Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Fehlerdiagnoseverfahren und
eine Fehlerdiagnosevorrichtung für
Krümmerdrucksensoren
zu schaffen, die zuverlässig
erfassen können,
welcher Krümmerdrucksensor
in einem System ausgefallen ist, das zwei Systeme von Krümmerdrucksensoren
aufweist.
Um
die obenerwähnte
Aufgabe zu lösen, schafft
die vorliegende Erfindung ein Fehlerdiagnoseverfahren für Krümmerdrucksensoren,
die in einem Maschinensteuer/regelsystem verwendet werden, das einen
ersten Krümmerdrucksensor,
der eine Hauptsteuerung/regelung durchführt, einen zweiten Krümmerdrucksensor,
der als Reserve für
den ersten Krümmerdrucksensor
dient, einen Atmosphärendrucksensor,
ein Maschinendrehzahlerfassungsmittel und einen Drosselsensor aufweist,
erstens dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren umfasst: einen
Schritt des Berechnens eines geschätzten Krümmerdrucks auf der Grundlage
der Maschinendrehzahl, einer Drosselöffnung und eines Atmosphärendruckwertes;
einen Schritt der Feststellung einer Anomalie, wenn eine Differenz
zwischen einer Ausgabe vom ersten Krümmerdrucksensor und einer Ausgabe
vom zweiten Krümmerdrucksensor
einen vorgegebenen Bereich überschreitet;
und einen Schritt des Spezifizierens eines Sensors der ersten und
zweiten Krümmerdrucksensoren,
der eine größere Differenz
zwischen der Ausgabe und dem geschätzten Krümmerdruck aufweist, als ausgefallenen Sensor,
wenn eine Anomalie festgestellt worden ist.
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Fehlerdiagnosevorrichtung für Krümmerdrucksensoren,
die in einem Maschinensteuer/regelsystem verwendet werden, das einen
ersten Krümmerdrucksensor,
der eine Hauptsteuerung/regelung durchführt, einen zweiten Krümmerdrucksensor,
der als Reserve für den
ersten Krümmerdrucksensor
dient, einen Atmosphärendrucksensor,
ein Maschinendrehzahlerfassungsmittel und einen Drosselsensor aufweist,
zweitens dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung umfasst: ein
Anomalieerkennungsmittel, das ein Anomaliesignal ausgibt, wenn eine
Differenz zwischen einem ersten erfassten Krümmerdruckwert, der vom ersten
Krümmerdrucksensor
erfasst worden ist, und einem zweiten erfassten Krümmerdruckwert, der
vom zweiten Krümmerdrucksensor
erfasst worden ist, einen Schwellenwert überschreitet; ein Krümmerdruckschätzmittel,
das einen geschätzten
Krümmerdruckwert
in Reaktion auf die Eingabe der Maschinendrehzahl, der Drosselöffnungen
und des Atmosphärendruckwertes
entsprechend einer vorgegebenen wechselseitigen Beziehung zwischen
der Maschinendrehzahl, der Drosselöffnung, eines Krümmerdrucks
und einem Atmosphärendruck
ausgibt; und ein Anomaliespezifizierungsmittel, das Differenzen
des ersten erfassten Krümmerdruckwertes
und des zweiten erfassten Krümmerdruckwertes
bezüglich
des geschätzten
Krümmerdruckwertes
jeweils berechnet und den Krümmerdrucksensor,
der den Krümmerdruckwert
erfasst, dessen berechnete Differenz größer ist, als ausgefallenen
Sensor spezifiziert; wobei die Spezifizierung des ausgefallenen
Sensors durch das Anomaliespezifizierungsmittel in Reaktion auf
eine Ausgabe des Anomaliesignals durchgeführt wird.
Die
Erfindung ist drittens dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungen
der Differenzen durch das Anomalieerkennungsmittel und das Anomaliespezifizierungsmittel
unter Verwendung von Absolutwerten der Differenzen durchgeführt werden.
Die
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Anomalieerkennungsmittel
enthält,
das ein Anomaliesignal ausgibt, wenn ein Verhältniswert zwischen einem ersten
erfassten Krümmerdruckwert,
der vom ersten Krümmerdrucksensor
erfasst wird, und einem zweiten erfassten Krümmerdruckwert, der vom zweiten
Krümmerdrucksensor
erfasst wird, von einem Schwellenwert abweicht; ein Krümmerdruckschätzmittel,
das einen geschätzten
Krümmerdruckwert
in Reaktion auf die Eingabe der Maschinendrehzahl, einer Drosselöffnung und
eines Atmosphärendruckwerts
entsprechend einer vorgegebenen wechselseitigen Beziehung zwischen
der Maschinendrehzahl, der Drosselöffnung, einem Krümmerdruck
und einem Atmosphärendruck
ausgibt; und
ein Anomaliespezifizierungsmittel, das einen Verhältniswert
zwischen dem geschätzten
Krümmerdruckwert
und dem ersten erfassten Krümmerdruckwert, sowie
einen Verhältniswert
zwischen dem geschätzten
Krümmerdruckwert
und dem zweiten erfassten Krümmerdruckwert
berechnet und den Krümmerdrucksensor,
der den Krümmerdruckwert
erfasst hat, der dem berechneten Verhältniswert entspricht, das stärker von
einem vorgegebenen Wert abweicht, als ausgefallenen Sensor spezifiziert,
wobei die Spezifizierung des ausgefallenen Sensors durch das Anomaliespezifizierungsmittel
in Reaktion auf eine Ausgabe des Anomaliesignals durchgeführt wird.
Gemäß der Erfindung,
die die ersten bis vierten Eigenschaften aufweist, wird die Tatsache,
dass wenigstens einer der ersten und zweiten Krümmerdrucksensoren ausgefallen
ist, erkannt, wenn die Differenz zwischen den Ausgängen der
ersten und zweiten Krümmerdrucksensoren
groß ist.
Wenn die Anomalie festgestellt wird, werden die Differenzen zwischen
den Drücken,
die von den ersten und zweiten Krümmerdrucksensoren erfasst werden,
und dem geschätzten Krümmerdruckwert,
der auf der auf der Grundlage der Maschinendrehzahl, der Drosselöffnung und
des Atmosphärendruckwerts
berechnet worden ist, berechnet, wobei der Krümmerdrucksensor, der den Druck
erfasst hat, der der größeren Differenz
entspricht (entsprechend der dritten Eigenschaft der Druckwert,
der stärker
vom vorgegebenen Wert abweicht), als ausgefallen bestimmt werden kann.
Anomalien,
die vom Fehlererfassungsmittel im Stand der Technik, das die Anomalie
des Sensors nur anhand der Tatsache bestimmt, dass der Ausgang des
Sensors einfach vom vorgegebenen Bereich abweicht, z. B. ein Sensor,
dessen Funktion durch Verschlechterung herabgesetzt ist, nicht erfasst
werden können,
können
somit erfasst werden.
Dementsprechend
kann z. B. im Maschinensteuer/regelsystem, das zwei Krümmerdruckerfassungssysteme
aufweist, um die Ausfallsicherheit sicherzustellen, und in welchem
dann, wenn eines der Erfassungssysteme ausgefallen ist, dieses durch
das andere Erfassungssystem ersetzt wird, bestimmt werden, ob beide
Krümmerdruckerfassungssysteme normal
sind oder ausgefallen sind, wobei auf der Grundlage dieser Feststellung
eine für
das Steuer/regelsystem benötigte
Kompensierungsoperation ermöglicht
wird. Die Kompensierungsoperation umfasst die Nutzung eines Ersatzwertes
oder das Umschalten auf ein Reservesystem.
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der
folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug nimmt; es zeigen:
1 ein
Blockdiagramm, das eine Funktion eines Hauptabschnitts einer Diagnosevorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
2 eine
allgemeine Zeichnung, die ein Maschinensteuer/regelsystem zeigt,
das die Diagnosevorrichtung gemäß der Ausführungsform
der Erfindung enthält;
3 ein
Blockdiagramm, das ein Hauptabschnitt des Maschinensteuer/regelsystems
zeigt, das die Diagnosevorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung enthält;
4 ein
Flussdiagramm, das einen Prozess des Hauptabschnitts der Diagnosevorrichtung gemäß der Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
5 eine
Zeichnung, die ein Beispiel einer Datentabelle zeigt, die bei der
Berechnung eines gespritzten Krümmerdrucks
verwendet wird; und
6 eine
Zeichnung, die ein weiteres Beispiel der Datentabelle zeigt, die
bei der Berechnung des geschätzten
Krümmerdrucks
verwendet wird.
Im
Folgenden wird mit Bezug auf die Zeichnungen eine Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. 2 ist ein
Blockdiagramm eines Hauptabschnitts einer Maschine, die eine Fehlerdiagnosevorrichtung
enthält.
Wie in 2 gezeigt ist, ist eine Maschine 1 eine
Kolbenverbrennungskraftmaschine für ein Flugzeug und ist mit
einem Anlassermotor 2 zum Anlassen versehen. Obwohl in 2 Komponenten
für zwei
Zylinder gezeigt sind, ist die Anzahl der Zylinder in der Maschine 1 nicht
beschränkt.
Ein Einlasskrümmer 3 der
Maschine 1 ist mit Kraftstoffeinspritzventilen 4 versehen,
sowie mit Krümmerdrucksensoren 5 für eine Zustromseite
des Kraftstoffeinspritzventils 4 zum Erfassen eines Drucks
im Einlasskrümmer 3.
Jeweils zwei Krümmerdrucksensoren 5 sind
an allen Zylindern für
die Hauptsteuerung/regelung und als Reserve vorgesehen. Wenn diese
zwei Krümmerdrucksensoren
unterschieden werden, wird derjenige für die Hauptsteuerung/regelung
als erster Krümmerdrucksensor 5A bezeichnet, und
derjenige für
die Reserve als zweiter Krümmerdrucksensor 5B bezeichnet.
Ein
Drosselkörper 6 ist
an einer Zustromseite des Krümmerdrucksensors 5 vorgesehen,
wobei eine Drosselklappe 7 im Drosselkörper 6 montiert ist. Die
Drosselklappe 7 wird durch einen Motor 8 angetrieben.
Der Drosselkörper 6 ist
mit einem Drosselsensor 6A zum Erfassen einer Drosselöffnung versehen.
Bekannte Sensoren, die zum Steuern der Maschine 1 erforderlich
sind, wie z. B. ein Atmosphärendrucksensor 9,
ein Nockenimpulsgeber 10, ein Klemmenimpulsgeber 11,
ein Kühlwassertemperatursensor 12 und
ein Lufttemperatursensor 13 und dergleichen, sind zum Steuern
der Maschine 1 vorgesehen.
Eine
elektronische Steuereinheit (ECU) 14 für die Durchführung der
Kraftstoffeinspritzung oder der Zündungssteuerung gemäß einem
Programm bei Empfang von Ausgangssignalen von den jeweiligen Sensoren,
die oben beschrieben worden sind, ist vorgesehen. Die ECU 14 enthält eine
Fehlerdiagnosefunktion für
die Krümmerdrucksensoren 5.
3 ist
ein Blockdiagramm, das einen allgemeinen Aufbau eines oben beschriebenen
Maschinensteuer/regelsystems zeigt. Wie in 3 gezeigt
ist, ist das Steuer/regelsystem dieser Ausführungsform im Hinblick auf
die Auswahlsicherheit mit zwei Systemen von Erfassungsschaltungen
für die Sensoren
und die ECUs 14 versehen. Diese Systeme werden als A-Weg 100 bzw.
B-Weg 200 bezeichnet. Der A-Weg 100 enthält eine
A-Sensorgruppe 101,
die die in Verbindung mit 2 beschriebenen Sensoren
enthält,
eine A-Stromquelle 102 sowie ein ECU 14A für den A-Weg.
In ähnlicher
Weise enthält der
B-Weg 200 eine B-Sensorgruppe 201, eine B-Stromquelle 202 und
eine ECU 14B für
den B-Weg. Der erste Krümmerdrucksensor 5A ist
in der A-Sensorgruppe 101 enthalten, während der zweite Krümmerdrucksensor 5B in
der B-Sensorgruppe 201 enthalten ist. Obwohl in dieser
Ausführungsform
die atmosphärischen
Drucksensoren 9 (9a und 9b) auf einer
Leiterplatte, die die ECU 14A und die ECU 14B bildet,
oder in den (nicht gezeigten) Gehäusen der ECUs 14A und 14B vorgesehen
sind, sind die Installationsorte nicht hierauf beschränkt.
Die
ECUs 14A und 14B sind fähig, in beiden Richtungen über nicht
gezeigte Kommunikationsschnittstellen miteinander zu kommunizieren.
Ein Ende (Minus-Seite) jeder Antriebsspule 15 des Kraftstoffeinspritzventils 4,
das für
jeden Zylinder vorgesehen ist (nur eines ist gezeigt), ist mit Einspritzsignalausgangsanschlüssen OA
und OB der ECUs 14A bzw. 14B über Wechselschalter 16, 17 verbunden. Das
andere Ende (Plus-Seite) der Antriebsspule 15 ist über einen
Leistungsschalter 18 mit einer Stromquelle 19 verbunden,
die z. B. eine Spannung von 14 Volt ausgibt. Der Leistungsschalter 18 ist
mit einer Stromregelfunktion versehen. Die Stromquellen 19 und
die Leistungsschalter 18 sind in den ECUs 14A bzw. 14B vorgesehen.
Ein
Schaltsignal SA, das von der ECU 14A ausgegeben wird, ist
mit einer Eingangsseite einer Nicht-UND-Schaltung 20 an
einer Seite verbunden, während
ein Schaltsignal SB, das von der ECU 14B ausgegeben wird,
mit einer Eingangsseite der Nicht-UND-Schaltung 20 an der
anderen Seite über eine
Nicht-Schaltung 21 verbunden ist. Ein Ausgang von der Nicht-UND-Schaltung 20 wird
dem Wechselschalter 16 und ferner dem Wechselschalter 17 über eine
weitere Nicht-Schaltung 22 zugeführt.
Von
der Stromquelle 19 wird Strom in Abhängigkeit vom Zustand des Einspntzsignalausgangsanschlusses
des Weges, der mit einem der Wechselschalter 16, 17 verbunden
ist, der durch die Schaltsignale SA und SB ausgewählt wird,
zur Antriebsspule 15 geleitet.
Im
Folgenden wird eine Fehlerdiagnosefunktion des ersten Krümmerdrucksensors 5A und
des zweiten Krümmerdrucksensors 5B beschrieben.
In dieser Ausführungsform
dient der A-Weg 100 für
die Hauptsteuerung/regelung, während
der B-Weg 200 als Reserve dient. 4 ist ein
Flussdiagramm einer Fehlerdiagnoseverarbeitung der Krümmerdrucksensoren 5A und 5B.
Im Schritt S1 werden die ECUs 14A und 14B initialisiert.
Im Schritt S2 werden eine Ausgangsspannung VPma des ersten Krümmerdrucksensors 5A des
A-Weges 100, eine Ausgangsspannung VPmb des zweiten Krümmerdrucksensors 5B des
B-Weges 200,
eine Ausgangsspannung VPaa des Atomsphärendrucksensors 9a des
A-Weges 100, ein Ausgang PLP des Drosselsensors 6A und
ein Kurbelimpuls PLS, der vom Klemmenimpulsgeber 11 des
A-Weges 100 ausgegeben wird, eingelesen.
Im
Schritt S3 werden physikalische Werte PMa, PMb und PAa (Einheit
mmHg) des Druckes auf der Grundlage der Ausgangsspannungen VPma, VPmb
und VPaa berechnet. Zum Beispiel werden die Ausgangsspannungen unter
Verwendung einer vorbereiteten Umsetzungstabelle in die physikalischen Werte
konvertiert. Im Schritt S4 wird ein Ausgang des Drosselsensors 6A gelesen
und eine Drosselöffnung PLP
berechnet, wobei die Maschinendrehzahl Ne (min–1)
auf der Grundlage des Kurbelimpulses PLS berechnet wird. Die Maschinendrehzahl
Ne kann anhand der Intervalle des Kurbelimpulses PLS berechnet werden.
Im
Schritt S5 wird ermittelt, ob die Spannung VPma einen vorgegebenen
oberen Grenzwert (in diesem Fall 4,5 Volt) überschreitet oder nicht. Wenn das
Ergebnis der Ermittlung positiv ist, wird festgestellt, dass der
erste Krümmerdrucksensor 5A aufgrund
eines Kurzschlusses oder dergleichen ausgefallen ist. Die Prozedur
geht daher zu Schritt S6 über, wo
eine Alarmanzeige oder ein Prozess des Umschaltens des Weges vom
A-Weg 100 auf den B-Weg 200 als ein Prozess gegen
die Anomalie durchgeführt
wird. Wenn das Ergebnis des Schritts S5 negativ ist, rückt die
Prozedur zu Schritt S7 vor.
Im
Schritt S7 wird ermittelt, ob die Spannung VPma kleiner als ein
vorgegebener unterer Grenzwert (z. B. 0,5 Volt) ist. Wenn das Ergebnis
dieser Ermittlung positiv ist, wird festgestellt, dass der erste Krümmerdrucksensor 5A aufgrund
einer Unterbrechung oder dergleichen ausgefallen ist. Die Prozedur rückt daher
zu Schritt S6 vor und es wird ein Prozess gegen die Anomalie ausgeführt. Bezüglich der Alarmanzeige
im Schritt S6 wird z. B. eine Systemfehleralarmlampe eingeschaltet,
um einem Fahrer die Information "kein
Problem für
fortgesetzten Flug, jedoch sind eine frühe Inspektion und Reparatur
notwendig" mitgeteilt.
Wenn
die Feststellung in Schritt S7 negativ ist, wird festgestellt, dass
kein Ausfall, wie z. B. ein Kurzschluss oder eine Unterbrechung
im ersten Krümmerdrucksensor 5A,
vorliegt. Es gibt jedoch einen Fall, bei dem die Ausgangsspannung
VPma innerhalb des durch den oberen Grenzwert und dem unteren Grenzwert
definierten Bereich fällt,
selbst wenn keine funktionale Anomalie im ersten Krümmerdrucksensor 5A aufgrund
einer Verschlechterung oder dergleichen aufgetreten ist, und somit
der normale Druckwert nicht ausgegeben wird. Die funktionale Anomalie
aufgrund der Verschlechterung kann daher durch den Prozess in den
Schritten S5 und S7 nicht festgestellt werden.
Ob
irgendeine Verschlechterung des ersten Kümmerdrucksensors 5A vorliegt,
wird daher mit dem folgenden Prozess ermittelt. Bezüglich der
Maschine 1 ist bekannt, dass ein Atmosphärendruck
PA in einer Maschinenbetriebsumgebung, die Motordrehzahl Ne und
die Drosselöffnung
PLP sowie der Krümmerdruck
PMa eine bestimmte Beziehung aufweisen. Es ist somit klar, dass
unter Verwendung dieser Beziehung der Krümmerdruck anhand der Maschinendrehzahl
Ne, der Drosselöffnung
PLP und des Atmosphärendrucks
PA mittels Berechnung geschätzt
werden kann. Im Folgenden wird der durch Berechnung erhaltene Krümmerdruck
als geschätzter
Krümmerdruck
PMcal bezeichnet. Die Beziehungen zwischen dem Atmosphärendruck
PA, der Maschinendrehzahl Ne, der Drosselöffnung PLP und dem Krümmerdruck
PMa werden im Voraus experimentell ermittelt, wobei die Beziehungen
im Speichermittel in der ECU 14 gespeichert werden, so dass
der geschätzte
Krümmerdruck
PMcal leicht auf der Grundlage der Maschinendrehzahl Ne, der Drosselöffnung PLP
und des Atmosphärendrucks
PA mit Bezug auf diese Daten berechnet werden kann.
Im
Schritt S8 wird eine Differenz ΔP
zwischen den Krümmerdrücken PMa
und PMb berechnet. Die Differenz ΔP
wird als Absolutwert erhalten. Im Schritt S9 wird bestimmt, ob die
Differenz ΔP
größer als
ein Schwellenwert DP ist. Der Schwellenwert DP beträgt z. B.
44,8 mmHg. Da es unwahrscheinlich scheint, dass der erste Krümmerdrucksensor 5A und der
zweite Krümmerdrucksensor 5B im
gleichen Ausmaß zur
gleichen Zeit beeinträchtigt
werden, wird dann, wenn die Differenz ΔP kleiner als der Schwellenwert
DB ist, festgestellt, dass der erste Krümmerdrucksensor 5A und
der zweite Krümmerdrucksensor 5B normal
arbeiten, so dass eine normale Regelschleife fortgesetzt wird.
Wenn
die Differenz ΔP
größer als
der Schwellenwert DP ist, wird festgestellt, dass entweder der erste
Krümmerdrucksensor 5A oder
der zweite Krümmerdrucksensor 5B oder
beide funktional anormal sind, wobei die Prozedur zum Schritt S10 vorrückt, wo
die Alarmanzeige für
die Meldung der Anomalie ausgeführt
wird. In diesem Fall leuchtet eine Wartungsanforderungslampe auf,
die eine andere Anweisung als die Systemfehleralarmlampe gibt und
anzeigt, dass "falls
es vor dem Abheben ist, der Abhebevorgang zu Stoppen ist, und wenn
es nach dem Abheben ist, der Flug für eine Inspektion und Reparatur
zu unterbrechen ist".
Im
folgenden Prozess wird anschließend
unter dem ersten Krümmerdrucksensor 5A und
dem zweiten Krümmerdrucksensor 5B unter
Verwendung der Beziehungen zwischen dem Atmosphärendruck PA, der Motordrehzahl
Ne, der Drosselöffnung
PLP und des Krümmerdrucks
PMa ein ausgefallener Sensor spezifiziert. Im Schritt S11 wird der
geschätzte Krümmerdruck
PMcal auf der Grundlage der Maschinendrehzahl Ne, der Drosselöffnung PLP
und des Atmosphärendrucks
PA berechnet. Die Beziehungen zwischen dem Atmosphärendruck
PA, der Motordrehzahl Ne, der Drosselöffnung PLP und dem Krümmerdruck
PMa, der zum Erhalten des geschätzten Krümmerdrucks
PMcal verwendet wird, wird später genauer
beschrieben.
Im
Schritt S12 werden ein Absolutwert ΔPMa der Differenz zwischen dem
Krümmerdruck
PMa, der vom ersten Krümmerdrucksensor 5A erfasst
wird, und dem geschätzten
Krümmerdruck
PMcal, sowie ein Absolutwert ΔPMb
der Differenz zwischen dem Krümmerdruck
PMb, der vom zweiten Krümmerdrucksensor 5B erfasst
wird, und dem geschätzten Krümmerdruck
PMcal verglichen.
Wenn
das Ergebnis der Ermittlung im Schritt S12 negativ ist, wird festgestellt,
dass eine Anomalie, wie z. B. eine Verschlechterung im ersten Krümmerdrucksensor 5A,
aufgetreten ist. Die Prozedur rückt daher
zu Schritt S13 vor, um den Weg umzuschalten, wobei der Ausgang des
B-Weges 200 für
die Steuerung der Maschine verwendet wird. Auch in diesem Fall ist
es empfehlenswert, die Systemfehleralarmlampe aufleuchten zu lassen.
Wenn
die Ermittlung im Schritt S12 positiv ist, wird festgestellt, dass
eine Anomalie, wie z. B. eine Verschlechterung, im zweiten Krümmerdrucksensor 5B aufgetreten
ist. Da in diesem Fall die Anomalie nicht in einem normalen Steuerungsweg
aufgetreten ist, d. h. im A-Weg 100, der ein Hauptkörper der
Steuerung ist, wird die Steuerung mittels des A-Weges 100 als
normaler Steuerweg fortgesetzt.
5 ist
eine Datentabelle, die die Beziehungen zwischen der Maschinendrehzahl
Ne, dem Atmosphärendruck
PA, dem Krümmerdruck
PMa und der Drosselöffnung
PLP zeigt. Die Daten werden erhalten, wenn der Atmosphärendruck
PA auf 550 mmHg in einer Prüfvorrichtung
gesetzt wird, in der der Atmosphärendruck
PA auf verschiedene Werte eingestellt werden kann, und die Maschine 1 mit
verschiedenen Drehzahlen Ne betrieben wird. Die vertikale Achse
repräsentiert
den Krümmerdruck
PMa, während
die laterale Achse die Drosselöffnung
PLP repräsentiert.
Ein Atmosphärendruck
PA von 550 mmHg, der erhalten wird, wenn das Flugzeug mit der daran
montierten Maschine 1 in einer Höhe von 8.000 Fuß (2.440
m) fliegt, wird als repräsentativer Atmosphärendruck
angenommen.
Unter
Verwendung der in 5 gezeigten Daten wird der Krümmerdruck
PMa erhalten, wenn die Maschinendrehzahl Ne gleich 2.300 min–1 ist
und die Drosselöffnung
PLP gleich 35 % ist. Wenn in 5 ein Schnittpunkt
zwischen einer Linie von 35 % Drosselöffnung PLP (vertikale Linie)
und einer Kurvenlinie, die 2.300 min–1 an
Maschinendrehzahl Ne repräsentiert,
als Punkt X dargestellt wird, kann der Krümmerdruck PMa am Schnittpunkt
X abgelesen werden. Mit anderen Worten, der geschätzte Krümmerdruck
PMcal kann erhalten werden. Der hier erhaltene geschätzte Krümmerdruck
PMcal beträgt 420
mmHg.
Die
in 5 gezeigten Daten sind im Speichermittel in den
ECUs 14A, 14B gespeichert, wobei der geschätzte Krümmerdruck
PMcal berechnet werden kann, indem eine Funktionsberechnung oder eine
lineare Interpolation durchgeführt
wird.
6 ist
eine Zeichnung, die eine Beziehung zwischen dem Krümmerdruck
PMa bei verschiedenen Atmosphärendrücken (750
mmHg, 550 mmHg, 350 mmHg) und die Drosselöffnung PLP zeigt, wenn die
Maschinendrehzahl Ne gleich 2.300 min–1 ist.
Im
Folgenden wird eine Prozedur beschrieben, die nicht den repräsentativen
Atmosphärendruck
verwendet, sondern Daten in einer Kennlinie wie in 6 verwendet,
um den geschätzten
Krümmerdruck
PMcal bei einem mittleren Atmosphärendruck, der sich nicht auf
der Kennlinie befindet, zu erhalten. Unter der Annahme eines Fluges
in einer Höhe
von 9.500 Fuß (2.898
m) wird ein Beispiel beschrieben, bei dem der Atmosphärendruck
PA gleich 520 mmHg ist, die Maschinendrehzahl Ne gleich 2.300 min–1 ist
und die Drosselöffnung
PLP gleich 35 % ist. Zuerst werden die Schnittpunkte zwischen einer
Linie (vertikale Linie), die 35 % Drosselöffnung PLP zeigt, und den Kennlinien
für 350
mmHg und 550 mmHg Atmosphärendruck
PA jeweils als Punkt A bzw. Punkt C dargestellt. Ein Schnittpunkt
B zwischen der virtuellen Kennlinie von 520 mmHg Atmosphärendruck
und der Linie für
35 % Drosselöffnung PLP
wird an einem Mittelpunkt zwischen den Punkten A und C angenommen.
Der
Krümmerdruck
PMa, der durch den Punkt B angegeben wird, kann erhalten werden durch
eine Interpolationsberechnung auf der Grundlage der Koordinaten
des Punktes A, des Punktes B und des Punktes C. Mit anderen Worten,
die Koordinaten der jeweiligen Punkte A, B, C (PLP, PMa, PA) sind
A (35, 250, 350), B (35, PMa, 520) und C (35, 415, 550), wobei der
Krümmerdruck
PMa mittels des folgenden Ausdrucks berechnet wird. PMa
= 250 + (415 – 250)/(550 – 350) × (520 – 350)
Entsprechend
diesem Ausdruck wird der Krümmerdruck
PMa mit 390 mmHg erhalten, d. h. der geschätzte Krümmerdruck PMcal wird mit 390
mmHg erhalten.
Indem
z. B. die Datentabellen wie in 6 gezeigt
erzeugt werden, z. B. in Inkrementen von 500 min–1 ausgehend
von 500 min–1 bis
zur Betriebsobergrenze von 3.000 min–1,
und indem diese Tabellen in den ECUs 14A und 14B gespeichert
werden, können die
geschätzten
Krümmerdrücke PMcal
entsprechend den verschiedenen Maschinendrehzahlen berechnet werden.
1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Funktion des Hauptabschnitts der ECU 14A zeigt,
die die in Verbindung mit dem Flussdiagramm in 4 beschriebene
Verarbeitung durchführt.
Eine erste Krümmerdruckberechnungseinheit 23 berechnet
den Krümmerdruck
PMa auf der Grundlage der Werte VPma, die vom ersten Krümmerdrucksensor 5A erfasst
werden. Eine zweite Krümmerdruckberechnungseinheit 24 berechnet
den Krümmerdruck
PMb auf der Grundlage der Werte VPmb, die vom Krümmerdrucksensor 5B erfasst
werden. Eine Atmosphärendruckberechnungseinheit 25 berechnet
den Atmosphärendruck
PAa auf der Grundlage der Werte VPaa, die vom Atmosphärendrucksensor 9a erfasst werden.
Die Maschinendrehzahlberechnungseinheit 26 berechnet die
Maschinendrehzahl Ne auf der Grundlage der Kurbelimpulse PLS.
Eine
Ausgang-Normal-Bestimmungseinheit 27 ermittelt, ob der
vom ersten Krümmerdrucksensor 5A erfasste
Wert VPma im vorgegebenen Bereich liegt, d. h. zwischen dem oberen
Grenzwert und dem unteren Grenzwert, wobei dann, wenn der erfasste Wert
VPma innerhalb des vorgegebenen Bereiches liegt, ein Ausgang-Normal-Signal
geliefert wird.
Eine
Krümmerdruckdifferenz-Berechnungseinheit 28 berechnet
die Differenz ΔP
zwischen dem Krümmerdruck
PMa und dem Krümmerdruck
PMb. Eine erste Vergleichseinheit 29 vergleicht die Differenz ΔP und den
Schwellenwert DP, und gibt dann, wenn die Differenz ΔP kleiner
ist, ein Normalsignal aus, und dann, wenn sie größer ist, ein Anormalsignal
aus. Die Krümmerdruckdifferenz-Berechnungseinheit 28 und
die erste Vergleichseinheit 29 bilden ein Anomalieerkennungsmittel.
Eine
Krümmerdruckschätzeinheit 30 berechnet
den geschätzten
Krümmerdruck
PMcal anhand der Maschinendrehzahl Ne, der Drosselöffnung PLP und
des Atmosphärendrucks
PAa. Zum Beispiel nutzt die Krümmerdruckschätzeinheit 30 die
in 5 oder 6 gezeigte Datentabelle und
schätzt
den Krümmerdruck.
Eine Schätzdruck/Zweiter-Krümmerdruck-Differenzberechnungseinheit 31 berechnet
die Differenz ΔPMb
zwischen den Krümmerdruck
PMb und dem geschätzten
Krümmerdruck
PMcal. Eine Schätzdruck/Erster-Krümmerdruck-Differenzberechnungseinheit 32 berechnet
die Differenz ΔPMa
zwischen dem Krümmerdruck
PMa und dem geschätzten
Krümmerdruck
PMcal. Eine zweite Vergleichseinheit 33 vergleicht die
Differenz ΔPMa
und die Differenz ΔPMb
in Reaktion auf eine Eingabe des Anomaliesignals von der ersten
Vergleichseinheit 29 und des Ausgang-Normal-Signals von
der Ausgang-Normal-Bestimmungseinheit 27.
In Abhängigkeit
davon, ob die Differenz ΔPMa
oder die Differenz ΔPMb
größer ist,
wird dann, wenn die Differenz ΔPMa
größer ist,
festgestellt, dass der erste Krümmerdrucksensor 5A anormal
ist, und dann, wenn die Differenz ΔPMb größer ist, festgestellt, dass
der zweite Krümmerdrucksensor 5B anormal
ist. Die Schätzdruck/Zweiter-Krümmerdruck-Differenzberechnungseinheit 31, die
Schätzdruck/Erster-Krümmerdruck-Differenzberechnungseinheit 32 und
die zweite Vergleichseinheit 33 bilden ein Anomaliespezifizierungsmittel.
Wie
oben beschrieben worden ist, wird gemäß dieser Ausführungsform
in einem System, das in mehreren Systemen vorgesehene Krümmerdrucksensoren
enthält,
der Krümmerdruck
anhand der Maschinendrehzahl Ne, der Drosselöffnung PLP und des Atmosphärendrucks
geschätzt,
um den Krümmerdrucksensor
zu spezifizieren, dessen Funktion aufgrund einer Verschlechterung
oder dergleichen herabgesetzt ist, so dass der ausgefallene Sensor auf
der Grundlage der Differenz zwischen dem geschätzten Krümmerdruck PMcal und den jeweiligen Drücken, die
von den ersten und zweiten Krümmerdrucksensoren
erfasst werden, spezifiziert werden kann.
In
der obenbeschriebenen Ausführungsform werden
die Bestimmung der Anomalie und die Spezifizierung des ausgefallenen
Sensors auf der Grundlage der Differenzen zwischen den Druckwerten,
die vom ersten Krümmerdrucksensor 5A und
vom zweiten Krümmerdrucksensor 5B erfasst
werden, und zwischen den Druckwerten, die vom ersten Krümmerdrucksensor 5A und
vom zweiten Krümmerdrucksensor 5B erfasst
werden, und dem geschätzten
Krümmerdruckwert
durchgeführt.
Die
Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Statt der Differenz zwischen
den jeweiligen Druckwerten können
die Bestimmung der Anomalie und die Spezifikation des ausgefallenen
Sensors auch auf der Grundlage des Verhältniswertes durchgeführt werden.
Zum Beispiel kann die Krümmerdruckdifferenz-Berechnungseinheit 28 durch
ein Mittel ersetzt werden, das den Verhältniswert zwischen den Drücken PMa
und PMb berechnet. Anschließend wird
das erste Vergleichsmittel 29 angepasst, um zu ermitteln,
ob sowohl der erste Krümmerdrucksensor 5A als
auch der zweite Krümmerdrucksensor 5B normal
sind, oder ob wenigstens einer von diesen ausgefallen ist, in Abhängigkeit
davon, ob der berechnete Verhältniswert
innerhalb des vorgegebenen Bereiches für einen vorgegebenen Wert,
d. h. "1 ", liegt. Wenn z.
B. der Druck PMa/PMb innerhalb des Bereiches von 0,95 bis 1,05 liegt,
wird festgestellt, dass beide erste und zweite Krümmerdrucksensoren 5A und 5B normal
arbeiten, wobei dann, wenn er außerhalb des Bereiches liegt,
festgestellt wird, dass wenigstens einer der ersten und zweiten
Krümmerdrucksensoren 5A und 5B anormal
arbeitet.
In
der gleichen Weise wird die Schätzdruck/Zweiter-Krümmerdruck-Differenzberechnungseinheit 31 durch
ein Mittel ersetzt, das das Verhältnis
zwischen dem erfassten Krümmerdruck
PMa und dem geschätzten
Krümmerdruck
PMcal berechnet, während
die Schätzdruck/Erster-Krümmerdruck-Differenzberechnungseinheit 32 durch
ein Mittel ersetzt wird, das das Verhältnis zwischen dem erfassten
Krümmerdruck
PMb und dem geschätzten Krümmerdruck
PMcal berechnet. Anschließend
wird die zweite Vergleichseinheit 33 angepasst, um zu spezifizieren,
dass der Krümmerdrucksensor,
der dem Druckwert entspricht, der dem Sensor zugeordnet ist, dessen
berechneter Verhältniswert
stärker vom
vorgegebenen Wert, d. h. "1 ", abweicht, ein Sensor
ist, der eine Anomalie aufweist.
In
einer Steuervorrichtung, die zwei Systeme von Krümmerdruckerfassungssystemen
zum Zweck der Ausfallsicherheit enthält, wird ein ausgefallener Krümmerdrucksensor
spezifiziert. Eine erste Vergleichseinheit 29 gibt ein
Anomaliesignal aus, wenn eine Differenz ΔP zwischen Krümmerdrücken PMa und
PMb, die jeweils von zwei Sensoren 5A, 5B erfasst
werden, größer als
ein Schwellenwert DP ist. Eine Krümmerdruckschätzeinheit 30 schätzt den Krümmerdruck
anhand der Maschinendrehzahl Ne, einer Drosselöffnung PLP und eines Atmosphärendrucks
PAa. Die Differenzberechnungseinheit 31 berechnet eine
Differenz ΔPMb
zwischen dem erfassten Krümmerdruck
PMb und dem geschätzten
Krümmerdruck
PMa. Die Differenzberechnungseinheit 32 berechnet eine
Differenz ΔPMa
zwischen dem erfassten Krümmerdruck
PMa und dem geschätzten Krümmerdruck
PMcal. Eine zweite Vergleichseinheit 33 vergleicht die
Differenz ΔPMa
und die Differenz ΔPMb
in Reaktion auf das obenerwähnte
Anomaliesignal. Der ausgefallene Krümmerdrucksensor wird in Abhängigkeit
davon spezifiziert, ob die Differenz ΔPMa oder die Differenz ΔPMb größer ist.