JPH05231977A - 圧力検出器故障診断方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】複数個の圧力センサからのセンサデータを入力
しステップ２２）する。複数個のセンサデータから最大
値および最小値を抽出する（ステップ２４）。最大値と
最小値との差をあらかじめ定められた値と比較し（ステ
ップ２５）、差が小さければ、故障なしと判断して、観
測出力データを出力する（ステップ２６，２６Ａ）。差
があらかじめ定められた値以上であれば、中間値との差
の大きい方が故障であると判断し、対応するセンサ用の
フラグをセットするとともに、アラーム信号を出力する
（ステップ２７〜３０）。 【効果】どの圧力センサが故障したかを判断できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧力センサが故障して
いるかどうかを診断する圧力検出器故障診断方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の複数センサ式圧力検出器は、基本
的に同一性能の二つの圧力センサを使用しているので、
二つのセンサからのセンサデータは、センサの定格的バ
ラツキおよび設置環境によるバラツキを除けば、ほぼ同
一の値となる。センサが正常な動作を行なわなくなった
場合、センサデータ値は直ちに影響を受け、正常値から
極端に大きいか、小さい値となることが経験上知られて
いる。

【０００３】従来の圧力検出器故障診断方式において
は、この性質を利用して、二つのセンサデータの差の絶
対値が規定の値より大きくなれば、一方のセンサが故障
していると見なす故障診断が行なわれていた。この従来
の故障診断方式について、図３を参照して、より詳細に
説明する。

【０００４】まず、二つのセンサデータを入力し（ステ
ップ１１）、二つのセンサデータの差の絶対値Ａを算出
する（ステップ１２）。この値Ａとあらかじめ規定され
た許容値α（実験的にあらかじめ決定された値）とを比
較する（ステップ１３）。比較の結果、値Ａが許容値α
以下であれば（ステップ１３においてイエスの場合）、
二つのセンサに故障は無いのもとし、二つのセンサの内
あらかじめ決められたセンサ（常用センサ）からのセン
サデータを使用して観測出力データを算出する（ステッ
プ１４）。その後、再びステップ１１に戻り同様の処理
が繰返される。なお、観測出力データ算出１４では、常
用センサからのセンサデータが得られる度に、得られた
データをメモリ等に記憶しておき、複数回のデータの平
均値を観測出力データとして使用している。

【０００５】ステップ１３において、値Ａが許容値αよ
り小さくないと判定されると（ステップ１３でノーの場
合）、二つのセンサのどちらか一方に故障が発生してい
るものと判断し、センサ故障を伝えるアラーム信号を出
力し、異常表示装置にセンサ故障を表示させる（ステッ
プ１５）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この従来の故障診断方
式においては、二つのセンサの内一つが故障しているこ
とを検出することはできるが、どちらのセンサが故障な
のかを特定することができない。したがって、センサ故
障が検出されてセンサを交換する場合には、二つともに
交換しなければならない。

【０００７】また、故障が検出されても、圧力検知シス
テムの動作を保つために、観測出力データを出力し続け
なければならない場合には、圧力検出器に接続された外
部機器側で異常の際の処理を行なえるようにしておかな
ければならない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による圧力検出器
故障診断方式においては、三個以上の圧力センサを使用
し、前記圧力センサからのセンサデータ中から最大値お
よび最小値を抽出し、前記最大値と前記最小値との差が
あらかじめ定められた値より小さければ前記圧力センサ
は故障していないと判定し、前記最大値と前記最小値と
の差があらかじめ定められた値以上であれば、前記最小
値および最大値以外の任意のセンサデータである中間値
を選び、前記最大値と前記中間値との差と、前記中間値
と前記最小値との差とを比較し、差の大きい方に対応す
る圧力センサが故障していると判断する。

【０００９】さらに、本発明による圧力検出器故障診断
方式においては、少なくとも一つの圧力センサからのセ
ンサデータの平均値を記憶しておき、前記圧力センサか
ら新たに出力されたセンサデータと前記平均値とを比較
し、両者の差があらかじめ定められた値より小さけれ
ば、圧力センサは故障していないと判定し、両者の差が
あらかじめ定められた値以上である状態が、複数回起っ
たら圧力センサが故障していると判断する。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の実施例を示した図面を参照し
て、本発明を詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明の第一の実施例による圧力検
出器故障診断方式の処理手順を示すフローチャートであ
る。第一の実施例においては、基本的に同一性能の五つ
の圧力センサを使用し、それぞれセンサに対応してセン
サ故障判定フラグが用いられる。センサ故障が判定され
ていない場合には、対応するセンサ故障判定フラグはリ
セット状態にある。圧力センサが故障であると判定され
ると、対応するセンサ故障フラグがセットされる。

【００１２】まず、電源投入時に、初期設定がなされて
すべてのセンサ故障判定フラグをリセット状態に設定す
る（ステップ２１）。初期設定が完了すると、五つのセ
ンサからのセンサデータを入力し（ステップ２２）、セ
ンサ故障判定フラグがセット状態になっているものがあ
るかを判断する（ステップ２３）。故障センサがなけれ
ば（ステップ２３でノーの場合）、入力されたセンサデ
ータの並べ変え（ソート処理）を行なう（ステップ２
４）。ソート処理では、センサデータ中の最大値ＭＡ
Ｘ、最小値ｍｉｎおよびその中間値Ｍｉｄを設定し、そ
れぞれの値を出力したセンサを記憶しておく。

【００１３】次に、最大値ＭＡＸと最小値Ｍｉｄとの差
を求める。その差とあらかじめ設定された許容値ε（実
験的にあらかじめ決定された値）とを比較する（ステッ
プ２５）。最大値と最小値の差が値ε以下であれば、圧
力センサには故障がないと判断し、中間値Ｍｉｄおよび
前回の観測出力データを使用して新しい観測出力データ
を算出する（ステップ２６）。算出されたデータはメモ
リに記憶されると共に観測出力データとして出力される
（ステップ２６Ａ）。最大値ＭＡＸと最小値ｍｉｎとの
差が許容値εより大きければ、最大値ＭＡＸおよび最小
値ｍｉｎを出力した二つの圧力センサのどちらかに故障
が発生したものと診断し、故障センサ判別の処理（ステ
ップ２７〜３０）に移る。故障センサ判別処理では、中
間値から最大値および最小値がそれぞれどの程度離れて
いるかを計算し、離れている差が大きい方のセンサに故
障が発生していると判別する。

【００１４】故障センサ判別処理では、まず最大値ＭＡ
Ｘと中間値Ｍｉｄとの差Ｂと、中間値Ｍｉｄと最小値ｍ
ｉｎとの差Ｃとを比較する（ステップ２７）。差Ｂの方
が大きいならば、最大値を出力した圧力センサが故障で
あると判定し、対応するセンサ故障判定フラグをセット
状態にする。（ステップ２８）。また差Ｃが大きい場合
には最小値を出力した圧力センサが故障であると判定
し、対応するセンサ故障フラグをセット状態にする。
（ステップ２９）。センサ故障判定フラグをセットした
後、センサに故障が発生したことを外部に通報するよう
アラーム信号を出力する（ステップ３０）。アラーム信
号出力の際には、故障したセンサを示す情報も同時に出
力する。アラーム信号が出力されるとステップ２６Ａに
進み、メモリに記憶されているデータを観測出力データ
として出力する。

【００１５】ステップ２３で故障センサありと判断され
ると、センサ故障判定フラグがセットされている圧力セ
ンサからのセンサデータを、診断の対象とならないよう
除く（ステップ３１）。次に正常なセンサ（センサ故障
判定フラグがリセット状態のセンサ）の数が３個以上で
あるか判断される（ステップ３２）。３個以上であれば
ステップ２４以降の処理を行う。

【００１６】ステップ２６Ａにおいて観測出力データを
出力した後は、ステップ２２に移り、以後センサの故障
が増加して圧力測定が不可能になるまで続行される。第
一の実施例では正常なセンサが残り２個になると、最大
値、最小値、中間値の三つの値を求めることができず圧
力測定が不可能となる。したがって、ステップ３２で、
正常なセンサの数が２個になると、圧力検出が不可能で
ある旨のアラーム信号を出力し続ける（ステップ３３）
とともに、ステップ２６Ａによりメモリに記憶されてい
るデータを出力する。

【００１７】次に図２を参照して、本発明の第二の実施
例による圧力検出器故障診断方式について説明する。第
二の実施例においては前数回の平均のセンサデータと今
回のセンサデータとを比較し、差が許容値より大きくな
った場合異常と判定し、異常が複数回（例えば５回）判
定された場合に初めてセンサが故障したと判断する。さ
らに、センサが故障したと判定されると、対応するセン
サ故障フラグがセットされる。使用されるセンサの数は
任意である。

【００１８】まず、使用されている全センサからのセン
サデータが入力される（ステップ４１）。次に、センサ
故障フラグがセットされているものがないか判断する
（ステップ４２）。なければ、正常な全センサの各々に
ついて、全数回のセンサデータの平均値（前回の観測出
力データ）と入力された今回のセンサデータとが比較さ
れる（ステップ４３）。差が許容値δ以下であれば、前
回の観測出力データを使用して、新しい観測出力データ
を算出する（ステップ４４）。算出された観測出力デー
タは、メモリに記憶される。ここまでの処理は全てのセ
ンサの各々について行われる。メモリに記憶された観測
出力データ中から、その時点で正常なセンサの観測出力
データの平均値を出力する（ステップ４５）。ステップ
４３で、差が許容値より大きければ、カウンタの値を＋
１する（ステップ４６）。次にカウンタの値が予め定め
られた値（例えば５回）と比較され（ステップ４７）、
小さければ、ステップ４５に進む。５回以上であれば、
対応するセンサの故障判定フラグをセットして（ステッ
プ４８）、アラーム信号を出力する（ステップ４９）。

【００１９】ステップ４２で故障センサありと判断され
ると、センサ故障判定フラグがセットされている圧力セ
ンサからのセンサデータを、診断の対象とならないよう
除く（ステップ５０）。次に正常なセンサ（センサ故障
判定フラグがリセット状態のセンサ）の数が１個以上で
あるか判断される（ステップ５１）。一つでもあればス
テップ４３以降の処理を行う。

【００２０】全てのセンサが故障になると、圧力検出が
不可能である旨のアラーム信号を出力し続ける（ステッ
プ５２）とともに、ステップ４５によりメモリに記憶さ
れているデータを出力する。

【００２１】ステップ４５において観測出力データを出
力した後は、ステップ４１に移り、以後センサの故障が
増加して圧力測定が不可能になるまで続行される。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、圧力セン
サが故障した際にどのセンサが故障したかを判別し、そ
の故障したセンサを特定してアラームを出力するととも
に正常なセンサデータのみによって計算された正しい値
を出力する。

【００２３】更に、一部のセンサが故障した場合でも、
故障したセンサのデータは無視するので、一部のセンサ
の故障によってシステムダウンということがなくなる。
また、その間にセンサを取り替えることが出来るように
なる。これらによって本発明は大幅に信頼性を向上させ
る効果がある。

【００２４】全てのセンサが故障する最悪の状態が生じ
た場合は、その直前のデータの出力を保持することによ
り、外部の連接機器のデータ処理が容易になるという効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例による圧力検出器故障診
断方式の処理手順を示すフローチャートである。

【図２】本発明の第二の実施例による圧力検出器故障診
断方式の処理手順を示すフローチャートである。

【図３】従来の圧力検出器故障診断方式の処理手順を示
すフローチャートである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三個以上の圧力センサを使用し、前記圧
   力センサからのセンサデータ中から最大値および最小値
   を抽出し、 前記最大値と前記最小値との差があらかじめ定められた
   値より小さければ前記圧力センサは故障していないと判
   定し、 前記最大値と前記最小値との差があらかじめ定められた
   値以上であれば、前記最小値および最大値以外の任意の
   センサデータである中間値を選び、 前記最大値と前記中間値との差と、前記中間値と前記最
   小値との差とを比較し、差の大きい方に対応する圧力セ
   ンサが故障していると判断することを特徴とする圧力検
   出器故障診断方式。
2. 【請求項２】 少なくとも一つの圧力センサからのセン
   サデータの平均値を記憶しておき、 前記圧力センサから新たに出力されたセンサデータと前
   記平均値とを比較し、 両者の差があらかじめ定められた値より小さければ、圧
   力センサは故障していないと判定し、 両者の差があらかじめ定められた値以上である状態が、
   複数回起ったら圧力センサが故障していると判断するこ
   とを特徴とする圧力検出器故障診断方式。