrate überschreitet, umfasst.
Verfahren zum Diagnostizieren einer Hilfspumpe (28), das umfasst: Bestimmen eines Schlupfs eines Drehmomentwandlers (24); und Diagnostizieren eines Fehlers einer Hilfspumpe (28) auf der Basis des Schlupfs des Drehmomentwandlers (24).
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner das Starten einer Diagnose innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums nach einem automatischen Maschinenstart und bevor eine mechanische Pumpe (26) einen Schwellendruck im Drehmomentwandler (24) herstellt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner das Starten einer Diagnose, wenn der Schlupf des Drehmomentwandlers (24) einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet, und insbesondere das Aufzeichnen eines Probenzählwerts, wenn der Schlupf des Drehmomentwandlers (24) den ersten vorbestimmten Wert überschreitet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner das Aufzeichnen eines Ausfallzählwerts, wenn ein Verhältnis des Schlupfs zu einer Maschinendrehzahl unter einem zweiten vorbestimmten Wert liegt, und insbesondere das Diagnostizieren eines Fehlers in der Hilfspumpe (28), wenn der Probenzählwert einen dritten vorbestimmten Wert erreicht und ein Verhältnis des Ausfallzählwerts zum Probenzählwert einen vierten vorbestimmten Wert überschreitet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner das Abbrechen der Diagnose, wenn ein geänderter Zustand von Fahrereingaben (36) detektiert wird, umfasst; und wobei insbesondere der geänderte Zustand von Fahrereingabevorrichtungen das Schalten einer Gangschaltung (52) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner das Abbrechen der Diagnose, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer Rate zunimmt, die einen Schwellenwert überschreitet, umfasst.