DE102006007488A1

DE102006007488A1 - Redundantes Positionserfassungssystem für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102006007488A1
Application number: DE102006007488A
Authority: DE
Inventors: Kerfegar K. Fenton Katrak; John N. Novi Stockbridge
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2026-02-18
Also published as: US8538622B2; US20060190142A1; CN1821723B; CN1821723A; DE102006007488B4

Abstract

Ein redundantes Positionserfassungssystem umfasst eine Einrichtung mit einer Position zwischen Minimal- und Maximalpositionen. Erste und zweite Sensormodule umfassen erste und zweite Sensorwiderstände. Wenn sich die Einrichtung von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt, erhöht sich ein Wert von einem der ersten oder zweiten Sensorwiderstände, und ein Wert von dem anderen der ersten und zweiten Widerstände verringert sich. Ein Maximalwert des ersten Sensorwiderstands liegt aufgrund von einer ersten Herstellertoleranz in einem Bereich zwischen einem ersten Maximalwert und einem zweiten Maximalwert, der größer als der erste Maximalwert ist. Ein Maximalwert des zweiten Sensorwiderstands liegt aufgrund von einer zweiten Herstellertoleranz in einem Bereich zwischen einem dritten Maximalwert und einem vierten Maximalwert, der größer als der dritte Maximalwert ist. Der zweite Maximalwert ist kleiner als der dritte Maximalwert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugsteuersysteme und spezieller eine redundante Positionserfassung von Einrichtungen in Fahrzeugsteuersystemen.

Fahrzeughersteller ersetzen zunehmend mechanische Verbindungen in Fahrzeugen durch Sensoren und elektromechanische Einrichtungen, um Gewicht und Kosten zu reduzieren. Zum Beispiel ersetzen Sensoren mechanische Verbindungen, um Positionen von benutzerbetätigten Einrichtungen wie beispielsweise Gas-, Kupplungs- und Bremspedalen zu detektieren. Von den Sensoren werden Signale zu Controllern und/oder elektromechanischen Einrichtungen in dem Fahrzeug übertragen. Zum Beispiel kann ein Signal von einem Gaspedal zu einem Aktuator in der elektronischen Drosseleinrichtung übertragen werden, um die Position der Drosselklappe einzustellen. Zusätzlich detektiert ein Drosselpositionssensor die Position der Drosselklappe und überträgt ein Signal zu einem Motorsteuermodul.

In Fällen, in denen mechanische Verbindungen zumindest teilweise beseitigt sind, werden üblicherweise mehrere Sensoren verwendet, um redundante Messungen auszuführen und eine Systemgenauigkeit sicherzustellen. Zum Beispiel verwenden einige Hersteller analoge Positionssensoren, die auf einer Resisttinte oder -paste basieren, die auf ein nicht leitendes Substrat abgeschieden ist. Andere Hersteller verwenden anwendungsspezifische Schaltkreise (ASICs von application specific integrated circuits) in Kombination mit Sensoren. Die Sensoren umfassen typischerweise Hallef fekt- oder induktiv gekoppelte Sensoren. Die ASICs empfangen analoge Signale von den Sensoren und geben pulsweitenmodulierte Signale (PWM-Signale) oder andere Typen von Signalen aus.

In 1 umfasst ein Fahrzeugsteuersystem 10 eine Drosseleinrichtung 12 und ein Steuermodul 14. Die Drosseleinrichtung 12 umfasst erste bzw. zweite Sensormodule 16 bzw. 18, die mit dem Steuermodul 14 kommunizieren, d.h. mit diesem in Verbindung stehen. Die Drosseleinrichtung 12 umfasst auch eine Drosselklappe 20, die in mechanischem Kontakt mit den Sensormodulen 16 und 18 steht. Die Sensormodule 16 und 18 sind potentiometerbasierte Sensoren 16 und 18, die einstellbare Sensorwiderstände umfassen. Während eines normalen Betriebs bewegt sich die Drosselklappe 20 zwischen einer Minimalposition und einer Maximalposition. Zum Beispiel kann die Minimalposition eine Drosselposition im Leerlauf sein, und die Maximalposition kann eine weit geöffnete Drosselposition oder Volllastdrosselposition (WOT von wide-open throttle) sein. Wenn sich die Drosselklappe 20 zwischen den Minimal- und Maximalpositionen bewegt, stellen mechanische Kontakte 22 zwischen der Drosselklappe 20 und den Sensormodulen 16 und 18 die Werte der Sensorwiderstände ein.

Die ersten bzw. zweiten Sensormodule 16 bzw. 18 erzeugen auf der Grundlage der Werte jeweiliger Sensorwiderstände erste bzw. zweite Positionssignale 24 bzw. 26. Die Sensormodule 16 und 18 übertragen die Positionssignale 24 und 26 zu dem Steuermodul 14. Das Steuermodul 14 bestimmt auf der Grundlage von Werten der Positionssignale 24 und 26 erste und zweite Positionen der Drosselklappe 20. Zum Beispiel kann das Steuermodul 14 Werte der Positionssignale 24 und 26 speichern, wenn die Drosselklappe 20 während eines Kalibrierungsvorgangs an vorbestimmten Positionen eingestellt wird. Dies ermöglicht dem Steuermodul 14, durch Skalieren zwischen den voreingestellten Werten die Werte der Positions signale 24 und 26 zu bestimmen. Die zahlreichen Positionen der Drosselklappe 20 ermöglichen dem Steuermodul 14, einen Redundanztest auszuführen und die Intaktheit der Sensormodule 16 und 18 zu verifizieren.

In dem Fall eines elektrischen Kurzschlusses zwischen den ersten bzw. zweiten Sensormodulen 16 bzw. 18 können einer oder beide der Werte der Positionssignale 24 bzw. 26 ungültig werden, was eine Fahrzeugsteuerung nachteilig beeinflusst. In einem Ansatz umfasst das erste Sensormodul 16 einen Kurzschlussschalter 28. Wenn der Kurzschlussschalter 28 durch das Steuermodul 14 aktiviert wird, setzt er den Wert des ersten Positionssignals 24 auf einen vorbestimmten Wert. Zum Beispiel kann der Wert des ersten Positionssignals 24 durch kurzschließen des Sensorwiderstands des ersten Sensormoduls 16 auf ein Referenz- oder Massenpotenzial gesetzt werden. Während der Kurzschlussschalter 28 aktiviert ist, vergleicht das Steuermodul 14 die Werte der ersten bzw. zweiten Positionssignale 24 bzw. 26. Wenn die Differenz zwischen den Werten der Positionssignale 24 und 26 kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, ist es wahrscheinlich, dass ein Kurzschlusszustand zwischen den Sensormodulen 16 und 18 besteht, und das Steuermodul 14 kann einen Alarmindikator aktivieren.

Der Kurzschlussschalter 28 ermöglicht dem Steuermodul 14, periodisch einen Kurzschlusszustand zwischen den Sensormodulen 16 und 18 zu detektieren. Die Genauigkeit der Positionssignalwerte wird jedoch beeinträchtigt, während der Kurzschlussschalter 28 aktiviert ist. Dies unterbricht andere Systemdiagnosen, die die Werte der Positionssignale 24 und 26 von den Sensormodulen 16 und 18 verwenden. Zusätzlich erhöht der Kurzschlussschalter 28 die Kosten und Komplexität der Sensormodule 16 und 18.

Ein redundantes Positionserfassungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Einrichtung mit einer Position zwischen Minimal- und Maximalpositionen. Erste bzw. zweite Sensormodule umfassen erste bzw. zweite Sensorwiderstände. Wenn sich die Einrichtung von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt, erhöht sich ein Wert von einem der ersten oder zweiten Sensorwiderstände, und ein Wert von dem anderen der ersten oder zweiten Widerstände verringert sich. Ein Maximalwert des ersten Sensorwiderstands liegt aufgrund von einer ersten Herstellertoleranz in einem Bereich zwischen einem ersten Maximalwert und einem zweiten Maximalwert, der größer als der erste Maximalwert ist. Ein Maximalwert des zweiten Sensorwiderstands liegt aufgrund von einer zweiten Herstellertoleranz in einem Bereich zwischen einem dritten Maximalwert und einem vierten Maximalwert, der größer als der dritte Maximalwert ist. Der zweite Maximalwert ist kleiner als der dritte Maximalwert.

Bei einer anderen Ausführungsform ist ein Steuermodul mit den ersten und zweiten Sensormodulen verbunden, d.h. kommuniziert mit diesen. Die ersten bzw. zweiten Sensormodule erzeugen erste bzw. zweite Positionswerte auf der Grundlage der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände. Das Sensormodul bestimmt auf der Grundlage der ersten bzw. zweiten Positionswerte erste bzw. zweite Positionen der Einrichtung. Erste bzw. zweite Leiter weisen erste Enden auf, die mit den ersten bzw. zweiten Sensormodulen verbunden sind, und weisen zweite Enden auf, die mit dem Steuermodul verbunden sind. Das erste Sensormodul überträgt den ersten Positionswert auf dem ersten Leiter, und das zweite Sensormodul überträgt den zweiten Positionswert auf dem zweiten Leiter. Das Steuermodul vergleicht die ersten und zweiten Positionswerte und aktiviert einen Alarmindikator, wenn eine Differenz zwischen den ersten und zweiten Positionswerten kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.

Bei noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung vergleicht das Steuermodul die ersten und zweiten Positionen der Einrichtung und aktiviert einen Alarmindikator, wenn eine Differenz zwischen den ersten und zweiten Positionen größer als ein vorbestimmter Wert ist. Das Steuermodul wandelt die ersten bzw. zweiten Positionen der Einrichtung in erste bzw. zweite normierte Werte um, die einen Bruchteil eines Bereichs zwischen den Minimal- und Maximalpositionen der Einrichtung darstellen. Das Steuermodul vergleicht die ersten und zweiten normierten Werte und aktiviert einen Alarmindikator, wenn eine Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Werten größer als ein vorbestimmter Wert ist.

Bei noch einer anderen Ausführungsform verwendet das Steuermodul nur den ersten Positionswert für eine Systemsteuerung während eines normalen Betriebs, und wenn keine Alarmindikatoren aktiviert sind. Die ersten und zweiten Herstellertoleranzen betragen ungefähr 20 %. Ein Verhältnis des ersten Maximalwertes des ersten Sensorwiderstands zu dem dritten Maximalwert des zweiten Sensorwiderstands ist kleiner oder gleich 0,5. Die ersten und zweiten Sensorwiderstände werden durch einen Resisttinten-Abscheidungsprozess erzeugt. Erste Enden der ersten und zweiten Sensorwiderstände sind mit einem Netzpotenzial verbunden, und zweite Enden der ersten und zweiten Sensorwiderstände sind mit einem Massepotenzial verbunden.

Bei noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfassen die ersten bzw. zweiten Sensormodule erste bzw. zweite Serienwiderstände, erste Enden der ersten bzw. zweiten Serienwiderstände sind mit einstellbaren Enden der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände verbunden, und die ersten bzw. zweiten Serienwiderstände erzeugen die ersten bzw. zweiten Positionswerte. Die ersten bzw. zweiten Positionswerte basieren auf einer Spannung, die an die ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände angelegt ist, und basierend auf ersten bzw. zweiten kombinierten Widerständen. Die ersten bzw. zweiten kombinierten Widerstände umfassen die ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände, die ersten bzw. zweiten Serienwiderstände und erste bzw. zweite Kontaktwiderstände, die an den einstellbaren Enden der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände erzeugt werden.

Bei noch einer anderen Ausführungsform weisen die ersten und zweiten Serienwiderstände Herstellertoleranzen auf, die ungefähr 20 % betragen. Ein Verhältnis eines Werts des ersten Serienwiderstands zu einem Wert des zweiten Serienwiderstands ist kleiner oder gleich 0,5. Minimalwerte der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände sind größer oder gleich 7 % des ersten Maximalwerts des ersten Sensorwiderstands bzw. des dritten Maximalwerts des zweiten Sensorwiderstands festgelegt. Die Einrichtung ist ein Gaspedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal oder eine Drosselklappe eines Fahrzeugs.

Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung, die hierin nachfolgend geliefert ist, ersichtlich. Es sei angemerkt, dass die detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele, während sie die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutern, nur Zwecken der Veranschaulichung dienen und nicht beabsichtigen, den Schutzumfang der Erfindung zu beschränken.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:
1 ein Blockdiagramm einer Drosseleinrichtung und eines Steuermoduls in einem Fahrzeugsteuersystem, das eine redundante Positionserfassung gemäß dem Stand der Technik ausführt;
2 ein Blockdiagramm eines Fahrzeugsteuersystems, das ein Steuermodul umfasst, das Signale von Fahrzeugsensoren empfängt, gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 ein Blockdiagramm eines Steuermoduls und einer Drosseleinrichtung, die Drosselpositionssensoren für eine redundante Positionserfassung in einem Fahrzeugsteuersystem umfasst, gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 ein ausführlicheres Blockdiagramm und eine ausführlichere elektrische schematische Darstellung des Fahrzeugsteuersystems in 3;
5 eine Tabelle, die erste beispielhafte Werte von Widerständen in den Drosselpositionssensoren in 3 zeigt;
6 eine Tabelle, die zweite beispielhafte Werte von Widerständen in den Drosselpositionssensoren in 3 zeigt;
7 ein Flussdiagramm, das Schritte zeigt, die durch das Steuermodul in 3 ausgeführt werden, um einen Kurzschlusszustand zwischen den Drosselpositionssensoren zu detektieren; und
8 ein Flussdiagramm, das Schritte zeigt, die durch das Steuermodul in 3 aufgeführt werden, um eine redundante Positionserfassung durch die Drosselpositionssensoren zu verifizieren.
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen) ist lediglich beispielhafter Natur und beabsichtigt auf keine Weise, die Erfindung, ihre Anwendung oder Verwendungen zu beschränken. Zu Klarheitszwecken werden in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Elemente zu identifizieren. Wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder gruppiert) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, einen Schaltkreis mit kombinatorischer Logik oder andere geeignete Bauteile, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
In 2 umfasst ein Fahrzeug 36 einen Motor 38 und ein Steuermodul 40. Der Motor 38 umfasst einen Zylinder 42, der eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 44 und eine Zündkerze 46 aufweist. Obwohl ein einzelner Zylinder 42 gezeigt ist, sollte Fachleuten leicht deutlich werden, dass der Motor 38 typischerweise mehrere Zylinder 42 mit zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 44 und Zündkerzen 46 umfasst. Zum Beispiel kann der Motor 38 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder 16 Zylinder 42 umfassen.
Über einen Einlass 50 wird in einen Einlasskrümmer 48 des Motors 38 Luft angesaugt. Eine Drosselklappe 52 reguliert einen Luftstrom durch den Einlass 50. Kraftstoff und Luft werden in dem Zylinder 42 kombiniert und werden durch die Zündkerze 46 gezündet. Die Drosselklappe 52 steuert die Rate, mit der Luft in den Einlasskrümmer 48 strömt. Das Steuermodul 40 stellt die Rate, mit der Kraftstoff in den Zylinder 42 eingespritzt wird, auf der Grundlage der Luft, die in den Zylinder 42 strömt, ein, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis (L/K-Verhältnis) in dem Zylinder 42 zu steuern. Das Steuermodul 40 ist mit einem Motordrehzahlsensor 54 verbunden, der ein Motordrehzahlsignal erzeugt. Das Steuermodul 40 ist auch mit Luftmassenmesser-(MAF von mass air flow) bzw. Krümmerabsolutdruck-(MAP von manifold absolute pressure) Sensoren 56 bzw. 58 verbunden, die MAF- bzw. MAP-Signale erzeugen.
Der Motor 38 umfasst eine elektronische Drosseleinrichtung (ETB von electronic throttle body) 60, der die Drosselklappe 52 zugeordnet ist. Die ETB 60 wird durch das Steuermodul 40 und/oder einen dedizierten Controller wie beispielsweise einen elektronischen Drosselcontroller (ETC von eletronic throttle controller) gesteuert. Erste bzw. zweite Drosselpositionssensoren 62 bzw. 64 detektieren eine Position der Drosselklappe 52 in der ETB 60 und erzeugen erste bzw. zweite Positionssignale 66 bzw. 68, die die Position der Drosselklappe 52 darstellen. Die ersten bzw. zweiten Drosselpositionssensoren 62 bzw. 62 übertragen die ersten bzw. zweiten Positionssignale 66 bzw. 68 zu dem Steuermodul 40.
Das Fahrzeug 36 umfasst optional erste bzw. zweite Gaspedal-Positionssensoren (GP-Positionssensoren) 70 bzw. 72, die eine Position des GP 74 detektieren. Die ersten bzw. zweiten GP-Positionssensoren 70 bzw. 72 erzeugen erste bzw. zweite Positionssignale, die die Position des GP 74 darstellen. Die ersten bzw. zweiten GP-Positionssensoren 70 bzw. 72 übertragen die ersten bzw. zweiten Positionssignale zu dem Steuermodul 40. Das Fahrzeug 36 umfasst optional auch erste bzw. zweite Bremspedal-Positionssensoren (BP-Positionssensoren) 76 bzw. 78, die eine Position des BP 80 detektieren. Die ersten bzw. zweiten BP-Positionssensoren 76 bzw. 78 erzeugen erste bzw. zweite Positionssignale, die die Position des BP 80 darstellen. Die ersten bzw. zweiten BP-Positionssensoren 76 bzw. 78 übertragen erste bzw. zweite Positionssignale zu dem Steuermodul 40.
In dem Fall eines manuellen Getriebes umfasst das Fahrzeug 36 optional erste bzw. zweite Kupplungspedal-Positionssensoren (KP-Positionssenso ren) 82 bzw. 84, die eine Position des KP 86 detektieren. Die ersten bzw. zweiten KP-Positionssensoren 82 bzw. 84 erzeugen erste bzw. zweite Positionssignale, die die Position des KP 86 darstellen. Die ersten bzw. zweiten KP-Positionssensoren 82 bzw. 84 übertragen die ersten bzw. zweiten Positionssignale zu dem Steuermodul 40. Fachleute werden erkennen, dass andere Sensoren als diese, die in 2 gezeigt sind, eingesetzt werden können. Zusätzlich kann das Steuermodul 40 für eine zusätzliche Redundanz Positionssignale von mehr als zwei Positionssensoren empfangen.
Es ist möglich, nur den ersten Drosselpositionssensor 62 zu verwenden und immer noch redundante Messungen der Position der Drosselklappe 52 zu erhalten. Zum Beispiel geben andere Sensoren wie beispielsweise die MAF- bzw. MAP-Sensoren 56 bzw. 58 eine Strömungsrate und/oder einen Druck der Luft in dem Einlasskrümmer 48 an, die verwendet werden können, um eine Position der Drosselklappe 52 zu bestimmen. In diesem Fall empfängt das Steuermodul 40 nur das Positionssignal von dem ersten Drosselpositionssensor 62. Es ist jedoch schwierig, die Position der Drosselklappe 52 von dem ersten Drosselpositionssensor 62 und von den MAF- und/oder MAP-Sensoren 56 bzw. 58 in sowohl statischen als auch dynamischen Zuständen des Fahrzeugs 36 genau zu vergleichen. Ungeachtet der Verfügbarkeit anderer Sensoren ist es erwünscht, sowohl die ersten als auch zweiten GP-Positionssensoren 70 bzw. 72 zu verwenden. Ein Versagen eines einzelnen GP-Positionssensors 70 oder 72 würde zu einem Einzelfehler oder Single-Point-Fehler führen und verhindern, dass das Steuermodul 40 eine Position des GP 74 genau detektiert.
Das Steuermodul 40 bestimmt eine Position einer Einrichtung in dem Fahrzeug 36 auf der Grundlage von Werten von jeweiligen ersten und zweiten Positionssignalen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform wandelt das Steuermodul 40 die Positionswerte in normierte Werte um, die einen Bruchteil eines Bereichs zwischen Minimal- und Maximalpositionen darstellen. Zum Beispiel kann ein normierter Positionswert für die Drosselklappe 52 einen Bruchteil des Bereichs zwischen einer Drosselposition im Leerlauf und einer Volllastdrosselposition (WOT) darstellen.
In diesem Fall kann ein normierter Positionswert von 0 % der Drosselposition im Leerlauf und ein normierter Positionswert von 100 % der WOT-Position entsprechen. Zum Beispiel werden bei einer beispielhaften Ausführungsform Positionen der Fahrzeugeinrichtungen während eines Kalibrierungsvorgangs festgelegt, so dass die Positionssensoren Positionssignale mit vorbestimmten Werten ausgeben. Zum Beispiel können die ersten bzw. zweiten Drosselpositionssensoren 62 bzw. 64 auf Ausgangspositionssignale mit vorbestimmten Werten voreingestellt werden, wenn die Drosselklappe 52 bei einer Drosselposition mit maximaler Luftströmung festgelegt wird. Das Steuermodul 40 kann dann Werte der Positionssignale zwischen dem voreingestellten Positionswert und einem Positionswert, der während eines normalen Betriebs entnommen wird, skalieren, um eine Position der Drosselklappe 52 zu bestimmen.
In Bezug auf 3 werden die ETB 60 und das Steuermodul 40 ausführlicher erläutert. Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend in Bezug auf eine Positionserfassung der Drosselklappe 52 erläutert. Es wird jedoch ein analoger Betrieb der Drosselpositionssensoren 62 und 64 und des Steuermoduls 40 im Hinblick auf eine Positionserfassung anderer Fahrzeugeinrichtungen, die das Gaspedal 74, das Bremspedal 80 und das Kupplungspedal 86 umfassen, betrachtet. Bei einer beispielhaften Ausführungsform sind die ersten bzw. zweiten Drosselpositionssensoren 62 bzw. 64 und die Drosselklappe 52 in der ETB 60 enthalten.
Die Drosselpositionssensoren 62 bzw. 64 sind potentiometerbasierte Sensoren 62 bzw. 64 und umfassen erste bzw. zweite Sensorwiderstände 94 bzw. 96. Zum Beispiel kann jeder der Sensorwiderstände 94 und 96 erste und zweite Anschlüsse und einen einstellbaren Anschluss umfassen. Eine Position eines einstellbaren Anschlusses bestimmt einen Bruchteil des Maximalwiderstands eines Sensorwiderstands, der an dem einstellbaren Anschluss detektiert wird. Die Positionssignale 66 und 68, die durch die Drosselpositionssensoren 62 und 64 erzeugt werden, weisen Werte auf, die auf den Positionen der einstellbaren Anschlüsse basieren.
Die ersten bzw. zweiten Drosselpositionssensoren 62 bzw. 64 umfassen auch erste bzw. zweite Serienwiderstände 98 bzw. 100. Die Serienwiderstände 98 und 100 sind mit jeweiligen einstellbaren Anschlüssen der Sensorwiderstände 94 und 96 verbunden und erzeugen die Positionssignale 66 und 68. Bei einer beispielhaften Ausführungsform werden die Sensorwiderstände 94 und 96 und die Serienwiderstände 98 und 100 durch einen Resisttinten-Abscheidungsprozess erzeugt. Zum Beispiel kann Resisttinte auf ein nicht leitendes Substrat abgeschieden werden, um die Widerstände zu erzeugen.
Kontaktwiderstände 102 und 104 werden typischerweise zwischen den einstellbaren Anschlüssen und inneren Widerstandsflächen der Sensorwiderstände 94 und 96 erzeugt. Zum Beispiel kann ein Schleifkontakt eines einstellbaren Anschlusses eine oder mehrere Bürsten umfassen, die eine innere Widerstandsfläche kontaktieren, die durch Tintenabscheidung erzeugt wird. Ein Kontaktwiderstand 102 oder 104, der sich über der Zeit ändern kann, wird zwischen den Bürsten und der Widerstandsfläche erzeugt. Deshalb beeinflussen die Kontaktwiderstände 102 und 104 die Werte der Positionssignale 66 und 68, die durch die Drosselpositionssensoren 62 und 64 erzeugt werden. Die ersten bzw. zweiten Kontaktwider stände 102 bzw. 104 in den ersten bzw. zweiten Drosselpositionssensoren 62 bzw. 64 sind in 3 schematisch angezeigt.
Die ersten Anschlüsse der Sensorwiderstände 94 und 96 sind mit einem Netzpotenzial 106 verbunden, das durch das Steuermodul 40 erzeugt wird. Die zweiten Anschlüsse der Sensorwiderstände 94 und 96 sind mit einem Massepotenzial 108 verbunden, das ebenfalls durch das Steuermodul 40 erzeugt wird. Die angelegten Spannungen 106 und 108 erzeugen über die Sensorwiderstände 94 und 96, die Kontaktwiderstände 102 und 104 und die Serienwiderstände 98 und 100 einen Strom. Positionen der einstellbaren Anschlüsse bei den Sensorwiderständen 94 und 96 bestimmen die Spannung, die an dem Ausgang der Serienwiderstände 98 und 100 erzeugt wird und zu dem Steuermodul 40 übertragen wird. Ein erster Vorwiderstand 110 ist mit dem ersten Serienwiderstand 98 und dem Netzpotenzial 106 verbunden, und ein zweiter Vorwiderstand 112 ist mit dem zweiten Serienwiderstand 100 verbunden. Zum Beispiel können die ersten bzw. zweiten Vorwiderstände 110 bzw. 112 Pull-Up- und Pull-Down-Widerstände sein, die in dem Steuermodul 40 umfasst sind.
Die Drosselklappe 52 steht mit den Drosselpositionssensoren 62 und 64 in mechanischem Kontakt. In 3 sind mechanische Verbindungen 114 zwischen der Drosselklappe 52 und den Kontaktwiderständen 102 und 104 schematisch gezeigt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform sind jedoch Schleifkontakte, die mit den Sensorwiderständen 94 und 96 in Kontakt stehen, mechanisch mit der Bewegung der Drosselklappe 52 verbunden. Zum Beispiel werden, wenn sich die Drosselklappe 52 zwischen den Minimal- und Maximalpositionen bewegt, Positionen der einstellbaren Anschlüsse bei den Sensorwiderständen 94 und 96 eingestellt.
Die Positionen der einstellbaren Anschlüsse bestimmen Spannungen, die an Ausgängen der Serienwiderstände 98 und 100 detektiert und über die Positionssignale 66 und 68 zu dem Steuermodul 40 übertragen werden. Bei einer beispielhaften Ausführungsform verringert sich die Spannung, die an dem Ausgang des ersten Serienwiderstands 98 detektiert wird, wenn sich die Drosselklappe 52 zwischen der Drosselposition im Leerlauf und der WOT-Position bewegt. Gleichzeitig und mit einer identischen Rate erhöht sich die Spannung, die an dem Ausgang des zweiten Serienwiderstands detektiert wird, wenn sich die Drosselklappe 52 zwischen der Drosselposition im Leerlauf und der WOT-Position bewegt.
In 4 umfassen die ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände 94 bzw. 96 erste bzw. zweite einstellbare Widerstände 122 bzw. 124. Erste Anschlüsse der einstellbaren Widerstände 122 und 124 sind mit dem Netzpotenzial 106 verbunden, und zweite Anschlüsse der einstellbaren Widerstände 122 und 124 sind mit dem Massepotenzial 108 verbunden. Die ersten bzw. zweiten Kontaktwiderstände 102 bzw. 104 sind schematisch durch erste bzw. zweite Widerstände 126 bzw. 128 angezeigt. Erste Enden der ersten bzw. zweiten Widerstände 126 bzw. 128 sind mit einstellbaren Anschlüssen der einstellbaren Widerstände 122 bzw. 124 verbunden. Die ersten bzw. zweiten Serienwiderstände 98 bzw. 100 umfassen dritte bzw. vierte Widerstände 130 bzw. 132. Erste Enden der dritten bzw. vierten Widerstände 130 bzw. 132 sind mit zweiten Enden der ersten bzw. zweiten Widerstände 126 bzw. 128 verbunden.
Die zweiten Enden der dritten bzw. vierten Widerstände 130 bzw. 132 sind mit dem Steuermodul 40 verbunden. Die ersten bzw. zweiten Vorwiderstände 110 bzw. 112 umfassen fünfte bzw. sechste Widerstände 134 bzw. 136. Ein erstes Ende des fünften Widerstands 134 ist mit einem zweiten Ende des dritten Widerstands 130 verbunden, und ein zweites Ende des fünften Widerstands 134 ist mit dem zweiten Ende des ersten einstellbaren Widerstands 122 verbunden. Ein erstes Ende des sechsten Widerstands 136 ist mit dem zweiten Ende des vierten Widerstands 132 verbunden, und ein zweites Ende des sechsten Widerstands 136 ist mit dem zweiten Ende des zweiten einstellbaren Widerstands 124 verbunden. Bei einer beispielhaften Ausführungsform weisen die fünften bzw. sechsten Widerstände 134 bzw. 136 einen Wert von 220 kΩ auf und weisen Toleranzen auf, die ungefähr 7,0 % betragen.
In 5 diagnostiziert das Fahrzeugsteuersystem der vorliegenden Erfindung einen Kurzschlusszustand zwischen den ersten bzw. zweiten Drosselpositionssensoren 62 bzw. 64 ohne die Verwendung eines Kurzschlussschalters. Zusätzlich hat der Kurzschluss-Detektionsprozess keine Auswirkungen auf Fahrzeugsystemdiagnosen, die die Positionssignale 66 und 68 von den Drosselpositionssensoren 62 und 64 verwenden. Dies wird durch Verwenden vorbestimmter Widerstandswerte und Toleranzen für die Sensorwiderstände 94 und 96 und die Serienwiderstände 98 und 100 erreicht. Zusätzlich erhöht eine ausreichende Kenntnis des Bereichs möglicher Kontaktwiderstände 102 und 104 die Zuverlässigkeit des Kurzschluss-Detektionsprozesses.
Wie es oben diskutiert wird, verringert sich der Wert des ersten Positionssignals 66 mit einer ersten Rate, während sich der Wert des zweiten Positionssignals 68 mit der gleichen Rate erhöht, wenn sich die Drosselklappe 52 zwischen den Minimal- und Maximalpositionen bewegt. Während eines Kurzschlusszustands zwischen den Drosselpositionssensoren 62 und 64 sind die Werte der Positionssignale 66 und 68 gleich. Deshalb werden die Werte der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände 94 bzw. 96 und die Werte der ersten bzw. zweiten Serienwiderstände 98 bzw. 100 so gesetzt, dass sie nicht gleich sind. Da sich die Werte der Positionssignale 66 und 68 gleichzeitig in gleichen Ausmaß erhöhen/verringern, verringert dies die Wahrscheinlichkeit, dass die Werte der Positionssignale 66 und 68 während eines normalen Betriebs gleich sind.
5 zeigt erste beispielhafte Widerstandswerte für die Sensorwiderstände 94 und 96 und die Serienwiderstände 98 und 100. Wie oben diskutiert können die Sensorwiderstände 94 und 96 und die Serienwiderstände 98 und 100 durch einen Tintenabscheidungsprozess erzeugt werden. Durch einen Tintenabscheidungsprozess erzeugte Widerstände weisen typischerweise eine nennenswerte Toleranz von einem Nennwert auf. Zum Beispiel können durch einen Tintenabscheidungsprozess erzeugte Widerstände eine Toleranz von 20 % von einem Nennwert aufweisen.
Der erste Sensorwiderstand 94 weist einen Nennwert von 3300 Ω und eine Toleranz von 18,18 % auf. Dies entspricht einem Minimalwert von 2700 Ω und einem Maximalwert von 3900 Ω. Der erste Serienwiderstand 98 weist einen Nennwert von 1500 Ω und eine Toleranz von 20,0 % auf. Dies entspricht einem Minimalwert von 1200 Ω und einem Maximalwert von 1800 Ω.
Der zweite Sensorwiderstand 96 weist einen Nennwert von 2200 Ω und eine Toleranz von 18,18 % auf. Dies entspricht einem Minimalwert von 1800 Ω und einem Maximalwert von 2600 Ω. Der zweite Serienwiderstand 100 weist einen Nennwert von 750 Ω und eine Toleranz 24,0 % auf. Dies entspricht einem Minimalwert von 570 Ω und einem Maximalwert von 930 Ω. Ein beobachteter Wert für die Kontaktwiderstände 102 und 104 liegt in einem Bereich zwischen 150 Ω und 1500 Ω. Um sicherzustellen, dass die Werte der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände 94 bzw. 96 nicht gleich sind, wird ein Verhältnis von dem ersten Sensorwiderstand 94 zu dem zweiten Sensorwiderstand 96 eingesetzt, das gleich 1,50 ist. Ähnlich wird ein Verhältnis von dem ersten Serienwiderstand 98 zu dem zweiten Serienwiderstand 100 eingesetzt, das gleich 2,11 ist.
Die Tabelle in 5 umfasst Werte der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände 94 bzw. 96 im mittleren Bereich. Zum Beispiel liegen die Werte im mittleren Bereich für den ersten Sensorwiderstand 94 in einem Bereich zwischen 1350 Ω und 1950 Ω mit einem Nennwert von 1650 Ω. Die Werte im mittleren Bereich des zweiten Sensorwiderstands 96 liegen in einem Bereich zwischen 900 Ω und 1300 Ω mit einem Nennwert von 1100 Ω. Die Werte im mittleren Bereich geben ungefähre Widerstände an, die an den einstellbaren Anschlüssen der Sensorwiderstände 94 und 96 in der Mitte der Sensorwiderstandsbereiche detektiert werden.
Wenn für die ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände 94 bzw. 96 identische Werte verwendet werden würden, wären die Werte im mittleren Bereich der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände 94 bzw. 96 ungefähr gleich, was eine Kurzschlussdetektion im mittleren Bereich verkomplizieren würde. Deshalb werden die Sensorwiderstände 94 und 96 absichtlich auf verschiedene Werte gesetzt, so dass die Werte im mittleren Bereich sich nicht überschneiden. Es ist jedoch möglich, dass die Werte der Sensorwiderstände 94 und 96 aufgrund der Toleranzen der Sensorwiderstände 94 und 96 nahe beieinander liegen. Zum Beispiel ist der Minimalwert des ersten Sensorwiderstands gleich 2700 Ω und der Maximalwert des zweiten Sensorwiderstands ist gleich 2600 Ω. Obwohl die zwei Werte nicht gleich sind, können die Werte nahe genug beieinander liegen, um eine Kurzschlussdetektion in dem mittleren Bereich der Widerstandswerte zu stören.
In 6 sind zweite beispielhafte Widerstandswerte für die Sensorwiderstände 94 und 96 und die Serienwiderstände 98 und 100 gezeigt. Der erste Sensorwiderstand 94 weist einen Nennwert von 2500 Ω und eine Toleranz von 20,0 % auf. Dies entspricht einem Minimalwert von 2000 Ω und einem Maximalwert von 3000 Ω. Der erste Serienwiderstand 98 weist einen Nennwert von 750 Ω und eine Toleranz von 20,0 % auf. Dies entspricht einem Minimalwert von 600 Ω und einem Maximalwert von 900 Ω. Es wird ein Verhältnis von dem ersten Sensorwiderstand 94 zu dem zweiten Sensorwiderstand 96 und von dem ersten Serienwiderstand 98 zu dem zweiten Serienwiderstand 100 eingesetzt, das gleich 0,50 ist. Deshalb weist der zweite Sensorwiderstand 96 einen Nennwert von 5000 Ω und eine Toleranz von 20,0 % auf.
Dies entspricht einem Minimalwert von 4000 Ω und einem Maximalwert von 6000 Ω. Der zweite Serienwiderstand 100 weist einen Nennwert von 1500 Ω und eine Toleranz von 20,0 % auf. Dies entspricht einem Minimalwert von 1200 Ω und einem Maximalwert von 1800 Ω. Es wird ein erhöhter Kontaktwiderstandbereich verwendet, um eine größere Schwankung der Werte der Kontaktwiderstände 102 und 104 zu berücksichtigen. Die Kontaktwiderstände 102 und 104 liegen in einem Bereich zwischen 150 Ω und 2500 Ω.
Wie es in 6 gezeigt ist, besteht ein Abstand von 1000 Ω zwischen dem Maximalwert des ersten Sensorwiderstands 94 und dem Minimalwert des zweiten Sensorwiderstands 96. Deshalb wird ein geeignetes Verhältnis zwischen den ersten bzw. zweiten Sensorwiderstand 94 bzw. 96 und den ersten bzw. zweiten Serienwiderständen 98 bzw. 100 verwendet, um Schwankungen aufgrund der Toleranzen der Widerstandswerte zu berücksichtigen. Wenn die Toleranz der Widerstandswerte ungefähr 20,0 % beträgt, bietet ein Verhältnis von 0,67 einen begrenzten Abstand zwischen den Bereichen der Widerstandswerte, wie es in 5 gezeigt ist. Wenn ein Verhältnis von 0,50 mit einer Toleranz von 20,0 % verwendet wird, wird ein geeigneter Abstand zwischen den möglichen Werten der Sensorwiderstände 94 und 96 erreicht. Zusätzlich kann auch ein Verhältnis, das kleiner als 0,50 ist, implementiert werden. Ein zu großer Abstand zwischen den Widerstandswerten der Sensorwiderstände 94 und 96 kann jedoch eine nachteilige Beeinflussung aufgrund von Rauschen bewirken.
Die Widerstandswerte der Serienwiderstände 98 und 100 sind auch ausgewählt, um eine Beschädigung der Komponenten der Drosselpositionssensoren 62 und 64 während eines Zustands mit Kurzschluss auf die Batterie zu verhindern. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist der niedrigste erreichbare Wert für die Sensorwiderstände 94 und 96 auf 7 % der jeweiligen Maximalwerte der Sensorwiderstände 94 und 96 gesetzt. Deshalb sind die Komponenten der Drosselpositionssensoren 62 und 64 entworfen, um Spannungen standzuhalten, die durch jeweilige Kombinationen von 7 % des Maximalwerts der Sensorwiderstände 94 und 96, der Serienwiderstände 98 und 100 und der Kontaktwiderstände 102 und 104 während eines Zustands mit Kurzschluss auf die Batterie erzeugt werden.
Die Widerstandswerte der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände 94 bzw. 96 überschneiden sich während eines normalen Betriebs nicht. Deshalb detektiert das Steuermodul 40 einen Kurzschlusszustand zwischen den Drosselpositionssensoren 62 und 64 durch Lesen der Werte der Positionssignale 66 und 68. Das Steuermodul 40 detektiert einen Kurzschlusszustand, wenn die Differenz zwischen den Werten der Positionssignale 66 und 68 kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. In Abhängigkeit von den Polaritäten der Werte von den Positionssignalen 66 und 68 kann das Steuermodul 40 einen der Werte vor einem Vergleichen der ersten und zweiten Positionssignale 66 und 68 invertieren.
In den Fall, dass das Steuermodul 40 einen Kurzschlusszustand zwischen den Drosselpositionssensoren 62 und 64 detektiert, verwendet das Steuermodul 40 für eine Systemsteuerung den Drosselpositionssensor 62 oder 64, der ein Positionssignal 66 oder 68 mit einem höheren Wert erzeugt. Dies vermeidet nachteilige Beeinflussungen, die durch Korrelationsfehler bewirkt werden. Zusätzlich verwendet das Steuermodul 40 bei einer beispielhaften Ausführungsform nur den Wert des ersten Positionssignals 66 während eines normalen Betriebs, und solange keine Alarmindikatoren aktiviert sind. In diesem Fall wird der zweite Sensorwiderstand 96 primär für eine Kurzschlussdetektion und Redundanzprüfungen zwischen den Drosselpositionssensoren 62 und 64 verwendet.
In 7 beginnt in Schritt 144 ein Kurzschlussdetektions-Algorithmus. In Schritt 146 liest das Steuermodul 40 die Werte der Spannungssignale von den Drosselpositionssensoren 62 und 64. In Schritt 148 berechnet das Steuermodul 40 die Differenz zwischen den Werten der Positionssignale 66 und 68. Vor dem Berechnen der Differenz in Schritt 148 kann das Steuermodul 40 einen oder mehrere der Positionswerte anpassen, wenn dies notwendig ist. In Schritt 150 bestimmt die Steuerung, ob die Differenz zwischen den Werten der Positionssignale 66 und 68 kleiner als ein vorbestimmter Wert (Th1) ist.
Wenn dies nicht der Fall ist, endet die Steuerung. Wenn dies der Fall ist, fährt die Steuerung mit Schritt 152 fort. In Schritt 152 detektiert das Steuermodul 40 einen Kurzschlusszustand zwischen den Drosselpositionssensoren 62 und 64, aktiviert einen Alarmindikator, und die Steuerung endet. In Schritt 152 verwendet das Steuermodul 40 für eine Sys temsteuerung auch den Drosselpositionssensor, der das Positionssignal 66 oder 68 mit dem größten Wert erzeugt.
In 8 beginnt in Schritt 160 ein Sensorredundanz-Algorithmus. In Schritt 162 liest das Steuermodul 40 die Werte der Positionssignale 66 und 68 von den Drosselpositionssensoren 62 und 64. In Schritt 162 wandelt das Steuermodul 40 den Wert des ersten Positionssignals 66 in einen ersten Verschiebungswert (D als Abkürzung von Displacement) und den Wert des zweiten Positionssignals 68 in einen zweiten Verschiebungswert um. In Schritt 166 berechnet das Steuermodul 40 die Differenz zwischen den ersten und zweiten Verschiebungswerten. In Schritt 168 bestimmt die Steuerung, ob die Differenz zwischen den Verschiebungswerten größer als ein vorbestimmter Wert (Th1) ist. Wenn dies nicht der Fall ist, endet die Steuerung. Wenn dies der Fall ist, fährt die Steuerung mit Schritt 170 fort. In Schritt 170 aktiviert das Steuermodul 40 einen Alarmindikator und die Steuerung endet.
Zusammengefasst betrifft die Erfindung ein redundantes Positionserfassungssystem, das eine Einrichtung mit einer Position zwischen Minimal- und Maximalpositionen umfasst. Erste und zweite Sensormodule umfassen erste und zweite Sensorwiderstände. Wenn sich die Einrichtung von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt, erhöht sich ein Wert von einem der ersten oder zweiten Sensorwiderstände, und ein Wert von dem anderen der ersten oder zweiten Widerstände verringert sich. Ein Maximalwert des ersten Sensorwiderstands liegt aufgrund von einer ersten Herstellertoleranz in einem Bereich zwischen einem ersten Maximalwert und einem zweiten Maximalwert, der größer als der erste Maximalwert ist. Ein Maximalwert des zweiten Sensorwiderstands liegt aufgrund von einer zweiten Herstellertoleranz in einem Bereich zwischen einem dritten Maximalwert und einem vierten Maximalwert, der größer als der dritte Maximalwert ist. Der zweite Maximalwert ist kleiner als der dritte Maximalwert.

Claims

Redundantes Positionserfassungssystem, das umfasst: eine Einrichtung mit einer Position zwischen Minimal- und Maximalpositionen; und erste bzw. zweite Sensormodule, die erste bzw. zweite Sensorwiderstände umfassen, wobei sich ein Wert von einem der ersten oder zweiten Sensorwiderstände erhöht und sich ein Wert von dem anderen der ersten oder zweiten Widerstände verringert, wenn sich die Einrichtung von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt; wobei ein Maximalwert des ersten Sensorwiderstands aufgrund von einer ersten Herstellertoleranz in einem Bereich zwischen einem ersten Maximalwert und einem zweiten Maximalwert, der größer als der erste Maximalwert ist, liegt, wobei ein Maximalwert des zweiten Sensorwiderstands aufgrund von einer zweiten Herstellertoleranz in einem Bereich zwischen einem dritten Maximalwert und einem vierten Maximalwert, der größer als der dritte Maximalwert ist, liegt, und wobei der zweite Maximalwert kleiner als der dritte Maximalwert ist.
Redundantes Positionserfassungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Steuermodul, das mit den ersten und zweiten Sensormodulen verbunden ist, wobei die ersten bzw. zweiten Sensormodule auf der Grundlage der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände erste bzw. zweite Positionswerte erzeugen, und wobei das Sensormodul auf der Grundlage der ersten bzw. zweiten Positionswerte erste bzw. zweite Positionen der Einrichtung bestimmt.
Redundantes Positionserfassungssystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch erste bzw. zweite Leiter, die erste Enden aufweisen, die mit den ersten bzw. zweiten Sensormodulen verbunden sind, und zweite Enden aufweisen, die mit dem Steuermodul verbunden sind, wobei das erste Sensormodul den ersten Positionswert auf dem ersten Leiter überträgt und das zweite Sensormodul den zweiten Positionswert auf dem zweiten Leiter überträgt.
Redundantes Positionserfassungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul die ersten und zweiten Positionswerte vergleicht und einen Alarmindikator aktiviert, wenn eine Differenz zwischen den ersten und zweiten Positionswerten kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Redundantes Positionserfassungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul die ersten und zweiten Positionen der Einrichtungen vergleicht und einen Alarmindikator aktiviert, wenn eine Differenz zwischen den ersten und zweiten Positionen größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Redundantes Positionserfassungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul die ersten bzw. zweiten Positionen der Einrichtung in erste bzw. zweite normierte Werte umwandelt, die einen Bruchteil eines Bereichs zwischen den Minimal- und Maximalpositionen der Einrichtungen darstellen.
Redundantes Positionserfassungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul die ersten und zweiten normierten Werte vergleicht und einen Alarmindikator aktiviert, wenn eine Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Werten größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Redundantes Positionserfassungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul nur den ersten Positionswert für eine Systemsteuerung während eines normalen Betriebs, und wenn keine Alarmindikatoren aktiviert sind, verwendet.
Redundantes Positionserfassungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Herstellertoleranzen ungefähr 20 % betragen, und wobei ein Verhältnis des ersten Maximalwerts des ersten Sensorwiderstands zu dem dritten Maximalwert des zweiten Sensorwiderstands kleiner oder gleich 0,5 ist.
Redundantes Positionserfassungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Sensorwiderstände durch einen Resisttinten-Abscheidungsprozess erzeugt werden.
Redundantes Positionserfassungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass erste Enden der ersten und zweiten Sensorwiderstände mit einem Netzpotenzial und zweite Enden der ersten und zweiten Sensorwiderstände mit einem Massepotenzial verbunden sind.
Redundantes Positionserfassungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten bzw. zweiten Sensormodule erste bzw. zweite Serienwiderstände umfassen, wobei erste Enden der ersten bzw. zweiten Serienwiderstände mit einstellbaren Enden der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände verbunden sind, und die ersten bzw. zweiten Serienwiderstände die ersten bzw. zweiten Positionswerte erzeugen.
Redundantes Positionserfassungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten bzw. zweiten Positionswerte auf einer Spannung basieren, die an die ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände angelegt ist, und auf ersten bzw. zweiten kombinierten Widerständen basieren, und wobei die ersten bzw. zweiten kombinierten Widerstände die ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände, die ersten bzw. zweiten Serienwiderstände und erste bzw. zweite Kontaktwiderstände, die an den einstellbaren Enden der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände erzeugt werden, umfassen.
Redundantes Positionserfassungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Serienwiderstände Herstellertoleranzen aufweisen, die ungefähr 20 % betragen, und dass ein Verhältnis eines Werts des ersten Serienwiderstands zu einem Wert des zweiten Serienwiderstands kleiner oder gleich 0,5 ist.
Redundantes Positionserfassungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Minimalwerte der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände größer oder gleich 7 % des ersten Maximalwerts des ersten Sensorwiderstands bzw. des dritten Maximalwerts des zweiten Sensorwiderstands festgelegt sind.
Redundantes Positionserfassungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein Gaspedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal oder eine Drosselklappe eines Fahrzeugs ist.
Redundantes Positionserfassungssystem für ein Fahrzeug, das umfasst: eine Fahrzeugeinrichtung mit einer Position zwischen Minimal- und Maximalpositionen, wobei die Fahrzeugeinrichtung ein Gaspedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal oder eine Drosselklappe eines Fahrzeugs ist; und erste bzw. zweite Sensormodule, die erste bzw. zweite Sensorwiderstände umfassen, wobei sich ein Wert von einem der ersten oder zweiten Sensorwiderstände erhöht und sich ein Wert des anderen der ersten oder zweiten Widerstände verringert, wenn sich die Einrichtung von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt; wobei ein Verhältnis eines Maximalwerts des ersten Sensorwiderstands zu einem Maximalwert des zweiten Sensorwiderstands kleiner oder gleich 0,5 ist.
Verfahren zum Betreiben eines redundanten Positionserfassungssystems, das umfasst, dass erste bzw. zweite Sensormodule mit einer Einrichtung, die eine Position zwischen Minimal- und Maximalpositionen aufweist, verbunden werden, wobei die ersten bzw. zweiten Sensormodule erste bzw. zweite Sensorwiderstände umfassen; ein Wert von einem der ersten oder zweiten Sensorwiderstände erhöht wird, wenn sich die Einrichtung von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt; und ein Wert des anderen der ersten oder zweiten Sensorwiderstände verringert wird, wenn sich die Einrichtung von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt, wobei ein Maximalwert des ersten Sensorwiderstands aufgrund von einer ersten Herstellertoleranz in einem Bereich zwischen einem ersten Maximalwert und einem zweiten Maximalwert, der größer als der erste Maximalwert ist, liegt, wobei ein Maximalwert des zweiten Sensorwiderstands aufgrund von einer zweiten Herstellertoleranz in einem Bereich zwischen einem dritten Maximalwert und einem vierten Maximalwert, der größer als der dritte Maximalwert ist, liegt, und wobei der zweite Maximalwert kleiner als der dritte Maximalwert ist.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Positionswert auf der Grundlage des ersten Sensorwiderstands erzeugt wird; ein zweiter Positionswert auf der Grundlage des zweiten Sensorwiderstands erzeugt wird; die ersten und zweiten Positionswerte zu einem Steuermodul übertragen werden; und erste bzw. zweite Positionen der Einrichtung an dem Steuermodul auf der Grundlage der ersten bzw. zweiten Positionswerte bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Positionswert auf einem ersten Leiter zu dem Steuermodul übertragen wird; und der zweite Positionswert auf einem zweiten Leiter zu dem Steuermodul übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Positionswerte verglichen werden; und ein Alarmindikator aktiviert wird, wenn eine Differenz zwischen den ersten und zweiten Positionswerten kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Positionen der Einrichtung verglichen werden; und ein Alarmindikator aktiviert wird, wenn eine Differenz zwischen den ersten und zweiten Positionen größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten bzw. zweiten Positionen der Einrichtung in erste bzw. zweite normierte Werte umgewandelt werden, die einen Bruchteil eines Bereichs zwischen den Minimal- und Maximalpositionen der Einrichtung darstellen.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten normierten Werte verglichen werden; und ein Alarmindikator aktiviert wird, wenn eine Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Werten größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass nur der erste Positionswert für eine Systemsteuerung während eines normalen Betriebs und wenn keine Alarmindikatoren aktiviert sind verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Herstellertoleranzen ungefähr 20 % betragen, und dass ein Verhältnis des ersten Maximalwerts des ersten Sensorwiderstands zu dem dritten Maximalwert des zweiten Sensorwiderstands kleiner oder gleich 0,5 ist.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Sensorwiderstände durch einen Resisttinten-Abscheidungsprozess erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass erste Enden der ersten und zweiten Sensorwiderstände mit einem Netzpotenzial verbunden werden und zweite Enden der ersten und zweiten Sensorwiderstände mit einem Massepotenzial verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten bzw. zweiten Sensormodule erste bzw. zweite Serienwiderstände umfassen, wobei erste Enden der ersten bzw. zweiten Serienwiderstände mit einstellbaren Enden der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände verbunden werden, und die ersten bzw. zweiten Serienwiderstände die ersten bzw. zweiten Positionswerte erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten bzw. zweiten Positionswerte auf einer Spannung basieren, die an die ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände angelegt wird, und auf ersten bzw. zweiten kombinierten Widerständen basieren, und dass die ersten bzw. zweiten kombinierten Widerstände die ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände, die ersten bzw. zweiten Serienwiderstände und erste bzw. zweite Kontaktwiderstände, die durch die einstellbaren Enden der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände erzeugt werden, umfassen.
Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Serienwiderstände Herstellertoleranzen aufweisen, die ungefähr 20 % betragen, und dass ein Verhältnis eines Werts des ersten Serienwiderstands zu einem Wert des zweiten Serienwiderstands kleiner oder gleich 0,5 ist.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass Minimalwerte der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände größer oder gleich 7 % des ersten Maximalwerts des ersten Sensorwiderstands bzw. des dritten Maximalwerts des zweiten Sensorwiderstands festgelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein Gaspedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal oder eine Drosselklappe eines Fahrzeugs ist.
Verfahren zum Betreiben eines redundanten Positionserfassungssystems für ein Fahrzeug, das umfasst, dass erste bzw. zweite Sensormodule mit einer Fahrzeugeinrichtung, die eine Position zwischen Minimal- und Maximalpositionen aufweist, verbunden werden, wobei die ersten bzw. zweiten Sensormodule erste bzw. zweite Sensorwiderstände umfassen, und wobei die Fahrzeugeinrichtung ein Gaspedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal oder eine Drosselklappe eines Fahrzeugs ist; ein Wert von einem der ersten oder zweiten Sensorwiderstände erhöht wird, wenn sich die Einrichtung von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt; und ein Wert der anderen der ersten oder zweiten Sensorwiderstände verringert wird, wenn sich die Einrichtung von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt, wobei ein Verhältnis eines Maximalwerts des ersten Sensorwiderstands zu einem Maximalwert des zweiten Sensorwiderstands kleiner oder gleich 0,5 ist.