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Die
Erfindung geht von einem Verfahren und von einer Steuereinheit zum
Betreiben einer Antriebseinheit nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
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Es
sind bereits Verfahren und Steuereinheiten zum Betreiben einer Antriebseinheit,
insbesondere eines Fahrzeugs, bekannt, bei denen die Antriebseinheit
eine Steuereinheit und mindestens eine Komponente, beispielsweise
einen Drosselklappensensor umfasst, wobei die Steuereinheit zum
Betreiben der Antriebseinheit auf den Drosselklappensensor abgestimmt
ist.
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So
ist beispielsweise aus der
EP
0 468 007 B1 ein System zur Steuerung und/oder Regelung
einer Brennkraftmaschine wenigstens abhängig von Signalwerten bekannt,
die einen Betriebsparameter der Brennkraftmaschine und/oder des
Kraftfahrzeugs repräsentieren,
wobei wenigstens ein erster und ein zweiter Sensor vorgesehen ist,
die jeweils den Betriebsparameter repräsentierende Signalwerte ermitteln,
wobei Fehlfunktionen ausgehend von den Signalwerten abgeleitet werden
und diese Fehlfunktionsüberprüfung innerhalb
wenigstens eines vorgegebenen Teilbereichs des Signalbereichs des
Betriebsparameters mit geringerer Empfindlichkeit erfolgt als außerhalb,
wobei ein Fehler erkannt wird, wenn die Signalwerte des ersten Sensors
eine aus den Signalwerten des zweiten Sensors abgeleitete erste
oder zweite Grenzwertelinie überschreiten,
und wobei in dem wenigstens einen vorgegebenen Teilbereich eine
Fehlfunktion erkannt wird, wenn die Signalwerte des ersten Sensors
die erste Grenzwertlinie überschreiten,
während
kein Fehler erkannt wird, wenn dessen Signalwerte die zweite Grenzwertelinie überschreiten.
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Im
Rahmen der Weiterentwicklung von Motorenprojekten werden während der
Serie einzelne Komponenten am Motor durch neue, verbesserte Varianten
ersetzt. Physikalisch sollten diese Komponenten so kompatibel wie
möglich
sein, sodass andere Komponenten am Motor, beispielsweise der Kabelbaum
und das Steuergerät,
so wenig wie möglich angepasst
werden müssen.
Dieselbe Situation tritt ein, wenn eine am Motor verbaute Komponente
von verschiedenen Lieferanten stammen kann, sodass für den verwendeten
Motorentyp diese Komponente unterschiedlich realisiert sein kann.
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Da
aber für
eine unterschiedliche Realisierung der Komponente ggf. eine unterschiedliche
Bedatung im Steuergerät
notwendig ist, kann jetzt der Fall eintreten, dass die Komponente
mit falscher Bedatung betrieben wird.
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Vorteile der
Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Steuereinheit
zum Betreiben einer Antriebseinheit mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben
demgegenüber
den Vorteil, dass mindestens eine spezifische Eigenschaft der mindestens
einen Komponente von der Steuereinheit erfasst wird, dass die Steuereinheit
die erfasste mindestens eine spezifische Eigenschaft mit mindestens einem
vorgegebenen Wert vergleicht, das bei Übereinstimmung der erfassten
mindestens einen spezifischen Eigenschaft mit dem mindestens einen
vorgegebenen Wert die mindestens eine Komponente von der Steuereinheit
erkannt wird und dass die Antriebseinheit von der Steuereinheit
in Abhängigkeit
der erkannten mindestens einen Komponente gesteuert wird. Auf diese
Weise wird eine fehlerhafte Abstimmung der Steuereinheit zum Betreiben
der Antriebseinheit auf die mindestens eine Komponente verhindert.
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Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Verfahrens möglich.
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So
kann die spezifische Eigenschaft der mindestens einen Komponente
in einfacher Weise als mechanische oder konstruktive Eigenschaft,
als optische Eigenschaft, vorzugsweise als Barcode, oder als akustische
Eigenschaft, als elektrische oder elektronische Eigenschaft gewählt werden.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die spezifische Eigenschaft der mindestens
einen Komponente als Funktion einer Ausgangsgröße der mindestens einen Komponente
abhängig
von einer Eingangsgröße, vorzugsweise
in Form einer Kennlinie, gewählt wird.
Auf diese Weise lassen sich unterschiedliche Realisierungen der
mindestens einen Komponente besonders einfach durch unterschiedliche
Funktionen bzw. Kennlinien der mindestens einen Komponente voneinander
unterscheiden und somit identifizieren.
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Diese
Vorgehensweise kann noch dadurch vereinfacht werden, dass die spezifische
Eigenschaft der mindestens einen Komponente als Funktion der Ausgangsgröße der mindestens
einen Komponente abhängig
von der Eingangsgröße in einem
vorgegebenen Bereich oder für
einen vorgegebenen Wert der Eingangsgröße gewählt wird. Die Funktionen bzw. Kennlinien
für verschiedene
Realisierungen der mindestens einen Komponente müssen sich dann nur in diesem
vorgegebenen Bereich bzw. nur für
diesen vorgegebenen Wert der Eingangsgröße voneinander unterscheiden,
sodass im übrigen
Bereich der Funktion bzw. Kennlinie die Abhängigkeit der Ausgangsgröße von der
Eingangsgröße der mindestens
einen Komponente für
verschiedene Realisierungen der mindestens einen Komponente gleich
ausgeführt werden
können
und somit auch ein gleiches Verhalten trotz verschiedener Realisierung
der mindestens einen Komponente sichergestellt werden kann. Dabei
kann in vorteilhafter Weise der vorgegebene Bereich oder der vorgegebene
Wert der Funktion bzw. der Kennlinie beispielsweise auch so gewählt werden,
dass er in einen Betriebsbereich der mindestens einen Komponente
fällt,
in dem unterschiedliche Funktions- oder Kennlinienwerte für die gleiche
Eingangsgröße den Betrieb
der mindestens einen Komponente bzw. der Antriebseinheit nicht nennenswert beeinträchtigen.
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Ein
weiterer Vorteil ergibt sich, wenn für verschiedene Varianten der
mindestens einen Komponente jeweils ein zugeordneter vorgegebener
Wert für
die mindestens eine spezifische Eigenschaft abgespeichert wird und
dass von der Steuereinheit diejenige Variante der mindestens einen
Komponente erkannt wird, deren zugeordneter Wert mit der erfassten
mindestens einen spezifischen Eigenschaft, vorzugsweise im Rahmen
eines vorgegebenen Toleranzbereichs, übereinstimmt. Auf diese Weise
lassen sich verschiedene Varianten der mindestens einen Komponente
einfach und sicher identifizieren und voneinander unterscheiden.
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Vorteilhaft
ist es, wenn als mindestens eine Komponente ein Drosselklappensensor,
vorzugsweise ein Drosselklappensensor zur Überwachung eines weiteren Drosselklappen sensors,
gewählt
wird. Besonders dann, wenn die mindestens eine Komponente ein Drosselklappensensor
zur Überwachung eines
weiteren Drosselklappensensors ist, und der weitere Drosselklappensensor
das für
den Betrieb der Antriebseinheit erforderliche Ausgangssignal zur Verfügung stellt,
bleibt das für
den Betrieb der Antriebseinheit verwendete Ausgangssignal unverändert und
nur der zur Überwachung
eingesetzte Drosselklappensensor ist für den Betrieb in unterschiedlichen
Varianten vorgesehen. Auf diese Weise ergeben sich keinerlei Auswirkungen
auf den Betrieb der Antriebseinheit mittels des Ausgangssignals
des weiteren Drosselklappensensors, sofern dieser nicht auch in
verschiedenen Varianten gemäß der Erfindung
realisiert wird.
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Besonders
einfach ist es dabei, wenn als mindestens eine spezifische Eigenschaft
des Drosselklappensensors eine Ausgangsspannung des Drosselklappensensors
im Bereich einer geschlossenen Drosselklappe gewählt wird. Somit lässt sich
die Unterscheidung verschiedener Varianten des Drosselklappensensors
in einem genau definierten Betriebsbereich der Drosselklappe und
damit besonders einfach und zuverlässig realisieren.
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Zeichnung
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigen
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1 ein
Blockschaltbild einer Antriebseinheit,
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2 ein
Kennlinienfeld für
verschiedene Varianten eines Drosselklappensensors und
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3 einen
Ablaufplan für
einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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In 1 kennzeichnet 1 eine
Antriebseinheit. Die Antriebseinheit 1 dient beispielsweise
zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs. Im Beispiel nach 1 umfasst
die Antriebseinheit 1 einen Verbrennungsmotor 40.
Alternativ kann die Antriebseinheit 1 auch auf einem beliebigen
anderen Antriebskonzept beruhen, beispielsweise auch unter Verwendung
eines Elektromotors. Im Folgenden soll jedoch beispielhaft davon
ausgegangen werden, dass die Antriebseinheit 1 den Verbrennungsmotor 40 umfasst.
Dieser wiederum kann bei spielsweise als Ottomotor oder als Dieselmotor
ausgebildet sein. Im Folgenden soll beispielhaft davon ausgegangen
werden, dass der Verbrennungsmotor 40 als Ottomotor ausgebildet
ist. Dem Verbrennungsmotor 40 wird über eine Luftzufuhr 45 Luft
zugeführt,
deren Strömungsrichtung
in 1 durch Pfeile gekennzeichnet ist. Dabei kann der
dem Verbrennungsmotor 40 zugeführte Luftmassenstrom mit Hilfe
einer Drosselklappe 20 in der Luftzufuhr 45 variiert
werden. Die Stellung der Drosselklappe 20 wird von einem
Drosselklappensensor 10 erfasst. Dieser kann in dem Fachmann
bekannter Weise beispielsweise als Potentiometer oder optischer
Sensor ausgebildet sein und liefert ein Ausgangssignal an eine Steuereinheit 5,
das abhängig von
der Stellung der Drosselklappe 20 ist. Bei dem Ausgangssignal
kann es sich beispielsweise um eine Ausgangsspannung handeln. Optional
kann ein zweiter Drosselklappensensor 15 vorgesehen sein, der
in der beschriebenen und dem Fachmann bekannten Weise ausgebildet
sein kann und ebenfalls ein Ausgangssignal, beispielsweise in Form
einer Ausgangsspannung, abhängig
von der Stellung der Drosselklappe 20 an die Steuereinheit 5 liefert.
Der zweite Drosselklappensensor 15 ist somit zum ersten Drosselklappensensor 10 redundant.
Zur Steuerung der Antriebseinheit 1 kann dabei entweder
das Ausgangssignal des ersten Drosselklappensensors 10 oder
das Ausgangssignal des zweiten Drosselklappensensors 15 verwendet
werden. Das Ausgangssignal des jeweils anderen Drosselklappensensors wird
dann zur Überwachung
verwendet. Im vorliegenden Beispiel soll ohne Beschränkung der
Allgemeinheit angenommen werden, dass das Ausgangssignal des ersten
Drosselklappensensors 10 zur Überwachung des Ausgangssignals
des zweiten Drosselklappensensors 15 verwendet wird und
dass die Steuerung der Antriebseinheit 1 auf der Basis
des Ausgangssignals des zweiten Drosselklappensensors 15 erfolgt.
Zusammen mit der Luft wird dem Verbrennungsmotor 40 über die
Luftzufuhr 45 oder durch Direkteinspritzung Kraftstoff
zugeführt,
was in 1 der Übersichtlichkeit
halber nicht dargestellt ist. Bei der Verbrennung des Luft-/Kraftstoffgemisches
im Verbrennungsmotor 40 gebildetes Abgas wird in einen
Abgasstrang 50 ausgestoßen, wobei die Strömungsrichtung
des Abgases im Abgasstrang 50 in 1 ebenfalls
durch einen Pfeil dargestellt ist.
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Weitere
für den
Betrieb der Antriebseinheit 1 erforderliche Komponenten,
deren Beschreibung für das
Verständnis
der Erfindung jedoch nicht erforderlich ist, sind in 1 der Übersichtlichkeit
halber nicht dargestellt und können
in dem Fachmann bekannter ausgebildet sein. Auch die Steuereinheit 5 wird
im Folgenden lediglich im Hinblick auf den Gegenstand der Erfindung
erläutert.
Die Steuereinheit 5 kann Software- und/oder hardwaremäßig beispielsweise
in einer Motorsteuereinheit des Kraftfahrzeugs implemen tiert sein.
Die Steuereinheit 5 umfasst eine Erfassungseinheit 25,
der das Ausgangssignal des ersten Drosselklappensensors 10 zugeführ ist.
Ferner ist eine Vergleichseinheit 30 in der Steuereinheit 5 implementier,
der einerseits ein Ausgangssignal der Erfassungseinheit 25 und
andererseits ein Ausgangssignal eines ersten Speichermoduls 65 zugeführ ist.
Das erste Speichermodul 65 umfasst im Ausführungsbeispiel
nach 1 einen ersten Speicherplatz 51, einen
zweiten Speicherplatz 52, einen dritten Speicherplatz 53 und
einen vierten Speicherplatz 54. Mit dem ersten Speichermodul 65 korrespondiert ein
zweites Speichermodul 70 mit einem fünften Speicherplatz 55,
einem sechsten Speicherplatz 56, einem siebten Speicherplatz 57 und
einem achten Speicherplatz 58. Dabei ist der erste Speicherplatz 51 dem
fünften
Speicherplatz 55, der zweite Speicherplatz 52 dem
sechsten Speicherplatz 56, der dritte Speicherplatz 53 dem
siebten Speicherplatz 57 und der vierte Speicherplatz 54 dem
achten Speicherplatz 58 zugeordnet. Das erste Speichermodul 65 und/oder
das zweite Speichermodul 70 können in der Steuereinheit 5 implementiert
oder außerhalb
der Steuereinheit 5 angeordnet und dieser zugeordnet sein.
Die Steuereinheit 5 umfasst ferner eine Erkennungseinheit 35,
der ein Ausgangssignal der Vergleichseinheit 30 zugeführ ist und
die sowohl auf die Speicherplätze 51,
..., 54 des ersten Speichermoduls 65 als auch
auf die Speicherplätze 55,
..., 58 des zweiten Speichermoduls 70 zugreift.
Die Steuereinheit 5 umfasst ferner ein erstes Kennlinienmodul 75 und
ein zweites Kennlinienmodul 80. Dem ersten Kennlinienmodul 75 ist
ein Ausgangssignal des zweiten Speichermoduls 70 sowie
das Ausgangssignal des ersten Drosselklappensensors 10 zugeführt. Dem
zweiten Kennlinienmodul 80 ist das Ausgangssignal des zweiten
Drosselklappensensors 15 zugeführt. Durch das Ausgangssignal
des zweiten Speichermoduls 70 wird der Speicherinhalt einer
der Speicherplätze 55,
..., 58 in das erste Kennlinienmodul 75 geladen
und stellt eine Kennlinie für
den ersten Drosselklappensensor 10 dar. Diese Kennlinie
ist eine Funktion des Ausgangssignals des ersten Drosselklappensensors 10 in
Abhängigkeit
einer Eingangsgröße, wobei
die Eingangsgröße die Stellung der
Drosselklappe 20 ist. Somit gibt das erste Kennlinienmodul 75 als
Ausgangsgröße den aus
der geladenen Kennlinie abhängig
vom Ausgangssignal des ersten Drosselklappensensors 10 ermittelten Öffnungsgrad
der Drosselklappe 20 an ein Überwachungsmodul 60 der
Steuereinheit 5 ab. Im zweiten Kennlinienmodul 80 ist
für den
zweiten Drosselklappensensor 15 eine Kennlinie fest vorgegeben,
die ebenfalls das Ausgangssignal des zweiten Drosselklappensensors 15 abhängig vom Öffnungsgrad
der Drosselklappe 20 darstellt. Das zweite Kennlinienmodul 80 gibt
somit an das Überwachungsmodul 60 den Öffnungsgrad
der Drosselklappe 20 gemäß der im zweiten Kennlinienmodul 80 gespeicherten
Kennlinie abhängig
vom Ausgangssignal des zweiten Drosselklappensensors 15 ab.
Das Überwa chungsmodul 60 vergleicht
die vom ersten Kennlinienmodul 75 und vom zweiten Kennlinienmodul 80 zugeführten Öffnungsgrade
der Drosselklappe 20 und gibt ein Fehlersignal ab, wenn
die Abweichung zwischen den von den beiden Kennlinienmodulen 75, 80 gelieferten Öffnungsgraden
der Drosselklappe 20 betragsmäßig um mehr als einen vorgegebenen
Toleranzwert voneinander abweichen. Dieses Fehlersignal kann zu
einer optischen und/oder akustischen Wiedergabe gebracht oder einen
Notlauf der Antriebseinheit 1 einleiten, in letzter Konsequenz
die Antriebseinheit 1 abschalten.
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Der
Notlauf der Antriebseinheit 1 kann beispielsweise durch
gezielte Ansteuerung der Drosselklappe 20 durch die Überwachungseinheit 60 zur
Einstellung einer definierten Notlaufposition der Drosselklappe 20 realisiert
werden. Diese Notlaufposition ist vorteilhafter Weise so vorgegeben,
dass sich die Drosselklappe 20 dabei wesentlich mehr im
Bereich ihrer vollständig
geschlossenen Stellung als im Bereich ihrer vollständig geöffneten
Stellung befindet. Ein Abschalten der Antriebseinheit 1 kann
beispielsweise durch vollständiges
Schließen
der Drosselklappe 20 und vollständige Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr
erreicht werden.
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Im
Folgenden wird die Funktionsweise der Steuereinheit 5 zur
Auswahl der in das erste Kennlinienmodul 75 zu ladenden
Kennlinie des ersten Drosselklappensensors 10 beschrieben.
Dabei wird beispielhaft davon ausgegangen, dass der erste Drosselklappensensor 10 in
vier verschiedenen Varianten realisiert sein kann, beispielsweise
von vier verschiedenen Herstellern geliefert wird. Für jede dieser
Varianten ist im zweiten Speichermodul 70 eine Kennlinie
abgespeichert. So ist im fünften
Speicherplatz 55 eine erste Kennlinie, im sechsten Speicherplatz 56 eine
zweite Kennlinie, im siebten Speicherplatz 57 eine dritte
Kennlinie und im achten Speicherplatz 58 eine vierte Kennlinie
für den
ersten Drosselklappensensor 10 abgespeichert, wobei sich die
vier abgespeicherten Kennlinien voneinander unterscheiden. Dabei
ist die erste Kennlinie im fünften Speicherplatz 55 einer
ersten Variante, die zweite Kennlinie im sechsten Speicherplatz 56 einer
zweiten Variante, die dritte Kennlinie im siebten Speicherplatz 57 einer
dritten Variante und die vierte Kennlinie im achten Speicherplatz 58 einer
vierten Variante des ersten Drosselklappensensors 10 zugeordnet.
Im ersten Speicherplatz 51 ist eine spezifische Eigenschaft
des ersten Drosselklappensensors 10 für die erste Variante abgespeichert.
Im zweiten Speicherplatz 52 ist diese spezifische Eigenschaft
für die zweite
Variante des ersten Drosselklappensensors 10 abgespeichert.
Im dritten Speicherplatz 53 ist diese spezifische Eigenschaft
für die
dritte Variante des ersten Drosselklappensensors 10 abgespeichert.
Im vierten Speicherplatz 54 ist diese spezifische Eigenschaft
für die
vierte Variante des ersten Drosselklappensensors 10 abgespeichert.
Aufgabe der Erfassungseinheit 25 ist es, die genannte spezifische
Eigenschaft des tatsächlich
verbauten ersten Drosselklappensensors 10 zu erfassen und
an die Vergleichseinheit 30 weiterzuleiten. Die Vergleichseinheit 30 vergleicht
den Inhalt der einzelnen Speicherplätze 51, ..., 54 sukzessive
und in beliebiger Reihenfolge mit der von der Erfassungseinheit 25 erfassten spezifischen
Eigenschaft des tatsächlich
verbauten ersten Drosselklappensensors 10. Bei Übereinstimmung
der von der Erfassungseinheit 25 erfassten spezifischen
Eigenschaft des tatsächlich
verbauten ersten Drosselklappensensors 10 mit dem Inhalt
eines der Speicherplätze
des ersten Speichermoduls 65 wird der Ausgang der Vergleichseinheit 30,
z. B. mittels eines Setzimpulses, gesetzt, andernfalls bleibt er
zurückgesetzt.
Solange der Ausgang der ersten Vergleichseinheit 30 zurückgesetzt
und noch nicht alle Speicherplätze 51,
..., 54 des ersten Speichermoduls 65 zum Vergleich
mit der von der Erfassungseinheit 25 erfassten spezifischen
Eigenschaft des tatsächlich
verbauten ersten Drosselklappensensors 10 ausgelesen wurden,
veranlasst die Erkennungseinheit 35 die Auswahl eines Speicherplatzes des
ersten Speichermoduls 65, der noch nicht mit dem von der
Erfassungseinheit 25 gelieferen Wert verglichen wurde.
Wird von der Erkennungseinheit 35 erkannt, dass das Ausgangssignal
der Vergleichseinheit 30 gesetzt ist, d. h. also eine Übereinstimmung
des von der Erfassungseinheit 25 gelieferten Wertes mit
dem in einem der Speicherplätze 51,
..., 54 des ersten Speichermoduls 65 abgelegten
Wert festgestellt wurde, veranlasst die Erkennungseinheit 35 das
Auslesen des diesem Speicherplatz des ersten Speichermoduls 65 zugeordneten
Speicherplatzes des zweien Speichermoduls 70 in das erste Kennlinienmodul 75.
Die Vergleichseinheit 30 erzeugt einen Setzimpuls dann,
wenn der von der Erfassungseinheit 25 gelieferte Wert betragsmäßig um nicht
mehr als ein vorgegebener Toleranzwert von einem in einem der Speicherplätze 51,
..., 54 des ersten Speichermoduls 65 abgelegten
Wert abweicht.
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Die
Werte in den einzelnen Speicherplätzen 51, ..., 54 des
ersten Speichermoduls 65 unterschieden sich voneinander,
um die Identifizierung der Variante des ersten Drosselkappensensors 10 sicherzustellen.
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Für den Fall,
dass die Erkennungseinheit 35 nach Auslesen sämtlicher
Speicherplätze 51,
..., 54 des ersten Speichermoduls 65 zum Vergleich
mit dem von der Erfassungseinheit 25 gelieferten Wert noch
kein gesetztes Ausgangssignal der Vergleichseinheit 30 erkannt
hat, veranlasst sie eine Fehlermeldung, die optisch und/oder akustisch
wiedergegeben werden kann, oder einen Notlauf der Antriebseinheit 1 oder
in letzter Konsequenz ein Abschalten der Antriebseinheit 1 in
der zuvor beschriebenen Weise zur Folge hat. Dies ist durch das
Ausgangssignal F der Erkennungseinheit 35 dargestellt.
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Als
spezifische Eigenschaft des ersten Drosselklappensensors 10 wird
in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
die Funktion des Ausgangssignals des ersten Drosselklappensensors 10 abhängig von
der vom ersten Drosselklappensensor 10 detektierten Position
der Drosselklappe 20 als Eingangsgröße gewählt. Diese Funktion liegt beispielsweise
in Form in einer auf einem Prüfstand
applizierten Kennlinie für
die jeweilige Variante des ersten Drosselklappensensors 10,
wie sie auch in den Speicherplätzen 55,
..., 58 des zweiten Speichermoduls 70 abgelegt ist,
vor. Um die Erfassung der so gewählten
spezifischen Eigenschaft des ersten Drosselklappensensors 10 zu
vereinfachen und auch möglichst
zuverlässig
zu gestalten, ist es in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen,
dass die spezifische Eigenschaft des ersten Drosselklappensensors 10 als
Funktion des Ausgangssignals des ersten Drosselklappensensors 10 von
der Position der Drosselklappe 20 als Eingangsgröße sich
in einem vorgegebenen Bereich oder für einen vorgegebenen Wert der
Position der Drosselklappe 20 gewählt wird. Dazu empfiehlt sich beispielsweise
der Bereich der Position der Drosselklappe 20, in dem sich
die Drosselklappe 20 in ihrer geschlossenen Stellung befindet.
Definiert man den Öffnungsgrad α der Drosselklappe 20 in
Prozent relativ zu einem maximalen Öffnungsgrad, so kann es beispielsweise
vorgesehen sein, als spezifische Eigenschaft des ersten Drosselklappensensors 10 dessen
Ausgangssignal im Bereich von Null bis beispielsweise 10 % des Öffnungsgrades
der Drosselklappe 20 zu wählen. Noch einfacher und zuverlässiger kann
die spezifische Eigenschaft des ersten Drosselklappensensors 10 als
der Wert seines Ausgangssignals gewählt werden, der sich ergibt,
wenn sich die Drosselklappe 20 in Schließstellung,
also bei 0 % Öffnungsgrad
befindet. Dann ist in den Speicherplätzen 51, ..., 54 des
ersten Speichermoduls 65 der Wert des Ausgangssignals für die jeweilige
Variante des ersten Drosselklappensensors 10 abgelegt,
der sich bei geschlossener Drosselklappe 20 ergibt. Dieser
Wert kann beispielsweise vom entsprechenden Hersteller vorgegeben
sein. Die Erfassungseinheit 25 erfasst dann das Ausgangssignal
des ersten Drosselklappensensors 10 wie beschrieben und
gibt denjenigen Wert dieses Ausgangssignals an die Vergleichseinheit 30 weiter,
der sich im Falle der geschlossenen Drosselklappe 20 ergibt.
Dies kann der Einfachheit halber in einem Betriebszustand der Antriebseinheit 1 erfolgen,
in dem die Drosselklappe 20 sich sowieso nahezu in Schließstellung
befindet, beispielsweise in einem Betriebszustand der Schubabschaltung,
also Schubbetrieb mit unterbrochener Kraft- stoffzufuhr. Die in diesem Betriebszustand empfangenen
Werte des Ansteuersignals des ersten Drosselklappensensors 10 werden
dann von der Erfassungseinheit 25 der Vergleichseinheit 30 zum
Vergleich mit den Werten im ersten Speichermodul 65 zugeführt. Zusätzlich oder
alternativ könnte
natürlich auch
das Ausgangssignal des zweiten Kennfeldmoduls 80 der Erfassungseinheit 25 zugeführt werden und
die Erfassungseinheit 25 dann, wenn sie anhand des Ausgangssignals
des zweiten Kennlinienmoduls 80 erkennt, dass sich die
Drosselklappe 20 in ihrer Schließstellung befindet, das Ausgangssignal
des ersten Drosselklappensensors 10 an die Vergleichseinheit 30 zum
Vergleich mit dem Inhalt der Speicherplätze 51, ..., 54 des
ersten Speichermoduls 65 weiterleitet.
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Wird
die Kennlinie des ersten Drosselklappensensors 10 in der
beschriebenen Weise als spezifische Eigenschaft des ersten Drosselklappensensors 10 verwendet,
so wurde als spezifische Eigenschaft des ersten Drosselklappensensors 10 eine elektrische
oder elektronische Größe in Form
des Ausgangssignals des ersten Drosselklappensensors 10 gewählt. Die
setzt natürlich
voraus, dass die Hersteller der verschiedenen Varianten des ersten
Drosselklappensensors 10 auch unterschiedliche Kennlinien
zumindest in dem Bereich oder für
den Wert der Eingangsgröße zur Verfügung stellen,
dessen zugeordnetes Ausgangssignal als spezifische Eigenschaft des
ersten Drosselkappensensors 10 ausgewählt wurde. So ist in 2 ein
Kennlinienfeld für
verschiedene Varianten des ersten Drosselklappensensors 10 dargestellt.
Dabei ist auf der Ordinate das Verhältnis des Ausgangssignals bzw.
der Ausgangsspannung UA des ersten Drosselklappensensors 10 zu
einer maximal möglichen
Ausgangsspannung Umax dieses Ausgangssignals
in Prozent aufgetragen, während
auf der Abszisse der Öffnungsgrad α der Drosselklappe 20 ebenfalls
in Prozent zum maximal möglichen Öffnungsgrad αmax aufgetragen
ist. Dabei sind in 2 sechs Kennlinien mit negativer
Steigung eingetragen, die jeweils einer unterschiedlichen Variante des
ersten Drosselklappensensors 10 zugeordnet sind. Mit abnehmendem Öffnungsgrad
der Drosselklappe 20 weichen die Kennlinien stärker voneinander
ab, sodass sich im Beispiel nach 2 besonders
der Bereich kleinerer Öffnungsgrade α, am besten
der Öffnungsgrad
Null, also die geschlossene Drosselklappe 20 eignet, um
die zugeordnete Ausgangsspannung UA bzw.
das zugeordnete Verhältnis UA/Umax als spezifische
Eigenschaft des ersten Drosselklappensensors 10 in der
zuvor beschriebenen Weise zu verwenden. Die in 2 mit
positivem Gradienten dargestellte Kennlinie ist die Kennlinie des zweiten
Drosselklappensensors 15. Die sechs Varianten würden jeweils
sechs Speicherplätze
im ersten Speichermodul 65 und im zweiten Speichermodul 70 erfordern.
Im Folgenden wird beispielhaft weiterhin von 4 verschiedenen Varianten
und damit 4 Speicherplätzen
im ersten Speichermodul 65 und im zweiten Speichermodul 70 ausgegangen.
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Das
beschriebene Vorgehen lässt
sich in entsprechender Weise für
jeden beliebigen über
den Öffnungsgrad
der Drosselklappe 20 definierten Kennlinienpunkt als spezifische
Eigenschaft des ersten Drosselklappensensors 10 durchführen. Die
Erfassungseinheit 25 muss dann aus dem empfangenen Ausgangssignal
des ersten Drosselklappensensors 10 den zu diesem vorgegebenen Öffnungsgrad gehörenden Kennlinienwert
ermitteln. Zu diesem Zweck kann wiederum der Erfassungseinheit 25 das Ausgangssignal
des zweiten Kennlinienmoduls 80 zugeführt werden, um mit Hilfe des
zweiten Drosselklappensensors 15 diesen Kennlinienpunkt
zu identifizieren.
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Wird
als spezifische Eigenschaft des ersten Drosselklappensensors 10 ein über den Öffnungsgrad
der Drosselklappe 20 definierter Kennlinienbereich vorgegeben,
beispielsweise der Kennlinienbereich zwischen 0 und 10 % des Öffnungsgrades α/αmax der
Drosselklappe 20, so können
für jede
Variante des ersten Drosselklappensensors 10 mehrere Kennlinienpunkte
des vorgegebenen Kennlinienbereichs im jeweils zugeordneten Speicherplatz 51,
..., 54 des ersten Speichermoduls 65 abgelegt
sein, wobei die Variante des tatsächlich verbauten ersten Drosselklappensensors 10 nur
dann identifiziert wird, wenn für
sämtliche
oder die Mehrzahl der vorgegebenen Kennlinienpunkte eine Übereinstimmung
mit den für
diese Kennlinienpunkte in einem der Speicherplätze 51, ..., 54 des
ersten Speichermoduls 65 abgelegten Werten erzielt wird.
Alternativ kann von der Erkennungseinheit 35 die Variante
des ersten Drosselklappensensors 10 ausgewählt werden,
für die
sich die meisten Übereinstimmungen
zwischen den Ausgangssignalwerten des ersten Drosselklappensensors 10 bei
den vorgegebenen Kennlinienpunkten mit den entsprechend im zugeordneten
Speicherplatz des Speichermoduls 65 abgelegten Werten ergibt.
In diesem Fall muss die Erkennungseinheit 35 den Speicherinhalt
sämtlicher
Speicherplätze 51,
..., 54 des ersten Speichermoduls 65 sukzessive,
d. h. Kennlinienpunkt für
Kennlinienpunkt zur Übertragung an
die Vergleichseinheit 30 veranlassen und für jede Variante
die Anzahl der von der Vergleichseinheit 30 erzeugten Setzimpulse
ermitteln und diejenige Variante für das Laden der Kennlinie aus
dem zweiten Speichermodul 70 in das erste Kennlinienmodul 75 auswählen, für die sich
die meisten Setzimpulse ergeben.
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Als
spezifische Eigenschaft des ersten Drosselklappensensors 10 kann
zusätzlich
oder alternativ auch eine mechanische oder konstruktive Eigenschaft
des ersten Drosselklappensensors 10 gewählt werden, die dann von einem
Sensor, beispielsweise optisch abgetastet wird. Das Ausgangssignal
des Sensors wird wiederum der Erfassungseinheit 25 zugeführt und
von dort an die Vergleichseinheit 30 zum Vergleich mit
entsprechenden für
die verschiedenen Varianten des ersten Drosselklappensensors 10 in den
Speicherplätzen 51,
..., 54 des ersten Speichermoduls 65 abgelegten
Werten verglichen. Dieser Vergleich und die darauf basierende Erkennung
der tatsächlich
verwendeten Variante des ersten Drosselklappensensors 10 sowie
die Auswahl der entsprechend zugeordneten Kennlinie aus dem zweiten Speichermodul 70 und
deren Laden in das erste Kennlinienmodul 75 kann in der
zuvor beschriebenen Weise erfolgen. Als mechanische oder konstruktive Eigenschaft
kann beispielsweise ein Profil auf dem ersten Drosselklappensensor 10 angebracht
sein, wobei dieses Profil je nach Variante des ersten Drosselklappensensors 10 unterschiedlich
ist und zu einem unterschiedlichen Signal des erfassenden Sensors
führt.
Der erfassende Sensor kann dabei durch die Erfassungseinheit 25 repräsentiert
sein, der das ermittelte Sensorsignal zum Vergleich an die Vergleichseinheit 30 weiterleitet.
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In
entsprechender Weise kann die spezifische Eigenschaft der mindestens
einen Komponente als optische Eigenschaft ausgebildet sein, beispielsweise
als Barcode, der auf dem ersten Drosselklappensensor 10 angebracht
ist und je nach verwendeter Variante des ersten Drosselklappensensors 10 unterschiedlich
ausgebildet ist. Die Erfassungseinheit 25 tastet in diesem
Fall den Barcode mittels beispielsweise eines Laserstrahls ab und
detektiert auf diese Weise den verwendeten Barcode und leitet ihn an
die Vergleichseinheit 30 weiter. In den Speicherplätzen 51,
..., 54 des ersten Speichermoduls 65 ist jeweils
ein Barcode für
eine unterschiedliche Variante des ersten Drosselklappensensors 10 abgespeichert.
Stimmt der von der Erfassungseinheit 35 ermittelte Barcode
mit einem der im ersten Speichermodul 65 abgelegten Barcodes überein,
so wird die Variante des tatsächlich
verbauten ersten Drosselklappensensors 10 von der Erkennungseinheit 35 erkannt
und die zugeordnete Kennlinie aus dem zweiten Speichermodul 70 in
der beschriebenen Weise in das erste Kennlinienmodul 75 geladen.
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Weiterhin
kann die spezifische Eigenschaft des ersten Drosselklappensensors 10 auch
als akustische Eigenschaft gewählt
werden. In diesem Fall kann der erste Drosselklappensensor 10 beispielsweise
akustische Signale unterschiedlicher Frequenz je nach Variante des
ersten Drosselklappensensors 10 abstrahlen. Die Erfassungseinheit 25 als
entsprechend ausgebildeter Sensor erkennt die Frequenz der vom ersten
Drosselklappensensor 10 abgestrahlten akustischen Signale
und leitet sie an die Vergleichseinheit 30 weiter wo in
entsprechender Weise ein Vergleich mit im ersten Speichermodul 65 abgelegten
Frequenzwerten zur Erkennung der verwendeten Variante des verbauten
ersten Drosselklappensensors 10 entsprechend der oben bereits
mehrfach beschriebenen Vorgehensweise durchgeführt wird.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann als spezifische Eigenschaft des ersten Drosselklappensensors 10 auch
eine elektrische oder elektronische Eigenschaft in Form eines Funksignals
gewählt
werden, das je nach verwendeter Variante eine unterschiedliche Frequenz
aufweist. Die Erfassungseinheit 25 kann dann beispielsweise
als Hochfrequenzempfänger
ausgebildet sein und die Funksignale der ersten Drosselklappenvorrichtung 10 empfangen
und nach ihrer Frequenz auswerten. Die Erfassungseinheit 25 leitet
dann die erfasste Frequenz des vom ersten Drosselklappensensor 10 abgestrahlten
Funksignals an die Vergleichseinheit 30 weiter. In den
Speicherplätzen 51,
..., 54 ist dann für
verschiedene Varianten des ersten Drosselklappensensors 10 jeweils
ein Funkfrequenzwert abgespeichert, sodass in diesem Fall die Erkennung
der verbauten Variante des ersten Drosselklappensensors 10 durch
Vergleich der von der Erfassungseinheit 25 gelieferten
Funkfrequenz mit den im ersten Speichermodul 65 abgelegten Funkfrequenzen
analog zu den zuvor beschriebenen Beispielen erfolgt.
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Aus
den beschriebenen Beispielen für
die spezifische Eigenschaft des ersten Drosselklappensensors 10 geht
hervor, dass für
die Erkennung der verbauten Variante des ersten Drosselklappensensors 10 beliebige
spezifische Eigenschaften verwendet werden können, die für die verschiedenen Varianten
des ersten Drosselklappensensors 10 unterschiedlich vorgegeben
und in den Speicherplätzen 51,
..., 54 des ersten Speichermoduls 65 in Form jeweils
eines entsprechenden Wertes oder jeweils entsprechender Werte abgelegt
werden.
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Die
Anzahl der Speicherplätze
im ersten Speichermodul 65 entspricht der Anzahl der Speicherplätze im zweiten
Speichermodul 70 und kann jede beliebige Ganzzahl größer oder
gleich Eins annehmen, je nachdem wie viele Varianten abgelegt werden
sollen.
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Im
beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird der zweite Drosselklappensensors 15 für den Betrieb der
Antriebseinheit 1 ausgewertet und das Ausgangssignal des
ersten Drosselklappensensors 10 dient zur Überwachung
des Signals des zweiten Drosselklappensen sors 15 mittels
der Überwachungseinheit 60 wie
zuvor beschrieben. Zusätzlich oder
alternativ kann natürlich
auch eine Erkennung der Variante des zweiten Drosselklappensensors 15 in
der für
den ersten Drosselklappensensor 10 beschriebenen Weise
erfolgen, was jedoch in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist.
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Auch
kann eine andere Komponente als der erste Drosselklappensensor 10 oder
der zweite Drosselklappensensor 15 in der beschriebenen
Weise daraufhin ausgewertet werden, welcher Variante er entspricht,
beispielsweise auch ein Saugrohrdrucksensor oder ein Luftmassenmesser
oder ein Temperaturfühler
usw.
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Es
können
auch mehrere spezifische Eigenschaften des ersten Drosselklappensensors 10 zur Bestimmung
der Variante des verbauten ersten Drosselklappensensors 10 in
der beschriebenen Weise ausgewertet werden, wobei für jede spezifische
Eigenschaft, die zu diesem Zweck ausgewertet wird, ein Speichermodul
analog zum ersten Speichermodul 65 verwendet wird und die
Erkennungseinheit beispielsweise wie im Falle der Verwendung eines Kennlinienabschnittes
als spezifische Eigenschaft diejenige Variante als Variante des
tatsächlich
verbauten ersten Drosselklappensensors 10 erkennt, bei
der die meisten Übereinstimmungen
zwischen den von der entsprechenden Erfassungseinheit erfassten
Werten und den in den entsprechenden Speichermodulen für die verschiedenen
Varianten abgelegten Werten ermittelt werden. Werden mehrere verschiedene
spezifische Eigenschaften in der beschriebenen Weise zur Ermittlung
der Variante des ersten Drosselklappensensors 10 eingesetzt,
so kann es erforderlich sein, auch entsprechend mehrere Erfassungseinheiten 25 und
letztlich auch Vergleichseinheiten 30 vorzusehen. Die Erkennungseinheit,
die dann das Auslesen der Speicherplätze von mehreren Speichermodulen
in die einzelnen Vergleichseinheiten veranlasst, sammelt dann wie
in der zur Verwendung eines Kennlinienabschnitts als spezifische
Eigenschaft des ersten Drosselklappensensors 10 beschriebenen
Weise die Setzimpulse für
die einzelnen Varianten aus den einzelnen Vergleichseinheiten und erkennt
letztlich diejenige Variante als die Variante des tatsächlich verbauten
ersten Drosselkappensensors 10, für die die meisten Setzimpulse
von den Vergleichseinheiten empfangen wurden. Entsprechend wird
aus dem zweiten Speichermodul 70 die zugeordnete Kennlinie
in das erste Kennlinienmodul 75 geladen.
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In 3 ist
ein Ablaufplan für
einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben,
wobei als spezifische Eigenschaft der Kennlinienwert des ersten
Drosselklappensensors 10 bei geschlossener Drosselklappe 20 verwendet wird.
Nach dem Start des Programms wird bei einem Programmpunkt 100 ein
Betriebsbereich der Antriebseinheit 1 eingestellt, beispielsweise
der Schubbetrieb mit unterbrochener Kraftstoffzufuhr, in dem die
Drosselklappe 20 vollständig
geschlossen wird. Außerdem
wird eine Laufvariable n mit dem Wert Eins initialisiert. Anschließend wird
zu einem Programmpunkt 105 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 105 liest die Erfassungseinheit 25 die
Ausgangsspannung des ersten Drosselklappensensors 10 aus
und leitet diesen Wert an die Vergleichseinheit 30 weiter.
Anschließend
wird zu einem Programmpunkt 110 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 110 wird der im n-ten Speicherplatz des ersten
Speichermoduls 65 gespeicherte Wert ausgelesen und an die
Vergleichseinheit 30 weitergeleitet. Anschließend wird
zu einem Programmpunkt 115 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 115 vergleicht die Vergleichseinheit 30 den
von der Erfassungseinheit 25 gelieferten Wert mit dem vom
ersten Speichermodul 65 gelieferten Wert. Stimmen die beiden
Werte betragsmäßig innerhalb
eines vorgegebenen Toleranzbereichs überein, so wird zu einem Programmpunkt 125 verzweigt,
andernfalls wird zu einem Programmpunkt 120 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 125 veranlasst die Erkennungseinheit 35 das
Auslesen der Kennlinie aus dem n-ten Speicherplatz des ersten Speichermoduls 65 zugeordneten
Speicherplatz des zweiten Speichermoduls 70 und deren Übertragung
in das erste Kennlinienmodul 75. Anschließend wird
zu einem Programmpunkt 130 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 130 führt
die Überwachungseinheit 60 die Überwachung
des Ausgangssignals des zweiten Drosselklappensensors 15 mit dem
Ausgangssignal des ersten Drosselklappensensors 10 in der
beschriebenen Weise durch. Anschließend wird das Programm verlassen.
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Bei
Programmpunkt 120 wird die Laufvariable n um Eins inkrementiert.
Anschließend
wird zu einem Programmpunkt 135 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 135 prüft
die Erkennungseinheit 35, ob die Laufvariable n größer als
die Anzahl der Speicherplätze
im ersten Speichermodul 65 ist. Ist dies der Fall, so wird zu
einem Programmpunkt 140 verzweigt, andernfalls wird zu
Programmpunkt 110 zurück
verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 140 erzeugt die Erkennungseinheit 35 das
Fehlersignal F in der zuvor beschriebenen Weise, weil die Variante
des verbauten ersten Drosselklappensensors 10 nicht erkannt
wurde. Anschließend
wird das Programm verlassen.
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Der
vorgegebene Toleranzbereich kann beispielsweise auf einem Prüfstand so
geeignet appliziert werden, dass sich die Ausgangssignalwerte des ersten
Drosselklappensensors 10 für die verschiedenen möglichen
Varianten gemäß den im
ersten Speichermodul 65 abgelegten Werten noch eindeutig voneinander
unterscheiden lassen, andererseits Messungenauigkeiten bei der Erfassung
des Ausgangssignals des ersten Drosselklappensensors 10, die
sich beispielsweise aufgrund von Produktstreuungen und Alterung
ergeben, noch weitest möglich berücksichtigt
werden können.
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Das
bedeutet aber, dass die spezifische Eigenschaft für unterschiedliche
Varianten des ersten Drosselklappensensors 10, hier das
Ausgangssignal des ersten Drosselklappensensors 10 bei
geschlossener Drosselklappe 20 für verschiedene Varianten des
ersten Drosselklappensensors 10 um mehr als den vorgegebenen
Toleranzbereich voneinander abweichen müssen, damit die unterschiedlichen
Varianten auch eindeutig voneinander unterschieden werden können. Unterschiedliche
Varianten des ersten Drosselklappensensors 10 können beispielsweise darin
bestehen, dass in einer ersten Variante der erste Drosselklappensensor 10 in
Form eines Potentiometers und in einer zweiten Variante in Form
eines berührungslosen,
beispielsweise optischen Sensors zur Erfassung der Position der
Drosselklappe 20 ausgebildet ist.
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Unterschiedliche
Varianten des ersten Drosselklappensensors 10 können sich
aber auch dadurch ergeben, dass der erste Drosselklappensensor 10 bei
den unterschiedlichen Varianten zwar auf dem gleichen Messprinzip,
beispielsweise auf dem Potentiometerprinzip basiert, jedoch durch
unterschiedliche Dimensionierung des jeweiligen Potentiometers unterschiedliche
Kennliniensteigungen für
die unterschiedlichen Varianten des ersten Drosselklappensensors 10 erreicht
werden, wie in 2 dargestellt.
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Es
können
auch mehrere verschiedene Komponenten der Antriebseinheit 1 jeweils
in der beschriebenen Weise hinsichtlich unterschiedlicher Varianten
erkannt und die Steuerein heit 5 zum Betreiben der Antriebseinheit 1 entsprechend
optimal auf die jeweils erkannte Variante dieser Komponenten abgestimmt
werden, beispielsweise in Form der am Beispiel des ersten Drosselklappensensors 10 und des
zweiten Drosselklappensensors 15 beschriebenen Überwachung
durch die Überwachungseinheit 60.
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Alternativ
kann das Ausgangssignal des ersten Kennlinienmoduls 75 auch
direkt zur Steuerung der Antriebseinheit 1 in dem Fachmann
bekannter Weise und nicht wie beschrieben zur Überwachung des zweiten Drosselklappensensors 15 verwendet werden.