KR20120052926A - 하이브리드 구동시스템에서 장애 검출 및 완화 - Google Patents

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KR20120052926A
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마이클 앤소니 스토너
토마스 디. 하킨스
더글라스 심손
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이턴 코포레이션
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Abstract

장애검출 및 응답시스템과 프로세스들은 펌프들, 예컨대 하이브리드 차량에 사용되는 펌프/모터들에 사용할 수 있다. 장애검출 시스템은 시스템의 적절한 동작에 영향을 미칠 수 있는, 소정의 작동 상태들이 발생하는 때를 판단한다. 응답시스템은 장애 상태를 작동시키는 적절한 동작을 취한다. 예컨대, 장애검출 시스템과 프로세스는 상이한 유형이 누설과, 센서 오작동, 또는 동작 에러에 대한 검출시스템을 포함한다.

Description

하이브리드 구동시스템에서 장애 검출 및 완화{FAULT DETECTION AND MITIGATION IN HYBRID DRIVE SYSTEM}
본 발명은 미국법인인 이튼 코포레이션의 이름으로 2010년 6월 11일 출원한 PCT 국제특허출원이고,이튼 코포레이션은 미국은 제외한 모든 지정국에서 출원인히고, 미국시민인 미첼 안토니 스토너와, 미국시민인 토마스 디. 호킨스와, 미국시민인 더글라스 심프슨은 미국에 대해서만 출원인이고, 2009년 6월 11일 출원한 미국 가특허출원 제61/186,136호를 우선권 주장한다.
고속도로 및 국도 하이브리드 차량들은 다수의 동력원을 포함하는 차량들이다. 한 예로서, 하이브리드 차량은 한 동작모드에서는 차량을 추진하기 위해 통상적인 가스 구동엔진을 사용하고 또한 다른 동작모드에서는 차량을 추진하기 위해 전기모터를 사용할 수 있다. 다른 예로서, 하이브리드 차량은 한 동작모드에서 차량을 추진하기 위해 가스 구동엔진을 사용하고 다른 동작모드에서는 차량을 추진하기 위해 유체모터를 사용할 수 있다. 다수의 동력원들로 인해, 하이브리드 차량은 비용 효율적인 동작을 제공한다.
본 발명은 예컨대 차량에서 사용하기 위한 장애 검출 및 응답시스템과 프로세스들에 관한 것이다.
본 발명의 몇몇 특징들에 따라서, 펌프시스템에서 배럴 누설(barrel leak)를 검출하기 위한 예시적인 검출방법은 펌프의 회전주파수를 기반으로 하여 필터 압력센서 또는 케이스 압력센서로부터 수신한 데이터신호를 필터링하고; 필터링된 신호를 분석하여 규정된 임계치를 초과하는지를 결정하는 것을 포함한다.
본 발명의 다른 특징들에 따라서, 펌프시스템에서 가스 누설을 검출하기 위한 예시적인 방법은 유체 온도 및 유체 압력을 기반으로 하여 가스 압력을 추정하는 것을 포함한다.
본 발명의 다른 특징들에 따라서, 펌프시스템에서 유체(예컨대, 오일) 누설을 검출하기 위한 예시적인 방법은 추청 유체레벨을 추정된 유체레벨과 비교하는 것을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따라서, 펌프시스템에서 오일 누설을 검출하기 위한 예시적인 방법은 저유기 내 유체의 추정 레벨과 저유기 내 유체의 실제 레벨을 비교하는 것을 포함한다.
본 발명에 따라, 하이브리드 차량에 사용하는 펌프시스템에서 가스 누설을 검출하기 위한 예시적인 방법은 유체 온도 및 유체 압력을 기반으로 하여 가스 압력을 추정할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 특징들의 예인 구성을 가지는 하이브리드 차량의 구동시스템의 개략적인 도면.
도 2는 본 발명의 원리에 따른 특징들의 예인 구성을 가지는 제2동력원(124)의 개략적인 도면.
도 3은 본 발명의 원리에 따른 특징들의 예인 구성을 가지는 하이브리드 구동조립체를 위한 한 예시적인 제어시스템의 블록도.
도 4는 본 발명의 원리에 따른 제2동력원 제어시스템에 대해 장애감시와 응답을 수행하도록 구성되는 예시적인 장애검출시스템의 블록도.
도 5는 본 발명의 원리에 따른 차량의 구동라인에 제2동력원을 작동적으로 연결시킬 수 있는 예시적인 리셋트 프로세스를 설명하는 흐름도.
도 6은 본 발명에 원리에 따라 시스템 및 부품 장애 및/또는 고장을 검출하고 또한 조정할 수 있도록 해주는 예시적인 장애검출 프로세스를 설명하는 흐름도.
도 7은 본 발명의 원리에 따라 새로운 장애상태가 검출될 때 제2동력원 제어시스템이 응답할 수 있도록 해주는 예시적인 응답프로세스에 대한 작동흐름을 설명하는 흐름도.
도 8은 본 발명에 원리에 따라 망 장애상태를 장애검출 시스템이 식별할 수 있는 해주는 예시적인 망장애 검출 프로세스에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도.
도 9는 본 발명의 원리에 따라 범위 외 장애상태들을 장애검출 시스템이 식별할 수 있도록 해주는 예시적인 범위 외 장애 검출 프로세스에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도.
도 10은 본 발명의 원리에 따라 센서 판독 또는 명령들을 충돌시킴으로서 시작되는 장애 상태들을 장애검출 시스템이 식별할 수 있도록 해는 예시적인 오비교 장애검출 프로세스에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도.
도 11은 본 발명의 원리에 따라 막힌 필터를 장애검출 시스템이 검출할 수 있도록 해주는 예시적인 필터 막힘 장애 검출 시스템에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도.
도 12는 본 발명의 원리에 따라 축압기 상의 근접 센서에서 오동작을 장애검출 시스템이 검출할 수 있도록 해주는 예시적인 푸트밸브 장애 검출 프로세스(1000)에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도.
도 13은 본 발명의 원리에 따라 고압 누설을 장애검출 시스템이 검출할 수 있도록 해주는 예시적인 압력누설 장애 검출 프로세스에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도.
도 14는 본 발명의 원리에 따라 펌프/모터에서 사용될 수 있는 예시적인 펌프조립체의 개략도.
도 15a는 본 발명의 원리에 따라 펌프조립체에서 배럴 누설과 같은 배럴 누설을 검출할 수 있도록 해주는 예시적인 누설 검출프로세스에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도.
도 15b는 본 발명의 원리에 따라 펌프 조립체에서 배럴 누설과 같은 배럴 누설을 검출할 수 있도록 해주는 다른 예시적인 누설 검출프로세스에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도.
도 15c는 본 발명의 원리에 따라 펌프 조립에서 배럴 누설과 같은 배럴 누설을 감시할 수 있도록 해주는 예시적인 감시 프로세스에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도.
도 16은 본 발명의 원리에 따라 낮은 유체(예컨대, 오일)레벨을 결정할 수 있도록 해주는 예시적인 검출프로세스를 설명하는 블록도.
도 17은 본 발명의 원리에 따라 바이패스 밸브에서 오동작을 결정할 수 있도록 해주는 예시적인 바이패스 밸브 장애 검출프로세스를 설명하는 블록도.
도 18은 본 발명의 원리에 따라 사판 제어를 얻기 위한 장애를 검출할 수 있도록 해주는 부트스트랩 장애 검출프로세스를 설명하는 블록도.
도 19는 본 발명의 원리에 따라 펌프에서 오동작을 검출할 수 있도록 해주는 예시적인 펌프/모터 장애 검출프로세스를 설명하는 블록도.
도 20은 본 발명의 원리에 따라 차량 구동조립체로부터 제2동력원을 분리하기 위한 트랜스퍼 케이스에서 장래를 검출할 수 있도록 해주는 예시적인 분리 검출프로세스에 대한 예시적인 장애를 설명하는 블록도.
도 21은 본 발명의 원리에 따라 트랜스퍼 케이스에서 장애의 경우에 제2동력원에 대한 손상을 완화하기 위해 엔진의 속도를 제한할 수 있도록 해주는 예시적인 속도 제한프로세스를 설명하는 블록도.
도 22는 본 발명의 원리에 따라 구성되는 예시적인 유압 축압기를 보여주는 도면.
도 23은 본 발명의 원리에 따라 축압기에서 가스 누설을 검출할 수 있도록 해주는 예시적인 가스 누설 검출프로세스에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도.
도 24는 본 발명의 원리에 따라 시스템이 최근에 초기화되었는지를 가스 누설 검출프로세스가 결정할 수 있도록 해주는 예시적인 초기화 확인프로세스에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도.
도 25는 본 발명의 원리에 따라 제2동력시스템에서부터 유체(예컨대, 오일)가 누설되는지를 유체 누설 검출프로세스가 결정할 수 있도록 해주는 것에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도.
도 26은 본 발명의 원리에 따라 차량으로부터 제2동력원을 분리하기 위한 트랜스퍼 케이스에서의 장애를 검출할 수 있도록 해주는 예시적인 분리에 대한 장애 검출프로세스에 설명하는 블록도.
첨부도면들에 설명되는 본 발명의 예시적인 특징을 상세히 설명한다. 가능하다면, 도면 전체를 통하여 동일 또는 같은 구조에 대해 동일한 참조번호를 사용하게 된다.
도 1을 참조하면, 차량의 구동시스템(100)의 개략도가 도시되어 있다. 본 발명의 한 특징에서, 구동시스템(100)은 트럭, 청소차, 버스, 도는 자동차와 같은 고속차량과, 건설 및 농업 차량과 같은 비도로 현장차량에 사용하기 적합하다.
도 1에 도시된 예에서, 구동시스템(100)은 하이브리드 구동조립체(102)와 제어시스템(104)을 포함한다. 하이브리드 구동조립체(102)는, 제어시스템(104)이 하이브리드 구동조립체(102)를 제어하도록 되어 있는 동안에 차량을 선택적으로 추진하기에 적합하다.
본 발명의 한 특징에서, 구동시스템(100)은 하나 이상의 전륜(106)과 하나 이상의 후륜(108)을 더 포함한다. 브레이크(120)는 구동시스템(100)의 전륜과 후륜(106, 108) 각각과 작동적으로 결합된다. 브레이크(102)는 차량의 운동에너지를 선택적으로 줄이기에 적합하다. 본 발명의 한 특징에서, 브레이크(120)는 마찰브레이크이다. 구동시스템(100)에 사용하기에 적합한 비제한적인 마찰브레이크의 예는, 디스크 브레이크와, 드럼 브레이크와, 기계적으로 작동하는 브레이크와, 유압적으로 작동하는 브레이크와, 공압적으로 작동하는 브레이크와, 전자적으로 작동하는 브레이크와, 또는 이들의 조합을 포함한다.
구동시스템(100)의 하이브리드 구동조립체(102)는 제1동력원(122)과 제2동력원(124)을 포함한다. 도 1의 도시한 예에서, 제2동력원(124)은 제1동력원(122)에 병렬로 배치된다. 그러나 다른 예에서, 제2동력원(124)는 제1동력원(122)에 직렬로 배치될 수 있다.
본 발명의 몇몇 특징들에서, 하이브리드 구동조립체(102)의 제1동력원(122)은 내연기관과 같은 통상적인 원동기(prime mover)(126)를 포함한다. 일반적으로, 원동기(126)는 연료의 연소에 응해 동력을 생성한다. 본 발명의 한 특징에서, 제1동력원(122) 또한 통상적인 변속기유닛과 같은 변속기(128)를 포함한다. 제2동력원(124)이 제1동력원(122)에 병렬로 연결되면, 변속기(128)는 구동라인(120)을 통해 원동기(126)로부터의 출력을 바퀴(106, 108)들 중 적어도 하나로 보낸다.
본 발명의 한 특징에서, 구동시스템(130)은 전륜 구동축(132)과, 후륜 구동축(134)와, 좌측 및 우측 액슬 샤프트(136, 138) 및 차동장치(140)를 포함한다. 차동장치(140)는 좌측 및 우측 액슬 샤프트(136, 138) 사이에 배치된다. 도시한 예에서, 좌측 및 우측 액슬 샤프트(136, 138)들은 차동장치(140)의 후륜(108)에 연결된다. 다른 특징에서, 구동라인(130)은 전륜(106)를 차동장치에 연결시키는 액슬 샤프트를 포함할 수 있다.
도 1과 2를 참조하면, 본 발명의 소정 특징에서, 제2동력원(124)는 유압적 동력원이다. 예컨대, 제2동력원(124)은 펌프-모터 조립체(143)와, 유체 저유기(fluid reservior)(144)와 그리고 에너지 저장유닛(146)을 포함한다. 몇몇 특징들에 따라서, 제2동력원(124)은 또한 시스템 필터(147)(도 2)를 포함한다. 펌프-모터 조립체(143)는 펌프/모터 유닛(142)와 단부 커버조립체(145)(도 2)를 포함한다. 펌퍼-모터 조립체(143)는 유체 저유기(144)와 에너지 저장유닛(146)과 선택적인 유체 연통을 하도록 배열된다.
한 특징에 따라서, 펌프/모터 유닛(142)는 가변 변위타입(variable displacement type)이다. 본 발명의 한 특징에서, 펌프/모터 유닛(142)은 축방향 피스톤타입(즉, 가변 변위 축방향 피스톤타입)이다. 펌프/모터 유닛(142)는 가변 경사판(varialble swashplate)(148)에 결합되는 서보 액츄에이터를 포함한다. 서보 액츄에이터는 경사판의 각도를 선택적으로 조절하여, 펌프/모터 유닛(142)의 변위를 조종하기에 적합하다. 본 발명의 한 특징에서, 에너지 저장유닛(146)은 축압기(accumulator)이다. 본 발명의 다른 특징에서, 에너지 저장유닛(146)의 가스-충전 축압기(gas-chared accumulator)이다.
제2동력원(124)는 결합조립체(engagement assembly)(149)를 더 포함한다. 본 발명의 한 특징에서, 상기 결합조립체(149)는 전륜 구동축과 후륜 구동축(132, 134) 사이에 배치된다. 결합조립체(149)는 구동라인(130)에 펌프/모터 유닛(142)을 선택적으로 결합하기에 적합하다. 본 발명의 한 특징에서, 결합조립체(149)는 구동라인(130)에 펌프/모터 유닛(142)을 선택적으로 결합하도록 구성되는 클러치를 포함한다. 예컨대, 클러치는 클러치밸브(224)(도 2 및 4)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 특징에서, 결합조립체(149)는 트랜스퍼 케이스(transfer case)(도 2참조)를 포함한다.
본 발명의 한 특징에서, 결합조립체는 차량이 감속할 때 (예컨대, 클러치를 통해) 펌프/모터 유닛(142)을 구동라인(130)에 결합하는데 적합하다. 감속 동안에, 펌프/모터 유닛(142)은 구동라인(130)과 결합하여 펌프로서 역할한다. 펌프/모터 유닛(142)은 유체 저유기(144)에서 에너지 저장유닛(146)으로 유체를 전달(예컨대, 펌핑)한다. 유체가 에너지 저장유닛(146)에 전달되면, 에너지 저장유닛(146) 내 유체의 압력이 증가한다.
본 발명의 다른 특징에서, 차량이 가속을 하면 결합조립체(149)는 (예컨대, 클러치를 통해) 펌프/모터 유닛(142)을 구동라인(130)에 결합시키기에 적합하다. 가속 동안에, 펌프/모터 유닛(142)은 구동라인(130)과 결합되어 모터로서 작동한다. 펌프/모터 유닛(142)은 에너지 저장유닛(146)으로부터 가압된 유체를 받는데, 이는 펌프/모터 유닛(142)이 토크를 구동라인(130)에 전달하게 한다. 펌프/모터 유닛(142)으로부터 생성되어 구동라인(130)에 전달되는 이 토크는 차량을 추진하는데 사용된다.
다른 특징에서, 제2동력원(144)은 제2동력원(142)과 직렬로 연결되고, 원동기(126)는 펌프/모터 유닛(142)에 연결된다. 펌프/모터 유닛(142)은 좌측 및 우측 액슬 샤프트(1436, 138)에 연결되는 모터조립체(미도시)와 유체 연통한다.
도 1을 참조하여, 제어시스템(104)의 한 예가 기술된다. 본 발명의 한 특징에서, 예시적인 제어시스템(104)은 제1동력원 제어시스템(150)과 제2동력원 제어시스템(152)를 포함한다.
제1동력원 제어시스템(150)은 제1동력원(122)을 제어하기에 적합하다. 본 발명의 한 특징에서, 제1동력원 제어시스템(150)은 원동기 제어유닛(154)과, 변속기 제어유닛(156)과 그리고 브레이크 제어유닛(158)을 포함한다. 원동기 제어유닛(154)과 변속기 제어유닛(156)은 단일의 구동장치(powertrain) 제어모듈과 결합될 수 있고, 원동기 제어모듈(154)과 변속기 제어유닛(156)은 개별적인 유닛들로서 여기서 설명할 것이다.
원동기 제어유닛(154)은 여기에서 상세히 설명하게 되는 바와 같이 원동기(126)의 작동적인 한 형태를 제어하기에 적합하다. 원동기 제어유닛(154)은 원동기(126)에 동작적으로 연결된다(도 1에서 파선 191 참조). 예컨대, 내연기관과 함께 사용하면, 원동기 제어유닛(154)는 예컨대, 다음의 것들 중 하나 이상을: 엔진에 주입되는 연료의 양, 엔진의 무부하 속도(idle speed), 점화 타이밍, 및/또는 엔진밸브 타이밍을 제어하기에 적합할 수 있다.
변속기 제어유닛(156)는 여기에서 상세히 설명하게 되는 바와 같이 변속기(128)의 작동적인 특징들을 제어하기에 적합하다. 변속기 제어유닛(156)는 변속기(128)에 동작적으로 연결된다(도 1의 파선 192 참조). 예컨대, 변속기 제어유닛(156)은, 연료 효율성 및/또는 차량 성능을 최적화하기 위하여 차량에서 어떻게 또한 언제 기어를 변속하여야하는지를 계산하는데 사용할 수 있다.
브레이크 제어유닛(158)은 브레이크(120)의 동작적인 특징들을 제어하기에 적합하다. 브레이크 제어유닛(158)은 브레이크(120)에 작동적으로 연결된다(도 1의 파선 193 참조). 예컨대, 브레이크 제어유닛(158)은 다양한 구동 상태들 동안에 잠김방지(anti-lock) 브레이킹을 제공하거나 및/또는 페달 활동(pedal effort)과 브레이크 유효성 사이에 균일한 관계를 제공하기에 적합할 수 있다.
제2동력원 제어시스템(152)은 제2동력원(124)의 동작적인 특징들을 제어하기에 적합하다. 본 발명의 한 특징에서, 제2동력원 제어시스템(152)은 제1동력원(122)의 원동기(126)의 동작적인 특징들을 선택적으로 제어하기에 적합하다. 예컨대, 제2동력원 제어시스템(152)은, 제2동력원(124)이 구동라인(130)에 활동적으로 결합되면 원동기(126)의 토크 출력을 제한하기에 적합할 수 있다.
본 발명의 한 특징에서, 원동기 제어유닛(154)과, 변속기 제어유닛(156)과, 브레이크 제어유닛(158)과 제2동력원 제어유닛(152)들은 (도 1에서 실선으로 도시된)통신망(184)을 통해 차량 부품들과, 관련 센서들과 그리고 서로 간에 통신한다. 본 발명의 한 특징에서, 통신망(184)은 컨트롤러-에리어 네트워크(controller-area network:CAN 또는 CAN-Bus)이다. 본 발명의 다른 특징에서, 통신망(184)은 네트워크 프로토콜(예컨대, J1939, HDOBD, OBD-Ⅱ, EOBD, JOBD)를 가진다.
도시된 예에서, 차량은 또한 사용자에게 정보를 디스플레이하도록 구성되는 사용자 인터페이스(190)를 포함한다. 예컨대, 사용자 인터페이스(190)는 게이지, 표시광, 전자 정보(예컨대, 문자, 수치 등), 소리 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 한 특징에서, 사용자 인터페이스(190)는 통신망(184)에 통신적으로 연결된다. 다른 특징에서, 사용자 인터페이스(190)는 제2동력원 제어유닛(152)에 통신적으로 직접 연결될 수 있다.
도 3은 도 1과 2의 구동조립체(102)와 같은 구동조립체에 대한 한 예시적인 제어시스템(104)의 블록도이다. 도 3의 제어조립체(104)는 통신망(184)를 통해 통신적으로 함께 연결되는 제1동력원 제어유닛(150)과 제2동력원 제어유닛(152)을 포함한다. 한 특징에 따라서, 통신망(184)이 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나 다른 특징에 따라서, 통신망(184)은 무선으로 연결될 수 있다.
본 발명이 한 특징에서, 제1동력원 제어유닛(150)의 원동기 제어유닛(154)은 프로세서(예컨대, 마이크로프로세서)(160)와 비-휘발성 메모리부품(161)를 포함한다. 원동기 제어유닛(154)의 프로세서(160)는 하나 이상의 원동기 센서(170)로부터 전기적 데이터신호들을 수신하기에 적합하다. 예컨대, 두 개의 원동기 센서(170a, 170b)들이 도 3에 도시되어 있다. 한 특징에 따라서, 센서(170a, 170b)들은 원동기(126) 근처에 위치한다. 그러나 다른 특징에 따라서, 소정수의 센서(170)들이 원동기 제어유닛(154)의 프로세서(160)에 동작으로 연결될 수 있다.
본 발명의 한 특징에서, 프로세서(160)는 통신망(184)을 통해 센서(170)들로부터 전자적 데이터신호들을 수신할 수 있다. 본 발명의 다른 특징에서, 프로세서(160)는 센서(170a, 170b)들과 직접적인 통신연결(예컨대, 유선)을 통해 전자적 데이터신호들을 수신할 수 있다. 원동기 센서(170)들의 비제한적인 예들은: 드로틀 위치센서, 산소센서, RPM센서, 공기흐름 센서(mass airflow sensor)와, 매니폴드 절대압(MAP) 센서와, 냉각수 센서와, 노킹 센서(knock sensor)와, 크랭크축 위치 센서, 및/또는 오일온도 센서들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
원동기 제어유닛(154)의 마이크로프로세서(160)는 비휘발성 메모리부품(161)에 저장된 알고리즘으로부터 원동기(126)에 대한 제어 변수들을 계산하기에 적합하다. 제어 변수들은 하나 이상의 원동기 센서(170)들로부터 수신한 전자적 데이터신호들을 사용하여 계산할 수 있고 또한 원동기(126)의 동작을 제어하는데 사용한다(예컨대, 도 1의 제어접속 191을 통해서).
비휘발성 메모리부품(161)은 원동기(126)를 제어하고 또한 제어변수 계산을 하기 위하여 프로세서(160)가 사용되는 소프트웨어, 펌웨어 등을 저장한다. 비휘발성 메모리부품(161)은, 원동기 제어유닛(154)에 동력이 끊어졌을 때 소프트웨어, 펌웨어 등을 저장할 수 있다. 원동기 제어유닛(154)과 사용하기에 적합한 예시적인 비휘발성 메모리부품은, 제한하고자 하는 것은 아니지만, 이피롬(EPROM), 이이피롬(EEPROM), 플래쉬 메모리 등을 포함한다.
본 발명의 한 특징에서, 변속기 제어유닛(156)은 프로세서(예컨대, 마이크로프로세서)(162)와, 비휘발성 메모리부품(163)(예컨대, EPROM, EEPROM, 플래쉬 메모리 등)을 포함한다. 변속기 제어유닛(156)의 프로세서(162)는 하나 이상의 변속기 센서(172)들로부터 전자적 데이터신호 입력들을 수신하기에 적합하다. 도 3에 도시된 예에서, 단지 하나의 변속기 센서(172)가 변속기 제어유닛(156)의 프로세서(162)에 작동적으로 연결된다. 그러나, 다른 특징들에 따라서, 소정수의 센서(172)들이 변속기 제어유닛(156)의 프로세서(162)에 작동적으로 연결될 수 잇다.
본 발명의 한 특징에서, 프로세서(162)는 통신망(184)을 통해 전자적 데이터신호들을 수신할 수 있다. 본 발명의 다른 특징에서, 프로세서(162)는 센서(172)들과 직접적인 통신연결(예컨대, 유선)을 통해 전자적 데이터신호들을 수신할 수 있다. 변속기 센서(172)들의 비제한적인 예들은: 입력 속도센서, 출력 속도센서, 바퀴 속도센서, 드로틀 위치센서, 및/또는 변속기 유체온도 센서들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 특징에서, 변속기 제어유닛(156)은 가속기가 전개(全開)드로틀을 지나 눌렸는지를 결정하는 사용되는 킥 다운 스위치(kick down switch)와, 정지마찰력(traction) 제어시스템, 크루즈 컨트롤 모듈들 중 하나 이상으로부터 전자적 데이터신호 입력들을 수신하기에 적합할 수 있다.
변속기 제어유닛(156)의 프로세서(162)는 비휘발성 메모리부품(163)에 저장된 알고리즘으로부터 변속기9128)에 대한 제어변수들을 계산하기에 적합하다. 제어변수들은 하나 이상의 변속기 센서(172)들로부터 수신한 전자적 데이터신호들을 사용하여 계산되고 또한 변속기(128)의 동작을 제어하는데 사용된다.
본 발명의 한 특징에서, 브레이크 제어유닛(158)은 프로세서(예컨대, 마이크로프로세서)(164)와 비휘발성 메모리부품(165)(예컨대, EPROM, EEPROM, 플래쉬메모리 등)을 포함한다. 브레이크 제어유닛(158)의 프로세서(164)는 하나 이상의 브레이크 센서(174)들로부터 전자적 데이터신호 입력들을 수신하기에 적합하다. 브레이크 제어유닛(158)의 프로세서(164)는 비휘발성 메모리부품(165)에 저장된 알고리즘으로부터 브레이크(120)에 대한 제어변수들을 계산하기에 적합하다. 제어변수들은 하나 이상의 브레이크 센서(174)들로부터 수신한 전자적 데이터신호들을 사용하여 계산할 수 있고 또한 브레이크(120)의 동작을 제어하는데 사용된다.
본 발명의 한 특징에서, 프로세서(164)는 통신망(184)를 통해 전자적 데이터신호들을 수신할 수 있다. 본 발명의 다른 특징에서, 프로세서(164)는 센서(174)들과 직접적인 통신연결(예컨대, 유선)을 통해 전자적 데이터신호들을 수신할 수 있다. 브레이크 센서(174)들의 비제한적인 예들은 바퀴 속도센서들과, 브레이크유압을 감시하기 위한 압력센서와, 및/또는 페달 위치센서들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 한 특징에서, 제2동력원 제어시스템(152)은 프로세서(예컨대, 마이크로프로세서)(166)와, 비휘발성 메모리부품(167)(예컨대, EPROM, EEPROM, 플래쉬 메모리 등)과, 그리고 휘발성 메모리부품(168)을 포함한다. 프로세서(166)는 하나 이상의 센서(176)들로부터 전자적 데이터신호 입력들 수신하기에 적합하다. 본 발명의 한 특징에서, 하나 이상의 센서(176)들의 비제한적인 예들은, 축압기 압력센서와, 필터 압력센서와, 중립 압력센서(neutral pressure sensor)와, 펌프/모터 속도센서와; 저유기 유체 온도센서와, 펌프 케이스 온도센서와; 저유기 유체 레벨센서와; 경사판 각 센서와, 브레이크 압력센서와; 및/또는 축압기 및 트랜스퍼 케이스 근접센서들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 도시된 예에서, 프로세서(166)는 세 개의 데이터센서(176a, 176b, 및 176c)들에 동작적으로 연결된다. 그러나 다른 특징들에 따라서, 프로세서(166)는 더 많은 또는 더 적은 센서(176)들에 동작적으로 연결될 수 있다.
제2동력원 제어시스템(152)의 프로세서(166)는 제2동력원 제어시스템(152)의 비휘발성 메모리부품(167)에 저장된 제어 알고리즘(185)로부터 제2동력원(124)에 대한 제어변수들을 계산하기에 적합하다. 제어변수들은 하나 이상의 센서(176)들로부터 수신한 전자적 데이터신호들을 사용하여 계산된다. 비휘발성 메모리(167)은 또한 제2동력원 제어시스템(152)에 대한 작동변수(189)들과 장애검출 알고리즘(187)을 저장하도록 구성된다(도 4). 예컨대, 메모리(167)는 장애 상태들을 촉발시키는 알고리즘들과, 이들 알고리즘들에 사용되는 상한 및 하한치들과, 그리고 하나 이상의 시스템부품들의 장애 또는 오작동을 나타내는 에러 메시지를 포함할 수 잇다.
프로세서(166)가 검출한 장애 상태들은 비휘발성 메모리(167) 또는 휘발성 메모리(168)에 저장될 수 있다. 몇몇 특징들에 따라, 장애 상태들은 세 유형들로 나뉘어질 수 있는데, 넌-래칭(non-latching), 래칭, 및 불능화(disabling)로 나뉘어질 수 있다. 특징들에 따라, 래칭 및 넌-래칭 장애 상태들은 휘발성 메모리(168)에 저장되고 또한 불능화 장애 상태들은 비휘발성 메모리(167)에 저장된다. 따라서, 차량의 시동이 꺼지면 래칭 및 넌-래칭 장애 상태들은 메모리(168)로부터 삭제된다. 시동이 꺼진 후에도 불능화 장애 상태들은 메모리(167)에 남아있게 된다.
도 4는 제2동력원 제어시스템(152)에 대한 장애 감시 및 응답을 구현하도록 구성되는 예시적인 장애 검출시스템(200)의 블록도이다. 한 특징에 따라, 예시적인 장애 검출시스템(200)은 제2동력원 제어시스템(152)의 프로세서(166)와 메모리(167)를 사용하여 구현된다. 다른 특징에 따라, 예시적인 장애 검출시스템(200)은 다른 시스템들의 프로세서 및/또는 메모리를 사용하여 구현될 수 있다.
예컨대, 장애 상태들은 제2동력원 제어시스템(152)의 메모리(167)에 저장되는 대신에 데이터 기록시스템에 저장될 수 있다. 한 예시적인 데이터 기록시스템이 도 1에 도시되어 있고, 참조번호 100으로 표시된다. 적절한 데이터 기록장치에 대한 추가적인 정보는, 여기에서 그 내용이 참조로 통합되는, 2009년 3월 9일자로 "하이브리드 차량용 데이터 기록장치"라는 명칭으로 출원된 미국특허출원 제61/158,542호에서 찾아볼 수 있다.
예시적인 장애 검출시스템(200)은 여기에서 상세히 하게 되는, 하나 이상의 센서들로부터 전자적 데이터신호들을 수신하도록 구성되는 하나 이상의 감시모듈(201)을 포함한다. 도시된 예에서, 예시적인 장애 검출시스템(200)은 센서입력을 수신하는 하나의 감시모듈(201)을 포함한다. 다른 예시적인 시스템들에서, 다수의 감시모듈들이 센서입력을 수신하여 처리할 수 있다. 예컨대, 센서들 각각은 대응하는 감시모듈을 가질 수 있다.
감시모듈(201)은 장애 상태가 발생하였는지를 결정하기 위하여 데이터신호들을 분석하도록 구성된다. 예시적인 장애 검출시스템(200)은 검출한 장애 상태에 반응하도록 구성되는 하나 이상의 응답모듈(206)들을 포함한다. 장애 검출시스템(200)은 또한 차량의 통신망(182)으로 메시지를 전송하고 또한 통신망으로부터 메시지를 수신하도록 구성되는 통신망 인터페이스(202)와, 차량 내 제2동력원 제어시스템(152)의 메모리(167) 또는 다른 메모리 저장유닛(예컨대, 데이터 기록장치)와 소통하도록 구성되는 메모리 인터페이스(205)를 포함한다.
한 특징에 따라, 감시모듈(201)은 하나 이상의 센서들로부터 데이터신호들을 수신한다. 적절한 데이터 센서들의 비제한적인 예들은, 펌프/모터(142)에서 경사판의 위치를 나타내는 하나 이상의 경사판 위치센서(210)와, 유체 저유기(144)에서 유체의 양을 나타내는 유체(예컨대, 오일) 레벨센서(211)와, 저유기(144) 내 유체의 온도를 나타내는 유체 온도센서(212)와, 단부 커버조립체(end cover assembly)(145)에서 압력을 나타내는 중립 압력센서(213)와, 시스템 필터(147)dmk 상태를 나타내는 필터 압력센서(214)와, 에너지 저장유닛(146) 내 압력을 나타내는 고압센서(215)와, 푸트 밸브(236)가 개방되었는지 폐쇄되었는지를 나타내는 축압기 근접센서(216)와, 펌프/모터 유닛(142)이 회전하는 분당 회전속도를 나타내는 펌프 속도센서(217)와, 펌프/모터(142)의 펌프 하우징 내 온도를 나타내는 케이스 온도센서(218)와, 그리고 제2동력원(1240이 구동라인(130)과 선택적으로 결합되었는지를 나타내는 트랜스퍼 케이스 스위치센서(219)를 포함한다. 그러나 다른 특징들에 따라서, 감시모듈(201)은 또한 다른 유형의 센서들, 예컨대 차량의 브레이크(120)에서 압력을 나타내는 브레이크 압력센서(미도시)로부터 데이터신호들을 수신할 수 있다.
특징들에 따라서, 감시모듈(201)은 망 인터페스(202)를 통해 차량의 통신망(예컨대, CAN bus)(184)로부터 입력 메시지(203)들을 수신할 수 있다. 한 특징에 따라서, 입력 메시지(203)는 제2동력원(124) 외측의 부품들의 동작 상태를 나타낸다. 입력 메시지(203)들의 비제한적인 예들은, 엔진속도와, 바퀴-기반 차량속도와, 입력축 속도와, 출력축 속도와, 엔진의 실제 기어비와, 엔진이 구성되는 현재 기어와, 가속도 페달위치와, 엔진에 대한 운전자 요청의 퍼센트 토크와, 공칭 마찰의 퍼센트 토크와, 및/또는 잠금방지 브레이크 시스템(ABS) 또는 크루즈 컨트롤이 작동하는지의 표시를 포함할 수 있다.
한 특징에 따라, 망 인터페이스(202)는 또한 출력 메시지(204)를 통신망(184)으로 전송한다. 출력 메시지(204)의 비제한적인 예들은, 토크 한계, 차량이 이동가능할 수 있게 최대 속도를 나타내는 속도 한계, 제2동력원(124)의 상태를 나타내는 상태 메시지, 하나 이상의 장애 상태들의 발생을 명시하는 사용자 표시기(190)를 위한 코드, 오버라이드(override) 제어모드 메시지, 및 기록장치 데이터(즉, 도 1의 데이터 기록장치(100)에 저장되는 데이터)를 포함할 수 있다.
특징들에 따라, 메모리 인터페이스(205)는 도 3의 메모리(167)와 같은 메모리로부터 데이터를 얻고 또한 메모리로 데이터를 전송하도록 구성된다. 예컨대, 메모리 인터페이스(205)는 메모리로부터 하나 이상의 장애검출 알고리즘(187) 및/또는 장애검출 변수(189)들을 구할 수 있다. 메모리 인터페이스(205)에 의해 메모리에 기록될 수 있는 데이터의 비제한적인 예들은, 수신한 센서 데어터와, 제어 알고리즘에 사용되는 변수들의 값들과, 시스템요소 상태들과, 장애 상태들을 포함할 수 있다. 다른 특징들에 따라서, 메모리 인터페이스(205)는 통신망(184)을 통해 추가적인 메모리(미도시)에 데이터를 기록할 수 있다.
몇몇 특징들에 따라, 응답모듈(206)은 하나 이상의 장애 상태들에 응해 제2동력원(124)의 부품들을 동작시키기 위해 하나 이상의 제어 밸브들에 제어신호들을 전송한다. 도시된 예에서, 응답모듈9206)은 바이패스(bypass) 밸브(222)와, 클러치 밸브(224)와, 그리고 경사판 제어밸브(226)에 제어신호들을 전송한다. 그러나 다른 특징들에 따라서, 응답모듈(206)은 원하는 소정의 밸브에 제어신호들을 전송할 수 있다. 예컨대, 응답모듈(206)은 차단밸브(isolation valve)(230)와, 충전 바이패스밸브(charge bypass valve)(232)와, 그리고 모드밸브(234)(도 2 참조)를 작동시킬 수 있다.
한 특징에 따라, 제어신호들은 밸브들에 작동적으로 연결되는 하나 이상의 솔레노이드들에 전송되는 전기적 신호들을 포함한다. 예컨대, 경사판 제어밸브(226)은 모터 솔레노이드와 펌프 솔레노이드에 의해 작동할 수 있다(도 2 참조). 바이패스밸브(222)는 바이패스 솔레노이드에 의해 작동할 수 있고 또한 클러치밸브(224)는 클러치 솔레노이드에 의해 작동할 수 있다. 그러나 다른 특징들에 따라, 밸브들은 보다 많거나 또는 적은 수의 솔레노이드들을 사용하여 또는 본 기술분야의 당업자에게 공지된 다른 수단들을 통해 작동할 수 잇다.
도 5는 예시적인 리세트 프로세스(reset process)(300)를 설명하는 흐름도로서, 제2동력원(124)은 리세트 프로세스에 의해 차량의 구동라인(130)에 작동적으로 연결될 수 있다. 몇몇 특징들에 따라, 리세트 프로세스(300)는, 차량의 시동시(즉, 키온) 마다 제어시스템(152)에 의해 구현된다. 몇몇 특징들에 따라, 레세트 프로세스(300)는 또한, 여기에서 보다 상세히 설명하게 되는 바와 같이 다른 프로세스들의 요청시에 구현될 수 있다.
리세트 프로세스(30)는 소정의 적절한 초기화 절차를 수행하고, 시작 모듈(310)에서 시작하여 체크동작(check operation)(320)으로 진행한다. 체크동작(320)은 소정의 장애 상태들이 저장되었는지를 판단하기 위해 제2동력원 제어시스템(152)에 액세스한다. 한 특징에 따라, 체크동작(320)은 불능화 장애상태(182)를 확안하기 위해 비휘발성 메모리(167)에 액세스한다. 다른 특징에 따라, 체크동작(320)은 비-래칭 장애상태(182) 및/또는 래칭 장애상태(184)를 확인하기 위해 휘발성 메모리(168)에 액세스한다.
결정모듈(determination module)(330)은 소정의 장애상태들이 메모리에서 발견되었는지를 판단한다. 만일 결정모듈(330)이 아무런 장애상태들이 메모리에 저장되지 않았다고 판단하면, 결합동작(engage operation)(340)은 동작적으로 제2동력원(124)을 차량에 연결한다. 여기에서 보다 상세히 설명하게 되는 바와 같이, 결합동작(340)이 작동되었는지에 상관없이, 감시동작(monitor operation)(350)은 반복적으로 센서 지시값을 분석하여, 제2동력원(124)이 분리되어야 하는지를 결정한다. 리세트 프로세스(300)는 소정의 적절한 완료절차를 수행하고 또한 정지모듈(360)에서 종료한다.
도 6은 예시적인 오류검출 프로세스(400)를 설명하는 흐름도로서, 시스템 및 부품 장애 및/또는 오기능들은 상기 프로세스에 의해 검출되고 또한 조정될 수 있다. 한 특징에 따라, 예시적인 장애검출 프로세스(400)는 제2동력원 제어시스템(152)에 의해 구현되기에 적합하다. 장애검출 프로세스(400)는 소정의 적절한 초기화 절차를 수행하고, 시작모듈(402)에서 시작하여 획득동작(obtain operation)(404)으로 진행한다.
획득동작(404)은 전자적 데이터신호들을 수신하거나 또는 끌어낸다. 한 특징에 따라, 획득동작(404)은 하나 이상의 센서(예컨대, 도 4의 센서(210 내지 219)들)로부터 전자적 데이터 신호들을 획득한다. 다른 특징에 따라서, 획득동작(404)은 통신망(184)으로부터 전자적 데이터신호들을 획득한다. 한 특징에서, 획득동작(404)은 도 4의 감시모듈(202)에서 전자적 데이터신호를 수신한다.
분석동작(analyze operation)(406)은 수신한 전자적 데이터신호를 처리하여 장애상태가 시작되었는지를 판단한다. 몇몇 특징들에 따라, 분석동작(406)은 제2동력원 제어시스템(152)의 비휘발성 메모리(167)에 저장된 장애 검출알고리즘(187)과 변수(189)들을 기반으로 수신한 전자적 데이터신호들을 처리한다(도 3 참조).
체크동작(408)은 제2동력원 제어시스템(152)의 메모리에 액세스하여 소정의 장애 상태가 저장되었는지를 판단한다. 예컨대, 체크동작(408)은 비휘발성 메모리(167) 및/또는 휘발성 메모리(168)에 액세스한다.
비교동작(410)은 센서 데이터로부터 검출한 장애 상태들과 메모리에 저장된 장애 상태들 간의 중첩(overlap)을 판단한다. 비-중첩 장애 상태들은 새로운 장애 상태들의 발생(즉, 센서 데이터로 판단되지만 메모리에 저장된 데이터로는 판단되지 않는 장애 상태들) 또는 이전 장애 상태들의 중단(즉, 메모리에 저장되지만, 센서 데이터로는 판단되지 않는 장애 상태들)을 나타낸다.
제1결정모듈(412)은 비-중첩 장애 상태가 새롭게 출현한 장애 상태인지를 판단단하. 만일 제1결정모듈(42)이 새로운 장애 상태가 검출되었다고 판단하면, 응답동작(response operation)(414)은 차량으로부터 제2동력원(124)를 작동적으로 분리시킨다. 한 특징에 따른 한 예시적인 응답 프로세스를 도 7을 참조하여 여기서 논의한다.
만일 제2결정모듈(416)이 처리하여야할 추가적이 비-중첩 장애 상태들이 있다고 판단하면, 장애검출 프로세스(400)는 제1결정모듈(412)로 다시 순환하여 상기에서 설명한 것과 같이 계속된다. 만일 제2결정모듈(416)이 비교동작(410)에 의해 제공된 모든 비-중첩 장애 상태들이 처리되었다고 판단하면, 장애검출 프로세스(400)는 소정의 적절한 프로세스들을 수행하고 그리고 정지모듈(424)에서 종료한다.
그러나, 만일 제1결정모듈(412)이 이전에 검출된 장애 상태가 중단되었다고 판단하면, 제3결정모듈(418)이 어떠한 유형의 장애 상태가 중단되었는지를 결정한다. 예컨대, 제3결정모듈(418)은 비-래칭 장애, 래칭 장애, 또는 불능화 장애가 검출되었는지를 판단할 수 있다. 만일 제3결정모듈(418)이 래칭 장애 상태 또는 불능화 장애 상태가 검출되었다고 판단하면, 장애검출 프로세스(400)는 제2결정모듈(416)로 순환한다.
그러나 만일 제3결정모듈(418)이 비-래칭 장애 상태가 검출되었다고 판단하면, 삭제동작(erase operation)(420)이 메모리로부터 비-래칭 장애 상태를 삭제하고, 리세트동작(reset operation)(422)이 도 5의 레세트 프로세스(300)를 구현하고, 그리고 장애검출 프로세스(400)는 제2결정모듈(416)로 순한하고 그리고 상기에서 설명한 바와 같이 지속된다.
도 7은 예시적인 응답프로세스(500)에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도로서, 새로운 장애 상태가 검출도면 제2동력원 제어시스템(152)이 흐름도에 따라 응답한다. 응답프로세스(500)는 소정의 적절한 초기화 절차를 수행하고, 시작모듈(520)에서 시작하여 경보동작(alert operation)(504)로 진행한다.
경보동작(504)은 장애 상태가 발견되었다는 것을 사용자(예컨대, 운전자)에게 표시로 제공한다. 몇몇 특징들에 따라, 경보동작(504)은 차량 내(예컨대, 차량의 대쉬보드 상의) 하나 이상의 경보 표시기(190)를 활성화시킨다. 경보 표시기(190)의 비제한적인 예들은 발광 심볼(192), 디스플레이 스크린 상에서 판독한 문자, 및/또는 가청신호를 방출하도록 구성되는 스피커(194)를 포함한다. 예컨대, 한 특징에 따라서, 경보동작(504)은 차량의 사용자에게 디스플레이되는 발광표시에 전력을 공급할 수 있다.
제1활성동작(a first activate operation)(506)은 펌프/모터 유닛(142)의 경사판(148)(도 2)을 중립(예컨대, 수직) 위치로 이동시킨다. 예컨대, 제1활성동작(506)은 응답모듈(206)에서 경사판 제어모듈(224)(도 4)로 제어신호(예컨대, 전기적 신호)를 전송하여 경사판(148)을 중립위치로 제로 아웃한다(zero out:0에 맞추다). 경사판(148)을 제로 아웃하는 것은, 제2동력원(142)에 손상을 줄 수 있는 ,펌프/모터 유닛(142) 내에서 과속 상태를 방지하는데 도움을 줄 수 잇다. 경사판(148)을 제로 아웃하는 것은 또한, 구동라인(130)으로부터 토크를 제거하는데 도움을 줄 수 있다.
제2활성동작(508)은 펌프/모터 고압 포트와 저유기(144) 간에 바이패스를 개방한다(도 2 참조). 예컨대, 제2활성동작(508)은 응답모듈(206)에서 바이패스밸브(222)(도 4)로 제어신호(예컨대, 전기적 신호)를 전송하여 유체가 펌프/모터 유닛(142)을 바이패스하도록 한다. 바이패스밸브(222)를 개방하는 것은, 구동라인(130)으로부터 토크를 제거하는데 도움을 준다. 몇몇 특징들에 따라, 제1활성동작(504)이 경사판(148)을 제로 아웃한 후에 제2활성동작(440)은 바이패스밸브(222)를 규정된 시간주기 동안 작동시킨다. 다른 특징에 따라, 제2활성동작(506)은 경사판 위치센서 뒤에 바이패스밸브(222)를 작동시킨다.
분리동작(disengage operation)(510)은 하이브리드 구동조립체(102)로부터 제2동력원(124)을 동작적으로 분리시킨다. 동작적으로 분리되면, 제2동력원(124)은 차량의 동력을 제공하지 않는다. 몇몇 특징들에 따라, 분리동작(510)은 결합조립체(149)의 클러치 밸브(224)를 동작시켜 구동라인(130)으로부터 제2동력원(124)을 분리시킨다. 한 특징에 따라, 분리동작(510)은, 제2활성동작(508)이 바이패스를 개방하는 시간과 실질적으로 동일한 시간에 클러치 밸브(224)를 작동시킨다. 그러나 다른 특징들에 따라, 분리동작(510)은 제1 및 제2활성동작(506, 508)들의 구현 이전에 또는 이후에 구동라인(130)으로부터 제2동력원(124)을 분리할 수 있다.
확인동작(ascertain operation)(512)은 검출된 장애 상태의 유형을 결정한다. 특징들에 따라, 확인동작(512)은 장애 상태가 비-래칭 장애(186), 래칭 장채(184), 또는 불능화 장애(182)인지를 결정한다. 만일 결정모듈(514)기 새롭게 검출된 장애 상태가 불능화라고 판단하면, 제1저장동작(516)은 비휘발성 메모리(167)(도 3)과 같은 비휘발성 메모리에 불능화 장애 상태의 기록을 저장한다. 그러나 만일 결정모듈(151)이 새롭게 검출된 장애 상태가 불능화 장애가 아니라고 결정하면, 제2저장동작(518)은 휘발성 메모리(도 3)과 같은 휘발성 메모리에 장애 상태의 기록을 저장한다.
응답프로세스(500)는 소정의 적절한 완료 절차를 수행하고 그리고 정지모듈(520)에서 종료한다.
도 8은 예시적인 망 장애 검출프로세(600)에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도로서, 도 4의 장애 검출시스템(200)의 감시모듈(201)이 망 장애 상태를 검출할 수 있다. 한 특징에 따라, 망 장애 상태는 비-래칭 장애이다. 그러나 다른 특징들에 따라, 망 장애 상태는 래칭 또는 불능화 장애일 수 있다.
망 장애 검출프로세스(600)는 조정의 적절한 초기화 절차를 수행하고, 시작모듈(610)에서 시작하여, 경청동작(listen operation)(62)으로 진행한다. 경청동작(620)은 통신망(184)으로부터 데이터가 수신되고 있는지를 확인한다. 예컨대, 경청동작(620)은 수신되기가 예상되는 변수 또는 메시지를 결정한다.
결정모듈(630)은 데이터가 통신망(184)으로부터 수신되고 있는지를 판단한다. 몇몇 특징들에 따라, 결정모듈(630)이 데이터가 수신되고 있지 않다고 판단하면, 장애동작(fault operation)(640)은 도 7의 응답프로세스(500)와 같은 프로세스를 작동시킨다. 한 특징에 따라, 장애동작(640)은 또한 메모리에 망 통신장애 상태를 저장할 수 있다. 망 장애 검출프로세스(600)는 소정의 적절한 완료 절차를 수행하고 그리고 정지모듈(650)에서 종료한다.
도 9는 예시적인 범위 장애 검출프로세스(700)에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도로서, 도 4의 장애 검출시스템(200)의 감시모듈(201)이 범위 외(out-of-range) 장애 상태들을 식별할 수 있다. 범위 외 장애 상태들의 비제한적인 예들은: 부품 및/또는 시스템 오동작들을 나타낼 수 있는 정상 동작범위 밖의 수신 센서신호들과; 센서 및/또는 배선 문제들을 나타낼 수 있는, 가능한 감지범위 밖의 수신 센서신호들과; 그리고 밸브 오기능들을 나타낼 수 있는 측정한 밸브 전류를 포함할 수 있다.
범위 장애 검출프로세스(700)는 소정의 초기화 절차를 수행하고, 시작모듈(710)에서 시작하여 획득동작(720)으로 진행한다. 획득동작(720)은 도 2의 센서(211 내지 219)들과 같은 하나 이상의 센서들로부터 하나 이상의 데이터신호들을 수신한다.
결정모듈(730)은 수신한 데이터신호들 중 어느 것이 규정된 임계값 밖의(예컨대, 위 또는 아래) 값을 가지는지를 판단한다. 몇몇 실시예들에 따라, 결정모듈(730)은 메모리(예컨대, 제어시스템(152)의 메모리(167))에 저장된 규정된 임계값 밖의 값을 각 데이터신호들이 가지는지를 판단한다. 한 특징에 따라, 결정모듈(730)은 데이터신호들이 규정된 시간주기 동안에 임계값 밖에 남아있는지를 결정할 수 있다.
몇몇 특징들에 따라, 제1결정모듈(730)이 수신한 데이터신호가 규정된 임계값 밖에 있다고 판단하면, 장애동작(740)은 도 7의 응답프로세스(500)와 같은 응답프로세스를 작동시킨다. 한 특징에 따라, 장애동작(740)은 또한 메모리에 망 통신장애 상태를 저장할 수 있다. 범위 장애 검출프로세스(700)는 소정의 적절한 완료 절차를 수행하고 그리고 정지모듈(750)에서 종료한다.
도 10은 예시적인 오비교(miscompare) 장애 검출프로세스(800)에 대한 동작흐름을 설명하는 흐름도로서, 도 4의 장애 검출시스템(200)의 감시모듈(201)은 상충하는(conflicting) 센서 판독값 또는 명령들에 의해 시작되는 장애 상태를 식별할 수 있다. 이러한 장애 상태들의 비제한적인 예들은: 펌프 속도센서에 의해 보고되는 속도와 출력축 속도센서에 의해 보고되는 속도 간의 상충과; 두 개 이상의 경사판 센서들에 의해 보고되는 경사판 방향들 간의 상충과; 경사판 센서에 의해 보고되는 경사판 방향과 명령된 경사각 간의 상충과; 그리고 클러치밸브 센서에 의해 보고되는 클러치 상태와 명령된 클러치 상태 간의 상충을 포함할 수 있다.
오비교 장애 검출프로세스(800)는 소정의 초기화 절차를 수행하고, 시작모듈(810)에서 개시하여, 제1획득동작(820)으로 진행한다. 제1획득동작(820)은 도 2의 센서(211 내지 219)들과 같은 센서로부터 시스템 또는 시스템의 부품의 상태를 나타내는 제1데이터신호를 수신한다. 한 특징에 따라, 제1획득동작(820)은 통신망(184)을 통해 제1데이터신호를 수신할 수 있다. 다른 특징에 따라, 제1획득동작(820)은 센서에 대한 직접선 연결로 제1데이터신호를 수신할 수 있다.
제2획득동작(830)은 시스템 또는 시스템의 부품의 상태를 나타내는 제2데이터신호를 얻는다. 몇몇 특징들에 따라, 제2획득동작(830)은 도 2의 센서(211 내지 219)들과 같은 센서로부터 제2데이터신호를 얻는다. 몇몇 특징들에 따라, 제2획득동작(830)은 통신망(184)을 통해 또는 메모리로부터 제2데이터신호들을 얻을 수 있다. 한 특징에 따라, 제2데이터신호는 밸브에(예컨대, 밸브를 제어하는 솔레노이드에) 제공된 명령 또는 제어신호일 수 있다.
비교동작(840)은 제1획득동작(820)에 의해 수신된 데이터신호들과 제2획득동작(820)에 의해 수신한 데이터신호 간에 상충이 존재하는지를 판단한다. 예컨대, 몇몇 특징들에 따라, 비교동작(840)은 데이터신호들 간의 차이를 판단한다. 예컨대, 한 특징에 따라, 비교동작(840)은 한 경사판 센서가 보고한 경사판 각도 값과 다른 경사판 센서가 보고한 경사판 각도 값 간의 차이를 판단한다. 다른 특징들에 따라, 비교동작(840)은 제1데이터신호의 이진 값들이 제2데이터신호의 이진 값들과 일치하는지를 판단한다. 예컨대, 몇몇 특징들에 따라, 비교동작(840)은 클러치밸브가 보고한 클러치의 상태와 클러치밸브로 전송된 가장 최근의 명령과 일치하는지를 판단할 수 있다.
제1결정모듈(850)은 상충들 중 소정의 것이 장애 상태를 작동시키는데 충분한지를 판단한다. 몇몇 실시예들에 따라, 제1결정모듈(850)은 상충하는 데이터신호들 세트 각각이 메모리(예컨대, 제어시스템(152)의 메모리(167)에 저장된 시스템 공차(tolerance)를 초과하는지를 판단한다. 제2결정모듈(860)은 시스템 공차를 초과하는 상충들 중에서 소정의 것이 규정된 시간 동안에 지속하는지를 판단한다.
몇몇 특징들에 따라, 제1 및 제2결정모듈(850, 860)들이, 두 데이터신호들 간의 상충이 시스템 공차를 초과하고 또한 규정된 시간주기 동안 지속한다고 판단하면, 장애동작(870)은 도 7의 응답프로세스(500)와 같은 응답프로세스를 작동시킨다. 한 특징에 따라, 장애동작(870)은 또한 메모리에 망 통신장애 상태를 저장할 수 있다. 오비교 장애검출 프로세스(800)는 소정의 적절한 완료 절차를 수행하고 그리고 정지모듈(880)에서 종료한다.
도 11은 예시적인 필터 막힘 장애 검출프로세스(900)에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도로서, 도 4의 장애 검출시스템(200)의 감시모듈(201)이 제2동력원(124)의 필터(147)과 같은 막힌 필터를 검출할 수 있다.
필터 막힘 장애 검출프로세스(900)는 소정의 적절한 초기화 절차를 수행하고, 시작모듈(910)에서 개시하여, 제1획득동작(920)으로 진행한다. 제1획득동작(920)은 도 2의 유체 온도센서(212)와 같은 유체 온도센서로부터 제1데이터신호를 수신한다. 한 특징에 따라, 제1획득동작(920)은 통신망(184)을 통해 제1데이터신호를 수신할 수 있다. 다른 특징에 따라, 제1획득동작(920)은 유체 온도센서(212)에 대한 직접 선 연결을 통해 제1데이터신호를 수신할 수 있다.
제2획득동작(930)은 펌프속도를 나타내는 펌프 속도센서(217)과 같은 펌프 속도센서로부터 제2데이터신호를 구한다. 몇몇 특징들에 따라, 제2획득동작(930)은 펌프 속도센서(217)로부터 직접 펌프속도 데이터신호를 얻는다. 다른 특징들에 따라, 제2획득동작(930)은 통신망(184)으로부터 펌프속도 데이터신호들을 얻을 수 있다.
계산동작(940)은 제1 및 제2획득동작(930, 940)에 의해 제공되는 유체온도와 펌프속도를 기반으로 허용가능한 필터압력을 판단한다. 한 특징에 따라, 허용가능한 필터압력은 실험으로부터 구한 시험결과를 기반으로 계산될 수 있다.
제3획득동작(950)은 도 2의 필터 압력센서(214)와 같은 필터 압력센서로부터 제3데이터신호들을 얻는다. 몇몇 특징들에 따라, 제3획득동작(950)은 필터 압력센서(214)로부터 직접 필터압력 데이터신호들을 얻는다. 다른 특징들에 따라, 제3획득동작(950)은 통신망(814)으로부터 필터압력 데이터신호들을 얻을 수 있다.
제1결정모듈(960)은 제3획득동작(950)에 의해 제공되는 필터압력과 계산동작(940)에 의해 제공되는 허용가능한 필터압력을 비교한다. 몇몇 특징들에 따라, 제1결정모듈(960)은 필터압력이 계산된 허용가능한 필터압력을 장애 상태를 작동시키기에 충분한 양으로 초과하는지를 판단한다. 제2결정모듈(970)은 필터압력이 계산된 허용가능한 필터압력을 규정된 시간주기 동안에 규정된 공차를 넘어서 초과하는지를 판단한다.
몇몇 특징들에 따라, 제1 및 제2결정모듈(960, 970)들이 필터압력이 허용가능한 필터압력을 시스템 공차를 넘어서 또한 규정된 시간주기보다 길게 초과한다고 판단하면, 장애동작(980)은 도 7의 응답프로세스(500)와 같은 응답프로세스를 작동시킨다. 한 특징에 따라, 장애동작(980)은 또한 메모리에 망 통신장애 상태를 저장할 수 있다. 필터 막힘 장애 검출프로세스(900)는 적절한 완료 절차를 수행하고 그리고 정지모듈(990)에서 종료한다.
도 12는 예시적인 푸트밸브 장애 검출프로세스(1000)에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도로서, 도 4의 장애 검출시스템(200)의 감시모듈(201)은 도 2의 근접센서(216)와 같은 축압기 상의 근접센서에서 오기능을 검출할 수 있다. 푸트밸브 장애 검출프로세스(100)는 소정의 적절한 초기화 절차를 수행하고, 시작모듈(1002)에서 개시하여, 제1획득동작(1004)로 진행한다.
제1획득동작(1004)은 도 2의 축압기 압력센서(215)와 같은 축압기 압력센서로부터 제1데이터신호를 수신한다. 한 특징에 따라, 제1획득동작(1004)은 통신망(184)을 통해 제1데이터신호를 수신할 수 있다. 다른 특징에 따라, 제1획득동작(1004)은 축압기 압력센서(215)에 대한 직접적인 선 연결을 통해 제1데이터신호를 수신할 수 있다.
제2획득동작(1006)은 근접센서(216)로부터 제2데이터신호를 얻는다. 몇몇 특징들에 따라, 제2획득동작(1006)은 근접센서(216)로부터 직접 푸트밸브(236)의 상태를 나타내는 데이터신호를 얻는다. 다른 특징에 따라, 제2획득동작(1006)은 통신망(184)으로부터 푸트밸브 데이터신호들을 얻을 수 있다.
제1결정모듈(1008)은 축압기 압력 데이터신호가 허용가능한 범위 밖에 있는지를 판단한다. 예컨대, 한 특징에 따라, 제1결정모듈(1008)은 축압기 압력 데이터신호가 규정된 하한치보다 낮은지를 판단한다.
만일 제1결정모듈(1008)이 축압기 압력 데이터신호가 규정된 임계치 아래라고 판단하면, 제2결정모듈(1010)은 근접센서 데이터신호가 푸트밸브(236)가 개방되었다는 것을 나타내는지를 판단한다. 한 특징에 따라, 푸트밸브가 개방되는 동안 축압기 압력이 규정된 임계치 아래에 있는 것은 제1장애 상태를 나타낸다.
만일 제2결정모듈(1010)이 근접센서 데이터신호가 푸트밸브(236)가 개방되었다는 것을 나타낸다고 판단하여 제1장애 상태를 나타내면, 제3결정모듈(1012)은 제1장애 상태가 규정된 시간주기 동안에 지속되는지를 판단한다. 몇몇 특징들에 따라, 제3결정모듈(1012)이 장애 상태가 규정된 시간주기보다 길게 지속된다고 판단하면, 장애동작(1014)은 도 7의 응답프로세스(500)와 같은 응답프로세스를 작동시킨다.
그러나, 만일 제1결정모듈(1008)이 축압기 압력 데이터신호가 허용가능한 범위 내에 있다고 판단하면, 푸트밸브 장애 검출프로세스(1000)는 제3획득동작(1016)으로 진행한다. 제3획득동작(1016)은 도 2의 유체 온도센서(212)와 같은 유체 온도센서로부터 데이터신호를 수신하다. 계산동작(1018)은 제3획득동작(1016)에 의해 제공되는 유체 온도를 기반으로 허용가능한 축압기 압력을 결정한다.
제4결정모듈(1020)은 제1획득동작(1004)에 의해 제공되는 축압기 압력이 계산동작(118)에 의해 제공되는 계산된 허용가능한 축압기 압력을 초과하는지를 판단한다. 만일 제4결정모듈(1020)이 제1획득동작(1004)이 허용가능한 축압기 압력을 초과하는 것으로 판단하면, 제5결정모듈(1022)은 근접센서 데이터신호가 푸트밸브가 폐쇄되었다는 것을 나타내는지를 판단한다. 한 특징에 따라, 푸트밸브가 폐쇄되는 동안 축압기 압력이 계산된 허용가능한 압력 위에 있는 것은 제2장애 상태를 나타낸다.
만일 제5결정모듈(1022)이 푸트밸브(236)가 폐쇄된 것으로 판단하여, 제2장애 상태를 나타내면, 푸트밸브 장애 검출프로세스(1000)는 제3결정모듈(1012)로 진행하여 상기에서 설명한 것과 같이 지속된다. 그러나 만일 제2, 제3, 제4 및 제5결정모듈(1010, 1012, 1020, 1022)중 하나 이상이 장애 상태가 없는 것으로 판단하면, 푸트밸브 장애 검출프로세스(1000)는 제1획득동작(1004)으로 다시 순환하여 다시 시작한다. 푸트밸브 장애 검출프로세스(1000)는 소정의 적절한 완료 절차를 수행하고 그리고 정지모듈(1024)에서 종료한다.
도 13은 예시적인 압력 누설 장애 검출프로세스(1100)에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도로서, 도 4의 장애 검출시스템(200)의 감시모듈(201)은 고압 누설을 검출할 수 있다. 압력 누설 장애 검출프로세스(1100)는 소정의 적절한 초기화 절차를 수행하고, 시작모듈(1102)에서 개시하여, 제1획득동작(1104)으로 진행한다.
제1획득동작(1104)은 도 2의 축압기 압력센서(215)와 같은 축압기 압력센서로부터 제1데이터신호를 수신한다. 한 특징에 따라, 제1획득동작(1104)은 통신망(184)을 통해 제1데이터신호를 수신할 수 있다. 다른 특징에 따라, 제1획득동작(1104)은 축압기 압력센서(215)에 대한 직접적인 선 연결을 통해 제1데이터신호를 수신할 수 있다.
계산동작(1106)은 시간에 대한 그래프로서 제1획득동작(1104)에 의해 제공되는 축압기 압력의 기울기(slope)를 찾는다. 한 특징에 따라, 계산동작(1106)은 기울기의 절대값을 취한다. 제1결정모듈(1108)은 계산된 기울기 값이 규정된 임계치를 초과하는지를 판단한다. 만일 제1결정모듈(1108)이 임계치를 초과하지 않았다고 판단하면, 압력 누설 장애 검출프로세스(1100)는 제1획득동작(1104)으로 다시 순환되어 다시 시작한다.
그러나 만일 제1결정모듈(1108)이 계산된 기울기 값이 규정된 임계치를 초과한다고 판단하면, 제1획득동작(1110)으 도 2의 근접센서(216)와 같은 축압기 상의 근접센서로부터 제2데이터신호를 얻는다. 몇몇 특징들에 따라, 제2획득동작(1110)은 푸트밸브 센서로부터 직접 푸트밸브 데이터신호들을 얻는다. 다른 특징에 따라, 제2획득동작(1110)은 통신망(184)으로부터 푸트밸브 데이터신호를 얻을 수 있다.
제2결정모듈(1112)는 제2획득동작(1110)에 의해 제공되는 푸트밸브 데이터신호가 푸트밸브가 개방되었다는 것을 나타내는지를 판단한다. 만일 제2결정모듈(1112)이 푸트밸브 데이터신호가 푸트밸브가 폐쇄된 것을 나타내는 것으로 판단하면, 압력 누설 장애 검출프로세스(1100)는 제1획득동작(1104)으로 다시 순환하여 다시 시작한다. 그러나 만일 제2결정모듈(1112)이 푸트밸브 데이터신호가 푸트밸브가 개방된 것을 나타내는 것으로 판단하면, 제3획득동작(1114)은 모드밸브가 개방 또는 폐쇄되었는지를 나타내는 데이터신호를 수신한다. 몇몇 특징들에 따라, 제3획득동작(1114)은 모드밸브 센서로부터 직접 모드밸브 데이터신호들을 수신한다. 다른 특징들에 따라, 제3획득동작(1114)은 통신망(184)으로부터 모드밸브 데이터신호들을 얻을 수 있다.
만일 제3결정모듈(1116)이 모드밸브 데이터신호가 모드밸브가 개방된 것을 나타내는 것으로 판단하면, 압력 누설 장애 검출프로세스(1100)는 제1획득동작(1104)으로 다시 순환하여 다시 시작한다. 그러나 만일 제3획득동작(1116)이 모드밸브 데이터신호가 모드밸브가 폐쇄된 것을 나타내는 것으로 판단하면, 제4결정모듈(1118)은 규정된 시간주기 동안에 푸트밸브가 개방되고 또한 모드밸브가 폐쇄되는 동안 축압기 압력이 임계치를 초과하는지를 판단한다.
몇몇 특징들에 따라, 제4결정모듈(1118)이 장애 상태가 규정된 시간주기보다 길게 지속되는 것으로 판단하면, 장애동작(1120)은 도 7의 응답프로세스(500)와 같은 응답프로세스를 작동시킨다. 압력 누설 장애 검출프로세스(1100)는 소정의 적절한 완료 절차를 수행하고 또한 정지모듈(1122)에서 종료한다.
도 14는 도 1 및 2의 펌프/모터 유닛(142)와 같은 펌프/모터 유닛에서 사용될 수 있는 예시적인 펌프조립체의 개략도이다. 펌프조립체(1300)는 다수의 구멍(1312)들을 규정하는 펌프몸체(1310)를 포함하고, 상기 구멍 내에서 피스톤(1315)들이 경사판(1320)에 의해 축방향으로 변위될 수 있다. 각 피스톤(131)은 슈(shoe)(1317)를 통해 경사판(1320)과 상호작용한다. 시간이 지남에 따라, 펌프몸체(1310)은 (예컨대, 금이 간 배럴로부터) 구멍(1312)과 피스톤(1315) 사이에, 피스톤(1315)과 슈(1317) 사이에, 슈(1317)와 경사판(1320) 사이에, 및/또는 구멍과 펌프케이스 사이에 누출을 성장시킨다.
몇몇 특징에 따라, 펌프몸체 조립체(1300)에서 누설은 몸프몸체(1310)의 회전마다 펌프케이스 내로 유체의 펄스(pulse)를 생성하게 된다. 유체의 펄스는 케이스 내에 또는 필터 압력센서에 압력 급증(spike)을 발생시킨다. 압력 급증은 배럴이 회전하는 주파수와 동일한 주파수를 발생시킨다. 한 특징에 따라, 필터 압력센서로부터 데이터신호를 필터링하고 또한 분석하여, 배럴 누설이 발생하는지를 판단한다. 다른 특징에 따라, 케이스 압력센서로부터 데이터신호를 필터링하고 또한 분석하여 배럴 누설이 발생하는지를 판단한다.
도 15a는 예시적인 누설 검출프로세스(1200A)에 대한 동작 흐름을 설명하느 흐름도로서, 도 14의 펌프조립체(1300)에서 배럴 누설과 같은 배럴 누설을 검출할 수 있다. 몇몇 구현 예들에 따라, 누설 검출프로세스(1200A)는 상기에서 설명한 바와 같이 하이브리드 차량 내에서 사용되는 펌프 위에 구현된다. 그러나 다른 구현 예들에 따라, 누설 검출프로세스(1200A)는 펌프속도와 케이스 압력을 측정하기 위해 적절한 센서들을 가지는 소정 유형의 펌프(예컨대, 소정의 축방향 피스톤펌프)에 사용할 수 있다.
누설 검출프로세스(1200A)는 소정의 적절한 초기화 절차를 수행하고, 시작모듈(1202)에서 개시하여, 제1획득동작(1204)로 진행한다. 한 특징에 따라, 제1획득동작(1204)은 제2동력원(124)와 관련된 유체의 압력을 판단한다. 예컨대, 한 구현에서, 제1획득동작(1204)은 도 2의 필터 압력센서(214)와 같은 필터 압력센서로부터 데이터신호를 수신한다. 다른 특징에 따라, 제1획득동작(1204)은 케이스 압력센서로부터 데이터신호를 수신한다.
제2획득동작(1206)은 펌프/모터의 주파수를 판단한다. 예컨대 한 구현에서, 제2획득동작(1206)은 도 2의 펌프속도 센서(217)와 같은 펌프속도 센서로부터 데이터신호를 수신한다. 다른 특징에 따라, 제2획득동작(1206)은 펌프속도 데이터신호를 주파수값(예컨대, 펌프속도를 60으로 나눔으로써 RPM의 Hz로 변환)으로 변환한다. 다른 구현들에서, 제2획득동작(1206)은 펌프의 주파수를 결정할 수 있다.
필터동작(filter operation)(1208)은 획득한 신호로부터 압력 펄스들을 제거하여 필터링된 신호를 구한다. 예컨대, 몇몇 특징들에 따라, 필터동작(1208)은, 만일 펌프가 일정한 속도에서 회전할 때 일정한 속도에서 발생하지 않는 펄스들을 필터링한다. 다른 특징들에 따라, 필터동작(1208)은 펌프가 회전하는 주파수와 상이한 주파수에서 발생하는 압력 펄스들을 제거한다. 예컨대, 필터동작(1208)은 펌프 주파수보다 높은 및/또는 낮은 주파수들을 발생시키는 펄스들을 필터링할 수 있다. 소정의 구현에서, 필터동작(1208)은 롤오프 필터(roll off filter)를 사용하여 이러한 펄스들을 제거한다.
예컨대 몇몇 실시예들에 따라, 필터동작(1208)은 고역통과필터(high pass filter)(예컨대, 버터워스 필터(butterworth filter))를 통해 제1획득동작(1204)으로부터의 데이터신호를 통과시켜 표준 누설, 정지-진행 순환(stop-and-go cycles) 등로부터의 잡음을 완화시킬 수 있다. 필터동작(1208)은 또한 고역통과필터로부터 얻은 신호를 정류시켜 실질적으로 이산신호(discrete signal)을 얻을 수 있다. 소정의 구현에서, 필터동작(1208)은 또한 저역필터를 통해 압력센서신호(예컨대, 정류된 신호)를 통과시킬 수 있다. 한 특징에 따라, 고역 및 저역필터들은 펌프주파수에 대해 실험적으로 결정된 값을 기반으로 조정될 수 있다.
다른 구현들에서, 제1획득동작(1204)로부터의 데이터신호는 대역통과필터를 통과해 필터링된 신호를 얻을 수 있다. 대역통과필터는 펌프의 구성과, 획득된 신호에서 리플(ripple)의 강도와, 및/또는 시스템의 다른 부품으로부터 기인하는 다른 주파수들(예컨대, 진동 또는 다른 잡음)을 기반으로 구성할 수 있다. 예컨대, 한 구현에서, 필터동작(1208)은 펌프주파수의 약 20% 위 또는 아래인 다른 주파수들을 필터링하게 제거할 수 있다. 다른 구현에서, 필터동작(1208)은 펌프주파수의 약 10% 위 또는 아래인 다른 주파수들을 롤오프할 수 있다. 소정의 구현에서, 필터동작(1208)은 저역통과필터만을 사용한다. 예컨대 몇몇 특징들에 따라, 펌프가 임계 회전속도(예컨대, 약 500RPM) 아래에서 동작하면, 필터동작(1208)은 저역통과필터만을 사용하여 고주파수의 펄스들을 롤오프할 수 있다.
선택적인(파선 참조) 펌프속도 결정모듈(1210)들은 펌프회전이 규정된 주파수에 도달하였는지를 판단한다. 몇몇 구현들에서, 누설로부터의 압력 펄스들은 정확하게 샘플링할 수 있는 특정 펌프속도 위에서 너무 빨리 발생한다. 이러한 구현들에서, 펌프속도 결정모듈(1210)은, 펌프가 검출가능한 범위 밖에 있는 속도에서 회전할 때 성가신 장애들에 대해 보호를 한다. 따라서, 만일 제1결정모듈(1210)이 제2획득동작(1206)으로부터의 펌프속도가 최대속도 임계치보다 크다고 판단하면, 누설 검출동작(1200)은 제1획득동작(1204)로 다시 순환하여 다시 시작한다.
그러나 만일 제1결정모듈(1210)이 펌프속도가 최대속도 임계치 미만이라고 판단하면, 누설 검출동작(1200)은 제2결정모듈(1212)로 진행한다. 다른 구현들에서, 센서(예컨대, 도 2의 필터센서(214))이 펌프속도 결정모듈(1210)이 불필요하게 되도록 충분히 정확하다. 이러한 구현에서, 누설 검출프로세스(1200A)은 필터동작(1208)에서 압력급증(pressure spike) 결정모듈(1212)로 진행한다.
압력급증 결정모듈(1212)은 필터링된 신호가 규정된 임계치를 초과하는지를 판단한다. 몇몇 특징들에 따라, 임계치는 실험적으로 결정되어, (예컨대, 도 3의 제2동력원 제어시스템(152)의 메모리(167)에) 전자적으로 저장된다. 예컨대 한 구현에서, 제2결정모듈(1212)은 CAN 버스(184)를 통해 메모리부터 임계값을 얻을 수 있다.
예컨대 몇몇 구현들에서, 압력급증 임계치는 공지된 누설을 가지는 펌프를 작동시키고 또한 작동 동안에 압력급증을 맵핑함으로써 선택할 수 있다. 소정의 구현들에서, 임계치는 실험적으로 측정된 압력급증에 공차를 더하거나 제한 크기로서 설정할 수 있다. 다른 구현들에서, 임계치는 실험적으로 측정한 압력급증의 크기의 백분율(예컨대, 10%, 15%, 25%, 50%, 75% 등)로 설정된다. 다른 구현들에서, 임계치는 이상적인 상태에서 동작하는 펌프에서 발생할 수 있는 압력급증을 기반으로 선택한다. 예컨대, 임계치는 이상적인 상태 아래에서 실험적으로 얻은 압력급증을 몇몇 펄스 백분율(25%, 50%, 75%, 100%, 150% 등)이 되도록 선택할 수 있다.
몇몇 특징들에 따라, 펌프주파수에서 발생하는 압력급증들은 상이한 동작 조건들에 대해서 맵핑될 수 있다. 따라서, 압력급증 임계치는 상이한 동작 조건들에 대해서도 맵핑될 수 있다. 예컨대, 압력급증들은 상이한 경사판 각 위치들에 대해 및/또는 상이한 압력 판독값들에 대해 맵핑될 수 있다. 맵핑값은 주어진 동작변수들에 대해 사용되게 되는 임계값을 결정하는데 사용할 수 있다. 이러한 경우에, 누설 검출프로세스(1200A)는 동작 변수들을 결정하고 또한 압력급증 임계모듈(1212)은 필터링된 신호를 이들 동작 변수들에 대한 임계값과 비교한다. 다른 대안적인 프로세스가 도 15b에 도시되어 있고 또한 여기에서 논의한다.
만일 압력급증 결정모듈(1212)이 필터링된 신호가 압력급증 임계치를 초과하지 않는다고 판단하면, 누설 검출프로세스(1200A)는 제1획득동작(1204)로 다시 순환하여 다시 시작한다. 그러나, 만일 압력급증 결정모듈(1212)이 필터링된 신호가 압력급증 임계치를 초과한다고 판단하면, 장애동작(1214)은 도 7의 응답프로세스(500)와 같은 응답프로세스를 작동시킨다. 한 특징에 따라, 장애동작(1214)은 누설이 불능화 장애를 구성하는지를 판단한다. 누설 검출프로세스(1200A)는 소정의 적절한 완료 절차를 수행하고 또한 정지모듈(126)에서 종료한다.
도 15b는 다른 예시적인 누설 검출프로세스(1200B)에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도로서, 도 14의 펌프조립체(1300)에서 배럴 누설과 같은 배럴 누설이 검출될 수 있다. 몇몇 구현들에 따라서, 누설 검출프로세스(1200B)는 상기에서 기술한 바와 같이 하이브리드 차량에 사용되는 펌프에서 구현된다. 그러나 다른 구현들에 따라, 누설 검출프로세스(1200B)는 펌프속도와 케이스 압력을 측정하기 위해 적절한 센서들을 가지는 소정 유형의 펌프(예컨대, 소정의 축방향 피스톤펌프)에 사용될 수 있다. 누설 검출프로세스(1200B)는 도 15a의 누설 검출프로세스(1200A)의 대안에 사용될 수 있다. 누설 검출프로세스(1200B)는 (실질적으로 모든 작동 변수들에 대한 3D 맵 대신에) 특정한 동작 변수들 만에 대한 압력급증 임계치를 저장함다는 점에서 누설 검출프로세스(1200A)와 상이하다.
누설 검출프로세스(1200B)는 소정의 적절한 초기화 절차를 수행하고, 시작모듈(1202)에서 개시하여, 제1결정모듈(1201)로 진행한다. 제1결정모듈(1201)은 펌프(즉, 또는 차량)의 현재 동작 변수들이 공차범위(tolerated range) 내에 들어가는지를 판단한다. 예컨대, 몇몇 구현들에 따라, 제1결정모듈(1201)은 적절한 센서들로부터 데이터신호들을 구하여 펌프 및/또는 차량의 현재 동작 상태를 판단한다. 예컨대, 특정한 구현에서, 제1결정모듈(1201)은 현재 경사판 각도 및/또는 현재 필터압력을 나타내는 데이터신호들을 얻는다. 제1결정모듈(1201)은 또한 현재 동작 상태와 관련된 압력급증 임계치가, 예컨대 도 3의 제2동력원 제어시스템(152)의 메모리(167)에 저장되는지를 판단한다. 관련된 임계값을 가지는 않는 동작 상태들은 공차범위 밖에 있다.
만일 제1결정모듈(1201)이 현재 동작 상태들에 대해 아무런 압력급증 임계값이 저장되지 않는 것으로 판단하면, 누설 검출프로세스(1200B)는 시작동작(1202)로 다시 순환하여 다시 시작한다. 따라서, 제1결정모듈(1201)은 성가진 장애에 대해 보호한다. 그러나 만일 제1결정모듈(1201)이 압력급증 값이 현재 동작 상태들에 저장된다고 판단하면, 누설 검출프로세스(1200B)는 제1획득동작(1204)로 진행한다. 누설 검출프로세스(1200B)를 통한(1214) 동작(1204)의 구현은 누설 검출프로세스(1200A)를 통한(1214)의 동작(1204)와 구현과 실질적으로 동일하다.
누설 검출프로세스(1200B)에서, 압력급증 결정모듈(1212)는 필터링된 신호가 제1결정모듈(1201)에서 판단된 동작 상태들과 관련된 규정된 임계치를 초과하는지를 판단한다. 몇몇 특징들에 따라, 압력급증 임계치는 실험적으로(예컨대, 도 15a와 관련해 상기에서 설명한 프로세스들 중 하나를 사용하여) 결정되고 또한 (도 3의 제2동력원 제어시스템(152)의 메모리(167)에) 전자적으로 저장된다. 예컨대, 한 구현에서, 제2결정모듈(1212)은 CAN 버스(184)를 통해 메모리로부터 임계값을 얻을 수 있다.
만일 제2결정모듈(1212)이 필터링된 신호가 압력급증 임계치를 초과하지 않는 것으로 판단하면, 누설 검출프로세스(1200)는 제1획득동작(1204)로 다시 순환하여 다시 시작한다. 그러나 만일 제2결정모듈(1212)이 필터링된 신호가 압력급증 임계치를 초과하는 것으로 판단하면, 장애동작(1214)이 도 7의 응답프로세스(500)와 같은 응답프로세스를 작동시킨다. 한 특징에 따라, 장애동작(1214)은 누설이 불능화 장애를 구성하는지를 판단한다. 누설 검출프로세스(1200B)는 소정의 적절한 완료 절차를 수행하고 또한 정지모듈(1216)에서 종료한다.
도 15c는 예시적인 감시프로세스(1200C)를 설명하는 흐름도로서, 펌프 가동에서의 변화들을 감시하여 필터 압력급증에서 변화들을 시간에 대해 맵핑할 수 있다. 몇몇 구현들에 따라, 감시프로세스(1200C)는 도 15a, 15b의 누설 검출프로세스(1200A, 1200B)들을 계속 진행한다. 예컨대 한 구현에서, 감시프로세스(1200C)는, 만일 프로세스의 개시로 다시 순환되기 전에 제2결정모듈(1212)이 필터압력 신호가 공차범위 내에 있으면(예컨대, 임계치 아래이면) 구현될 수 있다. 다른 구현에서, 감시프로세스(1200C)는 장애동작(1214)가 작동된 후에 구현될 수 있다.
감시프로세스(1200C)는 소정의 적절한 초기화 절차를 수행하고, 시작모듈(1218)에서 개시하여 획득동작(1220)으로 진행한다. 획득동작(1220)은 이전의 압력급증 값이 메모리에, 예컨대 도 3의 제2동력원 제어시스템(52)의 메모리(167)에 저장되었는지를 판단한다. 이러한 값이 저장되었다면, 획득동작(1220)은 메모리부터 상기 값을 끌어낸다. 몇몇 구현들에서, 획득동작(1220)은 메모리에 저장된 하나 이상의 이산 압력급증 값들을 끌어낸다. 다른 구현들에서, 획득동작(1220)은 이전에 저장된 값들을 기반으로 이동평균(running average) 값을 끌어낸다.
결정모듈(1222)은 누설 검출프로세스(1500A, 1500B)에서 획득한 필터링된 데이터신호를 저장된 압력급증 값들과 비교한다. 만일 결정모듈(1222)이 필터링된 데이터신호의 압력급증들이 압력급증들에 대해 저장된 값들로부터 임계량만큼 벗어난다면, 장애동작(1224)이 작동한다. 한 구현에서, 장애동작(1224)는 도 7의 응답프로세스(500)와 같은 응답프로세스를 작동시킨다.
저장동작(1226)은 필터링된 데이터신호의 압력급증들의 값들을 예컨대 도 3의 제2동력원 제어시스템(152)의 메모리(167)에 저장한다. 몇몇 구현들에서, 저장동작(1226)은 필터링된 데이터신호로부터의 값(들)을 사용하여, 메모리에 이미 저장된 값들을 기반으로 이동평균을 계산한다. 감시프로세스(1200C)는 소정의 적절한 완료 절차를 수행하고 또한 정지모듈(1228)에서 종료한다.
만일 결정모듈(1222)이 필터링된 데이터신호의 압력급증들이 압력급증들에 대해 저장된 값들로부터 임계량 만큼 벗어나지 않는다면, 감시프로세스(1200C0는 저장동작(1226)으로 진행할 수 있다. 그러나 다른 구현들에서, 감시프로세스(1200C)는 대신에 정지모듈(1228)로 직접 진행할 수 잇다.
몇몇 특징들에 따라, 감시프로세스(1200C)는, 아직 펌프의 성능이 장애를 작동시킬 정도로 충분히 저하되지 않았다 하더라도 펌프의 성능이 시간에 대해 저하되기 시작하는 때를 판단하는데 사용할 수 있다. 다른 특징들에 따라, 감시프로세스(1200C)는 펌프에 대한 예후를 제공하는 것을 돕기 위해 시간에 대해 펌프의 성능을 맵핑하는데 사용할 수 있다.
도 16은 한 예시적인 검출프로세스(1400)를 설명하는 블록도로서, 낮은 유체(예컨대, 오일)레벨을 판단할 수 있다. 몇몇 특징들에 따라, 검출프로세스(1400)는 변속기 출력속도센서, 오일 레벨센서, 푸트밸브센서 및 축압기 압력센서로부터의 입력을 수신한다. 변속기 출력속도가 약 0 RPM과 동일하고 또한 도 2의 푸트밸브(236)과 같은 푸트밸브센서가 푸트밸브가 개방되었다고 나타내면, 검출프로세스(1400)는 축압기 압력센서와 저유기의 오일 레벨센서 둘 다가 규정된 시간주기 동안에 유체레벨이 규정된 임계치 아래에 있다는 것을 나타내는지를 판단한다. 한 특징에 따라, 검출프로세스(1400)로부터의 장애상태는 불능화 장애이다.
도 17은 예시적인 바이패스밸브 장애검출프로세스(1500)를 설명하는 블록도로서, 바이패스밸브에서 오작동을 판단할 수 있다. 만일 규정된 시간주기(예컨대, 약 10초) 내에 펌프가 적절한 압력에 도달하지 않는다면 검출프로세스(1500)는 실체 계산된 흐름을 참조하고 또한 장애를 알려준다.
몇몇 특징들에 따라, 검출프로세스(1500)는 경사판 각도센서와, 펌프 회전속도센서와, 그리고 축압기 압력센서로부터 입력을 수신한다. 경사판 각도센서와 펌프 회전속도센서로부터 수신한 데이터는 펌프/모터 흐름의 절대값의 계산이 이루어지도록 한다. 예컨대, 펌프/모터 흐름은 다음의 식을 사용하여 계산할 수 있다.
펌프/모터 흐름 = [(최대 경사판 각도에서 변위)*(회전속도)*tan(실제 경사판 각도)]/(231*tan(최대 경사판 각도).
검출프로세스(1500)는, 계산된 흐름이 규정된 제한치를 초과하고 또한 축압기에서의 압력이 규정된 시간주기 동안에 규정된 임계치에 도달하는 것을 실패할 때 래칭 장애상태가 발생하였는지를 판단한다. 검출프로세스(1500)는, 래칭 장애상태가 설정된 횟수(예컨대, 5 이상의 횟수)보다 많이 검출될 때 불능화 상태가 발생하였는지를 판단한다. 한 특징에 따라, 래칭 장애상태가 검출되는 횟수는 도 3의 휘발성 메모리(168)와 같은 메모리에 저장될 수 있다.
도 18은 예시적은 부트스트랩(bootstrap) 장애검출프로세스(1600)를 설명하는 블록도로서, 바이패스밸브에서 오작동을 판단할 수 있다. 만일 규정된 시간주기(예컨대, 약 10초) 내에 펌프가 적절한 압력에 도달하지 못한다면 검출프로세스(1600)는 명령되어 계산된 흐름을 참조하여 장애를 알려준다.
몇몇 특징들에 따라, 검출프로세스(1600)는 펌프 속도회전센서와 축압기 압력센서로부터 입력을 수신한다. 검출프로세스(1600)는 또한 가장 최근의 명령이 경사판 제어밸브로 전송되었는지를 판단한다. 펌프/모터 흐름의 절대값은 펌프 회전속도와 그리고 경사판이 각이 지도록 명령을 받은 각도를 기반으로 계산될 수 있다:
=[(최대 경사판 각도에서 변위)*회전속도*tan(명령받은 경사판 각도)]/(231*tan(최대 경사판 각도).
검출프로세스(1600)는, 계산된 흐름이 규정된 제한치를 초과하고 또한 축압기에서의 압력이 규정된 시간주기 동안에 규정된 임계치에 도달하는 것에 실패할 때에 래칭 장애상태가 발생되었는지를 판단한다. 검출프로세스(1600)는 래칭 장애상태가 5차례 이상 검출될 때 불능화 장애 상태가 발생하였는지를 판단한다. 한 특징에 따라, 래칭 장애상태가 검출되는 횟수는 도 3의 휘발성 메모리(168)과 같은 메모리에 저장될 수 있다.
도 19는 예시적인 펌프/모터 장애검출프로세스(1700)를 설명하는 블록도로서, 펌프에서의 오기능이 판단될 수 있다. 몇몇 특징들에 따라, 검출프로세스(1700)는 경사판 각도센서와, 펌프 회전속도센서와, 그리고 축압기 압력센서로부터 입력을 수신한다. 펌프/모터 흐름의 절대값은 도 17에 관해 제공되는 식을 기반으로 계산된다.
검출프로세스(1700)는, 계산된 흐름이 규정된 제한치를 초과하고 또한 축압기에서의 압력이 규정된 시간주기 동안에 규정된 임계치에 도달하지 못할 때 불능화 장애상태가 발생하였는지 판단한다. 한 특징에 따라, 축압기 압력에 대한 규정된 임계치는, 바이패스밸브 장애를 판단하기 위해 검출프로세스(1500)에 의해 사용되는 규정된 임계치보다 낮다.
도 20은 분리실패 장애 검출프로세스(1800)에 대한 예시적인 장애를 설명하는 블록로서, 차량으로부터 제2동력원(124)를 분리하기 위한 트랜스퍼 케이스에서 장애를 판단할 수 있다. 몇몇 특징들에 따라, 검출프로세스(1800)는 클러치 밸브센서로부터 입력을 수신한다. 검출프로세스(1800)는 또한 클러치밸브에 전달된 가장 최근의 명령을 판단한다. 검출프로세스(1800)는, 명령된 클러치 상태와 실제 클러치 상태 간의 차이가 규정된 시간주기 보다 큰 시간주기 동안에 임계량만큼 상이할 때 불능화 장애가 발생하였는지 판단한다. 한 특징에 따라, 검출프로세스(1800)는 불능화 장애상태를 검출하는 것에 응해 속도제한 프로세스를 작동시킨다.
도 21은 예시적인 속도제한프로세스(1900)에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도로서, 트랜스퍼 케이스에서 장애의 경우에 엔진의 속도를 제한하여 제2동력원에 대한 손상을 완화시킬 수 있다. 일반적으로, 만일 제2동력원(124)을 제1동력원으로부터 분리하는 것을 실패한다면 속도제한프로세스(1900)는 적절한 속도제한 명령(예컨대, J1939 명령)을 엔진에 전송하여 펌프가 너무 빨리 회전하는 것을 방지한다.
속도제한프로세스(1900)는 소정의 적절한 초기화 절차를 수행하고, 시작모듈(1902)에서 개시하여, 제1결정모듈(1904)로 진행한다. 제1결정모듈(1904)은 분리실패 장애가 작동하였는지를 판단한다. 예컨대 한 구현에서, 제1결정모듈(1904)는 이러한 장애가 도 3의 제2동력원 제어시스템(152)의 비휘발성 메모리(167)에 저장되는지를 확인한다. 이러한 장애를 작동시킬 수 있는 예시적인 프로세스는 도 20을 참조하여 상기에서 논의하였다. 물론, 장애는 다른 형태 또는 형식의 전자적 메모리에 저장될 수 있다.
만일 제1결정모듈(1904)가 이러한 장애가 작동하지 않았다고 판단하면, 속도제한프로세스(1900)는 소정의 적절한 완료 절차를 수행하고 또한 정지모듈(1916)에서 종료한다. 그러나 만일 제1결정모듈(1904)가 분리실패 장애가 작동하였다고 판단하면, 속도제한프로세스(1900)는 제1획득동작(1906)으로 진행한다. 제1획득동작(1906)은 펌프속도를 나타내는 데이터신호(예컨대, RPM으로)를 수신한다. 예컨대, 제1획득동작(1906)은 도 2의 속도센서(217)과 같은 펌프속도센서로부터 데이터신호를 얻을 수 있다.
제2획득동작(1908)은 펌프의 기어비를 나타내는 데이터신호를 수신한다. 예컨대 한 구현에서, 제2획득동작(1908)은 도 3의 제2동력원 제어시스템(152)의 프로세서(166)와 비휘발성 메모리(167)로부터 데이터신호를 수신할 수 있다. 다른 예시적인 구현에서, 제2획득동작(1908)은 도 3의 원동기 제어유닛(154)의 프로세서(160)와 비휘발성 메모리(161)로부터 데이터신호를 수신할 수 있다. 다른 구현에서, 제2획득동작(1908)은 원격 컴퓨터로부터 업로드 신호를 통해 또는 사용자 입력으로부터 기어비 데이터신호를 수신할 수 있다.
계산동작(1910)은 제2동력원이 차량과 결합할 수 있는 최대 허용가능 엔진속도를 결정한다. 몇몇 구현들에서, 계산동작(1910)은 획득한 기어비를 적어도 부분적으로 기반으로 하여 최대 허용가능한 엔진속도를 결정한다. 특정한 구현들에서, 계산동작(1910)은 획득한 펌프속도를 적어도 부분적으로 기반으로 하여 최대 허용가능한 엔진속도를 판단한다. 예컨대, 한 구현에서, 계산동작(1910)은 다음의 식에 따라 최대 허용가능한 엔진속도를 계산할 수 있다:
=최대 허용가능한 변속기 출력속도*기어비
다른 구현들에서, 계산동작(1910)은 도 3의 비휘발성 메모리(167) 도는 비휘발성 메모리(161)과 같은 메모리부터 저장된 값을 검색함으로써 최대 허용가능한 엔진속도를 판단할 수 있다.
제2결정모듈(1912)은 펌프가 계산된 최대 허용속도보다 빨리 움직이는지를 판단한다. 만일 제2결정모듈(1912)이 펌프가 빨리 움직이지 않는다고 판단하면, 속도제한프로세스(1900)는 제1획득동작(1904)로 복귀하여 현재 펌프속도를 감시한다. 그러나 만일 제2결정모듈(1912)이 펌프가 허용된 최대속도보다 빨리 움직이는 것으로 판단하면, 속도제한프로세스(1900)는 제한동작(1914)으로 진행한다.
제한동작(1914)은 적절한 명령을 전송하여 엔진의 속도를 제한한다. 예컨대, 제한동작(1914)가 통신망(184)을 통해 제한명령을 전송한다. 한 구현에서, 제한동작(1914)은 J1939명령을 엔진에 전송한다. 속도제한프로세스(1900)는 소정의 적절한 완료 절차를 수행하고 또한 정지모듈(196)에서 종료한다.
도 22는 도 2의 고압 축압기(146)로서 사용하기에 적합한 예시적인 유압 축압기(2000)의 개략도이다. 유압 축압기(2000)는 내부챔버를 규정하는 단단한 외측쉘(또는 "하우징")을 포함하다. 분리기(separator)(2020)는 내부챔버를 액체챔버(2015)와 가스챔버(2025)로 분할한다. 상기에서 설명하였듯이, 오일은 저유기(144)와 축압기(146)의 액체챔버(2015) 사이에서 (예컨대, 고압밸브를 통해) 전달될 수 있다. 가스챔버(2025) 내 가스는 가스 압력밸브를 통해 수용될 수 있다. 몇몇 구현들에서, 가스는 질소가스와 같은 비교적 불활성 가스의 형태이다. 본 발명의 상세한 설명은 소정의 특정 유형의 가스의 사용에 한정되지 않는다는 것을 알아야만 한다.
몇몇 구현에서, 하우징(2010)은 유압포트 및 도관(2012)를 포함하고, 이를 통해 액체챔버(2020)는 축압기 외부의 부품들과 연통한다. 다양한 구현들에서, 유압포트 및 도관은 밸브조립체를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 몇몇 예시적인 구현들에서, 내부 가스챔버(2025)는 예컨대 가스포트(2022)와 가스 방출밸브를 통해 가압된 가스원으로부터 고압 가스를 수용할 수 있다. 그러나 다른 예시적인 구현들에서, 축압기(2000)는 단지 하나의 유압밸브 또는 가스밸브를 포함할 수 있다. 본 발명의 구현들은 소정의 특정 유형의 유압밸브 또는 가스밸브에, 또는 이들 두 밸브가 존재하는 경우에 한정되지 않는다.
특정 구현들에서, 액체챔버(2015)와 가스챔버(2025) 사이의 분리기(2020)는 (예컨대, 탄성중합체 밀봉링으로 밀봉되는) 피스톤을 포함한다. 다른 구현들에서, 분리기(2020)는 몇몇 종류의 벨로우즈 장치(bellows arrangement)를 포함할 수 잇다. 다른 구현들에서, 분리기(2020)는 탄성중합체 블라더(bladder)를 포함한다. 이러한 블라더를 구성하는데 사용하는 몇몇 예시적인 재료는 투과성이거나, 또는 적어도 "반-투과성"이다(즉, 시간이 지남에 따라 재료는 질소가스의 일부가 블라더 재료를 통해 인접한 액체챔버에 침투하는 것을 허용한다). 한 예시적인 구현에서, 블라더(2020)는 니트릴 고무(nitrile rubber)로 형성된다.
내부 가스챔버(2025)로부터 가스 누출을 검출할 수 있는 한 프로세스는, 블라더(2020) 내 가스의 온도와 압력을 감시하는 것을 포함한다. 그러나, 몇몇 구현들에 따라, 내부 가스챔버(2020)로부터 가스의 누출은 측정한 가스의 특성들을 기반으로 검출할 수 없다. 실제로 몇몇 구현들에서, 축압기(2000)는 축압기(2000)의 블라더(2020) 내에 가스 압력센서와 가스 온도센서 중 적어도 하나를 포함하지 않는다. 특정 특징들에 따라, 축압기(2000)는 축압기의 블라더(2020) 내에 가스 압력센서 또는 가스 온도센서를 포함하지 않는다.
도 23은 예시적인 가스누설 검출프로세스(2300)에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도로서, 축압기에서 가스 누설을 검출할 수 있다. 예컨대, 가스누설 검출프로세스(2300)는 도 22의 축압기(2000)의 가스챔버(2025)로부터 가스가 누설되고 있는지를 판단할 수 있다. 몇몇 특징들에 따라, 가스누설 검출프로세스(2300)는 가스의 특성들을 직접 측정하는 일이 없이 가스 누설을 검출한다. 예컨대, 특정 구현에서, 가스누설 검출프로세스(2300)는 가스의 온도 및/또는 압력을 직접 측정하는 일이 없이 가스 누설을 검출한다.
일반적으로, 가스누설 검출프로세스(2300)는, 제2동력원이 기동할 때에만 수행된다(예컨대, 매일 또는 몇몇 리세트 주기 이후에). 따라서, 가스누설 검출프로세스(2300)는 소정의 적절한 초기화 절차를 수행하고, 시작모듈에서 개시하여, 제1결정모듈(2302)로 진행한다. 제1결정모듈(2302)은 축압기가 새롭게 기동하였는지 여부를 판단한다.
만일 제1결정모듈(2302)이 축압기가 새롭게 기동하였다는 것으로 판단하면, 가스누설 검출프로세스(2300)는 제1획득동작(2304)으로 진행한다. 그러나 만일 제1결정모듈(2302)이 축압기가 새롭게 기동하지 않은 것으로 판단하면, 가스누설 검출프로세스(2300)는 소정의 완료 절차를 수행하고 그리고 정지모듈에서 종료한다. 제1결정모듈(2302)이 결정을 할 수 있도록 만드는 한 예시적인 프로세스가 도 24에 도시되어 있다.
한 특징에 따라, 제1획득동작(2304)은 액체 온도센서로부터 데이터신호를 수신한다. 예컨대 한 구현에서, 제1획득동작(2304)은 도 2의 저유기 온도센서(212)로부터 데이터신호를 수신할 수 있다. 데이터신호는 도 2의 저유기(144)와 같은 저유기 내 액체(예컨대, 오일)의 온도를 나타낸다. 이 액체는 도 22의 축압기(2000)의 유체챔버(2015)와 같은 축압기의 유체챔버로 전달된다. 다른 구현에서, 제1획득동작(2304)은 저유기와 축압기 사이를 흐르는 액체의 온도를 측정하도록 구성되는 소정의 온도센서로부터 데이터신호를 수신할 수 있다.
제2획득동작(2306)은 축압기 내 유체 압력센서로부터 데이터신호를 수신한다. 예컨대 한 구현에서, 제2획득동작(2306)은 도 2의 축압기 압력센서(215)로부터 데이터신호를 수신한다. 데이터신호는 축압기 내 액체(예컨대, 오일)의 압력을 나타낸다. 예컨대 한 구현에서, 데이터신호는 도 22의 축압기(2000)의 유체챔버(2015) 내 액체의 압력을 나타낸다. 다른 구현들에서, 제2획득동작(2306)은 저유기와 축압기 사이를 흐르는 액체의 압력을 측정하도록 구성되는 소정의 압력센서로부터 데이터신호들을 수신할 수 있다.
추정동작(estimate operation)(2308)은 도 22의 축압기(2000)의 내부 가스챔버(2025) 내 질소와 같은, 축압기 내 가스의 온도를 계산한다. 예컨대 몇몇 구현들에서, 추정동작(2308)은 축압기 내 유체의 압력을 기반으로 축압기 내 가스의 압력을 계산한다. 이러한 구현에서, 추정동작(2308)은 제2획득동작(2306)에서 수신한 데이터신호들을 기반으로 근사 가스압력(approximated gas pressure)을 판단한다.
특정 구현들에서, 추정동작(2308)은 특정 온도에서 축압기 내 가스의 압력이 어떻게 될 수 있는지를 판단한다. 예컨대 한 구현에서, 추정동작(2308)은, 만일 가스온도가 20℃였다면 축압기 내 가스의 압력이 어떻게 될 수 있는지를 판단하다. 물론 추정동작(2308)은 소정의 원하는 온도에서의 압력을 계산할 수 있다.추정동작(2308)은 저유기 내 또는 축압기의 액체챔버 내 측정한 유체의 유체압력과 측정한 유체온도를 기반으로 결정을 할 수 있다. 예컨대, 추정동작(2308)은 제1 및 제2획득동작(2302, 2304)에서 수신한 데이터신호들을 기반의 액체의 압력을 역으로 계산할 수 있다. 역 계산된 액체압력으로부터, 추정동작(2308)은 원하는 온도에서의 가스압력의 근사치를 계산할 수 있다.
제2결정모듈(2310)은 근사 가스압력이 공차 값 내에 있는지를 판단한다. 몇몇 구현들에서, 제2결정모듈(2310)은 근사 가스압력이 특정 온도에서 규정된 임계값 미만인지를 판단할 수 있다. 특정 구현에서, 임계값은 실험적으로 결정할 수 있는, 특정 축압기에 대한 표준 동작압력을 기반으로 설정된다. 몇몇 구현에서, 제2결정모듈(2310)은 역 계산된 추정 가스압력을 임계값과 비교한다. 몇몇 특징들에 따라, 추정동작(2308)이 가스압력을 역 계산하게 되는 온도는 임계값을 기반으로 한다.
몇몇 구현에서, 제2결정모듈(2310)에 대한 임계값은 특정 축압기에 대한 표준 동작온도에서의 표준 동작 가스압력의 백분율을 기반으로 한다. 예컨대, 특정 구현에서, 제2결정모듈(2318)은 근사 압력이 특정 축압기에 대한 표준 동작범위의 10% 이내에 있는지를 판단한다. 다른 구현에서, 제2결정모듈(2310)은 근사 압력이 표준 동작범위의 15% 이내에 있는지를 판단한다. 역시 다른 구현에서, 제2결정모듈(2318)은 근사 압력이 표준 동작범위의 20% 이내에 있는지를 판단한다. 역시 다른 구현에서, 제2결정모듈(2318)은 근사 압력이 표준 동작범위의 25% 이내에 있는지를 판단한다. 예컨대, 특정 구현에서, 축압기 내 가스에 대한 표준 동작압력은 20℃에서 약 124 바(bar)이다. 이러한 한 구현에서, 제2결정모듈(2310)은 근사 가스압력이 20℃에서 약 100 바와 동일한지 또는 미만인지를 판단한다.
만일 제2결정모듈(2310)이 근사 가스압력이 가스압력에 대한 공차값 밖에 있다고 판단하면, 가스누설 검출프로세스(2300)는 장애동작(2312)을 작동시킨다. 예컨대, 제2결정모듈(2310)이 근사 가스압력이 설정된 임계값 아래에 있다고 파단할 수 있다. 장애동작(2312)는 도 7의 응답프로세스(500)와 같은 응답프로세스를 작동시킨다. 한 특징에 따라, 장애동작(2312)은 누설이 불능화 장애를 구성하는 것으로 판단한다. 누설 검출프로세스(2300)는 소정의 완료 절차를 수행하고 그리고 정지모듈에서 종료한다.
만일 제2결정모듈(2310)이 근사 가스압력이 가스압력에 대한 공차값 내에 있다고(예컨대, 설정된 임계값 아래라고) 판단하면, 가스누설 검출프로세스(2300)는 저장동작(2314)으로 진행한다. 저장동작(2314)은 근사 가스압력 값을 제2동력원의 비휘발성 메모리(167)(도 3 참조)와 같은 메모리에 저장한다. 특정 구현에서, 저장동작(2314)은 또한 메모리에 저장된 가장 오래된 가스압력 값과 같은 이전에 저장된 값을 삭제한다. 다른 구현에서, 저장동작(2314)은 저장된 값들을 삭제하지 않는다.
평균화동작(average operation)(2316)은 메모리에 저장된 추정 가스압력 값들의 이동평균을 계산한다. 몇몇 구현에서, 평균화동작(2316)은 메모리에 저장된 가장 최근의 값들을 기반으로 이동평균을 계산할 수 있다. 예컨대 한 구현에서, 평균화동작(2316)은 메모리에 저장된 적어도 다섯 개의 근사 가스압력 값들의 이동평균을 계산한다. 그러나 다른 구현에서, 평균화동작(2316)은 가장 최근의 세 개의 값들, 여덟 개의 값들, 열 개의 값들, 열다섯 개의 값들, 스물 개의 값들, 오십 개의 값들을 기반으로 한 계산을 행할 수 있다.
제3결정모듈(2318)은 근사 가스압력 값들의 이동평균이 공차 값 내에 있는지를 판단한다. 몇몇 구현에서, 제3결정모듈(2318)은 이동평균이 특정 온도와 관련된 규정된 임계치 미만인지를 판단할 수 있다. 특정 구현에서, 이동평균에 대한 공차 값들은 제2결정모듈(2310)이 사용하는 공차 값보다 원하는 동작변수들에 더 가깝다.
몇몇 구현에서, 제3결정모듈(2318)에 대한 임계값은 특정 축압기에 대한 표준 동작온도에서의 표준 동작 가스압력의 백분율을 기반으로 한다. 예컨대, 특정 구현에서, 제3결정모듈(2318)은 이동평균이 특정 축압기에 대한 표준 동작범위의 10% 이내인지를 판단한다. 다른 구현에서, 제3결정모듈(2318)은 이동평균이 표중 동작범위의 5% 이내인지를 판단한다. 역시 다른 구현에서, 제3결정모듈(2318)은 이동평균이 표준 동작범위의 15% 이내인지를 판단한다. 역시 다른 구현에서, 제3결정모듈(2318)은 이동평균이 표준 동작범위의 20% 이내인지를 판단한다. 예컨대, 한 구현에서, 제3결정모듈(2318)은, 표준 동작값이 20℃에서 약 124 바일 때 근사 가스압력 값의 이동평균이 20℃ 약 115 바 미만인지를 판단한다.
만일 제3결정모듈(2318)이 이동평균이 공차값 밖에 있는 것으로 판단한다면, 가스누설 검출프로세스(2300)는 장애동작(2312)를 작동시킨다. 예컨대, 제3결정모듈(2318)이 이동평균이 설정된 임계값 아래에 있다는 것을 판단할 수 있다. 장애동작(2312)은 도 7의 응답프로세스(500)와 같은 응답프로세스를 작동시킨다. 한 구현에서, 장애동작(2312)은 누설이 불능화 장애를 구성하는 것으로 판단한다. 다른 구현에서, 장애동작(2312)은 누설이 래칭 장래를 구성하는 것으로 판단한다. 다른 구현에서, 장애동작(2312)은 장애응답을 작동시키는 일이 없이 서비스 표시를 표시한다. 누설 검출프로세스(2300)는 소정의 적절한 완료 절차를 수행하고 또한 정지모듈에서 종료한다.
만일 제3결정모듈(2318)이 이동평균이 가스압력에 대한 공차값 내에 있는 것으로(예컨대, 설정된 임계치 아래에 있는 것으로) 판단하면, 가스누설 검출프로세스(2300)는 장애동작(2312)을 작동시키는 일이 없이 정지모듈에서 종료한다.
도 24는 예시적인 초기화 확인프로세스(2400)에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도로서, 가스누설 검출프로세스(2300)는 시스템이 최근에 초기화되었는지를 판단할 수 있다. 초기화 확인프로세스(2400)는 소정의 적절한 초기화 절차를 수행하고, 시작모듈에서 개시하고, 도 2의 푸트밸브(236)아 같은 푸트밸브가 개방위치로 상태를 변경하였는지를 판단하는 제1결정모듈(2402)로 진행한다.
만일 푸트밸브가 상태를 변경하지 않았거나 또는 개방되지 않았다면, 초기화 확인프로세스(2400)는, "노(no)" 또는 거짓(false)의 값을 리턴하는 제1리턴동작(2412)으로 진행한다. 초기화 확인프로세스(2400)는 소정의 적절한 완료 절차를 수행하고 또한 정지모듈에서 종료한다. 그러나 만일 제1결정모듈(2402)이 푸트밸브가 개방으로 상태를 변경하였다고 판단하면, 초기화 확인프로세스(2400)는 제1획득동작(2402)으로 진행한다.
제1획득동작(2402)은 펌프 케이스의 온도를 나타내는 제1온도센서로부터의 데이터신호를 수신한다. 예컨대, 제1획득동작(2402)은 케이스 온도센서(218)로부터 데이터신호를 수신할 수 있다. 제2획득동작(2404)은 유체 저유기(144)(도 1과 2 참조)와 같은 유체 저유기의 온도를 나타내는 제2온도센서로부터 데이터신호를 수신한다. 예컨대, 제2획득동작(2404)은 저유기 온도센서(212)로부터 데이터신호를 수신할 수 있다.
비교동작(2406)은 제1 및 제2획득동작(2402, 2404)에서 수신한 데이터신호들 간에 차이를 판단한다. 제2결정모듈(2408)은 비교동작(2406)이 계산한 차이가 규정딘 범위 내에 있는지를 판단한다. 예컨대, 한 구현에서, 제2결정모듈(2408)은 펌프 케이스의 온도와 유체 저유기의 온도가 서로 10도 내에 있는지를 판단한다. 다른 구현에서, 제2결정모듈(2408)은 케이스 온도와 저유기 온도가 서로 2도, 5도, 8도, 15도, 12도 내에 있는지를 판단할 수 있다.
만일 제2결정모듈(2408)이 케이스의 온도가 유체 저유기 온도와 상이하다고 판단하면, 초기화 확인프로세스(2400)는 "노" 또는 거짓의 값을 리턴하는 제1리턴동작(2412)으로 진행한다. 만일 제2결정모듈(2408)이 케이스의 온도가 유체 저유기 온도로부터 공차 범위 내에 있는 것으로 판단하면, 초기화 확인프로세스(2400)는 "예스" 또는 참의 값을 리턴하는 제2동작(2414)으로 진행한다. 초기화 확인프로세스(2400)는 소정의 완료 절차를 수행하고 그리고 정지모듈에서 종료한다.
도 25는 유체(예컨대, 오일)가 제2동력원으로부터 누설되는지를 판단할 수 있는 유체누설 검출프로세스(2500)에 대한 동작 흐름을 설명하는 흐름도이다. 예컨대, 유체누설 검출프로세스(2500)는 저유기, 축압기의 액체챔버, 또는 이들 간의 도관시스템으로부터 누설되고 있는 유체를 검출할 수 있다. 일반적으로 유체누설 검출프로세스(2500)는 저유기 내 측정된 유체레벨을 추정된 유체레벨과 비교한다. 유체누설 검출프로세스(2500)는 소정의 초기화 절차를 수행하고, 시작모듈에서 개시하여, 제1결정모듈(2502)로 진행한다.
제1결정모듈(2502)은 푸트밸브가 개방되었는지 여부를 판단한다. 예컨대 한 구현에서, 제1결정모듈(2502)은 푸트밸브가 개방 또는 폐쇄되었는지를 나타내는 도 2의 누적 근접센서(accumulation proximity sensor)(216)로부터 지시값을 얻을 수 있다. 만일 제1결정모듈(2502)이 푸트밸브가 개방되지 않았다고 판단하면, 유체누설 검출프로세스(2500)는 소정의 완료 절차를 수행하고 또한 정지모듈에서 종료한다. 그러나, 만일 제1결정모듈(2502)이 푸트밸브가 개방되었다고 판단하면, 유체누설 검출프로세스(2500)는 제1획득동작(2504)로 진행한다.
제1획득동작(2504)은 저유기 내 유체의 온도를 나타내는 온도센서로부터 데이터신호를 수신한다. 예컨대 한 구현에서, 제1획득동작(2504)는 도 2의 저유기 온도센서(212)로부터 데이터신호를 수신할 수 있다. 데이터신호는 도 2의 저유기(144)와 같은 저유기 내 액체(예컨대, 오일)의 온도를 나타낸다. 다른 구현에서, 제1획득동작(2504)은 저유기와 축압기 사이를 흐르는 액체의 온도를 측정하도록 구성되는 소정의 온도센서로부터 데이터신호들을 수신할 수 있다.
제2획득동작(2506)은 축압기 내 유체 압력센서로부터 데이터신호를 수신한다. 예컨대 한 구현에서, 제2획득동작(2506)은 도 2의 축압기 압력센서(215)로부터 데이터신호를 수신한다. 데이터신호는 축압기 내 액체(예컨대, 오일)의 압력을 나타낸다. 예컨대 한 구현에서, 데이터신호는 도 22의 축압기(2000)의 유체챔버(2015) 내 액체의 압력을 나타낸다. 다른 구현에서, 제2획득동작(2506)은 저유기와 축압기 사이를 흐르는 액체의 압력을 측정하도록 구성되는 소정의 압력센서로부터 데이터신호들을 수신할 수 있다.
추정동작(2508)은 축압기 내 추정딘 유체레벨을 계산한다. 몇몇 구현들에 따라, 추정동작(2508)은 제1 및 제2획득동작(2504, 2506)들에서 획득된 지시값들과 저유기 내에 있어야 하는 유체의 양을 기반으로 추정된 유체레벨을 계산한다.
제3획득동작(2510)은 저유기 내 실제 유체레벨을 측정한다. 예컨대 한 구현에서, 제3획득동작(2510)은 도 2의 레벨센서(211)로부터 데이터신호를 수신한다. 데이터신호느 도 2의 저유기(144) 내 유체의 레벨을 나타낸다.
제2결정모듈(2512)은 차량이 이동하는지를 판단한다. 본 발명의 특징들에 따라, 차량이 움직일 때 유체가 저유기 둘레에서 철벅거릴 수 있다. 따라서, 차량이 이동할 때 이루어지는 유체레벨 측정값은, 판독 동안에 차량이 정지상태로 있는 것보다 높은 부정확성을 가진다. 만일 제2결정모듈(2512)이 차량이 이동하지 않는 것으로 판단하면, 유체누설 검출프로세스(2500)는, 두 값들 간의 차이를 결정하기 위해 측정된 유체레벨과 추정된 유체레벨을 평가하는 비교동작(2516)으로 진행한다.
그러나 만일 제2결정모듈(2512)이 차량이 이동하는 것으로 판단하면, 유체누설 검출프로세스(2500)는 조정동작(adjust operation)(2514)으로 진행한다. 조정동작(2514)은 측정된 유체레벨이 추정된 유체레벨과 상이할 수 있는 양만큼 증가시킨다. 특정 구현에서, 조정동작(2514)이 측정치 또는 공차를 변경시키는 양은, 차량의 이동이 저유기 유체에 얼마나 영향을 미치는가에 따라 다르다. 따라서, 특정 구현에서, 조정량은 특정 저유기 및/또는 축압기에 대해 실험적으로 결정할 수 있다.
몇몇 구현에서, 조정동작(2514)는 규정된 양만큼 추정된 유체레벨을 상승 또는 하강시킨다. 예컨대 한 구현에서, 조정동작(2514)은 측정된 레벨과 추정된 레벨을 비교하기 전에 추정된 유체레벨로부터 2 갤론을 감한다. 다른 구현에서, 추정동작(2514)은 측정된 레벨과 추정된 레벨을 비교하기 전에 추정된 유체레벨로부터 1 내지 5 갤론을 감한다. 역시 다른 구현에서, 조정동작(2514)은 1 갤론 미만(예컨대, 1/4 갤론, 1/2 갤론 등)을 감할 수 있다.
다른 구현에서, 조정동작(2514)은 비교를 위한 공차 범위를 증가시킨다. 예컨대 한 구현에서, 조정동작(2514)은 약 2 갤론 만큼 공차 범위를 증가시킬 수 있다. 다른 구현에서, 조정동작(2514)은 측정된 레벨과 추정된 레벨을 비교하기 전에 공차 범위에 1 내지 5 갤론을 추가할 수 있다. 역시 다른 구현에서, 조정동작(2514)은 1 갤론 미만(예컨대, 1/4 갤론, 1/2 갤론 등)을 공차 범위에 추가할 수 있다. 이러한 구현에서, 조정동작(2514)은 비교동작(2516) 전에 구현된다. 그러나, 다른 구현에서, 조정옹작(2514)은 비교동작(2516) 이후에 구현될 수 있다.
제3결정모듈(2518)은 추정된 유체레벨이 저유기 내 측정된 유체레벨에 충분히 가까운지를 판단한다. 몇몇 구현에서, 제3결정모듈(2518)은 추정된 유체레벨과 측정된 유체레벨 간의 차이가 규정된 임계치 미만인지를 판단한다. 다른 구현에서, 제3결정모듈(2518)은 조정된 추정레벨과 측정레벨 간의 차이가 규정된 임계치 미만인지를 판단한다.
몇몇 구현에서, 임계값은 적어도 시스템에서 공차의 양을 기반으로 부분적으로 설정된다. 예먼대, 임계값은 유체온도 판독에서 백분율 오차와, 유체압력 판독에서 백분율 오차와, 그리고 유체레벨 판독에서 백분율 오차를 고려할 수 있다. 한 구현에서, 유체 온도센서는 2% 오차를 가질 수 있고, 유체 압력센서는 1% 오차를 가질 수 있고, 그리고 유체 레벨센서는 7% 오차를 가질 수 있다. 이러한 한 구현에서, 공차 임계값은 측정된 값의 적어도 9%의 값에 설정될 수 있다. 그러나 다른 구현에서, 공차 임계값은 높은 또는 낮은 백분율 공차에 설정될 수 있다.
몇몇 구현에서, 임계값은 법규와, 규정 또는 가이드라인을 기반으로 적어도 부분적으로 설정될 수 있다. 예컨대, 임계값은 EPA(미국 환경보호청) 보고 가이드라인을 기반으로 적어도 부분적으로 설정될 수 있다. 예컨대 한 구현에서, 제3결정모듈(2518)은 추정된 유체레벨과 측정 유체레벨 간이 차이가 약 10 갤론 미만인지를 판단한다. 다른 구현에서, 제3결정모듈(2518)은 추정된 유체벨레과 측정 유체레벨 간의 차이가 약 5 갤론 미만인지를 판단한다. 다른 구현에서, 제3결정모듈(2518)은 추정된 유체레벨과 측정 유체레벨 간의 차이가 약 3 갤론 미만인지 판단한다. 다른 구현에서, 제3결정모듈(2518)은 추정된 유체레벨과 측정 유체레벨 간의 차이가 약 1 갤론 미만인지 판단한다. 다른 구현에서, 제3결정모듈(2518)은 추정된 유체레벨과 측정 유체레벨 간의 차이가 약 1/2 갤론 미만인지 판단한다.
만일 제3결정모듈(2518)이 추정된 유체레벨과 측정된 유체레벨 간이 차이가 공차범위 내에 있는 것으로 판단하면, 유체누설 검출프로세스(2500)는 소정의 적절한 완료 절차를 수행하고 또한 정지모듈에서 종료한다. 그러나, 만일 제3결정모듈(2518)이 상기 공차범위 밖에 있는 것으로 판단하면, 유체누설 검출프로세스(2500)는 장애동작(2520)을 작동시킨다. 장애동작(2520)은 도 7의 응답프로세스(500)와 같은 응답프로세스를 작동시킨다. 한 특징에 따라, 장애동작(2520)은 유체누설이 불능화 장래를 구성하는 것으로 판단한다. 유체누설 검출프로세스(2500)는 소정의 적절한 절차를 완료하고 또한 정지모듈에서 종료한다.
도 26은 다른 예시적인 분리실패 검출프로세스(2600)를 설명하는 블록도로서, 차량으로부터 제2동력원(124)을 분리시키기 위한 트랜스퍼 케이스에서 장애를 파단할 수 있다. 본 발명의 몇몇 특징들에 따라, 예시적인 분리실패 검출프로세스(2600)는 도 20에 도시된 예시적인 분리실패 검출프로세스(1800)에 대안으로서 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 특징에 따라, 예시적인 분리실패 검출프로세스(2600)는 도 20의 예시적인 분리실패 검출프로세스(1800)와 조합하여 사용할 수 있다.
일반적으로 검출프로세스(2600)는 클러치가 추정상 분리된 후에 펌프가 여전히 펌핑하는지를 판단한다. 검출프로세스(2600)는 펌프속도와 출력축 속도 간의 차이가 논리적으로 불가능한지를 판단할 수 있다. 몇몇 특징들에 따라, 검출프로세스(2600)는 클러치밸브센서로부터 입력을 수신하여 클러치가 결합되어 있는지 또는 분리되어 있는지를 판단한다.
검출프로세스(2600)는 또한 펌프속도센서로부터 입력을 수신하여 펌프의 속도를 결정한다. 검출프로세스(2600)는 또한 출력축의 속도와 트랜스퍼 케이스비(transfer case ratio)를 사용하여 펌프속도를 추정한다. 한 예시적인 구현에서, 검출프로세스(2600)는 CAN 버스(184)를 통해 엔진 제어기로부터 출력축 속도를 얻는다. 예컨대 한 구현에서, 검출프로세스(2600)는 다음의 식을 사용하여 펌프속도와 출력축 속도를 비교할 수 있다:
=｜펌프속도 - (출력축 속도*트랜스퍼 케이스비)｜
클러치가 결합되고 또한 펌프속도와 비교가능한 출력축 속도 간의 차이가 규정된 시간주기보다 큰 시간주기 동안에 공차 양을 초과하면 검출프로세스(2600)는 장애를 작동시킨다. 다양한 예시적인 구현에서, 검출프로세스(2600)는, 공차 속도제한이 약 3초, 5초, 8초, 30초, 1분, 2분, 5분 또는 30분 동안 초과되면 불능화 장애를 작동시킬 수 있다.
몇몇 구현에서, 검출프로세스(2600)는 비-래칭 장애를 작동시킬 수 있다. 다른 구현에서, 검출프로세스(2600)는 래칭 장애를 작동시킨다. 역시 다른 구현에서, 검출프로세스(2600)는 불능화 장래를 작동시킨다. 한 특징에 따라, 검출프로세스(2600)는 블능화 장애 상태를 검출하는 것에 응해 속도제한 프로세스를 작동시킨다. 다른 특징에 따라, 검출프로세스(2600)는 장애 상태를 검출하는 응해 서비스 경보를 작동시킨다.
검출프로세스(2600)는 또한, 클러치상태 센서가 클러치가 분리된 것을 나타내고 또한 펌프속도가 규정된 시간주기보다 큰 시간주기 동안에 임계속도를 초과하면 장애를 작동시킨다. 다양한 예시적인 구현에서, 검출프로세스(2600)는, 속도 임계치가 약 3초, 5초, 8초, 15초, 30초, 1분, 2분 또는 5분 동안 초과되면 불능화 장애를 작동시킬 수 있다.
몇몇 구현에서, 검출프로세스(2600)는 비-래칭 장래를 작동시킨다. 다른 구현에서, 검출프로세스(2600)는 래칭 장애를 작동시킨다. 역시 다른 구현에서, 검출프로세스(2600)는 불능화 장애를 작동시킨다. 한 특징에 따라, 검출프로세스(2600)는 불능화 장애 상태를 검출하는 것에 응해 속도제한 프로세스를 작동시킨다. 다른 특징에 따라, 검출프로세스(2600)는 장애 상태를 검출하는 것에 응해 서비스 경보를 작동시킨다.
본 발명의 범위와 사상을 벗어나는 일이 없이 본 발명의 다양한 수정과 대안들이 본 기술분야의 당업자에게 자명하게 될 것이다. 예컨대, 각 흐름도는 동작들의 예시적인 순서를 나타낸다. 흐름도의 동작들 중 적어도 몇몇은 도시된 것과 상이한 순서로 수행될 수 있다. 본 발명의 범위는 여기에서 주어진 설시적인 실시예들에 제한되는 것이 아니다.

Claims (20)

  1. 펌프시스템에서 배럴 누설을 검출하기 위한 검출방법에 있어서, 방법은:
    펌프시스템의 필터 압력센서로부터 데이터신호를 구하는 단계와;
    펌프시스템의 펌프 속도센서로부터 데이터신호를 구하는 단계와;
    펌프시스템의 펌프의 회전주파수를 결정하는 단계와;
    필터링된 신호를 얻기 위해 펌프의 회전주파수를 기반으로 하여 필터 압력센서로부터 수신한 데이터신호를 필터링하는 단계와; 그리고
    필터링된 신호가 규정된 임계치를 초과하는지를 판단하기 위해 필터링된 신호를 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 펌프시스템에서 배럴 누설을 검출하기 위한 검출방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 데이터신호를 필터링하는 단계는:
    제1필터링된 신호를 구하기 위해 필터 압력펌프로부터 획득한 데이터신호를 고역통과필터를 통해 통과시키는 단계와;
    정류된 신호를 얻기 위해 제1필터링된 신호를 정류하는 단계와; 그리고
    필터링된 신호를 얻기 위해 정류된 신호를 저역통과필터를 통해 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 고역통과필터는 버터워스 필터인 것을 특징으로 하는 검출방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 필터링된 신호가 규정된 임계치를 초과하면 펌프시스템의 경사판을 제로 아웃된 위치로 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 필터링된 신호가 규정된 임계치를 초과하면 사용자에게 경보를 행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  6. 액체챔버로부터 분리된 가스챔버를 가지고 저유기로부터 이격되는 축압기를 가지는 펌프시스템에서 가스누설을 검출하기 위한 검출방법에 있어서, 상기 방법은:
    저유기와 축압기의 액체챔버 사이에 전달되는 유체의 유체온도를 구하는 단계와;
    유체의 유체압력을 구하는 단계와;
    구한 유체온도와 구한 유체압력을 기반으로 가스압력을 추정하는 단계와;
    추정된 가스압력을 제1임계치와 비교한는 단계와;
    추정된 가스압력이 제1임계치 아래이면 제1장애를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 펌프시스템에서 가스누설을 검출하기 위한 검출방법.
  7. 제6항에 있어서,
    추정된 가스압력의 이동평균을 계산하는 단계와;
    이동평균을 제2임계치와 비교하는 단계와; 그리고
    이동평균이 제1임계치 아래이면 제2장애를 작동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2임계치는 상기 제1임계치보다 높은 것을 특징으로 하는 검출방법.
  9. 제6항에 있어서, 구한 유체압력과 구한 유체온도를 기반으로 규정된 온도에서 추정된 가스압력이 어떻게 될 것인지를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 유체온도를 구하는 단계는 저유기의 온도센서로부터 유체온도를 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  11. 제6항에 있어서, 상기 유체압력을 구하는 단계는 축압기의 압력센서로부터 유체압력을 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  12. 펌프케이스 온도를 구하는 단계와;
    유체 저유기 온도를 구하는 단계아;
    펌프케이스 온도와 유체 저유기 온도를 비교하는 단계와; 그리고
    펌프케이스 온도와 유체 저유기 온도 간의 온도 차이를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  13. 액체챔버로부터 분리된 가스챔버를 가지고 저유기로부터 이격되는 축압기를 가지는 펌프시스템에서 오일누설을 검출하기 위한 검출방법에 있어서, 상기 방법은:
    저유기에서 유체의 유체온도를 나타내는 데이터신호를 구하는 단계와;
    축압기에서 유체의 유체압력을 나타내는 데이터신호를 구하는 단계와;
    구한 유체온도와 구한 유체압력을 기반으로 저유기 내 유체의 레벨을 추정하는 단계와;
    저유기에서 유체의 실제 레벨을 나타내는 데이터신호를 구하는 단계와;
    유체의 추정 레벨을 유체의 실제 레벨과 비교하는 단계와;
    실제 레벨이 추정 레벨보다 임계량 보다 많은 양만큼 다르면 장래를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 펌프시스템에서 오일누설을 검출하기 위한 검출방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 펌프시스템은 차량에 작동적으로 연결되고, 상기 검출방법은:
    차량이 이동하는지를 판단하는 단계와; 그리고
    차량이 이동하는 것으로 판단되는지 또는 이동하지 않는 것으로 판단되는지를 기반으로 상기 임계량을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 임계량을 조정하는 단계는 차량이 정지하면 임계량을 낮추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 임계량은 데이터신호들을 제공하는 센서들의 공차를 적어도 부분적으로 기반으로 하여 계산하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  17. 제1동력원과 제2동력원을 가지는 차량의 엔진의 속도를 제한하기 위한 제한방법에 있어서, 상기 방법은:
    차량이 엔진으로부터 제2동력원을 분리하는 것을 실패하였다는 것을 판단하는 단계와;
    제2동력원의 펌프의 펌프속도를 구하는 단계와;
    제2동력원의 펌프의 기어비를 구하는 단계와;
    상기 기어비를 적어도 부분적으로 기반으로 하여 최대 허용가능한 펌프속도를 판단하는 단계와;
    구한 펌프속도가 최대 허용가능한 펌프속도보다 크다면 차량의 엔진에 제한명령을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량의 엔진의 속도를 제한하기 위한 제한방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 차량이 엔진으로부터 제2동력원을 분리하는 것을 실패하였다는 것을 판단하는 단계는:
    엔진의 클러치에 전송되는 명령을 나타내는 제1데이터신호를 구하는 단계와;
    클러치의 현재 상태를 나타내는 제2데이터신호를 구하는 단계와;
    적어도 설정된 시간주기 동안에 클러치의 현재 클러치 상태가 클러치에 전송된 명령과 충분히 부합하지 않는다는 것을 판단하는 단계와;
    분리실패 장애를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제한방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 분리실패 장애는 불능화 장애인 것을 특징으로 하는 제한방법.
  20. 유체펌프와;
    유체펌프에 위치하여, 유체펌프의 속도를 측정하도록 구성되는 펌프속도센서와;
    펌핑할 유체의 압력을 측정하는 구성되는 압력센서와; 그리고
    펌프속도센서와 필터압력센서와 연통하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 프로세스와 메모리를 포함하고, 상기 제어기는:
    펌프속도센서와 압력센서로부터 데이터신호들을 구하고;
    필터링된 신호를 얻기 위해 펌프속도센서로부터 구한 데이터신호를 기반으로 압력센서로부터 구한 데이터신호를 필터링하고;
    압력급증 임계값에 필터링된 신호를 비교하고; 그리고
    필터링된 신호가 압력급증 임계값에 도달하면 장애상태를 작동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 펌프시스템.
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