DE102019111573A1

DE102019111573A1 - Diagnose des schalters im geöffneten zustand für eine taste, die drei oder mehr schalter betätigt

Info

Publication number: DE102019111573A1
Application number: DE102019111573.6A
Authority: DE
Inventors: Dhammika S. Wijesundera; Ming Zhao; Joshua McDonough; Junghyun Kim
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2019-05-03
Publication date: 2019-12-05
Also published as: CN110549960B; US20190369164A1; CN110549960A; US10571521B2

Abstract

Verfahren zum Erkennen eines Ausfallmodus in einem elektronischen Wahlschalter mit einer Taste, die mit einem ersten Schalter, einem zweiten Schalter und einem dritten Schalter gekoppelt ist, wobei das Verfahren das Inkrementieren eines Tastenaktivierungszählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis und das Inkrementieren eines ersten Schalterzähler, eines zweiten Schalterzähler und eines dritten Schalterzähler einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis beinhaltet, wenn der jeweilige Schalter jederzeit während des Tastenaktivierungsereignisses geschlossen wird. Das Verfahren beinhaltet ferner das Inkrementieren eines ersten schaltergeöffneten Zählers, eines zweiten schaltergeöffneten Zählers und eines dritten schaltergeöffneten Zählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis. Das Verfahren beinhaltet ferner das Bewerten eines Fehlerzustands des ersten Schalters, des zweiten Schalters oder des dritten Schalters, wenn der Tastenaktivierungszähler einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht oder überschreitet; und das Melden des Fehlerzustands des ersten Schalters, des zweiten Schalters oder des dritten Schalters.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Drucktasten-Schalthebelanordnung mit einer Logik zum Bestimmen des Tastenzustands.
In einem herkömmlichen Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe wählt ein Fahrer manuell einen gewünschten Getriebebereich mit einem mehrstufigen Park-, Rückwärts-, Neutral-, Antriebs- und Niedrig-(PRNDL-)Hebel. So könnte der Fahrer beispielsweise den PRNDL-Hebel in eine Antriebs-(D)-Position bewegen, um dadurch einen Vorwärtsfahrtbereich auszuwählen. in typischer PRNDL-Hebel ist mechanisch mit einem Rasthebel und einer manuellen Ventilanordnung gekoppelt, meist über eine Kabellänge. Durch die Bewegung des PRNDL-Hebels wird der Rasthebel gedreht, der wiederum das Getriebe auf den gewählten Betriebsbereich schaltet. Die Schaltlogik steuert danach automatisch den Verlauf der Gänge, die während eines erforderlichen Schaltvorgangs innerhalb des gewählten Betriebsbereichs auftreten.
Eine alternative Shift-by-Wire-Getriebeausführung zeichnet sich durch eine Vielzahl von Drucktasten anstelle des PRNDL-Hebels und der Rasthebel/Handventilanordnung aus. Die Auswahl des Getriebebetriebsbereichs in einer Shift-by-Wire-Ausführung erfolgt stattdessen über elektronische Steuersignale, die an ein Stellglied übertragen werden, das konfiguriert ist, um das Getriebe in den ausgewählten Bereich zu schalten.
Jede der Vielzahl von Drucktasten kann eine Vielzahl von zugrundeliegenden Schaltern betätigen, die der Drucktaste zugeordnet sind. Der Zustand jedes der Vielzahl von darunter liegenden Schaltern kann mit den Zuständen der anderen zugrundeliegenden Schalter verglichen werden, die der Drucktaste zugeordnet sind, und Steuerentscheidungen können basierend auf diesem Vergleich getroffen werden. Auf diese Weise kann die Bedienung des Systems robuster gegen unbeabsichtigtes Betätigen von Drucktasten sowie gegen unsachgemäße Steuerungsaktionen durch Zerstörung eines zugrundeliegenden Schalters gemacht werden.
Neben den Steuerungsentscheidungen, die den Betrieb des Systems bestimmen, sind zusätzliche Diagnoseverfahren wünschenswert, um eine Verschlechterung des Betriebs der zugrundeliegenden Schalter zu erkennen, bevor dieser Verschlechterung ein Niveau erreicht, das den Betrieb des Systems beeinträchtigen würde.
Obwohl die derzeitigen Shift-by-Wire-Systeme ihren Zweck erfüllen, besteht der Bedarf an einem neuen und verbesserten Diagnosesystem und Verfahren für Shift-by-Wire-Systeme.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß mehreren Aspekten beinhaltet ein Verfahren zum Erkennen eines Ausfallmodus in einem elektronischen Wahlschalter mit einer Taste, die mit einem ersten Schalter, einem zweiten Schalter und einem dritten Schalter gekoppelt ist, die Schritte des Inkrementierens eines Tastenaktivierungszählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis, des Inkrementierens eines ersten geschlossenen Zählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis, wenn der erste Schalter zu irgendeinem Zeitpunkt während des Tastenaktivierungsereignisses geschlossen wird, Inkrementieren eines zweiten schaltergeschlossenen Zählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis, wenn der zweite Schalter jederzeit während des Tastenaktivierungsereignisses geschlossen wird, und Inkrementieren eines dritten schaltergeschlossenen Zählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis, wenn der dritte Schalter während des Tastenaktivierungsereignisses jederzeit geschlossen wird. Das Verfahren beinhaltet ferner die Schritte des Inkrementierens eines ersten schaltergeöffneten Zählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis, Inkrementieren eines zweiten schaltergeöffneten Zählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis und Inkrementieren eines dritten schaltergeöffneten Zählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis. Das Verfahren beinhaltet ferner das Auswerten eines Fehlerzustands des ersten Schalters, des zweiten Schalters oder des dritten Schalters durch Analysieren von Werten des ersten schaltergeschlossenen Zählers und/oder des zweiten schaltergeschlossenen Zählers und/oder des dritten schaltergeschlossenen Zählers und/oder des ersten schaltergeöffneten Zählers und/oder des zweiten schaltergeöffneten Zählers und/oder des dritten schaltergeöffneten Zählers, wenn der Tastenaktivierungszähler einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht oder überschreitet. Das Verfahren beinhaltet auch das Melden des Fehlerzustands des ersten Schalters, des zweiten Schalters oder des dritten Schalters.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Fehlerzustand, dass ein nicht festsitzender Schalter im geöffneten Zustand bestätigt wird.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Fehlerzustand, dass ein nicht festsitzender Schalter im geöffneten Zustand bestätigt wird.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Fehlerstatus, dass ein festsitzender Schalter im geöffneten Zustand bestätigt wird.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Fehlerstatus, dass ein festsitzender Schalter im geöffneten Zustand nicht bestätigt werden kann.
In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine erste Entprellzeit von offen zu geschlossen auf Signale vom ersten Schalter, dem zweiten Schalter und dem dritten Schalter angewendet; eine erste Entprellzeit von geschlossen zu offen wird auf Signale vom ersten Schalter, dem zweiten Schalter und dem dritten Schalter angewendet. Das Tastenaktivierungsereignis wird eingeleitet, wenn einer der ersten Schalter mit der ersten Entprellzeit von offen zu geschlossen, der zweite Schalter mit der ersten Entprellzeit von offen zu geschlossen und der dritte Schalter mit der ersten angewandten Entprellzeit von offen zu geschlossen als geschlossen erkannt wird. Das Tastenaktivierungsereignis ist beendet, wenn der erste Schalter mit der ersten angewandten Entprellzeit geschlossen zu offen, der zweite Schalter mit der ersten Entprellzeit geschlossen zu offen und der dritte Schalter mit der ersten angewandten Entprellzeit geschlossen zu offen als offen erkannt wird.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine zweite Entprellzeit von offen zu geschlossen auf Signale vom ersten Schalter, dem zweiten Schalter und dem dritten Schalter angewendet, wobei die zweite Entprellzeit von offen zu geschlossen kürzer ist als die erste Entprellzeit von offen zu geschlossen. Das Erkennen, dass der erste Schalter im Schritt des Inkrementierens des ersten schaltergeschlossenen Zählers einmal geschlossen wird, wenn der erste Schalter zu irgendeinem Zeitpunkt während des Tastenaktivierungsereignisses geschlossen wird, basiert auf dem Signal des ersten Schalters mit der angewandten zweiten Entprellzeit von offen zu geschlossen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Verfahren ferner den Schritt des Meldens eines drohenden Ausfalls der Taste, wenn der Fehlerzustand darin besteht, dass nur für einen der drei Schalter ein festsitzender offener Zustand erkannt wird.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Verfahren ferner den Schritt des Meldens eines Totalausfalls der Taste, wenn der Fehlerzustand darin besteht, dass für zwei der drei Schalter ein festsitzender offener Zustand erkannt wird.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Verfahren ferner den Schritt des Meldens eines nicht durch Tasten verursachten latenten Fehlers als bestätigten Status, wenn der Fehlerzustand darin besteht, dass ein nicht festsitzender Schalterzustand für alle drei Schalter bestätigt werden kann.
Gemäß mehreren Aspekten der Offenbarung beinhaltet ein System einen elektronischen Wahlschalter mit einer Taste, die mit einem ersten Schalter, einem zweiten Schalter und einem dritten Schalter gekoppelt ist, und eine Steuerung in elektrischer Verbindung mit dem ersten Schalter, dem zweiten Schalter und dem dritten Schalter. Die Steuerung ist konfiguriert, um einen Tastenaktivierungszähler einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis zu erhöhen, einen ersten Schalterzähler einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis zu erhöhen, wenn der erste Schalter zu irgendeinem Zeitpunkt während des Tastenaktivierungsereignisses geschlossen wird, einen zweiten Schalterzähler einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis zu erhöhen, wenn der zweite Schalter zu irgendeinem Zeitpunkt während des Tastenaktivierungsereignisses geschlossen wird, und einen dritten Schalterzähler einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis zu erhöhen, wenn der dritte Schalter jederzeit während des Tastenaktivierungsereignisses geschlossen wird. Die Steuerung ist auch konfiguriert, um einen ersten schaltergeöffneten Zähler einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis zu erhöhen, einen zweiten schaltergeöffneten Zähler einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis zu erhöhen und einen dritten schaltergeöffneten Zähler einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis zu erhöhen. Die Steuerung ist auch konfiguriert, um einen Fehlerzustand des ersten Schalters, des zweiten Schalters oder des dritten Schalters auszuwerten, wenn der Tastenaktivierungszähler einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht oder überschreitet; und um den Fehlerzustand des ersten Schalters, des zweiten Schalters oder des dritten Schalters zu melden.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Fehlerzustand, dass ein nicht festsitzender Schalter im geöffneten Zustand bestätigt wird.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Fehlerzustand, dass ein nicht festsitzender Schalter im geöffneten Zustand bestätigt wird.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Fehlerzustand, dass ein festsitzender Schalter im geöffneten Zustand bestätigt wird.
In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Fehlerstatus, dass ein festsitzender Schalter im geöffneten Zustand nicht bestätigt werden kann.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine erste Entprellzeit von offen zu geschlossen auf Signale vom ersten Schalter, dem zweiten Schalter und dem dritten Schalter angewendet, und eine erste Entprellzeit von geschlossen zu offen wird auf Signale vom ersten Schalter, dem zweiten Schalter und dem dritten Schalter angewendet. Das Tastenaktivierungsereignis wird eingeleitet, wenn einer der ersten Schalter mit der ersten Entprellzeit von offen zu geschlossen, der zweite Schalter mit der ersten Entprellzeit von offen zu geschlossen und der dritte Schalter mit der ersten angewandten Entprellzeit von offen zu geschlossen als geschlossen erkannt wird. Das Tastenaktivierungsereignis ist beendet, wenn der erste Schalter mit der ersten angewandten Entprellzeit geschlossen zu offen, der zweite Schalter mit der ersten Entprellzeit geschlossen zu offen und der dritte Schalter mit der ersten angewandten Entprellzeit geschlossen zu offen als offen erkannt wird.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine zweite Entprellzeit von offen zu geschlossen auf Signale vom ersten Schalter, dem zweiten Schalter und dem dritten Schalter angewendet, wobei die zweite Entprellzeit von offen zu geschlossen kürzer ist als die erste Entprellzeit von offen zu geschlossen. Das Erkennen, dass der erste Schalter im Schritt des Inkrementierens des ersten schaltergeschlossenen Zählers einmal geschlossen wird, wenn der erste Schalter zu irgendeinem Zeitpunkt während des Tastenaktivierungsereignisses geschlossen wird, basiert auf dem Signal des ersten Schalters mit der angewandten zweiten Entprellzeit von offen zu geschlossen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet den Schritt des Meldens eines drohenden Ausfalls der Taste, wenn der Fehlerzustand darin besteht, dass nur für einen der drei Schalter ein festsitzender offener Zustand erkannt wird.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet den Schritt des Meldens eines Totalausfalls der Taste, wenn der Fehlerzustand darin besteht, dass für zwei der drei Schalter ein festsitzender offener Zustand erkannt wird.
Gemäß mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Steuerung einen Prozessor und ein nicht-flüchtiges, computerlesbares Medium, das Anweisungen enthält, die, wenn sie ausgeführt werden, das Verfahren die Schritte des Inkrementierens eines Tastenaktivierungszählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis, des Inkrementierens eines ersten schaltergeschlossenen Zählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis umfasst, wenn ein erster Schalter zu irgendeinem Zeitpunkt während des Tastenaktivierungsereignisses geschlossen wird, Inkrementieren eines zweiten schaltergeschlossenen Zählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis, wenn ein zweiter Schalter jederzeit während des Tastenaktivierungsereignisses geschlossen wird, und Inkrementieren eines dritten schaltergeschlossenen Zählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis, wenn ein dritter Schalter während des Tastenaktivierungsereignisses jederzeit geschlossen wird. Das Verfahren beinhaltet ferner die Schritte des Inkrementierens eines ersten schaltergeöffneten Zählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis, Inkrementieren eines zweiten schaltergeöffneten Zählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis und Inkrementieren eines dritten schaltergeöffneten Zählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis. Das Verfahren beinhaltet ferner das Auswerten eines Fehlerzustands des ersten Schalters, des zweiten Schalters oder des dritten Schalters durch Analysieren von Werten des ersten schaltergeschlossenen Zählers und/oder des zweiten schaltergeschlossenen Zählers und/oder des dritten schaltergeschlossenen Zählers und/oder des ersten schaltergeöffneten Zählers und/oder des zweiten schaltergeöffneten Zählers und/oder des dritten schaltergeöffneten Zählers, wenn der Tastenaktivierungszähler einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht oder überschreitet. Das Verfahren beinhaltet auch das Melden des Fehlerzustands des ersten Schalters, des zweiten Schalters oder des dritten Schalters.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es ist zu beachten, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur dem Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht dazu beabsichtigt sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.

1 ist eine schematische Darstellung eines exemplarischen Fahrzeugs mit einer By-Wire-Drucktastenschalthebelanordnung und einer Steuerung, die zum Bestimmen programmiert ist, wann eine bestimmte Drucktaste der Bereichsschalthebelanordnung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform ausgewählt oder freigegeben wurde;
2 ist ein schematischer Schaltplan einer exemplarischen Drucktaste mit drei redundanten Schaltern für den Einsatz in dem in 1 dargestellten Fahrzeug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
3 ist ein Zustandsübergangsdiagramm einer Zustandsmaschine zum Zählen von Öffnungs-/Schließzuständen für eine Vielzahl von zugrundeliegenden Schaltern, die einer gegebenen Drucktaste gemäß einer exemplarischen Ausführungsform zugeordnet sind;
4 ist ein Zustandsübergangsdiagramm einer Zustandsmaschine zum Verarbeiten von Schaltern, die einem der zugrundeliegenden Schalter zugeordnet sind, gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
5 ist ein Flussdiagramm eines Algorithmus zum Bestätigen, dass eine gegebene Drucktaste keinen zugrundeliegenden Schalter aufweist, der gemäß einer exemplarischen Ausführungsform geöffnet ist; und
6 ist ein Flussdiagramm eines Algorithmus zum Bestätigen, dass eine gegebene Drucktaste einen zugrundeliegenden Schalter aufweist, der gemäß einer exemplarischen Ausführungsform geöffnet ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist ihrer Art nach lediglich exemplarisch und beabsichtigt nicht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen zu begrenzen.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Kennziffern gleichen oder ähnlichen Komponenten in den verschiedenen Figuren entsprechen, ist in 1 schematisch ein System in Form eines exemplarischen Fahrzeugs 10 dargestellt. Das Fahrzeug 10 beinhaltet einen elektronischen Wahlschalter in Form einer Drucktastenschalthebelanordnung 11, wie nachstehend erläutert, und kann je nach Konstruktion auch einen Verbrennungsmotor 12 und ein Getriebe 14 beinhalten. Wie dargestellt, beinhaltet das Getriebe 14 ein Antriebselement 15 und ein Abtriebselement 17. Das Abtriebselement 17 liefert schließlich das Abtriebsdrehmoment vom Getriebe 14 an eine Antriebsachse 19, um einen Satz von Antriebsrädern 22 anzutreiben. Eine Drehmomenteingabevorrichtung 21, wie beispielsweise eine Reibungskupplungs- und Dämpfungsanordnung oder ein hydrodynamischer Drehmomentwandler, kann zwischen einer Abtriebswelle 13 des Motors 12 und dem Antriebselement 15 angeordnet sein, um das Eingreifen und Dämpfen des Motors 12 mit dem Getriebe 14 zu steuern. In einigen Ausführungsformen des Getriebes 14 kann der Fluiddruck über eine Flüssigkeitspumpe 25 bereitgestellt werden, die das Fluid 26 aus einem Sumpf 28 ansaugt. Bei trockenen Getrieben können die Flüssigkeitspumpe 25, das Fluid 26 und der Sumpf 28 entfallen. Ebenso kann das Fahrzeug 10 ein Elektrofahrzeug sein, wodurch die einzelnen Antriebsstrangkomponenten des Fahrzeugs 10, wie in 1 dargestellt, nur exemplarisch für eine mögliche Konstruktion sind.
Das Fahrzeug 10 beinhaltet auch eine elektronisch gesteuerte Stellgliedanordnung 27, wie beispielsweise einen motor- oder linearantriebsbetriebenen Rasthebel und eine Hauptventilanordnung des in der Technik bekannten Typs, sowie eine Steuerung 20. Die Steuerung 20 ist programmiert, um einen ausgewählten, freigegebenen oder unbekannten Tastenzustand jeder aus einer Vielzahl von Drucktasten 11B der Drucktastenschalthebelanordnung 11 über ein Verfahren 100 zu bestimmen, wie nachfolgend erläutert. Die Stellgliedanordnung 27, die über die Steuerung 20 in elektrischer Verbindung mit der Drucktastenschalthebelanordnung 11 steht, ist funktionsfähig, um einen ausgewählten Betriebszustand des Fahrzeugs 10 als Reaktion auf ein elektronisches Zustandsauswahlsignal (Pfeile CC_X ) zu erreichen. In der hierin beschriebenen exemplarischen Konfiguration ist der gewählte Betriebszustand ein gewünschter Betriebsbereich des Getriebes 14, und die elektronischen Zustandsauswahlsignale (Pfeile CC_X ) sind entsprechende Betriebsbereiche des Getriebes 14, z. B. Park (P), Rückwärts (R), Neutral (N), Fahren (D) und Niedrig (L), obwohl das Verfahren 100 nicht auf ein derartiges System beschränkt ist.
Die Stellgliedanordnung 27, die in 1 zur Veranschaulichung schematisch dargestellt ist, kann eine beliebige Anzahl von Motoren und/oder Linearstellgliedern, hydraulischen Servoventilen, Fluidleitungen, Rasthebeln, Federn und/oder anderen Gestängen und/oder Fluidsteuerungskomponenten beinhalten, die zum Schalten des Getriebes 14 in einen gewünschten Betriebsbereich erforderlich sind. Die Betriebsbereiche des Getriebes beinhalten typischerweise die vorstehend genannten PRNDL-Bereiche, obwohl einige Konstruktionen die Auswahl mehrerer Niedriggang-Bereiche wie L1, L2 und L3 vorsehen können.
Die in der schematischen exemplarischen Abbildung von 1 dargestellten Drucktasten 11B beinhalten mehrere Einzeltasten mit den Bezeichnungen P, R, N, D und L in 1 für ein typisches PRNDL-Design, wobei jede Drucktaste 11B einem jeweiligen der möglichen PRNDL-Betriebsbereiche entspricht. So fordert beispielsweise das Betätigen der Drucktaste P eine Bereichsschaltung des Getriebes 14 in den Parkbereich (P), das Betätigen der Drucktaste R eine Bereichsschaltung des Getriebes 14 in den Rückwärtsgang (R), das Betätigen der Drucktaste N eine Bereichsschaltung des Getriebes 14 in den Leerlaufbereich (N), das Betätigen der Drucktaste D eine Bereichsschaltung des Getriebes 14 in den Fahrbereich (D), und so weiter. Während hierin der Begriff „Drucktaste“ verwendet wird, soll sich die vorliegende Offenbarung nicht auf Schalter beschränken, die durch Drücken einer Taste betätigt werden. Es ist zu verstehen, dass die Lehren der vorliegenden Offenbarung auf einen Schalter angewendet werden können, der durch andere Aktionen betätigt wird, einschließlich, aber nicht beschränkt auf das Ziehen oder Wippen eines mit dem Schalter verbundenen Merkmals. In der vorliegenden Offenbarung bezeichnet der Begriff „Drucktaste“ jede mit dem Schalter verbundene Struktur, die beim Betätigen dazu führt, dass der Schalter von einem offenen in einen geschlossenen Zustand oder von einem geschlossenen in einen offenen Zustand übergeht.
Die Verbindungen zwischen den einzelnen Drucktasten 11B und der Stellgliedanordnung 27 zeichnen sich durch das Fehlen mechanischer Kupplungen oder Verbindungen aus, wie beispielsweise die Kabellänge, die zwischen einem PRNDL-Hebel und einem Rasthebel in einer herkömmlichen PRNDL-Hebelkonstruktion des vorstehend beschriebenen Typs angeordnet ist. Stattdessen erfolgt die gesamte Kommunikation zwischen der Drucktastenschalthebelanordnung 11 und der Stellgliedanordnung 27 elektronisch, d. h. drahtgebunden. So können beispielsweise Niederspannungsleitungen (nicht dargestellt) oder ein Hilfskabelbaum von der Drucktastenschalthebelanordnung 11 zur Steuerung 20 geführt werden, und ein Controller Area Network (CAN)-Bus (nicht dargestellt) kann die Schnittstellenschaltung 42 mit der Steuerung 20 oder die Steuerung 20 mit der Stellgliedanordnung 27 verbinden.
In der vorliegenden Offenbarung führt das Betätigen einer bestimmten der in 1 dargestellten Drucktasten 11B letztlich zum Erzeugen eines Bereichsanforderungssignals (Pfeil C_RS ) oder eines anderen elektronischen Zustandsauswahlsignals, das dann von der Steuerung 20 an die Stellgliedanordnung 27 übermittelt wird. In einer exemplarischen Ausführungsform erzeugt das Betätigen einer bestimmten der Drucktasten 11B ein analoges Schaltspannungssignal, wobei die analogen Schaltspannungssignale in 1 gemeinsam durch die Pfeile V_SX angezeigt werden. Die Schaltspannungssignale VSX werden von einer oder mehreren Schnittstellenschaltungen 42 verarbeitet, die in 1 der Einfachheit halber als eine Einheit dargestellt sind. Die Schnittstellenschaltungen können alternativ als Mehrfachschaltungen 42A, 42B und 42C, wie in 2 dargestellt, ausgeführt und/oder in die Steuerung 20 integriert werden. Die Schnittstellenschaltungen 42 können Analog-Digital-(A/D)-Wandler beinhalten. Die Schnittstellenschaltungen 42 können auch Schalter-Entprellschaltungen beinhalten. Alternativ oder zusätzlich kann die Schalterentprellung digital innerhalb der Steuerung 20 durchgeführt werden. Entsprechende Sätze von binären (0 oder 1) Schaltzustandssignalen für die einzelnen Drucktasten 11B, d. h. C_P , C_R , C_N , C_D , oder C_L , zusammenfassend CC_X in 1, werden dann an die Steuerung 20 übertragen, die wiederum das Bereichsanforderungssignal (C_RS ) an die Stellgliedanordnung 27 sendet, um einen gewünschten Betriebsbereich anzufordern.
Die Steuerung 20 der vorliegenden Offenbarung wird zur Veranschaulichung als einzelne Vorrichtung dargestellt. Bei entsprechender Konfiguration kann die Steuerung 20 als Getriebesteuermodul oder eine andere geeignete Fahrzeugsteuerung ausgeführt werden. Die Steuerung 20 kann jedoch dezentral in mehrere Steuerungschips, Mikroprozessoren oder Steuermodule unterteilt werden, um die nachfolgend beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Ausführungsformen der Steuerung 20 können daher einen Prozessor P und ausreichende Mengen des Speichers M beinhalten, von denen zumindest einige konkret und nicht-flüchtig sind, um die für die Durchführung des Verfahrens 100 erforderlichen Anweisungen aufzunehmen. So kann beispielsweise der Speicher M ausreichend Nur-LeseSpeicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM), elektrisch programmierbaren Nur-LeseSpeicher (EPROM), Flash-Speicher usw. und jede erforderliche Schaltung beinhalten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Hochgeschwindigkeits-Taktgeber (nicht dargestellt), Analog-Digital-Schaltungen (A/D), Digital-Analog-Schaltungen (D/A), einen digitalen Signalprozessor (DSP) und die erforderlichen Ein-/Ausgabevorrichtungen (E/A) und andere Signalaufbereitungs- und/oder Pufferschaltungen. Neben anderen möglichen Aufgaben ist die Steuerung 20 eigens programmiert, um Anweisungen auszuführen, die das Verfahren 100 verkörpern. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann das Verfahren 100 hierarchische Zustandsmaschinen 300 und 400 und Algorithmen 500 und 600 beinhalten, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die 3, 4, 5 und 6 beschrieben.
Eine exemplarische Schaltungsimplementierung 40 beinhaltet eine repräsentative Drucktaste B, wie in 2 dargestellt. Die in diesem veranschaulichenden Beispiel verwendete Drucktaste B kann eine der Drucktasten P, R, N, D und L sein, die in der exemplarischen Bereichsschalthebelanordnung 11 von 1 dargestellt sind. Die Drucktaste B ist mit einer Vielzahl von redundanten zugrundeliegenden Schaltern gekoppelt. Ein exemplarisches Design verwendet genau drei redundante Schalter S₁ , S₂ und S₃ . Mehr redundante Schalter können verwendet werden, ohne vom beabsichtigten erfinderischen Umfang abzuweichen. Da die exemplarische Ausführungsform mit drei Schaltern jedoch ein gutes Gleichgewicht zwischen Leistung, Zuverlässigkeit und minimaler Komponentenanzahl bietet, wird das Drei-Schalter-Design von 2 im Folgenden zur Veranschaulichung der Konsistenz verwendet.
In einem Drei-Schalter-System sollte das Schließen aller drei redundanten Schalter S₁ , S₂ und S₃ einen „ausgewählten“ Zustand der Drucktaste B mit einem hohen Maß an Konfidenz anzeigen. Das heißt, wenn alle drei redundanten Schalter S₁ , S₂ und S₃ zu einem bestimmten Zeitpunkt geschlossen sind, bedeutet dies im herkömmlichen Sinne, dass die Drucktaste B tatsächlich ausgewählt wurde. Allerdings wird hierin anerkannt, dass bestimmte fehlerhafte Schalter-Schließmuster auftreten können, sei es aufgrund eines elektrischen Fehlers, einer ungleichmäßigen Tastenbetätigungskraft oder eines transienten elektrischen Fehlers. Das heißt, weniger als alle redundanten Schalter S₁ , S₂ und S₃ können geschlossen werden, wenn die Drucktaste B ausgewählt ist, oder einige der Schalter S₁ , S₂ und/oder S₃ können zu unterschiedlichen Zeitpunkten schließen. Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck „Tastenauswahl“, dass eine Taste für die der Taste zugeordneten Steuerungszwecke als „ausgewählt“ angesehen wird. Die Steuerung 20 von 1 ist programmiert, um die geschlossenen/offenen Binärzustände und die zeitliche Übereinstimmung beliebiger Tastenzustandsübergänge für jeden der redundanten Schalter S₁ , S₂ und S₃ genau zu überwachen und durch einen geeigneten Algorithmus zu bestimmen, dass eine gegebene Taste B nur dann ausgewählt wird, wenn die Binärzustände der redundanten Schalter S₁ , S₂ und S₃ vorbestimmte Tastenzustandsbedingungen erfüllen.
Die exemplarische Schalterkonfiguration von 2 kann als Silikon- oder andere Dom-Drucktastenausführung ausgeführt werden. Eine Kappe 43 kann die redundanten Schalter S1, S2 und S3 überspannen. Die Form, die Materialien und das kosmetische Finish der Kappe 43 können je nach beabsichtigtem Design variieren. Wenn beispielsweise eine starre Version der Kappe 43 verwendet wird, wie beispielsweise eine geformte Hartplastikkappe, kann die Kappe 43 federbelastet sein, sodass die Kappe 43 nach dem Loslassen des Drucktasters B schnell in eine entriegelte Position zurückkehrt. Alternativ kann die Kappe 43 aus Silizium, Gummi oder anderem elastischen Material bestehen, sodass die Kappe 43 selbst ausreichend belastbar ist, d. h. über ihre eigene Belastbarkeit in ihre gelöste Position zurückkehren kann. In allen Ausführungen ist die auf die Kappe 43 wirkende Kraft beim Betätigen der Kappe 43 zum Schließen der redundanten Schalter S₁ , S₂ und S₃ vorgesehen.
Unter der Kappe 43 kann jeder redundante Schalter S₁ , S₂ und S₃ elektrisch mit einer der vorstehend genannten Schnittstellenschaltungen 42A, 42B und 42C sowie optional mit einem Satz von Widerständen R₁ , R₂ , R₃ verbunden sein. Die Schnittstellenschaltungen 42A, 42B, 42C können Teil der Steuerung 20 von 1 oder einer separaten Vorrichtung(en) sein. Die redundanten Schalter S₁ , S₂ und S₃ sind ebenfalls elektrisch mit einer Referenzspannungsversorgung (VREF) verbunden, beispielsweise einer 5 VDC-Versorgung, die entweder eine DC-Batterie, eine DC-Leitung einer Leiterplattenanordnung oder ein Hilfsspannungsausgang eines DC-DC-Wandlers sein kann (nicht dargestellt). Durch das Betätigen der Kappe 43 werden die redundanten Schalter S₁ , S₂ und/oder S₃ geschlossen.
Ein geschlossener Schalter stellt eine Gleichspannung für diesen speziellen Schalter im Bereich von 1-4 VDC in einer nicht einschränkenden exemplarischen 5 VDC-Ausführungsform zu einem der A/D-Wandler in den Schnittstellenschaltungen 42A, 42B und 42C bereit. Der jeweilige Spannungsbereich ist in der Praxis abhängig von den Widerstandswerten der Widerstände R₁ , R₂ , R₃ für jeden redundanten Schalter S1, S2 und S3. Das heißt, die Widerstände R₁ , R₂ , R₃ werden in der Konstruktionsphase ausgewählt, um die Referenzspannungsversorgung (VREF) auf einen niedrigeren Spannungsbereich zu regeln und bei geöffnetem Schalter eine positive Spannung, wie beispielsweise 1 VDC, bereitzustellen. Ohne die Widerstände R₁ , R₂ , R₃ würde der Unterschied zwischen einem offenen Schalter und einer offenen Schaltung, z. B. einem unterbrochenen Leiter, nicht leicht zu erkennen sein.
Die A/D-Wandler in den Schnittstellenschaltungen 42A, 42B und 42C sind, wie in der Technik bekannt, in der Lage, eine analoge gemessene Spannung (VM) in einen entsprechenden digitalen Ausgang umzuwandeln, der in diesem Fall ein binärer Zustand von 0 oder 1 ist. So kann beispielsweise ein VDC-Eingang von 1 VDC einem offenen Schalter S₁ , S₂ oder S₃ entsprechen und damit einem Binärwert von 0 entsprechen, während ein geschlossener Schalter dem jeweiligen A/D-Wandler in der Schnittstellenschaltung 42A, 42B oder 42C bereitstellen sollte, was wiederum einem Binärwert von 1 entspricht. Spannungswerte, die zwischen dem vordefinierten/kalibrierten Spannungsbereich von 1-4 VDC liegen, können von der Steuerung 20 als Fehler behandelt werden.
Die A/D-Wandler in den Schnittstellenschaltungen 42A, 42B und 42C können optional konfiguriert werden, um einen kleinen Bereich von Gleichspannungen entsprechend einem der beiden Binärwerte zu behandeln, z. B. eine analoge Messspannung (VM) im Bereich von 0,95-1,05 VDC entsprechend einem Binärwert von 0 und einen Analogbereich von 3,95-4,05 VDC entsprechend einem Binärwert von 1. Da erwartet wird, dass die redundanten Schalter S₁ , S₂ und S₃ entweder offen oder geschlossen sind, sollten Spannungswerte, die zwischen den Grenzen des definierten Bereichs liegen, nominal[1, 4] VDC im vereinfachten Beispiel von 2, selten oder nicht vorhanden sein.
Im Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung können weitere Schalterkonstruktionen vorgesehen werden, wodurch die kuppelförmige Ausführungsform von 2 als nicht einschränkend anzusehen ist. So kann beispielsweise das Drücken der Drucktaste B magnetische Stößel in Richtung einer Vielzahl von Halleffekt-Sensoren bewegen (nicht dargestellt), wobei die Schaltspannung in diesem Fall auf die Nähe der magnetischen Stößel zu den Halleffekt-Sensoren bezogen ist. Die Schnittstellenschaltungen 42A, 42B und 42C könnten in einer derartigen alternativen Konstruktion identisch funktionieren, wobei der Spannungsausgang der Halleffekt-Sensoren in ein binäres Schaltzustandssignal umgewandelt wird. Alternativ könnte die Kopplung zwischen der Drucktastenkappe 43 und den Schaltern auch mit anderen Mitteln wie kapazitiv oder optisch, wie sie in der Technik bekannt sind, erfolgen, ohne vom beabsichtigten erfinderischen Umfang abzuweichen.
Wie hierin verwendet, unterscheidet sich der Begriff „Tastenaktivierung“ vom Begriff „Tastenauswahl“. Die Taste gilt als aktiviert, wenn sie als „gedrückt“ identifiziert wird, auch wenn die Zustände der zugrundeliegenden Schalter nicht den Anforderungen entsprechen, die Taste für die der Taste zugeordneten Steuerzwecke als „ausgewählt“ zu identifizieren. Als nicht einschränkendes Beispiel kann abhängig vom Algorithmus, der die Tastenauswahl bestimmt, eine Taste als „ausgewählt“ betrachtet werden, wenn zwei oder drei der drei zugrundeliegenden Schalter geschlossen sind, während die Taste als „aktiviert“ erkannt werden kann, wenn nur einer der drei zugrundeliegenden Schalter geschlossen ist.
3 veranschaulicht Aspekte einer exemplarischen Ausführungsform einer hierarchischen Zustandsmaschine 300, mit der die Anzahl der Öffnungs- oder Schließvorgänge eines Schalters gezählt wird. Bevor der Status jedes Schalters an die Zustandsmaschine übermittelt wird, werden die Schaltsignale sowohl für die Übergänge von offen zu geschlossen (zum Erfassen des geschlossenen Zustands) als auch für die Übergänge von geschlossen zu offen (zum Erfassen des offenen Zustands) entprellt. Eine lange Entprellzeit wird verwendet, um eine Bestätigung zu erhalten, dass ein Schalter definitiv geöffnet oder geschlossen ist. In der in 3 veranschaulichten Zustandsmaschine werden Signale mit einer langen Entprellzeit in Übergängen verwendet, die als „bestätigt“ beschrieben werden. Für andere Übergänge in der exemplarischen Zustandsmaschine 300 wird eine kürzere Entprellzeit verwendet, während Schaltsignale ohne Entprellung für noch weitere Übergänge in der Zustandsmaschine 300 verwendet werden, wie in der folgenden Beschreibung näher erläutert wird.
Unter Bezugnahme auf 3 wird beim Starten der Taste Inaktiv im Zustand 302 die Taste 11B nicht aktiviert, und die Aktion im Zustand 302 besteht darin, einen Zähler für die Tastenaktivierung zu löschen. Wenn die Diagnose aktiviert ist und wenn einer der Schalter geschlossen bestätigt wird, d. h. wenn eines der entprellten Schaltsignale mit einer langen Entprellzeit einen geschlossenen Zustand für diesen Schalter anzeigt, wechselt der Zustand entlang des Übergangspfads 304 in den aktivierten Zustand 306 der Taste. Bei Zustand 306 wird ein Kennzeichen gesetzt, das anzeigt, dass die Taste aktiviert wurde, und ein Zähler für die Tastenaktivierung wird erhöht.
Unter weiterer Bezugnahme auf 3 beinhaltet der Zustand 306 einen Teilzustand 310 zum Verfolgen und Zählen von geschlossenen und offenen Zuständen des ersten zugrundeliegenden Schalters, einen Teilzustand 320 zum Verfolgen und Zählen von geschlossenen und offenen Zuständen des zweiten zugrundeliegenden Schalters und einen dritten Teilzustand 330 zum Verfolgen und Zählen von geschlossenen und offenen Zuständen des dritten zugrundeliegenden Schalters.
Der Betrieb des Teilzustands 310 wird nun beschrieben. Beim Eintritt in den Teilzustand 310, wenn das erste zugrundeliegende Schaltsignal mit der kürzeren Entprellzeit als geschlossen erkannt wird, gehen die Zustandsübergänge entlang des Übergangspfads 312 in den Zustand 314 über. Bei Zustand 314 wird der Schaltergeschlossen-Zähler für den ersten zugrundeliegenden Schalter hochgezählt. Wenn das erste zugrundeliegende Schaltsignal ohne Entprellung dann als Öffnen der Zustandsübergänge entlang des Übergangspfads 315 zu Zustand 316 erkannt wird; wenn der erste zugrundeliegende Schalter dann als offen mit der kürzeren Entprellzeit erkannt wird, die die Zustandsübergänge entlang des Übergangspfads 317 zu Zustand 318 angewendet wird. Bei Zustand 318 wird der Schaltergeöffnet-Zähler für den ersten zugrundeliegenden Schalter hochgezählt.
Wenn beim Eintritt in den Teilzustand 310 der erste zugrundeliegende Schalter geöffnet ist, wechselt der Zustand entlang des Übergangspfads 311 in den Zustand 313. Wenn das erste zugrundeliegende Schaltsignal mit der kürzeren Entprellzeit als geschlossen erkannt wird, geht der Zustand 313 entlang des Übergangspfads 319 in den Zustand 314 über.
Der Betrieb des Teilzustands 320 wird nun beschrieben. Beim Eintritt in den Teilzustand 320, wenn das zweite zugrundeliegende Schaltsignal mit der kürzeren Entprellzeit als geschlossen erkannt wird, gehen die Zustandsübergänge entlang des Übergangspfads 322 in den Zustand 324 über. Bei Zustand 324 wird der Schaltergeschlossen-Zähler für den zweiten zugrundeliegenden Schalter hochgezählt. Wenn das zweite zugrundeliegende Schaltsignal ohne Entprellung dann als Öffnen der Zustandsübergänge entlang des Übergangspfads 325 zu Zustand 326 erkannt wird; wenn der zweite zugrundeliegende Schalter dann als offen mit der kürzeren Entprellzeit erkannt wird, die die Zustandsübergänge entlang des Übergangspfads 327 zu Zustand 328 angewendet wird. Bei Zustand 328 wird der Schaltergeöffnet-Zähler für den zweiten zugrundeliegenden Schalter hochgezählt.
Wenn beim Eintritt in den Teilzustand 320 der zweite zugrundeliegende Schalter geöffnet ist, wechselt der Zustand entlang des Übergangspfads 321 in den Zustand 323. Wenn das zweite zugrundeliegende Schaltsignal mit der kürzeren Entprellzeit als geschlossen erkannt wird, wechselt der Zustand 323 entlang des Übergangspfads 329 in den Zustand 324.
Der Betrieb des Teilzustands 330 wird nun beschrieben. Beim Eintritt in den Teilzustand 330, wenn das dritte zugrundeliegende Schaltsignal mit der kürzeren Entprellzeit als geschlossen erkannt wird, gehen die Zustandsübergänge entlang des Übergangspfads 332 in den Zustand 334 über. Bei Zustand 334 wird der Schaltergeschlossen-Zähler für den dritten zugrundeliegenden Schalter hochgezählt. Wenn das dritte zugrundeliegende Schaltsignal ohne Entprellung dann als Öffnen der Zustandsübergänge entlang des Übergangspfads 335 zu Zustand 336 erkannt wird; wenn der dritte zugrundeliegende Schalter dann als offen mit der kürzeren Entprellzeit erkannt wird, die die Zustandsübergänge entlang des Übergangspfads 337 zu Zustand 338 angewendet wird. Bei Zustand 338 wird der Schaltergeöffnet-Zähler für den dritten zugrundeliegenden Schalter hochgezählt.
Wenn beim Eintritt in den Teilzustand 330 der erste zugrundeliegende Schalter geöffnet ist, wechselt der Zustand entlang des Übergangspfads 331 in den Zustand 333. Wenn das erste zugrundeliegende Schaltsignal mit der kürzeren Entprellzeit im Zustand 333 als geschlossen erkannt wird, wechselt der Zustand entlang des Übergangspfades 339 in den Zustand 334.
Wenn alle der ersten zugrundeliegenden Schalter, der zweite zugrundeliegende Schalter und der dritte zugrundeliegende Schalter als geöffnet bestätigt werden, d. h. wenn alle entprellten Schaltsignale mit einer langen Entprellzeit einen offenen Zustand für alle Schalter anzeigen, wechselt der Zustand vom Zustand 306 zum Entscheidungspunkt 342 entlang des Übergangspfads 340.
Wenn am Entscheidungspunkt 342 bestimmt wird, dass der letzte Zustand vor dem Verlassen des Teilzustands 310 der Zustand 313 war, wird der geöffnete Zähler für den ersten zugrundeliegenden Schalter entlang des Übergangspfads 344 hochgezählt und der Zustand geht zum Entscheidungspunkt 348 über. Wenn der letzte Zustand vor dem Verlassen des Teilzustands 310 nicht der Zustand 313 war, geht der Zustand entlang des Übergangspfads 346 zum Entscheidungspunkt 348 über, ohne den geöffneten Zähler für den ersten zugrundeliegenden Schalter hochzuzählen.
Wenn beim Entscheidungspunkt 348 bestimmt wird, dass der letzte Zustand vor dem Verlassen des Teilzustands 320 der Zustand 323 war, wird der geöffnete Zähler für den zweiten zugrundeliegenden Schalter entlang des Übergangspfads 350 hochgezählt und der Zustand geht zum Entscheidungspunkt 354 über. Wenn der letzte Zustand vor dem Verlassen des Teilzustands 320 nicht der Zustand 323 war, geht der Zustand entlang des Übergangspfads 352 zum Entscheidungspunkt 354 über, ohne den geöffneten Zähler für den zweiten zugrundeliegenden Schalter hochzuzählen.
Wenn beim Entscheidungspunkt 354 bestimmt wird, dass der letzte Zustand vor dem Verlassen des Teilzustands 330 der Zustand 333 war, wird der geöffnete Zähler für den dritten zugrundeliegenden Schalter entlang des Übergangspfads 356 hochgezählt und der Zustand wechselt in den Zustand 302. Wenn der letzte Zustand vor dem Verlassen des Teilzustands 330 nicht der Zustand 333 war, geht der Zustand entlang des Übergangspfads 358 in den Zustand 302 über, ohne den geöffneten Zähler für den dritten zugrundeliegenden Schalter hochzuzählen.
Die in 3 veranschaulichte Zustandsmaschine 300 beinhaltet auch die Möglichkeit, die Taste Zustand aktiviert 306 entlang des Übergangspfads 360 zur Taste Zustand inaktiv 302 zu verlassen, wenn der Tastenaktivierungszähler gelöscht wird. Die Zustandsmaschine 300 beinhaltet auch die Möglichkeit, die Taste Zustand aktiviert 306 entlang des Übergabepfads 369 zur Taste Zustand inaktiv 302 zu verlassen, wenn die Diagnose deaktiviert ist.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Tastenaktivierungsereignis“ auf einen Zeitraum, der beginnt, wenn einer der zugrundeliegenden Schalter, die der Taste zugeordnet sind, bestätigt wird, und endet, wenn alle zugrundeliegenden Schalter, die der Taste zugeordnet sind, bestätigt werden, geöffnet sind.
Der Betrieb der Zustandsmaschine 300 kann wie folgt zusammengefasst werden. In dieser Zustandsmaschine wird beim Bestätigen eines geschlossenen Schalters der Zähler für die Tastenaktivierung erhöht. Der Zähler Schalter geschlossen für die geschlossenen Schalter wird ebenfalls erhöht. Wenn dann ein Schalter geöffnet wird, wird der Zähler für Schaltergeöffnet für diesen Schalter erhöht. Wenn dieser Schalter geschlossen und wieder geöffnet wird, werden der Zähler Schalter geschlossen und der Zähler Schalter geöffnet nicht wieder erhöht. Mit anderen Worten, nachdem die Taste als aktiviert betrachtet wurde, wird der Zähler für den Schalter für geöffnet und/oder geschlossen nur einmal erhöht. Wenn alle Schalter als geöffnet bestätigt werden, wenn der Zähler für die Tastenaktivierung gelöscht wird oder wenn die Diagnose deaktiviert wird, wechselt die Steuerung in den Zustand Taste inaktiv. Wenn alle Schalter als geöffnet bestätigt werden und der Übergang zur Taste Zustand inaktiv erfolgt, wird, wenn ein Schalter nie geschlossen wurde, der Zähler für Schalter geöffnet erhöht.
Wie von der vorstehend genannten Zustandsmaschine angedeutet, gibt es für jeden Schalter einen Schalter-geöffnet Zähler und einen Schalter-geschlossen Zähler. Es gibt auch einen Tastaktivierungszähler. Da alle Zähler zurückgesetzt werden, sobald ein Fehler in einem der Schalter erkannt oder gelöscht wird, sollten drei Algorithmenströme vorhanden sein; einer für jeden Schalter. Somit wird für jeden Algorithmusstrom ein identischer Satz von Zählern verwendet. Jeder Satz von Zählern weist Zähler für Schalter geschlossen für die Schalter 1, 2 und 3, Zähler mit Schalter geöffnet für die Schalter 1, 2 und 3 und einen Zähler für die Tastenaktivierung auf, d. h. insgesamt 7 Zähler für den Algorithmusstrom für jede Taste, wobei drei zugrundeliegende Schalter für jede Taste angenommen werden.
Da die Zähler für Schalter geöffnet und Schalter geschlossen erhöht werden, gibt es eine Logik, um diese Werte kontinuierlich zu überwachen. Unter der Annahme, dass drei zugrundeliegende Schalter pro Taste verwendet werden, sind drei Ströme mit identischen Algorithmen vorhanden, um die drei Sätze von Zählern zu verfolgen. 4 verdeutlicht eine exemplarische Zustandsmaschine 400, die an jedem Strom eingesetzt werden kann. Es ist anzumerken, dass sich jeder Strom auf jeden Schalter bezieht.
Dem in 4 abgebildeten Algorithmus sind zwei Funktionen zugeordnet, die anzeigen, ob der Schalter diesem Algorithmusstrom zugeordnet ist. Die erste dieser Funktionen, die hierin als „Klemmt der Schalter nicht im geöffneten Zustand“ bezeichnet und im Folgenden mit Bezug auf 5 beschrieben wird, gibt an, ob der Schalter als „nicht blockiert geöffnet“ bestimmt werden kann. Die zweite dieser Funktionen, die hierin als „Klemmt der Schalter im geöffneten Zustand“ bezeichnet und im Folgenden mit Bezug auf 6 beschrieben wird, gibt an, ob der Schalter als „blockiert geöffnet“ bestimmt werden kann.
Unter Bezugnahme auf 4 kann der Eingangszustand 402 als Zustand „Schalterfehler nicht bestimmt“ angesehen werden. Wenn die nachfolgend unter Bezugnahme auf 5 beschriebene Funktion „Schalter klemmt nicht im geöffneten Zustand“ bestätigt, dass der Schalter nicht offen ist, wechselt die Zustandsmaschine 400 entlang des Zustandsübergangspfads 404 in den Zustand 406. Der Zustand 406 kann als „Schalter klemmt nicht im geöffneten Zustand“ betrachtet werden. Beim Eintritt in den Zustand 406 wird ein Kennzeichen für einen „Klemmfehler im geöffneten Zustand“ für diesen Schalter gelöscht und die Zähler für diesen Algorithmus, der sich auf den jeweiligen Schalter bezieht, zurückgesetzt. Wenn im Zustand 406 eine nachträgliche Bewertung der Funktion „Schalter klemmt nicht im geöffneten Zustand“ bestätigt, dass der Schalter nicht offen ist, schleift die Zustandsmaschine 400 entlang des Zustandsübergangspfads 408 zurück in den Zustand 406.
Mit weiterem Bezug auf 4, wenn im Zustand 402 die nachfolgend beschriebene Funktion „Schalter klemmt nicht im geöffneten Zustand“ mit Bezug auf 6 bestätigt, dass der Schalter offen ist, geht die Zustandsmaschine 400 entlang des Zustandsübergangspfads 410 in den Zustand 418 über. Der Zustand 418 kann als „Schalter klemmt im geöffneten Zustand“ betrachtet werden. Beim Eintritt in den Zustand 418 wird das Kennzeichen für einen „Klemmfehler im geöffneten Zustand“ für diesen Schalter eingestellt und die Zähler für diesen Algorithmusstrom, der sich auf den jeweiligen Schalter bezieht, zurückgesetzt. Wenn im Zustand 418 eine nachträgliche Bewertung der Funktion „Schalter klemmt im geöffneten Zustand“ bestätigt, dass der Schalter offen ist, schleift die Zustandsmaschine 400 entlang des Zustandsübergangspfads 416 zurück in den Zustand 418.
Unter Fortführung von 4, wenn sich die Zustandsmaschine 400 im Zustand 406 befindet und eine Bewertung der Funktion „Schalter klemmt im geöffneten Zustand“ bestätigt, dass der Schalter offen ist, wechselt die Zustandsmaschine 400 entlang des Zustandsübergangspfads 412 in den Zustand 418. Wenn sich die Zustandsmaschine 400 im Zustand 418 befindet und eine Bewertung der Funktion „Schalter klemmt nicht im geöffneten Zustand“ bestätigt, dass der Schalter nicht offen ist, wechselt die Zustandsmaschine 400 entlang des Zustandsübergangspfads 414 in den Zustand 406. Die nachfolgend in Bezug auf 5 und 6 beschriebenen Algorithmen zeigen exemplarische Algorithmen, welche die Funktionen „Schalter klemmt im geöffneten Zustand“ und „Schalter klemmt nicht im geöffneten Zustand“ für den ersten zugrundeliegenden Schalter auswerten können. Ähnliche Algorithmen können verwendet werden, um diese Funktionen für die zweiten und dritten zugrundeliegenden Schalter durch entsprechende Neuanordnung der Zähler für Schalter 1, Schalter 2 und Schalter 3 in den nachfolgend beschriebenen Algorithmen auszuwerten.
5 ist ein Flussdiagramm, das einen exemplarischen Algorithmus 500 beschreibt, der für die vorstehend beschriebene Funktion „Klemmt der Schalter nicht im geöffneten Zustand“ geeignet ist. Der Algorithmus 500 tritt bei Schritt 502 ein und fährt mit Schritt 504 fort. Schritt 504 dient zum Testen, um zu bestimmen, ob die Diagnose aktiviert ist. Wenn die Diagnose nicht aktiviert ist, fährt der Algorithmus 500 mit Schritt 522 fort. Wenn die Diagnose aktiviert ist, fährt der Algorithmus mit Schritt 506 fort.
In Schritt 506 werden die folgenden Bedingungen ausgewertet: (a) der Tastenaktivierungszähler ist größer oder gleich dem vorbestimmten minimalen Tastenaktivierungsschwellenwert, der für einen Durchlauf erforderlich ist; und (b) die Taste ist derzeit nicht aktiviert. Wenn beide Bedingungen (a) und (b) wahr sind, fährt der Algorithmus mit Schritt 520 fort, andernfalls fährt er mit Schritt 508 fort.
In Schritt 508 werden die folgenden Bedingungen ausgewertet: (c) der Tastenaktivierungszähler ist größer oder gleich dem maximalen Schwellenwert, der für eine bestandene Diagnose für gleichzeitige Schaltungen erforderlich ist; und (d) der Zähler Schalter-1-geschlossen ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Durchlauf mit gleichartigen Schaltungen erforderlich sind; und (e) der Zähler Schalter-1-geöffnet ist größer oder gleich dem Zähler Schalter-1-geschlossen ist; und (f) der Zähler Schalter-1-geschlossen ist kleiner oder gleich einem vorbestimmten minimalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die eine verdächtige Anzahl von Schließungen anzeigen; und (g) der Zähler Schalter-2-geschlossen ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, der für einen Durchlauf mit gleichzeitigen Tastendrücken erforderlich ist; und (h) Der Schalter-2-geöffnete Zähler ist größer oder gleich dem Schalter-1-geschlossenen Zähler; und (i) der Schalter-2-geschlossene Zähler ist kleiner oder gleich einem vorbestimmten Mindestprozentsatz von Tastenaktivierungen, die eine verdächtige Anzahl von Schließungen anzeigen; und (j) der festgefahrene offene Fehler von Schalter 1 ist derzeit nicht aktiv und die Taste ist derzeit nicht aktiviert. Wenn alle der Bedingungen (c) bis (j) wahr sind, fährt der Algorithmus mit Schritt 520 fort, andernfalls fährt der Algorithmus mit Schritt 510 fort.
In Schritt 510 werden die folgenden Bedingungen ausgewertet: (k) der Tastenaktivierungszähler ist größer oder gleich dem minimalen Schwellenwert, der für eine bestandene Diagnose für gleichzeitige Schaltungen erforderlich ist; und (1) der Zähler Schalter-1-geschlossen ist größer oder gleich einem vorbestimmten minimalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Durchlauf mit gleichartigen Schaltungen erforderlich sind; und (m) der Zähler Schalter-1-geöffnet ist größer oder gleich dem Zähler Schalter-1-geschlossen ist; und (n) der Zähler Schalter-1-geschlossen ist kleiner oder gleich einem vorbestimmten minimalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die eine verdächtige Anzahl von Schließungen anzeigen; und (o) der Zähler Schalter-3-geschlossen ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, der für einen Durchlauf mit gleichzeitigen Tastendrücken erforderlich ist; und (p) der Zähler Schalter-3-geöffnet ist größer oder gleich dem Zähler Schalter-1-geschlossen; und (q) der Zähler Schalter-3-geschlossen ist kleiner oder gleich einem vorbestimmten Mindestprozentsatz von Tastenaktivierungen, die eine verdächtige Anzahl von Schließungen anzeigen; und (r) der Fehler des Schalter 1, der festsitzt, ist derzeit nicht aktiv und die Taste ist derzeit nicht aktiviert. Wenn alle der Bedingungen (k) bis (r) wahr sind, fährt der Algorithmus mit Schritt 520 fort, andernfalls fährt der Algorithmus mit Schritt 512 fort.
In Schritt 512 werden die folgenden Bedingungen ausgewertet: (s) Der Tastenaktivierungszähler ist größer oder gleich dem maximalen Schwellenwert, der für eine bestandene Diagnose für alternative Schalterpressen erforderlich ist; und (t) der Zähler für den Schalter-1-geschlossen ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Durchlauf mit alternativen Schalterpressen erforderlich sind; und (u) der Zähler Schalter-1-geöffnet ist größer oder gleich dem Zähler Schalter-1-geschlossen; und (v) der Zähler Schalter-2-geschlossen ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Durchlauf mit alternativen Tastendrücken erforderlich sind; und (w) der Zähler Schalter-2-geöffnet ist größer oder gleich dem Zähler Schalter-1-geschlossen; und (x) die Taste ist derzeit nicht aktiviert. Wenn alle der Bedingungen (s) bis (x) wahr sind, fährt der Algorithmus mit Schritt 520 fort, andernfalls fährt der Algorithmus mit Schritt 514 fort.
In Schritt 514 werden die folgenden Bedingungen ausgewertet: (y) Der Tastenaktivierungszähler ist größer oder gleich dem maximalen Schwellenwert, der für eine bestandene Diagnose für alternative Schalterpressen erforderlich ist; und (z) der Zähler für den Schalter-1-geschlossen ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Durchlauf mit alternativen Schalterpressen erforderlich sind; und (aa) der Zähler Schalter-1-geöffnet ist größer oder gleich dem Zähler Schalter-1-geschlossen; und (bb) der Zähler Schalter-3-geschlossen ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Durchlauf mit alternativen Tastendrücken erforderlich sind; und (cc) der Zähler Schalter-3-geöffnet ist größer oder gleich dem Zähler Schalter-1-geschlossen; und (dd) die Taste ist derzeit nicht aktiviert. Wenn alle der Bedingungen (y) bis (dd) wahr sind, fährt der Algorithmus mit Schritt 520 fort, andernfalls fährt der Algorithmus mit Schritt 516 fort.
In Schritt 516 werden die folgenden Bedingungen ausgewertet: (ee) Der Tastenaktivierungszähler ist größer oder gleich dem maximalen Schwellenwert, der für eine bestandene Diagnose für zufällige Schalterpressen erforderlich ist; und (ff) der Zähler für den Schalter-1-geschlossen ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Durchlauf mit zufälligen Schalterpressen erforderlich sind; und (gg) der Zähler Schalter-1-geöffnet ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Durchlauf mit zufälligen Schalterpressen erforderlich sind; und (hh) der Zähler Schalter-2-geöffnet ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Durchlauf mit zufälligen Schalterpressen erforderlich sind; und (ii) der Zähler Schalter-2-geöffnet ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Durchlauf mit zufälligen Schalterpressen erforderlich sind; und (jj) die Taste ist derzeit nicht aktiviert. Wenn alle der Bedingungen (ee) bis (jj) wahr sind, fährt der Algorithmus mit Schritt 520 fort, andernfalls fährt der Algorithmus mit Schritt 518 fort.
In Schritt 518 werden die folgenden Bedingungen ausgewertet; (kk) Der Tastenaktivierungszähler ist größer oder gleich dem maximalen Schwellenwert, der für eine bestandene Diagnose für zufällige Schalterpressen erforderlich ist; und (11) der Zähler für den Schalter-1-geschlossen ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Durchlauf mit zufälligen Schalterpressen erforderlich sind; und (mm) der Zähler Schalter-1-geöffnet ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Durchlauf mit zufälligen Schalterpressen erforderlich sind; und (nn) der Zähler Schalter-3-geschlossen ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Durchlauf mit zufälligen Schalterpressen erforderlich sind; und (oo) der Zähler Schalter-3-geöffnet ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Durchlauf mit zufälligen Schalterpressen erforderlich sind; und (pp) die Taste ist derzeit nicht aktiviert. Wenn alle der Bedingungen (kk) bis (oo) wahr sind, fährt der Algorithmus mit Schritt 520 fort, andernfalls fährt der Algorithmus mit Schritt 522 fort.
Der Algorithmus 500 erreicht Schritt 520, wenn bestätigt wird, dass der Schalter nicht im geöffneten Zustand klemmt. Unter Bezugnahme auf 4 führt der Algorithmus 500, der den Schritt 520 erreicht, dazu, dass die Zustandsmaschine 400 über den Übergangspfad 404, 408 oder 414 in den Zustand 406 übergeht. Nach Schritt 520 verlässt der Algorithmus 500 den Schritt 524.
Der Algorithmus 500 erreicht Schritt 522, wenn ein Schalter im geöffneten Zustand nicht klemmt, nicht bestätigt werden kann. Das Erreichen von Schritt 522 führt nicht zu Übergängen der Zustandsmaschine 400 in 4. Nach Schritt 522 verlässt der Algorithmus 500 den Schritt 524.
6 ist ein Flussdiagramm, das einen exemplarischen Algorithmus 600 beschreibt, der für die vorstehend beschriebene Funktion „Der Schalter klemmt im geöffneten Zustand“ geeignet ist. Der Algorithmus 600 tritt bei Schritt 602 ein und fährt mit Schritt 604 fort.
In Schritt 604 werden die folgenden Bedingungen ausgewertet: (qq) Der Tastenaktivierungszähler ist größer oder gleich dem vorgegebenen Mindestschwellenwert, der zur Bewertung eines Fehlers erforderlich ist; und (rr) die Diagnose ist aktiviert. Wenn beide Bedingungen (qq) und (rr) wahr sind, fährt der Algorithmus 600 mit Schritt 606 fort, andernfalls fährt der der Algorithmus 600 mit Schritt 614 fort.
In Schritt 606 werden die folgenden Bedingungen ausgewertet: (ss) Der Zählerstand von Schalter-1-geschlossen ist kleiner oder gleich einem vorbestimmten minimalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Fehler erforderlich sind; und (tt) der Zählerstand von Schalter-2-geschlossen ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Fehler erforderlich sind. Wenn beide Bedingungen (ss) und (tt) wahr sind, fährt der Algorithmus 600 mit Schritt 612 fort, andernfalls fährt der der Algorithmus 600 mit Schritt 608 fort.
In Schritt 608 werden die folgenden Bedingungen ausgewertet: (uu) Der Zählerstand von Schalter-1-geschlossen ist kleiner oder gleich einem vorbestimmten minimalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Fehler erforderlich sind; und (vv) der Zählerstand von Schalter-3-geschlossen ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Fehler erforderlich sind. Wenn beide Bedingungen (uu) und (vv) wahr sind, fährt der Algorithmus 600 mit Schritt 612 fort, andernfalls fährt der der Algorithmus 600 mit Schritt 610 fort.
In Schritt 610 werden die folgenden Bedingungen ausgewertet: (ww) Der Zählerstand von Schalter-1-geschlossen ist kleiner oder gleich einem vorbestimmten minimalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Fehler erforderlich sind; und (xx) Die Summe der Zähler für Schalter-2-geschlossen und Schalter-3-geschlossen ist größer oder gleich einem vorbestimmten maximalen Prozentsatz von Tastenaktivierungen, die für einen Fehler erforderlich sind. Wenn beide Bedingungen (uu) und (vv) wahr sind, fährt der Algorithmus 600 mit Schritt 612 fort, andernfalls fährt der der Algorithmus 600 mit Schritt 614 fort.
Der Algorithmus 600 erreicht Schritt 612, wenn bestätigt wird, dass der Schalter in einem geöffneten Zustand klemmt. Unter Bezugnahme auf 4 führt der Algorithmus 600, der den Schritt 612 erreicht, dazu, dass die Zustandsmaschine 400 über den Übergangspfad 410, 412 oder 416 in den Zustand 418 übergeht. Nach Schritt 612 verlässt der Algorithmus 600 den Schritt 616.
Der Algorithmus 600 erreicht Schritt 614, wenn ein Schalter im geöffneten Zustand klemmt, nicht bestätigt werden kann. Das Erreichen von Schritt 614 führt nicht zu Übergängen der Zustandsmaschine 400 in 4. Nach Schritt 614 verlässt der Algorithmus 600 den Schritt 616.
In den vorstehenden Beschreibungen des Algorithmus 500 und des Algorithmus 600 werden der Tastenaktivierungszähler, der Zähler Schalter geöffnet und der Zähler Schalter geschlossen mit mehreren aufgeführten Parametern verglichen. Diese Parameter weisen numerische Werte auf, die den Algorithmen als Kalibrierungswerte bereitgestellt werden können. In einer exemplarischen Ausführungsform weist der für einen Durchlauf erforderliche vorgegebene minimale Schwellenwert für die Tastenaktivierung einen Wert von 9 Zählwerten auf. In einer exemplarischen Ausführungsform weist der maximale Schwellenwert, der für eine bestandene Diagnose bei gleichzeitigen Schalterpressen erforderlich ist, einen Wert von 1 Zähler auf. In einer exemplarischen Ausführungsform weist der vorgegebene maximale Prozentsatz der Tastenaktivierungen, der für einen Durchlauf mit gleichzeitigen Schalterpressen erforderlich ist, einen Wert von 90 % auf. In einer exemplarischen Ausführungsform weist der vorgegebene Mindestprozentsatz der Tastenaktivierungen, die eine verdächtige Anzahl von Schließungen anzeigen, einen Wert von 110% auf. In einer exemplarischen Ausführungsform weist der maximale Schwellenwert, der für eine bestandene Diagnose bei alternativen Schalterpressen erforderlich ist, einen Wert von 3 Zähler auf. In einer exemplarischen Ausführungsform weist der vorgegebene maximale Prozentsatz der Tastenaktivierungen, der für einen Durchlauf mit alternativen Schalterpressen erforderlich ist, einen Wert von 10 % auf. In einer exemplarischen Ausführungsform weist der maximale Schwellenwert, der für eine bestandene Diagnose bei zufälligen Schalterpressen erforderlich ist, einen Wert von 5 Zähler auf. In einer exemplarischen Ausführungsform weist der vorgegebene maximale Prozentsatz der Tastenaktivierungen, der für einen Durchlauf mit zufälligen Schalterpressen erforderlich ist, einen Wert von 30 % auf. In einer exemplarischen Ausführungsform beträgt der vorgegebene Mindestschwellenwert, der zum Bewerten eines Fehlers und zum Aktivieren der Diagnose erforderlich ist, 7 Zählungen. In einer exemplarischen Ausführungsform weist der vorgegebene minimale Prozentsatz der für einen Ausfall erforderlichen Tastenaktivierungen einen Wert von 8 % auf. In einer exemplarischen Ausführungsform weist der vorgegebene maximale Prozentsatz der für einen Ausfall erforderlichen Tastenaktivierungen einen Wert von 80 % auf.
Unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens 100 wird jeder Schalter, der mit einer bestimmten Taste gekoppelt ist, separat für einen festsitzenden offenen Zustand diagnostiziert, indem mehrere geschlossene oder offene Ereignisse innerhalb einer einzigen bestätigten Tastenbetätigung verfolgt werden. Für eine Drucktaste mit drei zugrundeliegenden Schaltern bedeutet dies, dass drei separate Algorithmusströme und drei separate Zählersätze verwendet werden. Der betreffende Schalter wird dann mit den beiden anderen Schaltern verglichen. Das Verfahren wird durch die Zusammenfassung mehrerer Tastendrücke, die innerhalb eines Tastenaktivierungsereignisses auftreten, zu einem Verschluss und einer Öffnung robust gemacht. Wenn ein Schalter nach dem Betätigen einer Taste nicht geschlossen wurde, wird der Zähler der Schalteröffnungen für diesen Schalter erhöht. Die Anzahl der Zählungenbei geöffnetem Schalter wird mit der Anzahl der Zählungen bei geschlossenem Schalter für denselben Schalter verglichen, was das Diagnoseverfahren robust gegen Fehlpassungen macht. Das Diagnoseverfahren beinhaltet auch das Vergleichen des betreffenden Schalters mit der Summierung der Summierungen der beiden anderen Schalter. Fachleute auf dem Gebiet werden auch erkennen, dass, während die Drucktasten-Schalthebelanordnung 11 von 1 die Art von Drucktastensystem ist, die von der Verwendung des Verfahrens 100 profitieren kann, andere Drucktastenstellglieder, sowohl fahrzeuggebunden als auch nicht fahrzeuggebunden, die wesentliche Systemabläufe als Reaktion auf By-Wire-Befehle steuern, leicht vorstellbar sind. Daher sind das Verfahren 100 und die Steuerung 20 nicht zwingend auf die Verwendung bei der Auswahl des Getriebeauswahlbereichs beschränkt. In der Tat ist lediglich eine drahtgebundene Verbindung einer Steuerung mit einer Drucktaste erforderlich, wobei die Drucktaste mehrere redundante Schalter schließt, um einen bestimmten Betrieb eines Systems anzufordern. Die dem offenbarten Verfahren 100 zugrundeliegende Logik funktioniert auch in derartigen alternativen Anwendungen effektiv.
In einer exemplarischen Ausführungsform wird der Fehlerzustand für jeden Schalter, d. h. der Schalter ist offen oder der Schalter ist nicht offen, in der Steuerung 20 gespeichert. In einer exemplarischen Ausführungsform wird ein Fehlerzustand, der anzeigt, dass Maßnahmen wie die Inbetriebnahme des Fahrzeugs erforderlich sind, dem Fahrzeugführer durch eine Armaturenbrettanzeige und/oder eine akustische Warnung gemeldet. Der Fehlerzustand der Schalter kann auch an eine diagnostische Abtastvorrichtung (nicht dargestellt) gemeldet werden, die über einen am Fahrzeug angebrachten Diagnosestecker mit der Steuerung 20 verbunden ist.
Ein Diagnoseverfahren der vorliegenden Offenbarung bietet diverse Vorteile. Ein Vorteil ist die Möglichkeit, eine Verschlechterung der Funktion eines einzelnen Schalters zu erkennen, bevor die Verschlechterung so weit geht, dass die Erkennung der Tastenauswahl beeinträchtigt wird. Auf diese Weise kann der Benutzer vor einem drohenden Funktionsverlust informiert werden, damit er eine entsprechende Wartung durchführen kann. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, den beeinträchtigten Schalter gezielt zu erkennen, wodurch das Wartungspersonal bestimmte zu ersetzende Komponenten identifizieren kann.
In dieser Anwendung kann einschließlich der folgenden Definitionen der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Steuerung“ ggf. durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann auf Folgendes verweisen bzw. Teil von Folgendem sein oder Folgendes beinhalten: einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); eine Prozessorschaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die Code ausführt; eine Memory-Schaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die einen von der Prozessorschaltung ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der oben genannten, wie zum Beispiel in einem System-on-Chip.
Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen beinhalten. In einigen Beispielen können die Schnittstellen-Schaltkreise kabelgebundene oder -lose Schnittstellen beinhalten, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Weitverkehrsnetz (WAN) oder Kombinationen hieraus verbunden sind. Die Funktionalität der in dieser Offenbarung genannten Module kann auf mehrere Module verteilt werden, die mit Schnittstellen-Schaltkreisen verbunden sind. So können zum Beispiel mehrere Module einen Lastenausgleich zulassen. In einem anderen Beispiel können von einem Servermodul (z.°B. Remote-Server oder Cloud) bestimmte Funktionen eines Client-Moduls übernommen werden.
Der Begriff Code, wie oben verwendet, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode beinhalten, und auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte verweisen. Der Begriff „gemeinsame Prozessorschaltung“ bezieht sich auf eine einzelne Prozessorschaltung, die ermittelten oder vollständigen Code von mehreren Modulen ausführt. Der Begriff „gruppierte Prozessorschaltung“ bezieht sich auf eine Prozessorschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Prozessorschaltungen ermittelten oder vollständigen Code von ggf. mehreren Modulen ausführt. Verweise auf mehrere Prozessorschaltungen umfassen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Matrizen, mehrere Prozessorschaltungen auf einer einzelnen Scheibe, mehrere Kerne auf einer einzelnen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzelnen Prozessorschaltung oder eine Kombination der oben genannten. Der Begriff „gemeinsame Memory-Schaltung“ bezieht sich auf eine einzelne Memory-Schaltung, die ermittelten oder vollständigen Code von mehreren Modulen speichert. Der Begriff „gruppierte Memory-Schaltung“ bezieht sich auf eine Memory-Schaltung, die in Kombination mit zusätzlichem Speicher ermittelte oder vollständige Codes von ggf. mehreren Modulen speichert.
Der Begriff Memory-Schaltung ist dem Begriff computerlesbares Medium untergeordnet. Der Begriff „computerlesbares Medium“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich nicht auf flüchtige elektrische oder elektromagnetische Signale, die sich in einem Medium ausbreiten (z. B. im Falle einer Trägerwelle); der Ausdruck „computerlesbares Medium“ ist daher als konkret und nichtflüchtig zu verstehen. Nicht einschränkende Beispiele eines nichtflüchtigen konkreten computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtige Memory-Schaltungen (z. B. Flash-Memory-Schaltungen, löschbare programmierbare ROM-Schaltungen oder Masken-ROM-Schaltungen), flüchtige Memory-Schaltungen (z. B. statische oder dynamische RAM-Schaltungen), magnetische Speichermedien (z. B. analoge oder digitale Magnetbänder oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (z. B. CD, DVD oder Blu-Ray).
Die im Rahmen dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig mit einem speziellen Computer, der für die Ausführung bestimmter Computerprogrammfunktionen konfiguriert ist, implementiert werden. Die weiter oben beschriebenen Funktionsblöcke und Ablaufdiagramm-Elemente dienen als Softwarespezifikationen, die von entsprechend geschulten Technikern oder Programmierern in Computerprogramme umgesetzt werden können.
Die Computerprogramme beinhalten prozessorausführbare Anweisungen, die auf zumindest einem nichtflüchtigen, greifbaren, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können ebenfalls gespeicherte Daten enthalten oder auf gespeicherten Daten basieren. Die Computerprogramme können ein Basic-Input-Output-System (BIOS) umfassen, das mit der Hardware des speziellen Computers zusammenwirkt, Vorrichtungstreiber, die mit ermittelten Vorrichtungen des speziellen Computers, einem oder mehreren Betriebssystemen, Benutzeranwendungen, Hintergrunddiensten, im Hintergrund laufenden Anwendungen usw. zusammenwirken.
Die Computerprogramme können Folgendes beinhalten: (i) beschreibenden Text, der gegliedert wird, wie z. B. HTML (Hypertext Markup Language) oder XML (Extensible Markup Language), (ii) Assembler Code, (iii) Objektcode, der von einem Quellcode durch einen Compiler erzeugt wurde, (iv) Quellcode für die Ausführung von einem Dolmetscher, (v) Quellcode für die Kompilierung und Ausführung von einem Just-in-Time-Compiler usw. Nur exemplarisch kann der Quellcode unter Verwendung von Syntax aus Sprachen, wie C, C++, C#, Objective C, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5, Ada, ASP (Active Server Pages), PHP, Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua und Python®, geschrieben werden.
Keines der in den Patentansprüchen genannten Elemente ist als „Mittel für eine Funktion“ eine sogenannte means plus function, gemäß 35 U.S.C. §112(f) zu verstehen, es sei denn ein Element wird ausdrücklich unter Verwendung des Ausdrucks „means for“ (Mittel für) beschrieben oder falls in einem Verfahrensanspruch die Ausdrücke „Operation für“ oder „Schritt für“ verwendet werden.
Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist nur als Beispiel zu verstehen und Variationen, die sich nicht vom Kern der vorliegenden Offenbarung entfernen, werden als im Rahmen der vorliegenden Offenbarung befindlich vorausgesetzt. Solche Varianten sollen nicht als eine Abweichung vom Sinn und Umfang der Erfindung betrachtet werden.

Claims

Verfahren zum Erfassen eines Ausfallmodus in einem elektronischen Wahlschalter mit einer Taste, die mit einem ersten Schalter, einem zweiten Schalter und einem dritten Schalter gekoppelt ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Inkrementieren eines Tastenaktivierungszählers einmalig für jedes Tastenaktivierungsereignis; Inkrementieren eines ersten schaltergeschlossenen Zählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis, wenn der erste Schalter während des Tastenaktivierungsereignisses jederzeit geschlossen wird; Inkrementieren eines zweiten schaltergeschlossenen Zählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis, wenn der zweite Schalter während des Tastenaktivierungsereignisses jederzeit geschlossen wird; Inkrementieren eines dritten schaltergeschlossenen Zählers einmal für jedes Tastenaktivierungsereignis, wenn der dritten Schalter während des Tastenaktivierungsereignisses jederzeit geschlossen wird; Inkrementieren eines ersten schaltergeöffneten Zählers einmalig für jedes Tastenaktivierungsereignis; Inkrementieren eines zweiten schaltergeöffneten Zählers einmalig für jedes Tastenaktivierungsereignis; Inkrementieren eines dritten schaltergeöffneten Zählers einmalig für jedes Tastenaktivierungsereignis; Auswerten eines Fehlerstatus des ersten Schalters, des zweiten Schalters oder des dritten Schalters durch Analysieren von Werten des ersten schaltergeöffneten Zählers und/oder des zweiten schaltergeöffneten Zählers und/oder des dritten schaltergeöffneten Zählers und/oder des ersten schaltergeöffneten Zählers und/oder des zweiten schaltergeöffneten Zählers und/oder des dritten schaltergeöffneten Zählers, wenn der Tastenaktivierungszähler einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht oder überschreitet; und Melden des Fehlerzustands des ersten Schalters, des zweiten Schalters oder des dritten Schalters.
Verfahren nach Anspruch 1, worin der Fehlerzustand darin besteht, dass ein Schalter, der nicht im geöffneten Zustand klemmt, bestätigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, worin der Fehlerzustand darin besteht, dass ein Schalter, der nicht im geöffneten Zustand klemmt, nicht bestätigt werden kann.
Verfahren nach Anspruch 1, worin der Fehlerzustand darin besteht, dass ein Schalter, der im geöffneten Zustand klemmt, bestätigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, worin der Fehlerzustand darin besteht, dass ein Schalter, der im geöffneten Zustand klemmt, nicht bestätigt werden kann.
Verfahren nach Anspruch 1, worin: eine erste Entprellzeit von offen bis geschlossen auf Signale vom ersten Schalter, dem zweiten Schalter und dem dritten Schalter angewendet wird; eine erste Entprellzeit von geschlossen zu offen auf Signale vom ersten Schalter, dem zweiten Schalter und dem dritten Schalter angewendet wird; das Tastenaktivierungsereignis wird eingeleitet, wenn einer der ersten Schalter mit der ersten Entprellzeit von offen zu geschlossen, der zweite Schalter mit der ersten Entprellzeit von offen zu geschlossen und der dritte Schalter mit der ersten angewandten Entprellzeit von offen zu geschlossen als geschlossen erkannt wird; und das Tastenaktivierungsereignis ist beendet, wenn der erste Schalter mit der ersten angewandten Entprellzeit geschlossen zu offen, der zweite Schalter mit der ersten Entprellzeit geschlossen zu offen und der dritte Schalter mit der ersten angewandten Entprellzeit geschlossen zu offen als offen erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, worin eine zweite Entprellzeit von offen zu geschlossen auf Signale vom ersten Schalter, dem zweiten Schalter und dem dritten Schalter angewendet wird, wobei die zweite Entprellzeit von offen zu geschlossen kürzer ist als die erste Entprellzeit von offen zu geschlossen; und Erkennen, dass der erste Schalter im Schritt des Inkrementierens des ersten schaltergeschlossenen Zählers einmal geschlossen wird, wenn der erste Schalter zu irgendeinem Zeitpunkt während des Tastenaktivierungsereignisses geschlossen wird, basiert auf dem Signal des ersten Schalters mit der angewandten zweiten Entprellzeit von offen zu geschlossen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt des Meldens eines drohenden Ausfalls der Taste, wenn der Fehlerzustand darin besteht, dass ein festsitzender offener Zustand nur für einen der drei Schalter erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt des Meldens eines Totalausfalls der Taste, wenn der Fehlerzustand darin besteht, dass ein festsitzender offener Zustand für zwei der drei Schalter erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt des Meldens eines latenten Fehlers ohne Taste, der bestätigt wird, wenn der Fehlerzustand darin besteht, dass ein Schalter, der nicht im geöffneten Zustand geklemmt ist, für alle drei Schalter bestätigt werden kann.