DE60034652T2 - Method and device for non-contact position measurement - Google Patents

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Takamitsu Kariya-city Aichi-pref. Kubota
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Gerät zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Positionsmesssensors mit Messelementen in berührungsloser Bauart zum Messen der Position eines beweglichen Körpers. Ein derartiges Verfahren kann beispielsweise zur Fehlerbestimmung eines Drosselventilpositionssensors mit berührungslosen Messelementen (beispielsweise Rollelementen, einem Hall-IC oder dergleichen) zum Messen eines Drehwinkels eines Drosselventils verwendet werden, welches die Menge von einem internen Verbrennungsmotor zugeführter Einlassluft einstellt.The The invention relates to a method and apparatus for processing an output a position measuring sensor with measuring elements in contactless design for measuring the position of a movable body. Such a procedure can for example for fault determination of a throttle valve position sensor with contactless Measuring elements (for example rolling elements, a Hall IC or the like) be used for measuring a rotation angle of a throttle valve, which is the amount of intake air supplied by an internal combustion engine established.
  • Als Stand der Technik wird gewürdigt, dass die Druckschrift US-A-5 544 000 ein Verfahren und Gerät zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Redundanzpositionsmesssensors mit einem Paar berührungsloser Messelemente zum Messen der Position eines beweglichen Körpers offenbart. Gemäß diesem Verfahren und Gerät werden obere und untere Toleranzgrenzen für Ausgangsspannungen der Messelemente an oberen und unteren Grenzen eines Betriebsbereichs der jeweiligen Messelemente eingestellt, und obere und untere Fehlerreferenzspannungen werden durch eine mit den Messelementen verbundene elektronische Steuerungseinheit eingestellt, und an oberen und unteren Grenzen einer an die jeweiligen Messelemente angelegten Energieversorgungsspannung bereitgestellt.When State of the art is appreciated, US-A-5 544 000 discloses a method and apparatus for processing an output of a redundancy position measuring sensor with a pair contactless Measuring elements for measuring the position of a movable body revealed. According to this method and device are upper and lower tolerance limits for output voltages of the measuring elements at upper and lower limits of an operating range of the respective Measurement elements set, and upper and lower error reference voltages are connected by an electronic connected to the measuring elements Control unit set, and at upper and lower limits a power supply voltage applied to the respective sensing elements provided.
  • Darüber hinaus umfasst eine Bauart eines bekannten Drosselventilpositionssensors ein Paar Hall-IC zur Bereitstellung von doppelten Ausgaben, wobei ein Redundanzsystem implementiert wird, und die Erfassung eines Fehlermodus der Hall-IC gewährt wird.Furthermore includes a type of known throttle valve position sensor a pair of Hall ICs for providing duplicate outputs, wherein a redundancy system is implemented, and the detection of a Failure mode of the Hall IC granted becomes.
  • Bei einem derartigen Drosselventilpositionssensor wird die Differenz zwischen dem Ausgang eines Hall-IC und dem Ausgang eines anderen Hall-IC kontinuierlich einem Referenzwert zur Erfassung eines Fehlermodus verglichen. Sobald eine Position des Drosselventils erhöht wird, um in eine Drosselventilhochpositionszone zu kommen, wird beispielsweise die Ausgabe von zumindest einer Hall-IC erhöht, und auf 5 V fixiert, was gleich der an den Sensor angelegten Energieversorgungsspannung ist. Selbst falls dieser Hall-IC normal ist, ist es unmöglich basierend auf der Ausgabe des Hall-IC zu bestimmen, ob es andere Anomalien (wie beispielsweise ein Kurzschluss) in dem Hall-IC gibt. Folglich ist ein erfassbarer Bereich für den Fehlermodus des Drosselventilpositionssensors unvorteilhaft auf eine untere Drosselventilpositionszone innerhalb eines Betriebsbereichs der Drosselventilposition beschränkt.at such a throttle valve position sensor becomes the difference between the output of a Hall IC and the output of another Hall IC continuously a reference value for detecting a fault mode compared. As soon as a position of the throttle valve is increased, for example, to get into a throttle valve up position zone increased the output of at least one Hall IC, and fixed to 5V, which is equal to the voltage applied to the sensor power supply voltage. Even if this Hall IC is normal, it is impossible to base on the output of the Hall IC to determine if there are other anomalies (such as a short circuit) in the Hall IC. consequently is a recordable area for the failure mode of the throttle valve position sensor unfavorable to a lower throttle valve position zone within an operating range the throttle valve position limited.
  • Die Erfindung richtet sich auf den beschriebenen Nachteil. Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und Gerät zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Redundanzpositionsmesssensors mit einem Paar berührungsloser Messelemente zum Messen der Position eines beweglichen Körpers bereitzustellen, wobei das Verfahren die Erfassung von allen Fehlermoden des Sensors über einen gesamten Betriebsbereich des beweglichen Körpers gewährt.The Invention is directed to the described disadvantage. Therefore lies The present invention based on the object, a method and Device for Processing an output of a redundancy position measuring sensor with a pair of non-contact measuring elements for measuring the position of a movable body, wherein the method of detecting all failure modes of the sensor via a entire operating range of the mobile body.
  • Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird ein Verfahren und Gerät gemäß den beigefügten unabhängigen Patentansprüchen bereitgestellt. Vorteilhafte Abwandlungen sind in den beigefügten abhängigen Patentansprüchen definiert.to solution the task of the invention becomes a procedure and device provided in accordance with the appended independent claims. Advantageous modifications are defined in the appended dependent claims.
  • Die Erfindung ist zusammen mit zusätzlichen Aufgabenstellungen, Merkmalen und ihren Vorteilen aus der nachstehenden Beschreibung, den beigefügten Patentansprüchen und der beiliegenden Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:The Invention is together with additional tasks, Features and their advantages from the description below, the attached claims and the accompanying drawings. Show it:
  • 1 eine Schnittansicht eines Einlassluftflusssteuersystems für einen internen Verbrennungsmotor, auf das ein Verfahren zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Positionsmesssensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung angewandt wird; 1 10 is a sectional view of an intake airflow control system for an internal combustion engine to which a method of processing an output of a position measurement sensor according to an embodiment of the invention is applied;
  • 2 eine linke Seitenansicht aus 1; 2 a left side view 1 ;
  • 3 ein Blockschaltbild des Flusses von Drosselventilpositionsinformationen, die durch eine interne Berechnung innerhalb der den Drosselventilpositionssensor aus 1 bildenden Hall-IC bereitgestellt werden; 3 a block diagram of the flow of throttle valve position information obtained by an internal calculation within the throttle valve position sensor 1 be provided forming Hall IC;
  • 4A eine grafische Darstellung von Sensorausgaben (V) der Hall-IC innerhalb und um einen Betriebsbereich der Drosselventilposition im Bereich von der Anfangsdrosselventilposition (–10 Grad) bis zur vollen Drosselventilposition (90 Grad); 4A a plot of sensor outputs (V) of the Hall IC within and about an operating range of throttle valve position ranging from the initial throttle valve position (-10 degrees) to the full throttle valve position (90 degrees);
  • 4B eine grafische Darstellung von Sensorausgaben (V) der Hall-IC innerhalb und um den Betriebsbereich der Drosselventilposition (Grad) gemäß dem Stand der Technik; und 4B a graph of sensor outputs (V) of the Hall IC within and around the operating range of the throttle valve position (degree) according to the prior art; and
  • 5 ein Flussdiagramm zur Darstellung des Ablaufs einer Fehlerbestimmung, die bei einer mit dem Drosselventilpositionssensor nach 1 extern verbundenen ECU ausgeführt wird. 5 a flowchart illustrating the flow of a fault determination, which in one with the throttle valve position sensor after 1 externally connected ECU is executed.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben.One embodiment The invention is described below with reference to the accompanying drawings described.
  • Bezugnehmend auf 1 beinhaltet ein Einlassluftflusssteuersystem für einen inneren Verbrennungsmotor erfindungsgemäß einen Drosselkörper 10, der eine zu dem (nicht gezeigten) internen Verbrennungsmotor führende Einlassluftpassage 11 definiert, ein im Wesentlichen scheibenförmiges Drosselventil 12, das an eine drehbare Welle 13 in drehbarer Weise innerhalb der Einlassluftpassage 11 gesichert und durch diese gestützt ist, einen elektrischen Motor 20, der als mit der drehbaren Welle 13 über Zahnräder verbundenen Aktuator wirkt, und einen Drosselventilpositionssensor 30 zum Messen einer Drosselventilposition als Drehwinkel des Drosselventils 12. Ausgabesignale wie etwa jene des Drosselventilpositionssensors 30 werden in eine elektronische Steuereinheit (ECU) eingegeben. In der ECU wird ein Ansteuerungssignal basierend auf einer Betriebsbedingung des internen Verbrennungsmotors berechnet. Basierend auf dem berechneten Ansteuerungssignal wird der elektrische Motor 20 zum Einstellen der Position des Drosselventils 12 auf eine gewünschte Position angesteuert.Referring to 1 For example, an intake airflow control system for an internal combustion engine according to the present invention includes a throttle body 10 of the intake air passage leading to the internal combustion engine (not shown) 11 de Finished, a substantially disc-shaped throttle valve 12 attached to a rotatable shaft 13 in a rotatable manner within the intake air passage 11 secured and supported by this, an electric motor 20 that with the rotatable shaft 13 Actuator connected via gears, and a throttle valve position sensor 30 for measuring a throttle valve position as a rotation angle of the throttle valve 12 , Output signals such as those of the throttle valve position sensor 30 are input to an electronic control unit (ECU). In the ECU, a drive signal is calculated based on an operating condition of the internal combustion engine. Based on the calculated drive signal, the electric motor 20 for adjusting the position of the throttle valve 12 driven to a desired position.
  • Der Drosselkörper 10 wird durch Aluminiumdruckguss hergestellt, und wird an einem (nicht gezeigten) Ansaugrohr des internen Verbrennungsmotors beispielsweise mit Bolzen gesichert. Ein Ende der drehbaren Welle 13 des Drosselventils 12 ist durch ein Kugellager 15 drehbar gestützt, das wiederum durch einen Lagerhalter 14 des Drosselkörpers 10 gestützt ist. Das andere Ende der drehbaren Welle 13 ist durch ein Axiallager 17 drehbar gestützt, das wiederum durch einen Lagerhalter 16 des Drosselkörpers 10 gestützt ist. Eine Abdeckung 18 ist in den Lagerhalter 16 des Drosselkörpers 10 eingepasst. Das Ausmaß der dem internen Verbrennungsmotor zugeführten Einlassluft wird durch die Größe einer Öffnung eingestellt, die ausgebildet wird, wenn sich das Drosselventil 12 relativ zu der Einlassluftpassage 11 des Drosselkörpers 10 dreht.The throttle body 10 is manufactured by die-cast aluminum, and is secured to a (not shown) intake manifold of the internal combustion engine, for example with bolts. One end of the rotatable shaft 13 of the throttle valve 12 is through a ball bearing 15 rotatably supported, which in turn by a storekeeper 14 of the throttle body 10 is supported. The other end of the rotatable shaft 13 is through a thrust bearing 17 rotatably supported, which in turn by a storekeeper 16 of the throttle body 10 is supported. A cover 18 is in the storekeeper 16 of the throttle body 10 fitted. The amount of intake air supplied to the internal combustion engine is adjusted by the size of an opening formed when the throttle valve 12 relative to the intake air passage 11 of the throttle body 10 rotates.
  • Der elektrische Motor 20 ist in einem Motorgehäuse 19 eingehäust, das in dem Drosselkörper 10 definiert ist. Der Motor 20 weist einen Motorenergieversorgungsanschluss 21, der von dem Motor 20 hervorsteht, sowie ein Ritzel 22 auf, das um ein abliegendes Ende einer Ausgangswelle des Motors 20 angepasst ist. Um einen Rotor 25, der mit dem einen Ende der drehbaren Welle 13 gesichert ist, ist ein Harzzahnrad 27 durch Einfügeguss gekoppelt. Auf einer inneren Peripherieoberfläche des Rotors 25 ist ein zylindrischer Permanentmagnet 28 fixiert gesichert. Das Ritzel 22 befindet sich in Getriebeeingriff mit dem Harzzahnrad 27 über ein Reduktionszwischenzahnrad 24, das sich um eine feste Welle 23 dreht, die mit dem Drosselkörper 10 gesichert ist. Um die äußere Peripherie des Harzzahnrades 27, das mit dem Rotor 25 integriert ist, ist eine Rückholspiralfeder 29 bereitgestellt, um das Drosselventil 12 über die drehbare Welle 13 in die Anfangsdrosselventilposition zu drängen, wenn der Motor 20 beispielsweise durch Ausschalten eines (nicht gezeigten) Zündungsschalters abgeschaltet wird. Positionierungslöcher 26 erstrecken sich durch den Rotor 25 zum Sichern des Rotors 25 in eine Position, die mit einer Leerlaufposition der drehbaren Welle 13 zusammenfällt.The electric engine 20 is in a motor housing 19 housed in the throttle body 10 is defined. The motor 20 has a motor power supply terminal 21 that of the engine 20 protrudes, as well as a pinion 22 on, that around a far end of an output shaft of the engine 20 is adjusted. To a rotor 25 with one end of the rotatable shaft 13 is secured, is a resin gear 27 coupled by insert molding. On an inner peripheral surface of the rotor 25 is a cylindrical permanent magnet 28 fixed secured. The pinion 22 is in gear engagement with the resin gear 27 via a reduction intermediate gear 24 that is a solid wave 23 turns that with the throttle body 10 is secured. To the outer periphery of the resin gear 27 that with the rotor 25 is a return coil spring 29 provided to the throttle valve 12 over the rotatable shaft 13 to push into the initial throttle valve position when the engine 20 is turned off, for example, by turning off a (not shown) ignition switch. positioning holes 26 extend through the rotor 25 for securing the rotor 25 in a position with an idle position of the rotatable shaft 13 coincides.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Drosselventil 12 aus einer Volldrosselventilposition (90 Grad) durch eine geschlossene Drosselventilposition (0 Grad) auf eine Anfangsdrosselventilposition (–10 Grad) gedreht werden, welches eine mechanische Stoppposition des Drosselventils 12 ist.In the present embodiment, the throttle valve 12 from a full throttle valve position (90 degrees) through a closed throttle valve position (0 degrees) to an initial throttle valve position (-10 degrees), which is a mechanical stop position of the throttle valve 12 is.
  • Der Drosselventilpositionssensor 30 beinhaltet den zylindrischen Permanentmagneten 26, ein Paar Hall-IC 31, 32, einen Leiterrahmen 33 und einen Doppelstator 34. Der zylindrische Permanentmagnet 28 wirkt als Magnetfelderzeugungsquelle. Die Hall-IC 31, 32 wirken als berührungslose Redundanzmesselemente und sind mit einer Harzsensorabdeckung 40 integriert ausgebildet. Der Leiterrahmen 33 ist aus einer leitenden dünnen Metallplatte zum elektrischen Verbinden der Hall-IC 31, 32 mit der externen ECU ausgebildet. Der Doppelstator 34 ist aus einem magnetischen Material zum Konzentrieren des magnetischen Flusses auf die Hall-IC 31, 32 ausgebildet.The throttle valve position sensor 30 includes the cylindrical permanent magnet 26 , a pair of Hall IC 31 . 32 , a ladder frame 33 and a double stator 34 , The cylindrical permanent magnet 28 acts as a magnetic field generation source. The Hall IC 31 . 32 act as non-contact redundancy measuring elements and are equipped with a resin sensor cover 40 integrated trained. The ladder frame 33 is made of a conductive thin metal plate for electrically connecting the Hall IC 31 . 32 formed with the external ECU. The double stator 34 is of a magnetic material for concentrating the magnetic flux on the Hall IC 31 . 32 educated.
  • Die Hall-IC 31, 32 liegen gegenüber der inneren peripheren Oberfläche des Permanentmagneten 28 zur Erzeugung einer elektromotorischen Kraft in Reaktion auf die Erzeugung eines Nordpolmagnetfeldes oder eines Südpolmagnetfeldes auf ihren magnetosensitiven Oberflächen (Erzeugen eines positiven (+) elektrischen Potentials und eines negativen (–) elektrischen Potentials durch das Nordpolmagnetfeld bzw. das Südpolmagnetfeld). Die Hall-IC 31, 32 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind parallel angeordnet, und in gegenüberliegenden Richtungen ausgerichtet angeordnet (um 180 Grad gedreht).The Hall IC 31 . 32 lie opposite the inner peripheral surface of the permanent magnet 28 for generating an electromotive force in response to generation of a north pole magnetic field or a south pole magnetic field on its magnetosensitive surfaces (generating a positive (+) electric potential and a negative (-) electric potential through the north pole magnetic field and the south pole magnetic field, respectively). The Hall IC 31 . 32 according to the present embodiment are arranged in parallel, and arranged in opposite directions (rotated by 180 degrees).
  • Unter Bezugnahme auf 2 ist der Leiterrahmen 33 beispielsweise aus einer Kupferplatte (einer leitenden Dünnmetallplatte) ausgebildet. Der Leiterrahmen 33 beinhaltet einen Signaleingangsanschluss (VDD) 41, Ausgabeanschlüsse (OUT 1, OUT 2) 42, 43 und einen Masseanschluss (GND) 44. Der Signaleingabeanschluss (VDD) 41 wird beispielsweise mit einer Energieversorgungsspannung von 5 V versorgt. Die Ausgangsanschlüsse (OUT 1, OUT 2) 41, 42 geben ein die Position des Drosselventils 12 angebendes Signal aus. Sowohl die Signaleingabeleitung (VDD) 36, die Masseleitung (GND) 37 als auch die Ausgangsleitung (OUT 1, OUT 2) 38 der Hall-IC 31, 32 sind mit dem Leiterrahmen 33 verbunden. Eine Verbindung zwischen jeder beschriebenen Leitung und dem Leiterrahmen 33 ist mit einem Verbindungshalter 35 aus einem thermoplastischen Harz wie etwa PBT bedeckt. Zwei Statorhälften, welche den Doppelstator 34 bilden, sind um die äußere Peripherie des Verbindungshalters 35 auf eine Weise gesichert, die eine vorbestimmte Lücke zwischen dem Stator 34 und den Hall-IC 31, 32 bereitstellt.With reference to 2 is the ladder frame 33 for example, formed of a copper plate (a conductive thin metal plate). The ladder frame 33 includes a signal input terminal (VDD) 41 , Output terminals (OUT 1, OUT 2) 42 . 43 and a ground connection (GND) 44 , The signal input terminal (VDD) 41 is supplied, for example, with a power supply voltage of 5 V. The output terminals (OUT 1, OUT 2) 41 . 42 enter the position of the throttle valve 12 indicating signal. Both the signal input line (VDD) 36 , the ground line (GND) 37 as well as the output line (OUT 1, OUT 2) 38 the Hall IC 31 . 32 are with the lead frame 33 connected. A connection between each described wire and the lead frame 33 is with a connection holder 35 made of a thermoplastic resin such as PBT. Two stator halves, which the double stator 34 form around the outer periphery of the connection holder 35 secured in a way that has a predetermined gap between the stator 34 and the Hall IC 31 . 32 provides.
  • Die Sensorabdeckung 40 schließt eine Öffnung des Drosselkörpers 10. Die Sensorabdeckung 40 ist ein aus thermoplastischem Harz gegossenes Produkt (wie etwa eines aus PBT), das leichtgewichtig, leicht herzustellen und kostengünstig ist, und jeden Anschluss des Drosselventilpositionssensors 30 von anderen Anschlüssen isoliert. Eine Aussparung 48 ist auf der Sensorabdeckung 40 für den Eingriff mit einem auf der Öffnungsseite des Drosselkörpers 10 ausgebildeten Vorsprung 47 ausgebildet. Bei Eingriff der Aussparung 48 und des Vorsprungs 47 wird die Sensorabdeckung 40 mit dem Drosselkörper 10 durch eine (nicht gezeigte) Klammer gesichert, wobei der Zusammenbau der Sensorabdeckung 40 und des Drosselkörpers 10 abgeschlossen ist. Wenn der Vorsprung 47 des Drosselkörpers 10 mit der Aussparung 48 der Sensorabdeckung 40 in Eingriff steht, sind die Hall-IC 31, 32, die auf der Sensorabdeckung 40 gesichert sind, korrekt mit dem Permanentmagneten 28 ausgerichtet, der mit der inneren Peripherieseite des Rotors 25 gesichert ist, der mit der drehbaren Welle 13 des Drosselventils 12 integriert rotiert.The sensor cover 40 closes an opening of the throttle body 10 , The sensor cover 40 is a thermoplastic resin molded product (such as one made of PBT) that is lightweight, easy to manufacture, and inexpensive, and each port of the throttle valve position sensor 30 isolated from other terminals. A recess 48 is on the sensor cover 40 for engaging with one on the opening side of the throttle body 10 trained lead 47 educated. When engaging the recess 48 and the projection 47 becomes the sensor cover 40 with the throttle body 10 secured by a clip (not shown), the assembly of the sensor cover 40 and the throttle body 10 is completed. If the lead 47 of the throttle body 10 with the recess 48 the sensor cover 40 engaged are the Hall IC 31 . 32 on the sensor cover 40 are secured correctly with the permanent magnet 28 aligned with the inner peripheral side of the rotor 25 is secured, with the rotatable shaft 13 of the throttle valve 12 integrated rotates.
  • Ferner umfasst gemäß 2 das Verbindungselement 50, das auf einer lateralen Seitenoberfläche der Sensorabdeckung 40 integriert ausgebildet ist, ein entferntes Ende 51 des Signaleingabeanschlusses 41, entfernte Enden 52, 53 der Ausgabeanschlüsse 42, 43, ein entferntes Ende 54 des Masseanschlusses 44 und entfernte Enden 55, 56 eines Motorenergieversorgungsanschlusses 45 des Motors 20. Andere Enden des Motorenergieversorgungsanschlusses 45 sind mit einem Motorverbindungsanschluss 4b integriert verbunden. Sobald der Drosselkörper 10 mit der Sensorabdeckung 40 zusammengebaut ist, wird der Motorenergieversorgungsanschluss 21 des Motors 20 mit dem Motorenergieversorgungsanschluss 45 über den Motorverbindungsanschluss 4b verbunden.Furthermore, according to 2 the connecting element 50 located on a lateral side surface of the sensor cover 40 is integrated, a distant end 51 of the signal input terminal 41 , removed ends 52 . 53 the output ports 42 . 43 , a distant end 54 of the ground connection 44 and distant ends 55 . 56 a motor power supply connection 45 of the motor 20 , Other ends of the engine power supply connection 45 are with a motor connection connection 4b integrated connected. Once the throttle body 10 with the sensor cover 40 is the motor power supply connection 21 of the motor 20 with the engine power supply connection 45 via the motor connection connection 4b connected.
  • Der durch eine interne Berechnung in den Hall-IC 31, 32 bereitgestellte Drosselventilpositionsinformationsfluss ist nachstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.The by an internal calculation in the Hall IC 31 . 32 provided throttle valve position information flow is described below with reference to 3 described.
  • Gemäß 3 wird ein die Position des Drosselventils 12 angebender Drehwinkelwert mit einer Drehwinkelmesseinheit 311, 321 über ein Hall-Element in jedem Hall-IC 31, 32 gemessen. Der gemessene Drehwinkelwert wird sodann in einen A/D-Wandler 312, 322 eingegeben. Zudem wird ein die Änderung in der Umgebungstemperatur angebender Temperaturwert mit einer Temperaturmesseinheit 313, 323 in jedem Hall-IC 31, 32 gemessen. Der gemessene Temperaturwert wird sodann in eine Korrekturschaltung 314, 324 zur Korrektur von Temperaturcharakteristika eingegeben.According to 3 becomes a position of the throttle valve 12 specified angle of rotation value with a rotation angle measuring unit 311 . 321 via a Hall element in each Hall IC 31 . 32 measured. The measured angle of rotation value then becomes an A / D converter 312 . 322 entered. In addition, a temperature value indicative of the change in the ambient temperature becomes a temperature measuring unit 313 . 323 in every Hall IC 31 . 32 measured. The measured temperature value then becomes a correction circuit 314 . 324 for correcting temperature characteristics.
  • Ein entsprechender Einstellpunkt für den gemessenen Temperaturwert, der im Voraus in einem EEPROM (elektrisch löschbarer programmierbarer ROM) 315, 325 gespeichert ist, wird in die Korrekturschaltung 314, 324 eingegeben, und der gemessene Temperaturwert wird auf der Grundlage des Einstellpunktes in der Korrekturschaltung 314, 324 korrigiert, und wird sodann in den A/D-Wandler 312, 322 eingegeben. Der in den A/D-Wandler 312, 322 eingegebene Wert wird von analog nach digital umgewandelt, und sodann in eine Einstellschaltung 316, 326 eingegeben. In der Einstellschaltung 316, 326 werden eine Versatzeinstellung, eine Verstärkungseinstellung und eine Klemmeneinstellung basierend auf einem entsprechenden, in dem EEPROM 315, 325 gespeicherten Einstellpunkt ausgeführt. Bei der Versatzeinstellung wird ein die Drosselventilposition (Grad) angebender Versatz einer Sensorausgabe (V) eingestellt. Bei der Verstärkungseinstellung wird eine die Drosselventilposition (Grad) angebende Steigung der Sensorausgabe (V) eingestellt. Bei der Klemmeneinstellung werden eine obere Klemmenspannung (V) und eine untere Klemmenspannung (V) eingestellt, die als maximale Ausgangsspannung und minimale Ausgangsspannung des Drosselventilpositionssensors 30 jeweils verwendet werden.A corresponding set point for the measured temperature value, which is pre-set in an EEPROM (electrically erasable programmable ROM) 315 . 325 is stored in the correction circuit 314 . 324 is input, and the measured temperature value is based on the set point in the correction circuit 314 . 324 corrected, and then becomes the A / D converter 312 . 322 entered. The in the A / D converter 312 . 322 input value is converted from analog to digital, and then into a setting circuit 316 . 326 entered. In the setting circuit 316 . 326 will be a offset setting, a gain setting, and a clamp setting based on a corresponding one in the EEPROM 315 . 325 stored setpoint executed. In the offset setting, an offset of a sensor output (V) indicating the throttle valve position (degree) is set. In the gain setting, a slope of the sensor output (V) indicating the throttle valve position (degree) is set. In terminal setting, an upper terminal voltage (V) and a lower terminal voltage (V) are set as the maximum output voltage and minimum output voltage of the throttle valve position sensor 30 each used.
  • Der bei jeder Einstellschaltung 316, 326 eingestellte Wert wird in einen D/A-Wandler 317, 327 zur Umwandlung von digital nach analog eingegeben, und sodann als die Drosselventilpositionsinformationen von der Ausgangsleitung (OUT 1, OUT 2) 38 des Hall-IC 31, 32 an die externe ECU ausgegeben, die mit dem Verbindungselement 50 über die entfernten Enden 52, 53 der Ausgangsanschlüsse 42, 43 des Leiterrahmens 33 verbunden ist.The at every setting circuit 316 . 326 set value is in a D / A converter 317 . 327 inputted to digital-to-analog conversion, and then as the throttle valve position information from the output line (OUT 1, OUT 2) 38 of the Hall IC 31 . 32 issued to the external ECU, with the connecting element 50 over the far ends 52 . 53 the output connections 42 . 43 of the ladder frame 33 connected is.
  • Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf 4A in Verbindung mit 4B beschrieben. Während gemäß 4A beide Hall-IC 31, 32 normal arbeiten, liegt die Sensorausgabe (Ausgabe 1) eines Hall-IC 31 und die Sensorausgabe (Ausgabe 2) eines anderen Hall-IC 32 in einem Bereich von 0,5 V bis 4,5 V bzw. in einem Bereich von 1,0 V bis 4,7 V des Betriebsbereichs der Drosselventilposition. Wenn eine der Hall-IC 31, 32 unnormal wird, gibt der unnormale Hall-IC die obere Klemmenspannung von 4,7 V oder die untere Klemmenspannung von 0,3 V als deren maximale oder minimale Sensorausgabespannung aus, welche bei der beschriebenen Klemmeneinstellung eingestellt werden. Falls daher eine Spannung (eine Fehlerreferenzspannung nach 4A) von unter 0,3 V oder über 4,7 V als Sensorausgabe in der ECU gemessen wird, bestimmt die ECU, dass eine Fehlerbedingung von einer anderen Komponente als dem Drosselventilpositionssensor 30 selbst auftrat (beispielsweise die Trennung oder der Kurzschluss eines Kabelleiterbaums oder dergleichen), da eine derartige Spannung nicht von dem Drosselventilpositionssensor 30 ausgegeben werden kann. Auf diese Weise kann der Fehler der Hall-IC 31, 32 über den Betriebsbereich der Drosselventilposition erfasst werden.The invention is described below with reference to 4A combined with 4B described. While according to 4A both Hall IC 31 . 32 working normally, is the sensor output (output 1) of a Hall IC 31 and the sensor output (output 2) of another Hall IC 32 in a range of 0.5V to 4.5V and in a range of 1.0V to 4.7V, respectively, of the operating range of the throttle valve position. If one of the Hall IC 31 . 32 becomes abnormal, the abnormal Hall IC outputs the upper terminal voltage of 4.7V or the lower terminal voltage of 0.3V as its maximum or minimum sensor output voltage, which are set at the described terminal setting. Therefore, if a voltage (an error reference voltage after 4A ) of less than 0.3 V or more than 4.7 V is measured as a sensor output in the ECU, the ECU determines that an error condition from a component other than the throttle valve position sensor 30 itself (for example, the disconnection or short circuit of a cable ladder tree or the like), since such a voltage is not from the throttle valve position sensor 30 can be issued. In this way, the error of the Hall IC 31 . 32 be detected over the operating range of the throttle valve position.
  • Während im Gegensatz dazu nach dem in 4B gezeigten Stand der Technik die beiden den Drosselventilpositionssensor bildenden Hall-IC normal sind, liegt die Ausgabe (Ausgabe 1) eines Hall-IC und die Ausgabe (Ausgabe 2) eines anderen Hall-IC in einem Bereich von 0,5 bis 4,5 V bzw. in einem Bereich von 1,0 bis 5,0 V innerhalb des Betriebsbereiches der Drosselventilposition. Das heißt wenn die Drosselventilposition in der hohen Drosselventilpositionszone liegt, ist die Ausgabe 2 des Hall-IC auf 5,0 V fixiert. Wenn zudem einer der Hall-IC unnormal wird, gibt der unnormale Hall-IC 0V oder 5,0V aus. Somit kann die ECU, die mit dem Drosselventilpositionssensor extern verbunden ist, in der hohen Drosselventilpositionszone, wo die Ausgabe 2 des Hall-IC etwa 5,0 V beträgt, nicht bestimmen, ob der Drosselventilpositionssensor unnormal ist, oder eine andere Komponente unnormal ist (beispielsweise bei einer Trennung oder eines Kurzschlusses eines Leiterkabelbaums oder dergleichen).While in contrast to the in 4B As shown in the prior art, the two throttle IC position sensor-forming Hall ICs are normal, the output (output 1) of one Hall IC and the output (output 2) of another Hall IC are in a range of 0.5 to 4.5V or in a range of 1.0 to 5.0 V within the operating range of the throttle valve position. That is, when the throttle valve position is in the high throttle valve position zone, the output 2 of the Hall IC is fixed at 5.0V. In addition, when one of the Hall IC becomes abnormal, the abnormal Hall IC outputs 0V or 5.0V. Thus, in the high throttle valve position zone, where the output 2 of the Hall IC is about 5.0V, the ECU externally connected to the throttle valve position sensor may not determine whether the throttle valve position sensor is abnormal or another component is abnormal (eg in a disconnection or short circuit of a conductor harness or the like).
  • Der Fehlerbestimmungsablauf des Drosselventilpositionssensors, der in der ECU als Teil des Verfahrens zur Verarbeitung einer Ausgabe des Positionsmesssensors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführt wird, ist nachstehend unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm nach 5 in Verbindung mit 4A beschrieben. Die in 5 gezeigte Fehlerbestimmungsroutine wird in vorbestimmten Intervallen wiederholt, solange bestimmt wird, dass die beiden Hall-IC 31, 32 normal sind, das heißt ein Merker FDFAIL und ein Merker FSFAIL (die nachstehend näher beschrieben sind) beide im vorherigen Durchlauf „0" sind.The failure determination process of the throttle valve position sensor executed in the ECU as part of the method of processing an output of the position measuring sensor according to an embodiment of the invention will be described below with reference to the flowchart of FIG 5 combined with 4A described. In the 5 The error determination routine shown is repeated at predetermined intervals as long as it is determined that the two Hall ICs 31 . 32 are normal, that is, a flag FDFAIL and a flag FSFAIL (which are described in more detail below) both in the previous pass are "0".
  • Unter Bezugnahme auf 5 wird zunächst bei Schritt S101 die Ausgabe 1 des Hall-IC 31 und die Ausgabe 2 des Hall-IC 32 ausgelesen. Dann fährt die Steuerung zu Schritt S102 fort, wo bestimmt wird, ob ein Zusammenhang zwischen der Ausgabe 1 und der Ausgabe 2, die bei Schritt S101 ausgelesen wurden, sich innerhalb eines vorbestimmten Fehlerbereiches eines (nicht gezeigten) Motorkennfeldes befinden, das basierend auf einem Zusammenhang zwischen der Ausgabe 1 und der Ausgabe 2 gemäß 4A konstruiert wird. Falls bei Schritt S102 die Antwort JA ist, werden die beiden Hall-IC 31, 32 als normal bestimmt und die Routine endet. In einem derartigen Fall wird die Ansteuerungssteuerung des Drosselventils 12 über den Motor 20 fortgesetzt.With reference to 5 First, at step S101, the output 1 of the Hall IC 31 and the output 2 of the Hall IC 32 read. Then, the control proceeds to step S102, where it is determined whether an association between the output 1 and the output 2 read out at step S101 is within a predetermined error range of an engine map (not shown) based on an association between issue 1 and issue 2 according to 4A is constructed. If the answer is YES in step S102, the two Hall ICs become 31 . 32 determined as normal and the routine ends. In such a case, the driving control of the throttle valve becomes 12 over the engine 20 continued.
  • Falls im Gegensatz dazu die Antwort bei Schritt S102 NEIN ist, wird zumindest einer der Hall-IC 31, 32 als unnormal bestimmt, und die Steuerung schreitet zu Schritt S103 fort. Bei Schritt S103 wird der Motor 20 abgeschaltet, so dass die Rückholfeder 29 das Drosselventil 12 über die drehbare Welle 13 dazu drängt, das Drosselventil 12 in die Anfangsdrosselventilposition zurückzubringen.In contrast, if the answer at step S102 is NO, at least one of the hall IC becomes 31 . 32 is determined to be abnormal, and the control proceeds to step S103. In step S103, the engine becomes 20 shut off, leaving the return spring 29 the throttle valve 12 over the rotatable shaft 13 to urge the throttle valve 12 to return to the initial throttle valve position.
  • Dann schreitet die Steuerung zu Schritt S104 fort, bei dem die Sensorausgabe jedes Hall-IC 31, 32 in der Anfangsdrosselventilposition ausgelesen wird. Zu Verdeutlichungszwecken wird angenommen, dass 0,5 V für die Ausgabe 1 und 1,0V für die Ausgabe 2 ausgelesen werden (vergleiche 4A). Dann schreitet die Steuerung weiter zu Schritt S105, wo zunächst bestimmt wird, ob die bei Schritt S104 ausgelesene Ausgabe 1 des Hall-IC 31 innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereiches liegt, beispielsweise innerhalb eines Bereiches von 0,4 bis 0,6 V. Falls bei Schritt S105 die Antwort NEIN ist, schreitet die Steuerung weiter zu Schritt S106, wo bestimmt wird, dass der Hall-IC 31 unnormal ist. Falls andererseits die Antwort bei Schritt S105 JA ist, wird bestimmt, dass der Hall-IC 31 normal ist, so dass die Steuerung Schritt S106 überspringt.Then, the control proceeds to step S104 where the sensor output of each hall IC 31 . 32 is read in the initial throttle valve position. For the sake of clarity, it is assumed that 0.5 V is read out for output 1 and 1.0 V for output 2 (cf. 4A ). Then, the control proceeds to step S105, where it is first determined whether the output 1 of the Hall IC read out in step S104 31 is within a predetermined tolerance range, for example, within a range of 0.4 to 0.6 V. If the answer is NO in step S105, control proceeds to step S106, where it is determined that the Hall IC 31 is abnormal. On the other hand, if the answer at step S105 is YES, it is determined that the hall IC 31 is normal, so that the control skips step S106.
  • Dann schreitet die Steuerung weiter zu Schritt S107, wo bestimmt wird, ob die bei Schritt S104 ausgelesene Ausgabe 2 des anderen Hall-IC 32 innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs liegt, beispielsweise innerhalb eines Bereiches von 0,9 bis 1,1 V. Falls bei Schritt S107 die Antwort NEIN ist, schreitet die Steuerung weiter zu Schritt S108, wo bestimmt wird, dass der Hall-IC 32 unnormal ist. Falls andererseits die Antwort bei Schritt S107 JA ist, wird bestimmt, dass der Hall-IC 32 normal ist, so dass die Steuerung Schritt S108 überspringt.Then, the control proceeds to step S107, where it is determined whether or not the output 2 of the other Hall IC read out in step S104 32 is within a predetermined tolerance range, for example, within a range of 0.9 to 1.1 V. If the answer is NO in step S107, the control proceeds to step S108, where it is determined that the Hall IC 32 is abnormal. On the other hand, if the answer at step S107 is YES, it is determined that the hall IC 32 is normal, so that the control skips step S108.
  • Dann schreitet die Steuerung weiter zu Schritt S109, wo bestimmt wird, ob die beiden Hall-IC 31, 32 unnormal sind. Falls bei Schritt S109 die Antwort JA ist, schreitet die Steuerung weiter zu Schritt S110, wo der Merker FDFAIL auf „1" eingestellt wird, der angibt, dass die beiden Hall-IC 31, 32 unnormal sind. Dann schreitet die Steuerung weiter zu Schritt S111, wo die Energieversorgung für den Motor 20 abgeschaltet wird, so dass die Ansteuerungssteuerung des Drosselventils 12 über den Motor 20 gesperrt (oder gestoppt) wird, und das Drosselventil 12 wird auf die Anfangsdrosselventilposition fixiert. Dann wird die Routine beendet.Then, the control proceeds to step S109 where it is determined whether the two Hall ICs 31 . 32 are abnormal. If the answer is YES in step S109, the control proceeds to step S110 where the flag FDFAIL is set to "1" indicating that the two hall ICs 31 . 32 are abnormal. Then, the control proceeds to step S111 where the power supply for the motor 20 is turned off, so that the drive control of the throttle valve 12 over the engine 20 locked (or stopped), and the throttle valve 12 is fixed to the initial throttle valve position. Then the routine is ended.
  • Falls andererseits die Antwort bei Schritt S109 NEIN ist, das heißt einer der Hall-IC 31, 32 unnormal ist, schreitet die Steuerung weiter zu Schritt S112, wo der Merker FSFAIL auf „1" eingestellt wird, der angibt, dass einer der Hall-IC 31, 32 unnormal ist. Dann wird die Routine beendet.On the other hand, if the answer at step S109 is NO, that is, one of the hall ICs 31 . 32 is abnormal, the control proceeds to step S112 where the flag FSFAIL is set to "1" indicating that one of the hall ICs 31 . 32 is abnormal. Then the routine is ended.
  • Sobald der Merker FSFAIL auf „1" eingestellt ist, wird die Ansteuerungssteuerung des Drosselventils 12 über den Motor 20 wieder aufgenommen, und auf der Grundlage der Ausgabe des verbleibenden normalen Hall-IC 31, 32 über eine (nicht gezeigte) Steuerungsroutine ausgeführt, und der Betriebsmodus des Fahrzeugs wird auf eine Notlauffunktion geändert. Ein Zeitpunkt zur Wiederaufnahme der Ansteuerungssteuerung des Drosselventils 12 über den Motor 20 ist, wenn eine Anforderung für eine Änderung bei der Betriebsbedingung für das Fahrzeug (wie etwa einer Anforderung zur Beschleunigung oder zur Verzögerung) vom Fahrzeugfahrer empfangen wird. Dies wird auf der Grundlage einer Änderung bei der Ausgabe eines Beschleunigungspedalpositionssensors, einem Bremsschalter oder dergleichen bestimmt.As soon as the flag FSFAIL is set to "1", the driving control of the throttle valve becomes 12 over the engine 20 resumed, and based on the output of the remaining normal Hall IC 31 . 32 via a (not shown) Control routine executed, and the operating mode of the vehicle is changed to a limp home function. A time to resume the drive control of the throttle valve 12 over the engine 20 when a request for a change in the operating condition for the vehicle (such as a request for acceleration or deceleration) is received from the vehicle driver. This is determined based on a change in the output of an accelerator pedal position sensor, a brake switch, or the like.
  • Während der Notlauffunktion des Fahrzeugbetriebes wird der Position des Drosselventils 12 aus Sicherheitsgründen eine obere Schutzgrenze auferlegt. Ferner werden außerdem obere Schutzgrenzen den zur Steuerung der Betriebsbedingung des internen Verbrennungsmotors wie etwa das Ausmaß der Einlassluft, die Motorgeschwindigkeit und dergleichen bereitgestellte Parameter jeweils auferlegt. Falls einer dieser Parameter seine obere Schutzgrenze erreicht, sperrt die Ansteuerungssteuerung des Drosselventils 12 über den Motor eine weitere Erhöhung der Position des Drosselventils 12. Falls nach Wiederaufnahme der Ansteuerungssteuerung des Drosselventils 12 über den Motor 20 ein Zusammenhang zwischen dem beschriebenen Parameter und demjenigen der Hall-IC 31, 32, der als normal bestimmt wurde, außerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, wird zudem dieser Hall-IC ebenfalls als unnormal bestimmt. Somit wird die Energiezufuhr zu dem Motor 20 abgeschaltet, um die Ansteuerungssteuerung des Drosselventils 12 über den Motor 20 zu sperren (oder zu stoppen).During the emergency operation of the vehicle operation, the position of the throttle valve 12 imposed an upper protective limit for safety reasons. Further, upper guard limits are also imposed on the parameters provided for controlling the operating condition of the internal combustion engine such as the amount of intake air, the engine speed, and the like, respectively. If either of these parameters reaches its upper limit of protection, the control of the throttle valve is disabled 12 via the engine, a further increase in the position of the throttle valve 12 , If after resumption of the driving control of the throttle valve 12 over the engine 20 a relationship between the described parameter and that of the Hall IC 31 . 32 Moreover, if it is determined to be normal outside a predetermined range, this Hall IC is also determined to be abnormal. Thus, the power supply to the engine 20 switched off to the drive control of the throttle valve 12 over the engine 20 to lock (or stop).
  • Die erfindungsgemäße Fehlerbestimmung ist nachstehend unter Bezugnahme auf 4A beschrieben. Die obere Klemmenspannung (oder die maximale Ausgabespannung) von 4,7 V der Hall-IC 31, 32 wird zur Überschreitung einer oberen Toleranzgrenze von 4,6 V eingestellt, die für die Ausgabespannung von 4,5 V an der oberen Grenze des Betriebsbereiches der Hall-IC 31, 32 bereitgestellt ist. Ferner wird die untere Klemmenspannung (oder die minimale Ausgabespannung) von 0,3 V der Hall-IC 31, 32 für das Überschreiten einer unteren Toleranzgrenze von 0,4 V eingestellt, die für die Ausgabespannung von 0,5 V an der unteren Grenze des Betriebsbereiches der Hall-IC 31, 32 bereitgestellt ist. Die obere Klemmenspannung von 4,7 V und die untere Klemmenspannung von 0,3 V werden außerdem eingestellt, damit sie zwischen den oberen Fehlerreferenzspannungsbereich, der höher als 4,7 V ist, und einen unteren Fehlerreferenzspannungsbereich fallen, der kleiner als 0,3 V ist. Die obere Fehlerreferenzspannung und die untere Fehlerreferenzspannung werden durch die ECU eingestellt, und werden an oberen und unteren Grenzen einer Energieversorgungsspannung von 5 V bereitgestellt, die an den Hall-IC 31, 32 jeweils angelegt wird.The error determination according to the invention is described below with reference to 4A described. The upper terminal voltage (or maximum output voltage) of 4.7 V of the Hall IC 31 . 32 is set to exceed an upper tolerance limit of 4.6V, that for the output voltage of 4.5V at the upper limit of the operating range of the Hall IC 31 . 32 is provided. Further, the lower terminal voltage (or the minimum output voltage) becomes 0.3 V of the Hall IC 31 . 32 is set for exceeding a lower tolerance limit of 0.4 V, for the output voltage of 0.5 V at the lower limit of the operating range of the Hall IC 31 . 32 is provided. The upper terminal voltage of 4.7V and the lower terminal voltage of 0.3V are also set to fall between the upper fault reference voltage range higher than 4.7V and a lower fault reference voltage range smaller than 0.3V is. The upper fault reference voltage and the lower fault reference voltage are set by the ECU, and are provided at upper and lower limits of a power supply voltage of 5 V applied to the Hall IC 31 . 32 each created.
  • Das heißt, falls die Sensorausgabespannung jedes der Hall-IC 31, 32 zwischen der oberen Toleranzgrenze von 4,6 V und der unteren Toleranzgrenze von 0,4 V liegt, und falls ein Zusammenhang zwischen der Sensorausgabespannung des Hall-IC 31 und der Sensorausgabespannung des Hall-IC 32 innerhalb des vorbestimmten Fehlerbereiches liegt, werden die beiden Hall-IC 31, 32 als normal bestimmt. Falls außerdem die Sensorausgabespannung des Hall-IC 32 in einem Bereich von 4,6 V bis 4,7 V liegt, und falls der Zusammenhang zwischen der Sensorausgabespannung des Hall-IC 31 und der Sensorausgabespannung des Hall-IC 32 innerhalb des vorbestimmten Fehlerbereichs liegt, werden die beiden Hall-IC 31, 32 ebenfalls als normal bestimmt. Falls im Gegensatz dazu die Sensorausgabespannung des Drosselventilpositionssensors 30 gleich der oberen Klemmenspannung von 4,7 V oder der unteren Klemmenspannung von 0,3 V ist, und falls der Zusammenhang zwischen der Sensorausgabespannung des Hall-IC 31 und der Sensorausgabespannung des Hall-IC 32 außerhalb des vorbestimmten Fehlerbereiches liegt, wird zumindest einer der Hall-IC 31, 32 aufgrund von beispielsweise einer Trennung oder eines Kurzschlusses als unnormal bestimmt. Falls weiterhin die Sensorausgabespannung des Drosselventilpositionssensors 30 innerhalb des oberen Fehlerreferenzspannungsbereiches liegt, der über der Spannung von 4,7 V ist, oder innerhalb des unteren Fehlerreferenzspannungsbereichs liegt, der unter der Spannung von 0,3 V ist, wird bestimmt, dass eine Verbindung (wie etwa ein Kabelbaum oder dergleichen) zwischen dem Drosselventilpositionssensor 30 und der ECU aufgrund von beispielsweise einer Trennung oder eines Kurzschlusses unnormal ist.That is, if the sensor output voltage of each of the Hall IC 31 . 32 between the upper tolerance limit of 4.6 V and the lower tolerance limit of 0.4 V, and if there is a relationship between the sensor output voltage of the Hall IC 31 and the sensor output voltage of the Hall IC 32 is within the predetermined error range, the two Hall IC 31 . 32 determined as normal. In addition, if the sensor output voltage of the Hall IC 32 is in a range of 4.6 V to 4.7 V, and if the relationship between the sensor output voltage of the Hall IC 31 and the sensor output voltage of the Hall IC 32 is within the predetermined error range, the two Hall IC 31 . 32 also determined as normal. In contrast, if the sensor output voltage of the throttle valve position sensor 30 is equal to the upper terminal voltage of 4.7V or the lower terminal voltage of 0.3V, and if the relationship between the sensor output voltage of the Hall IC 31 and the sensor output voltage of the Hall IC 32 is outside the predetermined error range, at least one of the Hall IC 31 . 32 due to, for example, a disconnection or a short circuit determined as abnormal. Further, if the sensor output voltage of the throttle valve position sensor 30 is within the upper fault reference voltage range which is above the voltage of 4.7 V or within the lower fault reference voltage range which is below the voltage of 0.3 V, it is determined that a connection (such as a wire harness or the like) between the throttle valve position sensor 30 and the ECU is abnormal due to, for example, a disconnection or a short circuit.
  • Auf diese Weise kann bei dem Drosselventilpositionssensor 30 eine Anomalie der Hall-IC 31, 32 über den gesamten Betriebsbereich der Drosselventilposition einschließlich der hohen Drosselventilpositionszone erfasst werden, und außerdem kann eine Anomalie der Verbindung zwischen dem Drosselventilpositionssensor 30 und der ECU erfasst werden. Somit kann eine geeignete Einstellung zur Erfassung aller Fehlermoden erfolgen.In this way, in the throttle valve position sensor 30 an anomaly of the Hall IC 31 . 32 can be detected over the entire operating range of the throttle valve position including the high throttle valve position zone, and also may cause an abnormality of the connection between the throttle valve position sensor 30 and the ECU. Thus, a suitable setting for detecting all failure modes can be made.
  • Zusätzliche Vorteile und Abwandlungen sind dem Fachmann leicht ersichtlich. Die Auslegung der Erfindung ist daher nicht auf die spezifischen Einzelheiten, dargestellten Geräte und beschriebenen Beispiele beschränkt. Die Erfindung kann beispielsweise zur Erfassung der Position eines beweglichen Körpers angewandt werden, der sich in einer linearen Richtung bewegt.additional Advantages and modifications will be readily apparent to those skilled in the art. The interpretation of the invention is therefore not limited to the specific Details, illustrated devices and described examples. The invention may, for example, the Detecting the position of a moving body can be applied, the moving in a linear direction.
  • Falls die Ausgaben eines Paars Hall-IC 31, 32, welche einen Drosselventilpositionssensor 30 bilden, innerhalb eines Betriebsbereiches einer Drosselventilposition liegen, und falls ein Zusammenhang zwischen den Ausgaben innerhalb eines vorbestimmten Fehlerbereiches ist, werden die beiden Hall-IC 31, 32 als normal bestimmt. Falls im Gegensatz dazu die Ausgaben gleich einer oberen Klemmenspannung oder einer unteren Klemmenspannung sind, und falls ein Zusammenhang zwischen den Ausgaben außerhalb des vorbestimmten Fehlerbereiches liegt, wird zumindest einer der Hall-IC als unnormal bestimmt. Falls zudem die Ausgaben innerhalb eines Fehlerreferenzspannungsbereiches liegen, wird bestimmt, dass es eine Anomalie zwischen dem Drosselventilpositionssensor und einer ECU gibt. Auf diese Weise können auch Anomalien bei dem Sensor 30 und Anomalien zwischen dem Sensor 30 und der ECU erfasst werden.If the expenses of a pair of Hall IC 31 . 32 , which is a throttle valve position sensor 30 bil which are within an operating range of a throttle valve position, and if an association between the outputs is within a predetermined error range, the two Hall ICs 31 . 32 determined as normal. In contrast, if the outputs are equal to an upper terminal voltage or a lower terminal voltage, and if an association between the outputs is outside the predetermined error range, at least one of the Hall ICs is determined to be abnormal. In addition, if the outputs are within an error reference voltage range, it is determined that there is an abnormality between the throttle valve position sensor and an ECU. This can also cause abnormalities in the sensor 30 and anomalies between the sensor 30 and the ECU.

Claims (16)

  1. Verfahren zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Redundanzpositionsmesssensors (30) mit einem Paar kontaktloser Messelemente (31, 32) zum Messen der Position eines beweglichen Körpers (12), wobei die Messelemente (31, 32) mit einer elektronischen Steuereinheit verbunden sind, wobei jedes Messelement (31, 32) als unnormal bestimmt und identifiziert wird, wenn eine Ausgabespannung jedes Messelementes (31, 32) nicht zwischen einer Maximalausgabespannung und einer Minimalausgabespannung jedes Messelementes (31, 32) liegt; jedes Messelement (31, 32) als normal bestimmt und identifiziert wird, wenn die Ausgangsspannung jedes Messelementes (31, 32) zwischen der Maximalausgabespannung und der Minimalausgabespannung jedes Messelementes (31, 32) liegt; und die Maximal- und Minimalausgabespannungen der Messelemente (31, 32) so eingestellt sind, dass sie obere und untere Toleranzgrenzen für Ausgabespannungen der Messelemente (31, 32) an oberen bzw. unteren Grenzen eines Betriebsbereichs der Messelemente (31, 32) überschreiten, wobei die Maximal- und Minimalausgabespannungen der Messelemente (31, 32) außerdem so eingestellt sind, dass sie zwischen obere und untere Fehlerbezugsspannungsbereiche fallen, die durch die mit den Messelementen (31, 32) verbundene elektronische Steuereinheit eingestellt sind und die an oberen bzw. unteren Grenzen einer an die Messelemente (31, 32) angelegten Energieversorgungsspannung bereitgestellt sind.Method for processing an output of a redundancy position measuring sensor ( 30 ) with a pair of contactless measuring elements ( 31 . 32 ) for measuring the position of a movable body ( 12 ), the measuring elements ( 31 . 32 ) are connected to an electronic control unit, each measuring element ( 31 . 32 ) is determined to be abnormal and identified when an output voltage of each measuring element ( 31 . 32 ) not between a maximum output voltage and a minimum output voltage of each measuring element ( 31 . 32 ) lies; each measuring element ( 31 . 32 ) is determined and identified as normal if the output voltage of each measuring element ( 31 . 32 ) between the maximum output voltage and the minimum output voltage of each measuring element ( 31 . 32 ) lies; and the maximum and minimum output voltages of the measuring elements ( 31 . 32 ) are set so that they have upper and lower tolerance limits for output voltages of the measuring elements ( 31 . 32 ) at upper or lower limits of an operating range of the measuring elements ( 31 . 32 ), the maximum and minimum output voltages of the measuring elements ( 31 . 32 ) are also set to fall between upper and lower fault reference voltage ranges, which are defined by the with the measuring elements ( 31 . 32 ) are adjusted and the upper and lower limits of a to the measuring elements ( 31 . 32 ) applied power supply voltage are provided.
  2. Verfahren zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Positionsmesssensors gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Körper (12) ein Drosselventil ist, das die Menge von einem internen Verbrennungsmotor zugeführter Einlassluft einstellt, und die elektronische Steuereinheit eine Anomalie von jedem Messelement (31, 32) basierend auf einer Ausgabespannung jedes Messelementes (31, 32) erfasst, die ausgegeben wird, während das Drosselventil (12) innerhalb eines Betriebsbereiches des Drosselventils (12) in eine Drosselventilanfangsposition zurückkehrt.Method for processing an output of a position measuring sensor according to claim 1, characterized in that the movable body ( 12 ) is a throttle valve that adjusts the amount of intake air supplied from an internal combustion engine, and the electronic control unit detects an abnormality of each sensing element ( 31 . 32 ) based on an output voltage of each measuring element ( 31 . 32 ), which is output while the throttle valve ( 12 ) within an operating range of the throttle valve ( 12 ) returns to a throttle valve start position.
  3. Verfahren zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Positionsmesssensors nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass falls eines der Messelemente (31, 32) durch die elektronische Steuereinheit als unnormal bestimmt wird, ein anderes der Messelemente (31, 32), das als normal bestimmt ist, zur Wiederaufnahme eines Antriebssteuerungsbetriebes des Drosselventils (12) verwendet wird.Method for processing an output of a position measuring sensor according to claim 2, characterized in that if one of the measuring elements ( 31 . 32 ) is determined by the electronic control unit as abnormal, another of the measuring elements ( 31 . 32 ), which is determined to be normal, to resume a drive control operation of the throttle valve (FIG. 12 ) is used.
  4. Verfahren zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Positionsmesssensors nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt der Wiederaufnahme des Antriebssteuerbetriebes des Drosselventils (12) durch die elektronische Steuereinheit dann ist, wenn eine Anforderung für eine Änderung bei einer Betriebsbedingung eines Fahrzeugs erfolgt.A method for processing an output of a position measuring sensor according to claim 3, characterized in that the time of resumption of the drive control operation of the throttle valve ( 12 ) by the electronic control unit is when there is a request for a change in an operating condition of a vehicle.
  5. Verfahren zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Positionsmesssensors nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Antriebssteuerbetrieb des Drosselventils (12), der ausgeführt wird, wenn eines der Messelemente (31, 32) durch die elektronische Steuereinheit als unnormal bestimmt ist, einer Position des Drosselventils bzw. auch einem zur Steuerung einer Betriebsbedingung des internen Verbrennungsmotors bereitgestellten Parameter obere Schutzgrenzen auferlegt werden.Method for processing an output of a position measuring sensor according to one of claims 2 to 4, characterized in that in the drive control operation of the throttle valve ( 12 ), which is executed when one of the measuring elements ( 31 . 32 ) is determined to be abnormal by the electronic control unit, upper protection limits are imposed on a position of the throttle valve or also on a parameter provided for controlling an operating condition of the internal combustion engine.
  6. Verfahren zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Positionsmesssensors nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Antriebssteuerungsbetrieb des Drosselventils (12), der ausgeführt wird, wenn eines der Messelemente (31, 32) durch die elektronische Steuereinheit als unnormal bestimmt ist, falls ein Zusammenhang zwischen der Position des Drosselventils (12) und dem zur Steuerung der Betriebsbedingung des internen Verbrennungsmotors bereitgestellten Parameter außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, eine Energiezufuhr an einen elektrischen Motor (20) abgeschaltet wird, der das Drosselventil (12) zum Öffnen oder Schließen des Drosselventils (12) antreibt.A method for processing an output of a position measuring sensor according to claim 5, characterized in that in the drive control operation of the throttle valve ( 12 ), which is executed when one of the measuring elements ( 31 . 32 ) is determined by the electronic control unit as abnormal, if a relationship between the position of the throttle valve ( 12 ) and the parameter provided for controlling the operating condition of the internal combustion engine is outside a predetermined range, an energy supply to an electric motor ( 20 ) is switched off, the throttle valve ( 12 ) for opening or closing the throttle valve ( 12 ) drives.
  7. Gerät zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Redundanzpositionsmesssensors (30) mit einem Paar kontaktloser Messelemente (31, 32) zum Messen einer Position eines beweglichen Körpers (12), wobei die Messelemente (31, 32) mit einer elektronischen Steuereinheit verbunden sind, mit einer Einrichtung (316, 326) zum Einstellen von Maximal- und Minimalausgabespannungen der Messelemente (31, 32), wobei die Maximal- und Minimalausgabespannungen der Messelemente (31, 32) so eingestellt sind, dass sie obere und untere Toleranzgrenzen für Ausgabespannungen der Messelemente (31, 32) an oberen bzw. unteren Grenzen eines Betriebsbereichs der Messelemente (31, 32) überschreiten, wobei die Maximal- und Minimalausgabespannungen der Messelemente (31, 32) außerdem so eingestellt sind, dass sie zwischen obere und untere Fehlerbezugsspannungsbereiche fallen und an oberen bzw. unteren Grenzen einer an die Messelemente (31, 32) angelegten Energieversorgungsspannung bereitgestellt sind, wobei jedes Messelement (31, 32) durch die elektronische Steuereinheit als unnormal bestimmt und identifiziert ist, wenn eine Ausgabespannung jedes Messelementes (31, 32) nicht zwischen der Maximalausgabespannung und der Minimalausgabespannung jedes Messelementes (31, 32) liegt; und jedes Messelement (31, 32) durch die elektronische Steuereinheit als normal bestimmt und identifiziert ist, wenn die Ausgabespannung jedes Messelementes (31, 32) zwischen der Maximalausgabespannung und der Minimalausgabespannung jedes Messelementes (31, 32) liegt.Device for processing an output of a redundancy position measuring sensor ( 30 ) with a pair of contactless measuring elements ( 31 . 32 ) for measuring a position of a movable body ( 12 ), the measuring elements ( 31 . 32 ) are connected to an electronic control unit, with a device ( 316 . 326 ) for setting maximum and minimum output voltages of the measuring elements ( 31 . 32 ), wherein the maximum and minimum output voltages of the measuring elements ( 31 . 32 ) are set to have upper and lower tolerance limits for output voltages of the measuring elements ( 31 . 32 ) at upper or lower limits of an operating range of the measuring elements ( 31 . 32 ), the maximum and minimum output voltages of the measuring elements ( 31 . 32 ) are also set to fall between upper and lower fault reference voltage ranges and at upper and lower limits of one to the measuring elements ( 31 . 32 ) power supply voltage are provided, each measuring element ( 31 . 32 ) is determined and identified as abnormal by the electronic control unit when an output voltage of each measuring element ( 31 . 32 ) not between the maximum output voltage and the minimum output voltage of each measuring element ( 31 . 32 ) lies; and each measuring element ( 31 . 32 ) is determined and identified as normal by the electronic control unit when the output voltage of each measuring element ( 31 . 32 ) between the maximum output voltage and the minimum output voltage of each measuring element ( 31 . 32 ) lies.
  8. Gerät zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Positionsmesssensors nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Körper (12) ein Drosselventil ist, das die Menge von einem internen Verbrennungsmotor zugeführter Einlassluft einstellt, und zudem gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (S101–S112) zur Erfassung einer Anomalie jedes Messelementes (31, 32) basierend auf einer Ausgabespannung jedes Messelementes (31, 32), die ausgegeben wird, während das Drosselventil (12) innerhalb eines Betriebsbereiches des Drosselventils (12) in eine Drosselventilanfangsposition zurückkehrt.Device for processing an output of a position measuring sensor according to claim 7, characterized in that the movable body ( 12 ) is a throttle valve that adjusts the amount of intake air supplied from an internal combustion engine, and further characterized by control means (S101-S112) for detecting an abnormality of each sensing element (S101-S112) 31 . 32 ) based on an output voltage of each measuring element ( 31 . 32 ), which is output while the throttle valve ( 12 ) within an operating range of the throttle valve ( 12 ) returns to a throttle valve start position.
  9. Gerät zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Positionsmesssensors nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass falls eines der Messelemente (31, 32) durch die Steuereinrichtung (S101–S112) als unnormal bestimmt ist, die Steuereinrichtung (S101–S112) ein anderes der Messelemente (31, 32) verwendet, welches durch die Steuereinrichtung als normal bestimmt ist, um einen Antriebssteuerbetrieb für das Drosselventil (12) wieder aufzunehmen.Device for processing an output of a position measuring sensor according to claim 8, characterized in that if one of the measuring elements ( 31 . 32 ) is determined to be abnormal by the control means (S101-S112), the control means (S101-S112) selects another of the measuring elements (S101-S112) 31 . 32 ), which is determined by the controller as normal to a drive control operation for the throttle valve ( 12 ) to resume.
  10. Gerät zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Positionsmesssensors nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitpunkt zur Wiederaufnahme des Antriebssteuerbetriebes für das Drosselventil (12) durch die Steuereinrichtung (S101–S112) dann ist, wenn eine Anforderung für eine Änderung in einer Betriebsbedingung eines Fahrzeugs erfolgt.Apparatus for processing an output of a position measuring sensor according to claim 9, characterized in that a time for resuming the drive control operation for the throttle valve ( 12 ) by the controller (S101-S112) when there is a request for a change in an operating condition of a vehicle.
  11. Gerät zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Positionsmesssensors nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Antriebssteuerbetrieb des Drosselventils (12), der ausgeführt wird, wenn das eine der Messelemente (31, 32) durch die Steuereinrichtung (S101–S112) als unnormal bestimmt ist, die Steuereinrichtung (S101–S112) einer Position des Drosselventils bzw. auch einem zur Steuerung einer Betriebsbedingung des internen Verbrennungsmotors bereitgestellten Parameter obere Schutzgrenzen auferlegt.Device for processing an output of a position measuring sensor according to one of claims 8 to 10, characterized in that in the drive control operation of the throttle valve ( 12 ), which is executed when the one of the measuring elements ( 31 . 32 ) is determined to be abnormal by the control means (S101-S112), the control means (S101-S112) imposes upper guard limits on a position of the throttle valve or also on a parameter provided for controlling an operating condition of the internal combustion engine.
  12. Gerät zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Positionsmesssensors nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Antriebssteuerbetrieb für das Drosselventil (12), der ausgeführt wird, wenn das eine der Messelemente (31, 32) durch die Steuereinrichtung (S101–S112) als unnormal bestimmt ist, falls ein Zusammenhang zwischen der Position des Drosselventils (12) und dem zur Steuerung der Betriebsbedingung des internen Verbrennungsmotors bereitgestellten Parameter außerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, die Steuereinrichtung (S101–S112) eine Energiezufuhr an einen elektrischen Motor (20) abschaltet, der das Drosselventil (12) zum Öffnen oder Schließen des Drosselventils (12) antreibt.Apparatus for processing an output of a position measuring sensor according to claim 11, characterized in that in the drive control operation for the throttle valve ( 12 ), which is executed when the one of the measuring elements ( 31 . 32 ) is determined by the control device (S101-S112) to be abnormal if a relationship between the position of the throttle valve ( 12 ) and the parameter provided for controlling the operating condition of the internal combustion engine is out of a predetermined range, the controller (S101-S112) supplies an energy to an electric motor ( 20 ) turns off the throttle valve ( 12 ) for opening or closing the throttle valve ( 12 ) drives.
  13. Verfahren zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Redundanzpositionsmesssensors nach Anspruch 1, wobei die Maximalausgabespannung jedes Messelementes (31, 32) etwas geringer als die obere Grenze der Energiezufuhrspannung ist.A method for processing an output of a redundancy position measuring sensor according to claim 1, wherein the maximum output voltage of each measuring element ( 31 . 32 ) is slightly lower than the upper limit of the power supply voltage.
  14. Verfahren zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Redundanzpositionsmesssensors nach Anspruch 1, wobei die Minimalausgabespannung jedes Messelementes (31, 32) leicht höher als die untere Grenze der Energiezufuhrspannung ist.Method for processing an output of a redundancy position measuring sensor according to claim 1, wherein the minimum output voltage of each measuring element ( 31 . 32 ) is slightly higher than the lower limit of the power supply voltage.
  15. Gerät zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Redundanzpositionsmesssensors nach Anspruch 7, wobei die Maximalausgabespannung jedes Messelementes (31, 32) leicht geringer als die obere Grenze der Energiezufuhrspannung ist.Apparatus for processing an output of a redundancy position measuring sensor according to claim 7, wherein the maximum output voltage of each measuring element ( 31 . 32 ) is slightly less than the upper limit of the power supply voltage.
  16. Gerät zur Verarbeitung einer Ausgabe eines Redundanzpositionsmesssensors nach Anspruch 7, wobei die Minimalausgabespannung jedes Messelementes (31, 32) leicht höher als die untere Grenze der Energiezufuhrspannung ist.Apparatus for processing an output of a redundancy position measuring sensor according to claim 7, wherein the minimum output voltage of each measuring element ( 31 . 32 ) is slightly higher than the lower limit of the power supply voltage.
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