DE3812760A1 - Method and arrangement for monitoring a set value singal transmitter - Google Patents
Method and arrangement for monitoring a set value singal transmitterInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anord nung zur Überwachung eines Sollwertgebers für die Leistungssteuerung einer Brennkraftmaschine, insbe sondere für Kraftfahrzeuge, wobei von dem Sollwert geber eine Ausgangsspannung abgegeben wird, welche von der Stellung des Sollwertgebers innerhalb eines vorgegebenen Bereichs abhängig ist.The invention relates to a method and an arrangement for monitoring a setpoint generator for the Power control of an internal combustion engine, esp especially for motor vehicles, being from the setpoint output voltage is given which from the position of the setpoint device within a predetermined range is dependent.
Bei Anlagen zur Leistungssteuerung der Brennkraft maschine eines Kraftfahrzeuges, insbesondere bei sogenannten elektronischen Gaspedal-Anlagen, ist das Fahrpedal Teil eines Sollwertgebers, dessen mechani sche Stellung in eine elektrische Spannung umgewan delt wird. Bekannte Sollwertgeber umfassen ein Poten tiometer, bei welchem ein Schleifkontakt auf einer elektrischen Widerstandsbahn schleift. Ein Potentio meter weist jedoch verschiedene Nachteile auf, ins besondere ist eine sichere Kontaktgabe zwischen dem Schleifkontakt und der Widerstandsbahn nicht immer gewährleistet.In systems for controlling the power of internal combustion machine of a motor vehicle, in particular at so-called electronic accelerator pedal systems, that is Accelerator pedal part of a setpoint generator, the mechani position converted into an electrical voltage delt is. Known setpoints include a poten tiometer, in which a sliding contact on a electrical resistance track grinds. A potentio However, meter has several disadvantages, ins special is a safe contact between the Slip contact and the resistance track are not always guaranteed.
In einem Kraftfahrzeug können von einem derartigen Defekt insbesondere dann Gefahren ausgehen, wenn der Defekt zu einer ungewollten Beschleunigung des Kraft fahrzeugs führt.In a motor vehicle, such Defect is particularly dangerous if the Defect to an unwanted acceleration of the force vehicle leads.
Zur Überwachung einer elektronischen Gaspedal-Anlage ist es zwar bereits bekannt, sowohl bei dem Sollwert geber als auch an einer Stellvorrichtung für die Drosselklappe je einen Leerlaufsicherheitskontakt vorzusehen, die elektrisch derart miteinander verbun den sind, daß ein Fehler gemeldet wird, wenn das Fahrpedal in die Leerlaufstellung gebracht wird und die Drosselklappe dieser Vorgabe nicht folgt. Diese bekannten Maßnahmen ermöglichen jedoch keine Über wachung des Sollwertgebers bei Stellungen oberhalb der Leerlaufstellung.For monitoring an electronic accelerator pedal system it is already known, both for the setpoint encoder as well as an actuator for the Throttle valve one idle safety contact each to provide that electrically connected to each other in this way are that an error is reported if the Accelerator pedal is brought into the neutral position and the throttle valve does not follow this specification. These However, known measures do not allow over monitoring of the setpoint device at positions above the idle position.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine weitgehende Überwachung des Sollwertgebers zu ermög lichen.The object of the present invention is a extensive monitoring of the setpoint generator possible lichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekenn zeichnet, daß unabhängig von der Erzeugung der Aus gangsspannung Prüfsignale in Abhängigkeit davon abge leitet werden, in welchem von mehreren Teilbereichen des Stellbereichs sich der Sollwertgeber befindet, und daß der Wert der jeweils abgegebenen Ausgangs spannung mit Sollwerten verglichen wird, welche für die Grenzen desjenigen Teilbereichs abgespeichert sind, dem die jeweils abgeleiteten Prüfsignale zuge ordnet sind. The method according to the invention is thereby characterized records that regardless of the generation of the Aus output voltage test signals depending on it in which of several areas of the setting range is the setpoint device, and that the value of each given output voltage is compared with setpoints, which for the boundaries of that section are saved are to whom the respectively derived test signals are arranged.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat unter anderem den Vorteil, daß wesentliche Abweichungen des Ausgangs signals von der vorgesehenen Kennlinie nicht nur in der Leerlaufstellung erkannt werden und daß weitere Maßnahmen zur Abwendung von Gefahren getroffen wer den können - beispielsweise die Umschaltung auf ein Notlaufsystem.The method according to the invention has, among others Advantage that significant deviations in the output signals from the intended characteristic not only in the idle position can be recognized and that further Measures to avert danger that can - for example switching to Runflat system.
Eine zusätzliche Überwachungsmöglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfah rens, bei welchem die Ausgangsspannung auf einen Spannungsbereich begrenzt ist, der kleiner als eine dem Sollwertgeber zugeführte Betriebsspannung ist, dadurch gegeben, daß ferner die jeweils abgegebene Ausgangsspannung mit den Grenzen des Spannungs bereichs verglichen wird.An additional monitoring option is according to a further development of the method according to the invention rens, in which the output voltage to a Voltage range is limited, which is smaller than one operating voltage supplied to the setpoint generator, given that in addition the given Output voltage with the limits of the voltage area is compared.
Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der Stellbereich in drei Teilbereiche unterteilt ist, wobei die Grenze zwischen einem ersten und einem zweiten Teilbereich in der Nähe derjenigen Grenze des Stellbereichs liegt, welche nicht sicherheitskritisch ist, und daß die Grenze zwischen dem zweiten und einem dritten Teilbereich näher an der sicherheitskritischen Grenze des Stellbereichs als an der nichtsicherheits kritischen Grenze liegt.Another development of the invention The procedure is that the adjustment range in is divided into three sections, the limit between a first and a second partial area near that limit of the adjustment range lies, which is not safety-critical, and that the boundary between the second and a third Subarea closer to the security critical Limit of the range as at the non-safety critical limit.
Mit dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver fahrens wird erreicht, daß innerhalb eines großen Teils des Stellbereichs Abweichungen der Ausgangs spannung in Richtung auf Vollgas erkannt werden. With this development of the Ver driving is achieved within a large Part of the adjustment range deviations of the output voltage towards full throttle can be detected.
Eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemä ßen Verfahrens ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Ausgangsspannung ein Potentiometer und zur Ableitung der Prüfsignale Schalter vorgesehen sind. Dabei können zum Vergleich der Ausgangsspan nungen mit den vorgegebenen Werten Vergleichsschal tungen oder ein Mikrocomputer vorgesehen sein.An arrangement for carrying out the ßen procedure is characterized in that for Generation of the output voltage a potentiometer and switches are provided to derive the test signals are. You can compare the output span with the specified values lines or a microcomputer can be provided.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zwei davon sind schematisch in der Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend be schrieben. Es zeigt:The invention allows numerous embodiments. Two of these are shown schematically in the drawing shown several figures and below be wrote. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer elektro nischen Gaspedal-Anlage mit einer erfindungs gemäßen Anordnung, Fig. 1 is a schematic representation of an electrostatic accelerator African plant with a fiction, modern arrangement,
Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und Fig. 2 is a graph for explaining the method according to the invention, and
Fig. 3 ein Struktogramm für ein das erfindungsgemäße Verfahren betreffendes Rechenprogramm. Fig. 3 is a structure chart for a method according to the invention Affected by computer program.
Bei der elektronischen Gaspedal-Anlage gemäß Fig. 1 wird mit Hilfe eines Fahrpedals 1 ein Sollwert für die Stellung der Drosselklappe 2 vorgegeben und einem Steuergerät 3 zugeführt. Das Steuergerät 3 erhält seine Betriebsspannung vom positiven Pol 4 der Fahrzeugbatterie über einen Spannungsregler 5. Das Steuergerät 3 ist in an sich bekannter Weise auf gebaut und enthält neben anderen Komponenten einen Mikroprozessor 6. Ein Ausgang 7 des Steuergerätes 3 ist über eine Endstufe 8 mit einer Stellvorrichtung 9 für die Drosselklappe 2 verbunden. Die Welle 10 der Drosselklappe 2 ist in nicht näher dargestellter Weise mit einem Istwertgeber 11 verbunden, so daß eine die Drosselklappenstellung kennzeichnende Span nung als Istwert an das Steuergerät abgegeben wird.In the electronic accelerator pedal system according to FIG. 1, a setpoint for the position of the throttle valve 2 is specified with the aid of an accelerator pedal 1 and supplied to a control unit 3 . The control unit 3 receives its operating voltage from the positive pole 4 of the vehicle battery via a voltage regulator 5 . The control unit 3 is constructed in a manner known per se and contains a microprocessor 6 in addition to other components. An output 7 of the control unit 3 is connected via an output stage 8 to an actuating device 9 for the throttle valve 2 . The shaft 10 of the throttle valve 2 is connected in a manner not shown to an actual value transmitter 11 , so that a voltage characterizing the throttle valve position is delivered as an actual value to the control unit.
In Reihe mit dem Potentiometer 12 sind zwei Wider stände 13, 14 geschaltet, wodurch der Bereich der Ausgangsspannung gegenüber der Betriebsspannung derart begrenzt wird, daß bei intaktem Sollwertgeber die Ausgangsspannung nicht kleiner als ein unterer Wert U min und nicht größer als ein oberer Wert U max werden kann. Mit dem Fahrpedal 1 und dem Schleifer des Potentiometers 12 sind ferner zwei Schalter 15, 16 verbunden, die bei verschiedenen Stellungen des Fahrpedals 1 betätigt werden und entsprechend Signa le an das Steuergerät 3 abgeben.In series with the potentiometer 12 , two resistors 13 , 14 are switched, whereby the range of the output voltage compared to the operating voltage is limited in such a way that with an intact setpoint generator, the output voltage is not less than a lower value U min and not greater than an upper value U max can be. With the accelerator pedal 1 and the grinder of the potentiometer 12 , two switches 15 , 16 are also connected, which are actuated at different positions of the accelerator pedal 1 and corresponding signals emit to the control unit 3 .
Fig. 2 zeigt die Ausgangsspannung U des Sollwertge bers in Abhängigkeit von der Stellung S des Fahrpe dals. Außerdem ist in Fig. 2 der Wert der Betriebs spannung U₀ eingetragen. Die Spannung U steigt von U min bis U max linear mit der Bewegung des Fahrpedal winkels von der Leerlaufstellung LL bis zur Vollast stellung VL an. Bei den Stellungen S 1 und S 2 werden die Schalter 15, 16 (Fig. 1) betätigt. Danach läßt sich der gesamte Stellbereich in drei Teilbereiche A, B, C einteilen. Die Schaltzustände sind in Fig. 2 mit Z 1.1, Z 1.2, Z 2.1 und Z 2.2 bezeichnet. Die Aus gangsspannungen, die sich bei intaktem Sollwertgeber bei den Stellungen S 1 und S 2 ergeben, sind U₁ und U₂. Wenn also von den Schaltern abgegebene Signale anzeigen, daß sich das Fahrpedal im Bereich B befin det, ist eine Ausgangsspannung zu erwarten, welche größer als U₁, jedoch kleiner als U₂ ist. Fig. 2 shows the output voltage U of the Sollwertge bers depending on the position S of the Fahrpe dals. In addition, the value of the operating voltage U ₀ is entered in Fig. 2. The voltage U rises linearly from U min to U max with the movement of the accelerator pedal angle from the idle position LL to the full load position VL . In the positions S 1 and S 2 , the switches 15 , 16 ( Fig. 1) are actuated. The entire setting range can then be divided into three partial areas A , B , C. The switching states are designated in Fig. 2 with Z 1.1 , Z 1.2 , Z 2.1 and Z 2.2 . From the output voltages that result from the intact setpoint generator at positions S 1 and S 2 are U ₁ and U ₂. So if signals from the switches indicate that the accelerator pedal is in area B , an output voltage is to be expected which is greater than U ₁ but less than U ₂.
Bei der dargestellten Lage der Schaltpunkte S 1 und S 2 ergibt sich ein relativ großer mittlerer Bereich B, der die am häufigsten eingenommenen Stellungen des Fahrpedals umfaßt und in welchem diejenigen Feh ler erkannt werden, die praktisch zu einer Vollgas stellung der Drosselklappe führen. In der Leerlauf stellung und einem relativ kleinen Bereich A bis zum Schaltpunkt S 1 werden bereits kleine Fehler erkannt, welche jedoch eine relativ hohe unbeabsichtigte Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine und eine ungewollte Beschleunigung des Fahrzeugs zur Folge haben. Der Bereich A ist auch deshalb von großer Wichtigkeit für die Erkennung von fehlerhaften Kenn linien, die in Richtung auf eine höhere Sollwertspan nung verschoben sind, da dieser Bereich im Fehler fall (Fahrzeug beschleunigt schneller als gewünscht) durch die Reaktion des Fahrers eingenommen wird (Fuß vom Gas).In the position of the switching points S 1 and S 2 shown , there is a relatively large central area B , which includes the positions most frequently taken up by the accelerator pedal and in which those errors are recognized which practically lead to a full throttle position of the throttle valve. In the idle position and a relatively small area A up to the switching point S 1 , small errors are already recognized, which, however, result in a relatively high unintentional increase in performance of the internal combustion engine and an unwanted acceleration of the vehicle. Area A is also of great importance for the detection of faulty characteristic curves that are shifted towards a higher setpoint voltage, since this area is occupied by the driver's reaction in the event of a fault (vehicle accelerates faster than desired) (foot from the gas).
Fig. 4 zeigt ein Struktogramm des im Steuergerät zur Überwachung vorgesehenen Programms. Zunächst wird geprüft, ob die Ausgangsspannung U des Sollwertge bers größer als U max ist. Ist dieses nicht der Fall, so wird geprüft, ob U kleiner als U min ist. Ist eine dieser Bedingungen erfüllt, liegt ein Fehlerfall vor, da die Spannung U außerhalb der erlaubten Gren zen ist. Fig. 4 shows a structure diagram of the provided in the control unit for the monitoring program. First, it is checked whether the output voltage U of the setpoint sensor is greater than U max . If this is not the case, it is checked whether U is less than U min . If one of these conditions is met, an error has occurred because the voltage U is outside the permitted limits.
Als nächster Programmschritt erfolgt eine Feststel lung, in welchem Teilbereich sich das Fahrpedal befindet. Zunächst wird dazu der Zustand des Schal ters 15 (Fig. 1) abgefragt. Es wird damit festge stellt, ob die Stellung S 1 über- oder unterschritten ist bzw. ob der Teilbereich Z 1.1 oder einer der Teilbereiche Z 2.1 oder Z 2.2 vorliegen. Danach wird jeweils der Zustand des Schalters 16 abgefragt. Ist die Stellung des Fahrpedals kleiner als S 2, so liegt der Zustand Z 2.1 vor, worauf die Ausgangsspannung U mit U₁ verglichen wird. Ist in diesem Fall (Bereich A) U kleiner als U₁, so wird die Kennlinie als kor rekt erkannt. Ist U jedoch nicht kleiner, wird ein Fehler gemeldet, da die Ausgangsspannung U dann für diesen Bereich A zu hoch ist.The next step in the program is to determine in which subarea the accelerator pedal is located. First, the state of the switch 15 ( Fig. 1) is queried. It is thus determined whether the position S 1 is above or below or whether the sub-area Z 1.1 or one of the sub-areas Z 2.1 or Z 2.2 are present. Then the state of the switch 16 is queried. If the position of the accelerator pedal is smaller than S 2 , the state Z 2.1 is present, whereupon the output voltage U is compared with U ₁. In this case (area A ) U is smaller than U ₁, the characteristic is recognized as correct. However, if U is not smaller, an error is reported since the output voltage U is then too high for this area A.
Wird festgestellt, daß der Zustand Z 1.1 und der Zustand Z 2.2 vorliegen, so wird ebenfalls ein Fehler gemeldet, da diese beiden Zustände nicht gleichzei tig vorhanden sein dürfen.If it is found that the state Z 1.1 and the state Z 2.2 are present, an error is also reported since these two states must not be present at the same time.
Für den Fall, daß der Zustand Z 1.2 und der Zustand Z 2.1 vorliegen, wenn also die Stellungen der Schal ter auf den Bereich B schließen lassen, wird eben falls die Ausgangsspannung U mit U₁ verglichen. Ist U größer als U₁, wird entschieden, ob U kleiner als U ₂ ist. Ist dieses der Fall, so ist die Kennlinie korrekt, während anderenfalls ein Fehler angezeigt wird. Ein Fehler wird auch dann gemeldet, wenn U nicht größer als U₁ ist.In the event that the state Z 1.2 and the state Z 2.1 are present, that is, if the positions of the switch ter indicate the area B , just if the output voltage U is compared with U ₁. If U is greater than U ₁, a decision is made as to whether U is less than U ₂. If this is the case, the characteristic is correct, otherwise an error is displayed. An error is also reported if U is not greater than U ₁.
Schließlich wird die Spannung U mit der Spannung U₂ verglichen, wenn die Zustände Z 1.2 und Z 2.2 vorlie gen. Ist dann U größer als U₂, ist die Kennlinie korrekt, während anderenfalls ein Fehler gemeldet wird.Finally, the voltage U is compared with the voltage U ₂ when the states Z 1.2 and Z 2.2 exist. If U is greater than U ₂, the characteristic is correct, while an error is otherwise reported.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MANNESMANN VDO AG, 60326 FRANKFURT, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |