专利名称：用于液压控制回路的故障判定装置和方法
技术领域：
本发明涉及液压控制回路，更具体地是涉及用于与锁止离合器相关的液压控制回路的故障判定装置和方法。
背景技术：
安装在车辆中的自动变速器通常结合了变矩器和齿轮式换档机构，并构造为通过选择性地操作诸如离合器和制动器等的多个摩擦配合元件来改变齿轮式换档机构中的动力传输路径以便自动地确立预定档位。
该自动变速器设有液压控制回路，该液压控制回路控制向/从摩擦配合元件的致动器和变矩器的锁止离合器的液压供应/排出。
日本专利申请公报JP-A-2005-3193号说明了一种变矩器，该变矩器中，当控制锁止离合器使得锁止离合器的输入侧直接连接至锁止离合器的输出侧时，除了简单地将锁止离合器控制到接合状态和释放装置以外，还可通过反馈控制锁止离合器的接合力使得输入侧的泵转速(对应于发动机转速)与输出侧的涡轮转速(对应于自动变速器的输入轴转速)之间的转速差变成预定的转速差而将锁止离合器置于打滑状态。
为按该方式控制锁止离合器(亦即，为执行打滑控制)，在锁止离合器的液压控制回路中设置电磁阀，以调整(调节)离合器的接合侧流体室与释放侧流体室之间的压差。然而，如果电磁阀存在“开”故障，则尽管希望使锁止离合器处于打滑状态继而引起发动机熄火，但锁止离合器仍处于接合状态。
日本专利申请公报JP-A-2004-340273号说明了一种用于判定电磁阀“开”故障的技术。其中所述技术提供一种在液压控制回路中设有液压开关的装置，所述液压开关响应于从电磁阀输出的液压大小进行操作。当液压开关在即使不应施加液压时仍打开时，所述装置判定电磁阀已发生“开”故障。
然而，当利用液压开关来判定锁止离合器的电磁阀中的“开”故障(亦即，即使下达了关闭指令时电磁阀仍不关闭)时，不能识别是电磁阀还是液压开关发生了故障。
日本专利申请公报JP-A-2004-340273号试图基于当点火开关关闭并且没有从液压泵输出液压时的液压开关的操作状态通过识别是电磁阀中存在“开”故障还是液压开关中存在“开”故障来解决该问题。但是，就该技术而言，在关闭点火开关之前不可能识别何处存在故障，这就意味着在能够针对故障原因执行故障保护程序之前存在时间滞后。
发明内容
本发明提供一种即使当车辆正在行驶时也能够快速识别是电磁阀还是液压开关存在故障的故障判定装置和方法。
因而，本发明的第一方面涉及液压控制回路的故障判定装置，所述液压控制回路i)包括切换阀，其使得将内燃机的输出传输到换档机构的流体传动装置的锁止离合器切换到接合状态；电磁阀，其输出液压，用于调节所述流体传动装置的接合侧流体室与释放侧流体室之间的压差；以及液压开关，其响应于从所述电磁阀输出的液压的大小进行操作；并且ii)构造为通过向所述释放侧流体室供应液压流体并从所述接合侧流体室排放液压流体，来释放所述锁止离合器，而通过利用所述切换阀向所述接合侧流体室供应液压流体并从所述释放侧流体室排放液压流体以及通过从所述电磁阀输出液压以调节所述压差，来接合所述锁止离合器。该故障判定装置包括判定装置，用于当所述锁止离合器处于释放状态时，基于所述液压开关的操作状态，判定所述电磁阀和所述液压开关中的一个是否已经发生故障；以及，识别装置，用于当所述判定装置已判定所述电磁阀和所述液压开关中有一个存在故障时，基于当所述切换阀受到指示向所述接合侧流体室供应液压流体并从所述释放侧流体室排放液压流体时以及当所述电磁阀受到指示不输出液压时的所述锁止离合器的接合状态，从所述电磁阀和所述液压开关中识别哪一个发生了故障。
按照这种液压控制回路的故障判定装置，当锁止离合器被释放(亦即，正当未从电磁阀供应液压时)并且液压开关检测到预定的异常液压值时，要么正发生尽管实际上不供应液压但却检测到液压的液压开关故障，要么正发生实际上正供应液压的电磁阀故障。在该情况下，如果尽管电磁阀被指示不输出液压但锁止离合器仍然接合，则能够判定电磁阀存在故障，但是如果锁止离合器被释放，则能够判定液压开关存在故障。由此，即使当车辆正在行驶时也能够识别故障是已发生在电磁阀中还是液压开关中。因而，能快速执行以故障原因为目标的故障保护程序。由此，能够提供一种即使当车辆正在行驶时也能够快速识别是电磁阀还是液压开关存在故障的液压控制回路的故障判定装置。
上述的液压控制回路的故障判定装置中，在锁止离合器被接合的情况和锁止离合器要被接合的情况中的一种情况下，识别装置可以指示电磁阀不输出液压，并基于锁止离合器的接合状态从电磁阀和液压开关中识别哪一个已发生了故障。
按照这种液压控制回路的故障判定装置，当电磁阀存在“开”故障时，锁止离合器接合。然而，在锁止离合器被接合的情况和锁止离合器要被接合的情况中的一种情况下，故障判定装置识别是电磁阀还是液压开关存在故障。此时，如果尽管电磁阀被指示不输出液压但锁止离合器仍被接合，则能够判定电磁阀存在故障。另一方面，如果锁止离合器被释放，则能够判定液压开关存在故障。因而，除了从电磁阀和液压开关中识别故障哪一个已发生了故障以外，还能够抑制锁止离合器接合所产生的对车辆行动的影响。
上述的液压控制回路的故障判定装置中，在如果锁止离合器被接合而内燃机中不会发生发动机熄火的条件下，识别装置也可指示切换阀将液压流体供应至接合侧流体室以及将液压流体从释放侧流体室排出，并基于锁止离合器的接合状态从电磁阀和液压开关中识别哪一个发生了故障。
按照这种液压控制回路的故障判定装置，当锁止离合器在释放区操作时，如果由于电磁阀“开”故障引起所述锁止离合器被接合而发动机不会发生熄火，则在这个条件下，通过指示切换阀将液压流体供应至接合侧流体室以及将液压流体从释放侧流体室排出，以试图接合离合器。从而，如果锁止离合器不接合，就能快速地判定电磁阀不存在“开”故障。
参照附图，从以下优选实施例的说明中将明确本发明的上述以及其它目的、特征和优点，其中相同的标号用于代表相同的元件，图中图1是示意性地示出由作为按照本发明第一示例实施方式的控制装置的ECU控制的传动系的结构框图；图2是显示自动变速器的齿轮系的示意图；图3是离合器和制动器的应用图，示出用以达到图2所示的自动变速器中的指定速度的离合器和制动器的多种接合和释放组合；图4是自动变速器中的液压控制回路的示图；图5是自动变速器中的部分液压控制回路的示图；图6是说明由作为按照本发明第一示例实施方式的控制装置的ECU执行的程序的控制结构的流程图；以及图7是说明由作为按照本发明第二示例实施方式的控制装置的ECU执行的程序的控制结构的流程图。
具体实施例方式
以下将参照附图详细说明本发明的示例实施方式。在以下说明中，相同的部件将用相同的参考标号表示。相同的部件也将由相同的术语指代并具有相同的功能。因此，将不重复对那些部件的详细说明。
<第一示例实施方式>
以下将参照图1说明装有作为按照本发明第一示例实施方式的异常判定装置的控制装置的车辆。在此所述的车辆为FF型(前发动机前驱动)车辆，但也可以是FF型车辆以外的车辆。
所述车辆包括发动机1000、自动变速器2000、构成自动变速器2000的一部分的行星齿轮单元3000、同样构成自动变速器2000的一部分的液压控制器4000、差速齿轮5000、驱动轴6000、前轮7000以及ECU(电子控制单元)8000。
发动机1000为内燃机，它燃烧气缸的燃烧室中由喷射器(未示出)喷射的空气和燃料的混合物。通过这种空气-燃料混合物的燃烧所产生的力迫使活塞在气缸中向下运动，这转而旋转曲柄轴。
自动变速器2000通过设有锁止离合器的变矩器3200连接到发动机1000上。自动变速器2000通过确立希望的档位而将曲柄轴的转速改变为希望的转速。该锁止离合器能被置于完全释放状态、完全接合状态和介于上述两个状态之间的打滑状态。
自动变速器2000的输出齿轮与通过花键配合或类似配合连接到驱动轴6000的差速齿轮5000相啮合。通过驱动轴6000将动力传输到左、右前轮7000。
各种开关和传感器通过电气配线或类似导线连接到ECU 8000。这些开关和传感器包括车速传感器8002、换档杆8004的换档杆位置开关8006、加速器踏板8008的加速器开度传感器8010、刹车踏板8012的行程传感器8014、电子节气门8016的节气门开度传感器8018、发动机转速传感器8020、输入轴转速传感器8022和输出轴转速传感器8024。
车速传感器8002通过驱动轴6000的转速检测车速，并将表示该车速的信号输出到ECU 8000。换档杆位置开关8006检测换档杆8004的位置，并将表示该位置的信号输出到ECU 8000。随后，自动确立自动变速器2000对应于换档杆8004的位置的档位。自动变速器2000也可构造为能够根据驾驶者的操作而选择手动变速模式，驾驶员通过该手动变速模式可以选择合适的档位。
加速器开度传感器8010检测加速器踏板8008的开度，并将表示该开度的信号输出到ECU 8000。行程传感器8014检测刹车踏板8012的行程量，并将表示该行程量的信号输出到ECU 8000。
节气门开度传感器8018检测通过致动器调节的电子节气门8016的开度，并将表示该开度的信号输出到ECU 8000。该电子节气门8016调节带入发动机1000的空气量(亦即调节发动机1000的输出)。
发动机转速传感器8020检测发动机1000的输出轴(亦即曲柄轴)的转速，并将表示该转速的信号输出到ECU 8000。输入轴转速传感器8022检测自动变速器2000的输入轴转速NI，并将表示该转速的信号输出到ECU 8000。输出轴转速传感器8024检测自动变速器2000的输出轴转速NOUT，并将表示该转速的信号输出到ECU 8000。自动变速器2000的输入轴转速NI等于将在后面说明的变矩器3200的涡轮转速NT(也简称为“涡轮速度NT”)。
ECU 8000基于从车速传感器8002、换档杆位置开关8006、加速器开度传感器8010、行程传感器8014、节气门开度传感器8018、发动机转速传感器8020、输入轴转速传感器8022和输出轴转速传感器8024等输出的信号以及存储在ROM(只读存储器)中的程序和映射对各种设备进行控制，使得所述车辆以希望的方式行驶。
在此示例实施方式中，当换档杆8004处于D(驱动)位置时，ECU8000控制自动变速器2000而根据分别设定的换档映射从第一到第六档位中自动确立一个档位。第一到第六档位中的一个档位的确立使得自动变速器2000能够将驱动力传输到前轮7000。
现将参照图2说明所述行星齿轮单元3000。该行星齿轮单元3000连接到变矩器3200，该变矩器3200具有连接到曲柄轴上的输入轴3100。行星齿轮单元3000包括第一行星齿轮组3300；第二行星齿轮组3400；输出齿轮3500、B1制动器3610、B2制动器3620和B3制动器3630，这些制动器均固定于齿轮箱3600；C1离合器3640和C2离合器3650；以及，单向离合器(F)3660。
第一行星齿轮组3300为单个小齿轮式行星齿轮组，其包括恒星齿轮S(UD)3310、小齿轮3320、环形齿轮R(UD)3330和托架C(UD)3340。
恒星齿轮S(UD)3310连接到变矩器3200的输出轴3210。小齿轮3320可转动地支撑在托架C(UD)3340上并与恒星齿轮S(UD)3310和环形齿轮R(UD)3330相啮合。
环形齿轮R(UD)3330通过B3制动器3630选择性地保持于齿轮箱3600。托架C(UD)3340通过B1制动器3610选择性地保持于齿轮箱3600。
第二行星齿轮组3400为Ravigneaux式行星齿轮组，其包括恒星齿轮S(D)3410、短的小齿轮3420、托架C(1)3422、长的小齿轮3430、托架C(2)3432、恒星齿轮S(S)和环形齿轮R(1)(R(2))3450。
恒星齿轮S(D)3410连接到托架C(UC)3340。短的小齿轮3420可转动地支撑在托架C(1)3422上并与恒星齿轮S(D)3410和长的小齿轮3430相啮合。托架C(1)3422连接到输出齿轮3500。
长的小齿轮3430可转动地支撑在托架C(2)3432上并与恒星齿轮S(S)3440和环形齿轮R(1)(R(2))3450相啮合。托架C(2)3432连接到输出齿轮3500。
恒星齿轮S(S)3440通过C1离合器3640选择性地连接到变矩器3200的输出轴3210。环形齿轮R(1)(R(2))3450通过B2制动器3620选择性地保持于齿轮箱3600并且也通过C2离合器3650选择性地连接到变矩器3200的输出轴3210。环形齿轮R(1)(R(2))3450还连接到单向离合器(F)3660使得它在车辆在第一档位下受到驱动时不能转动。
单向离合器(F)3660设置为平行于B2制动器3620。亦即，单向离合器(F)3660的外圈固定到齿轮箱3600上，而内圈通过转轴连接到环形齿轮R(1)(R(2))3450。
图3是离合器和制动器的应用图，示出各种档位与离合器和制动器的操作状态之间的关系。通过以该离合器和制动器应用图中所示组合操作制动器和离合器，可确立六个前进档位(亦即第一档位到第六档位)和一个倒退档位。图中，圆圈表示制动器或离合器被接合，X表示制动器或离合器被释放。此外，双圆圈表示应用发动机制动器时B2制动器被接合，三角形表示当在第一档位下行驶时单向离合器被接合。
图4是关于控制离合器与制动器的致动器以及锁止离合器9038的操作的电磁阀SL1～SL4和SLU的回路示图。该图示出构成液压控制器4000的一部分的液压控制回路8050。
如图4所示，通过电磁阀SL1、SL2和SL4调节从液压供应设备8046输出的D-范围压力(前进范围压力、前进液压)PD，然后将其分别供应至C1离合器3640、C2离合器3650和B1制动器3610的液压致动器(亦即液压气缸)。通过电磁阀SL3调节从液压供应设备8046输出的管线液压PL1(亦即第一管线液压PL1)，然后将其供应至B3制动器3630的液压致动器。
而且，从液压供应设备8046供应的D-范围压力PD或逆压(逆液压)PR经由B2制动器控制回路8090供应至B2制动器3620的液压致动器。控制压力PSLU经由切换回路8100供应至B2制动器控制回路8090，所述控制压力PSLU是使从液压供应设备8046输出的调节器压力PM作为基础压力的线性电磁阀SLU的输出液压。而且，液压开关10000设于B2制动器控制回路8090的输入侧。当经由切换回路8100供应至B2制动器控制回路8090的控制压力PSLU等于或大于用于产生B2制动器3620的接合扭矩的预定压力时，该液压开关10000输出例如“开”信号SWON这样的预定信号。
液压供应设备8046包括主调节阀(亦即第一调节阀)8082、次调节阀(亦即第二调节阀)8084、线性电磁阀SLT、调节器阀8086和手动阀8080。主调节阀8082以通过由发动机1000驱动的机械式油泵8052产生的液压作为基础压力调节管线液压PL1(亦即第一管线液压PL1)。第二调节阀8084以从主调节阀8082排出的液压作为基础压力调节管线液压PL2(亦即第二管线液压PL2、次压PL2)。线性电磁阀SLT将信号压力PSLT供应至第一调节阀8082和第二调节阀8084，以将作为基础压力的根据发动机1000等的负荷由油泵8052产生的液压调节成管线液压PL1和PL2。调节器阀8086以管线液压PL1作为基础压力调节调节器压力PM。手动阀8080输出通过以机械方式操作换档杆8004(其由线缆或连杆等机械连接以便切换油路)所输入的管线液压PL1，当换档杆8004换档至位置D时，所输出的管线液压PL1作为D-范围压力PD，而当换档杆8004换档至位置R时，所输出的管线液压PL1作为逆压PR。按照这种方式，液压供应设备8046供应管线压力PL1和PL2、D-范围压力PD和逆压PR。
电磁阀SL1～SL4和SLU基本上具有相同的构造。这些电磁阀SL1～SL4和SLU都通过ECU 8000独立地给予激励或去除激励而独立地控制每个液压致动器的液压，从而控制C1离合器3640、C2离合器3650、B1制动器3610、B2制动器3620和B3制动器3630的接合压力。
而且，线性电磁阀SLU为单一(两用)电磁阀，该电磁阀通过利用切换回路8100来切换油路，选择性地控制B2制动器3620的接合压力和锁止离合器9038的扭矩容量。B2制动器3620是只有当应用发动机制动时才接合的液压式摩擦接合元件，如图3所示。由于当应用发动机制动时(特别是当车辆正以低速行驶的时候应用发动机制动时)，锁止离合器9038受到控制从而不会锁止，例如，为了防止发动机熄火，B2制动器3620的接合压力和锁止离合器9038的扭矩容量不需要同时受到控制，因此可以将单一(两用)电磁阀用于这些控制。
图5是B2制动器控制回路8090和切换回路8100的示意图，并将用于说明通过由切换回路8100切换的线性电磁阀SLU进行的锁止离合器9038的扭矩容量控制和B2制动器3620的接合压力控制。
如图5所示，B2制动器控制回路8090包括第二制动器控制阀9092和梭阀9094。根据控制压力PSLU，第二制动器控制阀9092以D-范围压力PD作为基础压力输出用于B2制动器3620的接合压力PB2。梭阀9094将从第二制动器控制阀9092供应的液压PB2或逆压PR供应至B2制动器3620。当供应控制压力PSLU时，接合压力PB2被输出到B2制动器3620。当供应逆压PR时，逆压PR被输出到B2制动器3620。
已经公知，锁止离合器9038是一种液压式摩擦离合器，其中根据接合侧流体室9018中经由接合流体路径9102供应的液压PON与释放侧流体室9020中经由释放流体路径9106供应的液压POFF之间的压差ΔP(＝PON-POFF)将摩擦施加到前盖9110。变矩器3200例如有三种主要操作条件。第一操作条件下，压差ΔP为负值，使得锁止离合器9038被释放，亦即所谓锁止“关”(OFF)状态。第二操作条件下，压差ΔP等于或大于零，使得锁止离合器9038被部分地接合，亦即所谓打滑状态。第三操作条件下，压差ΔP处于最大值，使得锁止离合器9038被完全接合，亦即所谓锁止“开”(ON)状态。此外，当锁止离合器9038处于打滑状态时，由于压差ΔP为零，不再有任何扭矩分配给它，因此变矩器3200按照与其在锁止离合器9038处于锁止“关”状态时的相同方式进行操作。
切换回路8100包括锁止继动阀9112和锁止控制阀9114。锁止继动阀9112用于在锁止离合器9038处于被释放的状态(亦即锁止“关”状态)和锁止离合器9038处于被接合的状态(亦即从包括释放状态的打滑状态到锁止“开”状态的状态范围的状态)之间切换。当锁止继动阀9112将锁止离合器9038置于接合状态时，锁止控制阀9114调节压差ΔP，以在从包括释放状态的打滑状态到锁止“开”状态的范围内调节锁止离合器9038的操作状态。
锁止继动阀9112包括滑阀体9116、弹簧9118、流体室9120和流体室9122，其中，弹簧9118设于滑阀体9116的一个轴端侧上并对滑阀体9116施加推力而将其推向释放(亦即“关”)位置，流体室9120接收用于将滑阀体9116推向“关”位置的逆压PR，流体室9122设于滑阀体9116的另一轴端侧上以接收用于将滑阀体9116推向接合(“开”)位置的控制压力PSL，该控制压力PSL为以调节器压力PM作为基础压力的开-关(ON-OFF)电磁阀SL的输出液压。开-关电磁阀SL由ECU8000给予激励或去除激励，并充当在接合状态与释放状态之间切换锁止离合器9038的控制压力产生阀。
锁止控制阀9114包括滑阀体9124、弹簧9126、流体室9128和流体室9130，其中，弹簧9126向滑阀体9124施加推力F9126而将其推向打滑(SLIP)位置，流体室9128接收变矩器3200的接合侧流体室9018中用于将滑阀体9124推向SLIP位置的液压PON，流体室9130接收变矩器3200的释放侧流体室9020中用于将滑阀体9124推向完全接合(亦即“开”)位置的液压POFF。以下说明中，输出到锁止控制阀9114的打滑控制信号PSLU可被称为打滑控制信号压力Plin。
具有这种结构的切换回路8100切换接合侧流体室9018和释放侧流体室9020的操作液压的供应状态，由此切换锁止离合器9038的操作状态，或者切换回路8100通过向B2制动器3620供应操作液压来控制B2制动器3620的接合压力。
首先，将说明锁止离合器9038处于锁止“关”状态并且控制压力PSLU能够供应至B2制动器3620的情况。当没有控制压力PSL供应至锁止继动阀9112中的流体室9122而使得滑阀体9116通过弹簧9118的推力推向释放(“关”)位置时，供应至输入端口9134的管线压力PL2通过释放油路9106从释放端口9136供应至释放侧流体室9020。经由接合侧油腔9018通过接合油路9102从接合侧端口9138排出的液压现在被从排放端口9140排放到油冷器和冷却路径。由此，锁止离合器9038被置于锁止“关”状态。
而且，当锁止继动阀9112切换到释放位置时，供应至输出端口9142的控制压力PSLU能够通过制动器侧端口9144供应至B2制动器控制回路8090。此时，B2制动器控制回路8090从线性电磁阀SLU向B2制动器3620输出接合压力，并且液压开关10000将“开”信号SWON输出到ECU 8000。
下一步，将说明锁止离合器9038处于从包括释放状态的打滑状态到锁止“开”状态的状态范围内并且控制压力PSLU不能供应至B2制动器3620的情况。当控制压力PSL供应至锁止继动阀9112中的流体室9122而使得滑阀体9116被推向接合(亦即“开”)位置时，供应至输入端口9134的管线压力PL2通过接合流体路径9102从接合侧端口9138供应至接合侧流体室9018。供应至接合侧流体室9018的管线压力PL2成为液压PON。同时，经由释放油路9106、释放侧端口9136以及旁路端口9146，释放侧流体室9020与锁止控制阀9114的控制端口9148连通起来。通过锁止控制阀9114调节释放侧流体室9020中的液压POFF，亦即通过锁止控制阀9114调节压差ΔP，在从打滑状态到锁止“开”状态的范围内切换锁止离合器9038的操作状态。
更具体地，当锁止继动阀9112的滑阀体9116被推向接合侧位置(亦即当锁止离合器9038被接合时)并且将锁止控制阀9114的滑阀体9124推向完全接合(亦即“开”)位置的控制压力PSLU未供应至流体室9132而使得滑阀体9124由弹簧9126的推力置于SLIP位置的时候，供应至输入端口9150的管线压力PL2经由旁路端口9146、释放侧端口9136以及释放油路9106从控制端口9148供应至释放侧流体室9020。在该状态下，通过以控制压力PSLU控制压差ΔP而控制锁止离合器9038的打滑状态(包括释放状态)。
而且，当锁止继动阀9112的滑阀体9116被推到接合位置并且用于将锁止控制阀9114中的滑阀体9124推向完全接合(亦即“开”)位置的控制压力PSLU被供应至流体室9132的时候，管线压力PL2不从输入端口9150供应至释放侧流体室9020并且液压从释放侧流体室9020中排出。从而，压差ΔP达到其最大值使得锁止离合器9038被完全接合。
如图5所示，设置液压开关10000，以检测从线性电磁阀SLU供应向锁止控制阀9114的打滑控制信号压力Plin。当打滑控制信号压力Plin等于预设压力时，液压开关10000打开，此时它向ECU 8000输出“开”信号。而且，当打滑控制信号压力Plin等于预设压力(设定滞后以防止在“开”和“关”之间摆动)时，液压开关10000关闭，此时它向ECU8000输出“关”信号。
这种液压控制回路8050包括锁止继动阀9112、电磁阀SLU(此后简称为“SLU”)和液压开关10000。锁止继动阀9112是用于将锁止离合器9038切换到接合状态的切换阀，并且通过作为控制压力产生阀的开-关电磁阀SL(此后简称为“SL”)的控制压力PSL进行控制。SLU将用于调节锁止离合器9038的接合侧流体室9018和释放侧流体室9020之间的压差ΔP的液压Plin输出到锁止控制阀9114。液压开关10000响应从SLU输出的液压Plin的大小进行操作。
而且，当锁止离合器9038被释放(亦即处于锁止“关”状态)时，SL关闭，并且锁止继动阀9112处于“关”位置，而从SLU输出的打滑控制信号液压Plin为零。然而，在该情况下，无论从SLU输出的打滑控制信号液压Plin有多大，都确立锁止“关”状态。此后，从SLU输出的打滑控制信号液压Plin为零的状态将被作为SLU“关”状态说明。
此外，当锁止离合器9038被接合(亦即处于锁止“开”状态)时，SL打开，并且锁止继动阀9112处于“开”位置，而从SLU输出的液压Plin处于最大值且锁止控制阀9114处于“开”位置。而且，即使SL打开且锁止继动阀9112处于“开”位置，但如果SLU关闭，则确立锁止“关”状态。此后，从SLU输出的打滑控制信号液压Plin为最大值的状态将被作为SLU“开”状态。
上述结构中，当液压开关10000在即使ECU 8000未输出指令来将SLU打开的情况下仍处于打开状态时，SLU中可能存在“开”故障(亦即，SLU不会关闭的故障)。然而，在该情况下，也可能是液压开关10000存在“开”故障(亦即，液压开关10000恒定地输出“开”信号)。因此，为针对故障原因执行故障保护程序，有必要识别已发生那种“开”故障。因此，ECU 8000(亦即，作为按照本示例实施方式的故障判定装置的控制装置)识别已发生那种“开”故障。
现将参照图6说明由作为按照本发明示例实施方式的控制装置的ECU 8000执行的程序的控制结构。
步骤S100中，ECU 8000基于从ECU 8000输出到电磁阀(SLU、SL)的指令信号判定是否确立了锁止“关”状态。如果确立了锁止“关”状态(亦即，步骤S100的判定结果为“是”)，则过程进行到步骤S110。如果未确立(亦即步骤S100的判定结果为“否”)，则过程进行到步骤S130。
步骤S110中，ECU 8000基于从液压开关10000输入到ECU 8000的信号判定液压开关10000是否是打开的。如果液压开关是打开的(亦即步骤S110的判定结果为“是”)，则过程进行到步骤S120。如果液压开关未打开(亦即步骤S110的判定结果为“否”)，则程序结束。
步骤S120中，ECU 8000设置异常标记，该异常标记之后程序结束。设置异常标记是指将异常标记设置为“开”。
步骤S130中，ECU 8000基于从ECU 8000输出到电磁阀(SLU和SL)的指令信号判定是否确立了锁止“开”状态。如果确立了锁止“开”状态(亦即步骤S130的判定结果为“是”)，则过程进行到步骤S140。如果未确立(亦即步骤S130的判定结果为“否”)，则程序结束。
步骤S140中，ECU 8000判定是否设置了异常标记。如果设置了异常标记(亦即步骤S140的判定结果为“是”)，则过程进行到步骤S150。如果未设置异常标记(亦即步骤S140的判定结果为“否”)，则程序结束。
步骤S150中，ECU 8000将指令信号输出到驱动电路以迫使SLU关闭。此时，“开”指令正被输出到SL。
步骤S160中，ECU 8000判定在输出指令而迫使SLU关闭之后是否已过了预定的时间段。如果已过了预定的时间段长度(亦即步骤S160的判定结果为“是”)，则过程进行到步骤S170。如果没有(亦即步骤S160的判定结果为“否”)，则重复步骤S160，直至已过了预定的时间段。
步骤S170中，ECU 8000判定锁止离合器9038是否处于锁止“开”状态。如果发动机转速NE和涡轮转速NT之差(亦即发动机转速NE-涡轮转速NT)等于或小于阈值，则判定锁止离合器9038处于锁止“开”状态。如果锁止离合器9038处于锁止“开”状态(亦即步骤S170的判定结果为“是”)，则过程进行到步骤S180。如果锁止离合器9038不处于锁止“开”状态(亦即步骤S170的判定结果为“否”)，则过程进行到步骤S190。
步骤S180中，ECU 8000判定SLU中存在“开”故障。步骤S190中，ECU 8000判定液压开关10000中存在“开”故障。
亦即，当SLU关闭时，SL打开。因此，如果SLU正常操作并接收“关”指令，至少锁止离合器应被置于锁止“关”状态。然而，如果锁止离合器处于锁止“开”状态，则判定存在SLU不会关闭的故障(亦即SLU中的“开”故障)。另一方面，如果锁止离合器不再处于锁止“开”状态，则判断SLU目前正常操作并且存在液压开关10000不会关闭的故障(亦即液压开关10000中的“开”故障)。
现将说明由作为按照本示例实施方式的控制装置的ECU 8000控制并基于上述结构和流程的判定异常是SLU异常还是液压开关10000异常的操作。
如果液压开关10000即使在ECU 8000正输出锁止“关”指令以释放锁止离合器9038(亦即步骤S100的判定结果为“是”)的情况下也打开时，则设置异常标记(S120)。
如果在锁止离合器9038的接合范围中(亦即锁止“开”状态)(步骤S130的判定结果为“是”)设置了异常标记(亦即步骤S140的判定结果为“是”)，则试图迫使SLU关闭来释放锁止离合器9038(S150)。
由于SLU中存在异常(“开”故障)，即使在已过了预定的时间段之后(亦即步骤S160的判定结果为“是”)，即使实际上输出了用于将SLU关闭的信号，SLU也将不会关闭。从而，锁止离合器9038仍保持锁止“开”状态(亦即步骤S170的判定结果为“是”)。因此，判定SLU中存在“开”故障(亦即异常)(S180)。
如果设置了异常标记(步骤S120)使得在锁止离合器9038的接合范围中(亦即锁止“开”状态)(步骤S130的判定结果为“是”)设置了异常标记(亦即步骤S140的判定结果为“是”)，即使在SLU被强制关闭之后已过了预定的时间段(亦即步骤S160的判定结果为“是”)，由于SLU操作正常，当实际上输出了用于将SLU关闭的信号时，SLU关闭。从而，锁止离合器9038不再处于锁止“开”状态(亦即步骤S170的判定结果为“否”)。因此，判定液压开关10000存在“开”故障(亦即异常)(S190)。
如上所述，当液压开关设于SLU的直接输出处时，试图迫使锁止离合器在锁止“开”区域关闭，此时基于发动机转速和涡轮转速之间的实际转速差判定锁止离合器是否保持打开。由此，能够区分是SLU异常还是液压开关异常。
<修改示例1>
步骤S130的过程也可以如同下述步骤S132的过程。顺便提及，步骤132的过程与步骤S170相似。
步骤132中，ECU 8000判定锁止离合器9038是否处于锁止“开”状态。如果发动机转速NE与涡轮转速NT之差(亦即发动机转速NE-涡轮转速NT)等于或小于阈值，则判定锁止离合器9038处于锁止“开”状态。如果锁止离合器9038处于锁止“开”状态(亦即步骤S132的判定结果为“是”)，则过程进行到步骤S140。如果锁止离合器9038处于锁止“开”状态(亦即步骤S132的判定结果为“是”)，则过程进行到步骤S140。如果锁止离合器9038不处于锁止“开”状态(亦即步骤S132的判定结果为“否”)，则程序结束。
<修改示例2>
步骤S130的过程也可如同下述步骤S134的过程。
步骤134中，ECU 8000基于车速和加速器开度判定锁止离合器9038是否能置于锁止“开”状态。如果锁止离合器9038能置于锁止“开”状态(亦即步骤S134的判定结果为“是”)，则过程进行到步骤S140。如果锁止离合器9038不能置于锁止“开”状态(亦即步骤S134的判定结果为“否”)，则程序结束。
由此，当实际上是SLU存在“开”故障时，锁止离合器9038接合(或者保持接合)。然而，由于锁止离合器9038基于车速和加速器开度能够置于锁止“开”状态，即使存在SLU的“开”故障造成锁止离合器9038接合或保持接合也不会有任何损害。
<第二示例实施例>
以下将说明本发明的第二示例实施方式。该示例实施方式中，硬件配置与第一示例实施方式的相同，但是ECU 8000执行的程序不同。上述第一示例实施方式中，试图在锁止离合器9039能被打开的区域中迫使SLU关闭。从而，即使SLU存在“开”故障，锁止离合器9038也已处于其能够被打开的区域中，所以不会有任何损害。在本示例实施方式中，当锁止离合器9038不处于其能够被打开的区域中时，判定“开”故障是发生在SLU中还是发生在液压开关10000中。
现将参照图7说明由作为按照本示例实施方式的控制装置的ECU8000执行的程序的控制结构。与图6流程图中的步骤相同的图7流程图中的步骤将用相同的步骤标号表示。而且，相同步骤的过程是相同的，因此将不重复对其的详细说明。
步骤S200中，ECU 8000基于例如车速和涡轮转速判定在锁止离合器9038被置于锁止“开”状态的情形下发动机是否会熄火。更具体地，在齿轮式换档机构处于空档状态的情形下即使锁止离合器9038被置于锁止“开”状态，也判定发动机不会熄火。如果即使锁止离合器9038被置于锁止“开”状态也判定发动机不会熄火(亦即步骤S200的判定结果为“是”)，则过程进行到步骤S210。如果不是这样(亦即步骤S200的判定结果为“否”)，则程序结束。
步骤S210中，ECU 8000向驱动电路输出指令信号，以迫使SL打开。此时，“关”指令正被输出至SLU(亦即步骤S100的判定结果为“是”)。
步骤S220中，ECU 8000判定在输出指令以迫使SL打开之后是否已过了预定的时间段。如果已过了预定的时间段(亦即步骤S220的判定结果为“是”)，则过程进行到步骤S170。如果未过预定的时间段(亦即步骤S220的判定结果为“否”)，则重复步骤S220，直至已过预定的时间段。
现将说明由作为按照本示例实施方式的控制装置的ECU 8000控制并基于上述结构和流程的判定异常是SLU异常还是液压开关10000异常的操作。
如果尽管ECU 8000正输出锁止“关”指令以释放锁止离合器9038(亦即步骤S100的判定结果为“是”)但液压开关10000仍打开时(亦即步骤S110的判定结果为“是”)，则判定在锁止离合器9038置于锁止“开”状态情形下发动机是否会熄火(S200)。
如果判定发动机不会熄火(亦即S200的判定结果为“是”)，则ECU8000试图通过迫使SL在锁止离合器9038的释放区中(锁止“关”状态)打开，以接合锁止离合器9038。
即使在已过了预定时间段(亦即步骤S220的判定结果为“是”)后，SLU存在异常(亦即“开”故障)，这样，当实际上向SL输出“开”信号时，SLU是打开的。由此，确立锁止“开”状态(亦即步骤S170的判定结果为“是”)。从而，判定SLU存在“开”故障(亦即异常)(S180)。
当液压开关10000即使在锁止“关”指令正被输出以释放锁止离合器9038(亦即步骤S100的判定结果为“是”)的情况下仍处于打开状态时(亦即步骤S110的判定结果为“是”)，判定在锁止离合器9038被置于锁止“开”状态情形下发动机是否会熄火(S200)。
如果判定发动机不会熄火(亦即步骤S200的判定结果为“是”)，则ECU 8000试图通过迫使SL在锁止离合器9038的释放区(锁止“关”状态)中打开(步骤S100的判定结果为“是”)来接合锁止离合器9038。
即使在已过了预定的时间段(亦即步骤S220的输出结果为“是”)之后，SLU正在正常操作，从而即使当“开”指令实际上被输出至SL时SLU是关闭的。由此，锁止“开”状态未被确立(亦即步骤S170的判定结果为“否”)。因而，判定液压开关10000存在“开”故障(亦即异常)(S190)。
如上所述，当液压开关设于SLU的直接输出处时，试图迫使锁止离合器在锁止“关”区域打开(亦即迫使SL打开)，此时基于发动机转速与涡轮转速之间的实际转速差判定锁止离合器是否打开。由此，能够区分是SLU异常还是液压开关异常。
在此披露的示例实施方式在所有方面都只是示例，而不应理解为本发明的限制。本发明的范围不是通过上述说明表示的，而是通过专利的权利要求范围来表示，并且，本发明的范围旨在包括与专利的权利要求范围等同的范围和含义之内的所有更改。
权利要求
1.一种液压控制回路的故障判定装置，所述液压控制回路i)包括切换阀(SL)，其使得将内燃机(1000)的输出传输到换档机构(2000)的流体传动装置(3200)的锁止离合器(9038)切换到接合状态；电磁阀(SLU)，其输出液压，用于调节所述流体传动装置(3200)的接合侧流体室(9018)与释放侧流体室(9020)之间的压差；以及液压开关(10000)，其响应于从所述电磁阀(SLU)输出的液压的大小进行操作；并且ii)构造为通过向所述释放侧流体室(9020)供应液压流体并从所述接合侧流体室(9018)排放液压流体，来释放所述锁止离合器(9038)，而通过利用所述切换阀(SL)向所述接合侧流体室(9018)供应液压流体并从所述释放侧流体室(9020)排放液压流体以及通过从所述电磁阀(SLU)输出液压以调节所述压差，来接合所述锁止离合器(9038)，所述故障判定装置的特征在于，包括判定装置，用于当所述锁止离合器(9038)处于释放状态时，基于所述液压开关(10000)的操作状态，判定所述电磁阀(SLU)和所述液压开关(10000)中的一个是否已经发生故障；以及识别装置，用于当所述判定装置已判定所述电磁阀(SLU)和所述液压开关(10000)中有一个存在故障时，基于当所述切换阀(SL)受到指示向所述接合侧流体室(9018)供应液压流体并从所述释放侧流体室(9020)排放液压流体时以及当所述电磁阀(SLU)受到指示不输出液压时的所述锁止离合器(9038)的接合状态，从所述电磁阀(SLU)和所述液压开关(10000)中识别哪一个发生了故障。
2.如权利要求1所述的液压控制回路的故障判定装置，其特征在于，在所述锁止离合器(9038)被接合的情况和所述锁止离合器(9038)要被接合的情况中的一种情况下，所述识别装置指示所述电磁阀(SLU)不输出液压，并基于所述锁止离合器(9038)的所述接合状态从所述电磁阀(SLU)和所述液压开关(10000)中识别哪一个发生了故障。
3.如权利要求1所述的液压控制回路的故障判定装置，其特征在于，在如果所述锁止离合器(9038)被接合而所述内燃机(1000)中不会发生发动机熄火的条件下，所述识别装置指示所述切换阀(SL)将液压流体供应至所述接合侧流体室(9018)以及将液压流体从所述释放侧流体室(9020)排出，并基于所述锁止离合器(9038)的所述接合状态从所述电磁阀(SLU)和所述液压开关(10000)中识别哪一个发生了故障。
4.如权利要求3所述的液压控制回路的故障判定装置，其特征在于，基于车速和所述流体传动装置(3200)的涡轮转速来判定所述条件。
5.如权利要求1所述的液压控制回路的故障判定装置，其特征在于，基于所述流体传动装置(3200)的涡轮转速和所述内燃机(1000)的转速来判定所述锁止离合器(9038)的接合状态。
6.一种液压控制回路的故障判定方法，其特征在于包括以下步骤判定故障是发生在以下哪一个中i)电磁阀(SLU)，其输出液压以调节将内燃机(1000)的输出传输到换档机构(2000)的流体传动装置(3200)的接合侧流体室(9018)与释放侧流体室(9020)之间的压差，和ii)液压开关(10000)，其响应于从所述电磁阀(SLU)输出的液压的大小进行操作，所述判定基于当所述流体传动装置(3200)的锁止离合器(9038)处于释放状态时所述液压开关(10000)的操作状态来进行；以及当已判定所述电磁阀(SLU)和所述液压开关(10000)中有一个存在故障时，基于当将所述锁止离合器(9038)切换到接合状态的切换阀(SL)受到指示向所述接合侧流体室(9018)供应液压流体并从所述释放侧流体室(9020)排放液压流体时以及当所述电磁阀(SLU)受到指示不输出液压时所述锁止离合器(9038)的所述接合状态，从所述电磁阀(SLU)和所述液压开关(10000)中识别哪一个发生了故障。
7.如权利要求6所述的液压控制回路的故障判定方法，其特征在于，在所述锁止离合器(9038)被接合的情况和所述锁止离合器(9038)要被接合的情况中的一种情况下，当已判定所述电磁阀(SLU)和所述液压开关(10000)中有一个存在故障时，所述电磁阀(SLU)受到指示不输出液压，并且基于所述锁止离合器(9038)的所述接合状态从所述电磁阀(SLU)和所述液压开关(10000)中识别哪一个发生了故障。
8.如权利要求6所述的液压控制回路的故障判定方法，其特征在于，当已判定所述电磁阀(SLU)和所述液压开关(10000)中有一个存在故障时，在如果所述锁止离合器(9038)被接合而所述内燃机(1000)中不会发生发动机熄火的条件下，所述切换阀(SL)受到指示向所述接合侧流体室(9018)供应液压流体并从所述释放侧流体室(9020)排放液压流体，并且基于所述锁止离合器(9038)的所述接合状态从所述电磁阀(SLU)和所述液压开关(10000)中识别哪一个发生了故障。
9.如权利要求8所述的液压控制回路的故障判定方法，其特征在于，基于车速和所述流体传动装置(3200)的涡轮转速来判定所述条件。
10.如权利要求6所述的液压控制回路的故障判定方法，其特征在于，基于所述流体传动装置(3200)的涡轮转速和所述内燃机(1000)的转速来判定所述锁止离合器(9038)的接合状态。
全文摘要
ECU执行的程序包括步骤(S120)，当即使锁止离合器(9038)处于锁止“关”状态但液压开关(10000)仍打开时设置异常标记；步骤(S140)，当锁止离合器打开并且异常标记为“开”时迫使SLU关闭；步骤(S180)，当锁止离合器在过了预定的时间段后仍处于锁止“开”状态时判定存在SLU故障；以及步骤(S190)，当锁止离合器在过了预定的时间段后不处于锁止“开”状态时判定存在液压开关故障。
文档编号F16H61/14GK1987163SQ20061016176
公开日2007年6月27日 申请日期2006年12月19日 优先权日2005年12月21日
发明者河村达哉, 杉村敏夫, 马崎英夫 申请人:丰田自动车株式会社