DE102004036712B4

DE102004036712B4 - Verfahren und Vorrichtungen zum Einstellen von Frequenz- und/oder PWM-basierten Sensoren

Info

Publication number: DE102004036712B4
Application number: DE102004036712.4A
Authority: DE
Inventors: John N. Stockbridge; Kerfegar K. Katrak; Paul A. Bauerle
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2018-05-03
Anticipated expiration: 2024-07-30
Also published as: DE102004036712B8; DE102004036712A1

Abstract

Sensormodul-Einstellschaltung, umfassend:
eine Vorrichtung, die eine Position zwischen einer minimalen und einer maximalen Position einnimmt;
erste und zweite Positionssensoren, die die Position der Vorrichtung erfassen und erste bzw. zweite Positionswerte erzeugen;
ein Sensormodul, das umfasst:
ein erstes Signalumsetzungsmodul, das eine erste Signalform auf der Grundlage des ersten Positionswertes erzeugt, eine Frequenz der ersten Signalform auf der Grundlage des ersten Positionswertes verändert und ein erstes Verstärkungsmodul umfasst;
ein zweites Signalumsetzungsmodul, das eine zweite Signalform auf der Grundlage des zweiten Positionswertes erzeugt, eine Impulsdauer der zweiten Signalform auf der Grundlage des zweiten Positionswertes verändert und ein zweites Verstärkungsmodul umfasst; und
ein Verstärkungsamplitudenmodul, das mit den ersten und zweiten Verstärkungsmodulen kommuniziert und erste und zweite Signalverstärkungen der ersten bzw. zweiten Verstärkungsmodule bestimmt; und
ein Signalvoreinstellmodul, das mit dem Verstärkungsamplitudenmodul kommuniziert und die ersten und zweiten Signalverstärkungen so einstellt, dass die ersten und zweiten Signalformen gleich ersten bzw. zweiten zuvor bestimmten Signalformen sind, wenn die Position der Vorrichtung fixiert ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der vorläufigen US-Anmeldungen mit den Nummern 60/491,903, eingereicht am 1. August 2003, 60/491,700, eingereicht am 1. August 2003 und 60/491,905 , eingereicht am 1. August 2003, die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Verweis aufgenommen sind.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fahrzeugregelsysteme und insbesondere auf Sensormodule für die redundante Positionserfassung von Vorrichtungen in Fahrzeugregelsystemen. Sie betrifft insbesondere eine Sensormodul-Einstellschaltung, ein System mit einer solchen Sensormodul-Einstellschaltung sowie ein Verfahren zum Einstellen eines Sensormoduls.
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- oder Gas-, 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, um die Position der Drosselklappe 26 einzustellen. Außerdem erfasst ein Drosselklappenpositionssensor die Position 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.
In der DE 43 10 859 A1 sind ein Verfahren sowie ein System zur Positionierung einer Verstelleinrichtung, insbesondere einer Drosselklappe eines Kraftfahrzeugs, über einen analogen Lageregler beschrieben, bei denen ein Lagereglersollwert über Umsetzmittel, vorzugsweise Tiefpassfilter, aus einem impulsförmigen Signal gebildet wird, das von einem Rechenelement in Abhängigkeit von Betriebsgrößen erzeugt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sensormodul-Einstellschaltung, ein System mit einer solchen Sensormodul-Einstellschaltung sowie ein Verfahren zum Einstellen eines Sensormoduls anzugeben, mit denen auch bei einer zunehmenden Anzahl von Sensoren der Verdrahtungsaufwand und die Gesamtkosten möglichst gering gehalten werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Sensormodul-Einstellschaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Sensormodul-Einstellschaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 16, ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 4, ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 17. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sensormodul-Einstellschaltungen sowie der erfindungsgemäßen Systeme sowie bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Sensormodul-Einstellschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung, die eine Position zwischen einer minimalen und einer maximalen Position einnimmt. Erste und zweite Positionssensoren erfassen die Position der Vorrichtung und erzeugen erste bzw. zweite Positionswerte. Ein Sensormodul umfasst ein erstes Signalumsetzungsmodul, das eine erste Signalform auf der Grundlage des ersten Positionswertes erzeugt, eine Frequenz der ersten Signalform auf der Grundlage des ersten Positionswertes verändert und ein erstes Verstärkungsmodul umfasst. Ein zweites Signalumsetzungsmodul erzeugt eine zweite Signalform auf der Grundlage des zweiten Positionswertes, verändert eine Impulsdauer der zweiten Signalform auf der Grundlage des zweiten Positionswertes und umfasst ein zweites Verstärkungsmodul. Ein Verstärkungsamplitudenmodul kommuniziert mit den ersten und zweiten Verstärkungsmodulen und bestimmt erste und zweite Signalverstärkungen der ersten bzw. zweiten Verstärkungsmodule. Ein Signalvoreinstellmodul kommuniziert mit dem Verstärkungsamplitudenmodul und stellt die ersten und zweiten Signalverstärkungen so ein, dass die ersten und zweiten Signalformen gleich ersten bzw. zweiten zuvor bestimmten Signalformen sind, wenn die Position der Vorrichtung fixiert ist.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Sensormodul ferner einen Signalkombinator, der mit den ersten und zweiten Signalumsetzungsmodulen kommuniziert, die ersten und zweiten Signalformen empfängt und auf der Grundlage der ersten und zweiten Signalformen eine einzige Signalform oder Einfach-Signalform erzeugt. Eine Frequenz der Einfach-Signalform entspricht der Frequenz der ersten Signalform, während eine Impulsdauer der Einfach-Signalform der Impulsdauer der zweiten Signalform entspricht. Ein System umfasst die Sensormodul-Einstellschaltung und einen Leiter, der ein erstes Ende, das mit dem Signalkombinator verbunden ist, und ein zweites Ende besitzt. Mit dem zweiten Ende des Leiters ist ein Steuermodul verbunden. Der Signalkombinator sendet die Einfach-Signalform über den Leiter an das Steuermodul, das die Einfach-Signalform decodiert, um die ersten und zweiten Positionswerte zu bestimmen.
Gemäß nochmals weiteren Merkmalen der Erfindung skaliert das Steuermodul die ersten und zweiten Positionswerte zwischen Positionswerten, die den ersten und zweiten zuvor bestimmten Signalformen entsprechen, und einem Positionswert, der während normaler Vorgänge gelernt wird, um die Position der Vorrichtung zu bestimmen. Das Steuermodul setzt die Position der Vorrichtung in einen normierten Wert um, der eine Bruchzahl eines Bereichs zwischen der minimalen und der maximalen Position der Vorrichtung repräsentiert. Die Vorrichtung ist eine Drosselklappe eines Fahrzeugs. Das Steuermodul bestimmt den normierten Wert anhand eines gemessenen Positionswertes, von Positionswerten, die den ersten und zweiten zuvor bestimmten Signalformen entsprechen, eines gelernten minimalen Positionswertes, eines Positionswertes maximalen Luftstroms, eines Breakout-Positionswertes und/oder eines Breakout-Verstellungswertes.
Gemäß nochmals weiteren Merkmalen umfasst ein System die Sensormodul-Einstellschaltung und einen ersten Leiter, der ein erstes Ende, das mit dem ersten Signalumsetzungsmodul verbunden ist, und ein zweites Ende besitzt. Ein zweiter Leiter besitzt ein erstes Ende, das mit dem zweiten Signalumsetzungsmodul verbunden ist, und ein zweites Ende. Mit den zweiten Enden der ersten und zweiten Leiter ist ein Steuermodul verbunden. Die ersten und zweiten Signalumsetzungsmodule senden die ersten bzw. zweiten Signalformen über die ersten und zweiten Leiter an das Steuermodul. Das Steuermodul decodiert die ersten und zweiten Signalformen, um die ersten und zweiten Positionswerte zu bestimmen. Das Steuermodul skaliert die ersten und zweiten Positionswerte zwischen Positionswerten, die den ersten und zweiten zuvor bestimmten Signalformen entsprechen, und einem Positionswert, der während normaler Vorgänge gelernt wird, um die Position der Vorrichtung zu bestimmen.
Gemäß nochmals weiteren Merkmalen der Erfindung setzt das Steuermodul die Position der Vorrichtung in einen normierten Wert um, der eine Bruchzahl eines Bereichs zwischen der minimalen und der maximalen Position der Vorrichtung repräsentiert. Die Vorrichtung ist eine Drosselklappe eines Fahrzeugs. Das Steuermodul bestimmt den normierten Wert anhand eines gemessenen Positionswertes, von Positionswerten, die den ersten und zweiten zuvor bestimmten Signalformen entsprechen, eines gelernten minimalen Positionswertes, eines Positionswertes maximalen Luftstroms, eines Breakout-Positionswertes und/oder eines Breakout -Verstellungswertes.
Gemäß nochmals weiteren Merkmalen ist die Vorrichtung eine Drosselklappe eines Fahrzeugs. Die Position der Drosselklappe ist entweder auf eine Position maximalen Luftstroms, eine Breakout-Position, eine Minimalanschlag-Drosselklappenposition oder eine Vorgabe-Drosselklappenposition fixiert, während das Signalvoreinstellmodul die ersten und zweiten Signalverstärkungen einstellt. Das Verstärkungseinstellmodul enthält Trimmerwiderstände. Ein Widerstand der Trimmerwiderstände bestimmt die ersten und zweiten Signalverstärkungen. Das Signalvoreinstellmodul ist ein Widerstandsabstimmmodul, das den Widerstand justiert. 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.
Figurenliste
Die Erfindung wird verständlicher anhand der genauen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen, worin:

1 ein funktioneller Blockschaltplan eines Fahrzeugregelsystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist, das ein Steuermodul umfasst, das Signale von Fahrzeugsensoren empfängt;
2 ein funktioneller Blockschaltplan einer Sensormodul-Einstellschaltung ist, die ein Sensormodul umfasst, das erste und zweite Positionswerte in Signalformen mit veränderlicher Frequenz und veränderlicher Impulsdauer umsetzt;
3 ein funktioneller Blockschaltplan einer Sensormodul-Einstellschaltung ist, die ein Sensormodul umfasst, das erste und zweite Positionswerte in eine einzige Signalform oder Einfach-Signalform umsetzt;
4 ein Graph ist, der die prozentuale Drosselklappenverstellung als Funktion der gemessenen Drosselklappenposition zeigt, wenn das Sensormodul eingestellt wird, während sich die Drosselklappe in einer Breakout-Position befindet;
5 ein Ablaufplan ist, der Schritte zeigt, die von dem Sensormodul und dem Steuermodul während eines Sensormodul-Voreinstellvorgangs ausgeführt werden; und
6 ein Ablaufplan ist, der Schritte zeigt, die von dem Steuermodul ausgeführt werden, um Positionswerte in prozentuale Drosselklappenverstellungen umzusetzen.

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 Luststrom 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 Positionssignale 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 Sensormodule 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.
Das Steuermodul 14 decodiert die PWM-Signale, um Positionswerte aus den jeweiligen ersten und zweiten Positionssignalen zu bestimmen. Das Steuermodul 14 setzt die Positionswerte in normierte Werte um, die eine Bruchzahl eines Bereichs zwischen einer minimalen und einer maximalen Position repräsentieren. Beispielsweise kann ein normierter Positionswert für die Drosselklappe 26 eine Bruchzahl eines Bereichs zwischen einer Leerlaufstellung der Drosselklappe und einer Stellung, in der die Drosselklappe weit geöffnet ist (WOT), repräsentieren.
In diesem Fall kann ein normierter Positionswert von 0 % der Leerlaufstellung der Drosselklappe entsprechen, während ein normierter Positionswert von 100 % der WOT-Stellung entsprechen kann. Deshalb werden die Sensormodule 40, 50, 58 und 60 so voreingestellt, dass sie vorgegebene PWM-Signale ausgeben, wenn die Positionen ihrer jeweiligen Fahrzeugvorrichtungen 26, 46, 56 und 64 fixiert sind. Beispielsweise kann das Sensormodul 40 so voreingestellt werden, dass es eine vorgegebene Signalform ausgibt, wenn die Drosselklappe 26 auf eine Drosselklappenposition maximalen Luftstroms fixiert ist. Nachdem das Sensormodul 40 voreingestellt ist, kann das Steuermodul 14 decodierte Positionswerte zwischen dem voreingestellten Positionswert und einem Positionswert, der während normaler Vorgänge gelernt wird, skalieren, um eine Position der Drosselklappe 26 zu bestimmen.
In 2 umfasst eine Sensormodul-Einstellschaltung 74 das Sensormodul 40 und ein Signalvoreinstellmodul 76. Eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden bezüglich der Positionserfassung der Drosselklappe 26 umrissen. Jedoch kommt ein analoger Betrieb der Sensormodul-Einstellschaltung 74 auch bezüglich der Positionserfassung anderer Fahrzeugvorrichtungen einschließlich des Fahrpedals 46, des Bremspedals 56 und des Kupplungspedals 64 in Betracht.
Das Sensormodul 40 umfasst ein Frequenzsignal-Umsetzungsmodul 78 und ein PWM-Signal-Umsetzungsmodul 80. Ein Eingang des Frequenzsignal-Umsetzungsmoduls 78 empfängt das erste Positionssignal von dem ersten Drosselklappenpositionssensor 36. Das Frequenzsignal-Umsetzungsmodul 78 erzeugt eine erste Signalform 82 auf der Grundlage des ersten Positionssignals. Das Frequenzsignal-Umsetzungsmodul 78 verändert außerdem eine Frequenz der ersten Signalform 82 auf der Grundlage des Wertes des ersten Positionssignals.
Ein Eingang des PWM-Signal-Umsetzungsmoduls 80 empfängt das zweite Positionssignal von dem zweiten Drosselklappenpositionssensor 38. Das PWM-Signal-Umsetzungsmodul 80 erzeugt eine zweite Signalform 84 auf der Grundlage des zweiten Positionssignals. Das PWM-Signal-Umsetzungsmodul 80 verändert außerdem eine Impulsdauer der zweiten Signalform 84 auf der Grundlage des zweiten Positionssignals. Die Frequenzsignal- und PWM-Signal-Umsetzungsmodule 78 und 80 umfassen erste und zweite Verstärkungsmodule 86 bzw. 88.
Die Amplituden der ersten und zweiten Signalformen 82 und 84 basieren auf Signalverstärkungen der ersten und zweiten Verstärkungsmodule 86 bzw. 88. Beispielsweise kann eine Frequenz der ersten Signalform 82 absinken, wenn die Signalverstärkung des ersten Verstärkungsmoduls 86 abgesenkt wird, während der Wert des ersten Positionssignals konstant bleibt. Dadurch können die Ausgänge der Frequenzsignal- und PWM-Signal-Umsetzungsmodule 78 bzw. 80 voreingestellt werden, wenn eine Position der Drosselklappe 26 fixiert ist.
Ein Verstärkungsamplitudenmodul 90 kommuniziert mit den ersten und zweiten Verstärkungsmodulen 86 bzw. 88 und bestimmt deren Signalverstärkungen. Beispielsweise kann das Verstärkungsamplitudenmodul 90 Trimmerwiderstände enthalten. In diesem Fall kann ein Widerstand der Trimmerwiderstände eingestellt werden, um die Signalverstärkungen einzustellen. Eine einzige Gruppe von Trimmerwiderständen in dem Verstärkungsamplitudenmodul 90 kann die Signalverstärkungen der ersten und zweiten Verstärkungsmodule 86 bzw. 88 bestimmen.
Alternativ kann das Verstärkungsamplitudenmodul 90 getrennte Gruppen von Trimmerwiderständen für die ersten und zweiten Verstärkungsmodule 86 bzw. 88 enthalten. Das Signalvoreinstellmodul 76 kommuniziert mit dem Verstärkungsamplitudenmodul 90 und stellt die Signalverstärkungen ein. Beispielsweise kann das Signalvoreinstellmodul 76 ein Widerstandsabstimmmodul sein, das einen Widerstand des Verstärkungsamplitudenmoduls 90 justiert, um die Signalverstärkungen einzustellen. In einer exemplarischen Ausführungsform wendet das Signalvoreinstellmodul 76 Laserablationstechniken an, um den Widerstand der Trimmerwiderstände in dem Verstärkungsamplitudenmodul 90 abzustimmen.
In 3 umfasst das Sensormodul 40 ferner einen Signalkombinator 92, der mit den Frequenzsignal- und PWM-Signal-Umsetzungsmodulen 78 bzw. 80 kommuniziert Der Signalkombinator 92 erzeugt eine einzige Signalform oder Einfach-Signalform 94 auf der Grundlage der ersten und zweiten Signalformen 82 bzw. 84. Dadurch kann das Sensormodul 40 Werte sowohl des ersten als auch des zweiten Positionssignals über einen einzigen Leiter an das Steuermodul 14 senden.
Der Signalkombinator 92 verändert eine Frequenz der Einfach-Signalform 94 auf der Grundlage des Wertes des ersten Positionssignals und eine Impulsdauer der Einfach-Signalform 94 auf der Grundlage des zweiten Positionssignals. Das Sensormodul 40 wird vor normalen Vorgängen voreingestellt, indem zuerst eine Position der Drosselklappe 26 fixiert wird. Beispielsweise kann die Position der Drosselklappe 26 während eines Voreinstellvorgangs entweder auf eine Position maximalen Luftstroms, eine Breakout-Position, eine Minimalanschlag-Drosselklappenposition oder eine Vorgabe-Drosselklappenposition fixiert werden.
Das Signalvoreinstellmodul 76 gleicht dann die Signalverstärkungen der ersten und zweiten Verstärkungsmodule 86 bzw. 88 ab, bis die ersten und zweiten Signalformen 82 bzw. 84 gleich ersten und zweiten zuvor bestimmten Signalformen für die in 2 gezeigte Ausführungsform sind. Das Signalvoreinstellmodul 76 gleicht die Signalverstärkungen ab, bis die Einfach-Signalform 94 gleich einer zuvor bestimmten Signalform für die in 3 gezeigte Ausführungsform ist.
Das Steuermodul 14 skaliert gemessene Positionswerte zwischen Positionswerten, die zuvor bestimmten Signalformen entsprechen, und einem Positionswert, der während normaler Vorgänge gelernt wird, um die Position der Drosselklappe 26 zu bestimmen. Beispielsweise kann das Sensormodul 40 voreingestellt werden, während die Drosselklappe 26 in einer Position maximalen Luftstroms fixiert ist. In diesem Fall kann das Steuermodul 14 einen gemessenen Positionswert zwischen der Position maximalen Luftstroms und einem minimalen Positionswert, der während normaler Vorgänge gelernt wird, skalieren, um die Position der Drosselklappe 26 zu bestimmen. Daher muss das Steuermodul 14 vor oder während normaler Vorgänge keine oberen und unteren Randbedingungen festlegen.
Wenn eine Voreinstellung nach der Position maximalen Luftstroms verwendet wird, kann das Steuermodul 14 den gemessenen Positionswert auf der Grundlage des voreingestellten Positionswertes, des gemessenen Positionswertes und des gelernten Positionswertes in einen normierten Positionswert umsetzen. Wenn eine Voreinstellung nach der Breakout-Position verwendet wird, kann das Steuermodul 14 den gemessenen Positionswert auf der Grundlage des voreingestellten Positionswertes, des gemessenen Positionswertes, des gelernten Positionswertes und der Verstellung der Drosselklappe 26 bei dem voreingestellten Wert in einen normierten Positionswert umsetzen. Beispielsweise kann der gelernte Positionswert einer Position maximalen Luftstroms entsprechen, wenn die Voreinstellung nach der Breakout-Position verwendet wird.
In 4 wird das Sensormodul 40 voreingestellt, während die Drosselklappe 26 in der Breakout-Drosselklappenposition fixiert ist. Die Verstellungsfunktion, angegeben durch 102, gibt die prozentuale Verstellung der Drosselklappe 26 zwischen der minimalen und der maximalen Position auf der Grundlage gemessener Positionswerte an. Eine ideale Funktion, angegeben bei 104, zeigt Verstellungsprozentsätze zwischen 0 % und 100 %, die zu gemessenen Positionswerten zwischen 0 und 100 direkt proportional sind.
Um sicherzustellen, dass die gemessenen Positionswerte während normaler Vorgänge zwischen 0 und 100 bleiben, wird der Bereich zulässiger gemessener Positionswerte vorzugsweise über einen Bewegungsbereich der Drosselklappe 26 hinaus festgelegt. Daher sind die Verstellungsfunktion und die ideale Funktion 102 bzw. 104, die in 4 gezeigt sind, weder parallel noch kollinear. In 4 gehen gemessene Positionswerte für die Drosselklappe 26 von einem Minimum von 10 bis zu einem Maximum von 90. Der gemessene Positionswert ist gleich 30, während sich die Drosselklappe 26 in der Breakout-Drosselklappenposition befindet.
Die Breakout-Drosselklappenposition entspricht außerdem einem Drosselklappenverstellungsprozentsatz von 35 %. Deshalb beginnt die Verstellungsfunktion 102 an einem Punkt, der durch einen gemessenen Positionswert, der gleich 10 ist, und einen Verstellungsprozentsatz, der gleich 0 % ist und bei 106 angegeben ist, definiert ist. Die Verstellungsfunktion 102 verläuft annähernd linear und mit einer ersten Steigung bis zu dem gemessenen Positionswert und dem Verstellungsprozentsatz an der bei 108 angegebenen Breakout-Drosselklappenposition. Die Verstellungsfunktion 102 verläuft dann annähernd linear und mit einer zweiten Steigung bis zu einem Punkt, der durch einen gemessenen Positionswert, der gleich 90 ist, und einen Verstellungsprozentsatz, der gleich 100 % ist und bei 110 angegeben ist.
In 5 beginnt ein Algorithmus zur Einstellung des Sensormoduls mit dem Schritt 118. Im Schritt 120 wird die Drosselklappe an einer vorgegebenen Position fixiert. Im Schritt 122 liest die Steuerung die erste und die zweite Signalform 82 bzw. 84 oder die Einfach-Signalform 94 von dem Sensormodul 40. Im Schritt 124 bestimmt die Steuerung die Frequenz der ersten Signalform 82 und die Impulsdauer der zweiten Signalform 84 oder die Frequenz und die Impulsdauer der Einfach-Signalform 94. Im Schritt 126 setzt die Steuerung die Frequenz in eine Verstellung D1 und die Impulsdauer in eine Verstellung D2 um.
Im Schritt 128 liest die Steuerung D1 und eine erste Soll-Verstellung. Im Schritt 130 bestimmt die Steuerung, ob die Differenz zwischen D1 und der ersten Soll-Verstellung kleiner als ein erster vorgegebener Wert ist. Falls dies zutrifft, geht die Steuerung zum Schritt 132 über. Falls dies nicht zutrifft, geht die Steuerung zum Schritt 134 über. Im Schritt 134 stellt das Signalvoreinstellmodul 76 die Signalverstärkung des ersten Verstärkungsmoduls 86 ein, worauf die Steuerung zum Schritt 128 zurückkehrt. Im Schritt 132 liest die Steuerung D2 und eine zweite Soll-Verstellung. Im Schritt 136 bestimmt die Steuerung, ob eine Differenz zwischen D2 und der zweiten Soll-Verstellung kleiner als ein zweiter vorgegebener Wert ist. Falls dies zutrifft, endet die Steuerung. Falls dies nicht zutrifft, geht die Steuerung zum Schritt 138 über. Im Schritt 138 stellt das Signalvoreinstellmodul 76 die Signalverstärkung des zweiten Verstärkungsmoduls 88 ein, worauf die Steuerung zum Schritt 132 zurückkehrt.
In 6 beginnt ein Algorithmus für die prozentuale Verstellung mit dem Schritt 146. Im Schritt 148 setzt das Steuermodul 14 die ersten und zweiten Signalformen 82 bzw. 84 oder die Einfach-Signalform 94 in gemessene Positionswerte um. Im Schritt 150 liest die Steuerung einen gemessenen Positionswert, einen voreingestellten Positionswert, einen gelernten minimalen Positionswert, einen maximalen Positionswert, einen Breakout-Positionswert und einen Breakout-Verstellungsprozentsatz. Im Schritt 152 bestimmt die Steuerung, ob das Sensormodul 40 voreingestellt wurde, während die Drosselklappe 26 in einer Breakout-Position fixiert war. Falls dies zutrifft, geht die Steuerung zum Schritt 154 über. Falls dies nicht zutrifft, geht die Steuerung zum Schritt 156 über. Im Schritt 154 bestimmt die Steuerung, ob der gemessene Positionswert kleiner als der Breakout-Positionswert ist. Falls dies zutrifft, geht die Steuerung zum Schritt 158 über. Falls dies nicht zutrifft, geht die Steuerung zum Schritt 160 über.
Im Schritt 158 berechnet die Steuerung den normierten Verstellungswert, in dem sie zuerst die Differenz zwischen dem gemessenen Positionswert und dem voreingestellten Positionswert durch die Differenz zwischen dem maximalen Positionswert und dem voreingestellten Positionswert dividiert. Der Quotient wird dann mit der Differenz zwischen 100 und dem Breakout-Verstellungsprozentsatz multipliziert. Schließlich werden das Produkt und der Breakout-Verstellungsprozentsatz addiert, worauf die Steuerung endet. Im Schritt 160 berechnet die Steuerung den normierten Positionswert, indem sie zuerst die Differenz zwischen dem gemessenen Positionswert und dem gelernten minimalen Positionswert durch die Differenz zwischen dem voreingestellten Positionswert und dem gelernten minimalen Positionswert dividiert.
Der Quotient wird dann mit dem Breakout-Verstellungsprozentsatz multipliziert, worauf die Steuerung endet. Im Schritt 156 berechnet die Steuerung den normierten Positionswert, in dem sie zuerst die Differenz zwischen dem gemessenen Positionswert und dem gelernten minimalen Positionswert durch die Differenz zwischen dem voreingestellten Positionswert und dem gelernten minimalen Positionswert dividiert. Der Quotient wird dann mit 100 multipliziert, worauf die Steuerung endet.
Die Sensormodul-Einstellschaltung 74 der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine genaue redundante Positionserfassung von Fahrzeugvorrichtungen. Durch Voreinstellen des Sensormoduls 40, wenn eine Position einer Vorrichtung fixiert ist, wird ein genauer Messwert der Position der Vorrichtung erhalten. Ungenauigkeiten von Positionssensoren werden vermieden, indem die gemessenen Positionswerte zwischen voreingestellten Positionswerten und Positionswerten, die während normaler Vorgänge gelernt werden, skaliert werden. Daher entsprechen die gemessenen Positionswerte genauer der wirklichen Position der Vorrichtung in dem Fahrzeug. Außerdem wird weniger Platz verbraucht und werden Kosten gesenkt, da ein einziger Leiter zur Übertragung dualer Positionsangabesignale verwendet wird.
Fachleute können nun aus der vorangegangen Beschreibung erkennen, dass die weit gehenden Lehren der vorliegenden Erfindung in verschiedenartiger Form umgesetzt werden können. Obwohl diese Erfindung in Verbindung mit besonderen Beispielen von ihr beschrieben worden ist, soll dadurch der eigentliche Umfang der Erfindung nicht begrenzt sein, da dem geübten Praktiker nach Studium der Zeichnungen, der Patentbeschreibung und der folgenden Ansprüche weitere Modifikationen deutlich werden.

Claims

Sensormodul-Einstellschaltung, umfassend: eine Vorrichtung, die eine Position zwischen einer minimalen und einer maximalen Position einnimmt; erste und zweite Positionssensoren, die die Position der Vorrichtung erfassen und erste bzw. zweite Positionswerte erzeugen; ein Sensormodul, das umfasst: ein erstes Signalumsetzungsmodul, das eine erste Signalform auf der Grundlage des ersten Positionswertes erzeugt, eine Frequenz der ersten Signalform auf der Grundlage des ersten Positionswertes verändert und ein erstes Verstärkungsmodul umfasst; ein zweites Signalumsetzungsmodul, das eine zweite Signalform auf der Grundlage des zweiten Positionswertes erzeugt, eine Impulsdauer der zweiten Signalform auf der Grundlage des zweiten Positionswertes verändert und ein zweites Verstärkungsmodul umfasst; und ein Verstärkungsamplitudenmodul, das mit den ersten und zweiten Verstärkungsmodulen kommuniziert und erste und zweite Signalverstärkungen der ersten bzw. zweiten Verstärkungsmodule bestimmt; und ein Signalvoreinstellmodul, das mit dem Verstärkungsamplitudenmodul kommuniziert und die ersten und zweiten Signalverstärkungen so einstellt, dass die ersten und zweiten Signalformen gleich ersten bzw. zweiten zuvor bestimmten Signalformen sind, wenn die Position der Vorrichtung fixiert ist.
Sensormodul-Einstellschaltung nach Anspruch 1, bei der das Sensormodul ferner einen Signalkombinator umfasst, der mit den ersten und zweiten Signalumsetzungsmodulen kommuniziert, erste und zweite Signalformen empfängt und eine einzige Signalform oder Einfach-Signalform auf der Grundlage der ersten und zweiten Signalformen erzeugt.
Sensormodul-Einstellschaltung nach Anspruch 2, bei der die Frequenz der Einfach-Signalform der Frequenz der ersten Signalform entspricht und eine Impulsdauer der Einfach-Signalform der Impulsdauer der zweiten Signalform entspricht.
System, das die Sensormodul-Einstellschaltung nach Anspruch 2 enthält und ferner umfasst: einen Leiter, der ein erstes Ende, das mit dem Signalkombinator verbunden ist, und ein zweites Ende besitzt; und ein Steuermodul das mit dem zweiten Ende des Leiters verbunden ist, wobei der Signalkombinator die Einfach-Signalform über den Leiter an das Steuermodul sendet und das Steuermodul die Einfach-Signalform decodiert, um die ersten und zweiten Positionswerte zu bestimmen.
System nach Anspruch 4, bei dem das Steuermodul die ersten und zweiten Positionswerte zwischen Positionswerten, die den ersten und zweiten zuvor bestimmten Signalformen entsprechen, und einem Positionswert, der während normaler Vorgänge gelernt wird, skaliert, um die Position der Vorrichtung zu bestimmen.
System nach Anspruch 5, bei dem das Steuermodul die Position der Vorrichtung in einen normierten Wert umsetzt, der eine Bruchzahl eines Bereichs zwischen der minimalen und der maximalen Position der Vorrichtung repräsentiert.
System nach Anspruch 6, bei dem die Vorrichtung eine Drosselklappe eines Fahrzeug ist und bei dem das Steuermodul den normierten Wert anhand eines gemessenen Positionswertes, von Positionswerten, die den ersten und zweiten zuvor bestimmten Signalformen entsprechen, eines gelernten minimalen Positionswertes, eines Positionswertes maximalen Luftstroms, eines Breakout-Positionswertes und/oder eines Breakout-Verstellungswertes bestimmt, wobei eine Verstellungsfunktion die prozentuale Verstellung zwischen der minimalen und der maximalen Position der Vorrichtung angibt und der Breakout-Positionswert und der Breakout-Verstellungswert den Positionswert bzw. Verstellwert darstellen, bis zu dem die Verstellfunktion annähernd linear mit einer ersten Steigung und ab der die Verstellfunktion annähernd linear mit einer zweiten Steigung verläuft.
System, das die Sensormodul-Einstellschaltung nach Anspruch 1 enthält und ferner umfasst: einen ersten Leiter, der ein erstes Ende, das mit dem ersten Signalumsetzungsmodul verbunden ist, und ein zweites Ende besitzt; einen zweiten Leiter, der ein erstes Ende, das mit dem zweiten Signalumsetzungsmodul verbunden ist, und ein zweites Ende besitzt; ein Steuermodul das mit den zweiten Enden der ersten und zweiten Leiter verbunden ist, wobei die ersten und zweiten Signalumsetzungsmodule die ersten bzw. zweiten Signalformen über die ersten und zweiten Leiter an das Steuermodul senden und das Steuermodul die ersten und zweiten Signalformen decodiert, um die ersten und zweiten Positionswerte zu bestimmen.
System nach Anspruch 8, bei dem das Steuermodul die ersten und zweiten Positionswerte zwischen Positionswerten, die den ersten und zweiten zuvor bestimmten Signalformen entsprechen, und einem Positionswert, der während normaler Vorgänge oder eines normalen Betriebs gelernt wird, skaliert, um die Position der Vorrichtung zu bestimmen.
System nach Anspruch 9, bei dem das Steuermodul die Position der Vorrichtung in einen normierten Wert umsetzt, der eine Bruchzahl eines Bereichs zwischen der minimalen und der maximalen Position der Vorrichtung repräsentiert.
System nach Anspruch 10, bei dem die Vorrichtung eine Drosselklappe eines Fahrzeug ist und bei dem das Steuermodul den normierten Wert anhand eines gemessenen Positionswertes, von Positionswerten, die den ersten und zweiten zuvor bestimmten Signalformen entsprechen, eines gelernten minimalen Positionswertes, eines Positionswertes maximalen Luftstroms, eines Breakout-Positionswertes und/oder eines Breakout-Verstellungswertes bestimmt, wobei eine Verstellungsfunktion die prozentuale Verstellung zwischen der minimalen und der maximalen Position der Vorrichtung angibt und der Breakout-Positionswert und der Breakout-Verstellungswert den Positionswert bzw. Verstellwert darstellen, bis zu dem die Verstellfunktion annähernd linear mit einer ersten Steigung und ab der die Verstellfunktion annähernd linear mit einer zweiten Steigung verläuft.
Sensormodul-Einstellschaltung nach Anspruch 1, bei der die Vorrichtung eine Drosselklappe eines Fahrzeug ist und bei der die Position der Drosselklappe entweder an einer Position maximalen Luftstroms, einer Breakout-Position, einer Minimalanschlag-Drosselklappenposition oder einer Vorgabe-Drosselklappenposition fixiert ist, während das Signalvoreinstellmodul die ersten und zweiten Signalverstärkungen einstellt, wobei eine Verstellfunktion die prozentuale Verstellung zwischen der minimalen und der maximalen Position der Vorrichtung angibt und die Breakout-Position die Position darstellt, bis zu der die Verstellfunktion annähernd linear mit einer ersten Steigung und ab der die Verstellfunktion annähernd linear mit einer zweiten Steigung verläuft.
Sensormodul-Einstellschaltung nach Anspruch 1, bei der das Verstärkungsamplitudenmodul Trimmerwiderstände enthält und bei der ein Widerstand der Trimmerwiderstände die ersten und zweiten Signalverstärkungen bestimmt.
Sensormodul-Einstellschaltung nach Anspruch 13, bei der das Signalvoreinstellmodul ein Widerstandsabstimmmodul ist, das einen Trimmerwiderstand des Verstärkungsamplitudenmoduls justiert.
Sensormodul-Einstellschaltung nach Anspruch 1, bei der die Vorrichtung entweder ein Fahrpedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal oder eine Drosselklappe eines Fahrzeugs ist.
Sensormodul-Einstellschaltung für ein 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; erste und zweite Positionssensoren, die die Position der Vorrichtung erfassen und erste bzw. zweite Positionswerte erzeugen; ein Sensormodul, das umfasst: ein erstes Signalumsetzungsmodul, das eine erste Signalform auf der Grundlage des ersten Positionswertes erzeugt, eine Frequenz der ersten Signalform auf der Grundlage des ersten Positionswertes verändert und ein erstes Verstärkungsmodul umfasst; ein zweites Signalumsetzungsmodul, das eine zweite Signalform auf der Grundlage des zweiten Positionswertes erzeugt, eine Impulsdauer der zweiten Signalform auf der Grundlage des zweiten Positionswertes verändert und ein zweites Verstärkungsmodul umfasst; und ein Verstärkungsamplitudenmodul, das mit den ersten und zweiten Verstärkungsmodulen kommuniziert und erste und zweite Signalverstärkungen der ersten bzw. zweiten Verstärkungsmodule bestimmt; und ein Signalvoreinstellmodul, das mit dem Verstärkungsamplitudenmodul kommuniziert und die ersten und zweiten Signalverstärkungen so einstellt, dass die ersten und zweiten Signalformen gleich ersten bzw. zweiten zuvor bestimmten Signalformen sind, wenn die Position der Vorrichtung fixiert ist.
Verfahren zum Einstellen eines Sensormoduls, 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 ersten Signalform mit einem ersten Signalumsetzungsmodul auf der Grundlage des ersten Positionswertes; Verändern einer Frequenz der ersten Signalform auf der Grundlage des ersten Positionswertes; Erzeugen einer zweiten Signalform mit einem zweiten Signalumsetzungsmodul auf der Grundlage des zweiten Positionswertes; Verändern einer Impulsdauer der zweiten Signalform auf der Grundlage des zweiten Positionswertes; Einstellen einer ersten Signalverstärkung eines ersten Verstärkungsmoduls in dem ersten Signalumsetzungsmodul und einer zweiten Signalverstärkung eines zweiten Verstärkungsmoduls in dem zweiten Signalumsetzungsmodul derart, dass die ersten und zweiten Signalformen gleich ersten bzw. zweiten zuvor bestimmten Signalformen sind, wenn die Position der Vorrichtung fixiert ist.
Verfahren nach Anspruch 17, das ferner das Erzeugen einer einzigen Signalform oder Einfach-Signalform auf der Grundlage der ersten und zweiten Signalformen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem eine Frequenz der Einfach-Signalform der Frequenz der ersten Signalform entspricht und eine Impulsdauer der Einfach-Signalform der Impulsdauer der zweiten Signalform entspricht.
Verfahren nach Anspruch 18, das ferner umfasst: Senden der Einfach-Signalform über einen Leiter an ein Steuermodul; und Decodieren der Einfach-Signalform in dem Steuermodul, um die ersten und zweiten Positionswerte zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 20, das ferner das Skalieren der ersten und zweiten Positionswerte zwischen Positionswerten, die den ersten und zweiten zuvor bestimmten Signalformen entsprechen, und einem Positionswert, der während normaler Vorgänge oder eines normalen Betriebs gelernt wird, um die Position der Vorrichtung zu bestimmen, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 21, das ferner das Umsetzen der Position der Vorrichtung in einen normierten Wert, der eine Bruchzahl eines Bereichs zwischen der minimalen und der maximalen Position der Vorrichtung repräsentiert, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem die Vorrichtung eine Drosselklappe eines Fahrzeug ist und bei dem das Steuermodul den normierten Wert anhand eines gemessenen Positionswertes, von Positionswerten, die den ersten und zweiten zuvor bestimmten Signalformen entsprechen, eines gelernten minimalen Positionswertes, eines Positionswertes maximalen Luftstroms, eines Breakout-Positionswertes und/oder eines Breakout-Verstellungswertes bestimmt, wobei eine Verstellungsfunktion die prozentuale Verstellung zwischen der minimalen und der maximalen Position der Vorrichtung angibt und der Breakout-Positionswert und der Breakout-Verstellungswert den Positionswert bzw. Verstellwert darstellen, bis zu dem die Verstellfunktion annähernd linear mit einer ersten Steigung und ab der die Verstellfunktion annähernd linear mit einer zweiten Steigung verläuft.
Verfahren nach Anspruch 17, das ferner umfasst: Senden der ersten Signalform über einen ersten Leiter an ein Steuermodul; Senden der zweiten Signalform über einen zweiten Leiter an das Steuermodul; und Decodieren der ersten und zweiten Signalformen in dem Steuermodul, um die ersten und zweiten Positionswerte zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 24, das ferner das Skalieren der ersten und zweiten Positionswerte zwischen Positionswerten, die den ersten und zweiten zuvor bestimmten Signalformen entsprechen, und einem Positionswert, der während normaler Vorgänge oder eines normalen Betriebs gelernt wird, um die Position der Vorrichtung zu bestimmen, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 25, das ferner das Umsetzen der Position der Vorrichtung in einen normierten Wert, der eine Bruchzahl eines Bereichs zwischen der minimalen und der maximalen Position der Vorrichtung repräsentiert, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 26, bei dem die Vorrichtung eine Drosselklappe eines Fahrzeug ist und bei dem das Steuermodul den normierten Wert anhand eines gemessenen Positionswertes, von Positionswerten, die den ersten und zweiten zuvor bestimmten Signalformen entsprechen, eines gelernten minimalen Positionswertes, eines Positionswertes maximalen Luftstroms, eines Breakout-Positionswertes und/oder eines Breakout-Verstellungswertes bestimmt, wobei eine Verstellungsfunktion die prozentuale Verstellung zwischen der minimalen und der maximalen Position der Vorrichtung angibt und der Breakout-Positionswert und der Breakout-Verstellungswert den Positionswert bzw. Verstellwert darstellen, bis zu dem die Verstellfunktion annähernd linear mit einer ersten Steigung und ab der die Verstellfunktion annähernd linear mit einer zweiten Steigung verläuft.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die Vorrichtung eine Drosselklappe eines Fahrzeugs ist und bei dem die Position der Drosselklappe entweder an einer Position maximalen Luftstroms, einer Breakout-Position, einer Minimalanschlag-Drosselklappenposition oder einer Vorgabe-Drosselklappenposition fixiert ist, während das Signalvoreinstellmodul die ersten und zweiten Signalverstärkungen einstellt, wobei eine Verstellfunktion die prozentuale Verstellung zwischen der minimalen und der maximalen Position der Vorrichtung angibt und die Breakout-Position die Position darstellt, bis zu der die Verstellfunktion annähernd linear mit einer ersten Steigung und ab der die Verstellfunktion annähernd linear mit einer zweiten Steigung verläuft.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Sensormodul ein Verstärkungsamplitudenmodul enthält, das mit den ersten und zweiten Verstärkungsmodulen kommuniziert, wobei das Verstärkungsamplitudenmodul Trimmerwiderstände enthält und ein Widerstand der Trimmerwiderstände die ersten und zweiten Signalverstärkungen bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 29, bei dem ein Widerstandsabstimmmodul einen Trimmerwiderstand des Verstärkungsamplitudenmoduls justiert.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die Vorrichtung entweder ein Fahrpedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal oder eine Drosselklappe eines Fahrzeugs ist.