DE3812760A1 - Verfahren und anordnung zur ueberwachung eines sollwertgebers - Google Patents
Verfahren und anordnung zur ueberwachung eines sollwertgebersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anord
nung zur Überwachung eines Sollwertgebers für die
Leistungssteuerung einer Brennkraftmaschine, insbe
sondere für Kraftfahrzeuge, wobei von dem Sollwert
geber eine Ausgangsspannung abgegeben wird, welche
von der Stellung des Sollwertgebers innerhalb eines
vorgegebenen Bereichs abhängig ist.
Bei Anlagen zur Leistungssteuerung der Brennkraft
maschine eines Kraftfahrzeuges, insbesondere bei
sogenannten elektronischen Gaspedal-Anlagen, ist das
Fahrpedal Teil eines Sollwertgebers, dessen mechani
sche Stellung in eine elektrische Spannung umgewan
delt wird. Bekannte Sollwertgeber umfassen ein Poten
tiometer, bei welchem ein Schleifkontakt auf einer
elektrischen Widerstandsbahn schleift. Ein Potentio
meter weist jedoch verschiedene Nachteile auf, ins
besondere ist eine sichere Kontaktgabe zwischen dem
Schleifkontakt und der Widerstandsbahn nicht immer
gewährleistet.
In einem Kraftfahrzeug können von einem derartigen
Defekt insbesondere dann Gefahren ausgehen, wenn der
Defekt zu einer ungewollten Beschleunigung des Kraft
fahrzeugs führt.
Zur Überwachung einer elektronischen Gaspedal-Anlage
ist es zwar bereits bekannt, sowohl bei dem Sollwert
geber als auch an einer Stellvorrichtung für die
Drosselklappe je einen Leerlaufsicherheitskontakt
vorzusehen, die elektrisch derart miteinander verbun
den sind, daß ein Fehler gemeldet wird, wenn das
Fahrpedal in die Leerlaufstellung gebracht wird und
die Drosselklappe dieser Vorgabe nicht folgt. Diese
bekannten Maßnahmen ermöglichen jedoch keine Über
wachung des Sollwertgebers bei Stellungen oberhalb
der Leerlaufstellung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine
weitgehende Überwachung des Sollwertgebers zu ermög
lichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekenn
zeichnet, daß unabhängig von der Erzeugung der Aus
gangsspannung Prüfsignale in Abhängigkeit davon abge
leitet werden, in welchem von mehreren Teilbereichen
des Stellbereichs sich der Sollwertgeber befindet,
und daß der Wert der jeweils abgegebenen Ausgangs
spannung mit Sollwerten verglichen wird, welche für
die Grenzen desjenigen Teilbereichs abgespeichert
sind, dem die jeweils abgeleiteten Prüfsignale zuge
ordnet sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat unter anderem den
Vorteil, daß wesentliche Abweichungen des Ausgangs
signals von der vorgesehenen Kennlinie nicht nur in
der Leerlaufstellung erkannt werden und daß weitere
Maßnahmen zur Abwendung von Gefahren getroffen wer
den können - beispielsweise die Umschaltung auf ein
Notlaufsystem.
Eine zusätzliche Überwachungsmöglichkeit ist gemäß
einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfah
rens, bei welchem die Ausgangsspannung auf einen
Spannungsbereich begrenzt ist, der kleiner als eine
dem Sollwertgeber zugeführte Betriebsspannung ist,
dadurch gegeben, daß ferner die jeweils abgegebene
Ausgangsspannung mit den Grenzen des Spannungs
bereichs verglichen wird.
Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens besteht darin, daß der Stellbereich in
drei Teilbereiche unterteilt ist, wobei die Grenze
zwischen einem ersten und einem zweiten Teilbereich
in der Nähe derjenigen Grenze des Stellbereichs
liegt, welche nicht sicherheitskritisch ist, und daß
die Grenze zwischen dem zweiten und einem dritten
Teilbereich näher an der sicherheitskritischen
Grenze des Stellbereichs als an der nichtsicherheits
kritischen Grenze liegt.
Mit dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens wird erreicht, daß innerhalb eines großen
Teils des Stellbereichs Abweichungen der Ausgangs
spannung in Richtung auf Vollgas erkannt werden.
Eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemä
ßen Verfahrens ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Erzeugung der Ausgangsspannung ein Potentiometer und
zur Ableitung der Prüfsignale Schalter vorgesehen
sind. Dabei können zum Vergleich der Ausgangsspan
nungen mit den vorgegebenen Werten Vergleichsschal
tungen oder ein Mikrocomputer vorgesehen sein.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu.
Zwei davon sind schematisch in der Zeichnung an Hand
mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend be
schrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer elektro
nischen Gaspedal-Anlage mit einer erfindungs
gemäßen Anordnung,
Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Erläuterung
des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
Fig. 3 ein Struktogramm für ein das erfindungsgemäße
Verfahren betreffendes Rechenprogramm.
Bei der elektronischen Gaspedal-Anlage gemäß Fig. 1
wird mit Hilfe eines Fahrpedals 1 ein Sollwert für
die Stellung der Drosselklappe 2 vorgegeben und
einem Steuergerät 3 zugeführt. Das Steuergerät 3
erhält seine Betriebsspannung vom positiven Pol 4
der Fahrzeugbatterie über einen Spannungsregler 5.
Das Steuergerät 3 ist in an sich bekannter Weise auf
gebaut und enthält neben anderen Komponenten einen
Mikroprozessor 6. Ein Ausgang 7 des Steuergerätes 3
ist über eine Endstufe 8 mit einer Stellvorrichtung
9 für die Drosselklappe 2 verbunden. Die Welle 10
der Drosselklappe 2 ist in nicht näher dargestellter
Weise mit einem Istwertgeber 11 verbunden, so daß
eine die Drosselklappenstellung kennzeichnende Span
nung als Istwert an das Steuergerät abgegeben wird.
In Reihe mit dem Potentiometer 12 sind zwei Wider
stände 13, 14 geschaltet, wodurch der Bereich der
Ausgangsspannung gegenüber der Betriebsspannung
derart begrenzt wird, daß bei intaktem Sollwertgeber
die Ausgangsspannung nicht kleiner als ein unterer
Wert U min und nicht größer als ein oberer Wert U max
werden kann. Mit dem Fahrpedal 1 und dem Schleifer
des Potentiometers 12 sind ferner zwei Schalter 15,
16 verbunden, die bei verschiedenen Stellungen des
Fahrpedals 1 betätigt werden und entsprechend Signa
le an das Steuergerät 3 abgeben.
Fig. 2 zeigt die Ausgangsspannung U des Sollwertge
bers in Abhängigkeit von der Stellung S des Fahrpe
dals. Außerdem ist in Fig. 2 der Wert der Betriebs
spannung U₀ eingetragen. Die Spannung U steigt von
U min bis U max linear mit der Bewegung des Fahrpedal
winkels von der Leerlaufstellung LL bis zur Vollast
stellung VL an. Bei den Stellungen S 1 und S 2 werden
die Schalter 15, 16 (Fig. 1) betätigt. Danach läßt
sich der gesamte Stellbereich in drei Teilbereiche
A, B, C einteilen. Die Schaltzustände sind in Fig. 2
mit Z 1.1, Z 1.2, Z 2.1 und Z 2.2 bezeichnet. Die Aus
gangsspannungen, die sich bei intaktem Sollwertgeber
bei den Stellungen S 1 und S 2 ergeben, sind U₁ und
U₂. Wenn also von den Schaltern abgegebene Signale
anzeigen, daß sich das Fahrpedal im Bereich B befin
det, ist eine Ausgangsspannung zu erwarten, welche
größer als U₁, jedoch kleiner als U₂ ist.
Bei der dargestellten Lage der Schaltpunkte S 1 und
S 2 ergibt sich ein relativ großer mittlerer Bereich
B, der die am häufigsten eingenommenen Stellungen
des Fahrpedals umfaßt und in welchem diejenigen Feh
ler erkannt werden, die praktisch zu einer Vollgas
stellung der Drosselklappe führen. In der Leerlauf
stellung und einem relativ kleinen Bereich A bis zum
Schaltpunkt S 1 werden bereits kleine Fehler erkannt,
welche jedoch eine relativ hohe unbeabsichtigte
Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine und eine
ungewollte Beschleunigung des Fahrzeugs zur Folge
haben. Der Bereich A ist auch deshalb von großer
Wichtigkeit für die Erkennung von fehlerhaften Kenn
linien, die in Richtung auf eine höhere Sollwertspan
nung verschoben sind, da dieser Bereich im Fehler
fall (Fahrzeug beschleunigt schneller als gewünscht)
durch die Reaktion des Fahrers eingenommen wird (Fuß
vom Gas).
Fig. 4 zeigt ein Struktogramm des im Steuergerät zur
Überwachung vorgesehenen Programms. Zunächst wird
geprüft, ob die Ausgangsspannung U des Sollwertge
bers größer als U max ist. Ist dieses nicht der Fall,
so wird geprüft, ob U kleiner als U min ist. Ist eine
dieser Bedingungen erfüllt, liegt ein Fehlerfall
vor, da die Spannung U außerhalb der erlaubten Gren
zen ist.
Als nächster Programmschritt erfolgt eine Feststel
lung, in welchem Teilbereich sich das Fahrpedal
befindet. Zunächst wird dazu der Zustand des Schal
ters 15 (Fig. 1) abgefragt. Es wird damit festge
stellt, ob die Stellung S 1 über- oder unterschritten
ist bzw. ob der Teilbereich Z 1.1 oder einer der
Teilbereiche Z 2.1 oder Z 2.2 vorliegen. Danach wird
jeweils der Zustand des Schalters 16 abgefragt. Ist
die Stellung des Fahrpedals kleiner als S 2, so liegt
der Zustand Z 2.1 vor, worauf die Ausgangsspannung U
mit U₁ verglichen wird. Ist in diesem Fall (Bereich
A) U kleiner als U₁, so wird die Kennlinie als kor
rekt erkannt. Ist U jedoch nicht kleiner, wird ein
Fehler gemeldet, da die Ausgangsspannung U dann für
diesen Bereich A zu hoch ist.
Wird festgestellt, daß der Zustand Z 1.1 und der
Zustand Z 2.2 vorliegen, so wird ebenfalls ein Fehler
gemeldet, da diese beiden Zustände nicht gleichzei
tig vorhanden sein dürfen.
Für den Fall, daß der Zustand Z 1.2 und der Zustand
Z 2.1 vorliegen, wenn also die Stellungen der Schal
ter auf den Bereich B schließen lassen, wird eben
falls die Ausgangsspannung U mit U₁ verglichen. Ist
U größer als U₁, wird entschieden, ob U kleiner als
U ₂ ist. Ist dieses der Fall, so ist die Kennlinie
korrekt, während anderenfalls ein Fehler angezeigt
wird. Ein Fehler wird auch dann gemeldet, wenn U
nicht größer als U₁ ist.
Schließlich wird die Spannung U mit der Spannung U₂
verglichen, wenn die Zustände Z 1.2 und Z 2.2 vorlie
gen. Ist dann U größer als U₂, ist die Kennlinie
korrekt, während anderenfalls ein Fehler gemeldet
wird.
Claims (6)
1. Verfahren zur Überwachung eines Sollwertgebers
für die Leistungssteuerung einer Brennkraftmaschine,
insbesondere eines Kraftfahrzeuges, wobei von dem
Sollwertgeber eine Ausgangsspannung abgegeben wird,
welche von der Stellung des Sollwertgebers innerhalb
eines vorgegebenen Bereichs abhängig ist, dadurch
gekennzeichnet, daß unabhängig von der Erzeugung der
Ausgangsspannung Prüfsignale in Abhängigkeit davon
abgeleitet werden, in welchem von mehreren Teilberei
chen des Stellbereichs sich der Sollwertgeber befin
det, und daß der Wert der jeweils abgegebenen Aus
gangsspannung mit Sollwerten verglichen wird, welche
für die Grenzen desjenigen Teilbereichs abgespei
chert sind, dem die jeweils abgeleiteten Prüfsignale
zugeordnet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Aus
gangsspannung auf einen Spannungsbereich begrenzt
ist, der kleiner als eine dem Sollwertgeber zugeführ
te Betriebsspannung ist, dadurch gekennzeichnet, daß
ferner die jeweils abgegebene Ausgangsspannung mit
den Grenzen des Spannungsbereichs verglichen wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stellbereich in drei
Teilbereiche unterteilt ist, wobei die Grenze zwi
schen einem ersten und einem zweiten Teilbereich in
der Nähe derjenigen Grenze des Stellbereichs liegt,
welche nicht sicherheitskritisch ist, und daß die
Grenze zwischen dem zweiten und einem dritten Teil
bereich näher an der sicherheitskritischen Grenze
des Stellbereichs als an der nichtsicherheitskriti
schen Grenze liegt.
4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung der Ausgangsspannung ein Potentio
meter und zur Ableitung der Prüfsignale Schalter vor
gesehen sind.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß zum Vergleich der Ausgangsspannung mit den
vorgegebenen Werten Vergleichsschaltungen vorgesehen
sind.
6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß zum Vergleich der Ausgangsspannung mit den
vorgegebenen Werten ein Mikrocomputer vorgesehen
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883812760 DE3812760C2 (de) | 1988-04-16 | 1988-04-16 | Verfahren und Anordnung zur Überwachung eines Sollwertgebers |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3812760A1 true DE3812760A1 (de) | 1989-10-26 |
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