專利名稱：確定自動變速器故障的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測自動變速器故障的技術(shù)，特別是準確檢測在運轉(zhuǎn)時發(fā)動機速度增加原因的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在汽車運轉(zhuǎn)時檢測故障的裝置通常裝在汽車的自動變速器上。要檢測的故障例如是電氣故障如傳感器故障，或者起動器等的故障，或者是機械故障如換擋閥或者變速電磁閥被卡住，或者摩擦接合部件的滑動。在發(fā)生這類故障時，安全裝置便起動，并將故障告訴駕駛員。然后，確定故障的位置，進行必要的修理。
例如日本專利No.1-172663公開一種電子控制自動變速器的故障保護控制裝置，該控制裝置可以檢測自動變速器結(jié)構(gòu)部件的故障。該控制裝置包括變速器輸入速度傳感器以及幾種電路，其中一種電路根據(jù)變速器輸入速度、變速器輸出速度和車輛行駛速度中的一種速度計算變速器實際變速器速比的電路，另一種電路是獲得正規(guī)變速器速比的電路，還有一種電路是將正規(guī)變速器速比與計算變速器速比相比較的電路；再有一種電路根據(jù)比較的結(jié)果檢測自動變速器機械部件故障的電路。
故障保護控制裝置根據(jù)檢測的輸入速度、輸出速度和車輛速度中的一種速度計算自動變速器的實際變速器速比。另一方面，根據(jù)例如變速桿位置和換擋電磁閥輸出狀態(tài)計算正常變速器速比。因此，當實際變速器速比和正常變速器速比之間的差偏離預(yù)定值時，便可檢測到自動變速器的故障。
當指令自動變速器變速到預(yù)定的擋位速度時，可能發(fā)生兩種故障轉(zhuǎn)矩傳送中斷的故障(以后稱作“第一故障”)以及摩擦接合部件的接合力不夠大使得摩擦接合部件滑動的故障(以后稱作“第二故障”)。
第一故障是由于控制閥門不正常引起的，該控制閥門直接控制輸送到摩擦接合部件的液體壓力，利用這種液體壓力可以形成預(yù)定的擋位速度。在這種情況下，因為摩擦接合部件沒有發(fā)揮充分的作用，所以轉(zhuǎn)矩不能夠被傳送，這導致變速裝置處于空擋狀態(tài)。此時，動力源的速度增加，因為在動力源上幾乎沒有負載。另一方面，第二故障是由于調(diào)節(jié)閥門的故障引起的，該調(diào)節(jié)閥門調(diào)節(jié)由油泵放出的液壓油。當調(diào)節(jié)閥門發(fā)生故障時，自動變速器液壓油的底部壓力(所謂主壓力)便降低。結(jié)果，輸送到摩擦接合部件的液體壓力也降低。在這種情況下，由摩擦接合部件傳送的轉(zhuǎn)矩大小(即轉(zhuǎn)矩量)將降低。結(jié)果，只有輸入到自動變速器的一部分轉(zhuǎn)矩被傳送，則導致動力源速度的增加。
在控制裝置可以檢測自動變速器是否存在故障時，如果可能存在兩個和多個原因，則很不容易確定這種故障的原因。即，在車輛以預(yù)定擋位速度行駛的同時動力源速度增加時，很不容易區(qū)別引起這種速度增加下自動變速器的狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
由于上述問題，本發(fā)明提出一種確定自動變速器故障的裝置和方法，可以準確確定動力源速度增加的原因。
按照本發(fā)明的第一方面，在車輛行駛時確定自動變速器故障的裝置包括檢測裝置，用于檢測自動變速器的工作狀態(tài)；推斷裝置，根據(jù)從車輛動力源輸入到自動變速器的轉(zhuǎn)矩推斷在自動變速器處于動力傳輸中斷的空擋狀態(tài)時的工作狀態(tài)；故障測定裝置，根據(jù)檢測的工作狀態(tài)和推斷的工作狀態(tài)確定和識別自動變速器處于空擋狀態(tài)的第一故障和不同于第一故障的第二故障。
故障確定裝置的檢測裝置檢測自動變速器的工作狀態(tài)(例如輸入速度)。推斷裝置根據(jù)動力源輸入到自動變速器的轉(zhuǎn)矩推斷自動變速器的工作狀態(tài)。這種工作狀態(tài)是自動變速器處于動力傳輸中斷的空擋狀態(tài)的狀態(tài)。故障確定裝置根據(jù)檢測的工作狀態(tài)和推斷的工作狀態(tài)(例如根據(jù)這些工作狀態(tài)的差別、量的關(guān)系等)確定和識別自動變速器處于空擋的第一故障和不同于第一故障的第二故障。第二故障是涉及例如摩擦接合部件產(chǎn)生滑動的故障，而利用摩擦接合部件可以建立自動變速器的擋位速度。當檢測的工作狀態(tài)基本上與推斷的工作狀態(tài)相同時，該故障確定裝置確定在變速器上已發(fā)生空擋的第一故障。當檢測的工作狀態(tài)與推斷的工作狀態(tài)完全不同時，該故障確定裝置可以確定已經(jīng)發(fā)生不同于第一故障的第二故障(例如關(guān)于摩擦接合部件產(chǎn)生滑動的故障)。結(jié)果，按照本發(fā)明的第一方面，可以確定自動變速器的故障，例如可以確定和識別自動變速器處于空擋的第一故障和摩擦接合部件產(chǎn)生滑動的第二故障，利用該摩擦接合部件可以建立自動變速器的擋位速度。
在第一方面中，還可以用自動變速器的輸入速度作為自動變速器的工作狀態(tài)。推斷裝置可以推斷變速器處于空擋狀態(tài)的輸入速度。該故障確定裝置可以根據(jù)這些輸入速度(例如根據(jù)速度的差值或者根據(jù)量的差值)測定和識別變速器處于空擋的第一故障和不同于第一故障的第二故障(例如摩擦接合部件產(chǎn)生滑動的故障)。
另外，故障確定裝置可以確定在檢測的輸入速度和推斷的輸入速度之間的差值低于預(yù)先設(shè)定值(即當速度之間的差值較小)時，已經(jīng)發(fā)生自動變速器處于空擋狀態(tài)的第一故障；在檢測的輸入速度和推斷的輸入速度超過預(yù)先設(shè)定值(即當速度之間的差值較大)時，已經(jīng)發(fā)生用于建立自動變速器擋位速度的摩擦接合部件產(chǎn)生滑動的第二故障。
在第一方面中，自動變速器還包括第一控制閥(例如電磁閥)和第二控制閥(例如電磁閥)，這兩種閥均控制油壓。第一控制閥控制用于建立自動變速器擋位速度的摩擦接合部件的接合壓力，而第二控制閥調(diào)節(jié)從油泵中放出的液壓油的壓力。關(guān)于空擋狀態(tài)的第一故障是第一控制閥的故障，而關(guān)于摩擦接合部件發(fā)生滑動的第二故障是第二控制閥的故障。
當?shù)谝豢刂崎y發(fā)生故障時，接合壓力停止輸送，使得摩擦接合部件不再受到作用。結(jié)果，自動變速器處于不能傳送轉(zhuǎn)矩的空擋狀態(tài)。當?shù)诙刂崎y發(fā)生故障時，液壓油的底部壓力降低，使得不能傳送足夠大的作用在摩擦接合部件上的油壓。結(jié)果，摩擦接合部件發(fā)生滑動。因此當檢測到自動變速器處于空擋時，該故障確定裝置可以確定第一控制閥發(fā)生故障。另一方面，當檢測到摩擦接合部件發(fā)生滑動時，故障確定裝置可以確定第二控制閥發(fā)生故障。
另外，在第一方面中，故障確定裝置可以在車輛以預(yù)定擋位速度行駛時確定和識別關(guān)于空擋狀態(tài)的第一故障和關(guān)于摩擦接合部件發(fā)生滑動的第二故障?？梢栽谲囕v以預(yù)定擋位速度行駛時，即自動變速器不處于換擋的中間時進行故障的確定。因為故障確定裝置并不在正常操作自動變速器時測定故障，所以可以準確確定故障。
另外，故障確定裝置可以在動力源的速度已經(jīng)滿足預(yù)先設(shè)定條件時測定和識別關(guān)于空擋的第一故障和關(guān)于摩擦接合部件發(fā)生滑動的第二故障。即，當動力源的速度已經(jīng)滿足預(yù)先設(shè)定條件時(例如在檢測的速度和計算的同步速度之間的差值位于預(yù)定速度范圍的外面時)，該故障確定裝置確定并識別關(guān)于自動變速器空擋狀態(tài)的第一故障和關(guān)于摩擦接合部件發(fā)生滑動的第二故障。因此通過限制在確定故障期間的時間可以盡量減少不需要執(zhí)行的確定程序。
本發(fā)明的第二方面涉及在車輛行駛時確定自動變速器故障的方法，該方法包括以下步驟A.檢測自動變速器的工作狀態(tài)；B.根據(jù)車輛的動力源輸入到自動變速器的轉(zhuǎn)矩推斷自動變速器處于動力停止傳輸?shù)目論鯛顟B(tài)時的工作狀態(tài)；C.確定在自動變速器中是否發(fā)生故障；D.在已經(jīng)確定發(fā)生故障時，根據(jù)檢測的工作狀態(tài)和推斷的工作狀態(tài)，確定是發(fā)生自動變速器處于空擋狀態(tài)的第一故障，還是不同于第一故障的第二故障。
在步驟A中，檢測自動變速器的工作狀態(tài)(例如輸入速度)。在步驟B中，根據(jù)車輛動力源輸入到自動變速器的轉(zhuǎn)矩推斷自動控制變速器的工作狀態(tài)。這種工作狀態(tài)是自動變速器處于動力中斷傳送的空擋狀態(tài)的狀態(tài)。在步驟C中，確定是否發(fā)生自動變速器的故障。在步驟D中，根據(jù)檢測的工作狀態(tài)和推斷的工作狀態(tài)(例如工作狀態(tài)之間的差別、量之間的關(guān)系等)，確定該故障是自動變速器處于空擋的第一故障，還是不同于第一故障的第二故障。第二故障可以是例如用于建立自動變速器擋位速度的摩擦接合部件產(chǎn)生滑動的故障。當檢測的工作狀態(tài)基本上與推斷的工作狀態(tài)相同時，在步驟D中可以確定，在自動變速器上已經(jīng)發(fā)生關(guān)于空擋狀態(tài)的第一故障。當檢測的工作狀態(tài)與推斷的工作狀態(tài)完全不同時，在步驟D中可以確定，已經(jīng)發(fā)生不同于第一故障的第二故障(例如關(guān)于摩擦接合部件產(chǎn)生滑動的故障)。結(jié)果，按照本發(fā)明的第二方面可以確定自動變速器的故障，例如可以確定和識別自動變速器處于空擋的第一故障和用于建立自動變速器擋位速度的摩擦接合部件發(fā)生滑動的第二故障。
在本發(fā)明的第二方面中，還可以用自動變速器的輸入速度作自動變速器的工作狀態(tài)。
另外，在本發(fā)明的第二方面中，在已經(jīng)確定發(fā)生故障時可以在步驟D中確定在檢測的輸入速度和推斷的輸入速度之間的差值低于預(yù)定值時(即速度的差值比較小時)，已發(fā)生故障為自動變速器處于空擋狀態(tài)的第一故障；在檢測的輸入速度和推斷的輸入速度的差值超過預(yù)先設(shè)定的值時(即速度之間的差值較大時)，故障為已經(jīng)發(fā)生用于建立自動變速器擋位速度的摩擦接合部件發(fā)生滑動的第二故障。
在本發(fā)明的第二方面中，處于空擋的第一故障是自動變速器上第一控制閥門的故障，該第一控制閥門控制用于建立自動變速器擋位速度的摩擦接合部件的接合壓力，而摩擦接合部件發(fā)生滑動的第二故障是自動變速器上第二控制閥門的故障，該第二控制閥調(diào)節(jié)油泵中放出的液壓油的壓力。
當?shù)谝豢刂崎y發(fā)生故障時，停止施加接合壓力，所以摩擦接合部件不再受到作用。結(jié)果，自動控制變速器變成不能傳送轉(zhuǎn)矩的空擋狀態(tài)。當?shù)诙刂崎y發(fā)生故障時，液壓油的底部壓力降低，所以不再能輸送足夠大的作用于摩擦接合部件的油壓。結(jié)果，摩擦接合部件發(fā)生滑動。因此，當檢測到自動變速器的空擋狀態(tài)時，可以在步驟D中確定第一控制閥發(fā)生故障。另一方面，在檢測到摩擦接合部件發(fā)生滑動時，可以在D步驟中確定第二控制閥發(fā)生故障。
另外，在第二方面中，可以在車輛以預(yù)定擋位速度行駛時，在步驟D中確定故障是自動變速器處于空擋狀態(tài)的第一故障，還是摩擦接合部件發(fā)生滑動的第二故障。因此，可以在車輛以預(yù)定擋位速度行駛時，即當自動變速器不處于換擋的中間時進行故障的測定。因為并不在自動變速器正常操作時在步驟D中確定故障，所以可以準確確定故障。
另外，在第二方面中，可以在動力源的速度已經(jīng)滿足預(yù)定設(shè)定條件時，在步驟D中確定，故障是空擋狀態(tài)的第一故障，還是摩擦接合部件發(fā)生滑動的第二故障。即，當動力源的速度滿足預(yù)定設(shè)定條件時(例如當檢測的速度和計算的同步速度之間的差值位于預(yù)定速度范圍外面時)，可以在車輛以預(yù)定擋位速度行駛時，在步驟D中確定，該故障是處于空擋狀態(tài)的第一故障，還是摩擦接合部件發(fā)生滑動的第二故障。因此，通過限制確定故障的時間可以盡量減少不必要執(zhí)行的確定程序。


圖1是動力傳動系的控制方框圖，該系統(tǒng)包括本發(fā)明一個例示性實施例的確定故障的裝置。
圖2是包含在本發(fā)明一個例示性實施例自動變速器中的液壓管路示意圖。
圖3是本發(fā)明例示性實施例自動變速器的離合器作用圖表。
圖4是流程圖，示出由本發(fā)明例示性實施例故障確定裝置執(zhí)行的程序步驟。
圖5示出本發(fā)明例示性實施例自動變速器特征值隨時間變化的曲線。
圖1是動力傳動系的控制方框圖，該動力傳動系包括本發(fā)明一個例示性實施例的故障確定裝置。該動力傳動系包括ECT_ECU 100(電子控制自動變速器_電子控制單元)、自動變速器102、發(fā)動機106、液力變扭器108和油泵200。自動變速器102包括底部壓力控制閥130、直接壓力控制閥132和摩擦接合部件134。
該ECT_ECU 100根據(jù)車輛速度傳感器112輸出的信號檢測車輛的速度。該ECT_ECU 100根據(jù)節(jié)氣門傳感器114輸出的信號檢測節(jié)氣門的開度。該ECT_ECU 100還根據(jù)發(fā)動機速度傳感器116輸出的信號檢測發(fā)動機106的速度。
該ECT_ECU 100根據(jù)變速桿位置傳感器118輸出的信號計算自動變速器102的變速桿位置。該ECT_ECU 100根據(jù)渦輪速度傳感器120輸出的信號檢測自動變速器102的輸入速度。該ECT_ECU 100根據(jù)輸出速度傳感器122輸出的信號檢測自動變速器102的輸出速度。
該ECT_ECU 100包含計時器150，該計時器計量程序過程的進行時間(例如計量計算異常數(shù)值的時間)。這樣，該ECT_ECU 100還測量程序的時間，并根據(jù)該時間的長或者短確定是否需要執(zhí)行下一個程序。例如，如果測量時間短于預(yù)定的時間(即由于干擾或者其它原因僅暫時檢測到異常情況時)，則該ECT_ECU 100可以停止執(zhí)行確定程序。因為暫時的異常情況不是確定程序的測定目的，所以可以減少執(zhí)行故障確定程序的次數(shù)。
該ECT_ECU 100根據(jù)自動變速器102的輸出速度和變速器速比計算同步速度(即計算的渦輪速度)。該ECT_ECU 100然后根據(jù)節(jié)氣門開度和燃料噴射量計算發(fā)動機106的輸出轉(zhuǎn)矩。隨后，該ECT_ECU 100根據(jù)計算的輸出轉(zhuǎn)矩計算自動變速器102處于空擋狀態(tài)時推斷的渦輪速度。
在這種情況下的“空擋狀態(tài)”是指輸入到自動變速器102的轉(zhuǎn)矩傳輸中斷的狀態(tài)。在此時，由于例如直接壓力控制閥132的異常狀態(tài)，不能產(chǎn)生作用于摩擦接合部件134所需的油壓，因而不能達到預(yù)定的擋位速度，因此摩擦接合部件134不受到作用(或者進行滑動)，達到不能傳送轉(zhuǎn)矩的程度。
該ECT_ECU 100向底部壓力控制閥130輸出信號，控制加到自動變速器102上的底部壓力(所謂主壓力)。該ECT_ECU 100然后向直接控制閥132輸出信號，控制加到摩擦接合部件134的液壓油的液體壓力。該摩擦接合部件134然后根據(jù)液壓油的油壓起到作用。
圖2是包含在本發(fā)明例示性實施例自動變速器102中的液壓管路的示意圖。從油泵200排出的液壓油經(jīng)液壓油通道202流入底部壓力控制閥130。該底部壓力控制閥130調(diào)節(jié)液壓油的油壓，從而產(chǎn)生底部壓力(即主壓力)該直接壓力控制閥132控制底部壓力，產(chǎn)生加在摩擦接合部件134上的接合壓力。
參考圖2，如果底部壓力控制閥130發(fā)生故障，則該閥不能產(chǎn)生足夠大的底部壓力，因而不能使足夠大的接合壓力加到摩擦接合部件134上。結(jié)果，摩擦接合部件134的轉(zhuǎn)矩傳遞承載能力降低，該摩擦接合部件134開始滑動。因此，只有一部分從發(fā)動機106輸入到自動變速器102的轉(zhuǎn)矩得以轉(zhuǎn)送。
另一方面，如果直接壓力控制閥132發(fā)生故障，則必需的接合壓力不能再作用于摩擦接合部件134。結(jié)果，該摩擦接合部件134不再傳輸轉(zhuǎn)矩，因此自動變速器102變成空擋狀態(tài)。
在兩種情況下，發(fā)動機106的負載降低，所以發(fā)動機106的速度增加。在這種情況下，自動變速器102處于空擋狀態(tài)時的發(fā)動機的速度高于摩擦接合部件134滑動時發(fā)動機的速度，因為在自動變速器102處于空擋狀態(tài)時，在發(fā)動機上幾乎沒有負載。
圖3是本發(fā)明例示性實施例自動變速器102的離合器作用圖。參考標記“C1”到“C3”和“B1”到“B4”表示摩擦接合部件。在圖中的單圓圈表示接觸部件受到接合。在此時，輸入到自動變速器102的轉(zhuǎn)矩傳送到該接觸部件。圖中的雙圓圈表示僅在發(fā)動機制動時接觸部件受到接合，而實心圓圈表示接觸部件受到接合，但完全不傳輸轉(zhuǎn)矩。
如果由于直接壓力控制閥132的異常引起加在摩擦接合部件上的液體壓力下降，則該摩擦接合部件變成未受到接合。例如參考圖3，當自動變速器102位于“第四”擋(即第四速度)時，“C1”和“C2”受到接合，使得轉(zhuǎn)矩得以輸送。雖然“C3”和“B3”也受到接合，但是它們不傳送任何轉(zhuǎn)矩。在這種狀態(tài)下，如果由于直接壓力控制閥132出現(xiàn)異常而使作用在“C1”和“C2”中一個或者兩個上的油壓下降，則該一個或者兩個摩擦接合部件變成未受到接合。即，“C1”和“C2”中的至少一個開始滑動，這種滑動中止了轉(zhuǎn)矩的傳送。在這種狀態(tài)下，因為發(fā)動機106的負載降低，所以渦輪速度相對發(fā)動機106輸出轉(zhuǎn)矩而增加。因此，自動變速器102變成空擋狀態(tài)。
下面根據(jù)圖4所示的流程圖說明由本發(fā)明例示性實施例故障測定裝置執(zhí)行的程序步驟。
在步驟S102中，該ECT_ECU 100檢測車輛的工作狀態(tài)(即節(jié)氣門開度、發(fā)動機速度、燃料噴入量、進入空氣量等)。然后用該工作狀態(tài)計算發(fā)動機106的輸出轉(zhuǎn)矩或同步速度等。
在步驟S104中，該ECT_ECU 100檢測自動變速器102的工作狀態(tài)(即變速桿位置、渦輪速度NT、輸出速度、AT電磁閥信號等)。該ECT_ECU100然后根據(jù)這些信號計算自動變速器102處于空擋狀態(tài)時的推斷渦輪速度(即發(fā)動機速度)。
在步驟S106中，該ECT_ECU 100根據(jù)變速桿位置和AT電磁閥信號確定是否需要執(zhí)行自動變速器102的變速程序。作為故障檢測程序的目的，當自動變速器102正常工作渦輪速度變化時可以排除這種變速程序。當執(zhí)行自動變速器102的變速過程時(即在步驟S106中為“是”時)，該程序終止。當不執(zhí)行自動變速器102的變速過程時(即在步驟S106中為“否”時)，該程序進到步驟S108。
在步驟S108中，該ECT_ECU 100確定渦輪速度和同步速度之間的差值是否超過預(yù)定值α。當渦輪速度和同步速度之間的差值超過預(yù)定值α時(即在步驟S108中是“是”時)，該程序進到步驟S110。當渦輪速度和同步速度之間的差值不超過預(yù)定值α時(即在步驟S108中為“否”時)，程序進到步驟S118。
在步驟S110中，該ECT_ECU 100計算推斷的渦輪速度和檢測的實際渦輪速度之間的差值(即ΔNT)。
在步驟S112中該ECT_ECU 100確定該ΔNT是否小于預(yù)定速度β。當確定ΔNT小于預(yù)定速度β時(即在步驟S112中為“是”時)，程序進到步驟S114。在確定ΔNT不小于預(yù)定速度β時(即在步驟S112中為“否”時)，程序進到步驟S116。
在步驟S114中，該ECT_ECU 100將確定發(fā)動機106輸入到自動變速器102的轉(zhuǎn)矩傳輸中斷，即確定自動變速器102處于空擋狀態(tài)。在這種情況下，油壓沒有施加在摩擦接合部件134上，所以可以確定在直接壓力控制閥132上存在異常。
在步驟S116中，該ECT_ECU 100將確定摩擦接合部件134正在滑動。在這種情況下，并未產(chǎn)生足夠大的底部壓力(即主壓力)，所以可診斷為，在底部壓力控制閥130上出現(xiàn)異常。在這種情況下，實際上只有一部分從發(fā)動機106輸入到自動變速器102上的轉(zhuǎn)矩被傳送?？梢哉J為，產(chǎn)生不夠大的主壓力的原因是油泵200不產(chǎn)生足夠大的壓力。因此還可以確定，在油泵200以及底部壓力控制閥130上出現(xiàn)異常情況。
在步驟S118中，該ECT_ECU 100確定從發(fā)動機106輸入到自動變速器102的轉(zhuǎn)矩正在正常地傳送。此時，自動變速器102和液壓管路操作正常。
在步驟S120中，該ECT_ECU 100將代表已確定狀態(tài)的信號輸出到顯示裝置或者貯存器等。這種信號可以是例如顯示自動變速器102正在正常操作的信號、顯示底部壓力控制閥130出現(xiàn)異常情況的信號，或者顯示直接壓力控制閥132出現(xiàn)異常情況的信號等。當發(fā)動機106的速度增加時，此信號可以診斷自動變速器102的狀態(tài)。因此，可以容易識別出現(xiàn)異常的位置，因而有助于快速更換部件或者維修部件等。
下面根據(jù)上述結(jié)構(gòu)和在車輛以某個擋位速度行駛情況下的流程圖說明本發(fā)明例示性實施例故障測定裝置的操作。
當車輛在自動變速器處于預(yù)定擋位速度行駛時，可以檢測(步驟S102)發(fā)動機106的速度或者燃油噴射量等。另外，可以檢測自動變速器102的輸出速度或者渦輪速度，并計算該擋位速度的同步速度(步驟S104)。當自動變速器102不處于換擋的中間時(即在步驟S106中為“否”時)，而且渦輪速度和同步速度之間的差值超過預(yù)定值α(即在步驟S108中為“是”時)，可以計算(步驟S110)自動變速器102處于空擋狀態(tài)時的推斷渦輪速度和實際發(fā)動機速度之間的差值。
當該差值等于或者小于預(yù)定速度β(即在步驟S112中為“是”時)，可以確定，自動變速器102處于空擋狀態(tài)(步驟S114)。然后輸出(步驟S120)代表該確定的信號。然后根據(jù)該信號可以確定，自動變速器102的底部壓力控制閥130發(fā)生異常情況。
圖5示出本發(fā)明例示性實施例自動變速器的特征值隨時間變化的曲線。實線(A)表示用自動變速器102的輸出速度和變速器速比計算的同步速度。虛線(B)表示摩擦接合部件受到部分作用時檢測的速度。虛線(C)表示自動變速器102處于空擋狀態(tài)時檢測的速度。實線(D)表示自動變速器102處于空擋狀態(tài)時的推斷速度，該速度根據(jù)輸入的轉(zhuǎn)矩進行計算。
參考圖5，自動變速器102在時間t(0)發(fā)生故障。在時間t(1)，實際渦輪速度和同步速度之間的差值超過預(yù)定值α。在此時檢測到自動變速器102出現(xiàn)異常。
在經(jīng)過時間T以后，在時間t(2)計算在推斷的渦輪速度(即推斷的NT)和實際渦輪速度之間的差值ΔNT。例如，當測定的速度是NT(1)(即虛線(C))時，可以計算ΔNT(1)。在這種情況下，可以確定自動變速器102處于空擋狀態(tài)；在直接壓力控制閥132上出現(xiàn)故障。另一方面，當檢測的速度是ΔNT(2)(即虛線(B))時，可以確定摩擦接合部件在滑動；在底部壓力控制閥130上出現(xiàn)故障。
可以按照自動變速器102的特征(例如傳輸?shù)霓D(zhuǎn)矩量)或者自動變速器102的狀態(tài)(例如擋位速度)來設(shè)定該時間T。因此可以準確確定是否發(fā)生故障。
然后在時間t(3)，即在經(jīng)過確定時間(＝t(3)-t(2))后，輸出代表自動變速器102狀態(tài)的信號。因此，以這種方式設(shè)定確定時間可以準確確定自動變速器102的狀態(tài)。
因此，可以利用代表自動變速器102狀態(tài)的特征值(即在不傳送轉(zhuǎn)矩時推斷的輸入速度)作確定的判據(jù)，根據(jù)這種判據(jù)，可以確定發(fā)動機106速度增加到大于同步速度(即根據(jù)自動變速器102輸出速度和變速器速比計算的速度)的原因。即，當自動變速器102處于不傳送任何轉(zhuǎn)矩的空擋狀態(tài)時，可以估計出，在直接壓力控制閥132上出現(xiàn)故障。另一方面，當摩擦接合部件滑動而不能傳送足夠的轉(zhuǎn)矩時，可以確定，在底部壓力控制閥130出現(xiàn)異常。因此，可以提供一種故障確定裝置，該裝置可以準確確定動力源速度增加的原因。
本發(fā)明可以用其它各種特定形式實施而不超出本發(fā)明的精神或者基本特性。因此，本發(fā)明的實施例完全是例示性的，沒有限制性，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書確定，而不由上述說明確定，與權(quán)利要求書等同的意義和范圍內(nèi)出現(xiàn)的所有改變均包含在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種在汽車行駛時確定自動變速器故障的裝置，其特征在于，該裝置包括第一檢測裝置(100、120、S104)，用于檢測所述自動變速器的工作狀況；推斷裝置(100)，根據(jù)汽車動力源輸入到所述自動變速器的轉(zhuǎn)矩，推斷當動力傳送中斷，所述自動變速器處于空檔狀況時的工作狀況；故障確定裝置(100、S112、S114、S116)，根據(jù)檢測的工作狀況和推斷的工作狀況，確定并區(qū)分涉及所述自動變速器的所述空檔狀況的第一故障和不同于第一故障的第二故障。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二故障是關(guān)于摩擦接合部件(134)進行滑動的故障，利用該摩擦部件可以建立自動變速器的擋位速度。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述故障確定裝置(100、S112、S114、S116)在車輛以預(yù)定擋位速度行駛時，確定和識別關(guān)于空擋狀態(tài)的所述第一故障和摩擦接合部件(134)進行滑動的所述第二故障。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的裝置，其特征在于，所述工作狀態(tài)是自動變速器的輸入速度。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括第二檢測裝置(100、116)，用于檢測車輛動力源的速度；所述故障確定裝置(100、S108、S112、S114、S116)在動力源的速度滿足預(yù)定條件時，確定和識別涉及空擋狀態(tài)的所述第一故障和涉及摩擦接合部件滑動的所述第二故障。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述該故障確定裝置(100、S112、S114、S116)在檢測的輸入速度和推斷的輸入速度之間的差值(ΔNT)低于預(yù)定值(β)時，確定發(fā)生自動變速器處于空擋狀態(tài)的所述第一故障；在檢測的輸入速度和推斷的輸入速度之間的差值(ΔNT)超過預(yù)定值(β)時，確定發(fā)生用于建立自動變速器擋位速度的摩擦接合部件滑動的所述第二故障。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述自動變速器(102)包括第一控制閥(132)和第二控制閥(130)，這兩個閥均控制油壓；該第一控制閥(132)控制用于建立自動變速器擋位速度的摩擦接合部件的接合壓力，而該第二控制閥(130)調(diào)節(jié)油泵(200)中排出的液壓油的壓力；涉及空擋狀態(tài)的所述第一故障是該第一控制閥(132)的故障，而涉及摩擦接合部件滑動的所述第二故障是該第二控制閥(130)的故障。
8.一種在車輛行駛時確定自動變速器故障的方法，其特征在于包含以下步驟A.檢測(S104)自動變速器的工作狀態(tài)；B.根據(jù)車輛動力源輸送到自動變速器的轉(zhuǎn)矩推斷自動變速器處于動力中斷傳輸?shù)目論鯛顟B(tài)時的工作狀態(tài)；C.確定(S108)在自動變速器上是否發(fā)生故障；D.在確定已經(jīng)發(fā)生故障時，根據(jù)檢測的工作狀態(tài)和推斷的工作狀態(tài)確定(S112、S114、S116)故障是涉及自動變速器處于空擋狀態(tài)的第一故障，還是不同于第一故障的第二故障。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二故障是涉及用于建立自動變速器擋位速度的摩擦接合部件滑動的故障。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在車輛以預(yù)定擋位速度行駛時，在步驟D(S112、S114、S116)中確定故障是涉及空擋狀態(tài)的所述第一故障，還是涉及摩擦接合部件滑動的所述第二故障。
11.如權(quán)利要求8至10中任一項所述的方法，其特征在于，所述工作狀態(tài)是自動變速器的輸入速度。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟E.檢測車輛動力源的速度；在該動力源的速度滿足預(yù)定條件時，在步驟C(S108)中確定自動變速器上出現(xiàn)故障。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述故障測定裝置確定在檢測的輸入速度和推斷的輸入速度之間的差值(ΔNT)低于預(yù)定值(β)時，發(fā)生自動變速器處于空擋狀態(tài)的所述第一故障；在檢測的輸入速度和推斷的輸入速度之間的差值(ΔNT)超過預(yù)定值(β)時，發(fā)生用于建立自動變速器擋位速度的摩擦接合部件發(fā)生滑動的所述第二故障。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，涉及空擋狀態(tài)的所述第一故障是裝在自動變速器上第一控制閥(132)的故障，該控制閥控制用于建立自動變速器擋位速度的摩擦接合部件(134)的接合壓力，而涉及摩擦接合部件滑動的所述第二故障是裝在自動變速器上第二控制閥(130)的故障，該控制閥調(diào)節(jié)從油泵排出的液壓油的壓力。
全文摘要
當在自動變速器中不執(zhí)行變速程序(S106)時，并且實際渦輪速度和計算的同步速度之間的差值等于或者大于預(yù)定值α(S108)時，計算(S110)自動變速器處于空擋狀態(tài)時的推斷渦輪速度和實際速度之間的差值ΔNT。當ΔNT等于或者小于預(yù)定值β(S112)時，可以確定發(fā)生(S114)涉及自動變速器空擋狀態(tài)的故障。另外，當ΔNT大于預(yù)定值β(S112)時，可以確定發(fā)生(S116)涉及摩擦接合部件滑動的故障。
文檔編號G01M13/02GK1497251SQ200310100239
公開日2004年5月19日 申請日期2003年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月10日
發(fā)明者永田幸司, 柏原裕司, 高波陽二, 野崎和俊, 村衫明夫, 二, 俊, 司, 夫 申請人:豐田自動車株式會社