[发明专利]基于模型地诊断机械电子系统的方法

说明书

本发明涉及一种用于基于模型地诊断机械电子系统的方法、一种诊断系统、一种计算机程序和一种计算机程序产品。

背景技术

用于处理复杂的机械电子系统的故障诊断要求基于模型的诊断方法。按照是在线(on-line)地、即在系统之内还是离线(off-line)地、即在系统之外来计算基于模型的诊断函数或基于模型的诊断算法，区分两种原则性的诊断方案，即一方面为在线故障诊断而另一方面为离线故障诊断。

关于有故障系统的时间特性的完整信息内容所基于的明确的故障诊断由原理决定地只能确保传统的在线故障诊断。可是，在复杂的机械电子系统中，该在线故障诊断由于严格的实时要求而在当前控制设备的可供使用的计算能力同时微小的情况下是不能被实现的。

在这种情况下，离线故障诊断是一种折衷方案，该折衷方案虽然允许在计算技术上甚至转换复杂的诊断算法，但是由原理决定地只用有故障的系统的时间特性的不完整的信息内容来工作。因而，离线能达到的诊断质量一般低于在线故障诊断时的诊断质量。不能可靠地诊断偶尔出现的故障，这些故障诸如由于电气插头接点中的雨水引起的断断续续的中断、冻结机械运动元件、由于未预见的系统需要引起的过热等等，此外，离线故障诊断只在某些故障情况下是明确的。

文献DE 103 33 171 A1说明了一种用于监控机器的子系统的基于模型的诊断方法。在这种情况下采用了子系统的定量的模型，并且借助定性的值来执行输出信号特性的事件离散的分析处理。

在这种背景下，介绍了一种具有权利要求1的特征的方法、一种具有权利要求8的特征的诊断系统、一种具有权利要求9的特征的计算机程序以及一种具有权利要求10的特征的计算机程序产品。

发明内容

在用于基于模型地诊断机械电子系统的本发明方法中设置，由机械电子系统之内的控制设备来执行故障检测，而由机械电子系统之外的计算单元来执行故障识别。

由从属权利要求得到其它有利的改进方案。

用于基于模型地诊断机械电子系统的本发明诊断系统具有被布置在机械电子系统之内的控制设备和被布置在机械电子系统之外的计算单元。在此，控制设备被构造用于故障检测在机械电子系统中出现的故障，而计算单元被构造用于故障识别所检测到的故障。

因此提供了一种新型的诊断方案、即所谓的交叉的在线-离线方案，该在线-离线方案联合了在线诊断的优点以及离线诊断的那些优点。该方案实现了在线诊断的完整信息内容所基于的诊断，并且利用该诊断能在计算技术上实现复杂的机械电子系统的故障诊断。

诊断任务被分成在计算上不大密集的故障检测子任务和计算密集的故障识别子任务。在故障检测时，利用机械电子系统之内的控制设备来确定，在某个时刻tF是否存在故障。在故障识别时，利用例如诊断测试器的有效率的外部计算单元，借助诊断函数来明确标识所检测到的故障。

本发明的方面在于，能以环形存储持久地记录某个序列的暂时记录的输入量数据和输出量数据以及时间间隔。在临时存储器与固定存储器之间的受检测控制的数据传输允许智能地选出含有信息的数据。以这种方式，在同时有限的要存储的数据量的情况下，对于诊断存在足够的信息。

通过分解诊断任务，既能利用在线诊断的优点，又能利用离线诊断的优点。

因此在实际的工作状态下，通过考虑例如在车间中不能再现的偶发故障来实现要在线执行的故障检测。此外，能观察故障的随时间变化的发展，由此能确定关于该故障的附加信息。

利用机械电子系统之外的计算单元，有足够的计算能力和存储器位置供要离线执行的故障识别来使用。在故障识别时，不存在对诊断函数的实时要求。通过要在外部计算单元上进行的更新能简单地更新诊断函数，因此不必要控制设备的重编程序。

具有程序代码装置的本发明计算机程序被设置用于，如果在计算机或相应的计算单元上、尤其是在本发明的诊断系统中实施计算机程序，则执行本发明方法的所有步骤。

具有被存储在计算机可读的数据载体上的程序代码装置的本发明计算机程序产品被设置用于，如果在计算机或相应的计算单元上、尤其是在本发明的诊断系统中实施计算机程序，则执行本发明方法的所有步骤。

由说明书和附图得出本发明的其它优点和改进方案。

应易于理解，不仅能以相应说明的组合、而且也能以其它的组合或单独地使用上述的和以下还要阐述的特征，而不会离开本发明的范围。

具体实施方式

借助实施例在附图中示意性示出了本发明，并在以下参考附图详细说明本发明。

图1示出用于分配诊断任务的图。

图2示出故障检测的图。