JP4709845B2 - 温度にさらされている装置に関する情報の決定方法 - Google Patents

Description

本発明は、温度にさらされている装置に関する情報の決定方法に関するものである。

装置の温度が測定される、温度にさらされている装置に関する情報の決定方法は既知である。特に、ドイツ特許公開第１９５１６４８１号は、自動車内の制御装置がそれにさらされている最大温度のプログラム技術的測定を開示している。これは、制御装置が高温にさらされたという事実が今後の故障確率に対する推測を与えることができるので、適切であることが明らかである。

本発明の課題は、装置の劣化に関する情報の簡単且つ確実な決定を可能にする、温度にさらされている装置に関する情報の決定方法を提供することである。

本発明によれば、装置の温度が測定される、温度にさらされている装置に関する情報の決定方法において、装置の得られた温度または温度変化の関数として、少なくとも１つのカウンタが増分され、得られたカウント値の関数として、装置の劣化に関する情報が決定される。

装置の温度が測定される、温度にさらされている装置に関する情報の本発明による決定方法は、従来技術に比較して、装置の得られた温度または温度変化の関数として、少なくとも１つのカウンタが増分され、得られたカウント値の関数として、装置の劣化に関する情報が決定されるという利点を有している。このようにして、装置の劣化が、温度の関数として、特に簡単に、確実に且つ少ない費用で決定可能である。したがって、特に簡単且つ確実に、装置の期待寿命もまた推測可能であり、即ち、温度の影響に基づいて、装置が破損または損傷するまでの残存期間、または装置が運転故障に至るまでの残存期間もまた推測可能である。これにより、特に簡単且つ確実に、装置の差し迫っている故障または差し迫っている損傷または破損を早めに検出することが可能である。

本発明は更に方法の有利な改良および改善が可能である。
劣化に関連する熱負荷に基づく装置の劣化と温度との関数関係ないしは温度変化との関数関係は、特に簡単に、少なくとも１つのカウンタの増分が、温度の関数としてまたは温度変化の関数として選択されることにより考慮可能である。

この場合、温度の上昇と共に、または温度変化絶対値の上昇と共に加速される装置の劣化は、特に簡単に、前記増分が、温度の上昇と共に、または温度変化絶対値の上昇と共に増大されることにより考慮可能である。

他の利点は、カウント値が所定のしきい値と比較されること、および劣化に対する尺度が、カウント値と所定のしきい値との差から導かれることにより得られる。このようにして、装置の劣化が、特に簡単に且つ少ない費用で、得られたカウント値の関数として決定可能である。

カウント値と所定のしきい値との差が、温度または温度変化の関数として重み付けされるとき、それはさらに有利である。これにより、温度の関数としての、または温度変化の関数としての装置の劣化を計算によって表わし、特に、装置の劣化に関連する種々の値をより良好に分析し、即ち区別可能にする、という他の簡単な可能性が与えられている。

これは、前記重み付けが、温度の上昇と共に、または温度変化絶対値の上昇と共に増大されるとき、特に有効である。即ち、このとき劣化効果もまた増大されるからである。
前記所定のしきい値が、装置の使用期間に動的に適合されるとき、他の利点が得られる。このようにして、前記劣化が装置の実際の使用期間に対する過剰として示され、したがって、この劣化は、装置のこのような温度影響、ないしは装置の過大な摩耗を結果としてもたらす装置の熱負荷のみを考慮している。

前記少なくとも１つのカウンタが、第１の所定の温度しきい値または第１の所定の温度変化しきい値が達成されたときにのみ増分されるとき、他の利点が得られる。このようにして、装置の劣化に本質的な影響を与えない装置の温度影響または熱負荷は考慮されないままとすることができる。

複数のカウンタに、異なる温度しきい値または温度変化しきい値が割り当てられるとき、および前記カウンタの各々が、対応カウンタに割り当てられた温度しきい値または温度変化しきい値が達成されたときにのみ増分されるとき、劣化の特に詳細な決定が可能である。このようにして、静的評価に対してさらにより適している、装置の温度プロフィルが決定可能である。

この場合、各カウンタに対して、割り当てられたカウント値と所定のしきい値との間の差が形成されるとき、形成された差が総和に加算されるとき、および装置の劣化に対する尺度として、比較値、特に前記総和と所定の総和しきい値との間の差が形成されるとき、装置の劣化に対してより確実な値が決定可能である。

この場合、形成された前記差が、特に温度の関数としてまたは温度変化の関数として重み付けされるとき、劣化に対する値がさらにより良好に分析され、即ち装置の異なる温度影響ないしは熱負荷が詳細に考慮可能である。

少なくとも１つのカウンタが周期的に作動されるとき、他の利点が得られる。このようにして、劣化の決定に対して装置の熱負荷の期間が考慮されてもよい。
少なくとも１つのカウンタに対してサイクル率が使用される場合、前記少なくとも１つのカウンタのサイクル率が、温度の関数としてまたは温度変化の関数として選択されるとき、これによっても簡単に、劣化の決定に対して、装置の温度影響ないしは熱負荷が考慮可能である。

前記サイクル率が、温度の上昇と共に、または温度変化絶対値の上昇と共に増大されるとき、特に簡単にサイクル率に装置の温度影響ないしは熱負荷が考慮可能であり、その理由は、これによってもまた劣化が加速されるからである。

図１において符号５５は支持要素を示し、支持要素５５上に装置１が配置されている。ここで装置１および支持要素５５は熱的に結合され、即ち支持要素５５の加熱は装置１もまた加熱させる。同様なことが支持要素５５の冷却に対しても適用され、支持要素５５は装置１を冷却させる。装置１の範囲内に温度センサ５０が配置され、温度センサ５０は装置１の温度を測定し且つそれを時間的に連続する測定信号の形で評価ユニット４５に伝送する。図１の例に示されているように、温度センサ５０は、装置１上に、または装置１の内部に、例えば装置１の側壁に配置されていてもよい。この場合、温度センサ５０の配置は、それが装置１の温度をできるだけ正確に測定可能なように行われることが有利である。装置１は任意の各装置であってもよく、最も簡単な場合には任意の材料からなる本体である。しかしながら、この例においては、装置１は、自動車、特にトラックの制御装置であるものと仮定する。このような制御装置１は、通常、トラックのエンジン・ブロック上に直接装着される。したがって、支持要素５５は、この例においてはエンジン・ブロックを示す。これにより、制御装置１は、エンジン・ブロック５５による高い熱負荷にさらされている。エンジン・ブロック５５の高い温度により、制御装置１の部品、特に集積回路、コンデンサ等に特に高い熱負荷が与えられ、したがって部品はより早く劣化する。

ここで、本発明により、制御装置１の劣化を簡単且つ確実に決定するように設計されている。劣化の決定は、温度センサ５０により測定された温度が評価ユニット４５内において適切に評価されることにより行われ、この場合、評価ユニット４５に制御装置１の劣化に対する尺度が供給される。

このために、第１の実施例により、評価ユニット４５内または評価ユニット４５に付属のメモリ内に種々のメモリ・セルが配置され、メモリ・セルは図２に示されている。ここで、第１の温度メモリ・セル１５内に第１の所定の温度値Ｔ１が記憶されている。第２の温度メモリ・セル２０内に第２の所定の温度値Ｔ２が記憶されている。第１の重み付けメモリ・セル２５内に第１の重み付け値Ｇ１が記憶されている。第２の重み付けメモリ・セル３０内に第２の重み付け値Ｇ２が記憶されている。第１の重み付けメモリ・セル２５は第１の温度メモリ・セル１５に、および第２の重み付けメモリ・セル３０は第２の温度メモリ・セル２０に付属されている。第１の重み付け値Ｇ１および第２の重み付け値Ｇ２は同様に固定設定されている。第１のカウンタ・メモリ・セル５内に第１のカウント変数Ｚ１が記憶されている。第２のカウンタ・メモリ・セル１０内に第２のカウント変数Ｚ２が記憶されている。第１のカウンタ・メモリ・セル５は第１の温度メモリ・セル１５に、および第２のカウンタ・メモリ・セル１０は第２の温度メモリ・セル２０に付属されている。さらに、第１のしきい値メモリ・セル３５が設けられ、第１のしきい値メモリ・セル３５内に第１のしきい値Ｓ１が記憶されている。さらに、第２のしきい値メモリ・セル４０が設けられ、第２のしきい値メモリ・セル４０内に第２のしきい値Ｓ２が記憶されている。ここで、両方のしきい値Ｓ１、Ｓ２は固定設定されている。第１のしきい値メモリ・セル３５は第１のカウンタ・メモリ・セル５に、および第２のしきい値メモリ・セル４０は第２のカウンタ・メモリ・セル１０に付属されている。温度メモリ・セル１５、２０、重み付けメモリ・セル２５、３０およびしきい値メモリ・セル３５、４０はそれぞれ、読取り専用メモリとして、またはＥＰＲＯＭとして、またはＥＥＰＲＯＭとして形成されていてもよい。これに対して、カウンタ・メモリ・セル５、１０は書込み／読取りメモリとして形成されていてもよい。ここで、本発明の第１の実施形態により、第１の温度値Ｔ１が達成されたとき、カウント変数Ｚ１が所定の値で増分されるように設計されている。第２の温度値Ｔ２が達成されたとき、第２のカウント変数Ｚ２は所定の値で増分される。劣化の決定のために、第１のカウント変数Ｚ１の実際値が、差の形成により、第１のしきい値Ｓ１と比較され、この場合、形成された差が第１の重み付け値Ｇ１で重み付けされる。それに対応して、第２のカウント変数Ｚ２が、差の形成により、第２のしきい値Ｓ２と比較され、且つこの差が第２の重み付け値Ｇ２で重み付けされる。この場合、第２の温度値Ｔ２は第１の温度値Ｔ１より大きいものと仮定する。ここで、重み付けは温度の上昇と共により大きくなるように設計されていてもよい。これは、第２の重み付け値Ｇ２が第１の重み付け値Ｇ１より大きいことを意味する。重み付けされた差は次に合計され、且つ差の形成により、固定設定された合計しきい値と比較される。この比較は、このとき、制御装置１の劣化に対する尺度である。

本発明の第１の実施形態を、以下に例として図４に示した流れ図により、さらに詳細に説明する。
プログラムがスタートしたのちに、例えば車両、したがって制御装置１の最初の始動時に、評価ユニット４５は、第１のカウント変数Ｚ１および第２のカウント変数Ｚ２をそれぞれ値０にセットする。さらに、第１の差の値Ｄ１＝Ｓ１−Ｚ１および第２の差の値Ｄ２＝Ｓ２−Ｚ２が形成される。さらに、第１の重み付けされた積Ｗ１＝Ｄ１＊Ｇ１および第２の重み付けされた積Ｗ２＝Ｄ２＊Ｇ２が形成される。それに続いて、プログラムはプログラム点１０１に移行される。

プログラム点１０１において、評価ユニット４５は、例えば点火スイッチの投入と点火スイッチの遮断との間の時間区間により表わされている制御装置１の運転サイクルに対して、この運転サイクル内に達成された制御装置１の最大温度Ｔ_ｍａｘを、温度センサ５０から供給された制御装置１の温度Ｔの時間経過から決定する。したがって、この最大温度Ｔ_ｍａｘは、運転サイクルの終了時に確定する。運転サイクルの終了時に最大温度Ｔ_ｍａｘを決定したのち、プログラムはプログラム点１０５に移行される。

プログラム点１０５において、評価ユニット４５は、最大温度Ｔ_ｍａｘが第１の所定の温度値Ｔ１より大きいかまたは等しいかどうかを検査する。これが肯定（ｙ）の場合、プログラムはプログラム点１１０に分岐され、否定（ｎ）の場合、プログラム点１５５に分岐される。

プログラム点１１０において、評価ユニット４５は、第１のカウント変数Ｚ１を所定の増分値Ｉだけ増分し、これによりＺ１＝Ｚ１＋Ｉが形成される。それに続いて、プログラムはプログラム点１１５に移行される。

プログラム点１１５において、評価ユニット４５は、新たな第１の差の値Ｄ１＝Ｓ１−Ｚ１を決定する。それに続いて、プログラムはプログラム点１２０に移行される。
プログラム点１２０において、評価ユニット４５は、新たな第１の重み付けされた積Ｗ１＝Ｄ１＊Ｇ１を形成する。それに続いて、プログラムはプログラム点１２５に移行される。

プログラム点１２５において、評価ユニット４５は、最大温度Ｔ_ｍａｘが第２の所定の温度値Ｔ２より大きいかまたは等しいかどうかを検査する。これが肯定（ｙ）の場合、プログラムはプログラム点１３０に分岐され、否定（ｎ）の場合、プログラム点１４５に分岐される。

プログラム点１３０において、評価ユニット４５は第２のカウント変数Ｚ２を所定の増分値Ｉだけ増分し、これによりＺ２＝Ｚ２＋Ｉが形成される。それに続いて、プログラムはプログラム点１３５に移行される。

プログラム点１３５において、評価ユニット４５は、新たな第２の差の値Ｄ２＝Ｓ２−Ｚ２を形成する。それに続いて、プログラムはプログラム点１４０に移行される。
プログラム点１４０において、評価ユニット４５は、新たな第２の重み付けされた積Ｗ２＝Ｄ２＊Ｇ２を形成する。それに続いて、プログラムはプログラム点１４５に移行される。

プログラム点１４５において、評価ユニット４５は、和Ｓ＝Ｗ１＋Ｗ２を形成する。それに続いて、プログラムはプログラム点１５０に移行される。
プログラム点１５０において、評価ユニット４５は、劣化値Ａ＝Ｓ−Ｒを形成し、ここでＲは固定設定された基準値であり、この基準値は、例えば０に選択されてもよい。劣化値Ａは、次に、評価ユニット４５から、例えば後続処理に供給されるか、または光学式および／または音響式で車両ドライバの情報に再生される。この場合、決定された劣化値Ａは、さらに、プログラム点１５０において固定設定された限界劣化値Ａ_ｋｒｉｔと比較されてもよい。この場合、限界劣化値Ａ_ｋｒｉｔは、例えば８０％の高い故障確率と関連する制御装置１の劣化を表わすように、例えば試験台上において決定されてもよい。次に、プログラム点１５０において決定された劣化値Ａが所定の限界劣化値Ａ_ｋｒｉｔを超えている場合、評価ユニット４５は警告信号を発生し且つドライバに制御装置１を交換することを勧告する。プログラム点１５０において決定された劣化値Ａが所定の限界劣化値Ａ_ｋｒｉｔを下回っている場合、上記警告信号は発生されない。プログラム点１５０ののち、プログラムはプログラム点１５５に移行される。

プログラム点１５５において、評価ユニット４５は、車両の新たな運転サイクルが存在しているかどうか、即ち例えば点火スイッチが再び投入されたかどうかを検査する。これが肯定（ｙ）の場合、プログラムはプログラム点１０１に戻され、否定（ｎ）の場合、プログラム点１５５に戻される。

本発明の第１の実施形態は、２つの温度値Ｔ１、Ｔ２と、付属のカウント変数Ｚ１、Ｚ２、付属のしきい値Ｓ１、Ｓ２および付属の重み付け値Ｇ１およびＧ２とを使用して表わされている。この場合、２つのしきい値Ｓ１およびＳ２は、例えば同じ大きさに選択されてもよい。しかしながら、これらが異なって選択されてもよい。ここで、例えばしきい値が温度の上昇と共により小さくなるように、即ちＳ２＜Ｓ１となるように選択されてもよく、このことは、同様に、より大きい第２の温度値Ｔ２の影響がより強い重み付けを形成させる。この場合、２つの重み付け値Ｇ１およびＧ２は同じ大きさに選択されてもよい。この場合、上記のように、これらが異なって、即ちＧ２＞Ｇ１となるように選択されたとき、重み付け効果はさらに強調される。しかしながら、きわめて一般的に、３つ以上の温度値が設定されてもよく、このとき、これらの温度値にそれぞれ、上記のように、カウント変数、しきい値および重み付け値が割り当てられている。この場合、他の所定の各温度値に対して、図４に示す流れ図において、４つのプログラム・ステップ１２５、１３０、１３５、１４０を有するプログラム部分が同様に反復されるべきであり、この場合、第１の温度値Ｔ１が所定の温度値の最小値であり、４つのプログラム・ステップを有する上記のそれぞれのプログラム部分は、残りの所定の温度値に対して順次に、上昇する所定の温度値の方向に実行されるものと仮定し、この場合、最大温度Ｔ_ｍａｘとそれぞれの所定の温度値との比較における否定分岐は、第１の所定の温度値を除き、常にプログラム点１４５へ行われる。

他の第２の実施形態により、劣化値Ａは、第１の実施形態においてよりも低い精度で、したがってより簡単に決定されてもよい。この場合には、ただ１つのカウント変数Ｚのみが設けられ、カウント変数Ｚは、制御装置１の温度の関数として重み付けされて増大カウントされる。この場合、重み付けは、例えば温度の上昇と共により大きく選択されてもよい。このために、評価ユニット４５内または評価ユニット４５に付属のメモリ内に、例えば図３に示す対応の特性曲線が記憶されていてもよい。この特性曲線内に、１つの温度変数Ｔ_Ｍに対する種々の値にそれぞれ１つの重み付け値Ｇ_Ｍが割り当てられている。図３に示すように、この特性曲線は、温度変数Ｔ_Ｍ＝０に重み付け値Ｇ_Ｍ＝０が割り当てられ、且つそれ以外においては、温度変数Ｔ_Ｍの値の上昇と共に、割り当てられている重み付け値Ｇ_Ｍもまた増大するように形成されている。図３の特性曲線は、例として線形に形成されているが、線形でなくてもよい。得られたカウント変数と固定設定されたしきい値との差は、このとき、この劣化に対する尺度として制御装置１の劣化値を与える。この第２の実施形態に対する例示の流れ図が図５に示されている。

例えば、車両の最初の始動においてプログラムがスタートしたのち、評価ユニット４５は、プログラム点２００において、ここではただ１つのカウント変数Ｚを値０に初期化し、並びにそれに続くプログラム点２０１において、温度変数Ｔ_Ｍも同様に値０に初期化する。この場合、温度変数Ｔ_Ｍは、１つの運転サイクルの間における制御装置１の最大温度Ｔ_ｍａｘを決定するために使用される。この最大温度Ｔ_ｍａｘの決定を以下に説明するが、これは、第１の実施形態に示すように、図４のプログラム点１０１において最大温度Ｔ_ｍａｘを決定するのと同様に実行されてもよい。

プログラム点２０１ののち、プログラムはプログラム点２０５に移行される。
プログラム点２０５において、評価ユニット４５は、温度センサ５０から制御装置１の実際温度Ｔを受け取る。それに続いて、プログラムはプログラム点２１０に移行される。

プログラム点２１０において、評価ユニット４５は、制御装置１の実際温度Ｔが温度変数Ｔ_Ｍより大きいかどうかを検査する。これが肯定（ｙ）の場合、プログラムはプログラム点２１５に分岐され、否定（ｎ）の場合、プログラム点２２０に分岐される。

プログラム点２１５において、評価ユニット４５は、温度変数Ｔ_Ｍを制御装置１の実際温度Ｔの値にセットし、即ちＴ_Ｍ＝Ｔとする。それに続いて、プログラムはプログラム点２２０に移行される。

プログラム点２２０において、評価ユニット４５は運転サイクルが終了したかどうか、即ち例えば点火スイッチが遮断されたかどうかを検査する。これが肯定（ｙ）の場合、プログラムはプログラム点２２５に移行され、否定（ｎ）の場合、プログラム点２０１に戻される。

プログラム点２２５において、評価ユニット４５は、図３に示す特性曲線群から、決定された温度変数Ｔ_Ｍに割り当てられている重み付け値Ｇ_Ｍを読み取る。それに続いて、プログラムはプログラム点２３０に移行される。

プログラム点２３０において、評価ユニット４５はカウント変数Ｚを、読み取られた重み付け変数Ｇ_Ｍで重み付けされた所定の増分値Ｊだけ増大させ、これによりＺ＝Ｚ＋Ｊ＊Ｇ_Ｍが形成される。この場合、所定の増分値Ｊは例えばＪ＝１に設定されてもよいので、プログラム点２３０において、Ｚ＝Ｚ＋Ｇ_Ｍが得られる。それに続いて、プログラムはプログラム点２３５に移行される。

プログラム点２３５において、評価ユニット４５は、劣化値ＡをＡ＝Ｚ−Ｒに決定し、この場合、Ｒは同様に固定設定された基準値を示し且つ、例えば０に選択されてもよい。ここで、劣化値Ａは、図４に示す流れ図のプログラム点１５０に記載のようにさらに評価されてもよい。それに続いて、プログラムはプログラム点２４０に移行される。

プログラム点２４０において、評価ユニット４５は、新たな運転サイクルが開始されたかどうか、即ち例えば点火スイッチが再び投入されたかどうかを検査する。これが肯定（ｙ）の場合、プログラムはプログラム点２０１に戻され、否定（ｎ）の場合、プログラム点２４０に戻される。

他の第３の実施形態により、ただ１つのカウント変数Ｚが周期的に作動される。このようにして、制御装置１の温度が時間積分可能であり、この場合、積分値は、制御装置１の劣化に対する尺度である。ここで、カウント変数Ｚは、本発明の第３の実施形態において、一定のサイクル率で周期的に増大カウントされ、且つそれぞれの増分の高さは制御装置１の実際温度Ｔの関数として制御される。このために、図３に類似の所定の特性曲線を介して、制御装置１の異なる温度に異なる増分値が割り当てられていてもよい。ここで、増分値は、制御装置１の実際温度Ｔの上昇と共に増大する。制御装置１の実際温度Ｔに応じてそれぞれ、このとき、カウント変数Ｚは、対応の特性曲線内においてこの温度に割り当てられている増分値だけ増大される。カウント変数Ｚのカウント値は、劣化値Ａを決定するために基準値ＲＺと比較され、基準値ＲＺは、動的に制御装置の使用期間に適合される。カウント変数Ｚのカウント値と動的に形成された基準値ＲＺとの間の差は、このとき、制御装置１の過大な劣化または熱ひずみに対する尺度である。動的に決定された基準値ＲＺは、この場合、例えば制御装置１の使用期間を示すことができる。本発明の第３の実施形態に対して、図６に例として流れ図が与えられている。

プログラムがスタートしたのち、プログラム点３００において、評価ユニット４５は、カウント変数Ｚを値０に、並びに基準値ＲＺを同様に値０に初期化する。それに続いて、プログラムはプログラム点３０５に移行される。

プログラム点３０５において、評価ユニット４５は、温度センサ５０から制御装置１の実際温度Ｔを受け取る。それに続いて、プログラムはプログラム点３１０に移行される。
プログラム点３１０において、評価ユニット４５は、上記特性曲線により、実際温度Ｔから、割り当てられている増分値Ｉ_Ｔを決定する。それに続いて、プログラムはプログラム点３１５に移行される。

プログラム点３１５において、評価ユニット４５は、カウント変数Ｚを、プログラム点３１０において決定された増分値Ｉ_Ｔだけ増分し、これによりＺ＝Ｚ＋Ｉ_Ｔが得られる。プログラム点３１５において、さらに、評価ユニット４５は、基準値ＲＺを、固定設定された増分値ＲＺＩだけ増分し、これによりＲＺ＝ＲＺ＋ＲＺＩが得られる。基準値に対する所定の増分値ＲＺＩは、この場合、例えば、それが、次のプログラム実行において、次にプログラム点３１５に到達するまでにプログラムが必要とする時間に対応するように選択されている。このようにして、基準値ＲＺは、制御装置１の実際の使用期間を表わしている。それに続いて、プログラムはプログラム点３２０に移行される。

プログラム点３２０において、評価ユニット４５は、劣化値Ａを、カウント変数Ｚの実際カウント値と実際基準値との間の差としてＡ＝Ｚ−ＲＺに決定する。この場合、この劣化値Ａは、制御装置１の実際の使用期間を超える劣化効果、即ち制御装置１の熱負荷に基づく過大な劣化効果を示している。劣化値Ａは、このとき、図４のプログラム点１５０に記載のように後続処理されてもよい。それに続いて、プログラムはプログラム点３０５に戻される。

プログラム・ステップ３０５、３１０、３１５、３２０は、この場合、カウント・サイクル内において反復実行される。したがって、基準値の増分に対する所定の値ＲＺＩは、カウント・サイクルの周期に対応する。

即ち、例えば、カウント変数を増大カウントするためのサイクル率に対する周期は１５分に等しく選択されてもよい。基準値ＲＺの増分に対する所定の値ＲＺＩは、このとき同様に１５分に等しく選択され、これにより、１時間後には基準値ＲＺに対してもまた１時間の値が得られる。カウント変数Ｚの増分値Ｉ_Ｔに対して実際温度Ｔを割り当てるための特性曲線は、図３に類似して線形に形成されてもよい。しかしながら、これは、特にしきい値に関連して非線形に形成されていてもよい。即ち、例えば、カウント変数Ｚに対する増分値Ｉ_Ｔは、６０℃より低いかまたは等しい制御装置１の実際温度Ｔの範囲内においては１５分に等しく選択されてもよい。６０℃より高く且つ９０℃より低いかまたは等しい制御装置の実際温度Ｔに対しては、増分値Ｉ_Ｔは、例えば３０分に等しく選択されてもよく、および９０℃より高い制御装置１の実際温度Ｔに対しては、カウント変数Ｚに対する増分値Ｉ_Ｔは、例えば４５分に等しく選択されてもよい。このようにして、カウント変数Ｚのカウント値として、同様に、基準値ＲＺ、したがって制御装置１の実際の使用期間よりも大きい時間が得られる。運転条件に基づく制御装置１の過剰劣化または劣化は、このとき、上記のように、カウント変数Ｚにより表わされた制御装置１の使用期間と、基準値ＲＺにより表わされた制御装置１の実際の使用期間との間の差として得られる。

本発明の第４の実施形態により、ただ１つのカウント変数Ｚは、常に時間サイクル当たり一定の増分値だけ増大される。しかしながら、この場合、カウント変数Ｚを増大カウントするサイクル率は、制御装置１の温度の関数として変化される。制御装置１の温度が高ければ高いほどそれだけ、カウント変数Ｚを増分する時間サイクルがより速く選択される。本発明の第４の実施形態を図７の例示の流れ図により詳細に説明する。プログラムがスタートしたのち、プログラム点４００において、評価ユニット４５はただ１つのカウント変数Ｚを値０に初期化する。同様に、プログラム点４００において、評価ユニット４５は基準値ＲＺを値０に初期化する。それに続いて、プログラムはプログラム点４０５に移行される。

プログラム点４０５において、評価ユニット４５は、温度センサ５０から制御装置１の実際温度Ｔを受け取る。それに続いて、プログラムはプログラム点４１０に移行される。
プログラム点４１０において、評価ユニット４５は、例えば所定の特性曲線により、制御装置１の実際温度Ｔから、カウント変数Ｚの増大カウントのために割り当てられたサイクル率を決定する。それに続いて、プログラムはプログラム点４１５に移行される。

プログラム点４１５において、評価ユニット４５は、ただ１つのカウント変数Ｚを、固定設定された増分値Ｋだけ増分し、これによりＺ＝Ｚ＋Ｋが得られる。それに続いて、プログラムはプログラム点４２０に移行される。

プログラム点４２０において、評価ユニット４５は、プログラム点４０５の実行以降、固定設定された基本サイクル率の周期が達成されたかどうかを検査する。基本サイクル率の周期は、この場合、プログラム点４１０において特性曲線から決定されたカウント変数Ｚに対するサイクル率の周期より大きいかまたは等しい。基本サイクル率の周期は、この場合、例えば１５分に対応する。プログラム点４２０において、評価ユニット４５により、基本サイクル率の周期が既に達成されたことが特定された場合、プログラムはプログラム点４２５に分岐され、それ以外の場合、プログラム点４１５に戻され、且つプログラム点４１０において導かれたサイクル率の周期の経過後に、プログラム点４１５が改めて実行される。

プログラム点４２５において、基準値ＲＺは、評価ユニット４５により、第１の固定設定された増分値Ｌだけ増大され、これによりＲＺ＝ＲＺ＋Ｌが得られ、ここでＬ＝Ｋであってもよい。この場合、Ｌは基本サイクル率の周期に等しく選択されていることが有利であり、これにより、基準値ＲＺは、第３の実施形態においてと同様に、制御装置１の実際の使用期間を表わしている。プログラム点４２５ののち、プログラムはプログラム点４３０に移行される。

プログラム点４３０において、評価ユニット４５は、図６のプログラム点３２０に類似して劣化値Ａ＝Ｚ−ＲＺを決定し、場合により、例えば図４のプログラム点１５０に記載されているように、劣化値を後続処理に供給する。それに続いて、プログラムはプログラム点４０５に戻される。

即ち、例えば第４の実施形態により、上記のように、その周期が、例えば１５分の値を有するように基本サイクル率が選択されてもよく、これにより、決定された基準値ＲＺは制御装置１の実際の使用期間を与える。制御装置１の温度の関数として、このとき、上記の特性曲線により、カウント変数Ｚに対して設定されるべきサイクル率は、その周期が温度の上昇と共に小さくなるように選択されてもよく、この場合、カウント変数Ｚに対して設定されるべきサイクル率は、いずれの場合も、基本サイクル率より大きいかまたは等しく選択される。基礎となる特性曲線は、この場合、図３に類似して線形であっても、または第３の実施例に関して記載されているように、例えば個々の温度範囲をそれぞれ、カウント変数Ｚに対して設定されるべき異なるサイクル率に非線形に割り当ててもよい。即ち、例えばカウント変数Ｚに対して設定されるべきサイクル率が、≦６０℃の制御装置１の実際温度に対して、基本サイクル率に等しく選択されるように設計されていてもよい。６０℃より高く且つ９０℃より低いかまたは等しい制御装置１の実際温度Ｔに対しては、カウント変数Ｚに対して設定されるべきサイクル率は、その周期が例えば僅か１０分の値を有するように選択されてもよい。９０℃より高い制御装置１の実際温度Ｔに対しては、このとき、カウント変数Ｚに対して設定されるべきサイクル率は、例えばその周期が僅か６分の値を有するように選択されてもよい。

本発明の他の代替実施形態により、第３の実施形態から出発して、ないしは第４の実施形態から出発して、第３の実施形態におけるカウント変数Ｚに対する最小増分ないしは第４の実施形態に示すカウント変数Ｚに対する最小サイクル率が０であってもよい。この場合、例えば６０℃の温度しきい値が超えられたときにのみ、カウント変数Ｚが増大カウントされる。これは、カウント変数Ｚのカウント値は比較的小さいままであるという利点を有している。基準値ＲＺの決定は省略されてもよく、その理由は、カウント変数Ｚのカウント値は、このとき、制御装置１の劣化に対する直接尺度を表わすからである。これは、温度しきい値が適切に選択されること、即ち、この温度しきい値以下の制御装置１の実際温度に対しては過大な劣化は発生しないが、この温度しきい値を超える制御装置１の実際温度に対しては制御装置１の過大な劣化が考慮されるべきであるように適切に選択されることを前提としている。

一般的に、基本サイクル率は、その周期が制御装置１の実際の劣化に対応するように設定される必要はない。特に、基本サイクル率は、制御装置１の温度が比較的緩慢に切り換わる場合にはより小さく選択されても、また制御装置１の温度がより急速に切り換わる場合にはより大きく選択されてもよい。基本サイクル率が大きく選択されればされるほどそれだけ、第３の実施形態および第４の実施形態におけるカウント変数Ｚはより頻繁に増分され、これにより、劣化値Ａの決定に対して、特により急速に切り換わる温度がより良好に考慮ないしは分析可能である。

他の実施形態により、第３の実施形態および第４の実施形態の組み合わせもまた可能であり、これにより、制御装置１の実際温度Ｔの関数として、カウント変数Ｚを増大カウントさせるためのサイクル率のみならず、カウント変数Ｚを増大カウントさせるための増分値Ｋもまた、それに対応して温度の関数として選択可能である。このようにして、劣化効果を、結果として得られた劣化値Ａにより、より良好に明確にし、ないしは分析することが可能である。さらに、上記の第１の実施形態におけるカウント変数を周期的に形成することもまた可能であり、これにより、この場合もまた、異なるカウント変数を増大カウントさせるためのサイクル率が温度の関数として実行可能であり、且つ得られた劣化値Ａが同様により良好に分析可能となる。

制御装置１の温度の関数として制御装置１の劣化を決定することに関する上記の方法に類似して、劣化値が、制御装置１の温度変化の関数として決定されてもよく、このために、評価ユニット４５内において、温度センサ５０から受け取られた制御装置１の実際温度Ｔの時間勾配のみが形成されるだけでよい。この温度勾配により、このとき、上記実施形態において温度により行われるのと同様な方法が実行可能である。劣化値を制御装置１の温度の関数として決定するのみならず、劣化値を制御装置１の温度変化の関数として決定し且つ両方の変化値を重み付けするかまたは重み付けすることなく加算することもまた可能であり、これにより合成劣化値が得られる。この合成劣化値は、次に、上記のように限界劣化値Ａ_ｋｒｉｔと比較されてもよく、この場合、この限界劣化値Ａ_ｋｒｉｔは、それが制御装置１の温度のみならず温度変化もまた考慮するように設定される。制御装置１の熱負荷は、最終的に、温度それ自身によってのみならず温度の時間変化、即ち上記の温度の時間勾配によってもまた得られる。ここで単に温度変化というとき、それは常に温度の時間変化を意味する。第１の実施形態の場合、例えば温度の関数として増大カウントされる少なくとも１つのカウント変数と、温度変化の関数として増大カウントされる少なくとも１つの他のカウント変数とが設けられていてもよい。この場合、図４に示す流れ図は、一方で、温度の関数として増大カウントする上記の形のカウント変数に対して実行され、それとは別に、他方で、温度の時間勾配の関数として増大するカウント変数に対して実行されてもよい。ここで、温度の時間勾配の場合、第１の実施形態において、それに対応して、温度の最大時間勾配絶対値が使用されるべきである。制御装置１の温度の関数として増大カウントされるカウント変数と、温度の時間勾配の関数として増大カウントされるカウント変数とに対して得られた２つの劣化値は、このとき、上記のように特に重み付けされて１つの合成劣化値に加算されてもよい。

温度の時間勾配を使用する場合、温度の上昇に対する上記の説明は、温度の時間変化絶対値の上昇に対しても同様に適用される。その理由は、時間的な温度低下、したがって温度の負の時間勾配もまた制御装置１の著しい熱負荷を示すことがあるからである。第１の実施形態に示す重み付け値Ｇ１、Ｇ２は、例えば両方とも１に等しく選択されてもよく、このときには、重み付けはもはや行われない。２つの重み付け値Ｇ１、Ｇ２の１つのみが１に等しく選択されてもよく、これに割り当てられた温度値に対しては重み付けは行われない。

制御装置１が故障する前に早めにドライバに警告を与えることにより、欠陥のある制御装置による故障の数を低減可能である。ここで、故障確率は、その間に制御装置が熱負荷により破損または損傷されない、なお期待されるべき時間区間に対する尺度でもある。

上記の実施例におけるカウント変数は最終的にカウンタを示し且つカウンタとも呼ばれる。

図１は、熱負荷にさらされている装置を示す。 図２は、異なるカウンタへの、異なる温度、しきい値および重み付けの割当を示す。 図３は、重み付けと温度との間の関係を表わす特性曲線を示す。 図４は、本発明の第１の実施例に対する第１の流れ図を示す。 図５は、本発明の第２の実施例に対する第２の流れ図を示す。 図６は、本発明の第３の実施例に対する第３の流れ図を示す。 図７は、本発明の第４の実施例に対する第４の流れ図を示す。

Claims (12)

1. 装置（１）の温度が測定される、温度にさらされている装置（１）に関する情報の決定方法において、
   装置（１）の得られた温度または温度変化の関数として、少なくとも１つのカウンタ（５、１０）が増分されること、
   得られたカウント値の関数として、装置（１）の劣化に関する情報が決定されること、
   劣化に対する尺度が、前記カウント値としきい値との差から導かれること、および
   前記しきい値が、装置（１）の使用期間を表わす値であること、
   を特徴とする、温度にさらされている装置に関する情報の決定方法。
2. 少なくとも１つのカウンタ（５、１０）の増分が、温度の関数としてまたは温度変化の関数として選択されることを特徴とする請求項１の方法。
3. 前記増分が、温度の上昇と共に、または温度変化絶対値の上昇と共に増大されることを特徴とする請求項２の方法。
4. 前記カウント値と前記しきい値との差が、温度または温度変化の関数として重み付けされることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの方法。
5. 前記重み付けが、温度の上昇と共に、または温度変化絶対値の上昇と共に増大されることを特徴とする請求項４の方法。
6. 前記少なくとも１つのカウンタ（５、１０）が、第１の温度しきい値または第１の温度変化しきい値が達成されたときにのみ増分されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの方法。
7. 複数のカウンタ（５、１０）にそれぞれ、異なる温度しきい値または温度変化しきい値が割り当てられること、および
   前記カウンタ（５、１０）の各々が、対応のカウンタ（５、１０）に割り当てられた温度しきい値または温度変化しきい値が達成されたときにのみ増分されること、
   を特徴とする請求項１ないし６のいずれかの方法。
8. 各カウンタ（５、１０）に対して、割り当てられたカウント値と前記しきい値との間の差が形成されること、
   形成された差が総和に加算されること、および
   装置（１）の劣化に対する尺度として、比較値、特に前記総和と総和しきい値との間の差が形成されること、
   を特徴とする請求項７の方法。
9. 形成された前記差が、特に温度の関数としてまたは温度変化の関数として重み付けされることを特徴とする請求項８の方法。
10. 少なくとも１つのカウンタ（５、１０）が周期的に作動されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかの方法。
11. 少なくとも１つのカウンタ（５、１０）のサイクル率が、温度の関数としてまたは温度変化の関数として選択されることを特徴とする請求項１０の方法。
12. 前記サイクル率が、温度の上昇と共に、または温度変化絶対値の上昇と共に増大されることを特徴とする請求項１１の方法。

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