JP2017504036A - 技術試験方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、技術試験の分野、およびより詳細には、複数の動作段階のシーケンスにわたって装置の少なくとも１つの動作パラメータ（Ｘ）を評価するための技術試験方法であって、各段階が、装置の少なくとも１つの動作設定値の安定した値に対応する、技術試験方法に関する。本方法は、経時的に少なくとも１つの動作パラメータ（Ｘ）の値をサンプリングするステップ（Ｓ２０１）と、各動作パラメータ（Ｘ）についてフィルタリングされた信号（Ｘｆｉｌｔ）を得るためにサンプリングされた値をフィルタリングするステップ（Ｓ２０６）と、前記動作段階中にサンプリングウィンドウの各動作パラメータ（Ｘ）についてサンプリングされた値の分散を計算するステップ（Ｓ２０５）と、各動作パラメータ（Ｘ）についてフィルタリングされた信号（Ｘｆｉｌｔ）の時間微分の絶対値を計算するステップ（Ｓ２０７）と、各動作パラメータ（Ｘ）について、サンプリングされた値の前記分散およびフィルタリングされた信号（Ｘｆｉｌｔ）の時間微分の絶対値がそれぞれの所定の下側閾値に満たない場合に、前記少なくとも１つの動作設定値の値を変化させるステップ（Ｓ２１１）と、を少なくとも含む。

Description

本発明は、複数の動作段階のシーケンスにわたって装置の少なくとも１つの動作パラメータを評価する装置を試験するための技術試験方法であって、各段階が、装置の少なくとも１つの動作設定値の安定した値に対応する、技術試験方法に関する。

技術試験の分野においては、技術試験を受けている装置の使用中に遭遇することになる複数の異なる稼働率で装置を試験するのが一般的な方法であり、これは、できるだけ完全に装置の全動作範囲を特徴付けるためである。通常、試験中に、これは、複数の動作段階を含むシーケンスに従うことによって行われ、各動作段階は、この段階の持続時間にわたって得られる装置の動作パラメータについて情報の品質を保証するために十分であると考えられる所定の持続時間の間、維持される。

それにもかかわらず、所定の持続時間の動作段階のこの種のシーケンスの実行は、かなりの全持続時間を示す試験をもたらす。残念なことに、また経済的な理由のため、試験の全持続時間を制限することが望ましい。加えて、各動作段階の個々の持続時間を調整することにより、多数の動作設定値の値を試験することができることになり、それによって、より完全に特徴付けようとする試験を受ける装置の動作範囲が可能になる。

本開示に説明される試験方法は、それらの欠点を改善しようとしている。

特に、この開示は、複数の動作段階のシーケンスにわたって装置の少なくとも１つの動作パラメータを評価するための技術試験方法を提案しようとしており、その方法により、この種の試験中に収集される装置の少なくとも１つの動作パラメータについて情報の品質を維持しながら、試験の全持続時間を低減し、かつ／または、前記シーケンスの動作段階の数を増加することができる。

少なくとも１つの実施形態においては、この目的は、本方法が、次のステップ、すなわち、
経時的に少なくとも１つの動作パラメータの値をサンプリングするステップと、
各動作パラメータについてフィルタリングされた信号を得るためにサンプリングされた値をフィルタリングするステップと、
前記動作段階中にサンプリングウィンドウの各動作パラメータについてサンプリングされた値の分散を計算するステップと、
各動作パラメータについてフィルタリングされた信号の時間微分の絶対値を計算するステップと、
各動作パラメータについて、サンプリングされた値の分散およびフィルタリングされた信号の時間微分の絶対値が少なくとも所定の最小持続時間にわたってそれぞれの所定の下側閾値に満たない場合に、前記少なくとも１つの動作設定値の値を変化させるステップと
を少なくとも含むという事実によって達成される。

サンプリングされた値の分散およびフィルタリングされた信号の時間微分は、サンプリングされた値の安定性を表す。したがって、この分散の値とこの微分の絶対値とがそれらのそれぞれの下側閾値より下に進む場合は、動作段階中にサンプリングされた値は、この動作段階に対応する動作設定値によって装置の定常動作を表すのに十分に安定であることが考えられ得る。したがって、この動作段階を終わらせ、次に移ることが可能であり、各動作パラメータについてサンプリングされた値および／または対応するフィルタリングされた信号は、この動作段階に対応する動作設定値について対応する動作パラメータの挙動を示す数学的期待値の計算時に用いるのに適している。

それにもかかわらず、サンプリングされた値は、この動作段階の長期間の後でさえも、十分に安定化しないことを考えることが可能である。したがって、次の動作段階に進むことなく、およびしたがって、装置の技術試験を完了することなく、動作設定値が無期限に維持されることを回避するために、たとえ、少なくとも１つの動作パラメータについて、サンプリングされた値の分散および／またはフィルタリングされた信号の時間微分の絶対値が依然としてそれらのそれぞれの下側閾値より下になくても、所定の時間の後に次の段階に進むために、少なくとも１つの動作設定値の値を変化させることが可能である。

装置の少なくとも１つの動作パラメータの値は、特に、規則的な時間間隔でサンプリングされ得る。サンプリングされた値が効果的にフィルタリングされることを確保するために、他のタイプのフィルタが代替手段としてまたはそれに加えて考えられ得るが、サンプリングは、少なくとも１つのカルマンフィルタによって行われ得る。

少なくとも１つの動作設定値のある一定値について、動作パラメータは、動作段階の持続時間とは無関係に、任意の有意義な数学的期待値を計算できるようにするためには明らかにあまりにも不安定過ぎることが見出され得る。この種の状況を直ちに確認し、次の段階に移るように動作段階を中断するために、本試験方法は、次のステップ、すなわち、
前記サンプリングウィンドウの各動作パラメータについてサンプリングされた値の歪度の指標を計算するステップと、
各動作パラメータについてフィルタリングされた信号の時間微分の分散を計算するステップと、
少なくとも１つの動作パラメータについてサンプリングされた値の歪度の指標が所定の上側閾値を超え、かつ／またはサンプル値の分散および少なくとも１つの動作パラメータについてフィルタリングされた信号の時間微分がそれぞれの所定の上側閾値を超える場合に、前記動作設定値の値を変化させるステップと、
をさらに含むことができる。

いったん動作パラメータＸが安定化すると直ちに反応を得るために、サンプリングウィンドウは、特に、移動ウィンドウであることができ、したがって、この動作段階で取られたｎ個の直近のサンプルに対応する。しかしながら、代替手段として、また、サンプリングウィンドウは、移動ウィンドウでないことが可能であるが、動作段階の開始において、または動作段階の開始から測定される初期間隔の後に開始設定を有することが可能であろう。

この試験方法は、特に、エンジン、より詳細には、液体推進剤ロケットエンジン、および特にターボポンプ供給システムを含む液体推進剤ロケットエンジンを試験するために使用され得る。それにもかかわらず、試験方法はまた、他のタイプの装置、および特に、タービンエンジンを試験するために使用され得る。

また、本発明は、装置の少なくとも１つの動作パラメータを受信するための少なくとも１つのデータ入力、および少なくとも１つの動作設定値を前記装置に送信するための少なくとも１つのデータ出力を持つ電子制御ユニットに関する。

少なくとも１つの実施形態においては、電子制御ユニットは、
前記動作設定値の安定した値に対応する装置の動作段階を順序付け、
経時的に装置の少なくとも１つの動作パラメータの値をサンプリングし、
各動作パラメータについてフィルタリングされた信号を得るためにサンプリングされた値をフィルタリングし、
前記動作段階の開始から各動作パラメータについてサンプリングされた値の分散を計算し、
各動作パラメータについてフィルタリングされた信号の時間微分の絶対値を計算し、かつ、
各動作パラメータについて、サンプリングされた値の前記分散およびフィルタリングされた信号の時間微分の絶対値が少なくとも所定の最小持続時間にわたってそれぞれの所定の下側閾値に満たない場合に、前記少なくとも１つの動作設定値の値を変化させることによって新しい動作段階を順序付ける
ように構成される。

最後に、本開示はまた、上述の試験方法を行うための１組の命令を含むデータ媒体に関する。用語「データ媒体」とは、コンピュータシステムによって読み取られることができる任意のデータ記憶装置を示す。この種のデータ媒体は、特に、磁気ディスクもしくはテープなどの磁気データ記憶装置、または光ディスクなどの光データ記憶装置、または揮発性もしくは不揮発性電子メモリなどの電子データ記憶装置であってもよい。

本発明は、非限定的な実施例として示された実装形態の次の詳細な説明を読むと、十分に理解されることができ、その利点がよりよく明らかになる。説明は、添付の図面を参照している。

本発明の一実施形態の電子制御ユニットを含むテストベンチの上でターボポンプによって給油される液体推進剤ロケットエンジンを示す図である。 本発明の実装形態の試験方法を示す方法の図である。 図１のロケットエンジンの動作パラメータと、また、この動作パラメータが動作段階の所定の最大持続時間よりも前に安定化する場合のロケットエンジンの試験の動作段階中の、このパラメータに対応するフィルタリングされた信号とのいずれについても変化量を示すグラフである。 同じパラメータの、および動作パラメータが動作段階の前記最大持続時間よりも前に十分に安定化しない場合の対応するフィルタリングされた信号の、変化量を示すグラフである。 同じパラメータの、および動作段階がパラメータの過度の初期不安定性のために中断される場合の対応するフィルタリングされた信号の、変化量を示すグラフである。 固定持続時間の複数の動作段階を含む技術試験中の同じパラメータの変化量を示すグラフである。 本発明の実装形態の制御の下で変化する持続時間の複数の動作段階を含む技術試験中の同じパラメータの変化量を示すグラフである。

図１は、ターボポンプによって給油される液体推進剤ロケットエンジン１を示しており、エンジンは、複数の動作の段階のシーケンスを含むプロファイルを用いて試験を行うために電子制御ユニット３に接続される、テストベンチ２に取り付けられる。

示された実施形態においては、ロケットエンジン１は、「膨張サイクル」型のロケットエンジンであり、そこで、ターボポンプ４および５は、ロケットエンジン１の推進チャンバ７の壁に隣接する再生式熱交換器６を通過した後に推進剤のうちの１つによって作動される。供給弁８および９は、推進剤を含むタンク１０および１１と、対応するターボポンプ４および５との間に挿入され、バイパス弁１２および１３により、これらのターボポンプ４および５は熱交換器６によって加熱された推進剤によって少なくとも一部が迂回され得るようになる。それにもかかわらず、本発明は、この種のロケットエンジンを試験することに決して限定されず、他のタイプのエンジンおよび実に他のタイプの装置に等しく良好に適用され得る。

示された実施形態においては、ロケットエンジン１の動作は、供給弁８および９ならびにバイパス弁１２および１３によって制御され得る。これらの弁の各々は、これを行うために動作設定値を受信するように電子制御ユニット３に接続される。また、テストベンチ２は、たとえば、推進チャンバ７内の温度および圧力センサ１４および１５、ならびにロケットエンジン１の支持体内の推力および振動センサ１６および１７などの、センサを有する。また、これらのセンサ１４、１５、１６、１７は、ロケットエンジン１の動作パラメータをそれに送信するために電子制御ユニット３に接続される。動作パラメータＸのこの組は、第１のパラメータＡ、第２のパラメータＢ、などを含むことができる。

テストベンチ２においては、ロケットエンジン１は、これらの動作段階の各々の間に集められるロケットエンジン１の動作パラメータＸを評価するために動作段階のシーケンスを含む技術試験を受けることになる。このシーケンスの各動作段階は、ロケットエンジン１の動作の一組の安定した設定値に対応し、ロケットエンジン１の通常の使用に適切な動作点を再現しようと努める。これらの動作パラメータＸは、飛行より前にこれを調整するためにロケットエンジン１を特徴付ける働きをする。

この種の試験中にロケットエンジン１の動作パラメータＸを表す値を集めるために、各動作段階は、ロケットエンジン１の定常または準定常運転に達するのに十分な持続時間を有する必要がある。同時に、動作段階の、およびしたがって試験の過度の持続時間は、特にコストの点から欠点を示す。各段階の持続時間を過度に長くすることなくロケットエンジン１の動作パラメータＸの代表値を得るために各段階の持続時間を制御できるようにする試験方法が、図２に概略的に示されている。

この方法においては、カウンタｋが、ステップＳ２００において各動作段階の開始において値１によって初期化される。カウンタｋは、センサ１４から１７によって集められる動作パラメータの初期移行段階を回避するために所定時間ｔ_０を待機した後に初期化され得る。その後は、これらの動作パラメータＸの値Ｘ_ｋが、サンプリングステップＳ２０１において電子制御ユニット３によってサンプリングされる。

次のステップＳ２０２においては、電子制御ユニット３は、カウンタｋが少なくとも所定の数ｎに達しているかどうかを検証する。ｎに到達されていない間は、電子制御ユニット３は、ステップＳ２０３を介して進む、サンプリングステップＳ２０１に戻り、そしてその場合、１がカウンタｋに関して加算される。この戻りループは、動作パラメータＸのサンプリングが経時的に規則的な間隔で行われるように、時間設定され得る。いったんカウンタｋが数ｎに達すると、電子制御ユニット３は、ステップＳ２０４に移り、そこで、各動作パラメータＸの連続する直近にサンプリングされた値Ｘ_{ｋ−ｎ＋１}からＸ_ｋの歪度ｇ_１（Ｘ）の指標が、次の式、すなわち、

を用いて計算される。ここに、ΔＸ_ｉは、対応する動作パラメータＸのこれらの直近にサンプリングされた値Ｘ_{ｋ−ｎ＋１}からＸ_ｋの平均に対する、ｎ個のサンプルのこの移動ウィンドウの各サンプル値Ｘ_ｉの差を示している。これは、次の式、すなわち、

によって表現され得る。

次のステップＳ２０５においては、電子制御ユニット３は、式

を用いてｎ個の直近にサンプリングされた値Ｘ_{ｋ−ｎ＋１}からＸ_ｋの分散Ｖａｒ（Ｘ）を計算する。

換言すれば、各パラメータＸのこの分散Ｖａｒ（Ｘ）は、ｎ個の直近にサンプリングされた値Ｘ_{ｋ−ｎ＋１}からＸ_ｋの二乗と、ｎ個のサンプリングされた値Ｘ_{ｋ−ｎ＋１}からＸ_ｋの平均の二乗との差に等しい。

次のステップＳ２０６においては、フィルタリングされた信号Ｘ_ｆｉｌｔを得るように、他のタイプのフィルタをそれに加えてまたは代替手段として考えることもできるが、各パラメータＸに対応する信号は、たとえばカルマンフィルタを適用することによって、電子制御ユニット３によってフィルタリングされる。その後は、ステップＳ２０７において、電子制御ユニットは、フィルタリングされた信号Ｘ_ｆｉｌｔの時間微分ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔの絶対値を計算し、かつステップＳ２０８において、これは、動作段階の開始からこの時間微分ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔの分散Ｖａｒ（ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔ）を計算する。単一のフィルタ、たとえば、カルマンフィルタが、時間微分ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔの、および分散Ｖａｒ（Ｘ）およびＶａｒ（ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔ）の値を与えることができる。

電子制御ユニット３において各パラメータＸについてこれらのステップＳ２０４からステップＳ２０８で計算される、歪度ｇ_１（Ｘ）の指標の、分散Ｖａｒ（Ｘ）の、絶対値の、および時間微分ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔの分散の値を基礎として、次いで、時間ウィンドウの各パラメータに対応する信号の品質を解析するように進行する。したがって、ステップＳ２０９において、各パラメータＸの歪度ｇ_１（Ｘ）の指標は、対応する上側閾値ｇ_１（Ｘ）_ｍａｘと比較される。歪度ｇ_１（Ｘ）のこれらの指標のうちの１つがその閾値ｇ_１（Ｘ）_ｍａｘよりも大きい場合は、それは、ｎ個の直近にサンプリングされた値Ｘ_{ｋ−ｎ＋１}からＸ_ｋについて過度の指標を示す。こうした状況では、電子制御ユニット３は、ステップＳ２１０においてこの歪度に関係する第１の警告フラグを出す。任意選択的に、次に、動作段階は、示される方法で直ちに中断されることができ、電子制御ユニット３は、ステップＳ２１１に直接進み、そこで、ロケットエンジン１に送信される動作設定値は、次の段階に進むために、あるいは現在の動作段階が最後の所期の段階である場合に、またはたとえば動作パラメータＸについて集められる値の信頼性の持続的な欠如を示す、ある一定の他の条件が満たされる場合に、完全に試験を停止するために、変化される。それにもかかわらず、および代替的に、動作段階は、たとえば動作段階の最大持続時間ｔ_２などの少なくとも所定の持続時間について維持されることもでき、値は、他の動作パラメータＸに対して引き続き集められる。

パラメータＸの各々に対応する歪度ｇ_１（Ｘ）の指標の値がそれらのそれぞれの上側閾値ｇ_１（Ｘ）_ｍａｘよりも小さいかまたはそれに等しい場合は、この場合、電子制御ユニット３は、ステップＳ２１２に進むことができ、そこで、各パラメータの分散Ｖａｒ（Ｘ）および各パラメータに対応するフィルタリングされた信号Ｘ_ｆｉｌｔの時間微分ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔの分散Ｖａｒ（ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔ）は、それぞれの所定の上側閾値Ｖａｒ（Ｘ）_ｍａｘおよびＶａｒ（ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔ）_ｍａｘと比較される。これらの分散Ｖａｒ（Ｘ）およびＶａｒ（ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔ）のうちの少なくとも１つがそのそれぞれの上側閾値よりも大きい場合は、それは、同様に、ｎ個の直近にサンプリングされた値Ｘ_{ｋ−ｎ＋１}からＸ_ｋの品質が不良であることを意味する。この場合、電子制御ユニット３は、これらの分散Ｖａｒ（Ｘ）およびＶａｒ（ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔ）によって示されているドリフトまたは過度のノイズに関して、ステップＳ２１３において第２の警告フラグを出すことができる。ステップＳ２１０と同じように、動作段階は、この場合示されるように直ちに中断されることができ、電子制御ユニット３はまた、ステップＳ２１１に直接移り、そこで、ロケットエンジン１に送信される動作設定値は、次の段階に移るために、あるいは現在の動作段階が最後の所期の段階である場合に完全に試験を停止するために、変化される。それにもかかわらず、代替手段として、動作段階は、他の動作パラメータＸの値を集め続けるために、たとえば動作段階の最大持続時間ｔ_２などの、少なくとも所定の持続時間の間維持されることもできる。

それにもかかわらず、分散Ｖａｒ（Ｘ）およびＶａｒ（ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔ）の値がそれらのそれぞれの最大閾値Ｖａｒ（Ｘ）_ｍａｘおよびＶａｒ（ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔ）_ｍａｘよりも小さいかまたはそれに等しいままである場合は、この場合、動作段階は、前記第２の警告フラグを出すことなく通常の方法で維持され得る。ステップＳ２１４においては、各動作パラメータＸの分散Ｖａｒ（Ｘ）は、それぞれの所定の下側閾値Ｖａｒ（Ｘ）_ｍｉｎと比較される。ｎ個の直近にサンプリングされた値の移動ウィンドウの動作パラメータＸのうちの少なくとも１つの分散Ｖａｒ（Ｘ）がそれぞれの下側閾値Ｖａｒ（Ｘ）_ｍｉｎに等しいかまたはそれよりも大きいままである場合、および現在の動作段階の所定の最大持続時間ｔ_２が達成されていない場合は、この場合、電子制御ユニット３は、ステップＳ２０３を介して進む、サンプリングステップＳ２０１に戻り、そしてその場合、１がカウンタｋに加算される。また、この戻りループは、動作パラメータＸのサンプリングが規則的な時間間隔で行われるように、時間設定され得る。

対照的に、ｎ個の直近にサンプリングされた値の移動ウィンドウの動作パラメータＸのうちのすべての分散Ｖａｒ（Ｘ）がそれらのそれぞれの下側閾値Ｖａｒ（Ｘ）_ｍｉｎよりも小さい場合は、この場合、電子制御ユニット３は、各動作パラメータＸに対応するフィルタリングされた信号Ｘ_ｆｉｌｔの時間微分ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔの絶対値がそれぞれの下側閾値｜ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔ｜_ｍｉｎと比較される、ステップＳ２１５に移る。動作パラメータＸの少なくとも１つに対応する時間微分ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔの絶対値がそれぞれの下側閾値｜ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔ｜_ｍｉｎよりも大きいかまたはそれに等しいままである場合、および現在の動作段階の所定の最大持続時間ｔ_２が達成されていない場合は、この場合、電子制御ユニット３はまた、ステップＳ２０３を介して進むことによってサンプリングステップＳ２０１に戻る。また、この戻りループは、動作パラメータＸが遅れずに規則的にサンプリングされることを確保するように、時間設定され得る。

対照的に、動作パラメータＸのすべての分散Ｖａｒ（Ｘ）のみがそれらのそれぞれの下側閾値Ｖａｒ（Ｘ）_ｍｉｎよりも小さいばかりでなく、動作パラメータＸのすべてに対応する時間微分ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔの絶対値も同様にそれらのそれぞれの下側閾値｜ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔ｜_ｍｉｎよりも小さい場合は、動作パラメータＸは、対応する動作設定値を持つロケットエンジン１の定常運転を表すようにｎ個の直近にサンプリングされた値の移動ウィンドウの動作パラメータＸに対応するフィルタリングされた信号Ｘ_ｆｉｌｔを基礎として計算される数学的期待値Ｅ（Ｘ_ｆｉｌｔ）として十分に安定であるということが考えられ得る。したがって、次のステップＳ２１６においては、これらの数学的期待値Ｅ（Ｘ_ｆｉｌｔ）は、新しい動作段階に進むために、またはあるいは段階のシーケンスを終了するために、ロケットエンジン１に送信される動作設定値の値を変化させるステップＳ２１１へ移るより前に、あるいは分散Ｖａｒ（Ｘ）およびＶａｒ（ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔ）、ならびにｎ個の直近にサンプリングされた値の移動ウィンドウの歪度ｇ_１（Ｘ）の指標と共に、ステップＳ２１７において後に記憶されるように、電子制御ユニット３によって計算される。示される実装形態においては、ステップＳ２１６およびステップＳ２１７への移動は、いったん先行するステップＳ２１４およびステップＳ２１５で考えられる条件が満たされると直ちに行われるが、複数のサンプリングサイクルを含む所定の時間ｔ_１の間それらのそれぞれの下側閾値Ｖａｒ（Ｘ）_ｍｉｎおよび｜ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔ｜より下にすっかり残存している分散Ｖａｒ（Ｘ）および時間微分ｄＸ_ｆｉｌｔ／ｄｔに基づいてステップＳ２１６およびステップＳ２１７へのこの種の移動を調整することを考えることが可能である。加えて、動作パラメータＸがステップＳ２１４およびステップＳ２１５の条件を満たすのに十分に自然に安定化されない場合に動作段階が無期限に維持されることを回避するために、示される本方法はまた、ステップＳ２０３から上流に、動作パラメータが所定の持続時間ｔ_２よりも長い期間の間維持されているかどうかを電子制御ユニット３が監視する、ステップＳ２１８を含む。この持続時間ｔ_２が実際に超過されている場合には、この場合、ステップＳ２０３を介した戻りループは行われない。こうした状況では、電子制御ユニット３は、ステップＳ２１６およびステップＳ２１７を介して進むことによって動作段階を終了するより前に、ステップＳ２１９において第３の警告フラグを出し、次の動作段階に進むか、または技術試験を終了する。

図３Ａは、試験方法の動作の実施例を示している。示される動作段階の開始から始まり、動作パラメータＸの組に由来する値が、遅れずに規則的にサンプリングされる。図３Ａは、サンプリングされた値が動作パラメータＸのうちの１つについてどのように変化するか、かつまた、フィルタリングステップＳ２０６のこのパラメータＸについてサンプリングされた値の処理から生じるフィルタリングされた信号Ｘ_ｆｉｌｔがどのように変化するかを示している。示された実施例においては、このパラメータＸのサンプリングされた値は、動作段階の開始の後に定常または準定常レベルで非常に早く安定化している。この動作段階に対応する動作設定値を持つこのパラメータＸを表す数学的期待値Ｅ（Ｘ_ｆｉｌｔ）を得るために、その最大持続時間ｔ_２の終わりまでこの動作段階を続ける必要はない。また、これが他の動作パラメータＸについて真実である場合は、制御ユニット３は、この動作段階を終了し、次に進むためにステップＳ２１６およびステップＳ２１７を行うことができる。

対照的に、図３Ｂは、示されたパラメータＸが期間ｔ_２の終わりよりも前に動作段階を終了するようにステップＳ２１４およびステップＳ２１５の条件を満たすのに十分に安定化しない動作の実施例を示している。したがって、かつたとえ他の動作パラメータＸがより早めに安定化しても、電子制御ユニット３は、最大持続時間ｔ_２が経過してしまうまで次の段階に進まず、その際に、これは、上述の第３の警告フラグを出す。

最後に、図３Ｃは、示されたパラメータＸのサンプリングされた値が十分な品質を提示しないように見える状況を示している。こうした状況では、サンプリングを続けるためのステップＳ２０９またはステップＳ２１２において検証される条件が満たされず、動作段階は、上述の第１および第２の警告フラグを出した後に中断される。この不十分な品質が動作パラメータＸについて集められる値の信頼性の持続的な欠如を示す場合、たとえば同じ警告フラグが先行する段階中に出されたのなら、この動作段階ばかりでなく、全体として試験も中断することを考えることが可能である。

図４Ａは、複数の動作段階を含む技術試験においてパラメータＸがどのように変化するかを示しており、その場合、各動作段階は、その最大持続時間ｔ_２の間維持されている。対照的に、図４Ｂは、本発明の実装形態を実施しながら行われる技術試験において同じパラメータＸがどのように変化するかを示しており、その場合、第２の段階のみがその最大持続時間ｔ_２に達しているが、他の段階は、図３Ａおよび図３Ｃに示される実施例と同じように、最大持続時間ｔ_２に達する前に終了される。したがって、この技術試験は、図４Ａに示される試験の総持続時間よりも実質的に短い総持続時間ｔ_ｔｏｔを有することができるが、同じ動作段階について等価データを生成する。

電子制御ユニット３は、適切な組の命令でプログラムされる、一般的なコンピュータであってもよい。試験の結果は、試験中にサンプリングされ、フィルタリングされるパラメータを基礎として、および／または試験中に計算される数学的期待値を基礎として遅延時刻で評価され得る。

本発明は、特定の実装形態を参照して説明されているが、さまざまな改変および変更が、特許請求の範囲によって定義されるように本発明の一般領域の範囲を超えることなくこれらの実装形態に対して行われ得る。加えて、説明されたさまざまな実装形態の個々の特徴は、追加の実装形態に組み合わされ得る。したがって、説明および図面は、限定的ではなく例示的な意味で考慮されるべきである。

Claims (10)

1. 複数の動作段階のシーケンスにわたって装置の少なくとも１つの動作パラメータ（Ｘ）を評価するための技術試験方法であって、各段階が、装置の少なくとも１つの動作設定値の安定した値に対応し、装置が、各動作段階について少なくとも次のステップ、すなわち、
   経時的に少なくとも１つの動作パラメータ（Ｘ）の値をサンプリングするステップ（Ｓ２０１）と、
   各動作パラメータ（Ｘ）についてフィルタリングされた信号（Ｘ_ｆｉｌｔ）を得るためにサンプリングされた値をフィルタリングするステップ（Ｓ２０６）と、
   前記動作段階中にサンプリングウィンドウの各動作パラメータ（Ｘ）についてサンプリングされた値の分散を計算するステップ（Ｓ２０５）と、
   各動作パラメータ（Ｘ）についてフィルタリングされた信号（Ｘ_ｆｉｌｔ）の時間微分の絶対値を計算するステップ（Ｓ２０７）と、
   各動作パラメータ（Ｘ）について、サンプリングされた値の前記分散およびフィルタリングされた信号（Ｘ_ｆｉｌｔ）の時間微分の絶対値が少なくとも所定の最小持続時間にわたってそれぞれの所定の下側閾値に満たない場合に、前記少なくとも１つの動作設定値の値を変化させるステップ（Ｓ２１１）と、
   を含む、技術試験方法。
2. 動作設定値の値が、たとえ少なくとも１つの動作パラメータ（Ｘ）について、サンプリングされた値の分散および／またはフィルタリングされた値の時間微分の絶対値が依然としてそれらのそれぞれの下側閾値より小さくなくても、動作設定値の値が、所定の時間（ｔ_２）の後に変化される（Ｓ２１１）、請求項１に記載の技術試験方法。
3. 少なくとも１つの動作パラメータ（Ｘ）の値が、規則的な時間間隔でサンプリングされる（Ｓ２０１）、請求項１または２に記載の技術試験方法。
4. サンプリングされた値の前記フィルタリング（Ｓ２０６）が、少なくとも１つのカルマンフィルタによって行われる、請求項１から３のいずれか一項に記載の技術試験方法。
5. 次のステップ、すなわち、
   前記サンプリングウィンドウの各動作パラメータ（Ｘ）についてサンプリングされた値の歪度の指標を計算するステップ（Ｓ２０４）と、
   各動作パラメータ（Ｘ）について前記サンプリングウィンドウのフィルタリングされた信号（Ｘ_ｆｉｌｔ）の時間微分の分散を計算するステップ（Ｓ２０８）と、
   少なくとも１つの動作パラメータについてサンプリングされた値の歪度の指標が所定の上側閾値を超え、かつ／またはサンプル値の分散および少なくとも１つの動作パラメータについてフィルタリングされた信号の時間微分がそれぞれの所定の上側閾値を超える場合に、前記動作設定値の値を変化させるステップ（Ｓ２１１）と、
   を同じく含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の技術試験方法。
6. 前記サンプリングウィンドウが、移動ウィンドウである、請求項１から５のいずれか一項に記載の技術試験方法。
7. 装置が、エンジンである、請求項１から６のいずれか一項に記載の技術試験方法。
8. 前記エンジンが、液体推進剤ロケットエンジン（１）である、請求項７に記載の技術試験方法。
9. 前記液体推進剤ロケットエンジン（１）が、ターボポンプ供給システムを含む、請求項８に記載の技術試験方法。
10. 装置の少なくとも１つの動作パラメータ（Ｘ）を受信するための少なくとも１つのデータ入力、および少なくとも１つの動作設定値を前記装置に送信するための少なくとも１つのデータ出力を持つ電子制御ユニット（３）であって、前記電子制御ユニット（３）は、
    前記動作設定値の安定した値に対応する装置の動作段階を順序付け、
    経時的に少なくとも１つの動作パラメータ（Ｘ）の値をサンプリングし、
    各動作パラメータ（Ｘ）についてフィルタリングされた信号（Ｘ_ｆｉｌｔ）を得るためにサンプリングされた値をフィルタリングし、
    前記動作段階中にサンプリングウィンドウの各動作パラメータ（Ｘ）についてサンプリングされた値の分散を計算し、
    各動作パラメータ（Ｘ）についてフィルタリングされた信号（Ｘ_ｆｉｌｔ）の時間微分の絶対値を計算し、かつ
    各動作パラメータ（Ｘ）について、サンプリングされた値の前記分散およびフィルタリングされた信号（Ｘ_ｆｉｌｔ）の時間微分の絶対値が少なくとも所定の最小持続時間にわたってそれぞれの所定の下側閾値に満たない場合に、前記少なくとも１つの動作設定値の値を変化させる
    ように構成される、電子制御ユニット（３）。

Images