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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drosselklappenkörper-Baueinheit nach Anspruch 1, eine Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 17 und ein Verfahren nach Anspruch 29.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die Drosselklappe wird durch einen Elektromotor gemäß der Steuerung eines Motor- oder Antriebsstrang-Steuermoduls (PCM) positioniert, das ebenfalls den Betrieb des Motors und des Getriebes steuert. Außerdem steuert das PCM herkömmliche Zünd- und Kraftstoffsteuervorrichtungen, die mit dem Motor gekoppelt sein können. Das PCM arbeitet typisch anhand einer Anzahl von Eingaben einschließlich der Motordrehzahl, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrpedalstellung und der Drosselklappenstellung. Diese Eingaben werden durch verschiedene herkömmliche Sensoren wie etwa Drehzahlsensoren und Drosselklappenstellungssensoren geliefert.
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Im Allgemeinen aktiviert das PCM den Elektromotor, um die Drosselklappe gemäß einem gewünschten Drosselklappenbereich zu positionieren, der in Reaktion auf die Fahrpedalstellung und verschiedene Steuerfunktionen wie etwa die Leerlaufdrehzahlsteuerung, die Motordrehzahlreglersteuerung, den Fahrtregler und die Traktionssteuerung bestimmt wird. Zum Beispiel führt ein Niederdrücken des Fahrpedals zu einer entsprechenden Bewegung eines Drosselklappenventils durch den Elektromotor, der das Öffnen und Schließen des Drosselklappenventils steuert. Der Grad des Niederdrückens führt zu einer Bewegung der Drosselklappenplatte um einen entsprechenden Winkel. Diese Funktionen können unter Verwendung einer elektronischen Drosselklappensteuerung (ETC) realisiert werden, die einen einfachen Pedalstellungs-Drosselklappenstellungs-Vergleich verwendet, der auf Pedalstellungssensoren (PPS) bzw. Drosselklappenstellungssensoren (TPS) beruht. Diese Steuerung enthält typisch die Einstellung der Drosselklappenstellung durch eine gesteuerte Motorbewegung, um eine geeignete Beschränkung für einen Luftdurchgang in den Motor zu liefern. Wenn das Fahrpedal durch den Fahrer niedergedrückt wird, wird der Winkel des Drosselklappenventils durch das Drosselklappenstellglied erhöht. Dies lässt mehr Luft in den Motor und erhöht allgemein die Motorleistung.
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Das Motor- oder Antriebsstrang-Steuermodul (PCM) kann auf irgendeinen von mehreren Faktoren betreffend eine momentane gewünschte Drosselklappenstellung reagieren. Diese Faktoren können z. B. Eingaben, die die Motorbetriebsbedingungen angeben, einen Fahrerbefehl von einem Fahrpedal oder Informationen von einem aktiven Fahrtregelungsalgorithmus enthalten. Von einem herkömmlichen Drosselklappenventil-Stellungssensor, der ein Signal an die Steuereinheit übermittelt, kann an das PCM eine Rückkopplung geliefert werden, deren Größe mit dem Grad der Öffnung des Drosselklappenventils oder der Drosselklappenplatte zusammenhängt.
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In der Vergangenheit haben sich ETC-Systeme, die Drosselklappenstellungssensoren (TPS), typisch zwei TPS, verwenden, allgemein für jeden TPS auf eine einzelne Referenz und Rückleitung gestützt. Zum Beispiel wird eine 5-Volt-Referenz 5VA als eine Referenz und Rückleitung sowohl für den TPS1 als auch für den PPS2 verwendet, während eine 5-Volt-Referenz 5VB als eine Referenz und Rückleitung sowohl für den TPS2 als auch für den PPS1 verwendet wird. In diesem Beispiel hatte ein Krümmer-Absolutdrucksensor (MAP-Sensor) die gleiche Referenz und Rückleitung wie der TPS2-Sensor, d. h., der MAP-Sensor verwendete bei dem TPS2 ebenfalls die 5VB als Referenz und Rückleitung.
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Eine Sorge bei ETC-Systemen sind Abhilfemaßnahmen zur Berücksichtigung von Sicherheitsbetrachtungen des Fahrzeugbetriebs. In dem vorangehenden Beispiel führt ein Verlust der 5VA-Referenz oder -Rückleitung (oder -Masse) zur Aktivierung einer Störungsanzeigelampe (MIL) und zu beschränkter Drosselklappenberechtigung (LTA), wobei die Drosselklappe lediglich in einem beschränkten Grad verlagert werden kann. Ein Verlust der 5VB-Referenz oder -Rückleitung führt zur Aktivierung der Störungsanzeigelampe und zur Motorabschaltung, wodurch der Kraftstoff abgeschaltet wird. Ein Verlust des MAP führt zur Aktivierung der Störungsanzeigelampe und zur Standard-Drosselklappenberechtigung (DTA), die auch als Heim-Hink-Betriebsart bezeichnet wird, bei der die Drosselklappe geparkt ist. Außerdem verwenden herkömmliche ETC-Systeme allgemein einen MAP-Sensor zum Abtasten des Luftdrucks und zum Ableiten des Luftdurchflusses bei der Schaffung von Abhilfemaßnahmen. Allerdings fordert die Kraftfahrzeugindustrie ständig Verbesserungen an bestehenden Abhilfemaßnahmen der ETC, um fortgesetzte Sicherheitsverbesserungen zu schaffen, während die Gesamtkosten der Integration dieser Verbesserungen minimiert, aufrechterhalten oder verringert werden.
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DE 199 58 248 A1 zeigt eine Drosselklappen-Steuervorrichtung für einen Motor mit einer doppelt ausgelegten Ermittlungseinheit beinhaltend Gaspedalpositionssensoren als auch Drosselklappenpositionssensoren zum Ermitteln von Vorgängen im Motor. Eine Steuereinheit senkt die Motordrehzahl ausgehend von einer höheren Motorendrehzahl und steuert ein Drosselklappenventil bei Ausfall einer der Ermittlungseinheiten.
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DE 102 64 233 A1 zeigt eine Motorsteuervorrichtung am Fahrzeug, welche eine Motorantriebssteuerung und eine Drosselsteuerung unter Verwendung einer CPU ausführt. Ein Detektor dient zur Erfassung einer Anomalität bei Systemen, die bei der Drosselklappensteuerung beteiligt sind und ein Lastrelais, welches die Drosselklappe steuert, wird basierend auf einer Diagnose und einer Anomalitätserfassung gesteuert.
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DE 101 17 450 A1 zeigt eine Drosselklappensteuerung, bei der redundante Drosselsignale zur Fehlererkennung genutzt werden, so dass die Steuerung über einen fehlerfreien Kanal fortgeführt werden kann, wenn ein Kanal ausfällt. Eine Widerherstellung eines defekten Kanals kann durch die entsprechende Fehlerbehebung erfolgen.
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DE 42 35 880 C2 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen einer veränderlichen Größe eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung redundante Sensoren umfasst und das Verfahren zur Erkennung eines fehlerfreien Betriebs der Sensoren auf Basis der von den Sensoren ausgegebenen Signalwerte vorgesehen ist.
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US 6 701 282 B2 beschreibt ein Fehlererkennungssystem für Einlasssystemsensoren umfassend einen Drosselklappenstellungssensor (TPS-Sensor), einen Krümmer-Absolutdrucksensor (MAP-Sensor) und einen Luftdurchflusssensor (MAF-Sensor). Das Fehlererkennungssystem ist zur Erkennung von Fehlern in dem TPS-Sensor, dem MAP-Sensor und dem MAF-Sensor unter Zuhilfenahme einer Wahrheitstabelle (truth-table) vorgesehen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drosselklappenkörper-Baueinheit, eine Kommunikationsvorrichtung beziehungsweise ein Verfahren bereitzustellen, die auf einfache Weise eine Abhilfemaßnahme bereitstellen können, welche bei einem Ausfall in einem elektronischen Drosselklappensteuersystem angewendet wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Aufgabe wird durch eine Drosselklappenkörper-Baueinheit mit den Merkmalen von Anspruch 1 bzw. durch eine Kommunikationsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 17 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 29 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und
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1 ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Ausführungsform einer Drosselklappenkörper-Baueinheit ist; und
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2 ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Ausführungsform einer Drosselklappenstellungssensor-Architektur in einem elektronischen Drosselklappensteuersystem ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die folgende ausführliche Beschreibung der Erfindung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft. Außerdem soll sie nicht an irgendeine Theorie gebunden sein, die in dem vorangehenden Hintergrund der Erfindung, in der Kurzbeschreibung der Zeichnungen oder in der folgenden ausführlichen Beschreibung dargestellt ist.
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Neben anderen Einzelteilen enthält eine Motorbaueinheit einen Motor, ein Lufteinlasskrümmer und ein Drosselklappenstellglied. Die Luft fließt in den Motor durch einen Lufteinlasskrümmer, der durch das Drosselklappenstellglied gesteuert wird. Die Luft wird zu Kraftstoff-Luft-Gemischen kombiniert, in den Motorzylindern verbrannt und über ein Abgassystem freigesetzt. Das Drosselklappenventil wird entweder direkt mit einem Drahtseil oder indirekt in einer ”elektronisch gesteuerten” Konfiguration durch ein Fahrpedal gesteuert. Pedalstellungssensoren (PPS) überwachen die Stellung des Fahrpedals und Drosselklappenstellungssensoren (TPS) überwachen die Stellung des Drosselklappenventils. Außerdem enthält die Baueinheit einen Luftdurchflussmengen-Sensor (MAF-Sensor), der zur Messung des Luftdurchflusses in den Motor am Einlasskrümmer angeordnet ist, wobei der Einlasskrümmer-Luftdruck durch einen Krümmer-Absolutdrucksensor (MAP-Sensor) abgetastet wird.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird ein elektronisches Drosselklappensteuersystem (ETC-System) zur Verwendung mit einer Drosselklappenkörper-Baueinheit mit einer verbesserten Ausfallbetriebsartreaktion geschaffen. Das ETC-System besitzt eine einzigartige Drosselklappenstellungssensor-Architektur, die auf einer Anordnung von TPS, eines MAP-Sensors und eines MAF-Sensors zur Ausgabe eines geeigneten Steuersignals an ein Drosselklappenstellglied beruht. Je nach einem Ausfall erster Ordnung und einem Ausfall zweiter Ordnung, die den oben erwähnten Sensoren entsprechen, besitzt das ETC-System eine erwünschte Sicherheitseinhaltung mit robusten Abhilfemaßnahmen. Außerdem besitzt das ETC-System keine Motorabschaltung als eine Reaktion auf einen Ausfall erster Ordnung oder als eine Reaktion auf einen Ausfall zweiter Ordnung auf die oben erwähnten Sensoren. Obgleich das ETC-System im Folgenden anhand von TPS, des MAP-Sensors, des MAF-Sensors, von Referenzspannungen und von Rückleitungen (oder Massen) beschrieben wird, können mit der Drosselklappenkörper-Baueinheit zusätzliche Sensoren verwendet werden.
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Nunmehr anhand der Zeichnungen ist 1 ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Ausführungsform einer allgemein bei 10 gezeigten Drosselklappenkörper-Baueinheit in einem Kraftfahrzeug 11. Die Drosselklappenkörper-Baueinheit 10 enthält eine Steuereinheit 12, die Signale von den PPS 14, 16, von den TPS 18, 20, von einem MAP-Sensor 22 und von einem MAF-Sensor 24 empfängt. Die Steuereinheit 12 gibt in Reaktion auf die von den PPS 14, 16, von den TPS 18, 20, von dem MAP-Sensor 22 und von dem MAF-Sensor 24 empfangenen Signale ein Steuersignal an das Drosselklappenstellglied 13 aus.
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Die Steuereinheit 12 ist ein herkömmlicher Digitalcomputer, der zur Motorsteuerung verwendet wird, und enthält die Standardelemente einer Zentraleinheit (CPU), eines Schreib-Lese-Speichers, eines Nur-Lese-Speichers, eines oder mehrerer Analog/Digital-Umsetzer, einer Eingabe/Ausgabe-Schaltungsanordnung und einer Taktschaltungsanordnung.
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Die Steuereinheit 12 kann beim Anlegen einer Zündleistung an den Motor aktiviert werden. Wenn die Steuereinheit 12 aktiviert wird, führt sie eine Reihe von Operationen aus, die in einem befehlsweisen Format im Speicher gespeichert sind, um Motorsteuerungs-, Diagnose- und Wartungsoperationen bereitzustellen.
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In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 12 ein Mikrocontroller sein, der ein Motorsteuerprogramm mit Motorsteuerfunktionen ausführt. Das Steuerprogramm ist in einem Nur-Lese-Speicher (ROM) oder in einer anderen dauerhaften Speichervorrichtung gespeichert, während zur vorübergehenden Speicherung von Programmvariablen, Parametermesswerten und anderen Daten ein Schreib-Lese-Speicher (RAM) verwendet wird. Bei der Steuereinheit 12 sind Standardschnittstelleneinheiten zum Übersetzen von Signalen von den zuvor erwähnten Sensoren in Signale, die durch die Steuereinheit 12 nutzbar sind und als Eingaben in die Steuereinheit 12 dienen, vorgesehen. Unter Verwendung dieser Eingaben führt die Steuereinheit 12 geeignete Berechnungen aus und gibt sie verschiedene Signale aus. Zum Beispiel verwendet die Steuereinheit 12 den TPS1 18 und den TPS2 20 in einem elektronischen Drosselklappensteuersystem, um das Steuersignal wie etwa ein ETC-Signal zum Steuern des Drosselklappenstellglieds zu erzeugen. Wenn das Fahrpedal betätigt wird, weist das ETC-Signal das Drosselklappenstellglied an, den Winkel der Drosselklappe zu erhöhen, was mehr Luft in den Motor lässt und dadurch die Motorleistung erhöht.
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In einer Ausführungsform werden durch die Steuereinheit 12 eine Menge von Motorparametern einschließlich Eingaben vom TPS1 18, vom TPS2 20, vom MAP-Sensor 22 und vom MAF-Sensor 24 gemessen oder geschätzt. Die Drosselklappenstellung wird durch den TPS1 18 und durch den TPS2 20 gemessen und über ein Leitungspaar 26 bzw. 28 in die Steuereinheit 12 eingegeben. Die Fahrpedalstellung wird durch den PPS1 14 und durch den PPS2 16 gemessen und über ein Leitungspaar 15 bzw. 17 in die Steuereinheit 12 eingegeben. Der Krümmerdruck wird durch den MAP-Sensor 22 abgetastet und der Krümmer-Luftstrom durch den MAF-Sensor 24 abgetastet, wobei beide über ein Leitungspaar 25 bzw. 27 in die Steuereinheit 12 eingegeben werden. In einer Ausführungsform sind die oben erwähnten Sensoren sämtlich Standardsensoren, von denen eine Vielzahl für den Fachmann auf dem Gebiet leicht verfügbar sind.
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2 ist ein Blockschaltplan einer beispielhaften Ausführungsform einer allgemein bei 30 gezeigten Drosselklappenstellungssensor-Architektur in einem ETC-System. Die Referenzspannungen 5VA 32, 5VB 34 und 12V 36 sind mit verschiedenen Sensoren verbunden und werden als Eingangssignale in der Steuereinheit 12 verwendet. Obgleich hier zur Beschreibung die Referenzspannungen 5 Volt und 12 Volt verwendet werden, sind diese Werte lediglich zur zweckmäßigen Erläuterung aufgeführt, wobei andere Spannungswerte wie etwa solche, die auf einer herkömmlichen Batteriespannung beruhen, verwendet werden können. Die 5VA-Referenzspannung 32 ist mit dem MAP-Sensor 22 und mit dem PPS2 16 verbunden. Die 5VB-Referenzspannung 34 ist mit dem TPS1 18, mit dem TPS2 20 und mit dem PPS1 14 verbunden. Die 12V-Referenzspannung 36 ist mit dem MAF-Sensor 24 verbunden. In dieser Ausführungsform sind der TPS1 18 und der TPS2 20 beide mit der gleichen Referenzspannung 5VB verbunden.
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Die im Folgenden ausführlicher beschriebenen Tabellen 1 bis 9 zeigen Ausfallbetriebsartreaktionen oder Abhilfemaßnahmen der Steuereinheit 12 anhand von Ausfällen erster Ordnung und Ausfällen zweiter Ordnung spezifischer Sensoren, Referenzen und Rückleitungen, die in dem ETC-System verwendet sind. Die beschränkte Drosselklappenberechtigung (LTA) entspricht einer begrenzten Drosselklappenverlagerung. Die Motorabschaltung entspricht einer Kraftstoffabschaltung zu dem Motor. Die Standard-Drosselklappenberechtigung (DTA) entspricht einer geparkten Drosselklappe oder einer abgeschalteten Drosselklappe. Die Ausfälle erster Ordnung oder zweiter Ordnung des MAP beruhen auf einem Ausfall des MAP-Sensors allein oder als ein Funktionsausfall des MAP-Sensors im Vergleich zu einem TPS. Die Ausfälle erster Ordnung oder zweiter Ordnung des MAF-Sensors beruhen auf einem Ausfall des MAF-Sensors allein oder als ein Funktionsausfall des MAF-Sensors im Vergleich zu einem TPS.
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Die Eingaben vom TPS1 18 und vom TPS2 20 werden durch die Steuereinheit 12 miteinander verglichen, um einen TPS-Korrelationsfehler (TPS Corr) zu bestimmen. Falls das Signal vom TPS1 18 nicht das gleiche wie das Signal vom TPS2 20 ist, wählt die Steuereinheit 12 die höhere der zwei Drosselklappenstellungen aus und geht zur LTA über. Außerdem bestimmt die Steuereinheit 12, ob die TPS 18, 20 miteinander kurzgeschlossen sind, und geht im Fall eines Kurzschlusses zur DTA über.
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Die Eingaben vom PPS1 14 und vom PPS2 16 können außerdem durch die Steuereinheit 12 miteinander verglichen werden, um einen PPS-Korrelationsfehler zu bestimmen, wobei die Steuereinheit 12 außerdem bestimmen kann, ob die PPS 14, 16 kurzgeschlossen sind. Zur Veranschaulichung der Wirkungen der erfindungsgemäßen TPS-Architektur auf Abhilfemaßnahmen der Steuereinheit sind die Abhilfemaßnahmen in Reaktion auf einen PPS-Ausfall, entweder des PPS1 oder des PPS2, auf einen PPS-Korrelationsfehler und auf Kurzschlüsse einer der PPS in den folgenden Tabellen nicht enthalten und nicht entscheidend für den Betrieb des erfindungsgemäßen ETC-Systems. Obgleich dies in den folgenden Tabellen nicht aufgeführt ist, kann irgendeine Abhilfemaßnahme außerdem zusätzlich zur Aktivierung einer Lampe für verringerte Motorleistung (REP-Lampe) führen. Außerdem kann eine Störungsanzeigelampe für Bord-Emissionsanforderungen aktiviert werden.
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Tabelle 1 zeigt die Hauptabhilfemaßnahmen der Steuereinheit
12 in einer Ausführungsform. Ein erster Ausfall entweder des TPS1 oder des TPS2 führt zu einer beschränkten Drosselklappenverlagerung. Ein erster Ausfall entweder des MAP-Sensors oder des MAF-Sensors führt zu keiner Drosselklappenänderung, sondern lediglich zur Aktivierung einer Störungsanzeigelampe. Im Fall eines Ausfalls des MAP-Sensors kann ein Standardwert verwendet werden, während im Fall eines Ausfalls des MAF-Sensors anstelle des MAF-Sensors ein modellierter Sensor verwendet werden kann. Ein Ausfall der 5VA-Referenz oder V5A führt zu einer beschränkten Drosselklappenberechtigung und ein Ausfall der 5VB-Referenz oder V5B führt zu einer abgeschalteten Drosselklappe. Ein TPS-Korrelationsfehler führt zu einer beschränkten Drosselklappenberechtigung und ein Kurzschluss eines der TPS zu einer abgeschalteten Drosselklappe. In herkömmlichen TPS-Anordnungen führt ein Ausfall des MAP-Sensors zu einer abgeschalteten Drosselklappe oder DTA und ein Ausfall der V5B zur Motorabschaltung. Tabelle 1
| 1-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme |
| TPS1 | LTA |
| TPS2 | LTA |
| MAP | keine, mit MIL |
| MAF | keine, mit MIL |
| V5A | LTA |
| V5B | DTA |
| TPS-Korrelationsfehler | LTA |
| TPS-Kurzschluss | DTA |
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Tabelle 2 zeigt Abhilfemaßnahmen der Steuereinheit
12 für Ausfälle erster Ordnung des TPS1
18 und für Ausfälle zweiter Ordnung verschiedener Referenzen, Sensoren und Rückleitungen in einer Ausführungsform. Wie oben anhand von Tabelle 1 zuvor erwähnt wurde, führt der erste Ausfall des TPS1 zu einer beschränkten Drosselklappenberechtigung und der nachfolgende zweite Ausfall des TPS2 zu einer abgeschalteten Drosselklappe. Ein nachfolgender zweiter Ausfall entweder des MAP-Sensors oder des MAF-Sensors führt zu einer beschränkten Drosselklappenberechtigung. Ein nachfolgender zweiter Ausfall der V5A führt zu einer beschränkten Drosselklappenberechtigung und ein nachfolgender zweiter Ausfall der V5B zu einer abgeschalteten Drosselklappe. Ein nachfolgender zweiter Ausfall, der einem TPS-Korrelationsfehler entspricht, entfällt, da die TPS-Korrelationsdiagnose während eines TPS1- oder TPS2-Ausfalls deaktiviert ist, während ein nachfolgender zweiter Ausfall, der einem Kurzschluss eines der TPS entspricht, zu einer abgeschalteten Drosselklappe führt. In herkömmlichen TPS-Anordnungen führt der nachfolgende zweite Ausfall des MAP-Sensors zur Motorabschaltung und der nachfolgende zweite Ausfall der V5B ebenfalls zur Motorabschaltung. Tabelle 2
| 1-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme | 2-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme |
| TPS1 | LTA | MAP | LTA |
| TPS1 | LTA | MAF | LTA |
| TPS1 | LTA | TPS2 | DTA |
| TPS1 | LTA | V5A | LTA |
| TPS1 | LTA | V5B | DTA |
| TPS1 | LTA | TPS-Korrelationsfehler | ENTFÄLLT |
| TPS1 | LTA | TPS-Kurzschluss | DTA |
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Tabelle 3 zeigt Abhilfemaßnahmen der Steuereinheit
12 für Ausfälle erster Ordnung des TPS2
20 und für Ausfälle zweiter Ordnung verschiedener Referenzen, Sensoren und Rückleitungen in einer Ausführungsform. Wie oben anhand von Tabelle 1 zuvor erläutert wurde, führt der erste Ausfall des TPS2 zu einer beschränkten Drosselklappenberechtigung und der nachfolgende zweite Ausfall des TPS1 zu einer abgeschalteten Drosselklappe. Ein nachfolgender zweiter Ausfall entweder des MAP-Sensors oder des MAF-Sensors führt zu einer beschränkten Drosselklappenberechtigung. Ein nachfolgender zweiter Ausfall der V5B führt zu einer abgeschalteten Drosselklappe. Ein nachfolgender zweiter Ausfall, der einem TPS-Korrelationsfehler entspricht, entfällt, da die TPS-Korrelationsdiagnose während eines TPS1- oder TPS2-Ausfalls deaktiviert ist, während ein nachfolgender zweiter Ausfall, der einem Kurzschluss eines der TPS entspricht, zu einer abgeschalteten Drosselklappe führt. In herkömmlichen TPS-Anordnungen führt der nachfolgende zweite Ausfall des MAP-Sensors zur Motorabschaltung und der nachfolgende zweite Ausfall der V5B ebenfalls zur Motorabschaltung. Tabelle 3
| 1-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme | 2-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme |
| TPS2 | LTA | MAP | LTA |
| TPS2 | LTA | MAF | LTA |
| TPS2 | LTA | TPS1 | DTA |
| TPS2 | LTA | V5A | LTA |
| TPS2 | LTA | V5B | DTA |
| TPS2 | LTA | TPS-Korrelationsfehler | ENTFÄLLT |
| TPS2 | LTA | TPS-Kurzschluss | DTA |
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Tabelle 4 zeigt Abhilfemaßnahmen der Steuereinheit
12 für Ausfälle erster Ordnung des MAP-Sensors
22 und für Ausfälle zweiter Ordnung verschiedener Referenzen, Sensoren und Rückleitungen in einer Ausführungsform. Ein nachfolgender zweiter Ausfall des MAF-Sensors oder der V5B führt zu einer abgeschalteten Drosselklappe. Ein nachfolgender zweiter Ausfall eines der TPS oder der V5A führt zu einer beschränkten Drosselklappenberechtigung. Ein nachfolgender zweiter Ausfall, der einem TPS-Korrelationsfehler entspricht, führt zu einer beschränkten Drosselklappenberechtigung, während ein nachfolgender zweiter Ausfall, der einem Kurzschluss eines der TPS entspricht, zu einer abgeschalteten Drosselklappe führt. In herkömmlichen TPS-Anordnungen hat der nachfolgende zweite Ausfall des MAF-Sensors keine Abhilfemaßnahme, führt der nachfolgende zweite Ausfall eines der TPS oder der Referenzen V5A und V5B zur Motorabschaltung, führt der nachfolgende zweite Ausfall, der einem TPS-Korrelationsfehler entspricht, zu einer abgeschalteten Drosselklappe und der nachfolgende zweite Ausfall, der einem Kurzschluss eines der TPS entspricht, zur Motorabschaltung. Tabelle 4
| 1-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme | 2-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme |
| MAP | keine, mit MIL | MAF | DTA |
| MAP | keine, mit MIL | TPS1 | LTA |
| MAP | keine, mit MIL | TPS2 | LTA |
| MAP | keine, mit MIL | V5A | LTA |
| MAP | keine, mit MIL | V5B | DTA |
| MAP | keine, mit MIL | TPS-Korrelationsfehler | LTA |
| MAP | keine, mit MIL | TPS-Kurzschluss | DTA |
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Tabelle 5 zeigt Abhilfemaßnahmen der Steuereinheit
12 für Ausfälle erster Ordnung des MAF-Sensors
24 und für Ausfälle zweiter Ordnung verschiedener Referenzen, Sensoren und Rückleitungen in einer Ausführungsform. Ein nachfolgender zweiter Ausfall des MAP-Sensors oder der V5B führt zu einer abgeschalteten Drosselklappe. Ein nachfolgender zweiter Ausfall eines der TPS führt zu einer beschränkten Drosselklappenberechtigung. Ein nachfolgender zweiter Ausfall, der einem TPS-Korrelationsfehler entspricht, führt zu einer beschränkten Drosselklappenberechtigung, während ein nachfolgender zweiter Ausfall, der einem Kurzschluss eines der TPS oder einem Ausfall der V5A entspricht, zu einer abgeschalteten Drosselklappe führt. In herkömmlichen TPS-Anordnungen besitzt ein nachfolgender zweiter Ausfall irgendeines der oben erwähnten Sensoren, Referenzen und Rückleitungen, abgesehen davon, dass ein Ausfall der V5B zu einer Motorabschaltung führt, keine zusätzliche Abhilfemaßnahme gegenüber der in
5 gezeigten. Tabelle 5
| 1-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme | 2-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme |
| MAF | keine, mit MIL | MAP | DTA |
| MAF | keine, mit MIL | TPS1 | LTA |
| MAF | keine, mit MIL | TPS2 | LTA |
| MAF | keine, mit MIL | V5A | DTA |
| MAF | keine, mit MIL | V5B | DTA |
| MAF | keine, mit MIL | TPS-Korrelationsfehler | LTA |
| MAF | keine, mit MIL | TPS-Kurzschluss | DTA |
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Tabelle 6 zeigt Abhilfemaßnahmen der Steuereinheit
12 für Ausfälle erster Ordnung der Referenzspannung 5VA oder V5A und für Ausfälle zweiter Ordnung verschiedener Referenzen, Sensoren und Rückleitungen in einer Ausführungsform. Ein nachfolgender zweiter Ausfall des MAP-Sensors oder des TPS2 oder des TPS1 führt zu einer beschränkten Drosselklappenberechtigung. Ein nachfolgender zweiter Ausfall des MAF-Sensors oder der V5B führt zu einer abgeschalteten Drosselklappe. Ein nachfolgender zweiter Ausfall, der entweder einem TPS-Korrelationsfehler oder einem Kurzschluss eines der TPS entspricht, führt zu einer abgeschalteten Drosselklappe. In herkömmlichen TPS-Anordnungen hat der nachfolgende zweite Ausfall des MAF-Sensors keine zusätzliche Abhilfemaßnahme und der nachfolgende zweite Ausfall der V5B führt zur Motorabschaltung. Tabelle 6
| 1-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme | 2-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme |
| V5A | LTA | MAP | LTA |
| V5A | LTA | MAF | DTA |
| V5A | LTA | TPS2 | LTA |
| V5A | LTA | TPS1 | LTA |
| V5A | LTA | V5B | DTA |
| V5A | LTA | TPS-Kurzschluss | DTA |
| V5A | LTA | TPS-Korrelationsfehler | DTA |
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Tabelle 7 zeigt Abhilfemaßnahmen der Steuereinheit
12 für Ausfälle erster Ordnung und der Referenzspannung 5VB oder V5B und für Ausfälle zweiter Ordnung verschiedener Referenzen, Sensoren und Rückleitungen in einer Ausführungsform. Ein nachfolgender zweiter Ausfall des MAP-Sensors oder des MAF-Sensors oder der V5A oder des TPS führt zu einer abgeschalteten Drosselklappe. Ein nachfolgender zweiter Ausfall, der einem Kurzschluss eines der TPS entspricht, führt zu einer abgeschalteten Drosselklappe. In herkömmlichen TPS-Anordnungen führt der nachfolgende zweite Ausfall einer der oben erwähnten Referenzen, des oben erwähnten Sensors oder der oben erwähnten Rückleitungen zur Motorabschaltung. Tabelle 7
| 1-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme | 2-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme |
| V5B | DTA | MAP | DTA |
| V5B | DTA | MAF | DTA |
| V5B | DTA | TPS2 | DTA |
| V5B | DTA | TPS1 | DTA |
| V5B | DTA | V5A | DTA |
| V5B | DTA | TPS-Kurzschluss | DTA |
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Tabelle 8 zeigt Abhilfemaßnahmen der Steuereinheit
12 für Ausfälle erster Ordnung des TPS-Korrelationsfehlers und für Ausfälle zweiter Ordnung verschiedener Referenzen, Sensoren und Rückleitungen in einer Ausführungsform. Ein nachfolgender zweiter Ausfall des MAP-Sensors, des MAF-Sensors, eines der TPS oder der V5A führt zu einer beschränkten Drosselklappenberechtigung. Ein nachfolgender zweiter Ausfall der V5B führt zu einer abgeschalteten Drosselklappe. Ein nachfolgender zweiter Ausfall, der einem Kurzschluss eines der TPS entspricht, führt zu einer abgeschalteten Drosselklappe. In herkömmlichen TPS-Anordnungen führt der nachfolgende zweite Ausfall des MAP-Sensors zu einer abgeschalteten Drosselklappe oder alternativ zur Motorabschaltung, während der nachfolgende zweite Ausfall des MAF-Sensors keine zusätzliche Abhilfemaßnahme hat und der nachfolgende zweite Ausfall der V5B zur Motorabschaltung führt. Tabelle 8
| 1-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme | 2-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme |
| TPS-Korrelationsfehler | LTA | MAP | LTA |
| TPS-Korrelationsfehler | LTA | MAF | LTA |
| TPS-Korrelationsfehler | LTA | TPS2 | LTA |
| TPS-Korrelationsfehler | LTA | TPS1 | LTA |
| TPS-Korrelationsfehler | LTA | V5A | LTA |
| TPS-Korrelationsfehler | LTA | V5B | DTA |
| TPS-Korrelationsfehler | LTA | TPS-Kurzschluss | DTA |
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Tabelle 9 zeigt Abhilfemaßnahmen der Steuereinheit
12 für Ausfälle erster Ordnung des TPS-Kurzschlusses und für Ausfälle zweiter Ordnung verschiedener Referenzen, Sensoren und Rückleitungen in einer Ausführungsform. Ein nachfolgender zweiter Ausfall des MAP-Sensors oder des MAF-Sensors oder eines der TPS oder der V5A-Referenz führt zu einer abgeschalteten Drosselklappe. Ein nachfolgender zweiter Ausfall der V5B führt zu einer abgeschalteten Drosselklappe und ein nachfolgender zweiter Ausfall, der einem Korrelationsfehler eines der TPS entspricht, führt ebenfalls zu einer abgeschalteten Drosselklappe. In herkömmlichen TPS-Anordnungen führt der nachfolgende zweite Ausfall des MAP-Sensors zu einer geparkten Drosselklappe oder alternativ zur Motorabschaltung, während der nachfolgende zweite Ausfall des MAF-Sensors keine zusätzliche Abhilfemaßnahme besitzt und der nachfolgende zweite Ausfall der V5B zur Motorabschaltung führt. Tabelle 9
| 1-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme | 2-ter Ausfall | Abhilfemaßnahme |
| TPS-Kurzschluss | DTA | MAP | DTA |
| TPS-Kurzschluss | DTA | MAF | DTA |
| TPS-Kurzschluss | DTA | TPS2 | DTA |
| TPS-Kurzschluss | DTA | TPS1 | DTA |
| TPS-Kurzschluss | DTA | V5A | DTA |
| TPS-Kurzschluss | DTA | V5B | DTA |
| TPS-Kurzschluss | DTA | TPS-Korrelationsfehler | DTA |
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Wie in den Tabellen 1 bis 9 veranschaulicht ist, verbessert die erfindungsgemäße Drosselklappenkörper-Baueinheit unter Verwendung eher erwünschter Motorzustände die Abhilfemaßnahmen- oder Ausfallbetriebsartreaktionen im Vergleich zu herkömmlichen TPS-Anordnungen. Zum Beispiel ist keine Abhilfemaßnahme erwünschter als eine Abhilfemaßnahme, ist die DTA erwünschter als eine Motorabschaltung und ist die LTA erwünschter als die DTA. Außerdem hat die ETC, die die erfindungsgemäße Drosselklappenkörper-Baueinheit verwendet, anhand der vorstehenden Tabellen von Ausfallbetriebsartreaktionen nicht die Motorabschaltung als eine Abhilfemaßnahme in Reaktion auf die oben erwähnten Sensoren, Referenzen und Rückleitungen.
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Ein Kriterium, das für die Einhaltung der ETC-Sicherheitsbetrachtungen verwendet wird, ist die Ausfallwahrscheinlichkeit. Die Verwendung einer gemeinsamen Referenzspannung und Rückleitung sowohl für den TPS1 als auch für den TPS2 und die Aufnahme des MAP-Sensors und des MAF-Sensors gemäß den oben erwähnten beispielhaften Ausführungsformen schafft ein ETC-System, das die gewünschten Sicherheitsbetrachtungen erfüllt. Zum Beispiel erzeugt ein Ausfall der V5A-Referenz oder der V5A-Rückleitung oder ein MAP-Sensorausfall eine erste Wahrscheinlichkeit des Auftreten. Ein Ausfall der V5B-Referenz oder der V5B-Rückleitung oder ein TPS1- oder TPS2-Ausfall besitzt eine zweite Wahrscheinlichkeit des Auftretens. Ein MAF-Sensorausfall besitzt eine dritte Wahrscheinlichkeit des Auftretens. Da jede der oben erwähnten Wahrscheinlichkeiten des Auftretens ein unabhängig auftretendes Ereignis ist, liegt die Gesamtausfallwahrscheinlichkeit, die sich aus der Kombination aller drei ergibt, durchaus innerhalb des gewünschten Bereichs für die ETC-Sicherheitsbetrachtung. Das erfindungsgemäße ETC-System schafft für alle Eingabe/Ausgabe-Ausfälle des Systems Abhilfemaßnahmen oder Ausfallbetriebsarten. Obgleich Abhilfemaßnahmen in Bezug auf Eingabe/Ausgabe-Fehler zweiter Ordnung beschrieben sind, können in verschiedenen Ausführungsformen außerdem zusätzliche Ausfälle wie etwa dritter Ordnung oder andere Eingabe/Ausgabe-Ausfälle ebenfalls auftreten und optional entsprechende Abhilfemaßnahmen besitzen.
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Da bei der erfindungsgemäßen TPS-Architektur weniger Anschlussstifte verwendet werden, sind die Gesamtkosten des Drosselklappenkörpers allgemein weniger hoch als die herkömmlicher Drosselklappenkörper. In einer Ausführungsform ist die Anzahl der für die Signalkommunikation verwendeten Anschlussstifte von acht Anschlussstiften auf sechs Anschlussstifte verringert. Zum Beispiel verwenden herkömmliche Drosselklappenkörper eine Acht-Anschlussstift-Konfiguration mit zwei Anschlussstiften, die zum Öffnen und Schließen bestimmt sind, wobei jeder TPS-Ausgang der zwei TPS (d. h. TPS1 und TPS2) einen für eine Referenzspannung wie etwa 5V bestimmten Anschlussstift, einen für die Rückleitung bestimmten Anschlussstift und einen für das Signal bestimmten Anschlussstift besitzt. Der Drosselklappenkörper, der die erfindungsgemäße TPS-Architektur verwendet, kann eine Sechs-Anschlussstift-Konfiguration besitzen. Zwei Anschlussstifte sind für das Öffnen und das Schließen bestimmt. Ein Anschlussstift ist für den TPS1 bestimmt. Ein Anschlussstift ist für den TPS2 bestimmt, ein Anschlussstift ist für die Referenzspannung bestimmt und ein Anschlussstift ist für die Rückleitung oder Masse bestimmt. Außerdem ermöglicht ein Sechs-Anschlussstift-Drosselklappenkörper allgemein eine verringerte Verbindergröße und Vereinfachung des Drosselklappenkörpers. Da weniger Drähte für einen Ausfall verfügbar sind, wird mit weniger Verdrahtung von der verringerten Anzahl der Anschlussstifte in dem Drosselklappenkörper die Zuverlässigkeit verbessert. Weniger Verdrahtung kann wegen weniger Schnittdrahtzuleitungen außerdem die Kosten für den Drosselklappenkörper und für den zugeordneten Kabelbaum verringern. Ferner tritt für alle Ausfälle erster Ordnung, die in dem erfindungsgemäßen ETC-System auftreten, wie etwa für einen Kurzschluss zur Masse, keine Motorabschaltung auf.
