DE102020213117A1

DE102020213117A1 - Fehleranalyse einer Sensoranordnung hinsichtlich instabiler Fehler

Info

Publication number: DE102020213117A1
Application number: DE102020213117.1A
Authority: DE
Inventors: Mathias Hauptvogel; Dennis Uhde; Tom Padeken; Matthias Lauber; Gerrit Mutke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2020-10-19
Filing date: 2020-10-19
Publication date: 2022-04-21
Also published as: WO2022083999A1; CN116324437A; US20230393921A1; EP4229492A1

Abstract

Gemäß einem Verfahren zur Fehleranalyse einer Sensoranordnung (2, 8, 9) hinsichtlich instabiler Fehler, wobei die Sensoranordnung (2, 8, 9) abhängig von einer Messgröße ein analoges Sensorsignal (S) ausgibt, wird innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls eine Anzahl von Fehlerereignissen identifiziert, wobei das Sensorsignal (S) für jedes der Fehlerereignisse eine erste und eine zweite Flanke aufweist. Abhängig von einer kumulierten Höhe der ersten und/oder der zweiten Flanken wird ein Diagnosesignal (D) erzeugt und mit einem ersten Schwellwert (SW1) verglichen. Abhängig von einem Ergebnis des Vergleichs wird eine Fehlermeldung (F) erzeugt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehleranalyse einer Sensoranordnung hinsichtlich instabiler Fehler, wobei die Sensoranordnung abhängig von einer Messgröße ein analoges Sensorsignal ausgibt. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Diagnosevorrichtung zur Fehleranalyse einer Sensoranordnung hinsichtlich instabiler Fehler.
Fehler analoger Sensoranordnungen beziehungsweise von Verbindungsleitungen analoger Sensoranordnungen haben einen Einfluss auf die Genauigkeit und Zuverlässigkeit derjenigen Funktionen und Vorrichtungen, die das analoge Sensorausgangssignal weiterverwenden. Dies gilt beispielsweise im Kontext von Automobilanwendungen, wo verschiedene analoge Sensoren, wie beispielsweise Drucksensoren, Temperatursensoren, Beschleunigungssensoren und so weiter, eingesetzt werden. Druck- und Temperatursensoren können beispielsweise zur Motorsteuerung eingesetzt werden. Insbesondere kann ein Motorsteuergerät das Motormoment abhängig von gemessenen Druck- oder Temperaturwerten steuern. In diesem speziellen Beispiel haben also fehlerhafte Ausgangssignale der analogen Sensoren einen direkten Einfluss auf die Leistung, Abgasemissionen beziehungsweise Zuverlässigkeit des Kraftfahrzeugs. Bei anderen Anwendungen gilt dies analog.
Dabei sind jedoch nicht nur stabile Fehler relevant, also beispielsweise dauerhafte Kurzschlüsse oder dauerhaft offene Kontakte, sondern auch instabile Fehler, bei denen der fehlerhafte Zustand, also beispielsweise der Kurzschluss oder der offene Kontakt, intermittierend zutage tritt. In diesem Zusammenhang kann von intermittierenden Fehlern, periodischen Kontaktabhebern, periodisch intermittierenden Kurzschlüssen beziehungsweise periodisch intermittierend offenen Kontakten oder umgangssprachlich auch von Wackelkontakten die Rede sein. Auch solche instabilen Fehler können, beispielsweise im Automobilkontext, Auswirkungen auf die Leistung, den Kraftstoffverbrauch oder die Abgaszusammensetzung haben. Es ist daher grundsätzlich wünschenswert, instabile Fehler bei analogen Sensoren zuverlässig erkennen zu können.
Je nach Schwere oder Kritikalität beziehungsweise Relevanz des instabilen Fehlers können unterschiedliche Maßnahmen oder Konsequenzen sinnvoll oder wünschenswert sein.
Im Dokument WO 2020/058001 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Diagnostizieren einer Lambdasonde beschrieben. Es wird eine Diagnosegleichspannung oder eine Diagnosewechselspannung in die Lambdasonde eingespeist, die über eine Nernstzelle der Lambdasonde abfällt. Je nachdem, ob an den entsprechenden Anschlüssen, an denen die Spannung eingespeist wird, eine Gleich- oder Wechselspannung erfasst wird und gegebenenfalls abhängig von der Amplitude der erfassten Spannung, kann zwischen einem Kurzschluss und einem Leitungsbruch der Nernstzelle unterschieden werden.
Dieses Verfahren ist jedoch speziell zur Diagnose einer Lambdasonde ausgestaltet und lässt sich nicht auf beliebige analoge Sensoren übertragen. Zudem eignet sich das Diagnoseprinzip der Einspeisung einer Diagnosespannung und der Analyse der entsprechenden Antwort nicht für instabile Fehler.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Konzept zur Fehleranalyse einer analogen Sensoranordnung anzugeben, durch das die Schwere eines detektierten instabilen Fehlers berücksichtigt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Das verbesserte Konzept beruht auf der Idee, innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls die kumulierte Höhe von Signalflanken eines analogen Sensorsignals zu bestimmen und abhängig davon eine Fehlermeldung zu erzeugen.
Gemäß dem verbesserten Konzept wird ein Verfahren zur Fehleranalyse einer Sensoranordnung hinsichtlich instabiler Fehler angegeben. Die Sensoranordnung gibt dabei abhängig von einer Messgröße ein analoges Sensorsignal aus. Innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls wird mittels einer Diagnosevorrichtung eine Anzahl von Fehlerereignissen identifiziert, wobei das Sensorsignal für jedes Fehlerereignis eine erste Flanke und eine auf die erste Flanke folgende zweite Flanke aufweist. Mittels der Diagnosevorrichtung wird abhängig von einer kumulierten Höhe der ersten Flanken und/oder der zweiten Flanken ein Diagnosesignal erzeugt. Das Diagnosesignal wird mittels der Diagnosevorrichtung mit einem ersten Schwellwert verglichen und abhängig von einem Ergebnis des Vergleichs wird mittels der Diagnosevorrichtung eine Fehlermeldung erzeugt.
Hier und im Folgenden wird ein Sensor beziehungsweise eine Sensoranordnung, der oder die abhängig von dem Wert der Messgröße ein analoges Sensorsignal ausgibt, bei dem sich also eine Amplitude beziehungsweise ein Absolutwert des Sensorsignals mit dem Wert der Messgröße kontinuierlich oder im Wesentlichen kontinuierlich verändert, als analoger Sensor beziehungsweise als analoge Sensoranordnung bezeichnet. Die Sensoranordnung kann den analogen Sensor sowie gegebenenfalls einen Analog-Digitalwandler beinhalten. Der Analog-Digitalwandler kann das analoge Sensorsignal in ein digitalisiertes Sensorsignal umwandeln. Gemäß dem verbesserten Konzept wird jedoch insbesondere das analoge, nicht-digitalisierte Sensorsignal wie beschrieben herangezogen.
Beispielsweise kann die Sensoranordnung neben dem Sensor auch eine Filtereinheit oder sonstige Komponenten aufweisen. Das Sensorsignal kann einem direkten Ausgabesignal des Sensors oder einem vorverarbeiteten, beispielsweise gefilterten, Ausgabesignal des Sensors entsprechen.
Unter einem instabilen Fehler kann hier und im Folgenden ein Fehler verstanden werden, der nicht kontinuierlich oder dauerhaft vorhanden ist und/oder dessen Auswirkungen, insbesondere auf das Sensorsignal, nicht kontinuierlich oder dauerhaft messbar sind oder dessen Auswirkungen, insbesondere auf das Sensorsignal, zeitlich veränderlich sind. Der instabile Fehler kann insbesondere auch als intermittierender Fehler angesehen und bezeichnet werden.
Das Sensorsignal entspricht insbesondere einem Strom oder einer Spannung, der oder die an einem Messanschluss messbar ist, mit dem die Diagnosevorrichtung direkt oder indirekt verbunden ist. Der Messanschluss ist dabei mit einem Signalanschluss des Sensors direkt oder indirekt verbunden, beispielsweise drahtgebunden. Der Absolutwert oder die Amplitude des Sensorsignals entspricht dabei dem Wert einer physikalischen Messgröße. Je nach Ausgestaltungsform des Sensors kann es sich dabei um unterschiedliche Messgrößen handeln, wie beispielsweise einen Druck, eine Temperatur, eine Beschleunigung und so weiter. In verschiedenen Ausführungen können zwischen Sensorausgang und Messanschluss auch weitere elektronische Komponenten, beispielsweise Signalfilter oder dergleichen, angeordnet sein. Das Sensorsignal entspricht dann beispielsweise dem gefilterten Ausgangssignal des Sensors.
Wenn die Verbindung zwischen dem Sensorausgang und dem Messanschluss fehlerhaft ist, beispielsweise unterbrochen oder kurzgeschlossen, so entspricht das an dem Messanschluss gemessene Signal nicht notwendigerweise dem an dem Sensorausgang anliegenden Signal. Das an dem Messanschluss gemessene Signal, das auch als scheinbares Sensorsignal angesehen werden kann, wird hier und im Folgenden dennoch als Sensorsignal bezeichnet, da die Diagnosevorrichtung dieses Signal per se nicht von einem tatsächlichen Sensorsignal unterscheiden kann.
Die Diagnosevorrichtung kann beispielsweise ein elektronisches Steuergerät, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, beinhalten, einen Mikrocontroller oder eine sonstige Recheneinheit oder Prozessoreinheit und/oder sonstige analoge und/oder digitale Schaltkreise.
Ist die Sensoranordnung für ein Kraftfahrzeug ausgestaltet oder vorgesehen, so kann das Kraftfahrzeug beispielsweise ein elektronisches Steuergerät aufweisen, welches das Sensorsignal zur Durchführung einer oder mehrerer Fahrzeugfunktionen, beispielsweise zur Motorsteuerung, erhält. Die Diagnosevorrichtung kann Teil dieses elektronischen Steuergeräts sein oder separat dazu ausgestaltet sein.
Eine Flanke kann hier und im Folgenden insbesondere als Signalflanke eines analogen Signals, insbesondere des analogen Sensorsignals, verstanden werden. Von einer Flanke bei einem analogen Signal kann insbesondere die Rede sein, wenn sich die Amplitude des Signals oder der Betrag der Amplitude des Signals innerhalb eines vordefinierten Zeitraums um einen vordefinierten Mindestwert oder mehr ändert, insbesondere monoton ansteigend oder monoton abfallend ändert. Dabei sind der vordefinierte Zeitraum beziehungsweise der Mindestwert oder deren Verhältnis zueinander entsprechend der konkreten Anwendungssituation und insbesondere entsprechend der Ausgestaltung des Sensors und des Wertebereichs des Sensorsignals festzulegen.
Die Höhe einer Flanke kann der Änderung der Amplitude beziehungsweise des Betrags der Amplitude innerhalb des vordefinierten Zeitraums entsprechen. Betrachtet man beispielsweise ein Gradientensignal des Sensorsignals, also ein zeitabhängiges Signal, das der zeitlichen Ableitung des Sensorsignals entspricht oder näherungsweise entspricht, so kann die Höhe einer Flanke insbesondere durch Integration des Gradientensignals über den vordefinierten Zeitraum bestimmt werden. Das Gradientensignal kann beispielsweise mittels eines Differenzierers, insbesondere mittels einer analogen Diffenziererschaltung, mittels einer digitalen Auswerteschaltung oder einer sonstigen Recheneinheit bestimmt werden.
Die kumulierte Höhe kann beispielsweise derart verstanden werden, dass sie der Summe der bestimmten Höhen aller ersten Flanken der Anzahl von Fehlerereignissen oder der Summe aller Höhen der zweiten Flanken der Fehlerereignisse entspricht. Die kumulierte Höhe kann auch der Summe aller Höhen aller ersten und zweiten Flanken der Anzahl von Fehlerereignissen entsprechen, wobei hierbei jedoch stets positive Werte für die Höhen oder stets negative Werte für die Höhen zu verwenden sind.
Die kumulierte Höhe kann ebenfalls beispielsweise durch Summieren oder Integrieren beispielsweise des Gradientensignals über die entsprechenden Zeiträume bestimmt werden.
Dass das Sensorsignal eine erste und eine zweite Flanke aufweist, kann als notwendiges, jedoch nicht hinreichendes Kriterium für das Vorliegen einer Fehlerereignisses angesehen werden. Insbesondere können außer dem bloßen Vorliegen entsprechender Flanken auch weitere Bedingungen erforderlich sein, um den Abschnitt des Sensorsignals als Fehlerereignis identifizieren zu können. Diese weiteren Bedingungen können die jeweiligen Höhen der Flanken, Absolutwerte des Sensorsignals und/oder Steigungen der Flanken und so weiter betreffen.
Bei bestimmten analogen Sensoren kann das Sensorsignal beispielsweise Werte in einem Bereich von 0 bis zu einigen Volt, beispielsweise bis 5 V oder 10 V, annehmen. Bei einem solchen Sensor kann beispielsweise von einer Flanke die Rede sein, wenn sich der Betrag des Sensorsignals innerhalb einiger 10 ms oder einiger 100 ms um einige Volt ändert. Dieses Zahlenbeispiel dient lediglich der Verdeutlichung des Begriffs der Flanke und ist in keiner Weise beschränkend zu verstehen.
Dass die zweite Flanke auf die erste Flanke folgt, kann insbesondere derart verstanden werden, dass zwischen der ersten Flanke und der zweiten Flanke sich keine weitere Flanke des Sensorsignals befindet. Dies impliziert jedoch nicht notwendigerweise, dass die zweite Flanke unmittelbar auf die erste Flanke folgt. Vielmehr kann die Amplitude oder der Absolutwert des Sensorsignals zwischen der ersten und der zweiten Flanke mehr oder weniger konstant sein beziehungsweise sich verändern, ohne dass die oben erläuterte Bedingung für eine Flanke erfüllt wäre.
Durch das verbesserte Konzept wird also die kumulierte Höhe als Maß für die Schwere der Anzahl von Fehlerereignissen innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls herangezogen. Dadurch wird dem Umstand Rechnung getragen, dass die bloße Anzahl von identifizierten Fehlerereignissen innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls alleine noch nicht ausreichend aussagekräftig dahingehend ist, ob sich der instabile Fehler in signifikanter oder relevanter Weise auf eine nachfolgende Funktion auswirkt, die das Sensorsignal verwendet. Die kumulierte Höhe und der, je nach Anwendungsfall und Sensorausgestaltung zu definierende, erste Schwellwert erlauben jedoch eine genaue und individuelle Festlegung, welche Fehlersignatur innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls als relevant anzusehen ist. Dies ermöglicht es insbesondere auch, ohne strukturelle Anpassungen der Diagnosevorrichtung und ohne prinzipielle Anpassungen des Verfahrens die Fehleranalyse für verschiedenste Arten von Sensoren beziehungsweise Einsatzgebiete durchzuführen. Ist der instabile Fehler beispielsweise kritisch für eine sicherheitsrelevante Funktion eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise die Motorsteuerung, so kann gegebenenfalls bei einer geringeren kumulierten Höhe eine Fehlermeldung ausgegeben werden als beispielsweise bei einer reinen Komfortfunktion, beispielsweise der Temperaturregelung eines Fahrzeuginnenraums. Dadurch wird die Flexibilität der Fehleranalyse deutlich erhöht.
Die Schwere der Anzahl von Fehlerereignissen muss nicht notwendiger Weise allein durch die kumulierte Höhe gegeben sein. Vielmehr kann die Diagnosevorrichtung in verschiedenen Ausführungsformen weitere Eigenschaften des Signalverlaufs des Sensorsignals und/oder des Sensorsignals berücksichtigen. Dazu kann das Diagnosesignal beispielsweise abhängig von der kumulierten Höhe und von den weiteren Eigenschaften erzeugt werden. Alternativ kann auch ein weiteres Diagnosesignal abhängig von den weiteren Eigenschaften erzeugt werden. Die obigen und folgenden Erläuterungen bezüglich des Diagnosesignals lassen sich analog auf das weitere Diagnosesignal übertragen.
Beispielsweise kann der Wertebereich für das Sensorsignal begrenzt sein, beispielsweise aufgrund der konkreten Ausgestaltung des Sensors. Erreicht das Sensorsignal eine entsprechende Obergrenze oder Untergrenze, so ist die Höhe der entsprechenden Flanke hierdurch ebenfalls begrenzt. Bei solchen Ereignissen kann jedoch die Schwere des Fehlers davon abhängen, wie lange das Sensorsignal an der Obergrenze beziehungsweise Untergrenze verbleibt. Das Diagnosesignal oder das weitere Diagnosesignal kann daher in verschiedenen Ausführungsformen abhängig von einer kumulierten Verweildauer des Sensorsignals an der Obergrenze und/oder der Untergrenze erzeugt werden. Dazu kann das Sensorsignal selbst über die entsprechenden Zeiträume aufsummiert oder integriert werden.
Alternativ kann das Gradientensignal derart modifiziert werden, dass es einen vordefinierten, von Null verschiedenen Wert annimmt, also insbesondere auf diesen Wert gesetzt wird, solange das Sensorsignal an der Obergrenze beziehungsweise der Untergrenze verweilt. In solchen Ausführungsformen wird das Verweilen des Sensorsignals an der Obergrenze beziehungsweise der Untergrenze effektiv als weiterer Anstieg des Sensorsignals gewertet, also die Höhe der entsprechenden Flanke künstlich vergrößert.
Durch die Berücksichtigung der Verweildauer des Sensorsignals an der Obergrenze beziehungsweise der Untergrenze wird die Schwere des Fehlers genauer abgeschätzt, so dass die Zuverlässigkeit des Verfahrens erhöht wird.
Neben der Erzeugung und gegebenenfalls Ausgabe der Fehlermeldung kann mittels der Diagnosevorrichtung oder mittels eines sonstigen elektronischen Steuergeräts oder einer sonstigen weiteren Recheneinheit auch eine weitere Maßnahme abhängig von einem Ergebnis des Vergleichs des Diagnosesignals mit dem ersten Schwellwert eingeleitet werden, beispielsweise eine risikoreduzierende Maßnahme. Beispielsweise können Betriebsparameter oder Funktionsparameter des Kraftfahrzeugs angepasst oder eingeschränkt werden, wenn die Fehlermeldung erzeugt wird. Die Maßnahme kann auch basierend auf der Fehlermeldung eingeleitet werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Fehlerinformation an einen Fahrer oder Benutzer des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden, beispielsweise in akustischer, visueller und/oder haptischer Form. Alternativ oder zusätzlich kann die Diagnosevorrichtung auch einen Eintrag in einen Fehlerspeicher abhängig von der Fehlermeldung speichern.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens nach dem verbesserten Konzept wird mittels der Diagnosevorrichtung ein Zählerwert abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs des Diagnosesignals mit dem ersten Schwellwert verändert. Mittels der Diagnosevorrichtung wird der veränderte Zählerwert mit einem zweiten Schwellwert verglichen und die Fehlermeldung wird mittels der Diagnosevorrichtung abhängig von einem Ergebnis des Vergleichs des veränderten Zählerwerts mit dem zweiten Schwellwert erzeugt.
Insbesondere wird der Zählerwert abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs der kumulierten Höhe mit dem ersten Schwellwert erhöht, insbesondere um ein vordefiniertes Inkrement, oder nicht verändert. Beispielsweise wird der Zählerwert erhöht, wenn die kumulierte Höhe größer oder gleich dem ersten Schwellwert ist und anderenfalls nicht verändert.
Beispielsweise werden die oben bezüglich des vorgegebenen Zeitintervalls beschriebenen Schritte, nämlich das Identifizieren der Anzahl von Fehlerereignissen, das Erzeugen des Diagnosesignals, das Vergleichen des Diagnosesignals mit dem ersten Schwellwert, für eines oder mehrere weitere Zeitintervalle wiederholt.
Dabei kann das Diagnosesignal beispielsweise für jede Wiederholung zurückgesetzt werden. Alternativ kann auch eine Nachlaufzeit oder Abklingzeit definiert sein, innerhalb der das Diagnosesignal kontinuierlich oder schrittweise auf seinen Ausgangswert, insbesondere Null, zurückgeführt wird. Die Nachlaufzeit oder Abklingzeit kann beispielsweise der Dauer eines oder mehreres Zeitintervalle entsprechen. Dadurch kann gewissermaßen ein Fehlergedächtnis implementiert werden, so dass Fehlerereignisse aus vorhergehenden Zeitintervallen bei der Bewertung der Schwere des Fehlers teilweise mitberücksichtigt werden können.
Das Erreichen oder Überschreiten des ersten Schwellwerts durch das Diagnosesignal während eines Zeitintervalls ist also eine notwendige, aber nicht hinreichende Bedingung für das Erzeugen der Fehlermeldung. Vielmehr kann das Erreichen oder Überschreiten des ersten Schwellwerts während eines einzelnen Zeitintervalls derart interpretiert werden, dass in diesem Zeitintervall ein entsprechender instabiler Fehler identifiziert wurde. Zur Bewertung oder Einschätzung der Relevanz oder Kritikalität instabiler Fehler kann es jedoch, je nach Anwendungsfall, vorteilhaft oder erforderlich sein, zu wissen, wie oft beziehungsweise wie lange ein entsprechender instabiler Fehler vorliegt.
Durch die Aufteilung der Analyse in die Diagnose der einzelnen Zeitintervalle in einem ersten Schritt und den Vergleich des Zählerwerts mit dem zweiten Schwellwert in einem zweiten Schritt, wird es einerseits ermöglicht, verschiedenste Fehlermuster oder Fehlersignaturen innerhalb eines Zeitintervalls zu berücksichtigen, andererseits jedoch die Fehlermeldung abhängig davon auszugeben, wie häufig ein solcher Fehler auftritt oder wie dauerhaft er auftritt, unabhängig davon, welche genaue Signatur oder welches genaue Fehlermuster in den einzelnen Zeitintervallen vorliegt.
Das Diagnosesignal kann in einem einzelnen Zeitintervall den ersten Schwellwert erreichen oder überschreiten, indem das Sensorsignal eine sehr hohe Flanke oder wenige relativ hohe Flanken aufweist, aber ebenso, indem das Sensorsignal in diesem Zeitintervall eine Vielzahl von Flanken mit relativ geringer Höhe aufweist. In beiden Fällen würde in dem entsprechenden Zeitintervall ein instabiler Fehler identifiziert, wenn der erste Schwellwert durch überschritten wird. Durch den Abgleich des Zählerwerts mit dem zweiten Schwellwert wird dann erreicht, dass nicht einzelne oder wenige instabile Fehler zur Erzeugung der Fehlermeldung führen, obwohl gegebenenfalls keine signifikante Beeinträchtigung einer relevanten Funktion vorliegt. Dadurch wird die Verfügbarkeit der Sensoranordnung beziehungsweise der Funktion erhöht.
Würde man statt der zweistufigen Überprüfung ein sehr viel längeres Zeitintervall betrachten und auf einen zweiten Schritt verzichten, so könnte nur der Wert des Diagnosesignals selbst zur Bewertung herangezogen werden. Die Anzahl der Überschreitungen eines bestimmten Schwellwerts würde jedoch nicht berücksichtigt. Gemäß den genannten Ausführungen des verbesserten Konzepts hat das Überschreiten des ersten Schwellwerts während eines Zeitintervalls dagegen dieselbe Konsequenz, unabhängig davon, wie stark beziehungsweise wie lange der erste Schwellwert überschritten wird. Dadurch wird die Relevanz der Anzahl von instabilen Fehlern gegenüber der Relevanz der tatsächlichen Höhe der Flanken stärker gewichtet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind beziehungsweise werden ein Startzeitpunkt und ein Endzeitpunkt des Zeitintervalls vorgegeben.
Dies kann beispielsweise durch explizite Vorgabe von Start- und Endzeitpunkt erfolgen oder durch Vorgabe des Startzeitpunkts und einer Dauer des Zeitintervalls beziehungsweise der Dauer des Zeitintervalls und des Endzeitpunkts. Die verschiedenen Zeitintervalle der entsprechenden Wiederholungen sind also insbesondere direkt aufeinanderfolgende Zeitintervalle, wobei die zeitliche Lage der Zeitintervalle unabhängig von dem Verlauf des Sensorsignals selbst ist. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, dass eine besonders einfache Vorgabe der Zeitintervalle möglich ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist oder wird die Dauer des Zeitintervalls vorgegeben und der Startzeitpunkt des Zeitintervalls entspricht der ersten Flanke eines initialen Fehlerereignisses der Anzahl von Fehlerereignissen.
Mit anderen Worten läuft das Zeitintervall erst, wenn initial eine erste Flanke eines Fehlerereignisses identifiziert wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der Diagnosevorrichtung eine Gesamtheit von Fehlerereignissen innerhalb des Zeitintervalls identifiziert, wobei das Sensorsignal für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen eine erste Flanke und eine auf die erste Flanke folgende zweite Flanke aufweist. Die Anzahl von Fehlerereignissen entspricht dabei einer Untermenge der Gesamtheit von Fehlerereignissen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der Diagnosevorrichtung für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen abhängig von der jeweiligen ersten Flanke und der jeweiligen zweiten Flanke eine Fehlerart von wenigstens zwei vorgegebenen Fehlerarten bestimmt. Die Anzahl von Fehlerereignissen entspricht einer Untermenge der Gesamtheit von Fehlerereignissen, wobei für alle Fehlerereignisse der Anzahl von Fehlerereignissen beziehungsweise der Untermenge dieselbe Fehlerart bestimmt wurde.
Mit anderen Worten kann eine einzelne Fehlerart der zwei oder mehr vorgegebenen Fehlerarten betrachtet werden und, wie oben beschrieben, analysiert werden. Dies hat den Vorteil, dass nicht unterschiedliche, gegebenenfalls gleichzeitig auftretende, Fehlerarten bei der Bewertung vermischt werden, obwohl diese gegebenenfalls von unterschiedlichen Gründen herrühren können. Dadurch wird die Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit der Fehleranalyse erhöht.
Beispielsweise kann mittels der Diagnosevorrichtung für jede Fehlerart der wenigstens zwei vorgegebenen Fehlerarten ein entsprechendes Diagnosesignal erzeugt werden, für welche die obigen und folgenden Ausführungen analog gelten.
Die wenigstens zwei Fehlerarten können beispielsweise eine Fehlerart beinhalten, die einer Offenschaltung des Signalausgangs des Sensors entspricht. Unter der Offenschaltung kann dabei ein Zustand verstanden werden, bei dem die elektrische Verbindung des Messanschlusses mit dem Signalanschluss unterbrochen ist, also gewissermaßen nicht angeschlossen ist (englisch: „floating“). Dieser Zustand kann auch als „Open Circuit“ bezeichnet werden. Die zwei oder mehr Fehlerarten können auch eine oder mehrere Fehlerarten beinhalten, die jeweils einem Kurzschluss des Signalausgangs entsprechen. Dabei können, je nach Ausführungsform, verschiedene Fehlerarten für Kurzschlüsse mit verschiedenen Bezugspunkten oder Referenzpotentialen vorgesehen sein oder es kann eine gemeinsame Fehlerart für Kurzschlüsse vorgesehen sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der Diagnosevorrichtung, insbesondere eines Differenzierers, das Gradientensignal abhängig von dem Sensorsignal erzeugt. Mittels der Diagnosevorrichtung wird für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen der jeweiligen ersten Flanke eine Flankenkategorie von wenigstens zwei vorgegebenen Flankenkategorien zugeordnet und der jeweiligen zweiten Flanke eine Flankenkategorie der wenigstens zwei Flankenkategorien zugeordnet. Die Fehlerart wird mittels der Diagnosevorrichtung abhängig von der der ersten Flanke zugeordneten Fehlerkategorie und von der der zweiten Flanke zugeordneten Flankenkategorie bestimmt.
In solchen Ausführungsformen werden also die beiden aufeinanderfolgenden Flanken eines Fehlerereignisses anhand des Gradientensignals analysiert, also insbesondere dahingehend, wie stark die jeweilige Flanke ansteigt beziehungsweise abfällt, um jeweilige Flankenkategorien festzulegen. Die Fehlerart kann dann basierend auf den beiden Flankenkategorien, beispielsweise auf der Abfolge unterschiedlicher Flankenkategorien aufeinander, bestimmt werden. Dadurch eignet sich das Verfahren insbesondere zum Identifizieren und Charakterisieren instabiler Fehler, wie intermittierender Kurzschlüsse oder Offenschaltungen oder sonstiger periodischer Kontaktabheber beziehungsweise von Wackelkontakten.
Dadurch, dass zum Bestimmen der Fehlerart lediglich das für die zugrundeliegende Anwendung ohnehin erzeugte und verwendete Sensorsignal verarbeitet und ausgewertet wird, müssen nicht etwa zusätzlich spezifische Analysesignale erzeugt werden und die Signalantwort des Sensorsystems auf diese ausgewertet werden. Dadurch kann ein solches Verfahren ohne grundlegende Veränderungen für eine Vielzahl analoger Sensoren beziehungsweise für beliebige analoge Sensoren universell verwendet werden. Dazu sind gegebenenfalls lediglich Parameter, Grenzwerte und dergleichen anzupassen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der ersten Flanke basierend auf dem Gradientensignal während eines ersten Zeitraums die Flankenkategorie zugeordnet und der zweiten Flanke wird basierend auf dem Gradientensignal während eines zweiten Zeitraums die entsprechende Flankenkategorie zugeordnet. Der erste Zeitraum entspricht dabei einem Zeitraum der ersten Flanke und der zweite Zeitraum entspricht einem Zeitraum der zweiten Flanke, wobei jeweilige Zeiträume gemeint sind, zu denen die entsprechenden Flanken in dem Sensorsignal auftreten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform beinhaltet das Bestimmen der Fehlerart das Erzeugen eines Ausgabesignals, welches die Fehlerart abhängig von der der ersten Flanke zugeordneten Flankenkategorie und von der der zweiten Flanke zugeordneten Flankenkategorie codiert. Alternativ oder zusätzlich kann es das Bestimmen der Fehlerart beinhalten, dass die Information, dass ein Fehler der jeweiligen Fehlerart aufgetreten ist, gespeichert wird. Dies kann beispielsweise anhand eines oder mehrerer entsprechender Zähler erfolgen oder anhand anderer Speichermethoden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform enthalten die wenigstens zwei Flankenkategorien eine erste Flankenkategorie und eine zweite Flankenkategorie. Beispielsweise können die erste und die zweite Flankenkategorie jeweils dem Vorliegen eines Fehlers entsprechen, also in einem fehlerfreien Zustand des Sensors beziehungsweise der Verbindung des Signalausgangs mit dem Messanschluss nicht auftreten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform enthalten die wenigstens zwei Flankenkategorien eine dritte Flankenkategorie und/oder eine vierte Flankenkategorie. Beispielsweise können die dritte und/oder die vierte Flankenkategorie jeweils dem Vorliegen eines Fehlers entsprechen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform beinhalten die wenigstens zwei Fehlerarten einen intermittierenden Kurzschluss eines Signalausgangs der Sensoranordnung mit einem Referenzpotentialanschluss und/oder eine intermittierende Offenschaltung des Signalausgangs.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der Diagnosevorrichtung für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen die jeweilige erste Flanke nur dann der ersten Flankenkategorie der wenigstens zwei Flankenkategorien zugeordnet, wenn das Gradientensignal während der ersten Flanke einen vordefinierten positiven ersten Gradientengrenzwert überschreitet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der Diagnosevorrichtung für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen die jeweilige zweite Flanke nur dann der ersten Flankenkategorie zugeordnet, wenn das Gradientensignal während der zweiten Flanke den ersten Gradientengrenzwert überschreitet.
Dabei können die Formulierungen „während der ersten Flanke“ beziehungsweise „während der zweiten Flanke“ derart verstanden werden, dass sie auf einen Vorgang während des entsprechenden Zeitraums hinweisen, welcher der jeweiligen Flanke entspricht, während dem die Flanke in dem Sensorsignal vorliegt. Dass das Gradientensignal einen Gradientengrenzwert überschreitet, kann insbesondere derart verstanden werden, dass das Gradientensignal zunächst kleiner oder gleich dem Gradientengrenzwert ist und dann einen Wert annimmt, der größer ist als der Gradientengrenzwert. Dass das Gradientensignal einen Gradientengrenzwert unterschreitet, kann insbesondere derart verstanden werden, dass das Gradientensignal zunächst größer oder gleich dem Gradientengrenzwert ist und dann einen Wert annimmt, der kleiner ist als der Gradientengrenzwert. Analog kann auch das Überschreiten beziehungsweise Unterschreiten eines Signalgrenzwerts durch das Sensorsignal verstanden werden.
Die erste Flankenkategorie liegt also mit anderen Worten vor, wenn die betrachtete Flanke einer ansteigenden Flanke des Sensorsignals entspricht und der Anstieg zumindest zeitweise eine Steilheit aufweist, die eine durch den ersten Gradientengrenzwert definierte Steilheit überschreitet. Eine solche Flanke kann auch als Sprunganstieg des Sensorsignals bezeichnet werden.
Ein Wertebereich für die Amplitude des Sensorsignals kann insbesondere durch ein erstes Referenzpotential und ein zweites Referenzpotential definiert und beschränkt sein. Das erste Referenzpotential kann dabei auch als oberes Referenzpotential bezeichnet werden und das zweite Referenzpotential als unteres Referenzpotential, wobei das untere Referenzpotential kleiner ist als das obere Referenzpotential. Beispielsweise kann das erste Referenzpotential ein positives elektrisches Potential sein und das zweite Referenzpotential kann ein negatives Referenzpotential oder ein Nullpotential beziehungsweise Massepotential sein. Es sind jedoch auch andere Festlegungen möglich. Insbesondere kann auch das obere Referenzpotential dem Nullpotential oder Massepotential entsprechen und das untere Referenzpotential entsprechend negativ sein.
Die erste Flankenkategorie, also der Sprunganstieg des Sensorsignals, tritt insbesondere auf, wenn ein Kurzschluss des Signalausgangs des Sensors mit dem oberen Referenzpotential hergestellt wird. Außerdem tritt die erste Flankenkategorie beispielsweise auf, wenn ein Kurzschluss des Signalausgangs mit dem unteren Referenzpotential aufgehoben wird.
Dementsprechend können durch die Analyse der ersten und der zweiten Flanke hinsichtlich der ersten Flankenkategorie Aussagen zur Kategorisierung beziehungsweise zur Bestimmung der Fehlerart getroffen werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der Diagnosevorrichtung für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen die erste Flanke nur dann einer zweiten Flankenkategorie der wenigstens zwei Flankenkategorien zugeordnet, wenn das Gradientensignal während der ersten Flanke einen negativen zweiten Gradientengrenzwert unterschreitet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der Diagnosevorrichtung für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen die zweite Flanke nur dann der zweiten Flankenkategorie zugeordnet, wenn das Gradientensignal während der zweiten Flanke den zweiten Gradientengrenzwert unterschreitet.
Die zweite Flankenkategorie entspricht also insbesondere einer abfallenden Flanke des Sensorsignals, wobei der Abfall zumindest zeitweise eine Steilheit aufweist, insbesondere eine negative Steilheit, deren Betrag größer ist als der Betrag der durch den zweiten Gradientengrenzwert definierten Steigung. Eine solche Flanke kann beispielsweise auch als Sprungabfall des Sensorsignals bezeichnet werden.
Ein solcher Sprungabfall des Sensorsignals tritt beispielsweise auf, wenn der Kurzschluss des Signalausgangs mit dem oberen Referenzpotential aufgehoben wird oder wenn der Kurzschluss des Signalausgangs mit dem unteren Referenzpotential hergestellt wird. Außerdem kann ein Sprungabfall des Sensorsignals auch auftreten, wenn die Offenschaltung des Signalausgangs beendet oder aufgehoben wird. Anhand der zweiten Flankenkategorie, insbesondere in Kombination mit der ersten Flankenkategorie, kann daher eine spezifischere Bestimmung der Fehlerart erfolgen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der Diagnosevorrichtung für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen die jeweilige erste Flanke nur dann der ersten Flankenkategorie zugeordnet, wenn das Sensorsignal während der ersten Flanke einen ersten vordefinierten Signalgrenzwert überschreitet, und/oder die jeweilige zweite Flanke wird nur dann der ersten Flankenkategorie zugeordnet, wenn das Sensorsignal während der zweiten Flanke den ersten Signalgrenzwert überschreitet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der Diagnosevorrichtung für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen die erste Flanke nur dann der zweiten Flankenkategorie zugeordnet, wenn das Sensorsignal während der ersten Flanke einen zweiten Signalgrenzwert unterschreitet und/oder die zweite Flanke wird nur dann der zweiten Flankenkategorie zugeordnet, wenn das Sensorsignal während der zweiten Flanke den zweiten Signalgrenzwert unterschreitet.
Insbesondere ist der Betrag des ersten Signalgrenzwerts dabei größer als der Betrag des zweiten Signalgrenzwerts. In solchen Ausführungsformen ist also neben dem Überschreiten des ersten Gradientengrenzwerts durch das Gradientensignal beziehungsweise neben dem Unterschreiten des zweiten Gradientengrenzwerts durch das Gradientensignal jeweils eine weitere Bedingung vorgegeben, um die Flanke der ersten beziehungsweise der zweiten Flankenkategorie zuzuordnen. In solchen Ausführungsformen ist es daher nicht ausreichend, wenn die Flanke steil genug ansteigt beziehungsweise abfällt, sondern es ist vielmehr auch relevant, ob die jeweilige Flanke auch einen entsprechenden Wert des Sensorsignals selbst über- beziehungsweise unterschreitet.
Dadurch wird es insbesondere möglich, tatsächliche Fehler, wie beispielsweise Kurzschlüsse oder Offenschaltungen, von anderen Gründen zu unterscheiden, die zu einem schnellen Anstieg oder Abfall des Sensorsignals führen können. Dies kann beispielsweise durch einen sich sehr schnell ändernden Wert der zugrundeliegenden physikalischen Messgröße verursacht werden, ohne dass ein Fehler vorliegt. Man spricht in diesem Zusammenhang mitunter auch von einem sogenannten Lastschlag. Fehlerfreie Änderungen der physikalischen Messgröße mit einer hohen Änderungsrate, also einem steilen Anstieg oder Abfall des Sensorsignals, finden jedoch in der Regel innerhalb bestimmter Grenzen statt, die kleiner sind als der gesamte mögliche Wertebereich für das Sensorsignal. Durch die entsprechend angepasste Wahl des ersten und/oder zweiten Signalgrenzwerts kann also eine zuverlässige Unterscheidung zwischen Fehlern und sonstigen Gründen für die Änderung des Sensorsignals unterschieden werden. Mit anderen Worten kann das Risiko für falsch positive Fehlerbestimmungen reduziert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der Diagnosevorrichtung für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen die jeweilige erste Flanke genau dann der ersten Flankenkategorie zugeordnet, wenn das Gradientensignal während der ersten Flanke den ersten Gradientengrenzwert überschreitet und das Sensorsignal während der ersten Flanke den ersten Signalgrenzwert überschreitet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der Diagnosevorrichtung für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen die jeweilige zweite Flanke genau dann der ersten Flankenkategorie zugeordnet, wenn das Gradientensignal während der zweiten Flanke den ersten Gradientengrenzwert überschreitet und das Sensorsignal während der zweiten Flanke den ersten Signalgrenzwert überschreitet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der Diagnosevorrichtung für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen die jeweilige erste Flanke genau dann der zweiten Flankenkategorie zugeordnet, wenn das Gradientensignal während der ersten Flanke den zweiten Gradientengrenzwert unterschreitet und das Sensorsignal während der ersten Flanke den zweiten Signalgrenzwert unterschreitet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der Diagnosevorrichtung für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen die jeweilige zweite Flanke genau dann der zweiten Flankenkategorie zugeordnet, wenn das Gradientensignal während der zweiten Flanke den zweiten Gradientengrenzwert unterschreitet und das Sensorsignal während der zweiten Flanke den zweiten Signalgrenzwert unterschreitet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Fehlerart als intermittierender Kurzschluss des Signalausgangs des Sensors mit einem ersten Referenzpotentialanschluss bestimmt, wenn, insbesondere genau dann wenn, die jeweilige erste Flanke der ersten Flankenkategorie zugeordnet wurde und die jeweilige zweite Flanke der zweiten Flankenkategorie zugeordnet wurde, wobei der erste Referenzpotentialanschluss insbesondere auf dem ersten Referenzpotential liegt.
In diesem Fall liegt mit anderen Worten zunächst ein Sprunganstieg des Sensorsignals vor und danach ein Sprungabfall des Sensorsignals. Wird der Kurzschluss mit dem ersten Referenzpotentialanschluss hergestellt, so nimmt das Sensorsignal innerhalb kurzer Zeit einen Wert an, der nahe an dem ersten Referenzpotential liegt. Wird der Kurzschluss dann wieder behoben, so nimmt das Sensorsignal wieder den ursprünglichen Wert oder einen sonstigen Wert, der wenigstens näherungsweise tatsächlich der physikalischen Messgröße entspricht, an, sodass sich die beschriebene Flankenabfolge einstellt. In dieser Weise kann das Vorliegen eines intermittierenden Kurzschlusses mit dem ersten Referenzpotentialanschluss zuverlässig detektiert und kategorisiert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Fehlerart als intermittierender Kurzschluss des Signalausgangs mit einem zweiten Referenzpotentialanschluss bestimmt, wenn die erste Flanke der zweiten Flankenkategorie zugeordnet wurde und die zweite Flanke der ersten Flankenkategorie zugeordnet wurde, wobei der erste Referenzpotentialanschluss und der zweite Referenzpotentialanschluss auf unterschiedlichen elektrischen Referenzpotentialen liegen. Insbesondere liegt der zweite Referenzpotentialanschluss auf dem zweiten Referenzpotential.
In diesem Fall liegt mit anderen Worten zunächst ein Sprungabfall des Sensorsignals vor und danach ein Sprunganstieg des Sensorsignals. Wird der Kurzschluss mit dem zweiten Referenzpotentialanschluss hergestellt, so nimmt das Sensorsignal innerhalb kurzer Zeit einen Wert an, der nahe an dem zweiten Referenzpotential liegt. Wird der Kurzschluss dann wieder behoben, so nimmt das Sensorsignal wieder den ursprünglichen Wert oder einen sonstigen Wert, der wenigstens näherungsweise tatsächlich der physikalischen Messgröße entspricht, an, sodass sich die beschriebene Flankenfolge einstellt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der Diagnosevorrichtung für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen die jeweilige erste Flanke nur dann, insbesondere genau dann, einer dritten Flankenkategorie der wenigstens zwei Flankenkategorien zugeordnet, wenn das Gradientensignal während der ersten Flanke einen vordefinierten positiven dritten Gradientengrenzwert überschreitet und den ersten Gradientengrenzwert nicht überschreitet.
Dabei ist der dritte Gradientengrenzwert insbesondere kleiner als der erste Gradientengrenzwert. Mit anderen Worten findet in einer solchen Situation ein Signalanstieg des Sensorsignals statt, der nicht so steil ist, wie dies bei einem Sprunganstieg gemäß der obigen Definition der Fall ist, der jedoch mindestens so steil ist, wie es der dritte Gradientengrenzwert erfordert. Anhand solcher Ausführungsformen kann nach dem verbesserten Konzept zwischen Sprunganstiegen des Sensorsignals und anderen fehlerrelevanten Signaturen des Sensorsignals unterschieden werden. Dadurch lässt sich eine spezifischere Bestimmung der Fehlerart realisieren.
Beispielsweise kann eine Flanke der dritten Flankenkategorie auftreten, wenn eine Offenschaltung des Signalausgangs erzeugt wird. In einem solchen Fall kann der als Sensorsignal gemessene Signalausgang beispielsweise über vorgesehene oder parasitäre ohmsche Widerstände und/oder Kapazitäten von dem ersten Referenzpotential geladen werden, sodass sich ein im Vergleich zu dem oben beschriebenen Sprunganstieg des Sensorsignals langsamerer Signalanstieg ergibt. Dadurch kann in entsprechenden Ausführungsformen zuverlässig zwischen einem Kurzschluss des Signalausgangs mit dem ersten Referenzpotential und der Offenschaltung des Signalausgangs unterschieden werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Fehlerart als intermittierende Offenschaltung des Signalausgangs bestimmt, wenn die jeweilige erste Flanke der dritten Flankenkategorie zugeordnet wurde und die jeweilige zweite Flanke der zweiten Flankenkategorie zugeordnet wurde.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der Diagnosevorrichtung für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen die jeweilige erste Flanke nur dann, insbesondere genau dann, der dritten Flankenkategorie zugeordnet, wenn das Gradientensignal während der ersten Flanke einen negativen vierten Gradientengrenzwert unterschreitet und den zweiten Gradientengrenzwert nicht unterschreitet.
In solchen Ausführungsformen gelten die obigen Ausführungen bezüglich der dritten Flankenkategorie analog, wobei von einer invertierten Polarität der Referenzpotentialanschlüsse ausgegangen wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Fehlerart als Offenschaltung des Signalausgangs bestimmt, wenn die jeweilige erste Flanke der dritten Flankenkategorie zugeordnet wurde und die jeweilige zweite Flanke der ersten Flankenkategorie zugeordnet wurde.
Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch eine Diagnosevorrichtung zur Fehleranalyse einer Sensoranordnung hinsichtlich instabiler Fehler angegeben. Die Sensoranordnung ist dazu eingerichtet, abhängig von einer Messgröße ein analoges Sensorsignal auszugeben. Die Diagnosevorrichtung enthält eine Auswerteeinheit, die dazu eingerichtet ist, innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls eine Anzahl von Fehlerereignissen zu identifizieren, wobei das Sensorsignal für jedes Fehlerereignis eine erste Flanke und eine auf die erste Flanke folgende zweite Flanke aufweist. Die Diagnosevorrichtung weist eine Kumulierereinheit oder eine Integrierereinheit auf, die dazu eingerichtet ist, abhängig von einer kumulierten Höhe der ersten Flanken und/oder der zweiten Flanken ein Diagnosesignal zu erzeugen. Die Diagnosevorrichtung weist eine Diagnoseeinheit auf, die dazu eingerichtet ist, das Diagnosesignal mit einem ersten Schwellwert zu vergleichen und abhängig von einem Ergebnis des Vergleichs eine Fehlermeldung zu erzeugen.
Die Sensoranordnung ist dabei nicht notwendigerweise Teil der Diagnosevorrichtung. Die Diagnosevorrichtung kann beispielsweise einen Anschluss zum Anschließen der Sensoranordnung beziehungsweise des Sensors aufweisen, insbesondere um den Signalausgang des Sensors mit der Diagnosevorrichtung zu verbinden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Diagnosevorrichtung einen Differenzierer auf, der dazu eingerichtet ist, das Gradientensignal abhängig von dem Sensorsignal zu erzeugen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Kumulierer- oder Integriereinheit dazu eingerichtet, das Diagnosesignal abhängig von dem Gradientensignal zu erzeugen.
Weitere Ausführungsformen der Diagnosevorrichtung nach dem verbesserten Konzept folgen direkt aus den verschiedenen Ausgestaltungsformen des Verfahrens nach dem verbesserten Konzept und umgekehrt. Insbesondere kann eine Diagnosevorrichtung nach dem verbesserten Konzept dazu eingerichtet oder programmiert sein, ein Verfahren nach dem verbesserten Konzept durchzuführen oder sie führt ein solches Verfahren durch.
Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch eine Sensorvorrichtung angegeben. Die Sensorvorrichtung weist dabei eine analoge Sensoranordnung beziehungsweise einen analogen Sensor auf sowie eine Diagnosevorrichtung nach dem verbesserten Konzept, wobei die analoge Sensoranordnung und/oder der analoge Sensor mit der Diagnosevorrichtung gekoppelt oder verbunden ist, wobei die Verbindung insbesondere direkt oder indirekt über eine oder mehrere weitere Komponenten der Sensoranordnung ausgestaltet sein kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Sensorvorrichtung ist der Sensor als Drucksensor, beispielsweise als Saugrohrdrucksensor für ein Kraftfahrzeug, oder als Temperatursensor, beispielsweise als Ansauglufttemperatursensor für ein Kraftfahrzeug, ausgestaltet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform enthält die Sensorvorrichtung oder die Diagnosevorrichtung einen Tiefpassfilter, beispielsweise ein RC-Glied. Der Tiefpassfilter ist dazu eingerichtet, abhängig von einem Ausgabesignal des Sensors ein gefiltertes Ausgabesignal ans das Sensorsignal zu erzeugen. Der Tiefpassfilter kann beispielsweise zwischen dem analogen Sensor und der Diagnosevorrichtung angeordnet sein.
Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch ein Kraftfahrzeug mit einer Diagnosevorrichtung und/oder einer Sensorvorrichtung nach dem verbesserten Konzept angegeben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Kraftfahrzeugs nach dem verbesserten Konzept weist das Kraftfahrzeug ein Motorsteuergerät auf und das Motorsteuergerät beinhaltet die Diagnosevorrichtung oder die Auswerteeinheit der Diagnosevorrichtung.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
In den Figuren zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Diagnosevorrichtung sowie einer Sensorvorrichtung nach dem verbesserten Konzept;
2 eine schematische Darstellung der Diagnosevorrichtung und der Sensorvorrichtung der 1 bei Vorliegen einer ersten Fehlerart;
3 ein schematisches Signaldiagramm betreffend die erste Fehlerart der 2;
4 eine schematische Darstellung der Diagnosevorrichtung und der Sensorvorrichtung der 1 bei Vorliegen einer zweiten Fehlerart;
5 ein schematisches Signaldiagramm betreffend die zweite Fehlerart der 4;
6 eine schematische Darstellung der Diagnosevorrichtung und der Sensorvorrichtung der 1 bei Vorliegen einer dritten Fehlerart;
7 ein schematisches Signaldiagramm betreffend die dritte Fehlerart der 6; und
8 ein schematisches Ablaufdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens nach dem verbesserten Konzept.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
In der 1 ist schematisch eine beispielhafte Ausführungsform einer Diagnosevorrichtung 1 nach dem verbesserten Konzept gezeigt. Ferner ist eine Sensoranordnung gezeigt, die einen analogen Sensor 2 enthält. Die Diagnosevorrichtung 1 und die Sensoranordnung können beispielsweise Teil einer Sensorvorrichtung nach dem verbesserten Konzept sein. Der Sensor 2 besitzt einen Signalausgang 2', an dem er ein analoges Ausgabesignal S', insbesondere eine Sensorspannung, ausgeben kann. An einem Sensoranschluss 4 der Sensoranordnung oder der Diagnosevorrichtung 1, der durch eine oder mehrere elektrische Leitungen 3 mit dem Signalausgang 2' verbunden ist, kann das Ausgabesignal S' bereitgestellt werden.
In 1 ist außerdem ein Tiefpassfilter 8 der Sensoranordnung gezeigt, der schematisch als RC-Glied mit einem Widerstand 8a und einem Kondensator 8b dargestellt ist. Der Kondensator 8b ist dabei mit einem Anschluss an einem zweiten Referenzpotentialanschluss 10' angeschlossen und mit einem anderen Anschluss an einem Anschluss des Widerstands 8a. Der weitere Anschluss des Widerstands 8a ist, insbesondere über einen Pull-up-Widerstand 9, mit einem ersten Referenzpotentialanschluss 10 gekoppelt. An einem Ausgang des Tiefpassfilters 8 kann dieser dementsprechend ein gefiltertes Ausgabesignal ausgeben, das als Sensorsignal S angesehen werden kann. In alternativen Ausführungsformen kann auch das Ausgabesignal S' als Sensorsignal angesehen werden.
Der Tiefpassfilter 8 und/oder der Pull-up-Widerstand 9 können beispielsweise Teil eines Steuergeräts für ein Kraftfahrzeug sein. Es wird darauf hingewiesen, dass auch andere Ausführungsformen des Tiefpassfilters 8 vorgesehen sein können. Im fehlerfreien Betrieb des Sensors 2 liefert dieser das Ausgabesignal S' über den Signalanschluss 4 an den Tiefpassfilter 8, der entsprechend das Sensorsignal S erzeugt.
Die Diagnosevorrichtung 1 weist beispielsweise einen Differenzierer 5 auf, der mit dem Tiefpassfilter 8 verbunden ist, um das Sensorsignal S zu erhalten. Der Differenzierer 5 ist dazu eingerichtet, das Sensorsignal S zu differenzieren und dadurch ein Gradientensignal G zu erzeugen. Die Diagnosevorrichtung 1 weist außerdem eine Auswerteeinheit 6 auf, die mit dem Tiefpassfilter 8 verbunden ist, um das Sensorsignal S zu erhalten, sowie mit einem Ausgang des Differenzierers 5 verbunden ist, um das Gradientensignal G zu erhalten.
Ferner weist die Diagnosevorrichtung 1 einen Integrierer 7 auf, die mit dem Ausgang des Differenzierers 5 zum Erhalt des Gradientensignals G verbunden sind und beispielsweise von der Auswerteeinheit 6 angesteuert werden können. Der Integrierer 7 kann basierend auf dem Gradientensignal ein Diagnosesignal D erzeugen. Die Diagnosevorrichtung 1 weist außerdem eine Diagnoseeinheit 11 auf, die mit dem Integrierer 7 verbunden ist, um das Diagnosesignal D zu erhalten und abhängig von dem Diagnosesignal D eine Fehlermeldung F erzeugen kann.
Der erste Referenzpotentialanschluss 10 liegt auf einem ersten elektrischen Potential, das beispielsweise positiv ist. Der Referenzpotentialanschluss 10 kann beispielsweise einem Ausgangspotential einer Spannungsquelle entsprechen. Der zweite Referenzpotentialanschluss 10' liegt auf einem zweiten elektrischen Potential, beispielsweise auf einem Massepotential.
Die Funktionsweise der Diagnosevorrichtung 1 beziehungsweise der Sensoranordnung wird im Folgenden anhand verschiedener Szenarien unter Bezug auf die 2 bis 8 näher erläutert.
In 8 ist hierzu schematisch ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens zur Fehleranalyse einer Sensoranordnung hinsichtlich instabiler Fehler nach dem verbesserten Konzept dargestellt. In Schritt S1 des Verfahrens identifiziert die Diagnosevorrichtung 1, insbesondere die Auswerteeinheit 6, abhängig von dem Sensorsignal S eine Anzahl von Fehlerereignissen innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls. Jedes Fehlerereignis weist dabei eine erste Flanke und eine auf die erste Flanke folgende zweite Flanke auf. Der Integrierer 7 erhält das Gradientensignal G und wird von der Auswerteeinheit 6 derart gesteuert, dass er abhängig von dem Gradientensignal G ein Diagnosesignal D erzeugt, das einer kumulierten Höhe der zweiten Flanken oder einer kumulierten Höhe der ersten Flanken der Fehlerereignisse entspricht.
In Schritt S2 vergleicht die Diagnoseeinheit 11 das Diagnosesignal D mit einem vorgegebenen ersten Schwellwert SW1. Ist das Diagnosesignal D größer oder gleich dem ersten Schwellwert SW1, so erhöht die Diagnoseeinheit 11 einen Zähler um ein entsprechendes Inkrement. In Schritt S3 wird der erhöhte Zählerwert durch die Diagnoseeinheit 11 mit einem vorgegebenen zweiten Schwellwert SW2 verglichen. Abhängig von einem Ergebnis des Vergleichs mit dem zweiten Schwellwert SW2 erzeugt die Diagnoseeinheit 11 dann die Fehlermeldung F. Insbesondere erzeugt die Diagnoseeinheit 11 die Fehlermeldung F dann, wenn der Zählerwert beziehungsweise der erhöhte Zählerwert größer oder gleich dem zweiten Schwellwert SW2 ist.
Während also gewissermaßen in Schritt S2 überprüft wird, ob ein relevanter Fehler während des einzelnen Zeitintervalls vorliegt, wird im Schritt S3 bestimmt, ob die Schwere des Fehlers es rechtfertigt, dass die Fehlermeldung F erzeugt wird. Die Schwere des Fehlers kann dabei als Schwere des Systemeinflusses der entsprechenden fehlerhaften Komponente verstanden werden.
In 2 sind die Sensoranordnung und die Diagnosevorrichtung 1 der 1 gezeigt, wobei eine intermittierende Offenschaltung des Signalausgangs 2' vorliegt, wie durch zwei parallele Linien zwischen dem Signalausgang 2' und dem Sensoranschluss 4 angedeutet. In 3 ist ein entsprechendes Signaldiagramm gezeigt, welches schematisch das Sensorsignal S, das Gradientensignal G sowie das Diagnosesignal D darstellt.
In 3 sind drei aufeinanderfolgende Fehlerereignisse dargestellt, die sich jeweils durch aufeinanderfolgende erste und zweite Flanken des Sensorsignals S auszeichnen. Der Anstieg des Sensorsignals S während der ersten Flanke eines Fehlerereignisses ist dabei weniger steil ausgeprägt, als dies beispielsweise bei einem Sprunganstieg des Sensorsignals S der Fall wäre. Dies geht darauf zurück, dass, wie in 2 zu sehen, der Kondensator 8b des Tiefpassfilters 8 durch die Kopplung mit dem ersten Referenzpotentialanschluss 10 über den Widerstand 8a und den Pull-up-Widerstand 9 verzögert stattfindet. Auf die ersten Flanken des Sensorsignals S folgt jedoch jeweils ein Sprungabfall als zweite Flanke. Die unterschiedlichen Flankenkategorien lassen sich auch aus dem Verlauf des Gradientensignals G erkennen. So bleibt der Wert des Gradientensignals G relativ klein, wohingegen während der zweiten Flanken scharfe Peaks auftreten.
Das Diagnosesignal D entspricht dem Ausgang des Integrierers 7, der, angesteuert durch die Auswerteeinheit 6, das Gradientensignal G beispielsweise während der zweiten Flanken integriert. Für andere Fehlerarten, insbesondere Kurzschlüsse des Signalausgangs 2' mit einem der Referenzpotentiale 10, 10', können entsprechende Diagnosesignale erzeugt werden.
In 4 ist die Diagnosevorrichtung 1 beziehungsweise die Sensoranordnung gezeigt, wobei ein intermittierender Kurzschluss zwischen dem Signalausgang 2' des Sensors 2 und dem ersten Referenzpotentialanschluss 10 durch eine gestrichelte Verbindungslinie angedeutet ist. In diesem Fall fließt ein Strom von dem ersten Referenzpotentialanschluss 10 über den Sensoranschluss 4 in den Tiefpassfilter 8.
In 5 sind das zugehörige Sensorsignal S und das zugehörige Gradientensignal G schematisch als Funktion der Zeit dargestellt. Die erste Flanke des Sensorsignals S spiegelt sich als positiver Signalpuls im Gradientensignal G wider und die zweite Flanke als negativer Signalpuls. Zu Beginn der ersten Flanke wird der beschriebene Kurzschluss mit dem Referenzpotentialanschluss 10 hergestellt. Als Konsequenz zeigt sich ein Sprunganstieg des Sensorsignals S. Zu Beginn der zweiten Flanke wird der Kurzschluss wieder aufgehoben, sodass das Sensorsignal S einen etwa ebenso starken Sprungabfall zeigt. Die Dauer des Sprunganstiegs beziehungsweise des Sprungabfalls kann dabei in der Größenordnung von wenigen Millisekunden liegen, beispielsweise kleiner als 5 ms sein. Die Maximalbeziehungsweise Minimalwerte des Gradientensignals G können Beträge im Bereich mehrerer 100 V/s oder 1000 V/s annehmen.
In 6 ist die Diagnosevorrichtung 1 sowie die Sensoranordnung entsprechend einem intermittierenden Kurzschluss des Signalausgangs 2' mit dem zweiten Referenzpotentialanschluss 10' gezeigt. In 7 ist das zugehörige Signaldiagramm dargestellt. Die Signalverläufe sind hier gewissermaßen umgekehrt zu der Situation der 4 und der 5. So wird zunächst der Kurzschluss hergestellt, was mit einem Sprungabfall des Sensorsignals S einhergeht, und danach wird der Kurzschluss wieder aufgehoben, was zu einem entsprechenden Sprunganstieg des Sensorsignals S führt. Dieses Verhalten kann analog wie oben beschrieben mit dem intermittierenden Kurzschluss des Signalausgangs 2' mit dem zweiten Referenzpotentialanschluss 10' identifiziert werden.
Wie insbesondere bezüglich der Figuren beschrieben, kann anhand des verbesserten Konzepts also die Schwere beziehungsweise die Relevanz intermittierender Fehler abgeschätzt und entsprechend berücksichtigt werden.
Anhand verschiedener Ausführungsformen kann das Vorliegen intermittierender Fehler analoger Sensoren besonders zuverlässig bestimmt werden und verschiedene Fehler können zuverlässig voneinander unterschieden und bewertet werden. Insbesondere können dadurch sogenannte Jittery-Signale, die als wiederholtes An- und Absteigen des Sensorsignals erfasst werden, effektiv überwacht werden. Dadurch können insbesondere regulatorische Anforderungen zur Überwachung solcher Signale in Kraftfahrzeugen erfüllt werden.
In verschiedenen Ausführungen werden zwei Flanken des Sensorsignals analysiert, sodass Fehldiagnosen, beispielsweise aufgrund von Lastschlägen und dergleichen, vermieden werden.
Das verbesserte Konzept kann auch für andere analoge elektrische oder elektronische Komponenten mit analogem Ausgabesignal angewendet werden, die keine Sensoren darstellen. Die analoge elektronische Komponente kann beispielsweise als Steuereinheit ausgestaltet sein. Das Sensorsignal ist dann in den verschiedenen Ausführungsformen durch das analoge Ausgabesignal der analogen elektronischen Komponente zu ersetzen.
Bezugszeichenliste

1: Diagnosevorrichtung
2: Sensor
2': Signalausgang
3: Leitungen
4: Sensoranschluss
5: Differenzierer
6: Auswerteeinheit
7: Integrierer
8: Tiefpassfilter
8a: Widerstand
8b: Kondensator
9: Pull-up-Widerstand
10, 10': Referenzpotentialanschlüsse
11: Diagnoseeinheit
S: Sensorsignal
S': Ausgabesignal
G: Gradientensignal
D: Diagnosesignal
SW1, SW2: Schwellwerte
F: Fehlermeldung
S1 bis S3: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2020/058001 A1 [0005]

Claims

Verfahren zur Fehleranalyse einer Sensoranordnung (2, 8, 9) hinsichtlich instabiler Fehler, wobei die Sensoranordnung (2, 8, 9) abhängig von einer Messgröße ein analoges Sensorsignal (S) ausgibt, dadurch gekennzeichnet, dass - innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls mittels einer Diagnosevorrichtung (1) eine Anzahl von Fehlerereignissen identifiziert wird, wobei das Sensorsignal (S) für jedes Fehlerereignis eine erste Flanke und eine auf die erste Flanke folgende zweite Flanke aufweist; - mittels der Diagnosevorrichtung (1) abhängig von einer kumulierten Höhe der ersten Flanken und/oder der zweiten Flanken ein Diagnosesignal (D) erzeugt wird; - das Diagnosesignal (D) mittels der Diagnosevorrichtung (1) mit einem ersten Schwellwert (SW1) verglichen wird; und - mittels der Diagnosevorrichtung (1) abhängig von einem Ergebnis des Vergleichs eine Fehlermeldung (F) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - mittels der Diagnosevorrichtung (1) ein Zählerwert abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs des Diagnosesignals (D) mit dem ersten Schwellwert (SW1) verändert wird; - mittels der Diagnosevorrichtung (1) der veränderte Zählerwert mit einem zweiten Schwellwert (SW2) verglichen wird; und - die Fehlermeldung (F) abhängig von einem Ergebnis des veränderten Zählerwerts mit dem zweiten Schwellwert (SW2) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - ein Startzeitpunkt und Endzeitpunkt des Zeitintervalls vorgegeben werden; oder - eine Dauer des Zeitintervalls vorgegeben wird und der Startzeitpunkt des Zeitintervalls der ersten Flanke eines initialen Fehlerereignisses der Anzahl von Fehlerereignissen entspricht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - mittels der Diagnosevorrichtung (1) eine Gesamtheit von Fehlerereignissen innerhalb des Zeitintervalls identifiziert wird, wobei das Sensorsignal (S) für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen eine erste Flanke und eine auf die erste Flanke folgende zweite Flanke aufweist; - mittels der Diagnosevorrichtung (1) für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen abhängig von der jeweiligen ersten Flanke und der jeweiligen zweiten Flanke eine Fehlerart von wenigstens zwei vorgegebenen Fehlerarten bestimmt wird; und - die Anzahl von Fehlerereignissen einer Untermenge der Gesamtheit von Fehlerereignissen entspricht, wobei für alle Fehlerereignisse der Anzahl von Fehlerereignissen dieselbe Fehlerart bestimmt wurde.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass - ein Gradientensignal (G) abhängig von dem Sensorsignal (S) erzeugt wird; - mittels der Diagnosevorrichtung (1) für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen - der jeweiligen ersten Flanke eine Flankenkategorie von wenigstens zwei vorgegebenen Flankenkategorien zugeordnet wird; - der jeweiligen zweiten Flanke eine Flankenkategorie der wenigstens zwei Flankenkategorien zugeordnet wird; und - die Fehlerart abhängig von der der ersten Flanke zugeordneten Flankenkategorie und der der zweiten Flanke zugeordneten Flankenkategorie bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Fehlerarten einen intermittierenden Kurzschluss eines Signalausgangs (2') der Sensoranordnung (2, 8, 9) mit einem Referenzpotentialanschluss (10, 10') und/oder eine intermittierende Offenschaltung des Signalausgangs (2') beinhalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Diagnosevorrichtung (1) für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen - die jeweilige erste Flanke nur dann einer ersten Flankenkategorie der wenigstens zwei Flankenkategorien zugeordnet wird, wenn das Gradientensignal (G) während der ersten Flanke einen positiven ersten Gradientengrenzwert überschreitet; oder - die jeweilige zweite Flanke nur dann der ersten Flankenkategorie zugeordnet wird, wenn das Gradientensignal (G) während der zweiten Flanke den ersten Gradientengrenzwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Diagnosevorrichtung (1) für jedes Fehlerereignis der Gesamtheit von Fehlerereignissen - die jeweilige erste Flanke nur dann einer zweiten Flankenkategorie der wenigstens zwei Flankenkategorien zugeordnet wird, wenn das Gradientensignal (G) während der ersten Flanke einen negativen zweiten Gradientengrenzwert (GG2) unterschreitet; oder - die jeweilige zweite Flanke nur dann der zweiten Flankenkategorie zugeordnet wird, wenn das Gradientensignal (G) während der zweiten Flanke den zweiten Gradientengrenzwert (GG2) unterschreitet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Diagnosesignal (D) abhängig von einer kumulierten Verweildauer des Sensorsignals (S) an einer vorgegebenen Obergrenze des Sensorsignals (S) und/oder an einer vorgegebenen Untergrenze des Sensorsignals (S) erzeugt wird.
Diagnosevorrichtung zur Fehleranalyse einer Sensoranordnung (2, 8, 9) hinsichtlich instabiler Fehler, wobei die Sensoranordnung (2, 8, 9) dazu eingerichtet ist, abhängig von einer Messgröße ein analoges Sensorsignal (S) auszugeben, dadurch gekennzeichnet, dass - die Diagnosevorrichtung (1) eine Auswerteeinheit (6) aufweist, die dazu eingerichtet ist, innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls eine Anzahl von Fehlerereignissen zu identifizieren, wobei das Sensorsignal (S) für jedes Fehlerereignis eine erste Flanke und eine auf die erste Flanke folgende zweite Flanke aufweist; - die Diagnosevorrichtung (1) eine Kumulierer- oder Integriereinheit (7) aufweist, die dazu eingerichtet ist, abhängig von einer kumulierten Höhe der ersten Flanken und/oder der zweiten Flanken ein Diagnosesignal (D) zu erzeugen; und - die Diagnosevorrichtung (1) eine Diagnoseeinheit (11) aufweist, die dazu eingerichtet ist, das Diagnosesignal (D) mit einem ersten Schwellwert (SW1) zu vergleichen und abhängig von einem Ergebnis des Vergleichs eine Fehlermeldung (F) zu erzeugen.