DE102006010530B4

DE102006010530B4 - Fahrzeugsteuersystem zum Detektieren eines Kurzschlusszustands zwischen redundanten Positionssensoren

Info

Publication number: DE102006010530B4
Application number: DE102006010530.3A
Authority: DE
Inventors: Kerfegar K. Katrak
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2015-04-02
Anticipated expiration: 2026-03-08
Also published as: US7340337B2; US20060206252A1; CN100507242C; DE102006010530A1; CN1837998A

Abstract

Steuersystem, das umfasst: eine Einrichtung (54, 72, 84, 90) mit einer Position zwischen Minimal- und Maximalpositionen; erste und zweite Sensormodule (64, 66, 68, 70, 80, 82, 86, 88), die die Position der Einrichtung (54, 72, 84, 90) erfassen, und die erste bzw. zweite Positionswerte erzeugen; und ein Steuermodul (42), das die ersten bzw. zweiten Positionswerte empfängt und das erste bzw. zweite normierte Positionswerte berechnet, die einen Bruchteil eines Bereichs zwischen Minimal- und Maximalwerten des ersten Positionswerts bzw. zwischen Minimal- und Maximalwerten des zweiten Positionswerts darstellen, wobei das Steuermodul (42) einen Steuervorgang unterbricht, der auf dem ersten normierten Positionswert und/oder dem zweiten normierten Positionswert basiert, während eine Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten größer oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert ist, und während der erste normierte Positionswert und/oder der zweite normierte Positionswert kleiner oder gleich einem zweiten vorbestimmten Wert ist, wobei sich die ersten und zweiten Positionswerte erhöhen, wenn sich die Einrichtung (54, 72, 84, 90) von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt, und wobei das Steuersystem so ausgebildet ist, dass ein Minimalwert des ersten Positionswerts größer als ein Minimalwert des zweiten Positionswerts ist und ein Maximalwert des ersten Positionswerts größer als ein Maximalwert des zweiten Positionswerts ist und/oder dass sich die ersten und zweiten Positionswerte mit verschiedenen Raten erhöhen, wenn sich die Einrichtung (54, 72, 84, 90) von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt.

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 Controller 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 Halleffekt- oder induktiv gekoppelte Sensoren. Die ASICs empfangen analoge Signale von den Sensoren und geben pulsweitenmodulierte Signale (PWM-Signale) oder andere Typen von Signalen aus.
Aus US 6,276,332 B1 ist eine Steuerungsmethode für einen Antriebsstrang bekannt, bei der mehrere redundante Positionssensoren verwendet werden, um die Position eines Gaspedals zu bestimmen. Das von jedem Sensor gelieferte Positionssignal wird mit einem Grenzwert verglichen, um festzustellen, ob sich der Wert innerhalb eines ersten vorgegebenen Bereichs befindet. Außerdem wird eine Differenz zwischen von zwei Sensoren gelieferten Positionswerten gebildet und der Differenzwert mit einer weiteren Schwelle verglichen, um festzustellen, ob die von beiden Sensoren gelieferten Werte übereinstimmen. Bei einem Positionswert außerhalb des vorgegebenen Bereichs oder einem Differenzwert oberhalb der vorgegebenen Schwelle wird jeweils ein entsprechendes Fehlersignal ausgegeben. Das Fahrzeug wird mit einem vorgegebenen Standardwert angesteuert, wenn für zumindest zwei der Sensoren eines der Fehlersignale erzeugt wurde
In 1 umfasst ein Fahrzeugsteuersystem 10 ein Gaspedalmodul 12, ein Steuermodul 14 und eine elektronische Drosseleinrichtung (ETB von electronic throttle body) 16. Das Gaspedalmodul 12 umfasst erste bzw. zweite Sensormodule 18 bzw. 20, die mit dem Steuermodul 14 kommunizieren, das heißt mit diesem in Verbindung stehen. Das Gaspedalmodul 12 umfasst auch ein Gaspedal 22, das mit den Sensormodulen 18 und 20 in mechanischem Kontakt steht. Die Sensormodule 18 und 20 sind potentiometerbasierte Sensoren, die einstellbare Sensorwiderstände umfassen. Während eines normalen Betriebs bewegt ein Fahrer das Gaspedal 22 zwischen einer Minimal- und einer Maximalposition. Zum Beispiel kann sich das Gaspedal 22 in der Minimalposition befinden, wenn der Fahrer keinen Kontakt mit dem Gaspedal 22 herstellt. Demgemäß kann sich das Gaspedal 22 in der Maximalposition befinden, wenn der Fahrer das Gaspedal 22 ganz hinunter drückt. Wenn sich das Gaspedal 22 zwischen den Minimal- und Maximalpositionen bewegt, stellen mechanische Kontakte 24 zwischen dem Gaspedal 22 und den Sensormodulen 18 und 20 die Werte der Sensorwiderstände ein.
Die Sensormodule 18 und 20 erzeugen auf der Grundlage der Werte jeweiliger Sensorwiderstände jeweilige Positionssignale 26 und 28. Die Sensormodule 18 und 20 übertragen die Positionssignale 26 und 28 zu dem Steuermodul 14. Das Steuermodul 14 bestimmt auf der Grundlage von Werten der Positionssignale 26 und 28 erste und zweite Positionen des Gaspedals 22. Das Steuermodul 14 kann zuerst Werte der ersten bzw. zweiten Positionssignale 26 bzw. 28 in normierte Positionswerte umwandeln, die einen Bruchteil eines Bereichs zwischen Minimal- und Maximalwerten der jeweiligen Positionssignale 26 bzw. 28 darstellen. Zum Beispiel kann das Steuermodul 14 Werte der Positionssignale 26 und 28 speichern, wenn das Gaspedal 22 während eines Kalibrierungsvorgangs an vorbestimmten Positionen eingestellt wird.
Alternativ kann das Steuermodul 14 Maximal- und Minimalwerte der Positionssignale 26 und 28 speichern, die während eines Normalbetriebs entnommen werden. Dies ermöglicht dem Steuermodul 14, die Werte der Positionssignale 26 und 28 durch Skalieren zwischen den voreingestellten Werten zu bestimmen. Da das Steuermodul 14 zahlreiche Positionswerte bestimmt, kann das Steuermodul 14 einen Redundanztest ausführen, um die Intaktheit der Sensormodule 18 und 20 zu verifizieren. Das Steuermodul 14 stellt eine Position einer Drosselklappe in der ETB 16 auf der Grundlage des Werts des ersten Positionssignals 26 und/oder des Werts des zweiten Positionssignals 28 ein.
In dem Fall eines elektrischen Kurzschlusses zwischen den ersten bzw. zweiten Sensormodulen 18 bzw. 20 kann einer oder können beide der Werte der Positionssignale 26 und 28 ungültig werden, was die Fahrzeugsteuerung nachteilig beeinflusst. Bei einem Ansatz umfasst das erste Sensormodul 18 einen Kurzschlussschalter 30. Wenn der Kurzschlussschalter 30 durch das Steuermodul 14 aktiviert wird, setzt er den Wert des ersten Positionssignals 26 auf einen vorbestimmten Wert. Zum Beispiel kann der Wert des ersten Positionssignals 26 durch Kurzschließen des Sensorwiderstands des ersten Sensormoduls 18 auf ein Referenz- oder Massepotential gesetzt werden. Während der Kurzschlussschalter 30 aktiviert ist, vergleicht das Steuermodul 14 die Werte der ersten bzw. zweiten Positionssignale 26 bzw. 28. Wenn die Differenz zwischen den Werten der Positionssignale 26 und 28 kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, ist es wahrscheinlich, dass zwischen den Sensormodulen 18 und 20 ein Kurzschlusszustand besteht, und das Steuermodul 14 kann eine Alarmausgabeeinrichtung aktivieren.
Der Kurzschlussschalter 30 ermöglicht dem Steuermodul 14, periodisch einen Kurzschlusszustand zwischen den Sensormodulen 18 und 20 zu detektieren. Die Genauigkeit der Werte der Positionssignale 26 und 28 wird jedoch beeinträchtigt, während der Kurzschlussschalter 30 aktiviert ist. Dies unterbricht andere Systemdiagnosen, die die Werte der Positionssignale 26 und 28 von den Sensormodulen 18 und 20 verwenden. Zusätzlich erhöht der Kurzschlussschalter 30 die Kosten und Komplexität der Sensormodule 18 und 20.
Ein Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Einrichtung mit einer Position zwischen Minimal- und Maximalpositionen. Erste und zweite Sensormodule erfassen die Position der Einrichtung und erzeugen erste bzw. zweite Positionswerte. Ein Steuermodul empfängt die ersten bzw. zweiten Positionswerte und berechnet erste bzw. zweite normierte Positionswerte, die einen Bruchteil eines Bereichs zwischen Minimal- und Maximalwerten des ersten Positionswerts bzw. zwischen Minimal- und Maximalwerten des zweiten Positionswerts darstellen. Das Steuermodul unterbricht einen Steuervorgang, der auf dem ersten normierten Positionswert und/oder dem zweiten normierten Positionswert basiert, während eine Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten größer oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert ist, und während der erste normierte Positionswert und/oder der zweite normierte Positionswert kleiner oder gleich einem zweiten vorbestimmten Wert ist.
Erfindungsgemäß erhöhen sich die ersten und zweiten Positionswerte, wenn sich die Einrichtung von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt. Ein Minimalwert des ersten Positionswerts ist größer als ein Minimalwert des zweiten Positionswerts, und ein Maximalwert des ersten Positionswerts ist größer als ein Maximalwert des zweiten Positionswerts. Die ersten und zweiten Positionswerte erhöhen sich mit verschiedenen Raten, wenn sich die Einrichtung von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt.
Bei noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung erhöht sich der erste vorbestimmte Wert, wenn sich die Einrichtung von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt. Das Steuermodul aktiviert eine Alarmausgabeeinrichtung, wenn die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten für eine vorbestimmte Zeitdauer größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Wert ist. Das Steuermodul führt den Steuervorgang auf der Grundlage des niedrigeren der ersten oder zweiten normierten Positionswerte aus, wenn die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Wert ist, und die ersten und zweiten normierten Positionswerte beide größer als der zweite vorbestimmte Wert sind. Das Steuermodul führt den Steuervorgang auf der Grundlage eines Mittelwerts der ersten und zweiten normierten Positionswerte aus, wenn die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist.
Bei noch einer anderen Ausführungsform führt das Steuermodul, nachdem das Steuermodul zuvor detektiert, dass die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Wert ist, den Steuervorgang auf der Grundlage des niedrigeren der ersten oder zweiten normierten Positionswerte aus, wenn das Steuermodul nachfolgend detektiert, dass die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist. Die ersten und zweiten Sensormodule umfassen erste bzw. zweite Sensorwiderstände. Die Werte der ersten und zweiten Sensorwiderstände erhöhen oder verringern sich beide, wenn sich die Einrichtung von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt. Die ersten und zweiten Sensormodule erzeugen auf der Grundlage der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände die ersten bzw. zweiten Positionswerte. Die ersten und zweiten Sensorwiderstände werden während eines Resisttinten-Abscheidungsprozesses erzeugt.
Bei noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung weisen erste und zweite Leiter 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 die ersten Positionswerte auf dem ersten Leiter, und das zweite Sensormodul überträgt die zweiten Positionswerte auf dem zweiten Leiter. Die Einrichtung ist ein Gaspedal, ein Bremspedal, ein Kupplungspedal oder eine Drosselklappe eines Fahrzeugs. Die Einrichtung ist ein Gaspedal, und das Steuermodul stellt während des Steuervorgangs eine Position einer Drosselklappe des Fahrzeugs ein. Der erste vorbestimmte Wert ist größer oder gleich 0,05, und der zweite vorbestimmte Wert ist kleiner oder gleich 0,09.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung, die hierin nachfolgend geliefert ist, ersichtlich.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:
1 ein Blockdiagramm eines Gaspedalmoduls, eines Steuermoduls und einer elektronischen Drosseleinrichtung 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, einer elektronischen Drosseleinrichtung und eines Gaspedalmoduls, das Pedalpositionssensoren für eine redundante Positionserfassung in einem Fahrzeugsteuersystem gemäß der vorliegenden Erfassung umfasst;
4 ein Blockdiagramm und ein Schaltbild des Fahrzeugsteuersystems in 3, das ausführlicher erläutert ist;
5 eine Tabelle, die beispielhafte Werte von Widerständen in den Pedalpositionssensoren in 3 zeigt;
6 beispielhafte Werte der Positionssignale, die durch die Pedalpositionssensoren erzeugt werden, als eine Funktion der normierten Position des Gaspedals; und
7 ein Flussdiagramm, das Schritte zeigt, die durch das Steuermodul ausgeführt werden, um eine redundante Positionserfassung durch die Pedalpositionssensoren zu verifizieren, und eine nachteilige Beeinflussung aufgrund eines Kurzschlusszustands zu vermeiden.
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en) 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 und/oder Einrichtung 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 und/oder andere geeignete Bauteile, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen. In dieser Anmeldung wird der deutsche Begriff ”Widerstand” für beide englischen Begriffe ”resistance” und ”resistor” verwendet.
In 2 umfasst ein Fahrzeug 38 einen Motor 40 und ein Steuermodul 42. Der Motor 40 umfasst einen Zylinder 44, der eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 46 und eine Zündkerze 48 aufweist. Obwohl ein einzelner Zylinder 44 gezeigt ist, sollte Fachleuten leicht deutlich werden, dass der Motor 40 typischerweise mehrere Zylinder 44 mit zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 46 und Zündkerzen 48 umfasst. Zum Beispiel kann der Motor 40 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder 16 Zylinder 44 umfassen.
Über einen Einlass 52 wird in einen Einlasskrümmer 50 des Motors 40 Luft angesaugt. Eine Drosselklappe 54 reguliert einen Luftstrom durch den Einlass 52. Kraftstoff und Luft werden in dem Zylinder 44 kombiniert und werden durch die Zündkerze 48 gezündet. Die Drosselklappe 54 steuert die Rate, mit der Luft in den Einlasskrümmer 50 strömt. Das Steuermodul 42 stellt die Rate, mit der Kraftstoff in den Zylinder 44 eingespritzt wird, auf der Grundlage der Luft, die in den Zylinder 44 strömt, ein, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis (L/K-Verhältnis) in dem Zylinder 44 zu steuern. Das Steuermodul 42 ist mit einem Motordrehzahlsensor 56 verbunden, der ein Motordrehzahlsignal erzeugt. Das Steuermodul 42 ist auch mit Luftmassenmesser-(MAF von mass air flow) bzw. Krümmerabsolutdruck-(MAP von manifold absolute pressure)Sensoren 58 bzw. 60 verbunden, die MAF- bzw. MAP-Signale erzeugen.
Der Motor 40 umfasst eine elektronische Drosseleinrichtung (ETB von electronic throttle body) 62, der die Drosselklappe 54 zugeordnet ist. Die ETB 62 wird durch das Steuermodul 42 und/oder einen dedizierten Controller wie beispielsweise einen elektronischen Drosselcontroller (ETC von electronic throttle controller) gesteuert. Erste bzw. zweite Drosselpositionssensoren 64 bzw. 66 detektieren eine Position der Drosselklappe 54 in der ETB 62 und erzeugen erste bzw. zweite Positionssignale, die die Position der Drosselklappe 54 darstellen. Die ersten bzw. zweiten Drosselpositionssensoren 64 bzw. 66 übertragen die ersten bzw. zweiten Positionssignale zu dem Steuermodul 42.
Das Fahrzeug 38 umfasst erste bzw. zweite Gaspedalpositionssensoren 68 bzw. 70, die eine Position eines Gaspedals 72 in dem Fahrzeug 38 detektieren. Die ersten bzw. zweiten Gaspedalpositionssensoren 68 bzw. 70 erzeugen erste bzw. zweite Positionssignale 74 bzw. 76, die die Position des Gaspedals 72 darstellen. Die ersten bzw. zweiten Gaspedalpositionssensoren 68 bzw. 70 übertragen die ersten bzw. zweiten Positionssignale 74 bzw. 76 zu dem Steuermodul 42. Das Steuermodul 42 erzeugt auf der Grundlage von dem ersten Positionssignal 74 und/oder dem zweiten Positionssignal 76 ein Drosseleinstellsignal 78. Das Steuermodul 42 überträgt das Drosseleinstellsignal 78 zu der ETB 62.
Das Fahrzeug 38 umfasst optional erste bzw. zweite Bremspedal-Positionssensoren (BP-Positionssensoren) 80 bzw. 82, die eine Position eines BP 84 in dem Fahrzeug 38 detektieren. Die ersten bzw. zweiten BP-Positionssensoren 80 bzw. 82 erzeugen erste bzw. zweite Positionssignale, die die Position des BP 84 darstellen. Die ersten bzw. zweiten BP-Positionssensoren 80 bzw. 82 übertragen die ersten bzw. zweiten Positionssignale zu dem Steuermodul 42. In dem Fall eines manuellen Getriebes umfasst das Fahrzeug 38 optional erste bzw. zweite Kupplungspedal-Positionssensoren (KP-Positionssensoren) 86 bzw. 88, die eine Position eines KP 90 in dem Fahrzeug 38 detektieren. Die ersten bzw. zweiten KP-Positionssensoren 86 bzw. 88 erzeugen erste bzw. zweite Positionssignale, die die Position des KP 90 darstellen. Die ersten bzw. zweiten KP-Positionssensoren 86 bzw. 88 übertragen die ersten bzw. zweiten Positionssignale zu dem Steuermodul 42. Fachleute werden erkennen, dass andere Sensoren als jene, die in 2 gezeigt sind, eingesetzt werden können. Zusätzlich kann das Steuermodul 42 für eine zusätzliche Redundanz Positionssignale 74 und 76 von mehr als zwei Positionssensoren empfangen.
Es ist möglich, nur den ersten Drosselpositionssensor 64 zu verwenden und immer noch redundante Messungen der Position der Drosselklappe 54 zu erhalten. Zum Beispiel geben andere Sensoren wie beispielsweise die MAF- bzw. MAP-Sensoren 58 bzw. 60 eine Strömungsrate und/oder einen Druck der Luft in dem Einlasskrümmer 50 an, die verwendet werden können, um eine Position der Drosselklappe 54 zu bestimmen. In diesem Fall empfängt das Steuermodul 42 nur das Positionssignal von dem ersten Drosselpositionssensor 64. Es ist jedoch schwierig, die Position der Drosselklappe 54 von dem ersten Drosselpositionssensor 64 und von den MAF- und/oder MAP-Sensoren 58 bzw. 60 in sowohl statischen als auch dynamischen Zuständen des Fahrzeugs 38 genau zu vergleichen. Ungeachtet der Verfügbarkeit anderer Sensoren ist es erwünscht, sowohl die ersten als auch zweiten Gaspedal-Positionssensoren 68 bzw. 70 zu verwenden. Ein Versagen eines einzelnen Gaspedal-Positionssensors 68 oder 70 führt zu einem Einzelfehler oder Single-Point-Fehler und verhindert, dass das Steuermodul 42 eine Position des Gaspedals 72 genau detektiert.
Das Steuermodul 42 bestimmt eine Position einer Einrichtung 72 in dem Fahrzeug 38 auf der Grundlage von Werten von jeweiligen ersten bzw. zweiten Positionssignalen 74 bzw. 76. Zum Beispiel können die Werte der Positionssignale 74 und 76 Spannungen sein, die in einem Bereich zwischen einem Netzpotential einer Energiequelle in dem Steuermodul 42 und einem Massepotential liegen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform wandelt das Steuermodul 42 die Positionswerte in normierte Werte um, die einen Bruchteil eines Bereichs zwischen Minimal- und Maximalpositionen der Einrichtung 72 darstellen. Zum Beispiel kann eine Minimalposition des Gaspedals 72 einem Zustand entsprechen, in dem ein Fahrer das Gaspedal 72 nicht berührt. Eine Maximalposition des Gaspedals 72 kann einem Zustand entsprechen, in dem der Fahrer das Gaspedal 72 bis zu einer Maximalverschiebung drückt.
In diesem Fall kann für jeden Gaspedal-Positionssensor 74 und 76 ein normierter Positionswert von 0% der Minimalposition entsprechen, und ein normierter Positionswert von 100% kann der Maximalposition entsprechen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform werden Positionen der Fahrzeugeinrichtungen 72 während eines Kalibrierungsvorgangs festgelegt, so dass die Positionssensoren 68 und 70 Positionssignale 74 und 76 mit vorbestimmten Werten ausgeben. Zum Beispiel können die ersten bzw. zweiten Gaspedal-Positionssensoren 68 bzw. 70 auf Ausgangspositionssignale 74 bzw. 76 mit vorbestimmten Werten voreingestellt werden, wenn das Gaspedal 72 bei einer Maximalverschiebungsposition festgelegt wird. Das Steuermodul 42 kann Werte der Positionssignale 74 und 76 zwischen dem voreingestellten Positionswert und einem Positionswert, der während eines normalen Betriebs entnommen wird, skalieren, um eine Position des Gaspedals 72 zu bestimmen.
In Bezug auf 3 sind bei einer beispielhaften Ausführungsform die ersten bzw. zweiten Gaspedal-Positionssensoren 68 bzw. 70 und das Gaspedal 72 in einem Gaspedalmodul 98 enthalten. Nachstehend wird in Bezug auf eine Positionserfassung des Gaspedals 72 eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Es wird jedoch ein analoger Betrieb der Gaspedal-Positionssensoren 68 und 70 und des Steuermoduls 42 in Bezug auf eine Positionserfassung von anderen Fahrzeugeinrichtungen, die die Drosselklappe 54, das Bremspedal 84 und das Kupplungspedal 90 umfassen, betrachtet.
Die Gaspedal-Positionssensoren 68 bzw. 70 sind potentiometerbasierte Sensoren und umfassen erste bzw. zweite Sensorwiderstände 100 bzw. 102. Zum Beispiel kann jeder der Sensorwiderstände 100 und 102 erste und zweite Anschlüsse und einen einstellbaren Anschluss umfassen. Eine Position eines einstellbaren Anschlusses bestimmt einen Bruchteil des Maximalwerts eines Sensorwiderstands 100 oder 102, der an dem einstellbaren Anschluss detektiert wird. Die Positionssignale 74 und 76, die durch die Gaspedal-Positionssensoren 68 und 70 erzeugt werden, weisen Werte auf, die auf den Positionen der einstellbaren Anschlüsse basieren. Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der zweite Sensorwiderstand 102 einen variablen Widerstand 104 und einen festen Widerstand 106. In diesem Fall ist ein Minimalwert des zweiten Sensorwiderstands 102, der an dem einstellbaren Anschluss des zweiten Sensorwiderstands 102 detektiert wird, auf den Wert des festen Widerstands 106 beschränkt. Zusätzlich kann eine Struktur des festen Widerstands 106 einheitlicher sein als eine Struktur des variablen Widerstands 104.
Die ersten bzw. zweiten Gaspedal-Positionssensoren 68 bzw. 70 umfassen auch erste bzw. zweite Serienwiderstände 108 bzw. 110. Die Serienwiderstände 108 und 110 sind mit jeweiligen einstellbaren Anschlüssen der Sensorwiderstände 100 und 102 verbunden und erzeugen die Positionssignale 74 und 76. Bei einer beispielhaften Ausführungsform werden die Sensorwiderstände 100 und 102 und die Serienwiderstände 108 und 110 durch einen Resisttinten-Abscheidungsprozess erzeugt. Zum Beispiel kann auf ein nicht leitendes Substrat Resisttinte abgeschieden werden, um die Widerstände zu erzeugen.
Zwischen den einstellbaren Anschlüssen und inneren Widerstandsflächen der Sensorwiderstände 100 und 102 werden typischerweise Kontaktwiderstände 112 und 114 erzeugt. Zum Beispiel kann ein Schleifkontakt eines einstellbaren Anschlusses eine oder mehrere Bürsten umfassen, die eine innere Widerstandsfläche kontaktieren, die durch Tintenabscheidung erzeugt wird. Zwischen den Bürsten und der Widerstandsfläche wird ein Kontaktwiderstand 112 oder 114, der sich über der Zeit ändern kann, erzeugt. Deshalb beeinflussen die Kontaktwiderstände 112 und 114 die Werte der Positionssignale 74 und 76, die durch die Gaspedal-Positionssensoren 68 und 70 erzeugt werden. Die ersten bzw. zweiten Kontaktwiderstände 112 bzw. 114 in den ersten bzw. zweiten Gaspedal-Positionssensoren 68 bzw. 70 sind in 3 schematisch gezeigt.
Die ersten Anschlüsse der Sensorwiderstände 100 und 102 sind mit einem Netzpotential verbunden, das durch das Steuermodul 42 erzeugt wird. Die zweiten Anschlüsse der Sensorwiderstände 100 und 102 sind mit einem Massepotential verbunden, das ebenfalls durch das Steuermodul 42 erzeugt wird. Die angelegten Spannungen erzeugen über die Sensorwiderstände 100 und 102, die Kontaktwiderstände 112 und 114 und die Serienwiderstände 108 und 110 einen Strom. Die Positionen der einstellbaren Anschlüsse bei den Sensorwiderständen 100 und 102 bestimmen die Spannungen, die an den Ausgängen der Serienwiderstände 108 und 110 erzeugt werden, und zu dem Steuermodul 42 übertragen werden. Ein erster Vorwiderstand 116 ist mit dem ersten Serienwiderstand 108 und dem Massepotential verbunden, und ein zweiter Vorwiderstand 118 ist mit dem zweiten Serienwiderstand 110 und dem Massepotential verbunden. Zum Beispiel können die ersten bzw. zweiten Vorwiderstände 116 bzw. 118 Pull-Down-Widerstände sein, die in dem Steuermodul 42 umfasst sind.
Das Gaspedal 72 steht mit den Gaspedal-Positionssensoren 68 und 70 in mechanischem Kontakt. In 3 sind mechanische Verbindungen 120 zwischen dem Gaspedal 72 und den Kontaktwiderständen 112 und 114 schematisch gezeigt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform sind jedoch Schleifkontakte, die mit den Sensorwiderständen 100 und 102 in Kontakt stehen, mechanisch mit der Bewegung des Gaspedals 72 verbunden. Zum Beispiel werden, wenn sich das Gaspedal 72 zwischen den Minimal- und Maximalpositionen bewegt, Positionen der einstellbaren Anschlüsse bei den Sensorwiderständen 100 und 102 eingestellt.
Die Positionen der einstellbaren Anschlüsse bestimmen Spannungen, die an Ausgängen der Serienwiderstände 108 und 110 detektiert und über die Positionssignale 74 und 76 zu dem Steuermodul 42 übertragen werden.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform erhöht sich die Spannung, die an dem Ausgang des ersten Serienwiderstands 108 detektiert wird, wenn sich das Gaspedal 72 zwischen der Minimalposition und der Maximalposition bewegt. Dies entspricht der Drosselklappe 54, die sich zwischen einer Position im Leerlauf und einer weit geöffneten Drosselposition (WOT-Position von wide open throttle position) oder Volllastdrosselposition bewegt. Gleichzeitig erhöht sich ebenfalls die Spannung, die an dem Ausgang des zweiten Serienwiderstands 110 detektiert wird, wenn sich das Gaspedal 72 zwischen den Minimal- und Maximalpositionen bewegt.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform erhöht sich die Spannung, die an dem Ausgang des ersten Serienwiderstands 108 detektiert wird, mit zwei mal der Rate, mit der sich die Spannung, die an dem Ausgang des zweiten Serienwiderstands 110 detektiert wird, erhöht. Das Steuermodul 42 erzeugt auf der Grundlage der Spannung, die an dem Ausgang des ersten Serienwiderstands 108 detektiert wird und/oder der Spannung, die an dem Ausgang des zweiten Serienwiderstands 110 detektiert wird, das Drosseleinstellsignal 78. Das Steuermodul 42 überträgt das Drosseleinstellsignal 78 zu der ETB 62.
In 4 umfassen der erste Sensorwiderstand (sensor resistance) 100 bzw. der variable Widerstand (resistance) 104 erste bzw. zweite einstellbare Widerstände (resistors) 128 bzw. 130. Zusätzlich umfasst der feste Widerstand (resistance) 106 einen festen Widerstand (resistor) 132. Erste Anschlüsse der einstellbaren Widerstände 128 und 130 sind mit dem Netzpotential verbunden. Ein zweiter Anschluss des zweiten einstellbaren Widerstands 130 ist mit einem ersten Ende des festen Widerstands 132 verbunden. Ein zweiter Anschluss des ersten einstellbaren Widerstands 128 und ein zweites Ende des festen Widerstands 132 sind mit dem Massepotential verbunden.
Die ersten bzw. zweiten Kontaktwiderstände (contact resistances) 112 bzw. 114 sind schematisch durch erste bzw. zweite Widerstände (resistors) 134 bzw. 136 angegeben. Erste Enden der ersten bzw. zweiten Widerstände 134 bzw. 136 sind mit einstellbaren Anschlüssen der ersten bzw. zweiten einstellbaren Widerstände 128 bzw. 130 verbunden. Die ersten bzw. zweiten Serienwiderstände (series resistances) 108 bzw. 110 umfassen dritte bzw. vierte Widerstände (resistors) 138 bzw. 140. Erste Enden der dritten bzw. vierten Widerstände 138 bzw. 140 sind mit zweiten Enden der ersten bzw. zweiten Widerstände 134 bzw. 136 verbunden.
Zweite Enden der dritten bzw. vierten Widerstände 138 bzw. 140 sind mit dem Steuermodul 42 verbunden. Die ersten bzw. zweiten Vorwiderstände (bias resistances) 116 bzw. 118 umfassen fünfte bzw. sechste Widerstände (resistors) 142 bzw. 144. Ein erstes Ende des fünften Widerstands 142 ist mit einem zweiten Ende des dritten Widerstands 138 verbunden, und ein zweites Ende des fünften Widerstands 142 ist mit dem zweiten Anschluss des ersten einstellbaren Widerstands 128 verbunden. Ein erstes Ende des sechsten Widerstands 144 ist mit dem zweiten Ende des vierten Widerstands 140 verbunden, und ein zweites Ende des sechsten Widerstands 144 ist mit dem zweiten Ende des festen Widerstands 132 verbunden. Bei einer beispielhaften Ausführungsform betragen die fünften bzw. sechsten Widerstände 142 bzw. 144 220 kΩ und weisen Toleranzen auf, die ungefähr 7,0% betragen.
In 5 diagnostiziert das Fahrzeugsteuersystem der vorliegenden Erfindung einen Kurzschlusszustand zwischen den ersten bzw. zweiten Gaspedal-Positionssensoren 68 bzw. 70 ohne die Verwendung eines Kurzschlussschalters. Zusätzlich beeinträchtigt der Kurzschluss-Detektionsprozess keine Fahrzeugsystemdiagnosen, die die Positionssignale 74 und 76 von den Gaspedal-Positionssensoren 68 und 70 verwenden. Dies wird durch Verwenden vorbestimmter Widerstandswerte und Toleranzen für die Sensorwiderstände 100 und 102 und die Serienwiderstände 108 und 110 erreicht. Zusätzlich erhöht eine ausreichende Kenntnis des Bereichs möglicher Kontaktwiderstände 112 und 114 die Zuverlässigkeit des Kurzschluss-Detektionsprozesses.
Wie es oben diskutiert wird, erhöht sich der Wert des ersten Positionssignals 74 mit einer ersten Rate, während sich der Wert des zweiten Positionssignals 76 mit einer zweiten Rate erhöht, wenn sich das Gaspedal 72 zwischen den Minimal- und Maximalpositionen bewegt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform erhöht sich der Wert des ersten Positionssignals 74 mit zweimal der Rate, mit der sich der Wert des zweiten Positionssignals 76 erhöht. Zusätzlich ist der Wertebereich für das erste Positionssignal 74 von dem Wertebereich für das zweite Positionssignal 76 verschieden. Zum Beispiel kann der Wertebereich für das zweite Positionssignal 76 die Hälfte der Größe des Wertebereichs für das erste Positionssignal 74 betragen.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist der Minimalwert des zweiten Positionssignals 76 gleich der Hälfte des Minimalwerts des ersten Positionssignals 74, und der Maximalwert des zweiten Positionssignals 76 ist gleich der Hälfte des Maximalwerts des ersten Positionssignals 74. Zum Beispiel kann sich der Wert des ersten Positionssignals 74 von 20% des Netzpotentials auf 84% des Netzpotentials erhöhen. In diesem Fall erhöht sich der Wert des ersten Positionssignals 74 von 1,0 V auf 4,2 V, wenn das Netzpotential gleich 5 V ist.
Daher erhöht sich der Wert des zweiten Positionssignals 76 von 0,5 V (10% von 5,0 V) auf 2,1 V (42% von 5 V). Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist die Toleranz für die hohen und niedrigen Werte des ersten Positionssignals 74 gleich 3,5%. In diesem Fall ist die Toleranz für die hohen und niedrigen Werte des zweiten Positionssignals 76 gleich 1,75%. Während eines Kurzschlusszustands zwischen den Gaspedal-Positionssensoren 68 und 70 sind die Werte der Positionssignale 74 und 76 gleich. Da sich die Werte der Positionssignale 74 und 76 gleichzeitig auf verschiedenen Skalen und in verschiedenen Bereichen erhöhen, ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Werte der Positionssignale 74 und 76 während eines normalen Betriebs gleich sind, sehr niedrig.
5 zeigt beispielhafte Widerstandswerte für die Sensorwiderstände 100 und 102 und die Serienwiderstände 108 und 110. Wie es oben diskutiert wird, können die Sensorwiderstände 100 und 102 und die Serienwiderstände 108 und 110 durch einen Tintenabscheidungsprozess erzeugt werden. Widerstände, die durch einen Tintenabscheidungsprozess erzeugt werden, 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 100 weist einen Nennwert von 1200 Ω und eine Toleranz von 33,33% auf. Dies entspricht einem Minimalwert von 800 Ω, einem Maximalwert von 1600 Ω und einem Maximal-/Minimalwert-Verhältnis von 2,00. Der erste Serienwiderstand 108 weist einen Nennwert von 1000 Ω und eine Toleranz von 40,0% auf. Dies entspricht einem Minimalwert von 600 Ω, einem Maximalwert von 1400 Ω und einem Maximal-/Minimalwert-Verhältnis von 2,33. Der zweite Sensorwiderstand 102 weist einen Nennwert von 1700 Ω und eine Toleranz von –11,77% und +47,06% auf. Dies entspricht einem Minimalwert von 1500 Ω, einem Maximalwert von 2500 Ω und einem Maximal-/Minimalwert-Verhältnis von 1,66.
Der zweite Sensorwiderstand 102 umfasst positive und negative Toleranzen, die nicht gleich sind, da der zweite Sensorwiderstand 102 sowohl den variablen Widerstand 104 als auch den festen Widerstand 106 umfasst. Zum Beispiel kann es sein, dass die Strukturen des variablen Widerstands 104 und des festen Widerstands 106 nicht einheitlich sind. Der zweite Serienwiderstand 110 weist einen Nennwert von 1000 Ω und eine Toleranz von 40,0% auf. Dies entspricht einem Minimalwert von 600 Ω, einem Maximalwert von 1400 Ω und einem Maximal-/Minimalwert-Verhältnis von 2,33. Ein beobachteter Wert für die Kontaktwiderstände 112 und 114 liegt in einem Bereich zwischen 150 Ω und 2500 Ω.
Die Tabelle in 5 umfasst kombinierte Werte für die ersten bzw. zweiten Serienwiderstände 108 bzw. 110 und die ersten bzw. zweiten Kontaktwiderstände 112 bzw. 114. Zum Beispiel liegen die Werte der Kombination des ersten Serienwiderstands 108 und des ersten Kontaktwiderstands 134 in einem Bereich zwischen 750 Ω und 3900 Ω mit einem Nennwert von 1000 Ω und einem Maximal-/Minimalwert-Verhältnis von 5,20. Die Kombination des zweiten Serienwiderstands 110 und des zweiten Kontaktwiderstands 136 weist einen Nennwert von 1000 Ω und eine Toleranz von –25,0% und +290,0% auf. Dies entspricht einem Minimalwert von 750 Ω, einem Maximalwert von 3900 Ω und einem Maximal-/Minimalwert-Verhältnis von 5,20.
In Bezug auf 6 sind die Werte der ersten bzw. zweiten Positionssignale 74 bzw. 76 während eines normalen Betriebs, wenn keine Fehler bestehen, nicht gleich. Deshalb detektiert das Steuermodul 42 einen Kurzschlusszustand zwischen den Gaspedal-Positionssensoren 68 und 70 durch Lesen der Werte der Positionssignale 74 und 76. Bei einer beispielhaften Ausführungsform detektiert das Steuermodul 42 einen Kurzschlusszustand, wenn die Differenz zwischen den Werten der Positionssignale 74 und 76 kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Das Steuermodul 42 führt während eines normalen Betriebs jedoch auch einen Korrelationsfehlertest aus, um sicherzustellen, dass die Werte der detektierten Positionen des Gaspedals 72 ausreichend nahe beieinander liegen.
Um einen Vergleich der detektierten Positionen des Gaspedals 72 zu vereinfachen, wandelt das Steuermodul 42 zuerst die ersten und zweiten Positionswerte in normierte Positionswerte um. Die normierten Positionswerte stellen einen Bruchteil eines Bereichs zwischen Minimal- und Maximalpositionen des Gaspedals 72 dar. Bei einer beispielhaften Ausführungsform berechnet das Steuermodul 42 die ersten und zweiten normierten Positionswerte im Hinblick auf den Wertebereich für das erste Positionssignal 74.
Die Minimal- bzw. Maximalwerte des zweiten Positionssignals 76 sind gleich der Hälfte der Minimal- bzw. Maximalwerte des ersten Positionssignals 74. Deshalb verdoppelt das Steuermodul 42 den Wert des zweiten Positionssignals 76 und berechnet den zweiten normierten Positionswert in Bezug auf den Wertebereich für das Positionssignal 74. Wenn zum Beispiel der Wert des zweiten Positionssignals 76 gleich 1,0 V ist, ist der Wert des zweiten Positionssignals 76 gleich 31,25% des Wertebereichs für das zweite Positionssignal 76. Ein Verdoppeln des Werts des zweiten Positionssignals 76 erzeugt 2,0 V, was gleich 31,25% des Wertebereichs für das erste Positionssignal 74 ist.
Das Steuermodul 42 berechnet die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten. Das Steuermodul 42 detektiert einen Korrelationsfehler, wenn die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten größer als ein vorbestimmter Wert ist. Zum Beispiel kann ein Sensorfehler und/oder ein Kurzschlusszustand existieren, wenn die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten größer als der vorbestimmte Wert ist. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist der vorbestimmte Wert gleich 5,0%.
Zusätzlich kann der vorbestimmte Wert auf der Grundlage der detektierten Position des Gaspedals 72 schwanken. Dies ist der Fall, da ein größerer Korrelationsfehler ohne Konsequenz toleriert werden kann, wenn sich die Position des Gaspedals 72 zu der Maximalposition hin bewegt. Zum Beispiel kann der vorbestimmte Wert in einem Bereich von 5,0%, wenn sich das Gaspedal 72 an der Minimalposition befindet, bis zu 10,0%, wenn sich das Gaspedal 72 an der Maximalposition befindet, bewegen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform detektiert das Steuermodul 42 nur einen Sensorfehler, wenn der Korrelationsfehler für eine vorbestimmte Anzahl an aufeinander folgenden Zyklen detektiert wird. Dies ermöglicht, dass die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten auf einen zulässigen Wert zurückkehrt, bevor ein Sensorfehler festgestellt wird.
Das Steuermodul 42 stellt auf der Grundlage des ersten normierten Positionswerts und/oder des zweiten normierten Positionswerts eine Position der Drosselklappe 54 in der ETB 62 ein. Wenn das Steuermodul 42 keine Korrelationsfehler detektiert hat, stellt das Steuermodul 42 die Position der Drosselklappe 54 auf der Grundlage eines Mittelwerts der ersten und zweiten normierten Positionswerte ein. Das Steuermodul 42 leitet jedoch einen Zustand mit Drosselbegrenzung ein, nachdem ein erster Korrelationsfehler detektiert wird.
Während des Zustands mit Drosselbegrenzung stellt das Steuermodul 42 auf der Grundlage von nur dem niedrigeren der ersten und zweiten normierten Positionswerte die Position der Drosselklappe 54 ein. Der Grund dafür ist, dass es vorteilhafter ist, einen niedrigeren Wert vorzuziehen, um einen Zustand einer Leerlaufabweichung zu verhindern, wenn eine Diskrepanz zwischen detektierten Positionen des Gaspedals 72 festgestellt wird. Ein Zustand einer Leerlaufabweichung tritt auf, wenn ein Fahrzeug 38 über eine Leerlaufdrehzahl hinaus beschleunigt, während ein Fahrer keinen Kontakt mit dem Gaspedal 72 herstellt, was unerwünscht ist.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform bleibt der Zustand mit Drosselbegrenzung aktiv, bis der Motor 40 deaktiviert wird. Das Steuermodul 42 deaktiviert optional den Zustand mit Drosselbegrenzung, wenn der Motor 40 nachfolgend aktiviert wird, bis ein anderer Korrelationsfehler detektiert wird. Bei einer beispielhaften Ausführungsform unterlässt es das Steuermodul 42, während des Zustands mit Drosselbegrenzung und während mindestens einer der normierten Positionswerte kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, die Position der Drosselklappe 54 einzustellen (in 6 durch 152 gezeigt). Zum Beispiel kann der vorbestimmte Wert gleich 9,0% sein.
Ein Unterbrechen einer Drosselsteuerung, während mindestens einer der normierten Positionswerte kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, hilft, einen Zustand einer Leerlaufabweichung zu verhindern. In Abhängigkeit von dem Wert der Korrelationsfehlerbeschränkung kann der vorbestimmte Wert erhöht oder verringert werden. Zum Beispiel kann, wenn die Korrelationsfehlerbeschränkung größer als 5,0% ist, der vorbestimmte Wert auf einen Wert von kleiner als 9,0% festgelegt werden. Sobald beide normierten Positionswerte nachfolgend größer als der vorbestimmte Wert sind, nimmt das Steuermodul 42 ein Einstellen der Position der Drosselklappe 54 auf der Grundlage des niedrigeren der normierten Positionswerte wieder auf.
In 7 beginnt ein Kurzschluss-Detektionsalgorithmus in Schritt 160. In Schritt 162 initialisiert das Steuermodul 42 den Status mit Drosselbegrenzung als inaktiv und setzt eine Variable N gleich Null. In Schritt 164 liest das Steuermodul 42 die Werte der ersten bzw. zweiten Positionssignale 74 bzw. 76. In Schritt 166 wandelt das Steuermodul 42 die ersten bzw. zweiten Positionswerte in erste bzw. zweite normierte Positionswerte um. In Schritt 168 berechnet das Steuermodul 42 die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten. In Schritt 170 berechnet das Steuermodul 42 die momentane Korrelationsfehlerbeschränkung (Th1) auf der Grundlage der detektierten Position des Gaspedals 72. In Schritt 172 bestimmt das Steuermodul, ob die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten größer als ein erster vorbestimmter Wert (Th1) ist. Wenn dies nicht der Fall ist, fährt die Steuerung mit Schritt 174 fort. Wenn dies der Fall ist, fährt die Steuerung mit Schritt 176 fort.
In Schritt 176 setzt das Steuermodul 42 den Status mit Drosselbegrenzung als aktiv und inkrementiert N. In Schritt 178 bestimmt die Steuerung, ob N gleich einem zweiten vorbestimmten Wert (Th2) ist. Wenn dies nicht der Fall ist, fährt die Steuerung mit Schritt 180 fort. Wenn dies der Fall ist, fährt die Steuerung mit Schritt 182 fort. In Schritt 182 detektiert das Steuermodul 42 einen Sensorfehler und die Steuerung endet. Zum Beispiel kann das Steuermodul 42 in Schritt 182 eine Alarmausgabeeinrichtung aktivieren. In Schritt 180 bestimmt die Steuerung, ob sowohl die ersten als auch zweiten normierten Positionswerte größer als ein dritter vorbestimmter Wert (Th3) sind. Wenn dies der Fall ist, fährt die Steuerung mit Schritt 184 fort. Wenn dies nicht der Fall ist, fährt die Steuerung mit Schritt 186 fort. In Schritt 186 unterbricht das Steuermodul 42 die Drosselsteuerung und die Steuerung springt zu Schritt 164 zurück.
In Schritt 184 bestimmt die Steuerung, ob der erste normierte Positionswert kleiner als der zweite normierte Positionswert ist. Wenn dies der Fall ist, fährt die Steuerung mit Schritt 188 fort. Wenn dies nicht der Fall ist, fährt die Steuerung mit Schritt 190 fort. In Schritt 188 verwendet das Steuermodul 42 den ersten normierten Positionswert für die Drosselsteuerung, und die Steuerung springt zu Schritt 164 zurück. In Schritt 190 verwendet das Steuermodul 42 den zweiten normierten Positionswert für die Drosselsteuerung, und die Steuerung springt zu Schritt 164 zurück. In Schritt 174 setzt das Steuermodul 42 N gleich Null. In Schritt 192 bestimmt die Steuerung, ob der Status mit Drosselbegrenzung als aktiv gesetzt ist. Wenn dies der Fall ist, fährt die Steuerung mit Schritt 184 fort. Wenn dies nicht der Fall ist, fährt die Steuerung mit Schritt 194 fort. In Schritt 194 berechnet das Steuermodul 42 den Mittelwert der ersten und zweiten normierten Positionswerte und verwendet den Mittelwert für die Drosselsteuerung, und die Steuerung springt zu Schritt 164 zurück.
Zusammengefasst betrifft die Erfindung ein Steuersystem, das eine Einrichtung mit einer Position zwischen Minimal- und Maximalpositionen umfasst. Erste und zweite Sensormodule erfassen die Position der Einrichtung und erzeugen erste und zweite Positionswerte. Ein Steuermodul empfängt die Positionswerte und berechnet erste und zweite normierte Positionswerte, die einen Bruchteil eines Bereichs zwischen Minimal- und Maximalwerten des ersten Positionswerts und zwischen Minimal- und Maximalwerten des zweiten Positionswerts darstellen. Das Steuermodul unterbricht einen Steuervorgang, der auf dem ersten normierten Positionswert und/oder dem zweiten normierten Positionswert basiert, während eine Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten größer oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert ist, und während der erste normierte Positionswert und/oder der zweite normierte Positionswert kleiner oder gleich einem zweiten vorbestimmten Wert ist.

Claims

Steuersystem, das umfasst: eine Einrichtung (54, 72, 84, 90) mit einer Position zwischen Minimal- und Maximalpositionen; erste und zweite Sensormodule (64, 66, 68, 70, 80, 82, 86, 88), die die Position der Einrichtung (54, 72, 84, 90) erfassen, und die erste bzw. zweite Positionswerte erzeugen; und ein Steuermodul (42), das die ersten bzw. zweiten Positionswerte empfängt und das erste bzw. zweite normierte Positionswerte berechnet, die einen Bruchteil eines Bereichs zwischen Minimal- und Maximalwerten des ersten Positionswerts bzw. zwischen Minimal- und Maximalwerten des zweiten Positionswerts darstellen, wobei das Steuermodul (42) einen Steuervorgang unterbricht, der auf dem ersten normierten Positionswert und/oder dem zweiten normierten Positionswert basiert, während eine Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten größer oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert ist, und während der erste normierte Positionswert und/oder der zweite normierte Positionswert kleiner oder gleich einem zweiten vorbestimmten Wert ist, wobei sich die ersten und zweiten Positionswerte erhöhen, wenn sich die Einrichtung (54, 72, 84, 90) von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt, und wobei das Steuersystem so ausgebildet ist, dass ein Minimalwert des ersten Positionswerts größer als ein Minimalwert des zweiten Positionswerts ist und ein Maximalwert des ersten Positionswerts größer als ein Maximalwert des zweiten Positionswerts ist und/oder dass sich die ersten und zweiten Positionswerte mit verschiedenen Raten erhöhen, wenn sich die Einrichtung (54, 72, 84, 90) von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt.
Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste vorbestimmte Wert erhöht, wenn sich die Einrichtung (54, 72, 84, 90) von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt.
Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul eine Alarmausgabeeinrichtung aktiviert, wenn die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten für eine vorbestimmte Zeitdauer größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Wert ist.
Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul den Steuervorgang auf der Grundlage des niedrigeren der ersten oder zweiten normierten Positionswerte ausführt, wenn die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Wert ist, und die ersten und zweiten normierten Positionswerte beide größer als der zweite vorbestimmte Wert sind.
Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul den Steuervorgang auf der Grundlage eines Mittelwerts der ersten und zweiten normierten Positionswerte ausführt, wenn die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist.
Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nachdem das Steuermodul zuvor detektiert, dass die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Wert ist, das Steuermodul den Steuervorgang auf der Grundlage des niedrigeren der ersten oder zweiten normierten Positionswerte ausführt, wenn das Steuermodul nachfolgend detektiert, dass die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist.
Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Sensormodule (64, 66, 68, 70, 80, 82, 86, 88) erste bzw. zweite Sensorwiderstände (100, 102) umfassen, wobei sich die Werte der ersten und zweiten Sensorwiderstände (100, 102) beide erhöhen oder verringern, wenn sich die Einrichtung (54, 72, 84, 90) von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt, und wobei die ersten und zweiten Sensormodule (64, 66, 68, 70, 80, 82, 86, 88) die ersten bzw. zweiten Positionswerte auf der Grundlage der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände (100, 102) erzeugen.
Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Sensorwiderstände (100, 102) während eines Resisttinten-Abscheidungsprozesses erzeugt werden.
Steuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch erste und zweite Leiter, die erste Enden aufweisen, die mit den ersten bzw. zweiten Sensormodulen (64, 66, 68, 70, 80, 82, 86, 88) verbunden sind, und zweite Enden aufweisen, die mit dem Steuermodul (42) verbunden sind, wobei das erste Sensormodul (64, 68, 80, 86) die ersten Positionswerte auf dem ersten Leiter überträgt und das zweite Sensormodul (66, 70, 82, 88) die zweiten Positionswerte auf dem zweiten Leiter überträgt.
Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein Gaspedal (72), ein Bremspedal (84), ein Kupplungspedal (90) oder eine Drosselklappe (54) eines Fahrzeugs (38) ist.
Steuersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein Gaspedal (72) ist, und wobei das Steuermodul (42) während des Steuervorgangs eine Position einer Drosselklappe (54) des Fahrzeugs (38) einstellt.
Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste vorbestimmte Wert größer oder gleich 0,05 ist und der zweite vorbestimmte Wert kleiner oder gleich 0,09 ist.
Fahrzeugsteuersystem, das umfasst: ein Gaspedal (72) mit einer Position zwischen Minimal- und Maximalpositionen; erste und zweite Sensormodule (68, 70), die die Position des Gaspedals (72) erfassen, und die erste bzw. zweite Positionswerte erzeugen; ein Steuermodul (42), das die ersten bzw. zweiten Positionswerte empfängt, und das erste bzw. zweite normierte Positionswerte berechnet, die einen Bruchteil eines Bereichs zwischen Minimal- und Maximalwerten des ersten Positionswerts bzw. zwischen Minimal- und Maximalwerten des zweiten Positionswerts darstellen; und eine Drosselklappe (54), wobei das Steuermodul (42) eine Position der Drosselklappe (54) auf der Grundlage des ersten normierten Positionswerts und/oder des zweiten normierten Positionswerts einstellt, wobei das Steuermodul (42) es unterlässt, die Position der Drosselklappe (54) einzustellen, während eine Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten größer oder gleich 0,05 ist, und während der erste normierte Positionswert und/oder der zweite normierte Positionswert kleiner oder gleich 0,09 ist, und wobei das Steuersystem so ausgebildet ist, dass ein Minimalwert des ersten Positionswerts größer als ein Minimalwert des zweiten Positionswerts ist und ein Maximalwert des ersten Positionswerts größer als ein Maximalwert des zweiten Positionswerts ist und/oder dass sich die ersten und zweiten Positionswerte mit verschiedenen Raten erhöhen, wenn sich das Gaspedal (72) von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt.
Verfahren zum Betreiben eines Steuersystems, das umfasst, dass eine Position einer Einrichtung (54, 72, 84, 90) mit einem ersten Sensormodul (64, 68, 80, 86) erfasst wird, wobei die Position der Einrichtung (54, 72, 84, 90) zwischen Minimal- und Maximalpositionen liegt, und wobei das erste Sensormodul (64, 68, 80, 86) einen ersten Positionswert erzeugt; die Position der Einrichtung (54, 72, 84, 90) mit einem zweiten Sensormodul (66, 70, 82, 88) erfasst wird, wobei das zweite Sensormodul (66, 70, 82, 88) einen zweiten Positionswert erzeugt; ein erster normierter Positionswert berechnet wird, der einen Bruchteil eines Bereichs zwischen Minimal- und Maximalwerten des ersten Positionswerts darstellt; ein zweiter normierter Positionswert berechnet wird, der einen Bruchteil eines Bereichs zwischen Minimal- und Maximalwerten des zweiten Positionswerts darstellt; ein Steuervorgang unterbrochen wird, der auf dem ersten normierten Positionswert und/oder dem zweiten normierten Positionswert basiert, während eine Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten größer oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert ist, und während der erste normierte Positionswert und/oder der zweite normierte Positionswert kleiner oder gleich einem zweiten vorbestimmten Wert ist, und sich die ersten und zweiten Positionswerte erhöhen, wenn sich die Einrichtung (54, 72, 84, 90) von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt, wobei ein Minimalwert des ersten Positionswerts größer als ein Minimalwert des zweiten Positionswerts ist und ein Maximalwert des ersten Positionswerts größer als ein Maximalwert des zweiten Positionswerts ist und/oder wobei sich die ersten und zweiten Positionswerte mit verschiedenen Raten erhöhen, wenn sich die Einrichtung (54, 72, 84, 90) von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste vorbestimmte Wert erhöht, wenn sich die Einrichtung (54, 72, 84, 90) von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Alarmausgabeeinrichtung aktiviert wird, wenn die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten für eine vorbestimmte Zeitdauer größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuervorgang auf der Grundlage des niedrigeren der ersten oder zweiten normierten Positionswerte ausgeführt wird, wenn die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Wert ist, und die ersten und zweiten normierten Positionswerte beide größer als der zweite vorbestimmte Wert sind.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuervorgang auf der Grundlage eines Mittelwerts der ersten und zweiten normierten Positionswerte ausgeführt wird, wenn die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass detektiert wird, dass die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten größer oder gleich dem ersten vorbestimmten Wert ist; nachfolgend detektiert wird, dass die Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist; und der Steuervorgang auf der Grundlage des niedrigeren der ersten oder zweiten normierten Positionswerte ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten bzw. zweiten Sensormodule (64, 66, 68, 70, 80, 82, 86, 88) erste bzw. zweite Sensorwiderstände (100, 102) umfassen, dass sich Werte der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände (100, 102) beide erhöhen oder verringern, wenn sich die Einrichtung (54, 72, 84, 90) von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt, und dass die ersten bzw. zweiten Sensormodule (64, 66, 68, 70, 80, 82, 86, 88) auf der Grundlage der ersten bzw. zweiten Sensorwiderstände (100, 102) die ersten bzw. zweiten Positionswerte erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Sensorwiderstände (100, 102) während eines Resisttinten-Abscheidungsprozesses erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein Gaspedal (72), ein Bremspedal (84), ein Kupplungspedal (90) oder eine Drosselklappe (54) eines Fahrzeugs (38) ist.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Position einer Drosselklappe (54) des Fahrzeugs (38) während des Steuervorgangs eingestellt wird, wobei die Einrichtung ein Gaspedal (72) ist.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste vorbestimmte Wert größer oder gleich 0,05 ist und der zweite vorbestimmte Wert kleiner oder gleich 0,09 ist.
Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugsteuersystems, das umfasst, dass eine Position eines Gaspedals (72) mit einem ersten Sensormodul (68) erfasst wird, wobei die Position des Gaspedals (72) zwischen Minimal- und Maximalpositionen liegt, und wobei das erste Sensormodul (68) einen ersten Positionswert erzeugt; die Position des Gaspedals (72) mit einem zweiten Sensormodul (70) erfasst wird, wobei das zweite Sensormodul (70) einen zweiten Positionswert erzeugt; ein erster normierter Positionswert berechnet wird, der einen Bruchteil eines Bereichs zwischen Minimal- und Maximalwerten des ersten Positionswerts darstellt; ein zweiter normierter Positionswert berechnet wird, der einen Bruchteil eines Bereichs zwischen Minimal- und Maximalwerten des zweiten Positionswerts darstellt; eine Position einer Drosselklappe (54) auf der Grundlage des ersten normierten Positionswerts und/oder des zweiten normierten Positionswerts eingestellt wird; und der Einstellschritt umgangen wird, während eine Differenz zwischen den ersten und zweiten normierten Positionswerten größer oder gleich 0,05 ist, und während der erste normierte Positionswert und/oder der zweite normierte Positionswert kleiner oder gleich 0,09 ist, wobei ein Minimalwert des ersten Positionswerts größer als ein Minimalwert des zweiten Positionswerts ist und ein Maximalwert des ersten Positionswerts größer als ein Maximalwert des zweiten Positionswerts ist und/oder wobei sich die ersten und zweiten Positionswerte mit verschiedenen Raten erhöhen, wenn sich das Gaspedal (72) von der Minimalposition zu der Maximalposition bewegt.