ES2302179T3 - Dispositivo de deteccion de fallos de un sistema de control de vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de detección de fallos de un sistema de control de vehículo que incluye una unidad de control (100, 110, 120) que genera un objetivo de control, basándose en una demanda de funcionamiento, con el fin de controlar el estado de conducción de un vehículo merced al accionamiento de un accionador correspondiente usando el objetivo de control generado, y una unidad de tratamiento (200, 300) conectada con dicha unidad de control (100, 110, 120) mediante una red, para generar información adicional, y entregarla a dicha unidad de control (100, 110, 120), que será usada para modificar dicha demanda de funcionamiento o dicho objetivo de control, lo que sea necesario, en dicha unidad de control (100, 110, 120), caracterizado porque dicho dispositivo detector de fallos está previsto en dicha unidad de control (100, 110, 120) e incluye una parte de salida que entrega información a dicha unidad de tratamiento (200, 300), una parte de recepción que recibe una respuesta que corresponda a dicha información de dicha unidad de tratamiento (200, 300), y una parte de detección que detecta un fallo en dicha unidad de tratamiento (200, 300) basándose en dicha información y dicha respuesta.
Description
Dispositivo de detección de fallos de un sistema
de control de vehículo.
La presente invención se refiere a un sistema de
control de vehículo, y, en particular, a una técnica de detección
de fallos en un sistema de control en el que una pluralidad de
ordenadores de control están conectados mediante una red.
Recientemente se han desarrollado
microprocesadores de altas prestaciones y se ha incorporado en
vehículos, tales como automóviles, una unidad de ordenador (Unidad
de control electrónico/UCE) que incluye muchos microprocesadores.
Las UCE están destinadas a ofrecer prestaciones de conducción,
seguridad, comodidad, ahorro de recursos, ahorro de energía y
similares, y se incorporan en un vehículo para controlar sus
sistemas de transmisión, carrocería, seguridad, información y
similares.
Hay UCE que controlan, respectivamente, el
motor, los frenos, el dispositivo de dirección, la suspensión, y la
transmisión, como sistema de cinemática de un vehículo (una UCE
puede controlar, de modo conjunto, parcial o totalmente, todo lo
anterior), UCE que controlan puertas o asientos de accionamiento
mecánico, un acondicionador de aire y la iluminación, como sistema
de carrocería, UCE que controlan, respectivamente, airbag o un
sensor de colisión, como sistema de seguridad, y UCE que controlan,
respectivamente, un dispositivo de navegación y un dispositivo de
audio de automóvil, como sistema de información. Se ha empleado una
red interna de vehículo para reducir los mazos de conductores
requeridos, con un aumento del número de UCE.
En un sistema de control de vehículo constituido
por UCE conectadas mediante una red de vehículo de este tipo, están
previstas una UCE de sistema de transmisión, que corresponda a una
operación de "marcha", es decir, la operación básica del
vehículo, una UCE de sistema de freno, que corresponda a una
operación de "parada", y una UCE de sistema de dirección, que
corresponda a una operación de "giro", que pueden ser hechas
funcionar independientemente entre sí. Además de estas unidades de
control básico se usa una unidad de tratamiento, de modo que puedan
dirigirse, automáticamente, de manera paralela, la operación de
conducción que corresponda al entorno del vehículo, la ayuda a la
conducción del conductor, y el control dinámico del movimiento del
vehículo. Esta unidad de tratamiento y estas unidades de control
básico pueden configurarse con una relación de niveles
superior-inferior o sin constituir una jerarquía de
niveles superior-inferior.
En un sistema de control de vehículo de esta
clase, un fallo que se produzca en una de las distintas UCE tiene
que ser detectado de modo preciso o pueden provocarse distintos
problemas. Consiguientemente se ha incorporado un programa de
detección de fallos para detectar fallos en cada parte de un
vehículo, con el fin de mejorar su fiabilidad. Específicamente,
está destinado a comprobar, automáticamente, el estado operativo de
una parte de ordenador, sensores o similares mediante un ciclo
apropiado, y almacenar el código de diagnóstico o similar en caso
de fallo. Así, un técnico de mantenimiento podrá leer el código de
diagnóstico o similar almacenado en la unidad de control
electrónico conectando una herramienta específica, y determinar la
ubicación del fallo.
La patente japonesa abierta a inspección pública
nº 2003-019931 (documento 1) describe un sistema de
diagnóstico de fallos que permite la determinación apropiada de un
problema causado por el funcionamiento conjunto de una pluralidad
de unidades de control electrónico conectadas mediante una red
interna del vehículo, y una especificación inmediata de la
localización de un fallo. El sistema de diagnóstico de fallos
incluye una pluralidad de unidades de control electrónico
conectadas mediante una red interna del vehículo y dispone de un
programa de detección de fallos destinado a detectar un fallo de
control de un objetivo de control de un vehículo, y un dispositivo
de gestión de vehículo, que comunica con las unidades de control
electrónico merced a la red del vehículo, destinado a poner en
práctica una gestión de fallos del vehículo. El dispositivo de
gestión de vehículo incluye: medios de determinación de problemas,
para determinar la existencia de un problema basándose en datos de
una unidad de control electrónico hechos pasar por la red del
vehículo; medios de recepción de programa, para recibir un programa
de diagnóstico de prueba preparado de antemano que corresponda al
problema, cuando se determine la existencia del problema merced a
los medios de determinación de problemas; medios de especificación
de localización de fallos, para poner en práctica el programa de
diagnóstico de prueba recibido por los medios de recepción de
programa, haciendo así que una unidad de control electrónico
correspondiente ponga en práctica un proceso de enfoque, y que, de
ese modo, especifique la localización de fallo basándose en
información transmitida por la unidad de control electrónico; y
medios de entrega de información, para emitir información
relacionada con el fallo basándose en el resultado del proceso de
los medios de especificación de localización de fallos.
De acuerdo con el sistema de diagnóstico de
fallos, puesto que la existencia de un problema se determina
basándose en datos de una unidad de control electrónico hechos
pasar por una red, puede determinarse, también, la existencia de un
problema relacionado con el funcionamiento conjunto de las unidades
de control electrónico. Además, como se usa un programa de
diagnóstico de prueba preparado de antemano y se especifica la
localización de un fallo haciendo que la unidad de control
electrónico pertinente transmita una variable interna de control
específico, por ejemplo, es muy posible que la localización del
fallo pueda especificarse inmediatamente.
Por otro lado, de acuerdo con la descripción del
documento 1, la UCE de gestión del vehículo vigila datos de UCE
respectivas en la red del vehículo y determina un fallo. En otros
términos, determina un problema relacionado con el control conjunto
de las UCE a partir de resultados de detección de fallos merced a un
programa de detección de fallos ejecutado en cada UCE, y datos
intercambiados por las UCE a través de la UCE gestora del vehículo.
La UCE gestora del vehículo recibe de un servidor un programa de
diagnóstico de prueba que corresponda al problema, ejecuta el
programa de diagnóstico de prueba recibido, y, de ese modo, hace que
la UCE correspondiente ponga en práctica un proceso de enfoque, y
especifica la localización del fallo haciendo que la UCE
correspondiente transmita una variable interna de control
específico o similar, por ejemplo. Por tanto, tiene que preverse la
UCE de gestión de vehículo con una función de dispositivo de gestión
de vehículo además de la función de vigilancia de las distintas
UCE. Así, la carga de cálculo de la UCE de gestión del vehículo
aumenta, por lo que se requiere un ordenador que sea altamente
fiable y capaz de realizar cálculos a alta velocidad y con altas
prestaciones. Una UCE de este tipo es cara, y por tanto aumenta los
costes. Además, al centralizar las funciones en la UCE gestora del
vehículo, en caso de fallo de la misma (incluyendo fallos debidos a
un nivel de carga elevado, fallos debidos a problemas de los
equipos, y similares), pueden debilitarse las funciones de la UCE
del sistema de transmisión, que corresponden a una operación de
"marcha", es decir, la operación básica del vehículo, de la
UCE del sistema de freno, que corresponden a una operación de
"parada", y de la UCE del sistema de dirección que
corresponden a una operación de "giro", gestionadas por la UCE
gestora del vehículo.
Un dispositivo detector de fallos genérico para
un sistema de control de vehículo se describe en el documento US
2003/023407A1, que muestra las particularidades del preámbulo de la
reivindicación 1.
La presente invención está destinada a resolver
los problemas descritos anteriormente, y un objeto de la misma
consiste en ofrecer un dispositivo detector de fallos de un sistema
de control de vehículo que, cuando detecte un fallo existente en
una unidad de cálculo (UCE) conectada mediante una red, pueda
detectar de modo preciso el fallo sin incurrir en concentración de
carga indebida.
Un dispositivo detector de fallos de acuerdo con
la presente invención detecta un fallo en un sistema de control de
vehículo que incluye una unidad de control que genera un objetivo de
control, basándose en una demanda de funcionamiento, para controlar
el estado de marcha de un vehículo merced al accionamiento de un
accionador correspondiente usando el objetivo de control generado,
y una unidad de tratamiento conectada con la unidad de control
mediante una red, para generar información adicional y entregarla a
la unidad de control, que será usada para modificar la demanda de
funcionamiento o el objetivo de control, lo que se requiera, en la
unidad de control. El dispositivo detector de fallos está previsto
en la unidad de control, e incluye una parte de salida, que entrega
información a la unidad de tratamiento, una parte receptora, que
recibe una respuesta que corresponda a la información de la unidad
de tratamiento, y una parte detectora, que detecta un fallo en la
unidad de tratamiento basándose en la información y la
respuesta.
De acuerdo con la presente invención, por
ejemplo, en un sistema de control de vehículo configurado
jerárquicamente en el que una unidad de tratamiento está prevista
en un nivel jerárquico superior y una unidad de control está
prevista en un nivel jerárquico inferior, y/o en un sistema de
control de vehículo en el que una unidad de tratamiento y una
unidad de control están previstas no jerárquicamente, sino en
paralelo, un fallo en la unidad de tratamiento puede ser detectado
mediante la unidad de control. En el sistema de control de vehículo
están previstas una unidad de tratamiento, con funciones avanzadas
para facilitar la conducción del conductor y para controlar el
estado dinámico del vehículo, una unidad de control del sistema de
transmisión, que corresponde a una operación de "marcha", es
decir, la operación básica del vehículo, una unidad de control del
sistema de freno, que corresponde a una operación de "parada",
y una unidad de control del sistema de dirección, que corresponde a
una operación de "giro". Estas unidades de control, que
comparten funciones de modo que las cargas de control respectivas
sean pequeñas, pueden detectar un fallo en la unidad de tratamiento.
Así, puede eliminarse carga de cálculo de funciones avanzadas en la
unidad de tratamiento. Por ejemplo, en el caso de un sistema de
control con jerarquía superior-inferior, puesto que
la función de detección de fallos es compartida por una pluralidad
de unidades de control de nivel jerárquico inferior, puede
eliminarse la carga de cálculo en una unidad de tratamiento de
nivel jerárquico superior. Además, es posible, también, evitar
centralizar funciones en la unidad de tratamiento de nivel
jerárquico superior, de modo que cada unidad de control ejecute el
control, independientemente de la unidad de tratamiento, cuando se
produzca un fallo en la unidad de tratamiento de nivel jerárquico
superior. En consecuencia, puede preverse un dispositivo detector de
fallos de un sistema de control de vehículo que, cuando detecte un
fallo que se produzca en una unidad de cálculo (unidad de
tratamiento) conectada mediante una red, pueda detectar de modo
preciso el fallo sin incurrir en concentración de carga indebida.
Debe hacerse notar que ejemplos de la unidad de tratamiento pueden
incluir un DSS (Sistema de ayuda a la conducción), un VDM (Gestor
de dinámica del vehículo) y similares.
Preferiblemente, la información consiste en
datos de entrada para cálculos en la unidad de tratamiento, y la
parte receptora recibe como respuesta un resultado de cálculo de los
datos de entrada sustituidos en una fórmula de cálculo
predeterminada en la unidad de tratamiento.
De acuerdo con la presente invención, por
ejemplo, los datos de entrada son entregados por la unidad de
control, de nivel jerárquico inferior, a la unidad de tratamiento,
de nivel jerárquico superior. Un resultado de cálculo de los datos
de entrada sustituidos en una fórmula de cálculo predeterminada en
la unidad de tratamiento, de nivel jerárquico superior, es
transmitido, como respuesta, por la unidad de tratamiento, de nivel
jerárquico superior, a la unidad de control, de nivel jerárquico
inferior. Cuando el resultado de cálculo recibido no sea correcto,
la unidad de control, de nivel jerárquico inferior, puede determinar
que hay un fallo en la unidad de tratamiento, de nivel jerárquico
superior.
Por otro lado, preferiblemente, la unidad de
control incluye, además, una parte de diagnóstico, que puede
diagnosticar un fallo en sí misma.
De acuerdo con la presente invención, por
ejemplo, puesto que la unidad de control, de nivel jerárquico
inferior, puede detectar un fallo en sí misma, puede detectar de
manera precisa un fallo en la unidad de tratamiento, de nivel
jerárquico superior.
Además, preferiblemente, la unidad de control
está configurada mediante unidades calculadoras multiplexadas.
De acuerdo con la presente invención, como la
unidad de control, de nivel jerárquico inferior, está configurada
mediante unidades calculadoras multiplexadas, la unidad de control
es menos propensa a presentar fallos y puede detectar de manera
precisa un fallo en la unidad de tratamiento, de nivel jerárquico
superior.
Por otro lado, preferiblemente, la unidad de
control incluye, además, una parte de determinación destinada a
determinar la interrupción del control por el que se refleje
información adicional de la unidad de tratamiento cuando se detecte
un fallo de la unidad de tratamiento mediante la parte
detectora.
De acuerdo con la presente invención, por
ejemplo, cuando se produzca un fallo en la unidad de tratamiento,
de nivel jerárquico superior, la unidad de control, de nivel
jerárquico inferior, puede conmutarse al control local, por lo que
pueden mantenerse las funciones básicas del vehículo.
Además, preferiblemente, la unidad de control
está configurada mediante una pluralidad de unidades de control que
controlan el funcionamiento de un vehículo, y la unidad de control
incluye, además, una parte de detección que detecta un fallo en la
unidad de tratamiento basándose en una pluralidad de resultados
detectados por las partes detectoras incluidas en la pluralidad de
unidades de control.
De acuerdo con la presente invención, por
ejemplo, la unidad de control del sistema de transmisión, la unidad
de control del sistema de freno y la unidad de control del sistema
de dirección, de nivel jerárquico inferior, detectan un fallo en la
unidad de tratamiento, de nivel jerárquico superior, merced a medios
de detección respectivos. En este caso, cuando la mitad, al menos,
de la pluralidad de unidades de control detecten un fallo en la
unidad de tratamiento, puede determinarse que hay un fallo en la
unidad de tratamiento. De ese modo puede mejorarse la fiabilidad en
la determinación de un fallo en una unidad de tratamiento.
Además, preferiblemente, se asignan prioridades
a la pluralidad de unidades de control en lo que se refiere a
detección de fallos.
De acuerdo con la presente invención, por
ejemplo, a una unidad de control con carga de control menor, o que
sea más fiable, se le asigna mayor prioridad. Así, cuando los medios
de detección de esa unidad de control detecten un fallo en la
unidad de tratamiento, puede confirmarse esta detección de fallo en
la unidad de tratamiento, de nivel jerárquico superior. En otros
términos, a una unidad de control con mayor prioridad de diagnóstico
de fallo se le asigna el derecho a confirmar, eventualmente, la
determinación de un fallo.
Por otro lado, preferiblemente, a unidades de
control con cargas de control menores se les asigna prioridades
mayores.
De acuerdo con la presente invención, por
ejemplo, puesto que una unidad de control con carga de control menor
puede tolerar un aumento mayor en la carga de cálculo de detección
de los medios de detección, puede detectar un fallo en la unidad de
tratamiento de manera precisa e inmediata.
Además, preferiblemente, en el sistema de
control de vehículo las unidades están configuradas jerárquicamente,
y una unidad de control está prevista con menor jerarquía que una
unidad de tratamiento.
De acuerdo con la presente invención, un fallo
en la unidad de tratamiento, de nivel jerárquico superior, puede
ser detectado mediante la unidad de control, de nivel jerárquico
inferior.
La figura 1 muestra bloques de control de un
sistema de control de vehículo de acuerdo con una realización de la
presente invención.
La figura 2 es un diagrama de flujo indicativo
de una configuración de control de un programa de proceso de
detección de fallos ejecutado por una unidad de control de
transmisión y una unidad de control de ayuda a la conducción de los
bloques de control mostrados en la figura 1.
\newpage
La figura 3 muestra bloques de control de un
sistema de control de vehículo de acuerdo con una modificación de
una realización de la presente invención.
En lo que sigue se describirá una realización de
la presente invención con referencia a los dibujos. A los mismos
elementos se les asignan los mismos caracteres de referencia. Su
etiqueta y su función son también idénticas. Por tanto, no se
repetirá una descripción detallada de los mismos.
La figura 1 muestra un diagrama de bloques de un
sistema de control de vehículo que incluye un dispositivo de
detección de fallos de acuerdo con una realización de la presente
invención. El sistema de control de vehículo incluye tres unidades
de control básico, por ejemplo, una unidad 100 de control de
transmisión, a modo de unidad de control del sistema de
transmisión, una unidad 110 de control de dirección, a modo de
unidad de control de sistema de dirección, y una unidad 120 de
control de freno, a modo de unidad de control de sistema de freno,
y, como unidades de tratamiento, una unidad 200 de gestión de
control de movimiento de vehículo y una unidad 300 de control de
ayuda a la conducción.
Como se muestra en la figura 1, el sistema de
control presenta una configuración de control estructurada
jerárquicamente, en la que la unidad 300 de control de ayuda a la
conducción está prevista en un nivel jerárquico superior, la unidad
200 de gestión de control de movimiento de vehículo está prevista en
un nivel jerárquico intermedio, y la unidad 100 de control de
transmisión, la unidad 110 de control de dirección y la unidad 120
de control de frenos están previstas en un nivel jerárquico
inferior. Una función de instrucción de control se pone en práctica
del nivel jerárquico superior al nivel jerárquico inferior, y una
función de vigilancia de fallos se pone en práctica del nivel
jerárquico inferior al nivel jerárquico superior. La función de
vigilancia de fallos consiste en una unidad de control, de nivel
jerárquico inferior, que ejecuta un proceso de detección destinado
a verificar si existe o no un fallo en una unidad de tratamiento, de
jerarquía superior, durante un tiempo de muestreo
predeterminado.
En la unidad 100 de control de transmisión, es
decir, la unidad de control del sistema de transmisión, se genera
un objetivo de control del sistema de conducción que corresponda al
accionamiento del pedal de acelerador usando un modelo de
conducción básico, basándose en el accionamiento del pedal del
acelerador, es decir, la demanda detectada del conductor, de modo
que pueda controlarse un accionador.
En la unidad 110 de control de dirección, es
decir, la unidad de control del sistema de dirección, se genera un
objetivo de control del sistema de dirección que corresponda a la
manipulación del dispositivo de dirección usando un modelo de
dirección de conducción básico, basándose en la manipulación de
dispositivo de dirección, es decir, la demanda detectada del
conductor, de modo que pueda controlarse un accionador.
En la unidad 120 de control de freno, es decir,
la unidad de control de sistema de freno, se genera un objetivo de
control del sistema de freno que corresponda al accionamiento del
pedal de freno usando un modelo de freno de conducción básico,
basándose en el accionamiento del pedal de freno, es decir, la
demanda detectada del conductor, de modo que pueda controlarse un
accionador.
Ejemplos de las unidades de tratamiento pueden
ser la unidad 300 de control de ayuda a la conducción, la unidad
200 de gestión de control de movimiento de vehículo y similares.
La unidad 300 de control de ayuda a la
conducción genera información, que será usada por cada unidad de
control, basándose en la información del entorno del vehículo o
información relacionada con el conductor, y emite instrucciones de
control a cada unidad de control.
Específicamente, la unidad 300 de control de
ayuda a la conducción genera información que represente el grado de
riesgo en relación con las características de funcionamiento del
vehículo basándose en la resistencia por rozamiento (valor \mu)
de la carretera en la que el vehículo esté circulando, la
temperatura exterior, y similares, como información del entorno del
vehículo, y/o genera información que represente el grado de riesgo
en relación con la conducción del conductor basándose en el nivel de
fatiga del conductor, sacando una foto del mismo. Información que
represente el grado de riesgo es entregada a cada unidad de control.
La unidad 300 de control de ayuda a la conducción genera, también,
información para poner en práctica una función de regulación
automática de la velocidad en el caso de conducción automática del
vehículo. La información para poner en práctica la función de
regulación automática de la velocidad es entregada a cada unidad de
control. Tal información es tratada para su generalización mediante
la unidad de control de ayuda a la conducción, de modo que la
información pueda ser usada por todas las unidades de control.
La unidad 200 de gestión de control de
movimiento de vehículo genera información, que será usada por cada
una de las unidades de control, para hacer que el vehículo presente
un comportamiento predeterminado, y entrega una instrucción de
control a cada unidad de control.
Específicamente, la unidad 200 de gestión de
control de movimiento de vehículo genera información y la transmite
a cada una de las unidades de control, que será usada por cada una
de ellas basándose en el estado dinámico del vehículo en el momento
considerado.
En cada unidad de control, se determina si tal
entrada de información proveniente de las unidades de tratamiento
(información distinta de la demanda del conductor) tiene que
reflejarse o no en el control de movimiento del vehículo, y hasta
qué punto, en caso afirmativo. Además, se corrige el objetivo de
control, y/o se transmite información entre las unidades de control
respectivas. Puesto que cada unidad de control funciona de manera
autónoma, el accionador de la transmisión, el accionador del
dispositivo de freno y el accionador del dispositivo de dirección
se controlan, eventualmente, en las unidades de control respectivas
basándose en los eventuales objetivos de conducción, freno y
dirección calculados mediante la información de accionamiento
detectada a partir del conductor, la entrada de información
proveniente de las unidades de tratamiento y la información
transmitida entre las unidades de control respectivas.
Inversamente a la función de instrucción de
control antes descrita, dirigida del nivel jerárquico de control
superior al nivel jerárquico de control inferior, se pone en
práctica la función de vigilancia de fallos, dirigida del nivel
jerárquico de control inferior al nivel jerárquico de control
superior. Mediante esta función de vigilancia de fallos, la unidad
100 de control de transmisión, la unidad 110 de control de dirección
y la unidad 120 de control de freno, de nivel jerárquico inferior,
detectan si hay un fallo o no en la unidad 300 de control de ayuda
a la conducción y/o en la unidad 200 de gestión de control de
movimiento de vehículo, de nivel jerárquico superior. Esta función
de vigilancia de fallos se describirá en relación con el diagrama
de flujo de la figura 2. En lo que sigue se describirá un caso en el
que una unidad 100 de control de transmisión vigila un fallo de la
unidad 300 de control de ayuda a la conducción. La presente
invención no se limita a un caso de este tipo, y puede aplicarse a
cualquier caso en el que una unidad de nivel jerárquico inferior
vigile una unidad de nivel jerárquico superior.
Durante el paso 100 (en lo que sigue paso se
designará con S), la unidad 100 de control de transmisión determina
si el vehículo está circulando o no. Si el vehículo está circulando
(SI, en el P100), entonces, el proceso continúa en el P110. De otro
modo (NO, en el P100), el proceso termina.
Durante el P110, la unidad 100 de control de
transmisión determina si el punto temporal considerado es un tiempo
de vigilancia de fallos o no. Si el punto temporal considerado es un
tiempo de vigilancia de fallos (SI, en el P110), el proceso
continúa en el P120. De otro modo, (NO, en el P110), el proceso
termina.
En el P120, la unidad 100 de control de
transmisión transmite datos de entrada, para el cálculo de
vigilancia de fallos, a la unidad 300 de control de ayuda a la
conducción.
En el P130, la unidad 100 de control de
transmisión determina si se reciben o no datos del resultado de
cálculo de la unidad 300 de control de ayuda a la conducción. Si se
reciben los datos del resultado de cálculo de la unidad 300 de
control de ayuda a la conducción (SI, en el P130), entonces, el
proceso continúa en el P150. De otro modo (NO, en el P130), el
proceso continúa en el P140.
En el P140, la unidad 100 de control de
transmisión determina si ha transcurrido un periodo de tiempo
predeterminado desde la transmisión de los datos de entrada, para
el cálculo de vigilancia de fallos, a la unidad 300 de control de
ayuda a la conducción. Si ha transcurrido un periodo de tiempo
predeterminado (SI, en el P140), entonces, el proceso continúa en
P170. De otro modo (NO, en el P140), el proceso vuelve al P130, a la
espera de los datos del resultado de cálculo de la unidad 300 de
control de ayuda a la conducción.
Durante el P150, la unidad 100 de control de
transmisión determina si el resultado de cálculo recibido de la
unidad 300 de control de ayuda a la conducción es normal o no. Si el
resultado de cálculo recibido de la unidad 300 de control de ayuda
a la conducción es normal (SI, en el P150), entonces el proceso
termina. De otro modo (NO, en el P150), el proceso continúa en el
P160.
Durante el P160, la unidad 100 de control de
transmisión determina si hay un fallo en la unidad 300 de control
de ayuda a la conducción (determinación de fallo), y controla la
interrupción de una instrucción de control. En otros términos, una
instrucción de control transmitida por la unidad 300 de control de
ayuda a la conducción a la unidad 100 de control de transmisión no
se reflejará en el control de la transmisión. Es decir, la unidad
100 de control de transmisión controla el vehículo,
independientemente de la unidad 300 de control de ayuda a la
conducción. Después, el proceso termina.
Durante el P170, la unidad 100 de control de
transmisión determina que hay fallo de comunicación, y pone en
práctica un procedimiento de fallo de comunicación. Por ejemplo, en
un caso de este tipo, en lo que se refiere a un proceso de estado
de espera para recibir una instrucción de control de la unidad 300
de control de ayuda a la conducción en un programa de control de la
unidad 100 de control de transmisión, se cancela el estado de
espera para la recepción de la instrucción de control y la unidad
100 de control de transmisión controla el vehículo,
independientemente de la unidad 300 de control de ayuda a la
conducción.
Durante el P200, la unidad 300 de control de
ayuda a la conducción determina si se reciben o no datos de entrada
de la unidad 100 de control de transmisión. Si se reciben datos de
entrada de la unidad 100 de control de transmisión (SI, en el
P200), entonces, el proceso continúa en el P210. De otro modo (NO,
en el P200) el proceso vuelve al P200.
Durante el P210, la unidad 300 de control de
ayuda a la conducción determina datos de resultado de cálculo
sustituyendo los datos de entrada en una fórmula de cálculo de
vigilancia de fallos almacenada de antemano, usando una unidad de
cálculo interna.
Durante el paso P220, la unidad 300 de control
de ayuda a la conducción transmite los datos de resultado del
cálculo a la unidad 100 de control de transmisión.
A continuación se describirá el funcionamiento
del dispositivo detector de fallos de un sistema de control de
vehículo de acuerdo con la presente realización sobre la base de la
estructura y el diagrama de flujo mencionados anteriormente.
Mientras el vehículo esté circulando (SI, en el
P100), durante cada tiempo de vigilancia de fallos (SI, en el P110)
se transmiten datos de entrada para cálculo de vigilancia de fallos
desde la unidad 100 de control de transmisión a la unidad 300 de
control de ayuda a la conducción (P120). Este tiempo de vigilancia
de fallos se establece, por ejemplo, con intervalos de entre varias
decenas y varias centenas de milisegundos.
La unidad 300 de control de ayuda a la
conducción recibe los datos de entrada y determina datos de
resultado de cálculo sustituyendo los datos de entrada en una
fórmula de cálculo de vigilancia de fallos almacenada de antemano,
usando una unidad (P210) de cálculo interna. Los datos de resultado
de cálculo se transmiten desde la unidad 300 de control de ayuda a
la conducción a la unidad 100 de control de transmisión (P220).
Antes de que transcurra un periodo de tiempo
predeterminado desde la transmisión de los datos de entrada para el
cálculo de vigilancia de fallos a la unidad 300 de control de ayuda
a la conducción, la unidad 100 de control de transmisión recibe el
resultado de cálculo de la unidad 300 de control de ayuda a la
conducción (SI, en el P130, NO, en el P140). Si el resultado del
cálculo no es normal (NO, en el P150), la unidad 100 de control de
transmisión determina que hay un fallo en la unidad 300 de control
de ayuda a la conducción. Se establece un control con el fin de
interrumpir una instrucción de control transmitida por la unidad 300
de control de ayuda a la conducción a la unidad 100 de control de
transmisión a partir de ese momento.
Si la unidad 100 de control de transmisión no
recibe el resultado de cálculo de la unidad 300 de control de ayuda
a la conducción antes de que transcurra un periodo de tiempo
predeterminado desde la transmisión de los datos de entrada para el
cálculo de vigilancia de fallos a la unidad 300 de control de ayuda
a la conducción (NO, en el P130, SI, en el P140), determina que hay
un fallo de comunicación entre la unidad 100 de control de
transmisión y la unidad 300 de control de ayuda a la conducción, y
se pone en práctica el procedimiento de fallo de comunicación.
Como se ha descrito en lo que antecede, de
acuerdo con el sistema de control de vehículo de la presente
realización, puede detectarse un fallo en la unidad de control de
ayuda a la conducción y/o la unidad gestora de control de
movimiento de vehículo, de nivel jerárquico superior, mediante la
unidad de control de transmisión, la unidad de control de dirección
y la unidad de control de freno de la unidad de control, de nivel
jerárquico inferior. Por tanto, ya no es necesaria una unidad de
nivel jerárquico superior para vigilar una pluralidad de unidades
de control de nivel jerárquico inferior de manera centralizada,
consiguiéndose así una reducción de la carga de las unidades de
nivel jerárquico superior. En consecuencia, puede detectarse de
manera precisa un fallo en una unidad de nivel jerárquico superior
conectada mediante una red usando una unidad de nivel jerárquico
inferior y sin incurrir en concentración de carga indebida.
Si hay un fallo en una unidad de control de
nivel jerárquico inferior, destinada a detectar fallos en una
unidad de nivel jerárquico superior, el fallo no puede detectarse de
manera precisa. Por otro lado, como unidades de control de nivel
jerárquico inferior de la unidad de control de sistema de
conducción, que corresponde a una operación de "marcha", es
decir, la operación básica del vehículo, de la unidad de control del
sistema de freno, que corresponde a una operación de "parada",
y de la unidad de control de sistema de dirección, que corresponde
a una operación de "giro", tienen que ser altamente fiables.
Por tanto, al prever una unidad de control de nivel jerárquico
inferior con una función de autodiagnóstico de fallos, se mejora la
precisión de detección de fallos en una unidad de nivel jerárquico
superior.
En lugar de prever la función de autodiagnóstico
de fallos, puede multiplexarse el sistema de cálculo de una
unidad.
Pueden asignarse prioridades en la determinación
de detección de fallos a las unidades de control de nivel
jerárquico inferior, es decir, la unidad de control de sistema de
transmisión, que corresponde a una operación de "marcha" u
operación básica del vehículo, la unidad de control de sistema de
freno, que corresponde a una operación de "parada", y la
unidad de control de sistema de dirección, que corresponde a una
operación de "giro", de manera que se asigne mayor prioridad a
la unidad con menor carga de cálculo, o a la más fiable. De ese
modo, cuando una unidad de control con prioridad alta detecte un
fallo puede confirmarse este resultado de determinación indicativo
de un fallo en la unidad de nivel jerárquico superior, puesto que
esta detección de fallo es muy fiable.
Cuando el resultado de determinación de fallo en
la unidad de nivel jerárquico superior varíe entre una pluralidad
de unidades de control, puede confirmarse la determinación
indicativa de un fallo en la unidad de nivel jerárquico superior si
la mitad, al menos, de las unidades de control determina que el
fallo existe.
La figura 3 es un diagrama de bloques de un
sistema de control de vehículo que corresponde a la figura 1. Como
se muestra en la figura 3, este sistema de control de vehículo es
diferente al mostrado en la figura 1, y está configurado mediante
tres unidades de control básico, una unidad 100 de control de
transmisión, a modo de unidad de control de sistema de transmisión,
una unidad 110 de control de dirección, a modo de unidad de control
de sistema de dirección, y una unidad 120 de control de freno, a
modo de unidad de control de sistema de freno, y, como unidades de
tratamiento, una unidad 200 de gestión de control de movimiento de
vehículo y unidad 300 de control de ayuda a la conducción, pero sin
jerarquía de control.
Mediante un sistema de control de este tipo,
puede ponerse en práctica, también, un programa como el de la
realización antes mencionada, y lograrse el mismo efecto.
Aunque la presente invención ha sido descrita e
ilustrada con detalle, se entiende claramente que tiene sólo
carácter ilustrativo y de ejemplo y no debe considerarse a modo de
limitación. La invención se define, únicamente, mediante las
reivindicaciones.
Claims (9)
1. Un dispositivo de detección de fallos de un
sistema de control de vehículo que incluye una unidad de control
(100, 110, 120) que genera un objetivo de control, basándose en una
demanda de funcionamiento, con el fin de controlar el estado de
conducción de un vehículo merced al accionamiento de un accionador
correspondiente usando el objetivo de control generado, y una
unidad de tratamiento (200, 300) conectada con dicha unidad de
control (100, 110, 120) mediante una red, para generar información
adicional, y entregarla a dicha unidad de control (100, 110, 120),
que será usada para modificar dicha demanda de funcionamiento o
dicho objetivo de control, lo que sea necesario, en dicha unidad de
control (100, 110, 120), caracterizado porque
dicho dispositivo detector de fallos está
previsto en dicha unidad de control (100, 110, 120) e incluye
una parte de salida que entrega información a
dicha unidad de tratamiento (200, 300),
una parte de recepción que recibe una respuesta
que corresponda a dicha información de dicha unidad de tratamiento
(200, 300), y
una parte de detección que detecta un fallo en
dicha unidad de tratamiento (200, 300) basándose en dicha
información y dicha respuesta.
2. El dispositivo de detección de fallos de
acuerdo con la reivindicación 1, en el que
dicha información consiste en datos de entrada
para cálculos en dicha unidad de tratamiento (200, 300), y
dicha parte de recepción recibe como respuesta
un resultado de cálculo de dichos datos de entrada, sustituidos en
una fórmula de cálculo predeterminada en dicha unidad de tratamiento
(200, 300).
3. El dispositivo de detección de fallos de
acuerdo con la reivindicación 1, en el que
dicha unidad de control (100, 110, 120) incluye,
además, una parte de diagnóstico que diagnostica un fallo en sí
misma.
4. El dispositivo de detección de fallos de
acuerdo con la reivindicación 1, en el que
dicha unidad de control (100, 110, 120) está
configurada mediante unidades de cálculo multiplexadas.
5. El dispositivo de detección de fallos de
acuerdo con la reivindicación 1, en el que
dicha unidad de control (100, 110, 120) incluye,
además, una parte de determinación que determina la interrupción
del control en el que se refleje información adicional proveniente
de dicha unidad de tratamiento (200, 300) cuando se detecte un
fallo de dicha unidad de tratamiento (200, 300) mediante dicha parte
de detección.
4. El dispositivo de detección de fallos de
acuerdo con la reivindicación 1, en el que
dicha unidad de control (100, 110, 120) está
configurada mediante una pluralidad de unidades de control (100,
110, 120) que controlan el funcionamiento de un vehículo, y
dicha unidad de control (100, 110, 120) incluye,
además, una parte de detección que detecta un fallo en dicha unidad
de tratamiento (200, 300) basándose en una pluralidad de resultados
de detección de partes detectoras incluidas en dicha pluralidad de
unidades de control (100, 110, 120).
7. El dispositivo de detección de fallos de
acuerdo con la reivindicación 6, en el que
se asignan prioridades en la detección de fallos
a dicha pluralidad de unidades de control (100, 110, 120).
8. El dispositivo de detección de fallos de
acuerdo con la reivindicación 7, en el que
se asignan prioridades mayores a las unidades de
control (100, 110, 120) con menor carga de control.
9. El dispositivo de detección de fallos de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8,
en el que
las unidades de dicho sistema de control de
vehículo están configuradas jerárquicamente, y
dicha unidad de control (100, 110, 120) está
prevista con menor jerarquía que dicha unidad de tratamiento (200,
300).
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