DE112021004386T5

DE112021004386T5 - Diagnose eines Absolutsensors für einen elektrischen Sitzmotor

Info

Publication number: DE112021004386T5
Application number: DE112021004386.2T
Authority: DE
Inventors: Brian G. Maust; Christopher R. Douglas; Stan Schlatter; Andrew E. Maschke
Original assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Current assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Priority date: 2020-10-28
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2023-07-20
Also published as: US20220126730A1; WO2022093957A1

Abstract

Ein Verfahren zur Sensordiagnose in einem Sitzfederungssystem, das umfasst: Erzeugen eines Ausgangssignals, das einen Sinusausgang und einen Cosinusausgang umfasst, durch einen Drehpositionssensor auf der Grundlage einer Drehposition einer Ausgangswelle, die mit einem Federungsmechanismus gekoppelt ist, um einen Fahrzeugsitz relativ zu einer Fahrzeugkarosserie zu bewegen; Bestimmen eines Diagnoseindikatorwerts auf der Grundlage des Sinusausgangs und des Cosinusausgangs; und Bestimmen einer Genauigkeit des Ausgangssignals auf der Grundlage des Diagnoseindikatorwerts, um die Drehposition der Ausgangswelle darzustellen. Ein zweites Verfahren bestimmt die Genauigkeit eines Ausgangssignals, um eine Drehposition der Ausgangswelle in einem Sitzfederungssystem darzustellen, unter Verwendung des Ausgangssignals und eines Motorpositionssignals, das eine Drehposition einer Motorwelle darstellt, die mit der Ausgangswelle gekoppelt ist, so dass eine Drehung der Motorwelle eine Drehung der Ausgangswelle bewirkt.

Description

QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 63/106,597 , eingereicht am 28. Oktober 2020, die hier durch Bezugnahme in vollem Umfang enthalten ist.
TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung bezieht sich auf Drehpositionssensoren und insbesondere auf Sinus/Cosinus-Drehpositionssensoren und auf eine Diagnose der Integrität von Sinus/Cosinus-Drehpositionssensoren.
HINTERGRUND
Ein Fahrzeug, wie z. B. ein Pkw, ein Lkw, ein Sportnutzfahrzeug, ein Crossover, ein Mini-Van, ein Wasserfahrzeug, ein Flugzeug, ein Geländewagen, ein Freizeitfahrzeug oder ein anderes geeignetes Fahrzeug, verfügt in der Regel über einen oder mehrere Elektromotoren, um verschiedene Vorrichtungen zu betätigen. Ein Getriebe kann verwendet werden, um einen Elektromotor mit anderen Komponenten einer betätigten Vorrichtung zu koppeln. Beispielsweise können ein Elektromotor und ein Getriebe verwendet werden, um eine Betätigung einer aktiven Sitzfederung im Fahrzeug zu steuern.
Eine Drehposition des Elektromotors oder einer Ausgangswelle des Getriebes kann als Faktor für das Steuern der Betätigung der Vorrichtung verwendet werden. Ein solcher Drehpositionssensor ist ein Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor. Ein solcher Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor gibt Werte aus, die dem Sinus und dem Cosinus des Drehwinkels einer Welle entsprechen. Durch den Vergleich der Sinus- und Cosinuswerte kann die Drehposition bestimmt werden.
Ein wichtiger Aspekt bei Systemen, die Sensoren, wie z. B. Drehpositionssensoren, verwenden, ist der Funktionszustand der Sensoren. Der Funktionszustand eines Sensors kann ein Indikator für die Genauigkeit und/oder Zuverlässigkeit des Sensors sein. Wenn ein System einen nicht funktionierenden oder fehlerhaften Sensor erkennt, kann es darauf reagieren, z. B. eine Warnung oder ein anderes Signal erzeugen, das anzeigt, dass der Sensor fehlerhaft ist, das System oder die Vorrichtung in einem Modus betreiben, in dem der Sensor nicht verwendet wird, und/oder einen Ersatzsensor verwenden.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf das Messen des Sensorfunktionszustands eines Drehpositionssensors.
Ein Aspekt der offengelegten Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zur Sensordiagnose in einem Sitzfederungssystem. Das Verfahren umfasst: Erzeugen eines Ausgangssignals, das einen Sinusausgang und einen Cosinusausgang enthält, durch einen Drehpositionssensor auf der Grundlage einer Drehposition einer Ausgangswelle, die mit einem Federungsmechanismus gekoppelt ist, um einen Fahrzeugsitz relativ zu einer Fahrzeugkarosserie zu bewegen; Bestimmen eines Diagnoseindikatorwerts auf der Grundlage des Sinusausgangs und des Cosinusausgangs; und Bestimmen einer Genauigkeit des Ausgangssignals, zur Darstellung der Drehposition der Ausgangswelle, auf der Grundlage des Diagnoseindikatorwerts.
Ein Aspekt der offengelegten Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zur Sensordiagnose in einem Sitzfederungssystem. Das Verfahren umfasst: Erzeugen, durch einen ersten Drehpositionssensor, eines Motorpositionssignals, das eine Drehposition einer Motorwelle repräsentiert, wobei die Motorwelle mit einer Ausgangswelle gekoppelt ist, so dass eine Drehung der Motorwelle eine Drehung der Ausgangswelle bewirkt; Erzeugen, durch einen ersten Drehpositionssensor, eines Motorpositionssignals, das eine Drehposition einer Motorwelle darstellt; Erzeugen, durch einen zweiten Drehpositionssensor, eines Ausgangssignals, das eine Drehposition der Ausgangswelle darstellt, die mit einem Federungsmechanismus gekoppelt ist, um einen Fahrzeugsitz relativ zu einer Fahrzeugkarosserie zu bewegen; Bestimmen eines Diagnoseindikatorwertes als Funktion des Motorpositionssignals und des Ausgangssignals; und Bestimmen, basierend auf dem Diagnoseindikatorwert, einer Genauigkeit des Ausgangssignals, zur Darstellung der Drehposition der Ausgangswelle. Die Motorwelle ist mit der Ausgangswelle so gekoppelt, dass eine Drehung der Motorwelle eine Drehung der Ausgangswelle bewirkt.
Ein Aspekt der offengelegten Ausführungsformen umfasst ein Sitzfederungssystem. Das Sitzfederungssystem umfasst: einen Federungsmechanismus, der einen Fahrzeugsitz mit einer Fahrzeugkarosserie koppelt; eine Ausgangswelle, die mit dem Federungsmechanismus gekoppelt ist, um den Fahrzeugsitz relativ zur Fahrzeugkarosserie zu bewegen; einen Drehpositionssensor, der so konfiguriert ist, dass er eine Drehposition der Ausgangswelle misst, wobei der Drehpositionssensor so konfiguriert ist, dass er auf der Grundlage der Drehposition der Ausgangswelle ein Ausgangssignal erzeugt, das einen Sinusausgang und einen Cosinusausgang umfasst; und ein Steuergerät. Das Steuergerät ist konfiguriert, um: einen Diagnoseindikatorwert basierend auf dem Sinusausgang des Drehpositionssensors und dem Cosinusausgang des Drehpositionssensors zu bestimmen, und basierend auf dem Diagnoseindikatorwert eine Genauigkeit des Ausgangssignals zu bestimmen, zur Darstellung der Drehposition der Ausgangswelle.
Diese und andere Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen, den beigefügten Ansprüchen und den begleitenden Figuren offenbart.
Figurenliste
Die Offenbarung wird am besten anhand der folgenden detaillierten Beschreibung verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird. Es wird betont, dass gemäß gängiger Praxis die verschiedenen Merkmale in den Zeichnungen nicht maßstabsgetreu sind. Im Gegenteil, die Abmessungen der verschiedenen Merkmale sind zur Verdeutlichung willkürlich vergrößert oder verkleinert.

1 zeigt allgemein ein Blockdiagramm eines Sitzfederungssystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung.
2 zeigt allgemein ein Diagramm, das allgemein die Sinus- und Cosinus-ausgänge eines Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellt.
3 zeigt allgemein ein Diagramm, das allgemein einen Einheitskreis auf der Grundlage der Sinus- und Cosinusausgänge eines Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellt.
4 zeigt allgemein ein Diagramm, das allgemein einen Einheitskreis auf der Grundlage der Sinus- und Cosinusausgänge eines Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors mit äußeren und inneren Toleranzkreisen gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellt.
5 zeigt allgemein ein Diagramm mit einer Darstellung des Ausgangs eines Motorpositionssensors versus dem Ausgang eines Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors mit Darstellungen von oberen und unteren Toleranzwerten gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung.
6 ist ein Flussdiagramm, das allgemein ein Sensordiagnoseverfahren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellt.
7 ist ein Flussdiagramm, das allgemein ein Sensordiagnoseverfahren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Diskussion bezieht sich auf verschiedene Ausführungsformen der Offenbarung. Obwohl eine oder mehrere dieser Ausführungsformen bevorzugt sein können, sollen die offengelegten Ausführungsformen nicht als Einschränkung des Umfangs der Offenbarung, einschließlich der Ansprüche, interpretiert oder anderweitig verwendet werden. Darüber hinaus wird der Fachmann verstehen, dass die folgende Beschreibung über einen weiten Anwendungsbereich verfügt, und dass die Erörterung einer beliebigen Ausführungsform nur als beispielhaft für diese Ausführungsform gedacht ist und nicht andeuten soll, dass der Umfang der Offenbarung, einschließlich der Ansprüche, auf diese Ausführungsform beschränkt ist.
Wie beschrieben enthält ein Fahrzeug, wie z. B. ein Pkw, ein Lkw, ein Sportnutzfahrzeug, ein Crossover, ein Mini-Van, ein Wasserfahrzeug, ein Flugzeug, ein Geländewagen, ein Freizeitfahrzeug oder ein anderes geeignetes Fahrzeug, in der Regel einen oder mehrere Elektromotoren, um verschiedene Vorrichtungen zu betätigen. Ein Getriebe kann verwendet werden, um einen Elektromotor mit anderen Komponenten einer betätigten Vorrichtung zu verbinden. Beispielsweise können ein Elektromotor und ein Getriebe verwendet werden, um eine Betätigung einer aktiven Sitzfederung im Fahrzeug zu steuern.
Die Drehposition des Elektromotors oder einer Ausgangswelle des Getriebes kann als Faktor für die Steuerung der Betätigung der Vorrichtung verwendet werden. Ein solcher Drehpositionssensor ist ein Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor. Ein solcher Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor gibt Werte aus, die dem Sinus und dem Cosinus des Drehwinkels einer Welle entsprechen. Durch den Vergleich der Sinus- und Cosinuswerte kann die Drehposition bestimmt werden. Ein wichtiger Aspekt bei Systemen, die Sensoren, wie z. B. Drehpositionssensoren, verwenden, ist der Funktionszustand der Sensoren. Der Funktionszustand eines Sensors kann ein Indikator für die Genauigkeit und/oder Zuverlässigkeit des Sensors sein. Wenn ein System einen nicht funktionsfähigen oder fehlerhaften Sensor erkennt, kann es darauf reagieren, z. B. eine Warnung oder ein anderes Signal erzeugen, das anzeigt, dass der Sensor fehlerhaft ist, das System oder die Vorrichtung in einem Modus betreiben, in dem der Sensor nicht verwendet wird, und/oder einen Ersatzsensor verwenden.
In einigen Ausführungsformen kann ein Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor verwendet werden, um die Drehposition einer Ausgangswelle zu bestimmen, die zur Betätigung einer mechanischen Vorrichtung, z. B. einer aktiven Sitzfederung im Fahrzeug, verwendet wird. Ein solcher Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor gibt Werte aus, die dem Sinus (SIN) und dem Cosinus (COS) einer Welle entsprechen. Durch den Vergleich der Ausgangswerte des Sinus- und des Cosinus-Sensors kann eine Drehposition bestimmt werden.
Verfahren und Systeme zur Messung des Funktionszustands eines Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors wären für den Betrieb und die Wartung eines jeden Systems, das Sinus/Cosinus-Drehpositionssensoren verwendet, von Vorteil.
Ein aktives Sitzsystem kann einen Elektromotor und ein Steuergerät verwenden, um Bodenschwingungen auszugleichen, bevor sie den Körper des Fahrers erreichen. Ein solches System kann einen Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor umfassen, der an der Getriebeausgangswelle angebracht ist. Dieser Sinus-/Cosinus-Drehpositionssensor ermöglicht die Bestimmung der absoluten Position des Motors, da das System mechanisch auf weniger als 180 Grad der Getriebeausgangsdrehung begrenzt ist. Die vorliegende Offenlegung beschreibt Algorithmen zur Diagnose der Integrität dieses Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors.
Der im aktiven Sitzsystem verwendete Motor verfügt über einen digitalen Positionssensor, der für die Motorsteuerung verwendet wird. Dieser Sensor misst die Drehposition des Motors sehr genau und rauscharm, ist aber auf die Messung einer Motorumdrehung beschränkt. Um eine absolute Positionsmessung des Systems über mehr als eine Motorumdrehung zu erreichen, wurde ein Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor zu der Ausgangswelle des Getriebes hinzugefügt. Die Diagnose dieses Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors kann in zwei Teile unterteilt werden: statisch und dynamisch.
Statische Diagnose: Die statische Diagnose nutzt die geometrische Beziehung zwischen Sinus- und Cosinusausgangswellenformen. Wenn das Sinusausgangssignal versus dem Cosinusausgangssignal aufgetragen wird, ergibt sich ein Einheitskreis. Mit dieser Beziehung lässt sich die folgende Gleichung aufstellen: 1 = SQRT (SIN² + COS²). Mit dieser definierten Beziehung kann die Berechnung mit den vorliegenden statischen Signalen durchgeführt werden und sollte immer ein Einheitsergebnis von 1 aufweisen. Es wird eine Toleranz um diese Einheit für physikalische Unvollkommenheiten hinzugefügt und ein Maß für den Sensorfunktionszustand erhalten.
Dynamische Diagnose: Die dynamische Diagnose besteht aus einem kontinuierlichen Vergleich des hochauflösenden, rauscharmen Motorsensors mit den vom Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor erzeugten Werten. Die beiden Sensorausgänge sollten proportional zueinander sein. Dem Vergleich wird ein Toleranzband für physikalische Bauabweichungen hinzugefügt. Diese Diagnose schützt vor mechanischen Fehlern, die zu einem gültigen, aber festsitzenden Positionswert führen.
1 zeigt allgemein ein Blockdiagramm eines Sitzfederungssystems 10 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung. Das Sitzfederungssystem 10 umfasst einen Antriebsmotor 20, der so konfiguriert ist, dass er eine Motorwelle 22 dreht. Die Motorwelle 22 ist mit einem Getriebe 24 gekoppelt, das eine Ausgangswelle 26 antreibt. Das Getriebe 24 kann die Ausgangswelle 26 unter Verwendung der Drehung der Motorwelle 22 mit einem festen oder einem variablen Übersetzungsverhältnis antreiben. In einigen Ausführungsformen kann das Getriebe 24 eine 1:1-Kopplung zwischen der Motorwelle 22 und der Ausgangswelle 26 bereitstellen. In einigen Ausführungsformen stellt das Getriebe 24 eine Drehzahlreduzierung oder ein Übersetzungsverhältnis von x:1 bereit, wobei x eine Zahl größer als eins ist. Beispielsweise kann das Getriebe 24 so konfiguriert sein, dass es eine Untersetzung von 30:1 bereitstellt, was bewirkt, dass die Ausgangswelle 26 bei 30 Umdrehungen der Motorwelle 22 eine Umdrehung ausführt. Eine solche Untersetzung kann ein höheres Drehmoment und eine angemessenere Geschwindigkeit für von der Ausgangswelle 26 angetriebene Maschinen bieten. In einigen Ausführungsformen ist die Ausgangswelle 26 des Sitzfederungssystems 10 mit einem Federungsmechanismus 28 gekoppelt, der einen Fahrzeugsitz 30 mit einer Fahrzeugkarosserie 32 koppelt. Die Drehung der Ausgangswelle 26 kann den Federungsmechanismus 28 veranlassen, den Fahrzeugsitz 30 relativ zur Fahrzeugkarosserie 32 zu bewegen.
Der Fahrzeugsitz 30 kann jede Art von Sitz sein, der eine oder mehrere Personen aufnehmen kann. Der Fahrzeugsitz 30 kann beispielsweise ein Schalensitz für eine einzelne Person sein, z. B. für einen Fahrer oder Beifahrer in einem Fahrzeug. Alternativ oder zusätzlich kann der Fahrzeugsitz 30 eine Sitzbank sein, auf der zwei oder mehr Personen Platz finden. Die Fahrzeugkarosserie 32 kann ein beliebiges strukturelles Bauteil des Fahrzeugs umfassen, z. B. einen strukturellen Boden, eine Unibody-Karosseriestruktur oder eine Body-on-frame-Karosserie. Der Federungsmechanismus 28 kann verschiedene Maschinenkomponenten umfassen, wie z. B. einen Linear- oder Drehaktor und/oder ein oder mehrere Gestänge, um den Fahrzeugsitz 30 durch die Drehung der Ausgangswelle 26 zu bewegen.
Ein erster Drehpositionssensor 40 ist so konfiguriert, dass er eine Drehposition der Motorwelle 22 misst. Der erste Drehpositionssensor 40 kann auch als Motorpositionssensor bezeichnet werden. Der erste Drehpositionssensor 40 erzeugt ein Motorpositionssignal 41, das die Drehposition der Motorwelle 22 darstellt. Für den ersten Drehpositionssensor 40 kann ein digitaler Positionssensor verwendet werden. Ein solcher digitaler Positionssensor kann eine sehr genaue und rauscharme Messung der Motordrehposition liefern. Allerdings kann die Messung von einem solchen digitalen Positionssensor auf eine Position innerhalb einer bestimmten Umdrehung der Motorwelle 22 beschränkt sein.
Ein zweiter Drehpositionssensor 42 ist so konfiguriert, dass er eine Drehposition der Ausgangswelle 26 misst. Der zweite Drehpositionssensor 42 kann auch als Ausgangspositionssensor bezeichnet werden. Der zweite Drehpositionssensor 42 erzeugt ein Ausgangssignal 43, das die Drehposition der Ausgangswelle 26 darstellt. Der zweite Drehpositionssensor 42 kann ein Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor sein. Ein solcher Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor erzeugt einen Sinusausgang und einen Cosinusausgang, die jeweils der zugehörigen trigonometrischen Funktion einer Drehposition entsprechen. Durch den Vergleich der Werte des Sinus- und des Cosinusausgangs kann eine Drehposition bestimmt werden.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann eine sehr genaue Messung der Drehposition der Ausgangswelle 26 bestimmt werden, indem sowohl der Ausgang des ersten Drehpositionssensors 40 als auch der Ausgang des zweiten Drehpositionssensors 42 berücksichtigt wird. Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung kann eine genaue Messung der Drehposition der Motorwelle 22 über mehr als eine Umdrehung der Motorwelle 22 bestimmt werden, indem der Ausgang des zweiten Drehpositionssensors 42 zusätzlich zum Ausgang des ersten Drehpositionssensors 40 berücksichtigt wird.
In einigen Ausführungsformen kann das Sitzfederungssystem 10 ein oder mehrere Steuergeräte oder elektronische Steuereinheiten umfassen. Wie in 1 allgemein dargestellt, kann ein Steuergerät 50 jedes geeignete Steuergerät umfassen. Das Steuergerät 50 kann so konfiguriert sein, dass es beispielsweise verschiedene Aspekte des Sitzfederungssystems 10 steuert, wie beispielsweise Aspekte eines Sitzfederungssystems 10 und/oder andere geeignete Merkmale oder Komponenten des Fahrzeugs. Das Steuergerät 50 kann einen Prozessor 52 und einen Speicher 54 umfassen.
Der Prozessor 52 kann jeden geeigneten Prozessor umfassen, wie sie hier beschrieben sind. Zusätzlich oder alternativ kann das Steuergerät 50 eine beliebige Anzahl von Prozessoren enthalten, die zusätzlich zum Prozessor 52 oder auch anders als dieser eingesetzt werden können. Der Speicher 54 kann eine einzelne Platte oder eine Vielzahl von Platten (z. B. Festplatten) umfassen und enthält ein Speicherverwaltungsmodul, das eine oder mehrere Partitionen innerhalb des Speichers 54 verwaltet. In einigen Ausführungsformen kann der Speicher 54 einen Flash-Speicher, einen Halbleiterspeicher (Solid State) oder Ähnliches umfassen. Der Speicher 54 kann ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), ein Festwertspeicher (ROM) oder eine Kombination davon sein. Der Speicher 54 kann Anweisungen enthalten, die, wenn sie vom Prozessor 52 ausgeführt werden, den Prozessor 52 veranlassen, zumindest verschiedene Funktionen des Sitzfederungssystems 10 zu steuern.
In einigen Ausführungsformen und wie in 1 allgemein dargestellt, steht das Steuergerät 50 mit dem ersten Drehpositionssensor 40 und dem zweiten Drehpositionssensor 42 in Verbindung, um Signale von jedem der Drehpositionssensoren 40, 42 zu empfangen. Das Steuergerät 50 kann so konfiguriert sein, dass es eine oder mehrere Steueraktionen durchführt, wie z. B. das Steuern des Betriebs des Antriebsmotors 20 auf der Grundlage der von einem oder beiden Drehpositionssensoren 40, 42 empfangenen Signale. In einigen Ausführungsformen kann das Steuergerät 50 so konfiguriert sein, dass es den Funktionszustand eines oder beider Drehpositionssensoren 40, 42 bestimmt.
2 zeigt ein Diagramm, das allgemein die Sinus- und Cosinus-Ausgänge eines Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellt. Insbesondere enthält 2 eine erste Kurve 100 eines Sinusausgangs des Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors und eine zweite Kurve 102 eines Cosinusausgangs des Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors, jeweils als Funktion der Drehposition von 0 bis 360 Grad. Die Drehposition des Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors kann durch den Vergleich der relativen Werte des Sinusausgangs und des Cosinusausgangs bestimmt werden.
3 zeigt ein Diagramm, das allgemeinen einen Einheitskreis auf der Grundlage von Sinus- und Cosinusausgängen eines Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellt. Dieser Einheitskreis ergibt sich aus der Gleichung 1 = SQRT (SIN² + COS²), wobei SQRT eine Quadratwurzelfunktion, SIN der Sinusausgang und COS der Cosinusausgang ist. Mit anderen Worten: 1 ist gleich der Quadratwurzel aus dem Sinusausgang zum Quadrat und dem Cosinusausgang zum Quadrat. Mit dieser definierten Beziehung kann eine Berechnung mit dem Sinus- und dem Cosinusausgang des Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors durchgeführt werden. Ein funktionsfähiger Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor sollte immer Sinus- und Cosinusausgangswerte erzeugen, die der Gleichung 1 = SQRT (SIN² + COS²) entsprechen. Ebenso können Werte für SQRT (SIN² + COS²), die größer oder kleiner als 1,0 sind, auf einen nicht funktionsfähigen oder fehlerhaften Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor hinweisen. Dieser Wert von 1,0 kann auch als „Einheitsergebnis“ bezeichnet werden.
Eine Diagnose, die einen „funktionsfähigen“ Drehpositionssensor anzeigt, kann darauf hinweisen, dass das Ausgangssignal oder die Ausgangssignale dieser Drehposition gültig sind und/oder dass das erzeugte Ausgangssignal oder die erzeugten Ausgangssignale einen korrekten Drehpositionswert anzeigen, der die erfasste Drehposition genau darstellt.
Durch die Berechnung eines Diagnoseindikatorwerts auf der Grundlage des Sinus- und des Cosinusausgangs kann ein fehlerhafter oder nicht funktionsfähiger Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor diagnostiziert werden. Zum Beispiel kann der Diagnoseindikatorwert als SQRT (SIN² + COS²) berechnet werden. Es kann eine Toleranz oberhalb und unterhalb eines Nennwertes des Diagnoseindikatorwertes bereitgestellt werden, um physikalische Unzulänglichkeiten auszugleichen, wie z. B. eine Abweichung in der Verstärkung bei der Erzeugung und/oder Erfassung des Sinusausgangs oder des Cosinusausgangs des Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors oder beider.
Insbesondere enthält 3 eine Kurve 110, die Werte des Sinusausgangs auf einer x-Achse zeigt, die über Werte des Cosinusausgangs auf der y-Achse aufgetragen sind. Es ist zu beachten, dass die Kurve 110 die Form eines Kreises mit einem Radius von 1,0 aufweist. Der Radius von Kurve 110 stellt den Nennwert des Diagnoseindikators dar, der einem funktionsfähigen Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor entspricht. Die Kurve 110 stellt Ausgaben eines Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors im Idealzustand dar, der auch als völlig funktionsfähiger Zustand bezeichnet werden kann.
4 zeigt ein Diagramm, das allgemein einen Einheitskreis auf der Grundlage der SIN- und COS-Ausgänge eines Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors mit äußeren und inneren Toleranzkreisen gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellt. 4 enthält die Kurve 110 von 3, in der Werte des Sinusausgangs auf einer x-Achse gegen Werte des Cosinusausgangs auf der y-Achse aufgetragen sind. 4 enthält auch einen äußeren Toleranzkreis 112, der um den Ursprung mit einem Radius von 1,2 zentriert ist. Der Radius des äußeren Toleranzkreises 112 stellt einen oberen Toleranzwert dar. In einigen Ausführungsformen beträgt der obere Toleranzwert 1,2. Es versteht sich, dass der obere Toleranzwert einen beliebigen Wert aufweisen kann, der größer ist als der Nennwert des Diagnoseindikators. 4 enthält auch einen inneren Toleranzkreis 114, der um den Ursprung mit einem Radius von etwa 0,75 zentriert ist. Der Radius des inneren Toleranzkreises 114 stellt einen unteren Toleranzwert dar. In einigen Ausführungsformen ist der untere Toleranzwert 0,75. Es versteht sich jedoch, dass der untere Toleranzwert einen beliebigen Wert aufweisen kann, der kleiner als der Nennwert des Diagnoseindikators ist.
Der Wert des Diagnoseindikators kann verwendet werden, um den Funktionszustand des Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors zu bestimmen. Genauer gesagt kann der Funktionszustand des Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors diagnostiziert werden, indem der Wert des Diagnoseindikators mit den oberen und unteren Toleranzwerten verglichen wird. Dieser Vergleich kann unter Bezugnahme auf das Diagramm in 4 als Vergleich zwischen den tatsächlich gemessenen Werten des Sinusausgangs und des Cosinusausgangs des Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors mit den Toleranzkreisen 112, 114 dargestellt werden. Beispielsweise kann ein berechneter Wert für SQRT (SIN² + COS²) mit den unteren und oberen Toleranzwerten von 0,75 bzw. 1,2 verglichen werden, wobei SQRT eine Quadratwurzelfunktion, SIN der Sinusausgang und COS der Cosinusausgang ist. Ein berechneter Wert, der größer als 1,2 oder kleiner als 0,75 ist, kann auf einen nicht funktionsfähigen oder fehlerhaften Funktionszustand des Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors hinweisen. Diese Diagnose kann aufgrund ihres ringförmigen Gültigkeitsbereichs als „Donut-Diagnose“ bezeichnet werden.
Der berechnete Wert für SQRT (SIN² + COS²) kann als „Funktionszustandsindikatorwert“ bezeichnet werden, der in etwa gleich einer vorgegebenen Konstante ist, wenn sich der Drehpositionssensor in einem funktionsfähigen Funktionszustand befindet. Die vorgegebene Konstante kann 1,0 sein. So kann ein Funktionszustandsindikatorwert von ungefähr 1,0 anzeigen, dass der Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor einen funktionsfähigen Funktionszustand aufweist. Ebenso kann ein Funktionszustandsindikatorwert, der kleiner als der innere Toleranzwert oder größer als der äußere Toleranzwert ist, einen nicht funktionsfähigen oder fehlerhaften Sinus/Cosinus-Drehpositionssensor anzeigen.
5 zeigt ein Diagramm mit einer Kurve des Ausgangs eines Motorpositionssensors gegenüber dem Ausgang eines Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors, mit Kurven der oberen und unteren Toleranzwerte gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung. Insbesondere enthält 5 eine Kurve 120, die eine gemessene Drehposition der Motorwelle 22 zeigt, die über eine gemessene Drehposition der Ausgangswelle 26 aufgezeichnet wurde. Die gemessene Drehposition der Motorwelle 22 kann durch den ersten Drehpositionssensor 40 bestimmt werden, und die gemessene Drehposition der Ausgangswelle 26 kann durch den zweiten Drehpositionssensor 42 bestimmt werden. In Fällen, in denen die Ausgangswelle 26 mit der Motorwelle 22 über das Getriebe 24 mit einem festen Übersetzungsverhältnis gedreht wird, sollten die Ausgänge der beiden Drehpositionssensoren 40, 42 proportional zueinander sein. Mit anderen Worten, die Kurve 120 sollte kontinuierlich sein und eine konstante Steigung aufweisen.
Ein Funktionszustandsindikatorwert kann als Funktion eines Sensorausgangs, der eine Drehposition einer Ausgangswelle darstellt, und als Funktion eines Sensorausgangs, der eine Drehposition der Motorwelle darstellt, berechnet werden. Genauer gesagt kann der Funktionszustandsindikator als Verhältnis des Sensorausgangs des Drehpositionssensors, der eine Drehposition einer Ausgangswelle darstellt, zu einem Sensorausgang eines Motorpositionssensors, der eine Drehposition einer Motorwelle darstellt, berechnet werden.
In einigen Ausführungsformen kann ein Toleranzband hinzugefügt werden, um Schwankungen in der physikalischen Konstruktion auszugleichen, wie z. B. eine nichtlineare Verstärkung beim Erzeugen und/oder Erfassen des Ausgangs eines oder beider Drehpositionssensoren 40, 42. Das Toleranzband kann durch eine obere Grenze 122 und eine untere Grenze 124 dargestellt werden, die in der Kurve von 5 gezeigt sind. Ein Verhältnis der Ausgänge der beiden Drehpositionssensoren 40, 42, das außerhalb der Grenzen 122, 124 liegt, kann einen fehlerhaften Zustand darstellen.
Diese Diagnose kann als Schutz vor mechanischen Fehlern verwendet werden, die einen gültigen, aber festsitzenden Positionswert des Sinus/Cosinus-Drehpositionssensors ermöglichen könnten. Beispielsweise kann der Drehpositionssensor 42 von der Ausgangswelle 26 entkoppelt werden, was dazu führen kann, dass der zweite Drehpositionssensor 42 zwar gültige Sinus- und Cosinusausgangswerte meldet, welche aber die tatsächliche Drehposition der Ausgangswelle nicht korrekt anzeigen. Ein solcher Fehler kann durch diese Diagnose erkannt werden, die von einer erwarteten Drehposition der Ausgangswelle als Funktion der Drehposition der Motorwelle 22 abhängt.
6 ist ein Flussdiagramm, das allgemein ein erstes Verfahren 200 zur Sensordiagnose in einem Sitzfederungssystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zeigt. Das erste Verfahren 200 kann als statisches Sensordiagnoseverfahren bezeichnet werden. Das Steuergerät 50 kann so konfiguriert sein, dass es einen oder mehrere Schritte des ersten Verfahrens 200 ausführt. Beispielsweise können im Speicher 54 Anweisungen gespeichert sein, die, wenn sie vom Prozessor 52 ausgeführt werden, den Prozessor 52 veranlassen, die entsprechenden Schritte des ersten Verfahrens 200 zu implementieren.
Bei 202 erzeugt das erste Verfahren 200 durch einen Drehpositionssensor ein Ausgangssignal, das einen Sinusausgang und einen Cosinusausgang umfasst. Das Ausgangssignal basiert auf einer Drehposition einer Ausgangswelle, die mit einem Federungsmechanismus gekoppelt ist, um einen Fahrzeugsitz relativ zu einer Fahrzeugkarosserie zu bewegen. Der in Schritt 202 verwendete Drehpositionssensor kann der zweite Drehpositionssensor 42 sein. Der Sinusausgang und der Cosinusausgang können jeweils Komponenten des Ausgangssignals 43 sein.
Bei 204 bestimmt das erste Verfahren 200 einen Diagnoseindikatorwert auf der Grundlage des Sinusausgangs und des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors. In einigen Ausführungsformen kann das Steuergerät 50 den Schritt 204 durchführen.
Bei 206 bestimmt das erste Verfahren 200 eine Genauigkeit des Ausgangssignals zur Darstellung der Drehposition der Ausgangswelle auf der Grundlage des Diagnoseindikatorwerts. In einigen Ausführungsformen kann das Steuergerät 50 den Schritt 206 durchführen. Beispielsweise kann das Steuergerät 50 eine Genauigkeit des Ausgangssignals 43 auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Diagnoseindikatorwert und einem Nennwert bestimmen. Alternativ oder zusätzlich kann das Steuergerät 50 eine Genauigkeit des Ausgangssignals 43 bestimmen, indem es den Diagnoseindikatorwert mit einem oder mehreren Toleranzwerten vergleicht, z. B. einem oberen Toleranzwert und/oder einem unteren Toleranzwert.
7 ist ein Flussdiagramm, das allgemein ein zweites Verfahren 300 zur Sensordiagnose in einem Sitzfederungssystem gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung zeigt. Das zweite Verfahren 300 kann als dynamisches Sensordiagnoseverfahren bezeichnet werden. Das Steuergerät 50 kann so konfiguriert sein, dass es einen oder mehrere Schritte des zweiten Verfahrens 300 durchführt. Beispielsweise kann der Speicher 54 Befehle speichern, die, wenn sie vom Prozessor 52 ausgeführt werden, den Prozessor 52 veranlassen, die entsprechenden Schritte des zweiten Verfahrens 300 zu implementieren.
Bei 302 erzeugt das zweite Verfahren 300 durch einen ersten Drehpositionssensor ein Motorpositionssignal, das eine Drehposition einer Motorwelle darstellt. Die Motorwelle kann mit einer Ausgangswelle derart gekoppelt sein, dass eine Drehung der Motorwelle eine Drehung der Ausgangswelle bewirkt. Beispielsweise kann die Motorwelle 22 über das Getriebe 24 mit der Ausgangswelle 26 gekoppelt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Motorwelle 22 direkt mit der Ausgangswelle 26 gekoppelt sein und/oder über eine oder mehrere andere Vorrichtungen wie eine Kupplung, eine flexible Kupplung, eine Viskofluidkupplung usw. gekoppelt sein.
Bei 304 erzeugt das zweite Verfahren 300 durch einen zweiten Drehpositionssensor ein Ausgangssignal, das eine Drehposition der mit einem Federungsmechanismus gekoppelten Ausgangswelle darstellt, um einen Fahrzeugsitz relativ zu einer Fahrzeugkarosserie zu bewegen.
Bei 306 bestimmt das zweite Verfahren 300 einen Diagnoseindikatorwert als Funktion des Motorpositionssignals und des Ausgangssignals. In einigen Ausführungsformen kann das Steuergerät 50 den Schritt 306 durch Berechnung oder anderweitige Bestimmung des Diagnoseindikatorwerts als Funktion sowohl des Motorpositionssignals als auch des Ausgangssignals durchführen.
Bei 308 bestimmt das zweite Verfahren 300 auf der Grundlage des Diagnoseindikatorwerts eine Genauigkeit des Ausgangssignals zur Darstellung der Drehposition der Ausgangswelle. In einigen Ausführungsformen kann das Steuergerät 50 den Schritt 306 durchführen, indem es die Genauigkeit des Ausgangssignals berechnet oder anderweitig bestimmt, um die Drehposition der Ausgangswelle auf der Grundlage des Diagnoseindikatorwerts darzustellen.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird ein Verfahren zur Sensordiagnose in einem Sitzfederungssystem bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: Erzeugen eines Ausgangssignals, das einen Sinusausgang und einen Cosinusausgang enthält, durch einen Drehpositionssensor auf der Grundlage einer Drehposition einer Ausgangswelle, die mit einem Federungsmechanismus gekoppelt ist, um einen Fahrzeugsitz relativ zu einer Fahrzeugkarosserie zu bewegen; Bestimmen eines Diagnoseindikatorwerts auf der Grundlage des Sinusausgangs und des Cosinusausgangs; und Bestimmen einer Genauigkeit des Ausgangssignals, um die Drehposition der Ausgangswelle darzustellen, auf der Grundlage des Diagnoseindikatorwerts.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann das Bestimmen der Genauigkeit des Ausgangssignals zur Darstellung der Drehposition der Ausgangswelle ferner das Vergleichen des Diagnoseindikatorwerts mit einem Toleranzwert umfassen.
Gemäß einem Aspekt der Offenlegung kann der Toleranzwert einen oberen Toleranzwert umfassen, und das Vergleichen des Diagnoseindikatorwerts mit dem Toleranzwert kann das Bestimmen umfassen, ob der Diagnoseindikatorwert größer als der obere Toleranzwert ist.
Gemäß einem Aspekt der Offenlegung kann der Toleranzwert einen unteren Toleranzwert umfassen, und das Vergleichen des Diagnoseindikatorwerts mit dem Toleranzwert kann das Bestimmen umfassen, ob der Diagnoseindikatorwert kleiner als der untere Toleranzwert ist.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann das Bestimmen des Diagnoseindikatorwerts ferner das Berechnen des Diagnoseindikatorwerts auf der Grundlage einer Funktion des Sinusausgangs des Drehpositionssensors und einer Funktion des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors umfassen.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die Funktion des Sinusausgangs des Drehpositionssensors ein Quadrat des Sinusausgangs des Drehpositionssensors umfassen.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die Funktion des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors ein Quadrat des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors umfassen.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann das Bestimmen des Diagnoseindikatorwerts das Berechnen des Diagnoseindikatorwerts als SQRT (SIN² + COS²) umfassen, wobei SQRT eine Quadratwurzelfunktion ist, SIN der Sinusausgang des Drehpositionssensors ist und COS der Cosinusausgang des Drehpositionssensors ist.
Gemäß einem Aspekt der Offenlegung wird ein Verfahren zur Sensordiagnose in einem Sitzfederungssystem bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: Erzeugen eines Motorpositionssignals durch einen ersten Drehpositionssensor, das eine Drehposition einer Motorwelle darstellt, wobei die Motorwelle mit einer Ausgangswelle gekoppelt ist, so dass eine Drehung der Motorwelle eine Drehung der Ausgangswelle bewirkt; Erzeugen eines Ausgangssignals durch einen zweiten Drehpositionssensor, das eine Drehposition der Ausgangswelle darstellt, die mit einem Federungsmechanismus gekoppelt ist, um einen Fahrzeugsitz relativ zu einer Fahrzeugkarosserie zu bewegen; Bestimmen eines Diagnoseindikatorwertes als Funktion des Motorpositionssignals und des Ausgangssignals; und Bestimmen, basierend auf dem Diagnoseindikatorwert, einer Genauigkeit des Ausgangssignals, um die Drehposition der Ausgangswelle darzustellen. Gemäß einem Aspekt der Offenbarung ist die Motorwelle mit der Ausgangswelle so gekoppelt, dass eine Drehung der Motorwelle eine Drehung der Ausgangswelle bewirkt.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann das Ausgangssignal einen Sinusausgang und einen Cosinusausgang umfassen, wobei sowohl der Sinusausgang als auch der Cosinusausgang die Drehposition der Ausgangswelle darstellen.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann das Bestimmen der Genauigkeit des Ausgangssignals zur Darstellung der Drehposition der Ausgangswelle auf der Grundlage des Diagnoseindikatorwerts ferner das Vergleichen des Diagnoseindikatorwerts mit einem Toleranzwert umfassen.
Gemäß einem Aspekt der Offenlegung kann der Toleranzwert einen oberen Toleranzwert umfassen; und das Vergleichen des Diagnoseindikatorwerts mit dem Toleranzwert kann das Bestimmen umfassen, ob der Diagnoseindikatorwert größer als der obere Toleranzwert ist.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann der Toleranzwert einen unteren Toleranzwert umfassen; und das Vergleichen des Diagnoseindikatorwerts mit dem Toleranzwert kann das Bestimmen umfassen, ob der Diagnoseindikatorwert kleiner als der untere Toleranzwert ist.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung umfasst das Sitzfederungssystem: einen Federungsmechanismus, der einen Fahrzeugsitz mit einer Fahrzeugkarosserie koppelt; eine Ausgangswelle, die mit dem Federungsmechanismus gekoppelt ist, um den Fahrzeugsitz relativ zur Fahrzeugkarosserie zu bewegen; einen Drehpositionssensor, der so konfiguriert ist, dass er eine Drehposition der Ausgangswelle misst, wobei der Drehpositionssensor so konfiguriert ist, dass er auf der Grundlage der Drehposition der Ausgangswelle ein Ausgangssignal erzeugt, das einen Sinusausgang und einen Cosinusausgang umfasst; und ein Steuergerät, das so konfiguriert ist, dass es: einen Diagnoseindikatorwert auf der Grundlage des Sinusausgangs des Drehpositionssensors und des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors bestimmt, und auf der Grundlage des Diagnoseindikatorwerts eine Genauigkeit des Ausgangssignals bestimmt, um die Drehposition der Ausgangswelle darzustellen.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann das Bestimmen der Genauigkeit des Ausgangssignals zur Darstellung der Drehposition der Ausgangswelle ferner umfassen, dass das Steuergerät so konfiguriert ist, dass es den Diagnoseindikatorwert mit einem Toleranzwert vergleicht.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann der Toleranzwert einen oberen Toleranzwert umfassen; und das Vergleichen des Diagnoseindikatorwerts mit dem Toleranzwert kann beinhalten, dass das Steuergerät so konfiguriert ist, dass es feststellt, ob der Diagnoseindikatorwert größer als der obere Toleranzwert ist.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann der Toleranzwert einen unteren Toleranzwert enthalten; und das Vergleichen des Diagnoseindikatorwerts mit dem Toleranzwert kann umfassen, dass das Steuergerät so konfiguriert ist, dass es feststellt, ob der Diagnoseindikatorwert kleiner als der untere Toleranzwert ist.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann das Bestimmen des Diagnoseindikatorwerts auf der Grundlage des Sinusausgangs des Drehpositionssensors und des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors ferner beinhalten, dass das Steuergerät so konfiguriert ist, dass es den Diagnoseindikatorwert auf der Grundlage einer Funktion des Sinusausgangs des Drehpositionssensors und einer Funktion des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors berechnet.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die Funktion des Sinusausgangs des Drehpositionssensors ein Quadrat des Sinusausgangs des Drehpositionssensors umfassen, und die Funktion des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors kann ein Quadrat des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors umfassen.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann das Bestimmen des Diagnoseindikatorwerts beinhalten, dass das Steuergerät so konfiguriert ist, dass es den Diagnoseindikatorwert als SQRT (SIN² + COS²) berechnet, wobei SQRT eine Quadratwurzelfunktion ist, SIN der Sinusausgang des Drehpositionssensors ist und COS der Cosinusausgang des Drehpositionssensors ist.
Die obigen Ausführungen sollen die Grundsätze und verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. Zahlreiche Variationen und Modifikationen werden für den Fachmann offensichtlich, sobald die obige Offenbarung vollständig verstanden ist. Es ist beabsichtigt, dass die folgenden Ansprüche so ausgelegt werden, dass sie alle derartigen Variationen und Modifikationen umfassen.
Das Wort „Beispiel“ wird hier verwendet, um als Beispiel, Instanz oder Illustration zu dienen. Jeder hier als „Beispiel“ beschriebene Aspekt oder Entwurf ist nicht unbedingt als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Aspekten oder Entwürfen auszulegen. Vielmehr soll die Verwendung des Wortes „Beispiel“ dazu dienen, Konzepte in einer konkreten Weise darzustellen. Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll der Begriff „oder“ ein einschließendes „oder“ bedeuten und nicht ein ausschließendes „oder“. Das heißt, sofern nicht anders angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich, ist mit „X schließt A oder B ein“ jede der natürlichen, einschließenden Permutationen gemeint. Das heißt, wenn X A einschließt, X B einschließt oder X sowohl A als auch B einschließt, dann ist „X schließt A oder B ein“ in jedem der vorgenannten Fälle erfüllt. Darüber hinaus sollen die Artikel „einer/eine/eines“, wie sie in dieser Anmeldung und den beigefügten Ansprüchen verwendet werden, im Allgemeinen so ausgelegt werden, dass sie „ein oder mehrere“ bedeuten, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben oder aus dem Kontext geht eindeutig hervor, dass sie sich auf eine Singularform beziehen. Darüber hinaus ist die Verwendung des Begriffs „eine Implementierung“ oder „die eine Implementierung“ nicht gleichbedeutend mit derselben Ausführungsform oder Implementierung, es sei denn, sie wird als solche beschrieben.
Implementierungen der hier beschriebenen Systeme, Algorithmen, Verfahren, Anweisungen usw. können in Hardware, Software oder einer beliebigen Kombination davon implementiert werden. Bei der Hardware kann es sich beispielsweise um Computer, Kerne aus geistigem Eigentum (IP), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), programmierbare Logikarrays, optische Prozessoren, programmierbare Logiksteuerungen, Mikrocode, Mikrocontroller, Server, Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren oder jede andere geeignete Schaltung handeln. In den Ansprüchen ist der Begriff „Prozessor“ so zu verstehen, dass er jede der vorgenannten Hardware entweder einzeln oder in Kombination umfasst. Die Begriffe „Signal“ und „Daten“ werden austauschbar verwendet.
Wie hierin verwendet, kann der Begriff Modul eine verpackte funktionale Hardwareeinheit umfassen, die für die Verwendung mit anderen Komponenten ausgelegt ist, einen Satz von Anweisungen, die von einem Steuergerät (z. B. einem Prozessor, der Software oder Firmware ausführt) ausgeführt werden können, Verarbeitungsschaltungen, die für die Ausführung einer bestimmten Funktion konfiguriert sind, und eine in sich geschlossene Hardware- oder Softwarekomponente, die eine Schnittstelle zu einem größeren System bildet. Ein Modul kann beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein Field Programmable Gate Array (FPGA), einen Schaltkreis, einen digitalen Logikschaltkreis, einen analogen Schaltkreis, eine Kombination aus diskreten Schaltkreisen, Gattern und anderen Arten von Hardware oder einer Kombination davon umfassen. In anderen Ausführungsformen kann ein Modul einen Speicher enthalten, in dem Anweisungen gespeichert sind, die von einem Steuergerät ausgeführt werden können, um ein Merkmal des Moduls zu implementieren.
In einem Aspekt können die hier beschriebenen Systeme außerdem beispielsweise mit einem Allzweckcomputer oder einem Allzweckprozessor mit einem Computerprogramm implementiert werden, das bei seiner Ausführung die jeweiligen hier beschriebenen Verfahren, Algorithmen und/oder Anweisungen ausführt. Zusätzlich oder alternativ kann z. B. ein spezieller Computer/Prozessor verwendet werden, der andere Hardware zur Ausführung der hier beschriebenen Verfahren, Algorithmen oder Anweisungen enthalten kann.
Darüber hinaus können alle oder ein Teil der Implementierungen der vorliegenden Offenbarung die Form eines Computerprogrammprodukts annehmen, das beispielsweise von einem computerverwendbaren oder computerlesbaren Medium zugänglich ist. Ein computerverwendbares oder computerlesbares Medium kann ein beliebiges Gerät sein, das z. B. das Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem beliebigen Prozessor greifbar enthalten, speichern, übermitteln oder transportieren kann. Das Medium kann beispielsweise ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches oder ein Halbleitergerät sein. Andere geeignete Medien sind ebenfalls verfügbar.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen, Implementierungen und Aspekte wurden beschrieben, um ein einfaches Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu ermöglichen und schränken die vorliegende Offenbarung nicht ein. Im Gegenteil, die Offenbarung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken, die in den Anwendungsbereich der beigefügten Ansprüche fallen, wobei der Anwendungsbereich so breit wie möglich auszulegen ist, um alle derartigen Modifikationen und äquivalenten Strukturen zu umfassen, die nach dem Gesetz zulässig sind.
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 63/106597 [0001]

Claims

Verfahren zur Sensordiagnose in einem Sitzfederungssystem, das umfasst: Erzeugen eines Ausgangssignals, das einen Sinusausgang und einen Cosinusausgang enthält, durch einen Drehpositionssensor, basierend auf einer Drehposition einer Ausgangswelle, die mit einem Federungsmechanismus gekoppelt ist, um einen Fahrzeugsitz relativ zu einer Fahrzeugkarosserie zu bewegen; Bestimmen eines Diagnoseindikatorwerts auf der Grundlage des Sinusausgangs und des Cosinusausgangs; und Bestimmen einer Genauigkeit des Ausgangssignals zur Darstellung der Drehposition der Ausgangswelle auf der Grundlage des Diagnoseindikatorwerts.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Genauigkeit des Ausgangssignals zur Darstellung der Drehposition der Ausgangswelle ferner das Vergleichen des Diagnoseindikatorwertes mit einem Toleranzwert umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Toleranzwert einen oberen Toleranzwert umfasst und das Vergleichen des Diagnoseindikatorwertes mit dem Toleranzwert das Bestimmen umfasst, ob der Diagnoseindikatorwert größer als der obere Toleranzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Toleranzwert einen unteren Toleranzwert umfasst und das Vergleichen des Diagnoseindikatorwertes mit dem Toleranzwert das Bestimmen umfasst, ob der Diagnoseindikatorwert kleiner als der untere Toleranzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des Diagnoseindikatorwerts ferner das Berechnen des Diagnoseindikatorwerts auf der Grundlage einer Funktion des Sinusausgangs des Drehpositionssensors und einer Funktion des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Funktion des Sinusausgangs des Drehpositionssensors ein Quadrat des Sinusausgangs des Drehpositionssensors umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Funktion des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors ein Quadrat des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des Diagnoseindikatorwerts das Berechnen des Diagnoseindikatorwerts als SQRT (SIN² + COS²) umfasst, wobei SQRT eine Quadratwurzelfunktion ist, SIN der Sinusausgang des Drehpositionssensors ist und COS der Cosinusausgang des Drehpositionssensors ist.
Verfahren zur Sensordiagnose in einem Sitzfederungssystem, umfassend: Erzeugen eines Motorpositionssignals durch einen ersten Drehpositionssensor, das eine Drehposition einer Motorwelle darstellt, wobei die Motorwelle mit einer Ausgangswelle gekoppelt ist, so dass eine Drehung der Motorwelle eine Drehung der Ausgangswelle bewirkt; Erzeugen eines Ausgangssignals durch einen zweiten Drehpositionssensor, das eine Drehposition der mit einem Federungsmechanismus gekoppelten Ausgangswelle darstellt, um einen Fahrzeugsitz relativ zu einer Fahrzeugkarosserie zu bewegen; Bestimmen eines Diagnoseindikatorwerts als Funktion des Motorpositionssignals und des Ausgangssignals; und Bestimmen einer Genauigkeit des Ausgangssignals zur Darstellung der Drehposition der Ausgangswelle auf der Grundlage des Diagnoseindikatorwertes.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Ausgangssignal einen Sinusausgang und einen Cosinusausgang umfasst, wobei sowohl der Sinusausgang als auch der Cosinusausgang die Drehposition der Ausgangswelle darstellen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Bestimmen der Genauigkeit des Ausgangssignals zur Darstellung der Drehposition der Ausgangswelle auf der Grundlage des Diagnoseindikatorwerts ferner das Vergleichen des Diagnoseindikatorwerts mit einem Toleranzwert umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Toleranzwert einen oberen Toleranzwert umfasst und das Vergleichen des Diagnoseindikatorwertes mit dem Toleranzwert das Bestimmen umfasst, ob der Diagnoseindikatorwert größer als der obere Toleranzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Toleranzwert einen unteren Toleranzwert umfasst und das Vergleichen des Diagnoseindikatorwertes mit dem Toleranzwert das Bestimmen umfasst, ob der Diagnoseindikatorwert kleiner als der untere Toleranzwert ist.
Sitzfederungssystem, das umfasst: einen Federungsmechanismus, der einen Fahrzeugsitz mit einer Fahrzeugkarosserie koppelt; eine Ausgangswelle, die mit dem Federungsmechanismus gekoppelt ist, um den Fahrzeugsitz relativ zur Fahrzeugkarosserie zu bewegen; einen Drehpositionssensor, der so konfiguriert ist, dass er eine Drehposition der Ausgangswelle misst, wobei der Drehpositionssensor so konfiguriert ist, dass er auf der Grundlage der Drehposition der Ausgangswelle ein Ausgangssignal erzeugt, das einen Sinusausgang und einen Cosinusausgang umfasst; und ein Steuergerät, das so konfiguriert ist, dass es: einen Diagnoseindikatorwert auf der Grundlage des Sinusausgangs des Drehpositionssensors und des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors bestimmt, und auf der Grundlage des Diagnoseindikatorwerts eine Genauigkeit des Ausgangssignals zur Darstellung der Drehposition der Ausgangswelle bestimmt.
Sitzfederungssystem nach Anspruch 14, wobei das Bestimmen der Genauigkeit des Ausgangssignals zur Darstellung der Drehposition der Ausgangswelle ferner umfasst, dass das Steuergerät so konfiguriert ist, dass es den Diagnoseindikatorwert mit einem Toleranzwert vergleicht.
Sitzfederungssystem nach Anspruch 15, wobei der Toleranzwert einen oberen Toleranzwert umfasst; und das Vergleichen des Diagnoseindikatorwerts mit dem Toleranzwert umfasst, dass das Steuergerät so konfiguriert ist, dass es feststellt, ob der Diagnoseindikatorwert größer als der obere Toleranzwert ist.
Sitzfederungssystem nach Anspruch 15, wobei der Toleranzwert einen unteren Toleranzwert umfasst; und das Vergleichen des Diagnoseindikatorwerts mit dem Toleranzwert umfasst, dass das Steuergerät so konfiguriert ist, dass es feststellt, ob der Diagnoseindikatorwert kleiner als der untere Toleranzwert ist.
Sitzfederungssystem nach Anspruch 14, wobei das Bestimmen des Diagnoseindikatorwerts auf der Grundlage des Sinusausgangs des Drehpositionssensors und des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors ferner umfasst, dass das Steuergerät so konfiguriert ist, dass es den Diagnoseindikatorwert auf der Grundlage einer Funktion des Sinusausgangs des Drehpositionssensors und einer Funktion des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors berechnet.
Sitzfederungssystem nach Anspruch 18, wobei die Funktion des Sinusausgangs des Drehpositionssensors ein Quadrat des Sinusausgangs des Drehpositionssensors umfasst und die Funktion des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors ein Quadrat des Cosinusausgangs des Drehpositionssensors umfasst.
Sitzfederungssystem nach Anspruch 14, wobei das Bestimmen des Diagnoseindikatorwerts umfasst, dass das Steuergerät so konfiguriert ist, dass es den Diagnoseindikatorwert als SQRT (SIN² + COS²) berechnet, wobei SQRT eine Quadratwurzelfunktion ist, SIN der Sinusausgang des Drehpositionssensors ist und COS der Cosinusausgang des Drehpositionssensors ist.