DE112021002293T5 - System und verfahren zur überwachung einer analogen front-end-schaltung (afe-schaltung) eines induktiven positionssensors - Google Patents

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Jebas Paul Daniel T
Naveen Cannankurichi
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Abstract

Ein System und Verfahren zum Überwachen einer analogen Front-End-Schaltung (AFE-Schaltung) eines induktiven Positionssensors. Ein redundanter AFE-Kanal wird bereitgestellt und alternativ mit einem Sinus AFE-Kanal oder einem Kosinus AFE-Kanal der AFE-Schaltung verwendet, um eine Spannungsdifferenz zu erhalten, die zu einem Erfassungswinkelfehler an der elektronischen Steuereinheit (ECU) des induktiven Positionssensors führen kann.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität für die am 30. Juli 2020 eingereichte vorläufige US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 63/058,720 , die am 20. Oktober 2020 eingereichte nicht vorläufige US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 17/075,157 , deren jeweiliger Inhalt durch Bezugnahme hierin in vollem Umfang aufgenommen wird.
  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf induktive Positionssensoren und insbesondere auf ein Verfahren zum Sicherstellen der Sicherheit eines Systems, welches das induktive Positionssystem verwendet, indem die Winkelabweichung überwacht wird, die sich aus Ungenauigkeiten ergibt, die in der analogen Front-End-Schaltung (AFE-Schaltung) des Systems vorhanden sind, welches die Winkelposition löst.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Induktive Positionssensoren sind in der Fachwelt für die Verwendung in Automobil-, Industrie- und Verbraucheranwendungen zur Erfassung von Linear- und Drehwinkelposition von metallischen Zielen bekannt. In üblichen induktiven Positionssensoren induziert eine resonante Senderspule magnetisch einen Strom in den Empfängerspulen, was zu festen Spannungsschwingungen führt, sofern sie nicht durch eine metallische Sollbewegung gestört werden. Das Verändern der Position des metallischen Ziels führt zu Veränderungen des induzierten Stroms. Die Empfängerspulen des induktiven Positionssensors werden verwendet, um die Änderungen der induzierten Ströme zu erfassen, und ein Prozessor verwendet die Signale von den Empfängerspulen, um die relative Position des metallischen Ziels zu bestimmen. Die Senderspule, die Empfängerspulen und der Prozessor sind normalerweise auf einer Leiterplatte (PCB) ausgebildet.
  • Induktive Positionssensoren müssen häufig Sicherheitsstandards erfüllen. Zum Beispiel legt die internationale Normungsorganisation (ISO) 26262 eine Norm für die funktionale Sicherheitsverwaltung für Automobilanwendungen fest und definiert Sicherheitsstandards für die Entwicklung und Produktion einzelner Automobilprodukte. Insbesondere stellt die von ISO 26262 definierte Kraftfahrzeugsicherheitsintegritätsstufe (ASIL) eine Klassifizierung des inhärenten Sicherheitsrisikos in einem Automobilsystem oder -elementen bereit, die den Grad der Risikoreduktion ausdrückt, die erforderlich ist, um eine bestimmte Gefahr zu verhindern, wobei ASIL D die höchsten Integritätsanforderungen und ASIL A die niedrigsten darstellt. Um diese Standards, insbesondere ASIL-Stufen C und D, zu erfüllen, ist eine hohe Selbstdiagnosefähigkeit des induktiven Sensors erforderlich, um inhärente Fehler zu erfassen.
  • Eine bekannte Technik zum Erfüllen der Integritätsanforderungen der vorstehend genannten ASIL-Standards ist die Verwendung von Redundanz, wobei zwei oder mehr unabhängige induktive Sensoren verwendet werden, um den gleichen Parameter zu messen, wie etwa die Winkel- oder Linearposition des metallischen Ziels, und eine elektronische Steuereinheit (ECU) des Kraftfahrzeugs vergleicht die mehreren redundanten Sensorausgänge, um jede Abweichung zu identifizieren, die sich aus dem analogen Signalverarbeitungskanal der induktiven Sensoren ergibt, die einem Fehler im System entsprechen können. Die Einbeziehung redundanter Sensoren ist jedoch unerwünscht, da sie die Gesamtkosten des Systems erhöht und zusätzliche Fläche und Schnittstellenverbindungen auf Leiterplattenebene erfordert. Die Einbeziehung redundanter Sensoren ist auch unerwünscht, da sie die Gestaltungskomplexität des Systems erhöhen kann. Zum Beispiel besteht bei Verwendung redundanter Sensoren eine gemeinsame Anforderung, dass jeder Fehlerzustand, der in einem der induktiven Sensoren vorhanden ist, nicht zu einem Fehler in einem der anderen induktiven Sensoren führen sollte. Die Gestaltung des Systems, um diese Anforderung zu erfüllen, fügt eine zusätzliche Komplexität hinzu, die unerwünscht ist.
  • Dementsprechend besteht im Stand der Technik ein Bedarf an einem verbesserten System und Verfahren zum kontinuierlichen Erfassen der Fehler der inhärenten integrierten Schaltungen (IC), die zu Winkelmessfehlern am Positionssensor führen, wodurch das Risiko reduziert wird, dass die Sicherheitseinstufungsstandards nicht eingehalten werden.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • In verschiedenen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein System und Verfahren zum Erfassen von Winkelmessfehlern bereit, die sich aus der analogen Schaltung eines induktiven Positionssensors ergeben.
  • In einer Ausführungsform schließt das Verfahren der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Überwachen einer analogen Front-End-Schaltung (AFE-Schaltung) eines induktiven Positionssensors ein. Das Verfahren schließt das Einrichten eines redundanten analogen Front-End-Kanals (AFE-Kanal) mit einem Ausgang ein, der mit einem redundanten AFE-Kanalpuffer in der AFE-Schaltung eines induktiven Positionssensors gekoppelt ist, wobei die AFE-Schaltung ferner einen Sinussignal AFE-Kanal, einen Kosinussignal AFE-Kanal, einen Sinus AFE-Kanalpuffer, der mit einem Ausgang des Sinussignal AFE-Kanals gekoppelt ist, und einen Kosinus AFE-Kanalpuffer, der mit einem Ausgang des Kosinussignal AFE-Kanals gekoppelt ist, umfasst. Das Verfahren schließt ferner das abwechselnde Auswählen eines Sinus-Ausgangssignals oder eines Kosinus-Ausgangssignals von einer Empfängerspule des induktiven Positionssensors, das Verarbeiten des Sinus-Ausgangssignals durch den redundanten AFE-Kanal und den redundanten AFE-Kanalpuffer, wenn das Sinus-Ausgangssignal ausgewählt wird oder das Verarbeiten des Kosinus-Ausgangssignals durch den redundanten AFE-Kanal und den redundanten AFE-Kanalpuffer, wenn das Kosinus-Ausgangssignal ausgewählt wird, ein. Wenn das Sinus-Ausgangssignal ausgewählt wird, schließt das Verfahren zusätzlich das Vergleichen einer Ausgangsspannung des Sinus AFE-Kanalpuffers mit einer Ausgangsspannung des redundanten AFE-Kanalpuffers ein, um eine Spannungsdifferenz zwischen der Ausgangsspannung des Sinus AFE-Kanalpuffers und der Ausgangsspannung des redundanten AFE-Kanalpuffers zu bestimmen, und wenn das Kosinus-Ausgangssignal ausgewählt wird, schließt das Verfahren zusätzlich das Vergleichen einer Ausgangsspannung des Kosinus AFE-Kanalpuffers mit der Ausgangsspannung des redundanten AFE-Kanalpuffers ein, um die Spannungsdifferenz zwischen der Ausgangsspannung des Kosinus AFE-Kanalpuffers und der Ausgangsspannung des redundanten AFE-Kanalpuffers zu bestimmen. Das Verfahren fährt dann fort, indem bestimmt wird, ob die Spannungsdifferenz größer als eine vorbestimmte Schwellenspannung ist, die einem gegebenen Winkelfehler entspricht.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Spannungsdifferenz größer als die vorbestimmte Schwellenspannung ist, fährt das Verfahren durch Signalisieren eines Fehlerzustands an eine elektronische Steuereinheit (ECU) fort, die mit dem induktiven Positionssensor gekoppelt ist. Insbesondere entspricht die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung bestimmte Spannungsdifferenz einem Winkelfehler an der ECU und die vorbestimmte Schwellenspannung entspricht einem vorbestimmten Winkelfehlerschwellenwert an der ECU. In einer bestimmten Ausführungsform kann die digitale Filterung der Spannungsdifferenz vor dem Signalisieren eines Fehlerzustands durchgeführt werden. Zusätzlich ist der vorbestimmte Winkelfehlerschwellenwert einstellbar und kann auf einer Einstufung der Kraftfahrzeugsicherheitsintegritätsstufe (ASIL) basieren.
  • In einer anderen Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein System zum Überwachen einer analogen Front-End-Schaltung (AFE-Schaltung) eines induktiven Positionssensors bereit. Das System schließt einen redundanten AFE-Kanal mit einem Ausgang, der mit einem redundanten AFE-Kanalpuffer gekoppelt ist, und einen Prozessor ein, der mit einem Sinussignal AFE-Kanal, einem Kosinussignal AFE-Kanal, einem Sinus AFE-Kanalpuffer, der mit einem Ausgang des Sinussignal AFE-Kanals gekoppelt ist, einem Kosinus AFE-Kanalpuffer, der mit einem Ausgang des Kosinussignal AFE-Kanals gekoppelt ist, und dem redundanten AFE-Kanal gekoppelt ist. Der Prozessor ist konfiguriert, um abwechselnd ein Sinus-Ausgangssignal oder ein Kosinus-Ausgangssignal von einer Empfängerspule eines induktiven Positionssensors auszuwählen, um das Sinus-Ausgangssignal durch den redundanten AFE-Kanal und den redundanten AFE-Kanalpuffer zu verarbeiten, wenn das Sinus-Ausgangssignal ausgewählt wird, oder den redundanten AFE-Kanal anzuweisen, das Kosinus-Ausgangssignal durch den redundanten AFE-Kanal und den redundanten AFE-Kanalpuffer zu verarbeiten, wenn das Kosinus-Ausgangssignal ausgewählt wird. Das System schließt ferner eine Komparatorschaltung ein, die mit einem Ausgang des Sinus AFE-Kanalpuffers, einem Ausgang des Kosinus AFE-Kanalpuffers, einem Ausgang des redundanten AFE-Kanalpuffers und dem Prozessors gekoppelt ist. Die Komparatorschaltung ist konfiguriert, um eine Spannungsdifferenz als die Differenz zwischen einer Spannung an dem Ausgang des Sinus AFE-Kanalpuffers und einer Spannung an dem Ausgang des redundanten AFE-Kanalpuffers zu erhalten, wenn das Sinus-Ausgangssignal ausgewählt wird, die Spannungsdifferenz als die Differenz zwischen einer Spannung an dem Ausgang des Kosinus AFE-Kanalpuffers und einer Spannung an dem Ausgang des redundanten AFE-Kanalpuffers zu erhalten, wenn das Kosinus-Ausgangssignal ausgewählt wird. Das System ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob die durch die Komparatorschaltung erhaltene Spannungsdifferenz größer als eine vorbestimmte Schwellenspannung ist, und einen Fehlerzustand an eine elektronische Steuereinheit (ECU) zu signalisieren, die mit dem induktiven Positionssensor gekoppelt ist, wenn bestimmt wird, dass die Spannungsdifferenz größer als die vorbestimmte Schwellenspannung ist.
  • Es werden Sinus- und Kosinussignale erzeugt, wenn das Ziel sich kontinuierlich bewegt. In einer zusätzlichen Ausführungsform kann die vorliegende Erfindung jedoch für ein sich nicht bewegendes Ziel verwendet werden, wobei eine Gleichspannung auf dem Sinus- und Kosinus-Kanal vorhanden ist. Mit anderen Worten funktioniert die vorliegende Erfindung gut mit einem System, bei dem sich das Ziel diskret, ohne bestimmte Frequenz oder kontinuierlich mit einer bestimmten Frequenz bewegt.
  • Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen ein verbessertes System und Verfahren zum Erfassen und Reduzieren von induktiven Positionssensorfehlern bereit, um Sicherheitseinstufungsstandards einzuhalten.
  • Figurenliste
  • Die beigefügten Zeichnungen, die in diese Patentschrift aufgenommen wurden und einen Bestandteil dieser Patentschrift bilden, veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung der Ausführungsformen der Erläuterung von nachstehend erörterten Prinzipien. Die Zeichnungen, auf die in dieser Kurzbeschreibung Bezug genommen wird, sind nicht als maßstabsgetreu zu verstehen, es sei denn, dies ist ausdrücklich vermerkt.
    • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein induktives Positionssensorsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 2 ist ein Blockdiagramm, das ein System zum Überwachen der AFE-Schaltung eines induktiven Positionssensors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 3 ist ein Zeitdiagramm, das die Signalverarbeitung eines Kosinus- und Sinussignals zur Fehlererfassung in einem induktiven Positionssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 4 ist ein zusätzliches Zeitdiagramm, das die Signalverarbeitung eines Kosinus- und Sinussignals zur Fehlererfassung in einem induktiven Positionssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 5 ist ein Flussdiagramm, das die Signalverarbeitung eines Kosinussignals und eines Sinussignals zur Fehlererfassung in einem induktiven Positionssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 6 ist ein Flussdiagramm, das die Signalverarbeitung und Filterung eines Kosinussignals zur Fehlererfassung in einem induktiven Positionssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 7 ist ein Flussdiagramm, das die Signalverarbeitung und Filterung eines Sinussignals zur Fehlererfassung in einem induktiven Positionssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 8 ist ein Flussdiagramm, das Schritte zum Bestimmen einer vorbestimmten Schwellenspannung für eine Fehlerquelle veranschaulicht, die einem vorbestimmten Winkelfehler an der ECU entspricht, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 9A ist eine Grafik, die einen 52,5 mV Versatzfehler auf einem Sinus-Ausgangssignal veranschaulicht, wobei eine 1 Vp Sinus-/Kosinusamplitude angenommen wird.
    • 9B ist eine Grafik, die ein Winkelfehlerprofil veranschaulicht, das sich aus dem 52,5 mV Versatzfehler auf dem Sinus-Ausgangssignal in 9A ergibt.
    • 10A ist eine Grafik, die einen 11 % Verstärkungsfehler auf einem Sinus-Ausgangssignal veranschaulicht, wobei eine 1 Vp Sinus-/Kosinusamplitude angenommen wird.
    • 10B ist eine Grafik, die ein Winkelfehlerprofil veranschaulicht, das sich aus dem 11 % Verstärkungsfehler auf dem Sinus-Ausgangssignal von 10A ergibt.
    • 11A ist eine Grafik, die einen 8,5 µs Phasenfehler auf einem Sinus-Ausgangssignal veranschaulicht, wobei eine 1 Vp Sinus-/Kosinusamplitude angenommen wird.
    • 11B ist eine Grafik, die ein Winkelfehlerprofil veranschaulicht, das sich aus dem 8,5 µs Phasenfehler auf dem Sinus-Ausgangssignal von 11A ergibt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Es wird nun ausführlich auf verschiedene Ausführungsformen Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Obwohl hierin verschiedene Ausführungsformen erörtert werden, versteht es sich, dass diese nicht einschränkend sein sollen. Vielmehr sollen die dargestellten Ausführungsformen Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abdecken, die innerhalb des Geistes und des Schutzumfangs der durch die verschiedenen durch die beiliegenden Ansprüche definierten Ausführungsformen eingeschlossen sein können. Des Weiteren werden in dieser detaillierten Beschreibung der Erfindung zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein umfassendes Verständnis bereitzustellen. Die Ausführungsformen können jedoch auch ohne eines oder mehrere dieser spezifischen Details umgesetzt werden. In anderen Fällen wurden hinlänglich bekannte Verfahren, Abläufe, Komponenten und Schaltungen nicht ausführlich beschrieben, um Gesichtspunkte der beschriebenen Ausführungsformen nicht unnötig zu verunklaren.
  • Es versteht sich, dass, obwohl die Begriffe „erste“, „zweite“, „dritte“ usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden sollten. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden. Somit könnte ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, die nachstehend erörtert werden, auch als ein zweites Element, eine zweite Komponente, ein zweiter Bereich, eine zweite Schicht oder ein zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung gehört, gemeinhin verstanden wird. Ferner versteht es sich, dass Begriffe, wie diejenigen, die in allgemein gebräuchlichen Wörterbüchern definiert sind, so interpretiert werden sollten, dass sie eine Bedeutung aufweisen, die mit ihrer Bedeutung im Kontext des relevanten Gebiets übereinstimmt, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinne interpretiert werden, es sei denn, dass diese hierin ausdrücklich so definiert sind.
  • Um den ASIL-Einstufungen zu entsprechen, muss ein induktiver Positionssensor in der Lage sein, analoge Signalverarbeitungsfehler selbst diagnostizieren zu können, die zu Rechenwinkelfehlern an der ECU führen können, die als Fehlerzustand angesehen werden können. Bei Einzelpunktausfällen, bei denen das gesamte System beeinträchtigt werden kann, ist es entscheidend, dass diese Fehler erfasst und an die ECU übermittelt werden.
  • In verschiedenen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein verbessertes System und Verfahren zum Überwachen der analogen Front-End-Schaltung (AFE-Schaltung) eines induktiven Positionssensors bereit, um Fehler zu identifizieren, die zu einem kritischen Fehlerzustand führen können. Der induktive Positionssensor kann ein Drehwinkelsensor oder ein Linearsensor sein, wobei die Winkel- oder lineare mechanische Verschiebung basierend auf der Winkelverschiebung der Sensorempfängerspulen in elektrische Signale umgewandelt wird.
  • Wie unter Bezugnahme auf 1 veranschaulicht kann ein induktiver Positionssensor 100 eine Senderspule 105 und Empfängerspulen 130 einschließen. Im Betrieb des induktiven Positionssensors 100 treibt ein Oszillator 110 die Senderspule 105 an, um ein zeitlich variierendes Magnetfeld zu erzeugen, das Wirbelströme im leitfähigen Ziel 115 induziert, das zwischen der Senderspule 105 und der Empfängerspulen 130 positioniert ist. Die Empfängerspulen 130 reagieren auf Änderungen in der Linear- oder Drehwinkelposition des leitfähigen Ziels 115. Wie in Positionssensoren bekannt, schließen die Rohsensordaten vom induktiven Positionssensor 100 Sinussignale 120 und Kosinussignale 125 ein. Diese Signale 120, 125 werden als Eingang für die analoge Front-End-Schaltung 135 bereitgestellt. Die analoge Front-End-Schaltung (AFE-Schaltung) 135 demoduliert, verstärkt und filtert die Sinus- 120 und Kosinus- 125 Signale. Die Ausgänge der AFE-Schaltung 135 sind analoge Differenzausgänge an Pin OUT2P/N 145 und an Pin OUT1P/N 150, die an die elektronische Steuereinheit (ECU) 155 gesendet werden. Diese analogen Differenzausgänge werden von der ECU 155 überwacht und die Winkelposition des Ziels 115 wird unter Verwendung des Arkustangens des Verhältnisses des Sinussignals 120 und des Kosinussignal 125 berechnet, wie im Stand der Technik allgemein bekannt. Die berechnete Winkelposition 160 des Ziels 115 steht dann am Ausgang der ECU 155 zur Verfügung.
  • Eigenschaften der AFE-Schaltung 135, wie Verstärkung und Versatz, werden üblicherweise während des Herstellungsprozesses der integrierten Schaltung kalibriert. Wenn der induktive Positionssensor 100 jedoch anschließend in das Feld platziert wird, können zuvor nicht identifizierte Defekte in der integrierten Schaltung dazu führen, dass die Schaltung vorzeitig altert, was zu einem langsam driftenden Versatz, einer Verstärkung oder einer Phasenverzögerung im AFE-Sinus- oder Kosinus-Kanal führt. Der Fehler, der sich aus diesen Driftparametern ergibt, kann Fehler in das System einführen. In einigen weiteren Einzelheiten wird im Betrieb der AFE-Schaltung 135 das Sinussignal 120 durch einen Sinussignal AFE-Kanal verarbeitet und das Kosinussignal 125 wird durch einen Kosinussignal AFE-Kanal verarbeitet, der sich von dem Sinussignal AFE-Kanal unterscheidet. Somit können die unterschiedlichen Signalkanäle der Rohsensordaten, die durch die Sinus- und Kosinussignale 120, 125 dargestellt werden, die Fehler in die Daten einführen. Diese Fehler können Versatzfehler, Verstärkungsfehler und Phasenfehler einschließen.
  • Ein Versatzfehler kann auftreten, wenn eines oder beide des Sinussignals 120 und des Kosinussignals 125 im Spannungsbereich differentiell verschoben sind. Verstärkungsfehler können auftreten, wenn es unterschiedliche Verstärkungen in dem Sinussignal AFE-Kanal und dem Kosinussignal AFE-Kanal gibt, die zu unterschiedlichen Amplituden führen. Phasenfehler in den Daten können auftreten, wenn die Phasenverschiebung, die sich aus dem AFE-Sinuskanal und dem AFE-Kosinuskanal ergibt, nicht gleich 90° ist. Im Allgemeinen können sowohl ein DC- (statischer) als auch ein AC- (dynamischer) Fehler durch die AFE-Schaltung 135 in den AFE-Sinuskanal und den AFE-Kosinuskanal eingeführt werden. Zusätzliche Fehler können übliche Modusfehler, Sinus- oder Kosinus- AFE-Kanalausgänge Kurzschluss-zu-Masse-Fehler, Sinus- oder Kosinus- AFE-Kanalausgänge Kurzschluss-zu-Versorgung-Fehler, einen Sinus- oder Kosinus- AFE-Kanalausgang, der bei zufälligen Spannungsfehlern oder wechselseitigen Kurzschlüssen hängenbleibt, Verstärkungsänderungsfehler, Fehler, die sich aus einer zeitlichen Verzögerung zwischen den Sinus- und Kosinus- AFE-Kanälen ergeben, und Fehler, die sich aus erzeugten Oberschwingungen ergeben, einschließen.
  • Fehler, die durch die AFE-Schaltung 135 eingeführt werden, führen zu einer Spannungsdifferenz am Pin OUT2P/N 145 und/oder am Pin OUT1P/N 150, verglichen mit dem, was eine erwartete Spannung am Pin OUT2P/N 145 sein würde und/oder am Pin OUT1P/N 150 ohne Fehler, was zu einem Winkelmessfehler an der ECU 155 führt. Die vorliegende Erfindung stellt einen effizienten Mechanismus zum Überwachen der AFE-Schaltung 135 für Fehler bereit, indem ein redundanter AFE-Kanal 140 in die AFE-Schaltung 135 des induktiven Positionssensors 100 eingeführt wird.
  • Bezug nehmend auf 2 schließt eine vorbestimmte Schwellenspannung eine vorbestimmte positive Schwellenspannung 250 und eine vorbestimmte negative Schwellenspannung 260 ein, die eine deterministische Beziehung mit einem von der ECU 155 von 1 berechneten Winkelfehler aufweisen. Die Position des Ziels 115 wird von der ECU 155 berechnet, indem die Größe des Sinussignals 120 durch die Größe des Kosinussignals 125 geteilt wird, und dann wird der Arkustangens genommen. Die Spannungsdifferenz zwischen dem Sinussignal AFE-Kanal, oder dem Kosinussignal AFE-Kanal, und dem redundanten AFE-Kanal 140 wird berechnet und die Spannungsdifferenz wird mit der vorbestimmten positiven Schwellenspannung 250 und der vorbestimmten negativen Schwellenspannung 260 verglichen. Die vorbestimmte Schwellenspannung entspricht einer erwarteten Winkelfehlertoleranz an der ECU 155. Eine Tabelle, welche die Beziehung zwischen der Spannungsdifferenz für einen gegebenen Parameter und eine resultierende Winkelfehlertoleranz von 3° an der ECU 155 veranschaulicht, wird nachstehend unter Annahme einer Spitzenamplitudenspannung von 1 V gezeigt. Während die Tabelle eine beispielhafte Ausführungsform veranschaulicht, wobei die Winkelfehlertoleranz 3° beträgt, versteht es sich, dass die zulässigen Spannungsabweichungen für andere Winkelfehlerwerte linear skaliert werden. Die vorbestimmte positive Schwellenspannung 250 und die vorbestimmte negative Schwellenspannung 260 werden basierend auf dem zulässigen Winkelfehler ausgewählt, der in Spannungsabweichungswerte umgewandelt wird, wie in der Tabelle bereitgestellt. Somit wird, immer wenn die Spannungsdifferenz zwischen dem Sinussignal AFE-Kanal oder dem Kosinussignal AFE-Kanal und dem redundanten AFE-Kanal 140 die vorbestimmte Schwellenspannung überschreitet, ein Fehlersignal erzeugt und an einen Prozessor 270 gesendet, wie ferner nachstehend beschrieben wird. Die Tabelle bezieht sich auf den Parameter, der für den Fehler und die entsprechende zulässige Abweichung verantwortlich ist und wird verwendet, um die Werte für die vorbestimmte positive Schwellenspannung 250 und die vorbestimmte negative Schwellenspannung 260 für eine Abweichung von 3° Winkelfehler an der ECU 155 einzustellen. Es sei angemerkt, dass die vorbestimmten Schwellenspannungen unter der Annahme, dass zu einem Zeitpunkt ein einzelner Parameter für den Fehler verantwortlich ist, bestimmt werden. Somit wird, immer wenn einer der Parameter eine Quelle des Fehlers ist, der durch die AFE-Schaltung 135 identifiziert wird, was zu einer Spannungsdifferenz zwischen dem Sinussignal AFE-Kanal oder dem Kosinussignal AFE-Kanal und dem redundanten AFE-Kanal 140 führt, die eine der vorbestimmten Schwellenspannungen 250, 260 überschreitet, das Fehlersignal erzeugt und an den Prozessor 270 gesendet.
    Parameter Zulässige Abweichung für 3° Winkelfehler
    Versatz (V) +/-0,052
    Verstärkungsfehler (%) +/-11
    Verzögerung (Frequenz = 1 kHz) (µs) +/-8,5
    Verzögerung (Frequenz = 10 kHz) (µs) +/-0,85
    Oberschwingungen (V) +/-0,0525
    Übliche Modusdifferenz* (V) 0,0525
  • Während die vorbestimmten Schwellenspannungen als unter der Annahme bestimmt werden, dass ein einzelner Parameter für den Fehler verantwortlich ist, ist es auch möglich, dass gleichzeitig mehrere Parameter zum Fehler beitragen können.
  • Unter Bezugnahme auf 1 und 2 stellt die vorliegende Erfindung ein System 200 zum Überwachen der AFE-Schaltung 135 eines induktiven Positionssensors 100 bereit. Das System 200 schließt den redundanten AFE-Kanal 140, einen redundanten AFE-Kanalpuffer 141, der mit einem Ausgang des redundanten AFE-Kanals 140 gekoppelt ist, einen Prozessor 270, einen ersten Multiplexer 235, einen zweiten Multiplexer 230 und eine Komparatorschaltung 240 ein.
  • Im Betrieb ist der Prozessor 270 konfiguriert, um abwechselnd ein Sinus-Ausgangssignal 120 oder ein Kosinus-Ausgangssignal 125 von einer Empfängerspule 130 eines induktiven Positionssensors 100 auszuwählen, das dem redundanten AFE-Kanal 140 und dem redundanten AFE-Kanalpuffer 141 zugeführt wird. Insbesondere steuert der Prozessor 270 den ersten Multiplexer 235, um entweder das Sinus-Ausgangssignal 120 oder das Kosinus-Ausgangssignal 125 auszuwählen, das durch den redundanten AFE-Kanal 140 und den redundanten AFE-Kanalpuffer 141 verarbeitet wird. Insbesondere wird ein Steuersignal vom Prozessor 270 dem ersten Multiplexer 235 bereitgestellt, um entweder das Sinussignal 120 oder das Kosinussignal 125 von den Empfängerspulen 130 auszuwählen, das durch den redundanten AFE-Kanal 140 und den redundanten AFE-Kanalpuffer 141 verarbeitet wird. Der Sinus AFE-Kanalpuffer 286, der Kosinus AFE-Kanalpuffer 287 und der redundante AFE-Kanalpuffer 141 sind so gestaltet, dass sie ähnliche Eigenschaften (Bandbreite, Ausbreitungsverzögerung) über einen gegebenen Bereich von Lastbedingungen aufweisen, die üblicherweise in induktiven Sensoranwendungen, unabhängig von den unterschiedlichen Lastbedingungen und innerhalb der Grenzen des Winkelfehlerschwellenwerts, zu sehen sind. Durch Anpassen der Eigenschaften des Sinus AFE-Kanalpuffers 286, des Kosinus AFE-Kanalpuffers 287 und des redundanten AFE-Kanalpuffers 141, stellt die vorliegende Erfindung sicher, dass Variationen der kapazitiven und resistiven Belastung an dem Ausgangspin 145 des Sinus AFE-Kanalpuffers 286 und dem Ausgangspin 150 des Kosinus AFE-Kanalpuffers 287 die Funktionalität der Winkelfehlerbestimmung nicht beeinflussen.
  • Zusätzlich wird die Funktionalität der Erfindung unabhängig von der Belastung, die an den Eingangspins vorhanden ist, die das Sinussignal 120 und das Kosinussignal 125 bereitstellen, beibehalten. Die Eingänge zum redundanten AFE-Kanal 140 sind direkt mit den Eingangspins verbunden, die das Sinussignal 120 und das Kosinussignal 125 bereitstellen, wodurch sichergestellt wird, dass die Redundanz an den Eingangspins beginnt. Daher tendieren alle Änderungen an den Eingangspins für sowohl den Sinussignal AFE-Kanal 207, den Kosinussignal AFE-Kanal 210 als auch den redundanten AFE-Kanal 140 zu gemeinsamen Werten. Somit bleibt die Winkelfehlerdiagnosefunktionalität von jeder Belastung an den Eingangspins, die das Sinussignal 120 und das Kosinussignal 125 von den Empfängerspulen 130 empfangen, unbeeinflusst.
  • In einer besonderen Ausführungsform kann eine Doppeldrahtbindung an den Eingangspins für das Sinussignal 120 und das Kosinussignal 125 bereitgestellt werden. Die Doppeldrahtbindung bietet Schutz gegen ein Verbindungsdrahtversagen, wobei bei Ausfall eines der Verbindungsdrähte der zweite Verbindungsdraht die Signale 120, 125 weiterhin der AFE-Schaltung 135 zuführt.
  • Zusätzlich kann die AFE-Schaltung 135 eine elektrostatische Entladungsschaltung (ESD-Schaltung), wie einen elektromagnetischen Ladungsfilter (EMC-Filter), an den Eingangspins einschließen, die das Sinussignal 210 und das Kosinussignal 125 bereitstellen. Da die Eingänge zum redundanten AFE-Kanal 140, wie sie durch einen ersten Multiplexer 235 ausgewählt werden, von den Eingangspins für das Sinussignal 120 und das Kosinussignal 125 bereitgestellt werden, wird der ESD-Schutz auch dem redundanten AFE-Kanal 140 durch diese Eingangspins bereitgestellt. Alternativ ist es möglich, die Eingangspins 120 und 125 des Systems 200 zu duplizieren, um das Sinussignal 120 und das Kosinussignal 125 an den ersten Multiplexer 235 bereitzustellen, wodurch die Redundanz an den Eingangspins bereitgestellt wird. In diesem Fall können Verbindungsdrähte und dedizierte elektrostatische Entladungsschaltungen (ESD-Schaltungen) mit diesen duplizierten Eingangspins zum Überwachen der AFE-Schaltung 135 des induktiven Positionssensors 100 gekoppelt werden.
  • Im System 200 ist eine Komparatorschaltung 240 mit einem Ausgang des zweiten Multiplexers 230 gekoppelt. Der Ausgang des Sinussignal AFE-Kanals 207 und des Kosinussignal AFE-Kanals 210 werden einem Puffer 285 bereitgestellt. Der Puffer 285 schließt einen Sinus AFE-Kanalpuffer 286 und einen Kosinus AFE-Kanalpuffer 287 ein, wobei der Ausgang des Sinussignals AFE-Kanals 207 mit dem Sinus AFE-Kanalpuffer 286 gekoppelt ist und der Ausgang des Kosinussignal AFE-Kanals 210 mit dem Kosinus AFE-Kanalpuffer 287 gekoppelt ist. Ein Ausgang von entweder dem Sinus AFE-Kanalpuffer 286 oder dem Kosinus AFE-Kanalpuffer 287 wird durch einen zweiten Multiplexer 230 ausgewählt, als Reaktion auf ein Steuersignal vom Prozessor 270, das durch die Komparatorschaltung 240 abwechselnd überwacht wird.
  • In Betrieb, wenn das Sinussignal 120 ausgewählt wird, wird das Sinussignal 120 durch den ersten Multiplexer 235 geleitet, um durch den redundanten AFE-Kanal 140 und den redundanten AFE-Kanalpuffer 141 verarbeitet zu werden. Gleichzeitig wählt der Prozessor 270 den Ausgang des Sinus AFE-Kanalpuffers 286 aus, der durch den zweiten Multiplexer 230 geleitet wird, um der Komparatorschaltung 240, insbesondere den jeweiligen Eingängen der Subtrahiererschaltung 245, zur Verfügung gestellt zu werden. Der Ausgang von dem Sinus AFE-Kanalpuffer 286 und der Ausgang von dem redundanten AFE-Kanalpuffer 141 werden somit als jeweilige Eingänge der Komparatorschaltung 240 bereitgestellt. Die Komparatorschaltung 240 schließt die Subtrahiererschaltung 245, einen positiven Schwellenspannungskomparator 252 und einen negativen Schwellenspannungskomparator 262 ein. Die Subtrahiererschaltung 245 bestimmt eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgang des Sinus AFE-Kanalpuffers 286 und dem Ausgang des redundanten AFE-Kanalpuffers 141. Die durch die Subtrahiererschaltung 245 bestimmte Spannungsdifferenz wird dann sowohl mit der vorbestimmten positiven Schwellenspannung 250 am positiven Schwellenspannungskomparator 252 als auch mit der vorbestimmten negativen Schwellenspannung 260 am negativen Schwellenspannungskomparator 262 verglichen, um zu bestimmen, ob die Spannungsdifferenz entweder die vorbestimmte positive Schwellenspannung 250 oder die vorbestimmte negative Schwellenspannung 260 überschreitet. Ein Fehlerimpuls, der repräsentativ für ein digitales Fehlerlogiksignal ist, wird von der Komparatorschaltung 240 erzeugt, wenn die Spannungsdifferenz entweder die vorbestimmte positive Schwellenspannung 250 überschreitet, wodurch der Ausgang des positiven Schwellenspannungskomparators 252 umgeschaltet wird, oder die vorbestimmte negative Schwellenspannung 260, wodurch der Ausgang des negativen Schwellenspannungskomparators 262 umgeschaltet wird. Der von der Komparatorschaltung 240 erzeugte Fehlerimpuls weist eine entsprechende Dauer auf, die von der Art und Menge der Spannungsdifferenz abhängig ist. Der vom Komparator 240 erzeugte Fehlerimpuls kann abhängig von der Art und Menge der Spannungsdifferenz entweder kontinuierlich HOCH sein oder zwischen HOCH und NIEDRIG mit einer endlichen HOCH-Zeitdauer (Periode) umschalten. Wenn die vorbestimmte positive Schwellenspannung 250 überschritten wird, stellt der positive Schwellenspannungskomparator 252 den resultierenden Fehlerimpuls als einen Eingang 255 an den Prozessor 270 bereit. Alternativ stellt, wenn der vorbestimmte negative Schwellenspannungsschwellenwert 260 überschritten wird, der negative Schwellenspannungskomparator 262 den resultierenden Fehlerimpuls als einen Eingang 265 an den Prozessor 270 bereit.
  • Alternativ wird, wenn das Kosinussignal 125 ausgewählt wird, das Kosinussignal 125 durch den ersten Multiplexer 235 geleitet, um durch den redundanten AFE-Kanal 140 und den redundanten AFE-Kanalpuffer 141 verarbeitet zu werden. Gleichzeitig wählt der Prozessor 270 den Ausgang des Kosinus AFE-Kanalpuffers 287 aus, der durch den zweiten Multiplexer 230 geleitet wird, um der Komparatorschaltung 240 bereitgestellt zu werden. Der Ausgang von dem Kosinus AFE-Kanalpuffer 287 und der Ausgang von dem redundanten AFE-Kanalpuffer 141 werden somit als jeweilige Eingänge der Komparatorschaltung 240 bereitgestellt, insbesondere den jeweiligen Eingängen der Subtrahiererschaltung 245. Die durch die Subtrahiererschaltung 245 der Komparatorschaltung 240 bestimmte Spannungsdifferenz wird dann sowohl mit der vorbestimmten positiven Schwellenspannung 250 am positiven Schwellenspannungskomparator 252 als auch mit der vorbestimmten negativen Schwellenspannung 260 am negativen Schwellenspannungskomparator 262 verglichen, um zu bestimmen, ob die Spannungsdifferenz entweder die vorbestimmte positive Schwellenspannung 250 überschreitet oder negativer als die vorbestimmte negative Schwellenspannung 260 ist. Ein Fehlerimpuls, der repräsentativ für ein digitales Fehlerlogiksignal ist und eine Impulsdauer aufweist, wird vom Komparator 240 basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs erzeugt. Wenn die vorbestimmte positive Schwellenspannung 250 überschritten wird, stellt der positive Schwellenspannungskomparator 252 den resultierenden Fehlerimpuls als einen Eingang 255 an den Prozessor 270 bereit. Alternativ stellt, wenn der vorbestimmte negative Schwellenspannungsschwellenwert 260 überschritten wird, der negative Schwellenspannungskomparator 262 den resultierenden Fehlerimpuls als einen Eingang 265 an den Prozessor 270 bereit.
  • Wenn der Komparator 240 bestimmt, dass eine Spannungsdifferenz zwischen entweder dem Ausgang des Sinus AFE-Kanalpuffers 286 oder dem Ausgang des Kosinus AFE-Kanalpuffers 287 und dem Ausgang des redundanten AFE-Kanalpuffers 141 die vorbestimmte Schwellenspannung überschreitet, signalisiert der Prozessor 270 dann einen Fehlerzustand an eine elektronische Steuereinheit (ECU), die über die Ausgangspins OUT1P/N 150 und OUT2P/N 145 mit dem induktiven Positionssensor gekoppelt ist. Der Sinus AFE-Kanalpuffer 286 und der Kosinus AFE-Kanalpuffer 287 des Puffers 285 werden durch ein Fehlersignal 290 vom Prozessor 270 gesteuert. In Betrieb, wenn die durch die Komparatorschaltung 240 erfasste Spannungsdifferenz eine Schwellenspannung überschreitet, d. h. entweder die vorbestimmte positive Schwellenspannung 250 oder die vorbestimmte negative Schwellenspannung 260, bestätigt der Prozessor 270 das Fehlersignals 290, um sowohl den Sinus AFE-Kanalpuffer 286 oder den Kosinus AFE-Kanalpuffer 287 des Puffers 285 zu deaktivieren. Deaktivieren des jeweiligen AFE-Kanalpuffers versetzt die Ausgangspins OUT1P/N 150 und OUT2P/N 145 in einen hochohmigen Zustand. An der ECU werden diese Ausgangspins 145, 150 entweder mit Pull-up- oder Pull-down-Widerständen gekoppelt. Wenn also diese Ausgangspins 145, 150 sich in einem hochohmigen Zustand befinden, definieren die Pull-up- oder Pull-down-Widerstände die Spannungspegel dieser Ausgangspins 145, 150, die entweder HOCH (Pull-up) oder NIEDRIG (Pull-down) sind. Die ECU versteht den Spannungspegel an diesen Ausgangspins 145, 150 als die Fehlerzustände, da der normale Betriebsbereich zwischen etwa 5 % über dem Massepotential und etwa 5 % unter dem Versorgungspotential eingestellt werden kann. Beispielsweise liegt bei einer Versorgungsspannung von 5 V der Betriebsbereich zwischen etwa 0,25 V und 4,75 V. Somit wird als Fehlerzustand durch die ECU ein beliebiger Spannungspegel unter 0,25 V oder über 4,75 V abgeleitet. Die beschriebenen Spannungspegel sind beispielhaft, und andere Spannungspegel liegen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung. Das Vorstehende wird als nicht einschränkendes Beispiel für die Signalisierung des Fehlerzustands an die ECU 155 bereitgestellt, es versteht sich, dass eine andere Signalisierung von dem System 200 an die ECU 155 bereitgestellt werden kann ohne den Schutzumfang zu überschreiten.
  • Als Reaktion auf einen Fehlerzustand in dem Sinussignal AFE-Kanal 207 oder dem Kosinussignal AFE-Kanal 210, platziert der Prozessor 270 die Ausgangspins 145, 150 in einen hochohmigen Zustand durch Platzieren des Sinus AFE-Kanalpuffers 286 und des Kosinus AFE-Kanalpuffers 287 des Puffers 285 in einen hochohmigen Zustand durch Bestätigen des Fehlersignals 290. Nach dem Platzieren des AFE-Kanalpuffers 286, 287 in einen hochohmigen Zustand als Reaktion auf den Fehler, startet der Prozessor 270 neu und die Puffer 286, 287 werden aus dem hochohmigen Zustand entnommen. Nach dem Neustart, wenn der Fehlerzustand weiterhin besteht, fährt der Prozessor 270 mit dem Platzieren der Puffer 286, 287 in einen hochohmigen Zustand und dem Neustarten fort, solange der Fehlerzustand bestehen bleibt. Alternativ wird, anstelle des Neustartens des Prozessors 270, das Fehlersignal 290 für einen vorbestimmten Bestätigungszeitraum bestätigt und dann für einen vorbestimmten Ent-Bestätigungszeitraum nicht bestätigt, um das Löschen der Fehlerzustandsschleife zu ermöglichen.
  • Wenn einer von den vorbestimmten Schwellenspannungen überschritten wird, entspricht die durch das System 200 bestimmte Spannungsdifferenz der vorliegenden Erfindung einem Winkelfehler an der ECU 155. Der vorbestimmte Winkelfehlerschwellenwert kann einstellbar sein, und in einer spezifischen Anwendung kann der vorbestimmte Winkelfehlerschwellenwert auf einer Einstufung der Kraftfahrzeugsicherheitsintegritätsstufe (ASIL) basieren. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der vorbestimmte Winkelfehlerschwellenwert so eingestellt werden, dass er größer als etwa 3° ist. Somit wird, wenn eine durch das System 200 bestimmte Spannungsdifferenz einem Winkelfehler größer als etwa 3° entspricht, ein Fehlerzustand durch den induktiven Positionssensor 100 erfasst. Dementsprechend wird der redundante AFE-Kanal 140 des Systems 200 der vorliegenden Erfindung verwendet, um die Fehler zu erfassen, die zu einem Fehlerzustand führen. Jeder Einzelpunktausfall (SPF) innerhalb der AFE-Schaltung 135, der zu einem berechneten Winkelfehler über einem vordefinierten Schwellenwert an der ECU 155 führt, wird von der vorliegenden Erfindung erfasst.
  • Verschiedene Mittel können verwendet werden, um die vorbestimmte Schwellenspannung für den Komparator 240 auszuwählen, der dem vorbestimmten Winkelfehlerschwellenwert an der ECU 155 entsprechen wird. Im Allgemeinen stellt die Beziehung der vorbestimmten Winkelfehlerschwelle zur Spannungsdifferenz vom Komparator 240 die vorbestimmte Schwellenspannung für jeden der möglichen Fehlertypen bereit, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Versatz-Fehler, Verstärkungsfehler und Phasenfehler. In verschiedenen Ausführungsformen kann der vorbestimmte Winkelfehlerschwellenwert zwischen etwa 3° und etwa 15° justierbar sein, wie durch die spezifische Anwendung bestimmt. Der justierbare Bereich kann weiter reduziert werden, um noch kleinere Winkelfehlerschwellenwerte unter Verwendung verschiedener bekannter Techniken, wie etwa autom. Nulleinstellung, oder verbesserte AFE-Kalibrierung, ohne Einschränkung, abzudecken. Diese verschiedenen Techniken können wichtig sein, um die Restfehler in dem redundanten AFE-Kanal zu reduzieren, da diese Fehler einen Grenzwert für den zulässigen vorbestimmten Winkelfehlerschwellenwertbereich und insbesondere an der Untergrenze platzieren, um eine Abdeckung für Bereiche unter 3° bereitzustellen.
  • Um zu verhindern, dass Spannungsstörungen falsche Fehler auslösen und dem definierten fehlertoleranten Zeitintervall (FTTI) an der ECU 155 entsprechen, ist der Prozessor 270 ferner konfiguriert, um die von der Komparatorschaltung 240 empfangenen Fehlerimpulse digital zu verarbeiten bis das fehlertolerante Zeitintervall (FTTI) erfüllt ist. Der Prozessor 270 kann einen Algorithmus zum Filtern von Fehlerimpulsen mit einer Dauer von weniger als einer vorbestimmten Fehlerimpulsdauer implementieren, wodurch als Reaktion auf einen Fehlerimpuls der Dauer, der größer als die definierte FTTI ist, nur ein Fehlersignal 290 bestätigt wird. Das definierte FTTI kann anwendungs- und benutzerspezifisch sein, basierend auf einer Toleranz für die Spannungsstörungen.
  • Der Prozessor 270 kann konfiguriert sein, um verschiedene digitale Verarbeitungsschritte durchzuführen, um verschiedene Anwendungssicherheitsstandards zu erfüllen und eine falsche Fehlerauslösung zu vermeiden. Durch diese digitalen Verarbeitungsschritte können Spannungsstörungen oder andere unerwünschte Signale herausgefiltert werden. Der Prozessor 270 kann sich auch auf das vorbestimmte fehlertolerante Zeitintervall (FTTI), eine vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode und einen vorbestimmten Fehlerzähler-Maximalwert verlassen, um eine falsche Fehlerauslösung zu verhindern, in Übereinstimmung mit den Anwendungssicherheitsstandards. Jedes von dem vorbestimmten FTTI, der vorbestimmten Fehlerimpulsfilterperiode und dem vorbestimmten Fehlerzähler-Maximalwert sind justierbar, um die Anforderungen verschiedener Sicherheitsstandards zu erfüllen und eine falsche Fehlerauslösung zu vermeiden. Das FTTI spezifiziert die Mindestdauer eines Fehlerimpulsausgangs durch die Komparatorschaltung 240 bevor die Ausgangspins 145, 150 in den hochohmigen Zustand versetzt werden sollten. Die vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode (Tperiod_tol) definiert die Dauer eines gültigen Fehlerimpulses, wobei der Fehlerimpuls eine Dauer (Tperiod) aufweist, welche die Fehlerimpulse von der Komparatorschaltung 240 erzeugt. Der Prozessor 270 betrachtet den Fehlerimpuls von der Komparatorschaltung 240 als gültig, nur wenn die Dauer des Fehlerimpulses (Tperiod) gleich oder größer als die vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode ist (Tperiod_tol). Die Filterung der Fehlerimpulse maskiert alle schmalen Fehlerimpulse, die als ein Ergebnis von Spannungsstörungen im System auftreten. Die Funktion des Fehlerzählers besteht darin, die oben genannten gültigen Fehlerimpulse innerhalb jedes FTTI-Intervalls zu zählen. Der Prozessor 270 verwendet den Fehlerzähler, um die Anzahl der gültigen Fehlerimpulse zu validieren, die vor dem Senden eines Fehlerzustands an die ECU auftreten müssen.
  • In verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen kann das FTTI bis 500 µs, 1 ms, 8 ms oder 15 ms justierbar sein, wobei die vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode (Tperiod_tol) bis 10 µs, 20 µs, 40 µs oder 80 µs justierbar sein kann und der vorbestimmte Fehlerzähler-Maximalwert kann zwischen 0 und 7 justierbar sein.
  • 3 veranschaulicht ein Zeitdiagramm 300 von beispielhaften Schritten, die vom Prozessor 270 durchgeführt werden, um Fehlauslösungen zu vermeiden, und somit eine Fehlaktivierung eines hochohmigen Zustands. Wie in dieser Ausführungsform gezeigt, werden der Kosinussignal AFE-Kanal 210 und der Sinussignal AFE-Kanal 207 jeweils für ½ eines FTTI 305 (0,5*FTTI) überwacht, wobei der Kosinussignal AFE-Kanal 210 während eines ersten ½ FTTI 310 überwacht wird und der Sinussignal AFE-Kanal 207 während eines zweiten ½ FTTI 315 überwacht wird. Zum Beispiel bei einem FTTI 305 von 500 µs, sind 250 µs für die Überwachung des Sinussignals AFE-Kanal 207 und 250 µs sind für die Überwachung des Kosinussignal AFE-Kanals 210 gewidmet. Da beide Kanäle periodisch überwacht werden, wird jeder Fehler erfasst, der zu einem Winkelfehler größer als der vorbestimmte Schwellenwert führt und eine Ausfalldauer aufweist, die gleich oder größer als das FTTI-Intervall ist. Es ist auch möglich, dass der Überwachungszeitraum des Sinussignal AFE-Kanals und der Überwachungszeitraum des Kosinussignal AFE-Kanals weniger als ½ eines FTTI aufweisen und mehrere Überwachungszyklen innerhalb eines FTTI-Intervalls aufweisen.
  • Wie gezeigt, erzeugt die Komparatorschaltung 240 zwei Fehlerimpulse 320, 322 während der Zeit, in welcher der Kosinussignal AFE-Kanal 210 ausgewählt wird. In dieser Ausführungsform ist die Dauer jedes der Fehlerimpulse (Tperiod), die erzeugt werden, während der Kosinussignal AFE-Kanal 210 ausgewählt wird, größer als eine vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode (Tperiod_tol). Wie zuvor beschrieben, sind Fehlerimpulse, die eine Impulsdauer aufweisen, die größer als die vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode (Tperiod_tol) ist, ausreichend, um einen Fehlerzähler 350 zu erhöhen. Somit werden die beiden Impulse 320, 322 durch den Komparator 240 erzeugt und am Prozessor 270 während des ersten ½ FTTI 310 empfangen, wobei beide den Fehlerzähler 350 erhöhen, so dass der Fehlerzählwert auf einen Wert von „2“ 330 am Ende des ersten ½ FTTI 310 erhöht wird. Zusätzlich erzeugt während der Zeit, in welcher der Sinussignal AFE-Kanal 207 ausgewählt wird, der Komparator 240 zwei zusätzlichen Fehlerimpulse 324, 326. Da die Dauer der beiden Impulse 324, 326 größer als die vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode ist, erhöht sich der Fehlerzähler 350 auf einen Wert von „4“ am Ende des zweiten ½ FTTI 305. Unter der Annahme, dass der vorbestimmte Fehlerzähler-Maximalwert auf einen Wert von 4 eingestellt ist, wird das Fehlersignal 290 vom Prozessor 270 bestätigt, z. B. auf einen hohen Wert gesetzt, als Reaktion darauf, dass sich der Fehlerzähler 350 auf den Wert „4“ 332 erhöht, wodurch die Puffer 285 auf einen hochohmigen Zustand eingestellt werden und einen Fehlerzustand an die ECU anzeigen. Zusätzlich wird der Fehlerzähler auf „0“ 334 am Ende des FTTI-Intervalls 305 zurück gesetzt, wenn der vorbestimmte Fehlerzähler-Maximalwert am Ende des FTTI-Intervalls 305 nicht erreicht wurde. Nach einem Fehlerzustand befindet sich das System in einem Rücksetzungszustand und die Ausgangspins 145, 150 werden auf einem hohen Impedanzwert sein, bis eine vorbestimmte Rücksetzungszeit erreicht wurde. Sobald die vorgegebene Rücksetzungszeit erreicht ist, wird das System 200 den hochohmigen Zustand freigeben und einen normalen Betriebsmodus wieder aufnehmen. Wenn der Fehler bestehen bleibt, dann wird das System 200 die Ausgangspins 145, 150 erneut auf einen hohen Impedanzwert einstellen und in einen Rücksetzungszustand eintreten. Somit empfängt in dieser Ausführungsform der Prozessor 270 4 gültige Fehlerimpulse von dem Komparator 240 innerhalb eines einzigen FTTI 305. Unter der Annahme, dass der Fehlerzähler-Maximalwert auf „4“ gesetzt ist, sind die Fehlerimpulse 320, 322, 324, 326, die während des FTTI 305 empfangen werden, wirksam beim Auslösen eines Fehlerzustands an der ECU.
  • 4 veranschaulicht ein Zeitdiagramm 400 von beispielhaften Schritten, die vom Prozessor 270 durchgeführt werden, um eine Fehlauslösung eines hochohmigen Zustands zu vermeiden. Wie in dieser Ausführungsform gezeigt, werden der Kosinussignal AFE-Kanal 210 und der Sinussignal AFE-Kanal 207 jeweils für ½ eines FTTI 405 (0,5*FTTI) überwacht, wobei der Kosinussignal AFE-Kanal 210 während eines ersten ½ FTTI 410 überwacht wird und der Sinussignal AFE-Kanal 207 während eines zweiten ½ FTTI 415 überwacht wird.
  • Wie gezeigt, erzeugt der Komparator 240 drei Fehlerimpulse 420, 422, 424, während der Zeit, in welcher der Kosinussignal AFE-Kanal 210 ausgewählt wird. In dieser Ausführungsform ist die Dauer jedes der drei Fehlerimpulse 420, 422, 424 (Tperiod) kleiner als eine vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode (Tperiod_tol). Fehlerimpulse, die eine Impulsdauer (Tperiod) aufweisen, die kleiner als die vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode (Tperiod_tol) ist, sind nicht ausreichend, um einen Fehlerzähler 450 zu erhöhen. Somit werden die drei Impulse 420, 422, 424 durch die Komparatorschaltung 240 erzeugt und am Prozessor 270 empfangen, während das erste ½ FTTI 410 den Fehlerzähler 450 nicht erhöht, so dass der Fehlerzählwert auf „0“ 452 bleibt. Zusätzlich erzeugt der Komparator 240 drei Fehlerimpulse 426, 428, 430, während der Zeit, in welcher der Sinussignal AFE-Kanal 207 ausgewählt wird. In dieser Ausführungsform ist nur die Dauer (Tperiod) des ersten Fehlerimpulses 426 größer als die vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode (Tperiod_tol) und so führt der erste Fehlerimpuls 426 dazu, dass der Fehlerzählers 450 auf einen Wert von „1“ 454 erhöht wird. Unter der Annahme, dass der vorbestimmte Fehlerzähler-Maximalwert größer als 1 ist, verbleibt das Fehlersignal 290 vom Prozessor 270 unbestätigt, z. B. bei einem niedrigen Logikwert, und die Ausgangspuffer 285 werden nicht auf einen hohen Impedanzwert eingestellt. Somit werden in dieser Ausführungsform die Fehlerimpulse 420, 422, 424, 426, 428, 430, die am Prozessor 270 empfangen werden, gefiltert und führen nicht zu einem Fehlerzustand für das System. Zusätzlich wird der Fehlerzähler auf „0“ 456 vor jedem FTTI-Intervall 405 zurück gesetzt, da der vorbestimmte Fehlerzähler-Maximalwert nicht erreicht wurde, um eine Ansammlung von Fehlern über mehrere FTTIs zu verhindern.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Verarbeitung eines Sinussignals und eines Kosinussignals zur Fehlererfassung in einem induktiven Positionssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Bei Vorgang 800 beginnt das Verfahren mit dem Einrichten eines redundanten analogen Front-End-Kanals (AFE-Kanal) mit einem Ausgang, der mit einem redundanten AFE-Kanalpuffer in der AFE-Schaltung eines induktiven Positionssensors gekoppelt ist, wobei die AFE-Schaltung ferner einen Sinussignal AFE-Kanal, einen Kosinussignal AFE-Kanal, einen Sinus AFE-Kanalpuffer, der mit dem Ausgang des Sinussignal AFE-Kanals gekoppelt ist, und einen Kosinus AFE-Kanalpuffer, der mit dem Ausgang des Kosinussignal AFE-Kanals gekoppelt ist, umfasst. Unter Bezugnahme auf 2, werden ein redundanter AFE-Kanal 140 mit einem Ausgang, der mit einem redundanten AFE-Kanalpuffer 141 gekoppelt ist, ein Sinussignal AFE-Kanal 207 mit einem Ausgang, der mit einem Sinus AFE-Kanalpuffer 286 gekoppelt ist, und ein Kosinussignal AFE-Kanal 210 mit einem Ausgang, der mit einem Kosinussignal AFE-Kanalpuffer 287 gekoppelt ist, in der AFE-Schaltung 135 eines induktiven Positionssensors eingerichtet.
  • Bei Vorgang 810 fährt das Verfahren mit dem abwechselnden Auswählen eines Sinus-Ausgangssignals oder eines Kosinus-Ausgangssignals von einer Empfängerspule des induktiven Positionssensors fort. Wie in 2 gezeigt, kann ein Sinus-Ausgangssignal 120 oder ein Kosinus-Ausgangssignal 125 einer Empfängerspule 130 durch einen Multiplexer 235 ausgewählt werden.
  • Bei Vorgang 820 fährt das Verfahren dann fort, wenn das Sinussignal bei Vorgang 810 ausgewählt wurde. Alternativ fährt, wenn das Kosinussignal bei Vorgang 810 ausgewählt wurde, das Verfahren bei Vorgang 835 mit dem Verarbeiten des Kosinus-Ausgangssignals durch den redundanten AFE-Kanal und den redundanten AFE-Kanalpuffer fort, wenn das Kosinus-Ausgangssignal ausgewählt wird. Wie in 2 veranschaulicht stellt, wenn das Sinus-Ausgangssignal 120 ausgewählt wird, der Multiplexer 235 das Sinus-Ausgangssignals 120 dem redundanten AFE-Kanal 140 und dem redundanten AFE-Kanalpuffer 141 zur Verarbeitung bereit. Alternativ stellt, wenn das Kosinus-Ausgangssignal 125 ausgewählt wird, der Multiplexer 235 das Kosinus-Ausgangssignals 125 dem redundanten AFE-Kanal 140 und dem redundanten AFE-Kanalpuffer 141 zur Verarbeitung bereit.
  • Wenn das Sinus-Ausgangssignal bei Vorgang 820 verarbeitet wurde, fährt das Verfahren bei Vorgang 825 mit dem Erhalten einer Spannungsdifferenz als eine Differenz zwischen einer Ausgangsspannung des Sinus AFE-Kanalpuffers und einer Ausgangsspannung des redundanten AFE-Kanalpuffers fort. Alternativ, wenn das Kosinus-Ausgangssignal bei Vorgang 835 verarbeitet wurde, fuhr das Verfahren bei Vorgang 840 mit dem Erhalten der Spannungsdifferenz als Differenz zwischen einer Ausgangsspannung des Kosinus AFE-Kanalpuffers und einer Ausgangsspannung des redundanten AFE-Kanalpuffers fort. Unter Bezugnahme auf 2, empfängt der Komparator 240 entweder den Ausgang des Sinus AFE-Kanalpuffers 286 oder den Ausgang des Kosinus AFE-Kanalpuffers 287 vom Multiplexer 230 und vergleicht den Ausgang des redundanten AFE-Kanalpuffers 141 mit der Ausgangsspannung, die vom Multiplexer 230 bereitgestellt wird.
  • Bei Vorgang 845 wird das Verfahren fortgesetzt, indem die bei Vorgang 825 oder 840 erhaltene Spannungsdifferenz mit einer vorgegebenen Schwellenspannung verglichen wird. Bei Vorgang 850 schließt das Verfahren mit dem Signalisieren eines Fehlerzustands ab, wenn der Vorgang 845 bestimmt hat, dass die Spannungsdifferenz größer als die vorbestimmte Schwellenspannung war.
  • 6 und 7 in Kombination veranschaulichen ein Flussdiagramm der vorliegenden Erfindung zur Überwachung der analogen Front-End-Schaltung (AFE-Schaltung) eines induktiven Positionssensors. Bei Vorgang 500 werden das Einschalten und die Inbetriebnahme der AFE-Schaltung des induktiven Positionssensors durchgeführt. Die AFE-Schaltung 135 des induktiven Positionssensors 100 kann wie in 1 veranschaulicht sein.
  • Bei Vorgang 505 wird das Kosinussignal von der Empfängerspule des induktiven Positionssensors ausgewählt. Wie unter Bezugnahme auf 2 gezeigt, kann das Kosinussignal 125 der Empfängerspule 130, insbesondere der Ausgang des Kosinus AFE-Kanalpuffers 287, unter Verwendung eines ersten Multiplexers 235 als Reaktion auf einen Ausgang des Prozessors 270 ausgewählt sein.
  • Bei Vorgang 510 wird das Kosinussignal durch den Kosinussignal AFE-Kanal, den Kosinus AFE-Kanalpuffer, den redundanten AFE-Kanal und den redundanten AFE-Kanalpuffer verarbeitet. Wie unter Bezugnahme auf 2 gezeigt, werden der redundante AFE-Kanal 140 und der redundante AFE-Kanalpuffer 141 in der AFE-Schaltung 135 des induktiven Positionssensors 100 eingerichtet und die AFE-Schaltung 135 schließt ferner den Kosinussignal AFE-Kanal 210 ein, der dem Kosinus AFE-Kanalpuffer 287 zugeführt wird. Das Kosinussignal 125, das von dem Prozessor 270 ausgewählt wird, wird durch den redundanten AFE-Kanal 140 und den redundanten AFE-Kanalpuffer 141 als Reaktion auf den ersten Multiplexer 235 verarbeitet und der Ausgang des Kosinus AFE-Kanalpuffers 287 wird von dem zweiten Multiplexer 230 ausgewählt.
  • Bei Vorgang 515 wird bestimmt, ob das erste ½ FTTI überschritten wurde. Wenn das erste ½ FTTI überschritten wurde, fährt das Verfahren bei Schritt 600 von 6 fort. Wenn das erste ½ FTTI nicht überschritten wurde, fährt das Verfahren bei Vorgang 520 fort. Wie zuvor unter Bezugnahme auf 3 beschrieben, kann der Kosinussignal AFE-Kanal 210 während einer ersten ½ des FTTI überwacht werden, insbesondere wird der Ausgang des redundanten AFE-Kanalpuffers 141 mit dem Ausgang des Kosinus AFE-Kanalpuffers 287 verglichen. Somit schaltet das System, wenn das erste ½ FTTI beendet ist, auf die Überwachung des Sinussignal AFE-Kanals 207 während des zweiten ½ FTTI um.
  • Bei Vorgang 520 wird eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgang des Kosinus AFE-Kanalpuffers und dem Ausgang des redundanten AFE-Kanals erhalten. Wie in 2 gezeigt, wird die Subtrahiererschaltung 245 verwendet, um eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgang des Kosinus AFE-Kanalpuffers 287 und dem Ausgang des redundanten AFE-Kanalpuffers 141 zu erhalten, indem eine Ausgangsspannung des Kosinus AFE-Kanalpuffers 287 von einer Ausgangsspannung des redundanten AFE-Kanalpuffers 141 subtrahiert wird, um die Spannungsdifferenz zu erhalten.
  • Bei Vorgang 525 wird bestimmt, ob die Spannungsdifferenz größer als eine vorbestimmte Schwellenspannung ist oder nicht. Unter Bezugnahme auf 2 werden die Spannungsschwellenkomparatoren 252, 262 der Komparatorschaltung 240 verwendet, um die vorbestimmten Schwellenspannungen 250, 260 mit der durch die Subtrahiererschaltung 245 ausgegebenen Spannungsdifferenz zu vergleichen, um zu bestimmen, ob die Spannungsdifferenz größer als die vorbestimmten Schwellenspannungen 250, 260 ist, indem sie entweder größer als die vorbestimmte positive Schwellenspannung 250 ist oder negativer als die vorbestimmte negative Schwellenspannung 260 ist. Wenn, und nur wenn, die Spannungsdifferenz größer als die vorbestimmte Schwellenspannung ist, wird bei Vorgang 527 ein Fehlerimpuls ausgegeben, wobei der Fehlerimpuls eine Dauer aufweist, welche die Zeitdauer widerspiegelt, bei der die Spannungsdifferenz größer als die vorbestimmte Schwellenspannung ist.
  • In einer besonderen Ausführungsform werden die Vorgänge 530, 535 und 540 optional durchgeführt. Falls sie nicht ausgeführt werden, wenn der Fehlerimpuls bei Vorgang 527 ausgegeben wird, wird der Vorgang 545 durchgeführt.
  • Bei Vorgang 530, wenn bei Vorgang 525 bestimmt wird, dass die Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgang des Kosinussignal AFE-Kanals und dem Ausgang des redundanten AFE-Kanals größer als eine vorbestimmte Schwellenspannung ist, und somit der Fehlerimpuls bei Vorgang 527 ausgegeben wird, wird dann bestimmt, ob die Dauer des Fehlerimpulses größer als eine vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode ist. Wie zuvor unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben, erzeugt die Komparatorschaltung 240 Fehlerimpulse, wenn die Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgang des Kosinussignal AFE-Kanals und dem Ausgang des redundanten AFE-Kanals größer als eine vorbestimmte Schwellenspannung ist, wie etwa die Impulse 320, 322, 324 und 326 von 3. Der Prozessor 270 bestimmt dann, ob die Dauer (Tperiod) der Fehlerimpulse 320, 322, 324, 326 größer als eine vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode ist (Tperiod _tot).
  • Bei Vorgang 535 wird dann ein Fehlerzähler erhöht, wenn bestimmt wird, dass die Dauer des Fehlerimpulses größer als eine vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode (Tperiod_tot) bei Vorgang 530 ist. Unter Bezugnahme auf 3 wird der Fehlerzähler 350 für jeden der Fehlerimpulse 320, 322, 324, 325 erhöht, weil die Dauer jedes dieser Impulse größer als die vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode (Tperiod_tot) ist. Der Fehlerzähler wird nicht erhöht, wenn die Dauer eines Fehlerimpulses (Tperiod) nicht größer als die vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode (Tperiod_tot) ist, wie in Bezug auf die Fehlerimpulse 420, 422 und 424 von 4 beschrieben. Wie zuvor beschrieben, kann die Erhöhung des Fehlerzählers innerhalb des Algorithmus des Prozessors 270 erreicht werden.
  • Bei Vorgang 540 wird bestimmt, ob der Fehlerzählerwert größer als ein vorbestimmter Fehlerzähler-Maximalwert ist oder nicht. Unter Bezugnahme auf 2, kann der Prozessor 270 verwendet werden, um zu bestimmen, ob der Wert des Fehlerzählers 350 größer als ein vorbestimmter Fehlerzähler-Maximalwert ist. Wenn der Fehlerzähler-Maximalwert nicht überschritten wurde, kehrt das Verfahren zu Vorgang 515 zurück bis das erste ½ FTTI überschritten wurde.
  • Wenn der Fehlerzähler-Maximalwert überschritten wurde, fährt das Verfahren mit Vorgang 545 fort, wobei der Ausgang der Puffer auf einen hochohmigen Zustand eingestellt wird. Unter Bezugnahme auf 2 und 3 wird, wenn der Fehlerzähler 350 einen Wert von 4 erreicht hat, das Fehlersignal 290 vom Prozessor 270 bestätigt, um den Ausgang der Puffer 285 auf einen hochohmigen Zustand einzustellen. Das Einstellen des Ausgangs der Puffer 285 auf eine hohe Impedanz wird einen Fehlerzustand an die ECU signalisieren, wie zuvor unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
  • Bei Vorgang 550 wird bestimmt, ob ein Rücksetz-Zeitintervall des Systems (Treset) überschritten wurde. Das Rücksetz-Zeitintervall des Systems (Treset) ist vorbestimmt und dem Prozessor 270 bekannt.
  • Bei Vorgang 555 wird, wenn bei Vorgang 550 bestimmt wurde, dass das Rücksetz-Zeitintervall des Systems (Treset) überschritten wurde, dann der hochohmige Zustand des Ausgangs der Puffer 285 freigegeben und der Fehlerzähler zurückgesetzt. Wenn das Rücksetz-Zeitintervall des Systems (Treset) nicht überschritten wurde, kehrt das Verfahren dann zum Vorgang 545 zurück und der hochohmige Ausgangszustand der Puffer 285 wird beibehalten. Unter Bezugnahme auf 3 wird am Ende des zweiten ½ FTTI 315 der Fehlerzähler auf „0“ 334 zurückgesetzt. Nach der Rücksetzung des Fehlerzählers und der Freigabe des hochohmigen Zustands des Ausgangs der Puffer 285 kehrt das Verfahren zu Vorgang 505 zurück.
  • Nachdem das erste 1/2/ FTTI bei Vorgang 515 überschritten wurde, fährt das Verfahren mit Vorgang 600 fort, wobei das Sinussignal von der Empfängerspule des induktiven Positionssensors ausgewählt wird. Wie unter Bezugnahme auf 2 gezeigt, kann das Sinussignal 120 der Empfängerspule 130, insbesondere der Ausgang des Sinus AFE-Kanalpuffers 286, unter Verwendung des ersten Multiplexers 235 als Reaktion auf einen Ausgang des Prozessors 270, ausgewählt sein.
  • Bei Vorgang 605 wird das Sinussignal durch den Sinussignal AFE-Kanal und den Sinus AFE-Kanalpuffer und auch durch den redundanten AFE-Kanal und den redundanten AFE-Kanalpuffer verarbeitet. Wie unter Bezugnahme auf 2 gezeigt, wird der redundante AFE-Kanal 140 in der AFE-Schaltung 135 des induktiven Positionssensors 100 eingerichtet und die AFE-Schaltung 135 schließt ferner einen Sinussignal AFE-Kanal 207 ein, deren Ausgang dem Sinus AFE-Kanalpuffer 286 zugeführt wird. Das Sinussignal 120, das von dem Prozessor 270 ausgewählt wird, wird durch den redundanten AFE-Kanal 140 und den redundanten AFE-Kanalpuffer 141 als Reaktion auf den ersten Multiplexer 235 verarbeitet und der Ausgang des Sinus AFE-Kanalpuffers 286 wird von dem zweiten Multiplexer 230 ausgewählt.
  • Bei Vorgang 610 wird bestimmt, ob das zweite ½ FTTI überschritten wurde. Wenn das zweite ½ FTTI überschritten wurde, fährt das Verfahren bei Schritt 505 von 5 fort, wobei das Kosinussignal ausgewählt wird. Wenn das zweite ½ FTTI nicht überschritten wurde, fährt das Verfahren bei Vorgang 615 fort. Wie zuvor unter Bezugnahme auf 3 beschrieben, kann der Sinussignal AFE-Kanal 210 während einer zweiten ½ des FTTI überwacht werden, insbesondere wird der Ausgang des redundanten AFE-Kanalpuffers 141 mit dem Ausgang des Sinus AFE-Kanalpuffers 286 verglichen. Somit schaltet das System, wenn das zweite ½ FTTI beendet ist, auf die Überwachung des Kosinussignal AFE-Kanals 207 während des zweiten ½ FTTI um.
  • Bei Vorgang 615 wird eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgang des Sinus AFE-Kanalpuffers und dem Ausgang des redundanten AFE-Kanals erhalten. Wie in 2 gezeigt, wird die Subtrahiererschaltung 245 verwendet, um eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgang des Sinus AFE-Pufferkanals 286 und dem Ausgang des redundanten AFE-Kanalpuffers 141 zu erhalten, indem eine Ausgangsspannung des Sinus AFE-Kanalpuffers 286 von einer Ausgangsspannung des redundanten AFE-Kanalpuffers 141 subtrahiert wird, um die Spannungsdifferenz zu erhalten.
  • Bei Vorgang 620 wird bestimmt, ob die Spannungsdifferenz größer als eine vorbestimmte Schwellenspannung ist oder nicht. Unter Bezugnahme auf 2 werden die Spannungsschwellenkomparatoren 252, 262 der Komparatorschaltung 240 verwendet, um die vorbestimmten Schwellenspannungen 250, 260 mit der durch die Subtrahiererschaltung 245 ausgegebenen Spannungsdifferenz zu vergleichen, um zu bestimmen, ob die Spannungsdifferenz größer als die vorbestimmten Schwellenspannungen 250, 260 ist, indem sie entweder größer als die vorbestimmte positive Schwellenspannung 250 ist oder negativer als die vorbestimmte negative Schwellenspannung 260 ist. Wenn, und nur wenn, die Spannungsdifferenz größer als die vorbestimmte Schwellenspannung ist, wird bei Vorgang 627 ein Fehlerimpuls ausgegeben, wobei der Fehlerimpuls eine Dauer aufweist, welche die Zeitdauer widerspiegelt, bei der die Spannungsdifferenz größer als die vorbestimmte Schwellenspannung ist.
  • In einer besonderen Ausführungsform werden die Vorgänge 625, 630 und 635 optional durchgeführt. Falls sie nicht ausgeführt werden, wenn der Fehlerimpuls bei Vorgang wird 627 ausgegeben wird, wird der Vorgang 545 erneut durchgeführt.
  • Bei Vorgang 625 wird dann bestimmt, ob die Dauer des Fehlerimpulses größer als eine vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode ist. Wie zuvor unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben, erzeugt die Komparatorschaltung 240 Fehlerimpulse, wenn die Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgang des Kosinussignal AFE-Kanals und dem Ausgang des redundanten AFE-Kanals größer als eine vorbestimmte Schwellenspannung ist, wie etwa die Impulse 320, 322, 324 und 326 von 3. Der Prozessor 270 bestimmt dann, ob die Dauer (Tperiod) der Fehlerimpulse 320, 322, 324, 326 größer als eine vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode ist (Tperiod_tot).
  • Bei Vorgang 630 wird dann ein Fehlerzähler erhöht, wenn bestimmt wird, dass die Dauer des Fehlerimpulses größer als eine vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode (Tperiod_tot) bei Vorgang 625 ist. Unter Bezugnahme auf 3 wird der Fehlerzähler 350 für jeden der Fehlerimpulse 320, 322, 324, 325 erhöht, weil die Dauer jedes dieser Impulse größer als die vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode (Tperiod_tot) ist. Der Fehlerzähler wird nicht erhöht, wenn die Dauer eines Fehlerimpulses (Tperiod) nicht größer als die vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode (Tperiod_tot) ist, wie in Bezug auf die Fehlerimpulse 420, 422 und 424 von 4 beschrieben. Wie zuvor beschrieben, kann die Erhöhung des Fehlerzählers innerhalb des Algorithmus des Prozessors 270 erreicht werden.
  • Bei Vorgang 635 wird bestimmt, ob der Fehlerzählerwert größer als ein vorbestimmter Fehlerzähler-Maximalwert ist oder nicht. Unter Bezugnahme auf 2, kann der Prozessor 270 verwendet werden, um zu bestimmen, ob der Wert des Fehlerzählers 350 größer als ein vorbestimmter Fehlerzähler-Maximalwert ist. Wenn der Fehlerzähler-Maximalwert nicht überschritten wurde, kehrt das Verfahren zu Vorgang 610 zurück bis das zweite ½ FTTI überschritten wurde.
  • Wenn bei Vorgang 635 bestimmt wurde, dass der Fehlerzähler-Maximalwert überschritten wurde, fährt das Verfahren mit Vorgang 545 von 5 fort, wobei der Ausgang der Puffer auf einen hochohmigen Zustand eingestellt wird. Unter Bezugnahme auf 2 und 3 wird, wenn der Fehlerzähler 350 einen Wert von 4 erreicht hat, das Fehlersignal 290 vom Prozessor 270 verwendet, um den Ausgang der Puffer 285 auf einen hochohmigen Zustand einzustellen. Das Einstellen des Ausgangssignals auf eine hohe Impedanz wird einen Fehlerzustand an die ECU signalisieren, wie zuvor unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
  • Das Verfahren fährt mit Vorgang 545 von 5 fort, wobei der hochohmige Zustand aufrechterhalten wird, bis das Rücksetz-Zeitintervall des Systems (Treset) überschritten wird. Nachdem das Rücksetz-Zeitintervall des Systems (Treset) überschritten wurde, wird der hochohmige Ausgangszustand freigegeben und der Fehlerzähler wird wie bei Vorgang 555 von 5 zurückgesetzt.
  • Wie zuvor beschrieben, kann die Spannungsdifferenz zwischen dem Sinussignal AFE-Kanal oder dem Kosinussignal AFE-Kanal und dem redundanten AFE-Kanal einer oder mehreren Fehlerquellen zugeordnet werden. Die Fehlerquellen können ein beliebiger von Versatz-Fehler, übliche Modusfehler, Verstärkungsfehler, Sinus- oder Kosinus- AFE-Kanal Kurzschluss-zu-Masse-Fehler, Sinus- oder Kosinus- AFE-Kanal Kurzschluss-zu-Versorgung-Fehler, einem Sinus- oder Kosinus- AFE-Kanalausgang, der bei zufälligen Spannungsfehlern hängenbleibt, Verstärkungsänderungsfehler, Fehlern, die sich aus einer zeitlichen Verzögerung zwischen den Sinus- und Kosinus- AFE-Kanälen ergeben, und Fehlern, die sich aus erzeugten Oberschwingungen ergeben, sein.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das Schritte zum Bestimmen der vorbestimmten Schwellenspannung veranschaulicht, die einer oder mehreren Fehlerquellen zugeordnet ist, die einem vorbestimmten Winkelfehler an der ECU entsprechen.
  • Bei Vorgang 700 fährt das Verfahren mit dem Auswählen eines vorbestimmten Winkelfehlerschwellenwerts zum Erzeugen eines Fehlerzustands an der ECU fort. In einer bestimmten Ausführungsform kann der vorbestimmte Winkelschwellenwert größer als 3° sein und kann basierend auf gewünschten ASIL-Einstufungen bestimmt werden. Der Fehlerzustand an der ECU kann einer oder mehreren Fehlerquellen zugeordnet werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Versatz-Fehler, übliche Modusfehler, Verstärkungsfehler, Sinus- oder Kosinus- AFE-Kanal Kurzschluss-zu-Masse-Fehler, Sinus- oder Kosinus- AFE-Kanal Kurzschluss-zu-Versorgung-Fehler, einen Sinus- oder Kosinus- AFE-Kanalausgang, der bei zufälligen Spannungsfehlern hängenbleibt, Verstärkungsänderungsfehler, Fehler, die sich aus einer zeitlichen Verzögerung zwischen den Sinus- und Kosinus- AFE-Kanälen ergeben, und Fehler, die sich aus erzeugten Oberschwingungen ergeben.
  • Bei Vorgang 710 fährt das Verfahren mit dem Bestimmen einer vorbestimmten Schwellenspannung als eine Spannungsdifferenz zwischen der Ausgangsspannung des Sinus AFE-Kanalpuffers oder des Kosinus AFE-Kanalpuffers und der Ausgangsspannung des redundanten AFE-Kanalpuffers fort, die dem vorbestimmten Winkelfehlerschwellenwert an der ECU entsprechen würde.
  • Fehlerfreie oder ideale Sinus- und Kosinus-Ausgangssignale werden als von Fehlern nicht beeinflusst angesehen. Somit können ideale Sinus- und Kosinus-Ausgangssignale definiert werden als: I d e a l e r   S i n u s   A F E − K a n a l p u f f e r   2 8 5   b e i   O U T 2 P / N   1 4 5 = A s ∗ S i n ( Θ )
    Figure DE112021002293T5_0001
     I d e a l e r   K o s i n u s   A F E − K a n a l p u f f e r   2 8 7   b e i   O U T 1 P / N   1 5 0 = A c ∗ C o s i n e ( Θ )
    Figure DE112021002293T5_0002
  • Wobei As und Ac die Amplituden der Ausgangsspannung bei OUT2P/N 145, bzw. OUT1P/N 150 sind.
  • Zusätzlich können Sinus- und Kosinus-Ausgangssignale, die durch Fehler beeinflusst wurden, gegeben sein als: F e h l e r b e e i n f l u s s t e r   S i n u s   A F E − K a n a l p u f f e r   2 8 5   b e i   O U T 2 P / N   1 4 5 = V o s s + ( A s ∗ ( 1 + Δ A s ) ∗ S i n ( Θ + Δ Θ s )
    Figure DE112021002293T5_0003
     F e h l e r b e e i n f l u s s t e r   K o s i n u s   A F E − K a n a l p u f f e r   2 8 7   b e i   O U T 1 P / N   1 5 0 = V o s c + ( A c ∗ ( 1 + Δ A c ) ∗ C o s ( Θ + Δ Θ c ) )
    Figure DE112021002293T5_0004
    wobei;
    Voss → Versatz bei OUT2P/N 145 des Sinus - Kanalpuffers 285
    Vosc → Versatz bei OUT1P/N 150 des Kosinus - Kanalpuffers 287
    ΔAS → Verstärkungsfehlerkoeffizient bei OUT2P/N 145 des Sinus - Kanalpuffers 285
    ΔAc → Verstärkungsfehlerkoeffizient bei OUT1P/
    N 150 des Kosinus - Kanalpuffers 287
    ΔθS -> Verstärkungsfehlerkoeffizient bei OUT2P/N 145 des Sinus - Kanalpuffers 285
    ΔΘc -> Verstärkungsfehlerkoeffizient bei OUT1P/
    N 150 des Kosinus - Kanalpuffers 287
  • Sinus- und Kosinus-Wellenformen, die durch Fehler nicht beeinflusst werden, und Sinus- und Kosinuswellenformen, die durch Fehler beeinflusst werden, können mit den obigen Gleichungen berechnet und aufgezeichnet werden. In den veranschaulichten Ausführungsformen werden nur die Versatz-Spannung, der Verstärkungsfehler und der Phasenfehler beschrieben. Dies soll jedoch nicht einschränkend sein, und andere Fehler können ähnlich in die Gleichungen integriert werden und die Beziehung zwischen dem Winkelfehler und dem vorbestimmten Spannungsschwellenwert kann aus entsprechenden Grafiken bestimmt werden. Die Grafiken können verwendet werden, um die Beziehung zwischen dem Winkelfehler und der vorbestimmten Schwellenspannung zu identifizieren.
  • Zum Beispiel zeigt die in 9A veranschaulichte Grafik eine ideale Kosinus-Wellenform, eine ideale Sinus-Wellenform und eine fehlerhafte Sinus-Wellenform mit einer positiven Versatz-Spannung von 52,5 mV. In dieser Veranschaulichung sind die Wellenformen für einen Single-Ended-Ausgang veranschaulicht, wobei der Ausgang der Subtrahiererschaltung 245 entweder +52,5 mV oder -52,5 mV betragen wird. Für ein System, das zwei unterschiedliche Ausgänge verwendet, gibt es jedoch eine dedizierte Subtrahiererschaltung für jeden der beiden unterschiedliche Ausgänge, sodass ein Subtrahierer einen Ausgang von +52,5 mV aufweist und der andere Subtrahierer einen Ausgang von -52,5 mV aufweist, abhängig von der Polarität der Versatz-Spannung. In dieser beispielhaften Ausführungsform stellt die ideale Sinus-Wellenform den Ausgang des redundanten AFE-Kanalpuffers 140 dar, die fehlerhafte Sinus-Wellenform stellt den Ausgang des Sinus AFE-Kanalpuffers 286 dar und die ideale Kosinus-Wellenform stellt den Ausgang des Kosinus AFE-Kanalpuffers 287 dar. Die Frequenz der Wellenformen beträgt jeweils 1 kHz und der Spitzenwert der Wellenformen beträgt jeweils 1 V. Die Versatz-Spannung, die in die ideale Sinus-Wellenform eingeführt wird, um die fehlerhafte Sinus-Wellenform bereitzustellen, stellt einen Fehler dar, der aus einem Einzelpunktausfall im Sinussignal AFE-Kanal 207 oder dem Sinus AFE-Kanalpuffer 286 resultiert. Die Zeiger V1 und V2 zeigen die Spannungen der drei Wellenformen an zwei verschiedenen Punkten über einen Wellenformzyklus. Aus diesen Zeigern kann verstanden werden, dass die Spannungsdifferenz zwischen der idealen Sinus-Wellenform und der fehlerhaften Sinus-Wellenform 52,5 mV beträgt. Somit kann ein Ausgang der Subtrahiererschaltung 245 ein konstanter Gleichstromwert sein und eine Differenz von +52,5 mV an dem nicht invertierenden Eingang des positiven Schwellenspannungskomparators 252 und am invertierenden Eingang des negativen Schwellenspannungskomparators 262 über dem Wellenformzyklus aufweisen. Wenn die vorbestimmte positive Schwellenspannung 250 und die vorbestimmte negative Schwellenspannung 260 jeweils auf +/- 52,5 mV eingestellt werden, die einen Winkelfehlerschwellenwert von +/-3° an der ECU 155 darstellen, wird der Ausgang des positiven Schwellenspannungskomparators 252 über dem Wellenformzyklus hoch sein. In ähnlicher Weise wird, in dem Fall, dass die Spannungsdifferenz zwischen der idealen Sinus-Wellenform und der fehlerhaften Sinus-Wellenform -52,5 mV über dem Wellenformzyklus beträgt, der Ausgang des negativen Schwellenspannungskomparators 262 über dem Wellenformzyklus hoch sein. In Kombination wird der Ausgang eines der Komparatoren 252, 262 hoch sein, immer wenn ein Versatz-Spannungsfehler von größer als absolut 52,5 mV vorhanden ist.
  • 9B veranschaulicht die Winkelfehlerwellenform über die Wellenformperiode von 9A, die berechnet wird, indem der Arkustangens des Verhältnisses zwischen der fehlerhaften Sinus-Wellenform und der idealen Kosinus-Wellenform genommen wird. Die Winkelfehlerwellenform weist die gleiche Frequenz wie die der Wellenformen in 9A auf. Die Marker M27, M28 und M29 zeigen die Punkte, an denen die Winkelfehlerwellenform 3° kreuzt. Somit kann verstanden werden, dass ein Spannungs-Versatz-Fehler von 52,5 mV in einer Sinus-Wellenform mit einer Spitzenspannung von 1 V zu einem Winkelfehler von etwa +/-3° führt. Dementsprechend bestimmt die in 9A und 9B veranschaulichte Implementierung, dass der Winkelfehler größer +/-3° ist, immer wenn es einen Spannungs-Versatz-Fehler in der Sinus-Wellenform gibt, der größer oder gleich 52,5 mV ist, mit einer Spitzenspannung von 1 V. Eine ähnliche Erläuterung ist anwendbar, wenn die Sinus-Wellenform ideal ist und die Kosinus-Wellenform fehlerhaft ist. Zusätzlich skaliert die Beziehung zwischen dem Spannungs-Versatz-Fehler und der vorbestimmten Schwellenwertspannung linear. Daraus folgt, dass für eine Sinus- oder Kosinus-Wellenform mit einer Spitzenspannung von 2 V der vorbestimmte Spannungsschwellenwert, der einem Winkelfehler von +/-3° entspricht, etwa 52,5 mV*2 = 105 mV beträgt. In ähnlicher Weise beträgt die vorbestimmte Schwellenspannung, die +/-6° für eine 1 V Spitzen-Wellenform entspricht, etwa 52,5 mV*2 = 105 mV.
  • 10A zeigt eine ideale Kosinus-Wellenform, eine ideale Sinus-Wellenform und eine fehlerhafte Sinus-Wellenform mit einem Verstärkungsfehler von 11 %. In dieser beispielhaften Ausführungsform stellt die ideale Sinus-Wellenform den Ausgang des redundanten AFE-Kanalpuffers 140 dar, die fehlerhafte Sinus-Wellenform stellt den Ausgang des Sinus AFE-Kanalpuffers 286 dar und die ideale Kosinus-Wellenform stellt den Ausgang des Kosinus AFE-Kanalpuffers 287 dar. Die Frequenz der Wellenformen beträgt 1 kHz und der Spitzenwert der idealen Wellenformen beträgt 1 V. Der Verstärkungsfehler, der in die ideale Sinus-Wellenform eingeführt wird, um die fehlerhafte Sinus-Wellenform bereitzustellen, stellt einen Fehler dar, der aus einem Einzelpunktausfall im Sinussignal AFE-Kanal 207 oder dem Sinus AFE-Kanalpuffer 286 resultiert. Die Zeiger V1 und V2 zeigen die Spannungen der drei Wellenformen an zwei verschiedenen Punkten über einen Wellenformzyklus. Aus diesen Zeigern ist ersichtlich, dass die Spannungsdifferenz zwischen der idealen Sinus-Wellenform und der fehlerhaften Sinus-Wellenform etwa +/- 110 mV beträgt, die sich im Vorzeichen über dem Wellenformzyklus ändert, was einem Verstärkungsfehler von etwa 11 % entspricht. Als solches wird ein Ausgang der Subtrahiererschaltung 245 eine Spitzenfehlerspannung von +110 mV am Eingang zum Komparator 252 und eine Spitzenfehlerspannung von -110 mV am Eingang des negativen Schwellenspannungskomparators 262, über dem Wellenformzyklus, bereitstellen. Wenn die vorbestimmte positive Schwellenspannung 250 und die vorbestimmte negative Schwellenspannung 260 jeweils auf+/- 52,5 mV eingestellt werden, schalten die Ausgänge der Komparatoren 252, 262 jeweils von niedrig auf hoch, immer wenn ein Verstärkungsfehler größer als absolut +/-5,25 % der Spitzenspannung ist.
  • 10B veranschaulicht die Winkelfehlerwellenform über die Wellenformperiode von 10A, die berechnet wird, indem der Arkustangens des Verhältnisses zwischen der fehlerhaften Sinus-Wellenform und der idealen Kosinus-Wellenform genommen wird. Die Winkelfehlerwellenform weist die doppelte Frequenz wie die der Wellenformen in 10A auf. Die Marker M30, M31, M32 und M33 zeigen die jeweiligen Spitzen, welche die Punkte sind, an denen die Winkelfehlerwellenform etwa 3° beträgt. Somit kann verstanden werden, dass ein Verstärkungsfehler von 11 % in einer Sinus-Wellenform mit einer Spitzenspannung von 1 V zu einem maximalen Winkelfehler von etwa +/-3° führt. Der durch die Zeiger V1 und V2 dargestellte Winkelfehler beträgt 19,391 Femtograd bzw. -3,9644 Femtograd. Er wird angegeben, um die Natur des Winkelfehlers zu verstehen, d. h. dass der Winkelfehler innerhalb des Wellenformzyklus auf 0 Grad zugeht.
  • In der in 10A und 10B veranschaulichten Implementierung wird die Schwellenspannung auf +/-52,5 mV eingestellt, was einem Winkelfehlerschwellenwert für einen Fehler von +/-3° entspricht. Wie jedoch in 10A und 10B gezeigt ist, führt ein Verstärkungsfehler von 11 %, der die Spannungsdifferenz von +/- 110 mV zwischen der idealen Wellenform und der fehlerhaften Wellenform ist, zu einem Fehler von etwa +/-3°. Somit ist der Spannungsschwellenwert, der dem Verstärkungsfehler entspricht, höher als der Spannungsschwellenwert, der anderen potenziellen Fehlerquellen entspricht, wie dem in 9A und 9B gezeigten Spannungs-VersatzFehler. In dieser beispielhaften Ausführungsform wird der Spannungsschwellenwert auf eine minimale Schwellenspannung eingestellt, die zu einem Winkelfehler von +/-3° führt, unter Berücksichtigung aller potentiellen Fehlerquellen. Dementsprechend löst diese Implementierung einen Fehler aus, immer wenn es einen Verstärkungsfehler in der Sinus-Wellenform von mehr als 5,25 % gibt, unter der Annahme einer Spitzenspannung von 1 V. Der entsprechende Winkelfehler für einen Verstärkungsfehler von +/-5,25 % beträgt +/-1,47°. Eine ähnliche Erklärung ist für das Szenario anwendbar, in dem die Sinus-Wellenform eine ideale Wellenform ist und die Kosinus-Wellenform fehlerhaft ist.
  • 11A zeigt eine ideale Kosinus-Wellenform, eine ideale Sinus-Wellenform und eine fehlerhafte Sinus-Wellenform mit einer Zeitverzögerung von 8,5 µs von der idealen Sinus-Wellenform. In dieser beispielhaften Ausführungsform stellt die ideale Sinus-Wellenform den Ausgang des redundanten AFE-Kanalpuffers 140 dar, die fehlerhafte Sinus-Wellenform stellt den Ausgang des Sinus AFE-Kanalpuffers 286 dar und die ideale Kosinus-Wellenform stellt den Ausgang des Kosinus AFE-Kanalpuffers 287 dar. Die Frequenz der Wellenformen beträgt 1 kHz und der Spitzenwert der Wellenformen beträgt 1 V. Die Zeitverzögerung (Ausbreitungsverzögerung), die in die ideale Sinus-Wellenform eingeführt wird, um die fehlerhafte Sinus-Wellenform bereitzustellen, stellt einen Fehler dar, der aus einem Einzelpunktausfall im Sinussignal AFE-Kanal 207 oder dem Sinus AFE-Kanalpuffer 286 resultiert. Die Zeiger V1 und V2 zeigen die Spannungen der drei Wellenformen an zwei verschiedenen Punkten über einen Wellenformzyklus. Die beiden Zeiger bei 500 µs und bei 508,5 µs identifizieren den Nulldurchgang der Wellenformen und zeigen auch, dass die Zeitverzögerung zwischen der idealen Sinus-Wellenform und der fehlerhaften Sinus-Wellenform 8,5 µs beträgt, wobei 139,89 aV (139,89*10-18 ~0 V) und 797,61 aV (797,61*10-18 V~0 V) den Nulldurchgang für die ideale Sinus-Wellenform bzw. die fehlerhafte Sinus-Wellenform angibt. Aus dem 500 µs Zeiger und dem 508,5 µs Zeiger ist ersichtlich, dass die Spannungsdifferenz zwischen der idealen Sinus-Wellenform und der fehlerhaften Sinus-Wellenform etwa +/-52,5 mV beträgt. Somit wird ein Ausgang der Subtrahiererschaltung 245 eine Differenz von etwa +52,5 mV am Eingang des positiven Schwellenspannungskomparators 252 aufweisen und eine Differenz von etwa -52,5 mV am Eingang des negativen Schwellenspannungskomparators 262, jeder zu jeweiligen Zeiten während des Wellenformzykluses. Wenn die vorbestimmte positive Schwellenspannung 250 und die vorbestimmte negative Schwellenspannung 260 für einen Winkelfehlerschwellenwert von etwa +/-3° an der ECU 155 jeweils auf +/-52,5 mV eingestellt werden, schalten die Ausgänge der jeweiligen Komparatoren 252, 262 von niedrig auf hoch, immer wenn eine Zeitverzögerung vorliegt, die einer Fehlerspannung von größer als absolut 52,5 mV entspricht.
  • 11B veranschaulicht die Winkelfehlerwellenform über der Wellenformperiode von 11A, die berechnet wird, indem der Arkustangens des Verhältnisses zwischen der fehlerhaften Sinus-Wellenform und der idealen Kosinus-Wellenform genommen wird. Die Winkelfehlerwellenform weist die doppelte Frequenz wie die der Wellenformen in 11A auf. Die Marker M34, M35 und M35 zeigen die Zeitpunkte, wenn die Winkelfehlerwellenform etwa +/- 3° beträgt, wobei 881,61 aV (881,61 * 10-18 V~0 V) den Nulldurchgang der Wellenform angibt und -335,85 mDeg den Winkelfehler in Grad am Nulldurchgang angibt. Somit kann verstanden werden, dass eine Zeitverzögerung (Phasenfehler) von 8,5 µs, die einer Fehlerspannung von etwa +/-52,5 mV in einer Sinus-Wellenform mit einer Spitzenspannung von 1 V entspricht, zu einem Winkelfehler von etwa +/-3° führt. Dementsprechend veranschaulicht die in 11A und 11B veranschaulichte Implementierung, dass der Winkelfehler etwa +/-3° beträgt, immer wenn es einen Phasenfehler in der Sinus-Wellenform gibt, der etwa 8,5 µs beträgt, mit einer Spitzenspannung von 1 V und einer Frequenz von 1 kHz. Eine ähnliche Erklärung ist für das Szenario anwendbar, in dem die Sinus-Wellenform ideal ist und die Kosinus-Wellenform fehlerhaft ist. Zusätzlich skaliert die Beziehung zwischen dem Phasenfehler und der vorbestimmten Schwellenwertspannung linear.
  • Somit stellt die vorliegende Erfindung ein verbessertes System und Verfahren zur Überwachung der AFE-Schaltung eines induktiven Positionssensors bereit. Das Verfahren verhindert Fehler, die sich aus der analogen Signalverarbeitung an der AFE-Schaltung ergeben, die zu Fehlerzuständen an der ECU führen.
  • In einer Ausführungsform können Abschnitte der AFE-Schaltung in einer integrierten Schaltung auf einem einzigen Halbleiterchip implementiert sein. Alternativ kann die integrierte Schaltung mehrere Halbleiterchips einschließen, die elektrisch miteinander gekoppelt sind, wie zum Beispiel ein Multi-Chip-Modul, das in einem einzelnen Gehäuse einer integrierten Schaltung untergebracht ist.
  • In verschiedenen Ausführungsformen können Abschnitte des Systems der vorliegenden Erfindung in einem feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA) oder in einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) implementiert sein. Wie der Fachmann erkennt, können verschiedene Funktionen von Schaltungselementen auch als Verarbeitungsschritte in einem Softwareprogramm implementiert sein. Eine solche Software kann zum Beispiel in einem Digitalsignalprozessor, einem Netzwerkprozessor, einem Mikrocontroller oder einem Universalcomputer eingesetzt werden.
  • Sofern nicht ausdrücklich anders angegeben und aus der Erörterung ersichtlich, versteht es sich, dass sich Erörterungen, die Begriffe, wie „Empfangen“, „Bestimmen“, „Erzeugen“, „Begrenzen“, „Senden“, „Zählen“, „Klassifizieren“ oder dergleichen nutzen, in der gesamten Beschreibung auf Aktionen und Prozesse eines Computersystems oder einer ähnlichen elektronischen Rechenvorrichtung beziehen können, die Daten, die als physikalische (elektronische) Größen in Registern und Speichern des Computersystems dargestellt werden, manipuliert und in andere Daten umwandelt, die in ähnlicher Art und Weise als physikalische Größen in den Speichern oder Registern des Computersystems oder in anderen derartigen Vorrichtungen zur Speicherung, Übertragung oder Anzeige von Informationen dargestellt werden.
  • Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedenen Rechenplattformen ausgeführt sein, die Aktionen als Reaktion auf softwarebasierte Anweisungen durchführen. Im Folgenden wird eine vorausgehende Grundlage für die Informationstechnologie bereitgestellt, die zur Ermöglichung der Erfindung genutzt werden kann.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sein, das ein computerlesbares Signalmedium oder ein computerlesbares Speichermedium sein kann. Ein computerlesbares Speichermedium kann zum Beispiel, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleitersystem, eine entsprechende Einrichtung oder eine entsprechende Vorrichtung oder eine beliebige geeignete Kombination des Vorstehenden sein. Spezifischere Beispiele (eine nicht erschöpfende Liste) für das computerlesbare Speichermedium würden Folgendes einschließen: eine elektrische Verbindung mit einem oder mehreren Drähten, eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM oder Flash-Speicher), eine optische Faser, einen tragbaren Compact-Disc-Nur-Lese-Speicher (CD-ROM), eine optische Speichervorrichtung, eine magnetische Speichervorrichtung oder eine beliebige geeignete Kombination des Vorstehenden. Im Rahmen dieses Dokuments kann ein computerlesbares Speichermedium jedes nichtflüchtige, greifbare Medium sein, das ein Programm zur Verwendung durch ein(e) oder in Verbindung mit einem Anweisungsausführungssystem, einer Anweisungsausführungseinrichtung oder einer Anweisungsausführungsvorrichtung enthalten oder speichern kann.
  • Ein computerlesbares Signalmedium kann ein propagiertes Datensignal mit darin verkörpertem computerlesbarem Programmcode einschließen, zum Beispiel im Basisband oder als Teil einer Trägerwelle. Ein solches propagiertes Signal kann eine beliebige einer Vielfalt von Formen annehmen, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, elektromagnetischer, optischer oder einer beliebigen geeigneten Kombination davon. Ein computerlesbares Signalmedium kann ein beliebiges computerlesbares Medium sein, das kein computerlesbares Speichermedium ist und das ein Programm zur Verwendung durch ein(e) oder in Verbindung mit einem Anweisungsausführungssystem, einer Anweisungsausführungseinrichtung oder einer Anweisungsausführungsvorrichtung übermitteln, propagieren oder transportieren kann. Wie vorstehend angegeben, sind jedoch die Ansprüche auf diese Erfindung als Softwareprodukt aufgrund gesetzlicher Beschränkungen für Schaltungen diejenigen, die in einem nichtflüchtigem Softwaremedium, wie einer Computerfestplatte, einem Flash-RAM, einer optischen Platte oder dergleichen, verkörpert sind.
  • Programmcode, der auf einem computerlesbaren Medium verkörpert ist, kann unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Mediums übertragen werden, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, drahtlos, drahtgebunden, Glasfaserkabel, Hochfrequenz usw. oder einer beliebigen geeigneten Kombination des Vorstehenden. Computerprogrammcode zum Ausführen von Operationen für Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung kann in einer beliebigen Kombination von einer oder mehreren Programmiersprachen geschrieben sein, einschließlich einer objektorientierten Programmiersprache, wie Java, C#, C++, Visual Basic oder dergleichen, und herkömmlichen prozeduralen Programmiersprachen, wie der Programmiersprache „C“ oder ähnlichen Programmiersprachen.
  • Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf Flussdiagrammveranschaulichungen und/oder Blockdiagramme von Verfahren, Einrichtungen (Systemen) und Computerprogrammprodukten gemäß Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es versteht sich, dass jeder Block der Flussdiagrammveranschaulichungen und/oder Blockdiagramme sowie Kombinationen von Blöcken in den Flussdiagrammveranschaulichungen und/oder Blockdiagrammen durch Computerprogrammanweisungen implementiert werden können. Diese Computerprogrammanweisungen können einem Prozessor eines Universalcomputers, eines Spezialcomputers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungseinrichtung bereitgestellt werden, um eine Maschine zu erzeugen, damit die Anweisungen, die über den Prozessor des Computers oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt werden, Mittel zum Implementieren der in dem Block oder in den Blöcken des Flussdiagramms und/oder des Blockdiagramms angegebenen Funktionen/Aktionen erzeugen.
  • Diese Computerprogrammanweisungen können auch in einem computerlesbaren Medium gespeichert sein, das einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungseinrichtung oder andere Vorrichtungen anweisen kann, in einer bestimmten Art und Weise zu arbeiten, sodass die im computerlesbaren Medium gespeicherten Anweisungen einen Herstellungsartikel erzeugen, der Anweisungen einschließt, die die in dem Block oder in den Blöcken des Flussdiagramms und/oder des Blockdiagramms angegebene Funktion/Aktion implementieren.
  • Die Computerprogrammanweisungen können auch auf einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungseinrichtung oder andere Vorrichtungen geladen werden, um zu bewirken, dass auf dem Computer, der anderen programmierbaren Einrichtung oder den anderen Vorrichtungen eine Reihe von Betriebsschritten durchgeführt wird, um einen computerimplementierten Prozess zu erzeugen, damit die Anweisungen, die auf dem Computer oder einer anderen programmierbaren Einrichtung ausgeführt werden, Prozesse zum Implementieren der Funktionen/Aktionen, die in dem Block oder in den Blöcken des Flussdiagramms und/oder des Blockdiagramms angegeben sind, bereitstellen.
  • Ferner versteht es sich, dass zum Zwecke der Erörterung und des Verständnisses der Ausführungsformen der Erfindung verschiedene vom Fachmann verwendete Begriffe verwendet werden, um Techniken und Ansätze zu beschreiben. Des Weiteren werden in der Beschreibung zu Erklärungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein umfassendes Verständnis der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Es ist jedoch für den Durchschnittsfachmann offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung ohne diese spezifischen Details umgesetzt werden kann. In einigen Fällen sind hinlänglich bekannte Strukturen und Vorrichtungen in Form eines Blockdiagramms und nicht im Detail gezeigt, um die vorliegende Erfindung nicht zu verunklaren. Diese Ausführungsformen sind hinreichend detailliert beschrieben, um es dem Durchschnittsfachmann zu ermöglichen, die Erfindung umzusetzen, und es versteht sich, dass andere Ausführungsformen genutzt werden können und dass logische, mechanische, elektrische und andere Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 63/058720 [0001]
    • US 17/075157 [0001]

Claims (21)

  1. Verfahren zum Überwachen einer analogen Front-End-Schaltung (AFE-Schaltung) eines induktiven Positionssensors, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Einrichten eines redundanten analogen Front-End-Kanals (AFE-Kanal) mit einem Ausgang, der mit einem redundanten AFE-Kanalpuffer in der AFE-Schaltung eines induktiven Positionssensors gekoppelt ist, wobei die AFE-Schaltung ferner einen Sinussignal AFE-Kanal, einen Kosinussignal AFE-Kanal, einen Sinus AFE-Kanalpuffer, der mit dem Ausgang des Sinussignal AFE-Kanals gekoppelt ist, und einen Kosinus AFE-Kanalpuffer, der mit dem Ausgang des Kosinussignal AFE-Kanals gekoppelt ist, umfasst; abwechselndes Auswählen eines Sinus-Ausgangssignals oder eines Kosinus-Ausgangssignals von einer Empfängerspule des induktiven Positionssensors; Verarbeiten des Sinus-Ausgangssignals durch den redundanten AFE-Kanal und den redundanten AFE-Kanalpuffer, wenn das Sinus-Ausgangssignal ausgewählt wird oder das Verarbeiten des Kosinus-Ausgangssignals durch den redundanten AFE-Kanal und den redundanten AFE-Kanalpuffer, wenn das Kosinus-Ausgangssignal ausgewählt wird; wenn das Sinus-Ausgangssignal ausgewählt wird, Erhalten einer Spannungsdifferenz als eine Differenz zwischen einer Ausgangsspannung des Sinus AFE-Kanalpuffers und einer Ausgangsspannung des redundanten AFE-Kanalpuffers; wenn das Kosinus-Ausgangssignal ausgewählt wird, Erhalten der Spannungsdifferenz als die Differenz zwischen einer Ausgangsspannung des Kosinus AFE-Kanalpuffers und einer Ausgangsspannung des redundanten AFE-Kanalpuffers; und Signalisieren eines Fehlerzustands, wenn die Spannungsdifferenz größer als eine vorbestimmte Schwellenspannung ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Spannungsdifferenz einem Winkelfehler an einer elektronischen Steuereinheit (ECU) entspricht, die mit dem induktiven Positionssensor gekoppelt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Schwellenspannung einem vorbestimmten Winkelfehlerschwellenwert an der ECU entspricht.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der vorbestimmte Winkelfehlerschwellenwert größer als etwa 3° ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Ausgeben eines Fehlerimpulses mit einer Dauer, die eine Zeitdauer widerspiegelt, in der die erhaltene Spannungsdifferenz größer als die vorbestimmte Schwellenspannung ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend: Einstellen eines Ausgangs des Sinus AFE-Kanalpuffers und eines Ausgangs des Kosinus AFE-Kanalpuffers auf einen hochohmigen Zustand; und Freigeben des hochohmigen Zustands des Ausgangs des Sinus AFE-Kanalpuffers und des Ausgangs des Kosinus AFE-Kanalpuffers nachdem ein Rücksetz-Zeitintervall des Systems überschritten wurde.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend: Vergleichen der Dauer des Fehlerimpulses mit einer vorbestimmten Fehlerimpulsfilterperiode; und Erhöhen eines Fehlerzählers, wenn die Dauer des Fehlerimpulses größer als die vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend: Vergleichen des Fehlerzählers mit einem vorbestimmten Fehlerzähler-Maximalwert; und Einstellen eines Ausgangs des Sinus AFE-Kanalpuffers und eines Ausgangs des Kosinus AFE-Kanalpuffers auf einen hochohmigen Zustand, wenn ein Wert des Fehlerzählers größer als der vorbestimmte Fehlerzähler-Maximalwert ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend das Zurücksetzen des Fehlerzählers, wenn der Wert des Fehlerzählers nicht größer als der vorbestimmte Fehlerzähler-Maximalwert innerhalb eines fehlertoleranten Zeitintervalls (FTTI) ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend das Freigeben des hochohmigen Zustands des Ausgangs des Sinus AFE-Kanalpuffers und des Ausgangs des Kosinus AFE-Kanalpuffers nachdem ein Rücksetz-Zeitintervall des Systems überschritten wurde.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Spannungsdifferenz ein Ergebnis einer oder mehrerer Fehlerquellen an der AFE-Schaltung des induktiven Positionssensors ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die eine oder die mehreren Fehlerquellen, die zu der Spannungsdifferenz führen, mindestens einem von Versatz-Fehler, üblichem Modusfehler, Verstärkungsfehler, Sinus- oder Kosinus- AFE-Kanal Kurzschluss-zu-Masse-Fehler, Sinus- oder Kosinus- AFE-Kanal Kurzschluss-zu-Versorgung-Fehler, einem Sinus- oder Kosinus- AFE-Kanalausgang, der bei zufälligen Spannungsfehlern hängenbleibt, Verstärkungsänderungsfehler, Fehlern, die sich aus einer zeitlichen Verzögerung zwischen den Sinus- und Kosinus- AFE-Kanälen ergeben, und Fehlern, die sich aus erzeugten Oberschwingungen ergeben, zugeordnet sind.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der induktive Positionssensor aus einem Drehwinkelpositionssensor und einem Linearpositionssensor ausgewählt wird.
  14. Verfahren zum Überwachen einer analogen Front-End-Schaltung (AFE-Schaltung) eines induktiven Positionssensors, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Einrichten eines redundanten analogen Front-End-Kanals (AFE-Kanal) in einem induktiven Positionssensor mit einem Ausgang, der mit einem redundanten AFE-Kanalpuffer gekoppelt ist, wobei die AFE-Schaltung ferner einen Sinussignal AFE-Kanal, einen Kosinussignal AFE-Kanal, einen Sinus-AFE-Kanalpuffer, der mit einem Ausgang des Sinussignal AFE-Kanals gekoppelt ist, und einen Kosinus AFE-Kanalpuffer umfasst; abwechselndes Auswählen eines Sinus-Ausgangssignals oder eines Kosinus-Ausgangssignals von einer Empfängerspule des induktiven Positionssensors; Verarbeiten des Sinus-Ausgangssignals durch den redundanten AFE-Kanal und den redundanten AFE-Kanalpuffer, wenn das Sinus-Ausgangssignal ausgewählt wird oder das Verarbeiten des Kosinus-Ausgangssignals durch den redundanten AFE-Kanal und den redundanten AFE-Kanalpuffer, wenn das Kosinus-Ausgangssignal ausgewählt wird; wenn das Sinus-Ausgangssignal ausgewählt wird, Erhalten einer Spannungsdifferenz als eine Differenz zwischen einer Ausgangsspannung des Sinus AFE-Kanalpuffers und einer Ausgangsspannung des redundanten AFE-Kanalpuffers; wenn das Kosinus-Ausgangssignal ausgewählt wird, Erhalten der Spannungsdifferenz als die Differenz zwischen einer Ausgangsspannung des Kosinus AFE-Kanalpuffers und einer Ausgangsspannung des redundanten AFE-Kanalpuffers; Bestimmen, ob die erhaltene Spannungsdifferenz größer als eine vorbestimmte Schwellenspannung ist, und wenn bestimmt wird, dass die Spannungsdifferenz größer als die vorbestimmte Schwellenspannung ist; Ausgeben eines Fehlerimpulses mit einer Dauer, die eine Zeitdauer widerspiegelt, in der die erhaltene Spannungsdifferenz größer als die vorbestimmte Schwellenspannung ist; Bestimmen, ob die Dauer des Fehlerimpulses größer als eine vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode ist, und wenn bestimmt wird, dass die Dauer des Fehlerimpulses größer als die vorbestimmte Fehlerimpulsfilterperiode ist; Erhöhen eines Fehlerzählers; und Bestimmen, ob ein Wert des Fehlerzählers größer als ein vorbestimmter Fehlerzähler-Maximalwert ist, und wenn bestimmt wird, dass der Fehlerzähler größer als der vorbestimmte Fehlerzähler-Maximalwert ist, Einstellen eines Ausgangs des Sinus AFE-Kanalpuffers und eines Ausgangs des Kosinus AFE-Kanalpuffers auf einen hochohmigen Zustand.
  15. System zum Überwachen einer analogen Front-End-Schaltung (AFE-Schaltung) eines induktiven Positionssensors, wobei das System Folgendes umfasst: einen redundanten AFE-Kanal; einen redundanten AFE-Kanalpuffer, der mit einem Ausgang des redundanten AFE-Kanals gekoppelt ist; einen Prozessor; und eine Komparatorschaltung, wobei der Prozessor umfasst; abwechselndes Auswählen eines Sinus-Ausgangssignals oder eines Kosinus-Ausgangssignals von einer Empfängerspule eines induktiven Positionssensors; Zuführen des Sinus-Ausgangssignals an den redundanten AFE-Kanal und an den redundanten AFE-Kanalpuffer, um das Sinus-Ausgangssignal zu verarbeiten, wenn das Sinus-Ausgangssignal ausgewählt wird, oder Zuführen des Kosinus-Ausgangssignals an den redundanten AFE-Kanal, wenn das Kosinus-Ausgangssignal ausgewählt wird; wobei die Komparatorschaltung umfasst: Erhalten einer Spannungsdifferenz als die Differenz zwischen einer Ausgangsspannung eines Sinus AFE-Kanalpuffers und einer Ausgangsspannung des redundanten AFE-Kanalpuffers, wenn das Sinus-Ausgangssignal ausgewählt wird; Erhalten der Spannungsdifferenz als die Differenz zwischen einer Ausgangsspannung eines Kosinus AFE-Kanalpuffers und der Ausgangsspannung des redundanten AFE-Kanalpuffers, wenn das Kosinus-Ausgangssignal ausgewählt wird; Bestimmen, ob die Spannungsdifferenz größer als eine vorbestimmte Schwellenspannung ist; und der Prozessor ferner einen Fehlerzustand an eine elektronische Steuereinheit (ECU) signalisiert, die mit dem induktiven Positionssensor gekoppelt ist, wenn bestimmt wird, dass die Spannungsdifferenz größer als die vorbestimmte Schwellenspannung ist.
  16. System nach Anspruch 14, wobei die Spannungsdifferenz einem Winkelfehler an der ECU entspricht.
  17. System nach Anspruch 14, wobei die vorbestimmte Schwellenspannung einem vorbestimmten Winkelfehlerschwellenwert an der ECU entspricht.
  18. System nach Anspruch 16, wobei der vorbestimmte Winkelfehlerschwellenwert einstellbar ist.
  19. System nach Anspruch 16, wobei der vorbestimmte Winkelfehlerschwellenwert größer als etwa 3° ist.
  20. System nach Anspruch 14, wobei die Spannungsdifferenz auf eine oder mehrere Fehlerquellen an dem AFE des induktiven Positionssensors zurückzuführen ist.
  21. System nach Anspruch 14, wobei der induktive Positionssensor aus einem Drehwinkelpositionssensor und einem Linearpositionssensor ausgewählt wird.
DE112021002293.8T 2020-07-30 2021-01-01 System und verfahren zur überwachung einer analogen front-end-schaltung (afe-schaltung) eines induktiven positionssensors Granted DE112021002293T5 (de)

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US63/058,720 2020-07-30
US17/075,157 2020-10-20
US17/075,157 US11313702B2 (en) 2020-07-30 2020-10-20 System and method for monitoring analog front-end (AFE) circuitry of an inductive position sensor
PCT/US2021/012006 WO2022025975A1 (en) 2020-07-30 2021-01-01 System and method for monitoring analog front-end (afe) circuitry of an inductive position sensor

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