EP0423494B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit von Sensoren in einem Fahrzeug - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit von Sensoren in einem Fahrzeug Download PDF

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EP0423494B1
EP0423494B1 EP90117841A EP90117841A EP0423494B1 EP 0423494 B1 EP0423494 B1 EP 0423494B1 EP 90117841 A EP90117841 A EP 90117841A EP 90117841 A EP90117841 A EP 90117841A EP 0423494 B1 EP0423494 B1 EP 0423494B1
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EP
European Patent Office
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count value
plausibility
signal
switch
plausibility test
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP90117841A
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English (en)
French (fr)
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EP0423494A1 (de
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Klaus Dipl.-Ing. Bleuel
Martin Dipl.-Ing. Grosser
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/266—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for checking the functionality of different sensors on a vehicle.
  • DE 33 01 743 A1 discloses a method in which a plausibility check is not carried out between two analog signals, as mentioned above, but in which an analog signal is compared with a digital signal from a switch.
  • the analog signal is a voltage as it is emitted by a so-called pedal value transmitter, ie a potentiometer, the axis of rotation of which is coupled to the axis of rotation of an accelerator pedal.
  • the digital signal is the signal from a switch which is also coupled to the accelerator pedal axis and which switches when the accelerator pedal reaches a minimum position, which indicates idling.
  • a switch is called an empty gas switch.
  • Corresponding switches that switch when actuators assume a minimum or maximum position are used on various components, eg. B. on the brake pedal, on the throttle valve or the control rod of an injection pump. Plausibility checks can be carried out for all signals of such switches in relation to other signals.
  • the invention is based on the object of specifying a method for checking the functionality of sensors in a vehicle which also works very reliably when one of the sensors, the signals of which are subjected to a plausibility check in order to determine the functionality, is a switch.
  • the invention is further based on the object of specifying a device for executing such a method.
  • the invention is given for the method by the features of claim 1 and for the device by the features of claim 2.
  • the waiting time is realized by repeating the plausibility check continuously and changing a count value in the process. With each plausible result, the count is set to an output count. If, on the other hand, the result of the plausibility check shows implausibility, the count value is changed in a predetermined direction, e.g. B. reduced. If it reaches an error count, e.g. B. the value zero, this is the sign that the plausibility check, which indicates implausibility, may be trusted. The error signal is then output.
  • the output and error count value and the step size when counting are set in such a way that counting from one value to the other surely takes a longer period of time than corresponds to the bounce period.
  • the device according to the invention has a customary checking means for checking for plausibility and, moreover, a time condition means which checks whether there is still implausibility when a time condition is met.
  • the device has a counting means for carrying out the counting method mentioned above.
  • a self-monitoring system with a delay circuit is already known from DE 34 23 404 A1.
  • a predetermined waiting time is started, which is dimensioned such that the battery voltage can recover to a normal level until the waiting time has expired. Only then are self-monitoring processes carried out.
  • FIG. 1B The time-synchronous logic signal from an empty gas switch LGS is shown in FIG. 1B with the sequence of FIG. 1A.
  • the switch In the idle case LL, the switch outputs high level "1", while in the non-idle case LL outputs low level "0". Switching from one area to the other takes place at a relatively low accelerator pedal angle. Due to hysteresis effects, this angle can vary within small limits between an angle ⁇ 1 and an angle ⁇ 2, which are shown in FIG. 1A.
  • a lower voltage U1 from the pedal value transmitter belongs to the lower angle ⁇ 1, while an upper voltage U2 belongs to the upper angle ⁇ 2 of the hysteresis range.
  • Fig. 1B it is shown in detail that the signal from the empty gas switch when switching from the idle state to the non-idle state is not in a simple manner from LL to LL jumps, but that the high level LL is reached again several times within a period t after triggering the switching. It is now assumed that the signal from the empty gas switch LGS is repeatedly sampled by a computer. The sampling times are shown in FIG. 1B and the associated measuring cycles are denoted by n to n + 3. The measurement cycle n is the last one before switching from the idle state to the non-idle state.
  • the signal from the empty gas switch LGS drops from the high level LL to the low level LL , then to switch back to the high level due to switch bouncing and from there to the low level LL to fall.
  • This low level is present at the next measurement cycle n + 1.
  • the voltage U from the pedal value transmitter PWG is above the upper voltage U2. The signals from the two sensors are therefore plausible to one another.
  • the device has a conventional microcomputer 10 with an A / D converter 11 and a logic measurement input 12.
  • the signal from a pedal value transmitter PWG 13 is fed to the A / D converter 11, while the logic measurement input 12 receives the signal from an empty gas switch LGS 14 receives.
  • the two sensors, that is, the pedal value sensor 13 and the empty gas switch 14 are supplied with a supply voltage VS of z. B. + 5 V. It is important for the method explained below with reference to FIG. 4 that the microcomputer 10 also contains a count value register 15.
  • step 3 is called from a main program.
  • the voltage is determined by the pedal value transmitter PWG.
  • step s2 it is checked whether the voltage has changed the range, that is from ⁇ U1 to> U2 or vice versa. According to the example in FIG. 1b, no range change is found for the measuring cycles n and n + 4 in step s2, while a range change is determined for the measuring cycles n + 1 and n + 3.
  • a step s3 is used Waiting time t ⁇ set in the form of a count value. This waiting time is longer than the longest observed switch bounce time t. After step s3, the main program is returned to.
  • the waiting time t ⁇ is set again for the measuring cycles n + 2 and n + 3. Only in measuring cycle n + 4 is it determined that the range indicated by the pedal value transmitter PWG has not changed. The time counter value is then reduced by a predetermined value in a step s3 'and a check is carried out in a step s4 to determine whether the waiting time has expired. This is not the case with the example, which is why the main program is returned to. If step s4 is reached again the next time the test program is run, that is to say for measuring cycle n + 5, the waiting time t 'has still not expired, which is why the main program is re-entered.
  • the waiting time t ′ has only expired at the measuring cycle n + 6, whereupon the examination step s4 is followed by a step s5 in which the position of the empty gas switch LGS is determined.
  • a step s6 the plausibility check explained above with reference to FIGS. 1A and 1B is carried out. If it is found in an evaluation step s7 that the signals are not implausible to one another, the main program is reached again. If, on the other hand, there is implausibility, this determination corresponds to an error signal which ensures that an error is displayed in step s8 and an emergency operation measure is taken. Then the main program is reached in this case too. The nature of the emergency operation measure depends on the individual case.
  • the method according to FIG. 3 immediately applies the knowledge that it is expedient to wait for a waiting time to elapse after a change in position of the empty gas switch has been ascertained before the result of the plausibility check is trusted.
  • the method described in FIG. 4 described below also uses the expiry of a waiting time, but in an indirect manner, which leads to less computing effort than is required in the method according to FIG. 3.
  • step s4.1 The position of the empty gas switch LGS and the voltage from the pedal value transmitter PWG are determined in this.
  • step s4.2 the plausibility check, which has already been mentioned several times, is carried out.
  • step s4.3 it is checked whether implausibility is present. If this is not the case, the counter value Z of a counter is set to an output counter value A in step s4.4, in the example to the value "4". Then the main program continues. If, on the other hand, there is implausibility in step s4.3, a step s4.5 is reached in which it is checked whether the count value Z has reached the value "0".
  • step s4.6 If this is not the case, the count value Z is decreased by "1" in a step s4.6.
  • the main program follows. If, on the other hand, it occurs in step s4.5 that the counter has counted down to the count "0" as an error count, this determination corresponds to the output of an error signal which leads to an error display and emergency operation measures in step s4.7. The main program then follows again.
  • the output count value A, the step size when counting and the error count value are set in such a way that, together with the time which elapses between two runs of the test program, it is ensured that an error signal is only output if more implausibility states than occur they can be determined within a switch bounce time.
  • the signals from an empty gas switch and a pedal value transmitter were used, since a reliable plausibility check is of particular importance for safety reasons for these signals. If implausibility is detected in the signals from these sensors, drastic emergency operation measures are always necessary. One tries to avoid unnecessary error signals. On the other hand, it is of the utmost importance to reliably identify errors that actually occur as quickly as possible.
  • the method according to the invention is particularly advantageous for this. However, it can be applied to all methods for checking the functionality of sensors in which one of the sensors is a switch. In this case, a switch is understood to be any sensor whose signal level changes abruptly when a predetermined value of the variable to be measured is exceeded.
  • the output of the error signal leads to an error display and to the taking of emergency operation measures.
  • one of the two measures can be dispensed with.
  • both sensors can also be switches.
  • the microcomputer 10 according to FIG. 2 is at the same time a test means for carrying out the plausibility check, and also a time condition means for checking whether the aforementioned time condition has been met, now check it using the method according to FIG. 3 or the one according to FIG. 4 or another method.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit unterschiedlicher Sensoren an einem Fahrzeug.
    • Stand der Technik
  • An Fahrzeugen werden zahlreiche Sensoren verwendet, um insbesondere die Funktionsfähigkeit der Brennkraftmaschine zu überprüfen. So muß z. B. zum Festlegen von Zündzeitpunkt und Einspritzmenge dauernd die Drehzahl überwacht werden. Fällt ein Sensor aus, stellt dies in der Regel ein Sicherheitsrisiko für den weiteren Betrieb des Fahrzeugs dar. Es ist daher dauernd die Funktionsfähigkeit der Sensoren zu überprüfen. Dies erfolgt insbesondere durch eine Plausibilitätsprüfung dahingehend, ob der Wert des empfangenen Signals im Vergleich mit dem Wert eines von einem anderen Sensor empfangenen Signals erwartet werden kann. Z. B. liegen in einem Fahrzeug verschiedene Signale vor, die direkt mit der Drehzahl gekoppelt sind. Zeigt ein erstes solches Signal eine hohe Drehzahl, ein zweites dagegen eine niedrige Drehzahl an, ist dies ein Zeichen dafür, daß einer der Sensoren, die die beiden Signale liefern, fehlerhaft arbeitet. Es wird dann ein Fehlersignal ausgegeben, das in der Regel dazu benutzt wird, einen Notlauf auszuführen. Verfahrensabläufe der vorstehenden Art sind z. B. in DE 31 45 732 A1 (US 815 308) beschrieben.
  • Aus DE 33 01 743 A1 (US 4.509.480) ist ein Verfahren bekannt, bei dem nicht eine Plausibilitätsprüfung zwischen zwei analogen Signalen ausgeführt wird, wie vorstehend erwähnt, sondern bei dem ein analoges Signal mit einem digitalen Signal von einem Schalter verglichen wird. Das analoge Signal ist eine Spannung, wie sie von einem sogenannten Pedalwertgeber abgegeben wird, also einem Potentiometer, dessen Drehachse mit der Drehachse eines Fahrpedals gekoppelt ist. Das digitale Signal ist das Signal von einem ebenfalls mit der Fahrpedalachse gekoppelten Schalter, der dann schaltet, wenn das Fahrpedal eine Minimalstellung erreicht, was Leerlauf anzeigt. Ein solcher Schalter wird Leergasschalter genannt. Zeigt nun das Signal vom Leergasschalter Leerlauf an, während das Signal vom Pedalwertgeber einem Spannungswert entspricht, der deutlich vom Leerlauf-Spannungswert unterschieden ist, ist dies ein Zeichen dafür, daß entweder der Pedalwertgeber oder der Leergasschalter defekt ist. Es wird wiederum ein Fehlersignal ausgegeben, das Notlaufbetrieb auslöst.
  • Entsprechende Schalter, die dann schalten, wenn Stellglieder eine Minimal- oder Maximalstellung einnehmen, werden an verschiedenen Bauteilen verwendet, z. B. am Bremspedal, an der Drosselklappe oder der Regelstange einer Einspritzpumpe. Für alle Signale solcher Schalter können Plausibilitätsprüfungen in bezug auf andere Signale durchgeführt werden.
  • Es hat sich herausgestellt, daß bei Plausibilitätsprüfungen, in denen die Signale von Schaltern verwendet werden, verschiedentlich Fehlersignale abgegeben werden, dann aber festgestellt wird, daß doch alle Sensoren, deren Signale der Plausibilitätsprüfung unterzogen wurden, ordnungsgemäß arbeiten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit von Sensoren in einem Fahrzeug anzugeben, das auch dann sehr zuverlässig arbeitet, wenn einer der Sensoren, deren Signale einer Plausibilitätsprüfung unterzogen werden, um die Funktionsfähigkeit zu ermitteln, ein Schalter ist. Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausführen eines solchen Verfahrens anzugeben.
  • Die Erfindung ist für das Verfahren durch die Merkmale von Anspruch 1 und für die Vorrichtung durch die Merkmale von Anspruch 2 gegeben.
  • Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Wartezeit, mit deren Ablauf erst der Plausibilitätsprüfung vertraut werden darf, dadurch realisiert wird, daß die Plausiblitätsprüfung ständig wiederholt wird und dabei ein Zählwert verändert wird. Mit jedem plausiblen Ergebnis wird der Zählwert auf einen Ausgangs-Zählwert gesetzt. Ergibt das Ergebnis der Plausibilitätsprüfung dagegen Unplausibilität, wird der Zählwert in einer vorgegebenen Richtung verändert, z. B. verringert. Erreicht er einen Fehler-Zählwert, z. B. den Wert Null, ist dies das Zeichen dafür, daß der Plausibilitätsprüfung, die Unplausibilität anzeigt, vertraut werden darf. Es wird dann das Fehlersignal ausgegeben. Der Ausgangs- und der Fehler-Zählwert und die Schrittweite beim Zählen sind so gesetzt, daß vom Zählen vom einen Wert zum anderen mit Sicherheit eine größere Zeitspanne vergeht, als sie der Prellzeitspanne entspricht.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein übliches Prüfmittel zum Überprüfen auf Plausibilität und darüber hinaus ein Zeitbedingungsmittel auf, das überprüft, ob mit Erfülltsein einer Zeitbedingung noch Unplausibilität vorliegt. Die Vorrichtung verfügt über ein Zählmittel zum Ausführen des vorstehend genannten Zählverfahrens.
  • Es wird angemerkt, daß aus DE 34 23 404 A1 bereits ein Selbstüberwachungssystem mit Verzögerungsschaltung bekannt ist. Mit dem Ende des Motoranlassens wird eine vorbestimmte Wartezeit gestartet, die so bemessen ist, daß sich die Batteriespannung auf einen Normalpegel erholen kann, bis die Wartezeit abgelaufen ist. Erst dann werden Selbstüberwachungsvorgänge ausgeführt.
    • Zeichnung
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1A und B zeitkorrelierte Diagramme für die Signale von einem Pedalwertgeber bzw. einem Leergasschalter, zum Erläutern eines Plausibilitätsverfahrens mit Zeitbedingung;
    • Fig. 2 ein schematisches Schaltbild einer Vorrichtung zur Plausibilitätsprüfung, mit Sensoren, deren Signale der Prüfung unterzogen werden;
    • Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Plausibilitätsprüfung, bei dem als Zeitbedingung der Ablauf einer Wartezeit gilt;
    • Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Plausibilitätsprüfung, bei dem als erfüllte Zeitbedingung das Erreichen eines Fehler-Zählwertes gilt.
    Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Im Diagramm gemäß Fig. 1A ist davon ausgegangen, daß das Fahrpedal von seiner Ruhelage aus mit gleichförmiger Geschwindigkeit verstellt wird, daß also der Verstellwinkel von Null ausgehend gleichförmig erhöht wird. Bei Verwendung eines Potentiometers als Pedalwertgeber, dessen Spannung sich linear mit Vergrößerung des Pedalverstellwinkels α erhöht, ergibt sich der in Fig. 1A dargestellt lineare Zusammenhang zwischen Ausgangsspannung U vom Pedalwertgeber PG über der Zeit t bzw. dem Verstellwinkel α.
  • In Fig. 1B ist das mit dem Ablauf von Fig. 1A zeitsynchrone logische Signal von einem Leergasschalter LGS dargestellt. Im Leerlauffall LL gibt der Schalter hohen Pegel "1" aus, während er im Nicht-Leerlauffall LL niederen Pegel "0" ausgibt. Das Umschalten vom einen Bereich auf den anderen findet bei einem relativ niedrigen Fahrpedalwinkel statt. Dieser Winkel kann aufgrund von Hystereseeffekten in geringen Grenzen zwischen einem Winkel α1 und einem Winkel α2 schwanken, die in Fig. 1A eingezeichnet sind. Zum unteren Winkel α1 gehört eine untere Spannung U1 vom Pedalwertgeber, während zum oberen Winkel α2 des Hysteresebereichs eine obere Spannung U2 gehört.
  • Liegt die Spannung U vom Pedalwertgeber unterhalb der unteren Spannung U1, gibt der Leergasschalter jedoch das Signal LL aus, oder liegt die Spannung vom Pedalwertgeber oberhalb der oberen Spannung U2, gibt aber der Leergasschalter das Signal LL aus, ist dies beide Male ein Zeichen dafür, daß einer der beiden Sensoren nicht ordnungsgemäß arbeitet. Liegt die Spannung zwischen der unteren Spannung U1 und der oberen Spannung U2, sind aufgrund der Hysterese beide Signale vom Leergasschalter zulässig, so daß in diesem Bereich keine Plausibilitätsprüfung durchgeführt werden kann.
  • In Fig. 1B ist im Detail dargestellt, daß das Signal vom Leergasschalter beim Umschalten vom Leerlaufzustand in den Nicht-Leerlaufzustand nicht in einfacher Weise von LL nach LL springt, sondern daß innerhalb einer Zeitspanne t nach dem Auslösen des Schaltens mehrfach der hohe Pegel LL wieder erreicht wird. Es sei nun angenommen, daß das Signal vom Leergasschalter LGS wiederholt von einem Rechner abgetastet wird. Die Abtastzeitpunkte sind in Fig. 1B eingezeichnet und zugehörige Meßtakte sind mit n bis n + 3 bezeichnet. Der Meßtakt n ist der letzte vor dem Umschalten vom Leerlaufzustand auf den Nicht-Leerlaufzustand. Kurz nach diesem Meßtakt fällt das Signal vom Leergasschalter LGS vom hohen Pegel LL auf den niedrigen Pegel LL, um dann wegen Schalterprellens wieder auf den hohen Pegel zu steigen und von dort wiederum auf den niedrigen Pegel LL zu fallen. Dieser niedrige Pegel liege gerade beim nächsten Meßtakt n + 1 vor. In Übereinstimmung mit dem nicht-leerlaufanzeigenden Signal vom Leergasschalter wird bei diesem Meßtakt festgestellt, daß die Spannung U vom Pedalwertgeber PWG oberhalb der oberen Spannung U2 liegt. Die Signale der beiden Sensoren sind somit plausibel zueinander.
  • Nach dem Meßtakt n + 1 wiederholt sich das Ansteigen auf den hohen Pegel LL und das Abfallen auf den niedrigen Pegel LL noch dreimal. In Fig. 1B ist davon ausgegangen, daß der nächste Meßtakt n + 2 gerade dann auftritt, wenn das Signal vom prellenden Leergasschalter das letzte Mal den hohen Pegel LL erreicht. Dies zeigt Leerlauf an, während der Pedalwertgeber zugleich eine Spannung abgibt, die oberhalb der oberen Spannung U2 liegt. Die beiden Signale sind demgemäß nicht plausibel zueinander. Bei bekannten Verfahren zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit von Sensoren wurde dementsprechend ein Fehlersignal ausgegeben, und es wurde Notlaufbetrieb eingeführt. Bei einem Verfahren, wie es weiter unten anhand der Fig. 3 und 4 beispielshaft erläutert wird, ist eine derartige durch Schalterprellen bedingte Fehldiagnose ausgeschlossen. Dies dadurch, daß noch das Erfülltsein einer Zeitbedingung überprüft wird.
  • Bevor die Verfahren gemäß den Fig. 3 und 4 näher erläutert werden, sei noch die Vorrichtungsdarstellung gemäß Fig. 2 kurz erläutert. Die Vorrichtung verfügt über einen üblichen Mikrocomputer 10 mit einem A/D-Wandler 11 und einem logischen Meßeingang 12. Dem A/D-Wandler 11 wird das Signal von einem Pedalwertgeber PWG 13 zugeführt, während der logische Meßeingang 12 das Signal von einem Leergasschalter LGS 14 erhält. Die beiden Sensoren, also der Pedalwertgeber 13 und der Leergasschalter 14 werden mit einer Versorgungsspannung VS von z. B. + 5 V versorgt. Für das unten anhand von Fig. 4 erläuterte Verfahren ist von Bedeutung, daß der Mikrocomputer 10 noch ein Zählwertregister 15 enthält.
  • Das Prüfprogramm gemäß Fig. 3 wird von einem Hauptprogramm aus aufgerufen. In einem ersten Schritt s1 wird die Spannung vom Pedalwertgeber PWG ermittelt. In einem Schritt s2 wird überprüft, ob die Spannung den Bereich gewechselt hat, also von <U1 nach >U2 oder umgekehrt. Gemäß dem Beispiel von Fig.1b wird zu den Meßtakten n und n+4 in Schritt s2 kein Bereichswechsel festgestellt, während für die Meßtakte n + 1 und n + 3 jeweils ein Bereichswechsel ermittelt wird. Auf einen festgestellten Bereichswechsel hin wird in einem Schritt s3 eine Wartezeit t` in Form eines Zählwertes gesetzt. Diese Wartezeit ist länger als die längste beobachtete Schalterprellzeit t. Nach dem Schritt s3 wird zum Hauptprogramm zurückgekehrt. Ist dieses wieder so weit durchlaufen, daß erneut das Prüfprogramm mit dem Schritt s1 und den Folgeschritten erreicht wird, wird bei den Meßtakten n+2 und n+3 jeweils die die Wartezeit t` neu gesetzt. Erst im Meßtakt n + 4 wird festgestellt, daß sich der vom Pedalwertgeber PWG angezeigte Bereich nicht geändert hat. Es wird daraufhin in einem Schritt s3` der Zeitzählwert um einen vorgegebenen Wert erniedrigt und in einem Schritt s4 wird überprüft, ob die Wartezeit abgelaufen ist. Dies ist beim Beispiel noch nicht der Fall, weswegen wiederum zum Hauptprogramm zurückgekehrt wird. Wird beim nächsten Durchlauf des Prüfprogramms, also beim Meßtakt n + 5, wieder der Schritt s4 erreicht, ist die Wartezeit t′ immer noch nicht abgelaufen, weswegen wieder in das Hauptprogramm übergegangen wird. Erst beim Meßtakt n + 6 ist die Wartezeit t′ abgelaufen, woraufhin sich an den Untersuchungsschritt s4 nun ein Schritt s5 anschließt, in dem die Stellung des Leergasschalters LGS ermittelt wird. In einem Schritt s6 wird die oben anhand der Fig. 1A und 1B erläuterte Plausibilitätsprüfung ausgeführt. Ergibt sich in einem Auswertungsschritt s7, daß die Signale nicht unplausibel zueinander sind, wird wieder das Hauptprogramm erreicht. Ergibt sich dagegen Unplausibilität, entspricht diese Feststellung einem Fehlersignal, das dafür sorgt, daß in einem Schritt s8 eine Fehleranzeige erfolgt, und eine Notlaufmaßnahme ergriffen wird. Danach wird auch in diesem Fall das Hauptprogramm erreicht. Wie die Notlaufmaßnahme beschaffen ist, hängt vom Einzelfall ab. Im Fall mit den wenigsten Auswirkungen besteht sie darin, daß auf redundante Signale umgeschaltet wird und lediglich durch die Fehleranzeige die Aufforderung besteht, den aufgetretenen Mangel zu beheben. In anderen Fällen werden irgendwelche Begrenzungsmaßnahmen ergriffen, z. B. wird die Drehzahl begrenzt, wenn diese noch meßbar ist, oder die Kraftstoffmenge wird begrenzt. In besonders kritischen Fällen, z. B. wenn ordnungsgemäßer Betrieb der Brennkraftmaschine oder der Bremsanlage nicht mehr gewährleistet werden kann, wird das Fahrzeug durch das Fehlersignal außer Kraft gesetzt.
  • Das Verfahren gemäß Fig. 3 wendet unmittelbar die Erkenntnis an, daß es zweckmäßig ist, nach dem Feststellen einer Stellungsänderung des Leergasschalters zunächst den Ablauf einer Wartezeit abzuwarten, bevor dem Ergebnis der Plausibilitätsprüfung vertraut wird. Auch das im folgenden beschriebene Verfahren gemäß Fig. 4 nutzt den Ablauf einer Wartezeit, jedoch in einer indirekten Weise, die zu einem geringeren Rechenaufwand führt, als er beim Verfahren gemäß Fig. 3 erforderlich ist.
  • Wiederum wird aus dem Hauptprogramm das Prüfprogramm mit einem ersten Schritt s4.1 erreicht. In diesem wird die Stellung des Leergasschalters LGS und die Spannung vom Pedalwertgeber PWG ermittelt. In einem sich anschließenden Schritt s4.2 wird die bereits mehrfach erwähnte Plausibilitätsprüfung durchgeführt. In einem Schritt s4.3 wird überprüft, ob Unplausibilität vorliegt. Ist dies nicht der Fall, wird in einem Schritt s4.4 der Zählwert Z eines Zählers auf einen Ausgangs-Zählwert A gesetzt, im Beispielsfall auf den Wert "4". Dann wird das Hauptprogramm fortgesetzt. Ergibt sich im Schritt s4.3 dagegen Unplausibilität, wird ein Schritt s4.5 erreicht, in dem überprüft wird, ob der Zählwert Z den Wert "0" erreicht hat. Ist dies nicht der Fall, wird in einem Schritt s4.6 der Zählwert Z um "1" erniedrigt. Es folgt das Hauptprogramm. Ergibt sich dagegen im Schritt s4.5, daß der Zähler bis auf den Zählwert "0" als Fehler-Zählwert heruntergezählt hat, entspricht diese Feststellung der Ausgabe eines Fehlersignals, das in einem Schritt s4.7 zu einer Fehleranzeige und Notlaufmaßnahmen führt. Auch dann folgt wieder das Hauptprogramm.
  • Das Verfahren gemäß Fig. 4 ist einfacher ausführbar als das gemäß Fig. 3, da es nicht erforderlich ist, eine Prüfung auf Änderung der Stellung des Leergasschalters auszuführen.
  • Der Ausgangs-Zählwert A, die Schrittweite beim Zählen und der Fehler-Zählwert werden so gesetzt, daß zusammen mit der Zeitspanne, die zwischen zwei Durchläufen des Prüfprogramms vergeht, gewährleistet ist, daß nur dann ein Fehlersignal ausgegeben wird, wenn mehr Unplausibilitätszustände auftreten, als sie innerhalb einer Schalterprellzeit festgestellt werden können.
  • Für die Ausführungsbeispiele wurden die Signale von einem Leergasschalter und einem Pedalwertgeber herangezogen, da für diese Signale eine zuverlässige Plausibilitätsprüfung aus Sicherheitsgründen von besonderer Bedeutung ist. Wird bei den Signalen von diesen Sensoren Unplausibilität festgestellt, sind immer einschneidende Notlaufmaßnahmen erforderlich. Man ist also bestrebt, unnötige Fehlersignale zu vermeiden. Andererseits ist es von größter Wichtigkeit, tatsächlich auftretende Fehler so schnell wie möglich sicher zu erkennen. Dafür ist das erfindungsgemäße Verfahren von besonderem Vorteil. Es läßt sich aber auf alle Verfahren zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit von Sensoren anwenden, bei denen einer der Sensoren ein Schalter ist. Als Schalter wird hierbei jeder Sensor verstanden, dessen Signalpegel sich sprunghaft beim Überschreiten eines festgelegten Wertes der zu messenden Größe ändert.
  • Bei den Ausführungsbeispielen wurde davon ausgegangen, daß das Ausgeben des Fehlersignales zu einer Fehleranzeige und zum Ergreifen von Notlaufmaßnahmen führt. Je nach Anwendungsfall kann aber auf eine der beiden Maßnahmen verzichtet werden.
  • Im Ausführungsbeispiel wurde davon ausgegangen, daß von den beiden Sensoren, deren beide Signale auf Plausibilität geprüft werden, nur einer ein Schalter ist. Es können jedoch auch beide Sensoren Schalter sein.
  • Der Mikrocomputer 10 gemäß Fig. 2 ist zugleich Prüfmittel zum Ausführen der Plausibilitätsprüfung, wie auch Zeitbedingungsmittel zum Überprüfen des Erfülltseins der genannten Zeitbedingung, werde diese nun mit dem Verfahren gemäß Fig. 3 oder dem gemäß Fig. 4 oder einem anderen Verfahren überprüft.

Claims (2)

  1. Verfahren zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit unterschiedlicher Sensoren in einem Fahrzeug, von denen mindestens einer ein Schalter ist, mit folgenden Schritten:
    - Ausführen einer Plausibilitätsprüfung, in der untersucht wird, ob ein Schaltersignal gegenüber anderen Sensorsignalen plausibel ist, und
    - Ausgeben eines Fehlersignals dann, wenn die Uberprüfung ergibt, daß die der Plausibilitätsprüfung unterzogenen Signale zueinander unplausibel sind, und
    - daß das Fehlersignal dann ausgegeben wird, wenn mit Erfülltsein einer Zeitbedingung nach einem Schaltvorgang eines Schalters, dessen Signal einer Plausibilitätsprüfung unterzogen wird, diese Prüfung Unplausibilität ergibt,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Plausibilitätsprüfung wiederholt durchgeführt wird,
    - ein Zählwert um einen vorgegebenen Wert in eine vorgegebene Richtung verändert wird, wenn sich bei der Plausibilitätsprüfung Unplausibilität ergibt,
    - dagegen der Zählwert auf einen Ausgangszählwert gesetzt wird, wenn sich bei der Plausibilitätsprüfung Plausibilität ergibt, und
    - daß das Fehlersignal ausgegeben wird, wenn der Zählwert einen vorgegebenen Fehler-Zählwert erreicht, der sich sich von dem Ausgangs-Zählwert um mehr als den vorgegebenen Wert unterscheidet.
  2. Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit von unterschiedlichen Sensoren in einem Fahrzeug, von denen mindestens einer ein Schalter ist,
    - mit einem Prüfmittel (10) zum Ausführen einer Plausibilitätsprüfung, in der untersucht wird, ob ein Schaltersignal gegenüber anderen-Sensorsignalen plausibel ist, und das ein Fehlersignal ausgibt, wenn die Überprüfung ergibt, daß die der Plausibilitätsprüfung unterzogenen Signale zueinander unplausibel sind, sowie
    - mit einem Zeitbedingungsmittel (10, 15) das das Erfülltsein einer Zeitbedingung prüft und dann ein Fehlersignal ausgibt, wenn mit Erfülltsein einer Zeitbedingung nach einem Schaltvorgang eines Schalters eine Plausibilitätsprüfung Unplausibilität ergibt,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß Mittel vorgesehen sind, die die Plausibilitätsprüfung wiederholt durchführen,
    - wobei ein Zählmittel (15) einen Zählwert um einen vorgegebenen Wert in eine vorgegebene Richtung verändert, wenn sich bei der Plausibilitätsprüfung Unplausibilität ergibt, dagegen den Zählwert auf einen Ausgangszählwert setzt, wenn sich bei der Plausibilitätsprüfung Plausibilität ergibt, und
    - sowie mit einem Mittel, das das Fehlersignal ausgibt, wenn der Zählwert einen vorgegebenen Fehler-Zählwert erreicht, der sich sich vom Ausgangs-Zählwert um mehr als den vorgegebenen Wert unterscheidet.
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