説明

油圧式ブースト補償システムのための車両の真空センサにおけるエラー状態の高速検出

【課題】冗長センサを使用して、車両の制動システムにおけるエラー状態を検出するシステムおよび方法を提供すること。
【解決手段】エラー状態が制動システム内に存在するときを判定するための、制動システムの同じ真空室内の冗長真空センサを監視するシステムおよび方法。制動システムは、制動システムの室内に配置された第1のセンサと、同じ室内に配置された第2のセンサとを含む。第1の測定値が第1のセンサから受け、第2の測定値が第2のセンサから受ける。第1の測定値と第2の測定値との間の差が、判定される。第1の測定値と第2の測定値との間の差が、閾値より大きいときに、エラー状態が表示される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
[0001]本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれた、2011年4月5日に出願した「FAST DETECTION OF ERROR CONDITIONS IN VEHICLE VACUUM SENSORS FOR A HYDRAULIC BOOST COMPENSATION SYSTEM」と題する米国仮出願第61/471,787号の優先権を主張するものである。
【背景技術】
【0002】
[0002]本発明は、冗長センサを有するシステム内のエラー状態を検出する方法に関する。とりわけ、本発明の実施形態は、2つの真空センサを監視することによる油圧式ブースト補償制動システム(braking system)内のエラー状態を検出することに関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0003】
[0003]本発明は、エラー状態を検出するための少なくとも2つの冗長センサを含むシステム内に、エラー状態が存在するときを判定するための方法を提供する。一実施形態では、システムは、油圧式ブースト補償機能を含む制動システムを監視するために、少なくとも2つの真空センサを含む。プロセッサは、2つの真空センサのそれぞれから複数の測定値を受けて、エラー状態が存在するかどうかを判定するために、複数の計算を遂行する。これらの計算は、2つのセンサからの測定値間の差の勾配(または変化の割合)を、第1の閾値と比較するステップと、2つのセンサからの測定値間の差が、所定の期間の間に第2の閾値を超えるかどうかを判定するステップと、2つのセンサからの測定値間の差の時間積分が、閾値を超えるかどうかを判定するステップとを含んでよい。複数の計算のいずれかが、エラー状態を表示するならば、プロセッサは、エラー状態が存在することを判定する。
【0004】
[0004]別の実施形態では、本発明は、エラー状態が制動システム内に存在するときを判定する方法を提供する。制動システムは、制動システムの室内に配置された第1のセンサと、同室内に配置された第2のセンサとを含む。第1の測定値を第1のセンサから受け、第2の測定値を第2のセンサから受ける。第1の測定値と第2の測定値との間の差が、判定される。第1の測定値と第2の測定値との間の差が閾値より大きいときに、エラー状態が表示される。
【0005】
[0005]別の実施形態では、本発明は、真空室と、真空室内に配置された第1の真空センサと、真空室内に配置された第2の真空センサとを含む、油圧式ブースト補償システムを提供する。制御器は、第1の真空センサからの第1の測定値および第2の真空センサからの第2の測定値を受ける。制御器は、第1の測定値と第2の測定値との間の差を判定し、差が閾値より大きいときに、エラー状態が検出されることを表示する。
【0006】
[0006]さらに別の実施形態では、本発明は、制動システムのための制御器を提供する。制動システムは、真空室と、真空室内に配置された第1のセンサと、真空室内に配置された第2のセンサとを含む。制御器は、プロセッサ、および命令を記憶するメモリを含む。命令がプロセッサで実行されると、制御器は、第1の真空センサからの第1の測定値および第2の真空センサからの第2の測定値を受ける。次いで、制御器は、センサ測定値の差、およびセンサ測定値の差の変化の割合を計算する。制御器は、センサ測定値の差の変化の割合が、第1の定義された期間の間、勾配閾値(gradient threshold)より大きいままであるときに、第1のエラー状態を表示する。次いで、制御器は、センサ測定値の差を第1の差閾値(difference threshold)と比較して、センサ測定値の差が、第2の定義された期間の間、第1の差閾値より大きいままであるときに、第2のエラー状態が検出されることを表示する。次いで、制御器は、センサ測定値の差と第1の差閾値との間の差を、前の差閾値の移動和(running sum)に加える。制御器は、前の差の移動和が、合計差閾値(sum difference threshold)を超えるときに、第3のエラー状態を表示する。しかし、前の閾値の差の合計は、センサ測定値の差が、第3の定義された期間の間、第2の差閾値より小さいままであるときに、リセットされる。
【0007】
[0007]本発明の他の態様は、詳細な説明および添付の図面を考察することによって明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】[0008]エラー検出システムのブロック図である。
【図2】[0009]図1のシステムを使用してエラー状態を検出する方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
[0010]本発明の任意の実施形態が詳細に説明される前に、本発明は、以下の記載の中で説明されるか、または以下の図面の中で示される構成要素の構造および配置の詳細に対する適用に制限されるものではないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、種々のやり方で実施または実行されることが可能である。
【0010】
[0011]図1に示されるように、システム100は、制動システム制御器105の油圧式ブースト補償(HBC)制御のために、2つの真空センサ101、103を含む。いくつかの構造では、制動システム制御器105は、プロセッサおよびメモリを含む。メモリは、プロセッサで実行される命令の形のソフトウェアモジュールを記憶する。制動システム制御器105は、感知された変数の品質(モジュール113)を評価し、次いでHBC制御(モジュール115)を動作させる前に、供給(モジュール107)、線路(モジュール109)、および2つの真空センサ101、103からの信号の妥当性(モジュール111)因子を監視するソフトウェアモジュールを含む。
【0011】
[0012]また、システムは、真空センサの一方におけるエラーまたは故障を監視するために、冗長検査(モジュール117)を含む。冗長検査117は、偏差が望ましくない車両挙動を生じる前に真空センサの故障を検出するために、振幅、勾配および時間積分のレベルに関して、両真空センサからの信号を比較する。これらの3つの変数における偏差を監視することによって、システムは、事前に検出することが不可能な小さなエラーを検出することができる。
【0012】
[0013]図1に示されるシステムは、単一の制御器によって実行される複数のソフトウェアモジュールを含むが、他の構造は、例えば、1つまたは複数のASIC、複数のソフトウェアベースの制御器、または組合せを含むことができる。
【0013】
[0014]図2は、冗長検査を遂行する方法を、詳細に示す。両真空センサのステータスが正(「OK」)であれば(ステップ201)、制御器は、システムが適切に動作していることを判定し、冗長検査内で使用されるすべての追跡変数をリセットする(ステップ203)。しかし、一方または両方の真空センサが不都合な状態を表示するならば、制御器は、両センサによって測定された値の間の差(difference)、および経時的な、差の変化の割合(または勾配)(Delta_Diff)を計算する(ステップ205)。
【0014】
[0015]制御器で遂行される第1の検査は、勾配試験である。センサ測定値の差の変化の割合が、勾配閾値(TH1)と比較される(ステップ207)。変化の割合が閾値を超えるならば、勾配カウンタがインクリメントされる(ステップ209)。勾配カウンタが時間閾値(time threshold)(F1)を超えるならば、制御器は、定義された期間の間に、変化の割合が勾配閾値を超えることを判定し、障害(fault)が検出されたことを表示する(ステップ213)。しかし、変化の割合が勾配閾値より小さいならば、勾配カウンタは、ゼロにリセットされ(ステップ215)、制御器は、差試験(difference test)に進む。
【0015】
[0016]差試験において、制御器は、エラー状態を検出するために、2つのセンサに対する測定値間の差の大きさに目を向ける。制御器は、センサ測定値の差を第1の差閾値(TH2)と比較する(ステップ217)。センサ測定値の差が第1の差閾値を超えるならば、差試験カウンタがインクリメントされる(ステップ219)。差試験カウンタが時間閾値(F2)を超えるならば(ステップ221)、制御器は、センサ測定値の差が、第2の定義された期間の間、閾値より大きいままであったことを判定し、障害が検出されたことを表示する(ステップ213)。しかし、センサ測定値の差が第1の差閾値(TH2)より下に下降するならば、制御器は、差試験カウンタをゼロにリセットし(ステップ223)、積分差試験(integrated difference test)に進む。
【0016】
[0017]積分差試験において、制御器は、信号の差の時間積分を評価する。制御器は、センサ測定値の差を第2の差閾値(TH3)と比較する(ステップ225)ことによって、積分差試験を開始する。センサ測定値の差が第2の閾値を超えるならば、制御器は、センサの差と第1の閾値との間の差を計算し、その値を、前の閾値の差(Integ_Diff)の移動和に加える(ステップ227)。前の閾値の差の移動和が閾値(TH4)を超えるとき(ステップ229)、制御器は、障害が検出されたことを表示する(ステップ213)。しかし、センサ測定値の差が、第2の差閾値(TH3)より小さいならば、制御器は、前の差の移動和をいつゼロにリセットするかを判定するために、センサ測定値の差がどれだけ長く、閾値より小さいままであったかを評価する。
【0017】
[0018]センサ測定値の差が第2の差閾値より小さく(ステップ225)、前の閾値の差の移動和がゼロに等しくない(ステップ231)ならば、制御器は、積分差試験カウンタをインクリメントする(ステップ233)。積分差試験カウンタが時間閾値(F3)を超えるとき(ステップ235)、制御器は、センサ測定値の差が、第3の定義された期間の間、第2の差閾値より小さいままであったことを判定し、前の閾値の差の移動和をゼロにリセットする(ステップ237)。しかし、センサ測定値の差が第2の差閾値(TH3)より小さく(ステップ225)、前の閾値の差の移動和がゼロに等しい(ステップ231)ならば、制御器は、センサ測定値の差が、ちょうど第2の差閾値より小さくなったことを判定し、それゆえ、積分差試験カウンタをゼロにリセットする(ステップ239)。
【0018】
[0019]制御器が、障害を検出した(ステップ213)か、または障害を検出することなく3つの試験のすべて合格した後、制御器は、現在のセンサ測定値の差(「Difference」)を、前のセンサ測定値の差(「Difference_K1」)として記憶する。
【0019】
[0020]図2は、表記K1を、図2に示される方法の、前の逐次代入からの変数の値を表示するために使用する。さらに、種々の閾値および定義された試験期間が、試験中に評価される因子、または車両の動作中に調整される因子に基づいて判定される。これらの因子は、望ましくない車両挙動を生じることなく存在することができる2つの信号間の最大偏差、および2つの信号間の偏差が、望ましくない車両挙動を生じることなく発生することが許容されうる、許容継続期間を含む。
【0020】
[0021]図2に示される試験に対する期間は同じであるが、システムのいくつかの構造では、定義された期間は、異なってよい。さらに、図2は、連続的に遂行される各試験を示すが、他の実施形態では、これらの3つの試験または他の試験を、異なる順序で、または並列に遂行することが可能である。
【0021】
[0022]したがって、本発明は、とりわけ、エラー状態を検出するために、少なくとも2つの冗長センサを含むシステム内に、エラー状態が存在するときを判定するためのシステムおよび方法を提供する。本発明の種々の特徴および利点が、以下の特許請求の範囲において説明される。
【符号の説明】
【0022】
100 システム
101、103 真空センサ
105 制動システム制御器
107 供給モジュール
109 線路モジュール
111 信号の妥当性モジュール
113 感知された変数の品質を評価するモジュール
115 HBC制御を動作させるモジュール
117 冗長検査モジュール

【特許請求の範囲】
【請求項1】
制動システム内にエラー状態が存在したときを判定する方法において、前記制動システムは、前記制動システムの室内に配置された第1のセンサおよび前記制動システムの同じ室内に配置された第2のセンサを含み、前記方法は、
前記制動システムの前記室内の前記第1のセンサから第1の測定値を受けるステップと、
前記制動システムの前記室内の前記第2のセンサから第2の測定値を受けるステップと、
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の差を判定するステップと、
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差が閾値より大きいときに、エラー状態が検出されたことを表示するステップとを含む、方法。
【請求項2】
エラー状態が検出されたことを表示する動きは、前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差が、定義された期間の間に、前記閾値より大きいままであるときにだけ、エラー状態が検出されたことを表示するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差の変化の割合を計算するステップと、
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差の前記変化の割合が、勾配閾値より大きいときに、第2のエラー状態が検出されたことを表示するステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差の変化の割合を計算するステップと、
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差の前記変化の割合が、勾配閾値より大きいときを判定するステップと、
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差の前記変化の割合が、定義された期間の間、前記勾配閾値より大きいままであるときに、エラー状態が検出されることを表示するステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差の経時的な積分を計算するステップと、
前記差の前記積分が積分閾値を超えたときに、エラー状態が検出されたことを表示するステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記閾値と、前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差との間の閾値の差を判定するステップと、
前記閾値の差を、前の閾値の差の合計に加えるステップと、
前の閾値の差の前記合計が、合計差閾値を超えたときに、エラー状態が検出されたことを表示するステップと、
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差が、定義された期間の間、第2の差閾値より小さいままであるときに、前の閾値の差の前記合計をゼロにリセットするステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
制動システムの真空室と、
前記真空室内に配置された第1の真空センサと、
前記真空室内に配置された第2の真空センサと、
制御器であって、
前記制動システムの前記真空室内の前記第1のセンサから第1の測定値を受け、
前記制動システムの前記真空室内の前記第2のセンサから第2の測定値を受け、
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の差を判定し、
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差が、閾値より大きいときに、エラー状態が検出されたことを表示するように構成された、制御器と
を備えた、油圧式ブースト補償システム。
【請求項8】
制御器は、前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差が、定義された期間の間、前記閾値より大きいままであるときにだけ、エラー状態が検出されたことを表示することによって、エラー状態が検出されたことを表示するように構成された、請求項7に記載の油圧式ブースト補償システム。
【請求項9】
前記制御器は、
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差の変化の割合を計算し、
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差の変化の割合が、勾配閾値より大きいときに、エラー状態が検出されたことを表示するようにさらに構成された、請求項7に記載の油圧式ブースト補償システム。
【請求項10】
前記制御器は、
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差の変化の割合を計算し、
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差の前記変化の割合が、勾配閾値より大きいときを判定し、
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差の前記変化の割合が、定義された期間の間、前記勾配閾値より大きいままであるときに、エラー状態が検出されたことを表示するようにさらに構成された、請求項7に記載の油圧式ブースト補償システム。
【請求項11】
前記制御器は、
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差の経時的な積分を計算し、
前記差の前記積分が、積分閾値を超えたときに、エラー状態が検出されたことを表示するようにさらに構成された、請求項7に記載の油圧式ブースト補償システム。
【請求項12】
前記制御器は、
前記閾値と、前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差との間の閾値の差を判定し、
前記閾値の差を、前の閾値の差の合計に加え、
前の閾値の差の前記合計が合計差閾値を超えたときに、エラー状態が検出されたことを表示し、
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の前記差が、定義された期間の間、第2の差閾値より小さいままであるときに、前の閾値の差の前記合計をゼロにリセットするようにさらに構成された、請求項7に記載の油圧式ブースト補償システム。
【請求項13】
制動システムのための制御器において、前記制動システムは、真空室と、前記真空室内に配置された第1の真空センサと、前記真空室内に配置された第2の真空センサとを含み、前記制御器は、プロセッサと、命令を記憶するメモリとを含み、前記命令は、前記プロセッサで実行されたときに前記制御器に、
前記第1の真空センサから第1の測定値を受けさせ、
前記第2の真空センサから第2の測定値を受けさせ、
前記第1の測定値と前記第2の測定値との間の差であるセンサ測定値の差を計算させ、
経時的な前記センサ測定値の差の変化の割合を計算させ、
前記センサ測定値の差の前記変化の割合が、第1の定義された期間の間、勾配閾値より大きいままであるときに、第1のエラー状態が検出されたことを表示させ、
前記センサ測定値の差を第1の差閾値と比較させ、
前記センサ測定値の差が、第2の定義された期間の間、前記第1の差閾値より大きいままであるときに、第2のエラー状態が検出されたことを表示させ、
前記センサ測定値の差と前記第1の差閾値との間の差を、前の閾値の差の合計に加えさせ、
前の差の前記合計が、合計差閾値を超えたときに、第3のエラー状態が検出されたことを表示させ、
前記センサ測定値の差が、第3の定義された期間の間、第2の差閾値より小さいままであるときに、前の閾値の差の前記合計をリセットさせる、制御器。
【請求項14】
前記第1の差閾値は、前記第2の差閾値に等しい、請求項13に記載の制御器。
【請求項15】
前記第1の定義された期間は、前記第2の定義された期間および前記第3の定義された期間に等しい、請求項13に記載の制御器。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−218733(P2012−218733A)
【公開日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2012−86484(P2012−86484)
【出願日】平成24年4月5日(2012.4.5)
【出願人】(591245473)ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング (591)
【氏名又は名称原語表記】ROBERT BOSCH GMBH
【Fターム(参考)】