(57)【要約】【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。【選択図】図１
2012218733.tif 000002
【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。
【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
【図１】
2012218733.tif 000003
【図２】
2012218733.tif 000004
【外国語明細書】
2012218733000001.pdf