DE102004036710B4

DE102004036710B4 - Auf PWM und veränderlicher Frequenz basierende Positionsanzeiger

Info

Publication number: DE102004036710B4
Application number: DE200410036710
Authority: DE
Inventors: Paul A. Fenton Bauerle; John N. Novi Stockbridge; Kerfegar K. Fenton Katrak
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2024-07-30
Also published as: DE102004036710A1

Abstract

Regelsystem, umfassend:
eine Vorrichtung, die eine Position zwischen einer minimalen und einer maximalen Position einnimmt;
einen ersten Positionssensor, der die Position der Vorrichtung erfasst und einen ersten Positionswert erzeugt;
einen zweiten Positionssensor, der die Position der Vorrichtung erfasst und einen zweiten Positionswert erzeugt;
ein Sensormodul, das mit den ersten und zweiten Positionssensoren kommuniziert und anhand der ersten und zweiten Positionswerte eine einzige Signalform erzeugt, wobei eine Frequenz der Signalform auf der Grundlage des ersten Positionswertes verändert wird und eine Impulsdauer der Signalform auf der Grundlage des zweiten Positionswertes verändert wird;
einen Leiter, dessen erstes Ende mit dem Sensormodul und dessen zweites Ende mit einem Steuermodul verbunden ist,
wobei das Sensormodul die Signalform über den Leiter an das Steuermodul überträgt und das Steuermodul die Signalform decodiert, um die ersten und zweiten Positionswerte zu bestimmen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fahrzeugregelsysteme und insbesondere auf die redundante Positionserfassung von Entitäten in Fahrzeugregelsystemen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Fahrzeughersteller ersetzen zunehmend mechanische Verbindungen in Fahrzeugen durch Sensoren und elektromechanische Vorrichtungen, um Gewicht und Kosten zu verringern. Beispielsweise ersetzen Sensoren mechanische Verbindungen zur Erfassung von Positionen oder Stellungen von benutzerbetätigten Vorrichtungen wie etwa Fahr-, Kupplungs- und Bremspedalen. Von den Sensoren werden Signale an Controller und/oder elektromechanische Vorrichtungen in dem Fahrzeug gesendet. Beispielsweise kann ein Signal von einem Fahrpedal an ein Stellglied in dem Körper der elektronischen Drosselklappe übertragen werden, das die Position oder Stellung der Drosselklappe einstellt. Außerdem erfasst ein Drosselklappenpositionssensor die Position oder Stellung der Drosselklappe und sendet ein Signal an ein Motorsteuerungsmodul.

In Fällen, in denen mechanische Verbindungen wenigstens teilweise beseitigt sind, werden gewöhnlich mehrere Sensoren verwendet, um redundante Messungen durchzuführen und Systemgenauigkeit zu gewährleisten. Beispielsweise verwenden manche Hersteller analoge Positionssensoren, die auf einer mit Widerstand behafteten Tinte oder Paste, die auf ein nicht leitendes Substrat aufgebracht ist, basieren. Andere Hersteller verwenden anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) in Kombination mit Sensoren. Die Sensoren umfassen typischerweise Halleffekt-Sensoren oder induktiv gekoppelte Sensoren. Die ASICs empfangen analoge Signale von den Sensoren und geben pulsbreitenmodulierte (PWM) oder andere Arten von Signalen aus. Jeder dieser Sensoren kann eine oder mehrere gemeinsame Referenzspannungen verwenden. Mit zunehmender Anzahl von Sensoren nimmt jedoch die Anzahl von Drähten zu und steigen die Gesamtkosten an.

Systeme zur Umwandlung von analogen Sensorsignalen in PWM-Signale sind beispielsweise in EP 0 871 011 A2 , US 5,280,238 A , DE 197 37 999 A1 und DE 36 31 509 C1 offenbart.

Aufgabe der Erfindung ist es, Fahrzeugregelsysteme und insbesondere die Positionserfassung von Entitäten in Fahrzeugregelsystemen zu verbessern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Regelsystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung, die eine Position zwischen einer minimalen und einer maximalen Position einnimmt. Ein erster Positionssensor erfasst die Position der Vorrichtung und erzeugt einen ersten Positionswert. Ein zweiter Positionssensor erfasst die Position der Vorrichtung und erzeugt einen zweiten Positionswert. Ein Sensormodul kommuniziert mit den ersten und zweiten Positionssensoren und erzeugt anhand der ersten und zweiten Positionswerte eine einzige Signalform. Eine Frequenz der Signalform wird auf der Grundlage des ersten Positionswertes verändert. Eine Impulsdauer der Signalform wird auf der Grundlage des zweiten Positionswertes verändert. Ein Leiter besitzt ein erstes Ende, das mit dem Sensormodul verbunden ist, und ein zweites Ende, das mit einem Steuermodul verbunden ist. Das Sensormodul überträgt die Signalform über den Leiter an das Steuermodul. Das Steuermodul decodiert die Signalform, um die ersten und zweiten Positionswerte zu bestimmen.

Gemäß weiteren Merkmalen nehmen die Frequenz und die Impulsdauer zu, wenn sich die Vorrichtung aus der Minimalposition in die Maximalposition bewegt. Alternativ nimmt die Frequenz zu, während die Impulsdauer abnimmt, wenn sich die Vorrichtung aus der Minimalposition in die Maximalposition bewegt. Alternativ nimmt die Frequenz zu, während die Impulsdauer konstant bleibt, wenn sich die Vorrichtung aus der Minimalposition in die Maximalposition bewegt. Die Signalform ist eine Rechtecksignalform. Das Steuermodul erfasst Spannungsfehlerzustände in der Signalform.

Gemäß nochmals weiteren Merkmalen der Erfindung ist eine erste Auflösung des ersten Positionssensors größer als eine zweite Auflösung des zweiten Positionssensors. Das Steuermodul multipliziert die ersten und/oder zweiten Positionswerte mit einem Gewichtungsfaktor, um die ersten und zweiten Positionswerte zu vergleichen. Das Steuermodul vergleicht die ersten und zweiten Positionswerte und aktiviert einen Alarmanzeiger, wenn eine Differenz zwischen den ersten und zweiten Positionswerten größer als ein vorgegebener Wert ist. Die Vorrichtung ist entweder ein Fahrpedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal oder eine Drosselklappe eines Fahrzeugs.

Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung werden deutlich aus der genauen Beschreibung, die nachstehend geliefert wird. Selbstverständlich sind die genaue Beschreibung und die spezifischen Beispiele unter Angabe der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung lediglich zur Veranschaulichung und keinesfalls zur Einschränkung des Umfangs der Erfindung gedacht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird verständlicher anhand der genauen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen, worin:
1 ein funktioneller Blockschaltplan eines Motorregelsystems für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist, das ein Steuermodul umfasst, das Signale von Fahrzeugsensoren empfängt;
2 ein Graph ist, der eine Signalform zeigt, die auf der Grundlage von dualen Positionsangabesignalen erzeugt wird, bei der die Impulsdauer abnimmt, und die Frequenz zunimmt, wenn die prozentuale Drosselklappenverstellung zunimmt;
3 ein Graph ist, der eine Signalform zeigt, bei der die Impulsdauer zunimmt, und die Frequenz zunimmt, wenn die prozentuale Drosselklappenverstellung zunimmt;
4 ein Graph ist, der eine Signalform zeigt, bei der die Impulsdauer konstant ist, und die Frequenz abnimmt, wenn die prozentuale Drosselklappenverstellung zunimmt; und
5 ein Ablaufplan ist, der Schritte zeigt, die von dem Steuermodul von 1 ausgeführt werden, um eine Signalform, die auf dualen Positionsangabesignalen basiert, zu decodieren.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en) ist dem Wesen nach nur beispielhaft und keinesfalls dazu gedacht, die Erfindung, ihre Anwendung oder ihre Verwendungen zu begrenzen. Zur Klarheit werden in den Zeichnungen zur Kennzeichnung ähnlicher Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet. Der Begriff "Modul" wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen (gemeinsam genutzten, dedizierten oder Gruppen-) Prozessor mit einem Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, ein Schaltnetz, einen Mikrocontroller mit E/A-Zeitgeber oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität erbringen.
In 1 umfasst ein Fahrzeug 10 einen Motor 12 und ein Steuermodul 14. Der Motor 12 umfasst einen Zylinder 16, der eine Kraftstoffeinspritzdüse 18 und eine Zündkerze 20 aufweist. Obwohl ein einziger Zylinder 16 gezeigt ist, ist Fachleuten klar, dass der Motor 12 üblicherweise mehrere Zylinder 16 mit zugeordneten Kraftstoffeinspritzdüsen 18 und Zündkerzen 20 aufweist. Beispielsweise kann der Motor 12 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder 16 Zylinder 16 umfassen.
Durch einen Einlass 24 wird Luft in einen Ansaugkrümmer oder Einlasskanal 22 des Motors 12 gesaugt. Eine Drosselklappe 26 reguliert den Luftstrom durch den Einlass 24. In dem Zylinder 16 werden Kraftstoff und Luft vermischt und durch die Zündkerze 20 gezündet. Die Drosselklappe 26 steuert die Geschwindigkeit, mit der Luft in den Ansaugkrümmer oder Einlasskanal 22 strömt. Das Steuermodul 14 stellt die Menge an Kraftstoff, die in den Zylinder 16 eingespritzt wird, auf der Grundlage der Luft, die in den Zylinder 16 strömt, ein, um das Luft/Kraftstoff-(L/K)-Verhältnis in dem Zylinder 16 zu steuern. Das Steuermodul 14 kommuniziert mit einem Motordrehzahlsensor 28, der ein Motordrehzahlsignal erzeugt. Das Steuermodul 14 kommuniziert außerdem mit Luftmengendurchsatz-(MAF)- und Krümmer- oder Kanal-Absolutdruck(MAP)-Sensoren 30 und 32, die MAF- bzw. MAP-Signale erzeugen.
Der Motor 12 umfasst einen der Drosselklappe 26 zugeordneten Elektronik-Drosselklappe-Körper (ETB) 34. Der ETB 34 wird durch das Steuermodul 14 und/oder einen dedizierten Controller wie etwa einen Elektronik-Drosselklappe-Controller (ETC) gesteuert. Erste und zweite Drosselklappenpositionssensoren 36 bzw. 38 erfassen eine Position oder Stellung der Drosselklappe 26 in dem ETB 34 und erzeugen erste und zweite Positionssignale, die die Position der Drosselklappe 26 repräsentieren. Die ersten und zweiten Positionssignale werden durch ein Sensormodul 40 empfangen. Das Sensormodul 40 kann beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) sein. Das Sensormodul 40 sendet an das Steuermodul 14 ein Signal, das pulsbreitenmoduliert (PWM) ist und eine veränderliche Frequenz besitzt, wie weiter unten näher beschrieben wird.
Das Fahrzeug 10 umfasst optional erste und zweite Fahrpedal-(AP)-Positionssensoren 42 bzw. 44, die eine Position des AP 46 erfassen. Die ersten und zweiten AP-Positionssensoren 42 bzw. 44 erzeugen erste und zweite Positionssignale, die die Position des AP 46 repräsentieren. Ein Sensormodul 50 empfängt die ersten und zweiten Positionssig nale und sendet an das Steuermodul 14 ein PWM-Signal, das ebenfalls eine veränderliche Frequenz besitzt.
Das Fahrzeug 10 umfasst optional erste und zweite Bremspedal-(BP)-Positionssensoren 52 bzw. 54, die eine Position des BP 56 erfassen. Die ersten und zweiten BP-Positionssensoren 52 bzw. 54 erzeugen erste und zweite Positionssignale, die die Position des BP 56 repräsentieren. Ein Sensormodul 58 empfängt die ersten und zweiten Positionssignale und sendet an das Steuermodul 14 ein PWM-Signal, das ebenfalls eine veränderliche Frequenz besitzt.
Im Fall eines manuellen Schaltens umfasst das Fahrzeug 10 optional erste und zweite Kupplungspedal-(CP)-Positionssensoren 60 bzw. 62, die eine Position des CP 64 erfassen. Die ersten und zweiten Positionssensoren 60 bzw. 62 erzeugen erste und zweite Positionssignale, die die Position des CP 64 repräsentieren. Ein Sensormodul 66 empfängt die ersten und zweiten Positionssignale und sendet an das Steuermodul 14 ein PWM-Signal, das ebenfalls eine veränderliche Frequenz besitzt. Fachleute wissen, dass andere Sensoren als jene, die in 1 gezeigt sind, verwendet werden können.
Die Sensormodule 40, 50, 58 und 66 erzeugen jeweils PWM-Signale, die auf entsprechenden ersten und zweiten Positionssignalen basieren. Die PWM-Signale umfassen eine einzige Signalform, die Werte sowohl des ersten als auch des zweiten Positionssignals angibt. In einer exemplarischen Ausführungsform entspricht eine veränderliche Frequenz eines PWM-Signals einem Wert eines ersten Positionssignals, während eine veränderliche Impulsdauer des PWM-Signals einem Wert eines zweiten Positionssignals entspricht. Fachleute wissen, dass jedes der Sensor module 40, 50, 58 und 66 zur erweiterten Redundanz Positionssignale von mehr als zwei Positionssensoren empfangen kann.
Es ist möglich, nur den ersten Drosselklappenpositionssensor 36 zu verwenden und dennoch redundante Messwerte der Position der Drosselklappe 26 zu erhalten. Beispielsweise geben andere Sensoren wie etwa die MAF- und MAP-Sensoren 30 bzw. 32 eine Strömungsgeschwindigkeit und/oder einen Druck der Luft in dem Ansaugkrümmer oder Einlasskanal 22 an, die verwendet werden können, um eine Position der Drosselklappe 26 zu bestimmen. In diesem Fall erzeugt das Sensormodul 40 ein Signal, das entweder eine veränderliche Frequenz oder eine veränderliche Impulsdauer umfasst, die auf einem Wert des ersten Positionssignals von dem ersten Drosselklappenpositionssensor 36 basiert. Jedoch ist es sowohl unter statischen als auch unter dynamischen Fahrzeugzuständen schwierig, die Position der Drosselklappe 26 von dem ersten Drosselklappenpositionssensor 36 mit der Position von den MAF- und/oder MAP-Sensoren 30 bzw. 32 zu vergleichen.
Die vorliegende Erfindung schlägt vor, eine einzige Signalform, die auf zwei Positionssignalen von zwei gleichartigen Positionssensoren basiert, zu erzeugen. Dadurch kann das Steuermodul 14 nach dem Decodieren der Signalform die Werte der ersten und zweiten Positionssignale genau vergleichen. Das Steuermodul 14 decodiert die Signalform, indem es zuerst die Frequenz und die Impulsdauer der Signalform erfasst. Das Steuermodul 14 setzt dann die Frequenz und die Impulsdauer auf der Grundlage von vorgegebenen Funktionen in Positionswerte um und bestimmt, ob die Differenz zwischen den Positionswerten größer als ein vorgegebener Wert ist.
Beispielsweise kann die Frequenz/Impulsdauer der Signalform zunehmen, wenn eine Position der Drosselklappe 26 von einer Minimalposition zu einer Maximalposition zunimmt. Im Fall der Drosselklappe 26 entspricht die Minimalposition einer Leerlaufstellung, während die Maximalposition einer Stellung entspricht, in der die Drosselklappe weit geöffnet ist (WOT). Alternativ kann die Frequenz/Impulsdauer abnehmen, wenn eine Position der Drosselklappe 26 von einer Minimalposition zu einer Maximalposition zunimmt.
In 2, in einer exemplarischen Ausführungsform, geben die Sensormodule 40, 50, 58 und 66 Rechtecksignalformen aus. Jedoch können Strahlungsemissionsstandards minimale und maximale Anstiegs- und Abfallzeiten vorschreiben. Daher können die Signalformen nicht vollkommen quadratisch sein. Die in den 2–4 gezeigten Signalformen geben Werte der ersten und zweiten Positionssignale von ersten und zweiten Drosselklappenpositionssensoren 36 bzw. 38 an. Jedoch können ähnliche Signalformen verwendet werden, um Positionen anderer Fahrzeugvorrichtungen anzugeben.
In 2 nimmt die Impulsdauer der Signalform 74 ab, wenn eine Position der Drosselklappe 26 von einer Minimalposition zu einer Maximalposition zunimmt. Die Position der Drosselklappe 26 (durch 76 angegeben) ist als Prozentsatz, mit dem sie zwischen der Minimalposition und der Maximalposition liegt, angegeben. Beispielsweise beziehen sich 0 % auf die Leerlaufstellung, während sich 100 % auf die WOT-Stellung beziehen. Ähnlich nimmt die Impulsdauer zu, wenn die Position der Drosselklappe 26 von der Maximalposition zu der Minimalposition abnimmt oder flacher wird.
Die Frequenz der Signalform 74 nimmt zu, wenn die Position der Drosselklappe 26 von der minimalen zu der maximalen Position zunimmt. Ähnlich nimmt die Frequenz ab, wenn die Position der Drosselklappe 26 von der maximalen zu der minimalen Position abnimmt. Diese Beziehung kann auch umgekehrt werden. Beispielsweise können die Impulsdauer und die Frequenz zunehmen bzw. abnehmen, wenn die Position der Drosselklappe 26 von der minimalen zu der maximalen Position zunimmt.
In 3 nimmt die Impulsdauer der Signalform 84 zu, wenn die Position der Drosselklappe 26 (durch 86 angegeben) von der Minimalposition zu der Maximalposition zunimmt. Ähnlich nimmt die Impulsdauer ab, wenn die Position der Drosselklappe 26 von der Maximalposition zu der Minimalposition abnimmt. Wie in 2 nimmt die Frequenz der Signalform 84 zu, wenn die Position der Drosselklappe 26 von der minimalen zu der maximalen Position zunimmt. Ähnlich nimmt die Frequenz ab, wenn die Position der Drosselklappe 26 von der maximalen zu der minimalen Position abnimmt. Diese Beziehung kann auch umgekehrt werden. Beispielsweise können die Impulsdauer und die Frequenz beide abnehmen, wenn die Position der Drosselklappe 26 von der minimalen zu der maximalen Position zunimmt.
In 4 bleibt die Impulsdauer der Signalform 94 konstant, wenn sich die Position der Drosselklappe 26 (durch 96 angegeben) verändert. Beispielsweise kann der erste Sensor die Frequenz der Signalform bestimmen, während der zweite Sensor die Hochpegelzeit (oder die Tiefpegelzeit) bestimmen kann, derart, dass die Impulsdauer konstant auf 50 % oder einem anderen Wert bleibt. Falls beim Wiedergewinnen der ersten und zweiten Positionssignale aus der Signalform die berechnete Impulsdauer gleich einem Wert ist, der sich von 50 % (oder einem anderen vorge gebenen Prozentsatz) unterscheidet, werden die ersten und zweiten Drosselklappenpositionssensoren 36 bzw. 38 als fehlerhaft gekennzeichnet (Schritt 120 in 5). Alternativ kann das Sensormodul 40 entweder nur die Frequenz oder nur die Impulsdauer einstellen, wenn ein einziger Drosselklappenpositionssensor 36 verwendet wird. Wie in den 2 und 3 nimmt die Frequenz der Signalform 94 zu, wenn die Position der Drosselklappe 26 von der minimalen zu der maximalen Position zunimmt. Ähnlich nimmt die Frequenz ab, wenn die Position der Drosselklappe 26 von der maximalen Position zu der minimalen Position abnimmt.
Diese Beziehung kann auch umgekehrt werden. Beispielsweise kann die Frequenz abnehmen, wenn die Position der Drosselklappe 26 von der minimalen zu der maximalen Position zunimmt, während die Impulsdauer konstant bleibt. Beispielsweise kann die Impulsdauer auf 50 % festgelegt sein. Fachleute wissen, dass weitere Kombinationen von Signalformencharakteristika verwendet werden können, um Werte der Positionssignale von den Drosselklappenpositionssensoren 36 und 38 darzustellen.
In einer exemplarischen Ausführungsform bestimmt das Steuermodul 14 die Frequenz einer Signalform anhand einer ersten ansteigenden Flanke und einer zweiten ansteigenden Flanke. In diesem Fall bestimmt das Steuermodul 14 die Impulsdauer der Signalform durch Bestimmen der prozentualen Zeit, in der das Signal zwischen der ersten und der zweiten ansteigenden Flanke auf Hochpegel ist. Alternativ kann das Steuermodul 14 die Frequenz der Signalform anhand einer ersten abfallenden Flanke und einer zweiten abfallenden Flanke bestimmen. In diesem Fall bestimmt das Steuermodul 14 die Impulsdauer der Signalform durch Bestimmen der prozentualen Zeit, in der das Signal zwischen der ersten und der zweiten abfallenden Flanke auf Tiefpegel ist.
In 5 beginnt ein Messredundanzalgorithmus, der durch das Steuermodul 14 ausgeführt wird, mit dem Schritt 104. Im Schritt 106 liest die Steuerung die Zeit T1 an einer ersten ansteigenden Flanke der Signalform ab. Im Schritt 108 liest die Steuerung die Zeit T2 an der nächsten abfallenden Flanke der Signalform ab. Im Schritt 110 liest die Steuerung die Zeit T3 an der nächsten ansteigenden Flanke der Signalform ab. Im Schritt 112 berechnet die Steuerung die Impulsdauer der Signalform durch Dividieren der Differenz zwischen T2 und T1 durch die Differenz zwischen T3 und T1. Im Schritt 114 berechnet die Steuerung die Frequenz der Signalform durch Subtrahieren von T1 von T3.
Im Schritt 116 setzt die Steuerung die Frequenz auf der Grundlage einer ersten Funktion in eine Position P1 und die Impulsdauer auf der Grundlage einer zweiten Funktion in eine Position P2 um. Alternativ kann im Schritt 116 die Steuerung die Frequenz in die Position P1 und die Hochpegelzeit (oder die Tiefpegelzeit) in die Position P2 umsetzen. Im Schritt 118 bestimmt die Steuerung, ob die Differenz zwischen P1 und P2 kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Falls dies zutrifft, endet die Steuerung. Falls dies nicht zutrifft, geht die Steuerung zum Schritt 120 weiter. Im Schritt 120 aktiviert die Steuerung einen Sensorfehleranzeiger, worauf die Steuerung endet. Im Schritt 120 kann das Steuermodul 14 auch eine Korrekturmaßnahme wie etwa das Versehen eines der Drosselklappenpositionswerte mit einem Gewichtungsfaktor, damit das System betriebsfähig bleibt, vornehmen.
Das Steuermodul 14 erfasst vorzugsweise Spannungsfehlerzustände in den Signalformen von den Sensormodulen 40, 50, 58 und 60. Beispielsweise kann das Steuermodul 14 eine analoge Spannungsfehlererfassung anwenden, um einen Kurzschluss zur Batterie oder einen Mas seschluss zu erfassen. Das Steuermodul 14 kann auch andere Kurzschlüsse zu anderen Frequenzeingängen erfassen. Beispielsweise schwingt ein typisches Rechteckwellensignal zwischen 0,5 V und 4,5 V, wenn keine Fehler auftreten. Falls eine Flankenerfassung zwischen 1,5 V und 3,5 V durchgeführt wird, erzeugen ein Kurzschluss zur Batterie und ein Masseschluss ein Signal ohne Frequenz. Hingegen können Kurzschlüsse zu anderen Frequenzeingängen erfasst werden, wenn ansteigende und abfallende Flanken der Signalform nur zwischen 1,0 V und 4,0 V wechseln. Dadurch kann das Steuermodul 14 durch Reibkorrosion von Eingangs/Ausgangs-(E/A)-Stiften bedingte Analogspannungsfehler diagnostizieren.
Eine erste Auflösung des ersten Drosselklappenpositionssensors 36 kann größer als eine zweite Auflösung des zweiten Drosselklappenpositionssensors 38 sein. In diesem Fall kann das Steuermodul 14 einem oder beiden der Drosselklappenpositionswerte für einen genauen Vergleich Gewichtungsfaktoren zuweisen. Das Steuermodul 14 kann die Frequenz und die Impulsdauer der Signalform mittels Nachschlagtabellen, mathematischer Funktionen oder anderer Verfahren in Drosselklappenpositionswerte umsetzen. Außerdem wendet das Steuermodul 14 vorzugsweise eine standardmäßige Sensorkorrelations- und Bereichsüberschreitungsdiagnostik an, um sicherzustellen, dass wiedergewonnene Drosselklappenpositionswerte innerhalb eines zulässigen Bereichs liegen und dass keine Fehlerzustände eintreten. Zusätzlich können zwei oder mehrere Sensormodule kombiniert sein, um zusätzliche Eingaben und/oder Ausgaben zu liefern.

Claims

Regelsystem, umfassend: eine Vorrichtung, die eine Position zwischen einer minimalen und einer maximalen Position einnimmt; einen ersten Positionssensor, der die Position der Vorrichtung erfasst und einen ersten Positionswert erzeugt; einen zweiten Positionssensor, der die Position der Vorrichtung erfasst und einen zweiten Positionswert erzeugt; ein Sensormodul, das mit den ersten und zweiten Positionssensoren kommuniziert und anhand der ersten und zweiten Positionswerte eine einzige Signalform erzeugt, wobei eine Frequenz der Signalform auf der Grundlage des ersten Positionswertes verändert wird und eine Impulsdauer der Signalform auf der Grundlage des zweiten Positionswertes verändert wird; einen Leiter, dessen erstes Ende mit dem Sensormodul und dessen zweites Ende mit einem Steuermodul verbunden ist, wobei das Sensormodul die Signalform über den Leiter an das Steuermodul überträgt und das Steuermodul die Signalform decodiert, um die ersten und zweiten Positionswerte zu bestimmen.
Regelsystem nach Anspruch 1, bei dem die Frequenz und die Impulsdauer zunehmen, wenn sich die Vorrichtung aus der Minimalposition in die Maximalposition bewegt.
Regelsystem nach Anspruch 1, bei dem die Frequenz zunimmt und die Impulsdauer abnimmt, wenn sich die Vorrichtung aus der Minimalposition in die Maximalposition bewegt.
Regelsystem nach Anspruch 1, bei dem die Signalform eine Rechtecksignalform ist.
Regelsystem nach Anspruch 1, bei dem das Steuermodul Spannungsfehlerzustände in der Signalform erfasst.
Regelsystem nach Anspruch 1, bei dem eine erste Auflösung des ersten Positionssensors größer als eine zweite Auflösung des zweiten Positionssensors ist und bei dem das Steuermodul die ersten und/oder zweiten Positionswerte mit einem Gewichtungsfaktor multipliziert, um die ersten und zweiten Positionswerte zu vergleichen.
Regelsystem nach Anspruch 1, bei dem das Steuermodul den ersten Positionswert mit dem zweiten vergleicht und einen Alarmanzeiger aktiviert, wenn die Differenz zwischen den ersten und zweiten Positionswerten größer als ein vorgegebener Wert ist.
Regelsystem nach Anspruch 1, bei dem die Vorrichtung entweder ein Fahrpedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal oder eine Drosselklappe eines Fahrzeugs ist.
Fahrzeugregelsystem, umfassend: eine Fahrzeugvorrichtung, die eine Position zwischen einer minimalen und einer maximalen Position einnimmt, wobei die Fahrzeugvorrichtung entweder ein Fahrpedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal oder eine Drosselklappe eines Fahrzeugs ist; einen ersten Positionssensor, der die Position der Fahrzeugvorrichtung erfasst und einen ersten Positionswert erzeugt; einen zweiten Positionssensor, der die Position der Fahrzeugvorrichtung erfasst und einen zweiten Positionswert erzeugt; ein Sensormodul, das mit den ersten und zweiten Positionssensoren kommuniziert und anhand der ersten und zweiten Positionswerte eine einzige Signalform erzeugt, wobei eine Frequenz der Signalform auf der Grundlage des ersten Positionswertes verändert wird und eine Impulsdauer der Signalform auf der Grundlage des zweiten Positionswertes verändert wird; einen Leiter, dessen erstes Ende mit dem Sensormodul und dessen zweites Ende mit einem Steuermodul verbunden ist, wobei das Sensormodul die Signalform über den Leiter an das Steuermodul überträgt und das Steuermodul die Signalform decodiert, um die ersten und zweiten Positionswerte zu bestimmen.
Verfahren zum Übertragen von dualen Positionswerten auf einer einzigen Signalform, umfassend: Erfassen einer Position einer Vorrichtung mit einem ersten Positionssensor, wobei die Position der Vorrichtung zwischen einer minimalen und einer maximalen Position liegt und wobei der erste Positionssensor einen ersten Positionswert erzeugt; Erfassen der Position der Vorrichtung mit einem zweiten Positionssensor, wobei der zweite Positionssensor einen zweiten Positionswert erzeugt; Erzeugen einer einzigen Signalform auf der Grundlage der ersten und zweiten Positionswerte; Verändern einer Frequenz der Signalform auf der Grundlage des ersten Positionswertes; Verändern einer Impulsdauer der Signalform auf der Grundlage des zweiten Positionswertes; Senden der Signalform über einen Leiter an ein Steuermodul; und Decodieren der Signalform in dem Steuermodul, um die ersten und zweiten Positionswerte zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Frequenz und die Impulsdauer zunehmen, wenn sich die Vorrichtung aus der Minimalposition in die Maximalposition bewegt.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Frequenz zunimmt und die Impulsdauer abnimmt, wenn sich die Vorrichtung aus der Minimalposition in die Maximalposition bewegt.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Signalform eine Rechtecksignalform ist.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner das Erfassen von Spannungsfehlerzuständen in der Signalform umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem eine erste Auflösung des ersten Positionssensors größer als eine zweite Auflösung des zweiten Positionssensors ist.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner das Multiplizieren der ersten und/oder zweiten Positionswerte mit einem Gewichtungsfaktor, um die ersten und zweiten Positionswerte zu vergleichen, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner umfasst: Vergleichen der ersten und zweiten Positionswerte; und Aktivieren eines Alarmanzeigers, wenn eine Differenz zwischen den ersten und zweiten Positionswerten größer als ein vorgegebener Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Vorrichtung entweder ein Fahrpedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal oder eine Drosselklappe eines Fahrzeugs ist.