DE102011083136B4

DE102011083136B4 - Sensordiagnosevorrichtung

Info

Publication number: DE102011083136B4
Application number: DE102011083136.3A
Authority: DE
Inventors: Masato Nodera; Kouji Hayakawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2022-12-01
Anticipated expiration: 2031-09-22
Also published as: JP2012078994A; JP5370329B2; DE102011083136A1

Abstract

Sensordiagnosevorrichtung mit:
einem ersten Detektor (51) zum Erfassen einer physikalischen Größe und zum Ausgeben eines elektrischen Signals als ein Erfassungssignal durch Wandlung der erfassten physikalischen Größe in das elektrische Signal;
einem zweiten Detektor (54) zum Erfassen der physikalischen Größe und zum Ausgeben eines elektrischen Signals als ein Diagnosesignal durch Wandlung der erfassten physikalischen Größe in das elektrische Signal;
einem Vergleichsabschnitt (57) zum Bestimmen, ob der erste Detektor (51) normal oder anormal ist, basierend auf einem Vergleich zwischen dem Erfassungssignal und dem Diagnosesignal;
einem Generator (58) zum Erzeugen eines Anormalitätsnachahmungssignals, das einem Diagnosesignal mit einem anormalen Wert entspricht; und
einem Schaltabschnitt (56) zum Umschalten des bei dem Vergleich verwendeten Diagnosesignals in das Anormalitätsnachahmungssignal mit einem vorbestimmten Zyklus.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sensordiagnosevorrichtung.
Eine elektronische Steuereinheit (ECU) steuert ein Objekt wie etwa eine elektrische Stelleinheit unter Verwendung eines von einem Sensor ausgegebenen Signals. Das Signal weist die Möglichkeit auf, anormal bzw. fehlerhaft zu werden, falls in Eigenschaften bzw. Kenndaten des Sensors eine Anormalität bzw. Fehlerhaftigkeit erzeugt wird, oder falls in dem Sensor ein Verdrahtungsbruch oder ein Kurzschluss erzeugt wird. Die JP 2006 - 114 056 A , die JP 3 770 675 B2 oder die JP 4 028 727 B2 beschreibt eine Anormalitäts- bzw. Fehlerhaftigkeitsdiagnose für ein derartiges Signal, um so eine Fehlfunktion des Objekts wie etwa der elektrischen Stelleinheit zu vermeiden.
Wenn für den Sensor eine hohe Zuverlässigkeit bzw. Betriebssicherheit erforderlich ist, kann ferner eine Gewährleistungsfunktion erforderlich sein, um zu gewährleisten, dass die Diagnosefunktion selbst nicht defekt bzw. gestört ist. Falls das Objekt wie etwa die elektrische Stelleinheit an einem Fahrzeug installiert ist, ist die Gewährleistungsfunktion in hohem Maße erforderlich, da die Diagnosefunktion die Sicherheit eines Fahrzeugfahrbetriebs betrifft.
Weiterer Stand der Technik ist bekannt aus der JP 2006 - 114 056 A , die sich auf eine Selbstdiagnosevorrichtung bezieht, der US 5 207 091 A , die sich auf ein Steuersystem mit einer Störungsdetektionsvorrichtung zur Verwendung in einem Motorfahrzeug bezieht, und der DE 196 29 934 B4 , die sich auf ein Sensorsystem bezieht.
In Anbetracht der vorgenannten und weiterer Probleme besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Sensordiagnosevorrichtung bereitzustellen, die ein Vorliegen einer Anormalität bzw. Fehlerhaftigkeit in einem Erfassungssignal diagnostiziert und gewährleistet, dass die Diagnosefunktion selbst nicht defekt bzw. gestört ist.
Erfindungsgemäß wird eine Sensordiagnosevorrichtung bereitgestellt, wie sie in den anhängenden Patentansprüchen dargelegt ist.
Gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine Sensordiagnosevorrichtung einen ersten Detektor, einen zweiten Detektor, einen Vergleichsabschnitt, einen Generator und einen Schaltabschnitt. Der erste Detektor gibt ein elektrisches Signal als ein Erfassungssignal aus, indem er eine zu erfassende physikalische Größe in das elektrische Signal wandelt. Der zweite Detektor gibt ein elektrisches Signal als ein Diagnosesignal aus, indem er die physikalische Größe in das elektrische Signal wandelt. Der Vergleichsabschnitt bestimmt, ob in dem ersten Detektor eine Anormalität erzeugt wird, basierend auf einem Vergleich zwischen dem Diagnosesignal und dem Erfassungssignal. Der Generator erzeugt ein Anormalitätsnachahmungssignal, das einem Diagnosesignal mit einem anormalen Wert entspricht. Der Schaltabschnitt schaltet das bei dem Vergleich verwendete Diagnosesignal mit einem vorbestimmten Zyklus in das Anormalitätsnachahmungssignal um.
Dementsprechend kann das Erfassungssignal als anormal diagnostiziert werden, wenn zum Beispiel eine Differenz zwischen dem Erfassungssignal und dem Diagnosesignal relativ groß ist.
Ferner kann die Diagnosefunktion selbst als normal gewährleistet werden, falls mit dem vorbestimmten Zyklus bestätigt wird, dass ein Ergebnis der Diagnose anormal ist.
Zum Beispiel gibt ein Ausgabeabschnitt das Erfassungssignal aus, wenn der Vergleichsabschnitt bestimmt, dass der erste Detektor normal ist bzw. arbeitet. Der Ausgabeabschnitt gibt ein Anormalitätssignal aus, wenn der Vergleichsabschnitt bestimmt, dass der erste Detektor anormal ist bzw. arbeitet. Der Ausgabeabschnitt gibt das Erfassungssignal und das Anormalitätssignal durch/über eine einzige gemeinsame Signalleitung aus.
Somit kann die Anzahl von Signalleitungen reduziert werden. Falls eine Spannung des Anormalitätssignals so eingestellt ist, dass sie einen von einem Spannungsbereich des Erfassungssignals abweichenden Wert aufweist, kann das Anormalitätssignal von dem Erfassungssignal unterschieden werden.
Der erstes Detektor bzw. die erste Erfassungseinrichtung, der zweite Detektor bzw. die zweite Erfassungseinrichtung, der Vergleichsabschnitt bzw. die Vergleichseinrichtung, der Generator bzw. die Erzeugungseinrichtung und der Schaltabschnitt bzw. die Um-/Schalteinrichtung sind in dem gleichen Gehäuse untergebracht, um einen einzelnen Sensor zu definieren, und der einzelne Sensor sendet das Anormalitätssignal oder das Erfassungssignal an eine Steuervorrichtung, die einen Betrieb eines Objekts steuert.
Wenn zum Beispiel eine der Steuervorrichtung entsprechende ECU das Objekt unter Verwendung des von dem Sensor ausgegebenen Erfassungssignals steuert, kann ein Schaltungsaufbau der ECU im Vergleich zu einem Fall vereinfacht sein, in dem der erste Detektor, der zweite Detektor, der Vergleichsabschnitt, der Generator und der Schaltabschnitt in der ECU untergebracht sind.
Ein Gewährleistungsabschnitt gewährleistet, dass der Vergleichsabschnitt normal arbeitet, wenn das Anormalitätssignal periodisch mit dem vorbestimmten Zyklus ausgegeben wird.
Somit können Inhalte einer durch die ECU durchgeführten Steuerung gemäß Ergebnissen der Diagnose und der Gewährleistung geändert werden.
Der Gewährleistungsabschnitt gibt eine formelle Bestimmung aus, dass der Vergleichsabschnitt defekt bzw. gestört ist, falls ein Phänomen mit einer vorbestimmten Häufigkeit oder häufiger nacheinander erzeugt wird. Das Phänomen besteht darin, dass das Anormalitätssignal nicht ausgegeben wird, wenn/während der Schaltabschnitt das Diagnosesignal in das Anormalitätsnachahmungssignal umschaltet.
Der Gewährleistungsabschnitt gibt eine vorübergehende Bestimmung aus, dass der Vergleichsabschnitt die Möglichkeit aufweist, defekt bzw. gestört zu sein, falls das Phänomen einmalig oder weniger oft als die vorbestimmte Häufigkeit nacheinander erzeugt wird.
Im Allgemeinen kann selbst dann, wenn der Vergleichsabschnitt normal arbeitet, das Anormalitätssignal durch Rauschen nicht ausgegeben werden.
Wenn das Phänomen durch Rauschen einmalig erzeugt wird, kann der Gewährleistungsabschnitt davon abgehalten werden, irrtümlich zu bestimmen, dass der Vergleichsabschnitt defekt bzw. gestört ist.
Ferner können Inhalte einer durch die ECU durchgeführten Steuerung abhängig von der formellen Bestimmung und der vorübergehenden Bestimmung geändert werden. Zum Beispiel wird bewirkt, dass ein durch die ECU zu steuerndes Objekt angehalten wird, wenn die formelle Bestimmung durchgeführt wird, dass in dem Vergleichsabschnitt eine Anormalität vorliegt. Es kann eine Ausfall- bzw. Störungssicherungssteuerung durchgeführt werden, wenn die vorübergehende Bestimmung durchgeführt wird, dass der Vergleichsabschnitt die Möglichkeit aufweist, defekt bzw. gestört zu sein. Es wird eine übliche Steuerung durchgeführt, wenn bestimmt wird, dass der Sensor normal arbeitet.
Der Gewährleistungsabschnitt gibt eine formelle Bestimmung aus, dass der Vergleichsabschnitt defekt bzw. gestört ist, falls ein Phänomen in einer vorbestimmten Periode mit einer vorbestimmten Häufigkeit oder häufiger erzeugt wird. Das Phänomen besteht darin, dass das Anormalitätssignal nicht ausgegeben wird, wenn/während der Schaltabschnitt das Diagnosesignal in das Anormalitätsnachahmungssignal umschaltet.
Der Gewährleistungsabschnitt gibt eine vorübergehende Bestimmung aus, dass der Vergleichsabschnitt die Möglichkeit aufweist, defekt bzw. gestört zu sein, falls das Phänomen in der vorbestimmten Periode einmalig oder weniger oft als die vorbestimmte Häufigkeit erzeugt wird.
Die vorgenannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung eher ersichtlich, die unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen vorgenommen ist. Bei den Zeichnungen gilt:

1 ist eine schematische Darstellung, die einen Unterdrucksensor mit einer Sensordiagnosevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
2 ist ein Blockdarstellung, die eine Diagnosefunktion und eine Gewährleistungsfunktion der Sensordiagnosevorrichtung veranschaulicht;
3 ist ein Graph, der Sensorkenndaten von dem Unterdrucksensor veranschaulicht;
4 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung einer von einer Ausgabeschaltung ausgegebenen Spannung veranschaulicht, wenn eine Vergleichsschaltung und ein erster Detektor in der Sensordiagnosevorrichtung normal sind; und
5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Diagnose der Vergleichsschaltung und des ersten Detektors basierend auf einer Ausgabespannung veranschaulicht.

(Ausführungsbeispiel)
Eine Sensordiagnosevorrichtung eines Ausführungsbeispiels wird auf einen Unterdrucksensor 50 angewandt, der einen Unterdruck von Luft erfasst. Der Unterdrucksensor 50 ist in einer (Kraft-)Verstärkervorrichtung 30 einer Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt.
Die Bremsvorrichtung weist einen von der (Kraft-)Verstärkervorrichtung 30 abweichenden Hauptzylinder 20 auf, und sie wird unter Bezugnahme auf 1 erläutert.
Der Hauptzylinder 20 wird durch ein Bremspedal 11 betätigt, das durch einen Fahrer des Fahrzeugs gedrückt wird, und er erzeugt einen Bremsdruck von/im Bremsöl. Wenn der Fahrer das Bremspedal 11 drückt, wird die Druckkraft über eine Stange 21 an einen Kolben 22 übertragen. In einen Zylinder 23 eingefülltes Bremsöl wird komprimiert, wenn der Kolben 22 gedrückt wird, so dass der Bremsdruck erhöht wird. Der erhöhte Bremsdruck wird auf einen (nicht gezeigten) Vorderradzylinder und/oder Hinterradzylinder übertragen und angewandt, um so ein Bremsen zu verwirklichen.
Die (Kraft-)Verstärkervorrichtung 30 unterstützt die Druckkraft unter Verwendung eines Unterdrucks einer Ansaugluft in eine Maschine 10. Die (Kraft-) Verstärkervorrichtung 30 weist ein Gehäuse 31, das im Inneren eine Druckkammer definiert, und eine Membran 32 auf, die die Druckkammer in eine Konstantdruckkammer bzw. druckkonstante Kammer 31a und eine Wechseldruckkammer bzw. druckveränderliche Kammer 31b unterteilt. Die Konstantkammer 31a steht über ein Sperr- bzw. Rückschlagventil 33 mit einem Ansaugrohr 12 der Maschine 10 in Verbindung, so dass ein Unterdruck in die Konstantkammer 31a eingebracht wird, wenn die Maschine 10 betrieben wird. Die Wechseldruckkammer 31b steht über ein Atmosphärenventil 34 mit Atmosphärenluft in Verbindung. Die Konstantkammer 31a und die Wechseldruckkammer 31b stehen über ein Vakuumventil 35 miteinander in Verbindung.
Wenn das Bremspedal 11 nicht gedrückt wird, ist das Atmosphärenventil 34 geschlossen und das Vakuumventil 35 geöffnet. Die Konstantkammer 31a und die Wechseldruckkammer 31b stehen miteinander in Verbindung, so dass in den Kammern 31a, 31b der gleiche Unterdruck erzeugt wird.
Falls das Bremspedal 11 gedrückt wird, wird das Vakuumventil 35 geschlossen, so dass die Konstantkammer 31a und die Wechseldruckkammer 31b voneinander getrennt werden. Wenn dann das Bremspedal 11 weiter gedrückt wird, wird das Atmosphärenventil 34 geöffnet, so dass Atmosphärenluft in die Wechseldruckammer 31b eingebracht wird. Dadurch weist die Wechseldruckkammer 31b atmosphärischen Druck auf und weist die Konstantkammer 31a Unterdruck auf. Das heißt, dass zwischen der Konstantkammer 31a und der Wechseldruckkammer 31b eine Druckdifferenz erzeugt wird. Wenn die Druckdifferenz auf die Membran 32 angewandt wird, wird eine Unterstützungskraft erzeugt, um die Druckkraft des Bremspedals 11 zu unterstützen.
Als nächstes wird eine Steuerung der Maschine 10 erläutert, die durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) 40 und ein Leerlaufabschaltungssystem durchgeführt wird.
Die Maschine 10 gemäß 1 ist ein Ottomotor vom Zündungstyp, der Kraftstoff von einem Kraftstoffeinspritzventil 13 über eine Ventilöffnungseinspritzung in das Ansaugrohr 12 einspritzt. Die ECU 40 steuert hauptsächlich eine Kraftstoffeinspritzmenge, eine Kraftstoffeinspritzzeit/-steuerung, eine Ansaugluftmenge und eine Zündzeit/-steuerung durch Steuerung des Kraftstoffeinspritzventils 13, eines Drosselventils 14 und einer Zündvorrichtung 15. Somit wird die Maschine 10 so gesteuert, dass sie einen vorbestimmten Abgasausstoß und ein vorbestimmtes Abtriebsdrehmoment aufweist.
Ein Objekt, das unter Verwendung eines Erfassungswert des Unterdrucksensors 50 zu steuern ist, kann dem Kraftstoffeinspritzventil 13, dem Drosselventil 14 und der Zündvorrichtung 15 entsprechen. Eine Steuervorrichtung, die das Objekt steuert, kann der ECU 40 entsprechen.
Bei dem Leerlaufabschaltungssystem wird eine Kraftstoffeinspritzung von dem Kraftstoffeinspritzventil 13 automatisch abgeschaltet oder abgeschnitten, ohne dass gewartet wird, bis eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs null wird, falls eine vorbestimmte Leerlaufabschaltungsbedingung erfüllt ist, indem eine Absicht des Fahrers zum Anhalten des Fahrzeugs erfasst wird. Ferner wird ein Betrieb der Zündvorrichtung 15 angehalten, so dass bewirkt wird, dass die Maschine 10 automatisch abgeschaltet wird.
Die Absicht des Fahrers zum Anhalten des Fahrzeugs wird durch einen Betrag eines Drückens des Bremspedals 11 dargestellt, der durch einen Bremspedalsensor 11a erfasst wird. Falls der Druckbetrag gleich oder größer einem vorbestimmten Wert wird, wird bestimmt, dass eine Absicht des Fahrers zum Anhalten des Fahrzeugs vorliegt. Wahlweise kann zum Beispiel bestimmt werden, dass eine Absicht des Fahrers zum Anhalten des Fahrzeugs vorliegt, wenn ein Fahrpedal durch den Fahrer nicht gedrückt wird.
Die vorbestimmte Leerlaufabschaltungsbedingung wird durch eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder einen Ladungsbetrag einer an dem Fahrzeug installierten Batterie dargestellt. Zum Beispiel, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs abnimmt oder niedriger als ein vorbestimmter Wert wird, wenn der Ladungsbetrag der fahrzeuginternen Batterie gleich oder größer einem vorbestimmten Betrag ist, oder wenn eine Kraftübertragung von der Maschine 10 an ein Antriebsrad des Fahrzeugs abgestellt ist, kann bestimmt werden, dass die vorbestimmte Leerlaufabschaltungsbedingung erfüllt ist.
Die Leerlaufabschaltungsbedingung ist nicht erfüllt, wenn der Ladungsbetrag der fahrzeuginternen Batterie kleiner als ein vorbestimmter Betrag wird, wenn das Bremspedal 11 nicht gedrückt wird, wenn der Betrag eines Drückens des Bremspedals 11 kleiner ist als ein vorbestimmter Betrag, oder wenn ein Fahrpedal des Fahrzeugs gedrückt wird.
Wenn die Maschine 10 automatisch abgeschaltet wird, ohne dass darauf gewartet wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null wird, wird ein Unterdruck in der Konstantkammer 31a erhöht, so dass die Unterstützungskraft herabgesetzt wird. Als Folge hiervon wird eine zum Drücken des Bremspedals 11 notwendige Kraft groß und bekommt der Fahrer zu spüren, dass das Bremspedal 11 schwer zu drücken ist, so dass Bremsbetätigungseigenschaften schlechter werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Unterdrucksensor 50 zum Erfassen eines Unterdrucks in der Konstantkammer 31a an dem Gehäuse 31 angebracht und wird ein Erfassungswert des Unterdrucks von dem Sensor 50 an die ECU 40 ausgegeben. Die ECU 40 ermöglicht eine Leerlaufabschaltung, wenn der Erfassungswert des Unterdrucks niedriger als ein festgelegter Wert bzw. Sollwert ist. Außerdem wird die Maschine 10 automatisch neu gestartet, wenn der Erfassungswert des Unterdrucks in der Leerlaufabschaltung auf einen festgelegten Wert bzw. einen Sollwert oder höher erhöht ist.
Der Unterdrucksensor 50 ist mit der Sicherheit eines Fahrzeugfahrbetriebs befasst. Daher ist eine Diagnose- bzw. Prüffunktion zum Diagnostizieren bzw. Prüfen notwendig, ob eine Anormalität in dem Unterdrucksensor 50 vorliegt. Ferner ist neuerdings eine Gewährleistungs- bzw. Sicherungs-/Sicherstellungsfunktion zum Gewährleisten bzw. Sichern/Sicherstellennotwendig, dass die Diagnose- bzw. Prüffunktion selbst nicht defekt bzw. gestört ist.
Der Unterdrucksensor 50 des Ausführungsbeispiels ist ein Sensor, der eine Selbstdiagnosefunktion mit der Gewährleistungsfunktion aufweist. Die Diagnosefunktion und die Gewährleistungsfunktion werden unter Bezugnahme auf 2 erläutert.
Der Unterdrucksensor 50 weist ein einziges Gehäuse bzw. Hülle 50a auf, das bzw. die einen ersten Detektor 51, einen zweiten Detektor 54 und vielfältige Schaltungen unterbringt bzw. beherbergt. Das Gehäuse bzw. die Hülle 50a ist an dem Gehäuse 31 der (Kraft-)Verstärkervorrichtung 30 angebracht.
Der erste Detektor 51 und der zweite Detektor 54 sind Elemente, die den Unterdruck der Konstantkammer 31a in ein elektrisches Signal wandeln. Der Unterdruck kann einer zu erfassenden physikalischen Größe entsprechen. Ein von dem ersten Detektor 51 ausgegebenes Signal ist als ein Erfassungssignal definiert, und ein von dem zweiten Detektor 54 ausgegebenes Signal ist als ein Diagnosesignal definiert. Die Signale werden durch eine erste Verstärkungsschaltung 52 beziehungsweise eine zweite Verstärkungsschaltung 55 verstärkt. Die Detektoren 51, 54 sind aus dem gleichen Element aufgebaut, und die Verstärkungsschaltungen 52, 55 sind aus der gleichen Schaltung aufgebaut.
Das von der ersten Verstärkungsschaltung 52 ausgegebene Erfassungssignal wird über einen Kabelstrang H von einer Ausgabeschaltung 53 nach außerhalb des Unterdrucksensors 50 übertragen.
Das von der zweiten Verstärkungsschaltung 55 ausgegebene Diagnosesignal wird über eine Signalumschaltungsschaltung 56, die nachstehend zu erläutern ist, an eine Vergleichsschaltung 57 eingegeben. Das von der ersten Verstärkungsschaltung 52 ausgegebene Erfassungssignal wird ebenfalls an die Vergleichsschaltung 57 eingegeben.
Die Vergleichsschaltung 57 vergleicht das Diagnosesignal mit dem Erfassungssignal, wodurch basierend auf dem Vergleich diagnostiziert wird, ob der erste Detektor 51 normal arbeitet. Der erste Detektor 51 wird zum Beispiel als anormal bzw. fehlerhaft diagnostiziert, wenn ein Abstandsbetrag zwischen dem Diagnosesignal und dem Erfassungssignal gleich oder größer einem vorbestimmten Wert ist.
Im Speziellen wird der erste Detektor 51 als anormal bzw. fehlerhaft diagnostiziert, wenn Durchschnittswerte der Signale in einer vorbestimmten Periode um einen vorbestimmten Wert oder mehr voneinander abweichen, wenn Spitzenwerte der Signale in einer vorbestimmten Periode um einen vorbestimmten Wert oder mehr voneinander abweichen, oder wenn Mittelwerte von Abweichungen der Signale für jede Abtastperiode gleich oder größer einem vorbestimmten Wert sind.
Die Anormalität bzw. Fehlerhaftigkeit des ersten Detektors 51 kann durch eine Anormalität bzw. Fehlerhaftigkeit in Eigenschaften bzw. Kenndaten des Detektors 51, 54, eine Störung bzw. Fehlfunktion in der Verstärkungsschaltung 52, 55, einen Kurzschluss oder einen Bruch in einer Verdrahtung verursacht werden.
Die Anormalität in Eigenschaften bzw. Kenndaten des Detektors 51, 54 wird nachstehend beschrieben. Der Detektor 51 gibt ein Signal einer Spannung aus, die einem zu erfassenden Unterdruck entspricht. Die ECU 40 berechnet den Unterdruck durch Wandlung des Signals unter Verwendung einer Sensorkenndatenkarte gemäß 3, die eine Beziehung zwischen dem zu erfassenden Unterdruck und der Ausgabespannung darstellt. Die Sensoreigenschaften bzw. -kenndaten können jedoch mit einer langfristigen Verschlechterung bzw. Alterung, usw. variieren. Falls eine Anormalität in den Sensoreigenschaften bzw. -kenndaten eintritt, wird eine Genauigkeit zum Berechnen des Unterdrucks herabgesetzt.
Im Fall des Kurzschlusses oder des Bruchs in einer Verdrahtung wird das Erfassungssignal derart beibehalten, dass es den maximalen oder minimalen Wert des Ausgabebereichs zeigt, so dass der Kurzschluss oder der Bruch in einer Verdrahtung einfach erfasst werden kann.
Im Fall der Anormalität in den Sensoreigenschaften bzw. -kenndaten ist es notwendig, dass eine Diagnose durch die Vergleichsschaltung 57 durchgeführt wird. Die Vergleichsschaltung 57 diagnostiziert hauptsächlich hinsichtlich eines Vorliegens der Anormalität bzw. Fehlerhaftigkeit in den Sensoreigenschaften bzw. -kenndaten. Falls die Vergleichsschaltung 57 bestimmt, dass eine Anormalität bzw. Fehlerhaftigkeit vorliegt, wird diagnostiziert, dass eine Anormalität bzw. Fehlerhaftigkeit in Eigenschaften bzw. Kenndaten des ersten Detektors 51 vorliegen kann.
Wenn die Vergleichsschaltung 57 bestimmt, dass eine Anormalität vorliegt, gibt die Vergleichsschaltung 57 ein Anormalitätsdiagnosesignal an die Ausgabeschaltung 53 aus. Wenn das Anormalitätsdiagnosesignal eingegeben wird, gibt die Ausgabeschaltung 53 das Anormalitätsdiagnosesignal vor dem Erfassungssignal, das von der ersten Verstärkungsschaltung 52 eingegeben wird, nach außen aus. Wenn das Anormalitätsdiagnosesignal nicht eingegeben wird, gibt die Ausgabeschaltung 53 das Erfassungssignal nach außen aus.
Das heißt, dass die Ausgabeschaltung 53 das Erfassungssignal oder das Anormalitätsdiagnosesignal durch eine Umschaltung ausgibt. Das Erfassungssignal oder das Anormalitätsdiagnosesignal werden über den einzelnen gemeinsamen Kabelstrang H (Signalverdrahtung) an die ECU 40 übertragen. Abgesehen von dem Kabelstrang H kann ein (nicht gezeigter) Leistungskabelstrang zum Zuführen von Energie bzw. Leistung von der ECU 40 an den Unterdrucksensor 50 oder ein (nicht gezeigter) Massekabelstrang zur Erdung vorhanden sein.
Ein analoges Signal, das über den Kabelstrang H an die ECU 40 übertragen wird, wird durch einen A/D-Wandler 41 in ein digitales Signal geändert. Der A/D-Wandler 41 weist einen Spannungsbereich wie etwa OV-5V auf, innerhalb dessen ein analoges Signal in ein digitales Signal wandelbar ist. Ein Teil des Spannungsbereichs ist dem Erfassungssignal zugeordnet (Erfassungsspannung), und das Anormalitätsdiagnosesignal (Anormalitätsdiagnosespannung) ist einem Bereich außerhalb des Bereichs des Erfassungssignals zugeordnet.
In einem Beispiel gemäß 3 ist die Erfassungsspannung so eingestellt, dass sie einem Bereich von 0,5V-4,OV aufweist, und ist die Anormalitätsdiagnosespannung auf 4,5V eingestellt. Ein Verstärkungsgewinn bzw. -faktor der ersten Verstärkungsschaltung 52 ist derart eingestellt, dass ein unterer Grenzwert (0,5V) der Erfassungsspannung als Atmosphärendruck eingestellt ist, und dass ein oberer Grenzwert (4,0V) der Erfassungsspannung als ein Vakuumdruck eingestellt ist.
Die ECU 40 weist eine einer Identifikationseinrichtung 42 entsprechende Schaltung auf, die die Erfassungsspannung identifiziert bzw. erkennt, falls die A/Dgewandelte Spannung eines über den Kabelstrang H übertragenen Signals einen Wert in dem Bereich von 0,5V-4,OV aufweist. Falls die A/D-gewandelte Spannung eines über den Kabelstrang H übertragenen Signals einen Wert von ungefähr 4,5V aufweist, identifiziert bzw. erkennt die Identifikationseinrichtung 42 die Anormalitätsdiagnosespannung.
Die ECU 40 weist eine einer Wandlungseinrichtung 43 entsprechende Schaltung auf, die eine Spannung in eine physikalische Größe wandelt. Wenn die Erfassungsspannung identifiziert bzw. erkannt wird, wandelt die Wandlungseinrichtung 43 die Erfassungsspannung basierend auf den Sensoreigenschaften bzw. - kenndaten gemäß 3 in einen Unterdruck.
Die ECU 40 weist eine einer üblichen Steuereinrichtung 44 entsprechende Schaltung auf, die eine übliche Steuerung basierend auf dem durch die Wandlung erhaltenen Unterdruck durchführt. Zum Beispiel wird bei der üblichen Steuerung eine Leerlaufabschaltung ermöglicht, falls der Unterdruck kleiner als ein festgelegter Wert bzw. Sollwert ist. Falls der Unterdruck auf einen festgelegten Wert bzw. Sollwert erhöht ist, während die Leerlaufabschaltungdurchgeführt wird, wird die Maschine 10 automatisch neu gestartet.
Als nächstes wird die Gewährleistungsfunktion mit der Diagnosefunktion erläutert.
Der Unterdrucksensor 50 weist eine Generatorschaltung 58 auf, die ein Anormalitätsnachahmungssignal bzw. Anormalitätsimitationssignal erzeugt. Die Generatorschaltung 58 erzeugt ein Signal mit einer Anormalitätsspannung als das Anormalitätsnachahmungssignal und gibt dieses an die Umschaltungsschaltung 56 aus. Das Signal einer Anormalitätsspannung ist näherungsweise äquivalent zu dem Diagnosesignal, das ausgegeben wird, wenn der zweite Detektor 54 versagt bzw. kaputt geht. Daher werden das von der zweiten Verstärkungsschaltung 55 ausgegebene Diagnosesignal und das von der Generatorschaltung 58 ausgegebene Anormalitätsnachahmungssignal an die Umschaltungsschaltung 56 eingegeben.
Die Umschaltungsschaltung 56 wählt aus dem Diagnosesignal und dem Anormalitätsnachahmungssignal eines aus und gibt dieses an die Vergleichsschaltung 57 aus. Das Anormalitätsnachahmungssignal wird mit einem vorbestimmten Zyklus ausgewählt und an die Vergleichsschaltung 57 ausgegeben.
Ein Code Ta gemäß 4 zeigt eine Periode, während derer das Anormalitätsnachahmungssignal ausgegeben wird, und ein Code Tb gemäß 4 zeigt den vorbestimmten Zyklus. Daher sollte, falls keine Anormalität in den Schaltungen der ECU 40 (d.h. der Vergleichsschaltung 57) und den Detektoren 51, 54 des Unterdrucksensors 50 erzeugt wird, das von der Ausgabeschaltung 53 ausgegebene Signal (die Ausgabespannung) eine Signalverlaufsform aufweisen, die gemäß 4 mit einer durchgezogenen Linie gezeigt ist.
Das heißt, dass in einer von der Periode Ta abweichenden Periode die Ausgabespannung eines Signalverlaufsform aufweist, die innerhalb des Bereichs (0,5V-4,0V) der Erfassungsspannung geändert wird, während die Vergleichsschaltung 57 das Erfassungssignal mit dem Diagnosesignal vergleicht.
Im Gegensatz dazu wird in der Periode Ta die Ausgabespannung gleich der Anormalitätsdiagnosespannung (4,5V), da die Vergleichsschaltung 57 das Erfassungssignal mit dem Anormalitätsnachahmungssignal vergleicht. Da das Anormalitätsnachahmungssignal mit dem vorbestimmten Zyklus Tb an die Vergleichsschaltung 57 ausgegeben wird, erscheint die Anormalitätsdiagnosespannung mit dem vorbestimmten Zyklus Tb.
In einem Fall, in dem die Vergleichsschaltung 57 defekt bzw. gestört ist, erscheint die Anormalitätsdiagnosespannung nicht periodisch in einer Signalverlaufsform einer Ausgabespannung, da das Anormalitätsdiagnosesignal von der Vergleichsschaltung 57 nicht mehr in der Periode Ta ausgegeben wird.
In einer Situation, in der eine Anormalität in den Schaltungen der ECU 40 (d.h. der Vergleichsschaltung 57) und den Detektoren 51, 54 des Unterdrucksensors 50 nicht verursacht wird, weist die Ausgabespannung eine Signalverlaufsform auf, die gemäß 4 mit einer gestrichelten Linie gezeigt ist, falls die Vergleichsschaltung 57 stets das Diagnosesignal verwendet, ohne das Anormalitätsnachahmungssignal zu verwenden.
Falls die Vergleichsschaltung 57 diagnostiziert, dass eine Anormalität vorliegt, während die Vergleichsschaltung 57 das Erfassungssignal mit dem Diagnosesignal vergleicht, wird das Anormalitätsdiagnosesignal von der Vergleichsschaltung 57 ungeachtet der Periode Ta an die Ausgabeschaltung 53 ausgegeben. Daher wird in diesem Fall die Ausgabespannung unabhängig von dem vorbestimmten Zyklus Tb gleich der Anormalitätsdiagnosespannung (4,5V).
Die ECU 40 weist eine Bestimmungseinrichtung 45 auf, die das Vorliegen der Anormalitätsdiagnosespannung und die Periodizität der Anormalitätsdiagnosespannung bestimmt.
Die ECU 40 weist eine Schaltungsdiagnoseeinrichtung 47 auf, die basierend auf der Bestimmung der Bestimmungseinrichtung 45 diagnostiziert, ob die Vergleichsschaltung 57 normal arbeitet.
Die ECU 40 weist eine Detektordiagnoseeinrichtung 46 auf, die basierend auf der Bestimmung der Bestimmungseinrichtung 45 diagnostiziert, ob der erste Detektor 51 normal arbeitet.
Die durch die Schaltungsdiagnoseeinrichtung 47 durchgeführte Diagnose wird nachstehend genauer erläutert. Wenn die Anormalitätsdiagnosespannung mit dem vorbestimmten Zyklus Tb erscheint, wird diagnostiziert, dass die Vergleichsschaltung 57 normal arbeitet. Das heißt, dass dies gewährleistet, dass die Vergleichsschaltung 57 nicht defekt bzw. gestört ist.
Falls die Anormalitätsdiagnosespannung andererseits nicht erscheint, während das Anormalitätsnachahmungssignal periodisch an die Vergleichsschaltung 57 ausgegeben wird, wird diagnostiziert, dass die Vergleichsschaltung 57 anormal ist bzw. arbeitet.
Die durch die Detektordiagnoseeinrichtung 46 durchgeführte Diagnose wird nachstehend genauer erläutert. Falls die Anormalitätsdiagnosespannung erscheint, aber das Erscheinen nicht mit dem vorbestimmten Zyklus Tb erfolgt, wird diagnostiziert, dass der erste Detektor 51 anormal ist bzw. arbeitet.
Falls die Anormalitätsdiagnosespannung in der Periode erscheint, während derer das Anormalitätsnachahmungssignal nicht an die Vergleichsschaltung 57 ausgegeben wird, wir diagnostiziert, dass der erste Detektor 51 anormal ist bzw. arbeitet.
Falls die Anormalitätsdiagnosespannung nicht in der Periode erscheint, während derer das Anormalitätsnachahmungssignal nicht an die Vergleichsschaltung 57 ausgegeben wird, wird diagnostiziert, dass der erste Detektor 51 normal ist bzw. arbeitet.
Die ECU 40 weist eine Verdrahtungsdiagnoseeinrichtung 48 auf, die einen Verdrahtungsbruch oder einen Kurzschluss diagnostiziert. Wenn die A/D-gewandelte Spannung eines über den Kabelstrang H übertragenen Signals so beibehalten wird, dass sie den unteren Grenzwert (0V) oder den oberen Grenzwert (5V) des durch den A/D-Wandler 41 wandelbaren Spannungsbereichs aufweist, diagnostiziert die Verdrahtungsdiagnoseeinrichtung, dass in einer elektrischen Verdrahtung wie etwa dem Kabelstrang H ein Bruch oder ein Kurzschluss auftritt.
Die ECU 40 weist eine Ausfall- bzw. Störungssicherungssteuereinrichtung 49 auf, die basierend auf den Diagnoseergebnissen der Diagnoseeinrichtungen 46, 47, 48 zum Beispiel das automatische Abschalten/Neustarten der Maschine 10 in Bezug auf das Leerlaufabschaltungssystem verhindert. Wahlweise wird das automatische Abschalten zugelassen, nachdem darauf gewartet wurde, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null wird, während das automatische Abschalten verhindert wird, wenn nicht darauf gewartet wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null wird.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine durch einen Mikrocomputer der ECU 40 durchgeführte Diagnoseverarbeitung veranschaulicht. Die Diagnoseverarbeitung wird mit einem vorgegebenen Zyklus, zum Beispiel mit einem Betriebszyklus einer CPU des Mikrocomputers, wiederholt durchgeführt.
In S10 gemäß 5 wird bestimmt, ob man sich nun in einer Bestimmungsperiode für eine Gewährleistung befindet. Verglichen mit der Diagnose des ersten Detektors 51, die durch die Detektordiagnoseeinrichtung 46 durchgeführt wird, ist eine erforderliche Frequenz für die Diagnose der Vergleichsschaltung 57, die durch die Schaltungsdiagnoseeinrichtung 47 durchgeführt wird, niedrig. Daher wird die Diagnose der Vergleichsschaltung 57 nur in einer festgelegten Periode durchgeführt, die der Bestimmungsperiode für eine Gewährleistung entspricht, während die Maschine 10 betrieben wird.
Im Speziellen gibt die Umschaltungsschaltung 56 das Anormalitätsnachahmungssignal mit dem vorbestimmten Zyklus Tb nur in der Bestimmungsperiode für eine Gewährleistung aus. Die Bestimmungsperiode für eine Gewährleistung wird gestartet, wenn eine Elektrizitätszufuhr für den Unterdrucksensor 50 von der ECU 40 durch Einschalten eines Zündschalters gestartet wird. Die Ausgabe des Anormalitätsnachahmungssignals wird in der Bestimmungsperiode für eine Gewährleistung durchgeführt. Nachdem die Bestimmungsperiode für eine Gewährleistung beendet ist, gibt die Umschaltungsschaltung 56 stets das Diagnosesignal aus.
Die Bestimmungsperiode für eine Gewährleistung ist als eine Periode eingestellt, die zum Aufwärmen der Maschine 10 notwendig ist. Da die Leerlaufabstellung während der Aufwärmperiode nicht notwendig ist, ist es nicht notwendig, die Maschine 10 automatisch neu zu starten, selbst wenn der durch den Sensor 50 erfasste Unterdruck auf einen vorbestimmten Wert erhöht ist.
Das heißt, dass gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Diagnose der Vergleichsschaltung 57 während der Aufwärmperiode durchgeführt wird, in der der Unterdrucksensor 50 nicht notwendig ist. Daher kann die Diagnoseverarbeitungslast der ECU 40 im Vergleich zu einem Fall verringert werden, in dem eine Diagnose stets durchgeführt wird.
Wenn bestimmt wird, dass man sich nun nicht in der Bestimmungsperiode für eine Gewährleistung befindet (S10: NEIN), wird die Diagnose des ersten Detektors 51 durch die folgenden Schritte S20 bis S22 durchgeführt, aber wird die Diagnose der Vergleichsschaltung 57 nicht durchgeführt.
In S20 wird bestimmt, ob die Anormalitätsdiagnosespannung (4,5V) in der Ausgabespannung erscheint. Wenn die Anormalitätsdiagnosespannung erscheint (S20: JA), wird in S21 diagnostiziert, dass der erste Detektor 51 defekt bzw. gestört ist. Wenn die Anormalitätsdiagnosespannung nicht erscheint (S20: NEIN), wird in S22 diagnostiziert, dass der erste Detektor 51 normal arbeitet. In S23 wird ein Wert eines nachstehend zu nennenden Anormalitätszählers Err auf null zurück gesetzt.
Wenn bestimmt wird, dass man sich nun in der Bestimmungsperiode für eine Gewährleistung befindet (S10: JA), wird die Diagnose der Vergleichsschaltung 57 durch die folgenden Schritte S30 bis S36 durchgeführt. In S30 wird bestimmt, ob die Anormalitätsdiagnosespannung (4,5V) in der Ausgabespannung erscheint.
Wenn bestimmt wird, dass die Anormalitätsdiagnosespannung erscheint (S30: JA), wird in S31 bestimmt, ob das Erscheinen der Anormalitätsdiagnosespannung eine Periodizität aufweist. Im Speziellen wird bestimmt, dass die Periodizität vorliegt, wenn die Anormalitätsdiagnosespannung in Abständen bzw. mit Unterbrechungen mit dem vorbestimmten Zyklus Tb erscheint, wie es gemäß 4 mit der durchgezogenen Linie gezeigt ist.
Das heißt, falls die Anormalitätsdiagnosespannung in der Periode Ta erscheint, während derer das Anormalitätsnachahmungssignal ausgegeben wird, und falls die Anormalitätsdiagnosespannung nicht in der anderen Periode erscheint, die von der Periode Ta abweicht, wird bestimmt, dass eine Periodizität vorliegt.
Wenn bestimmt wird, dass eine Periodizität vorliegt (S31: JA), wird in S32 diagnostiziert, dass die Vergleichsschaltung 57 normal arbeitet.
Wenn bestimmt wird, dass keine Periodizität vorliegt, während die Anormalitätsdiagnosespannung erscheint (S31: NEIN), wird in S21 diagnostiziert, dass der erste Detektor 51 defekt bzw. gestört ist.
Wenn bestimmt wird, dass die Anormalitätsdiagnosespannung nicht erscheint (S30: NEIN), wird der Wert des Anormalitätszählers Err in S33 um eins erhöht. In S34 wird bestimmt, ob der Wert des Anormalitätszählers Err gleich oder größer einer vorbestimmten Zahl N1 ist.
Falls eine Beziehung Err ≥ N1 gilt (S34: JA), wird in S35 als formelle Bestimmung diagnostiziert, dass die Vergleichsschaltung 57 defekt bzw. gestört ist.
Falls eine Beziehung Err < N1 gilt (S34: NEIN), wird in S36 als vorläufige (vorübergehende) Bestimmung bestimmt, dass die Vergleichsschaltung 57 die Möglichkeit aufweist, defekt bzw. gestört zu sein.
Mit anderen Worten wird diagnostiziert, dass die Vergleichsschaltung 57 defekt bzw. gestört ist (S35), wenn ein Phänomen, dass eine periodische Anormalitätsdiagnosespannung mit dem vorbestimmten Zyklus Tb nicht erscheint, während das Anormalitätsnachahmungssignal von der Umschaltungsschaltung 56 ausgegeben wird, mit einer vorbestimmten Häufigkeit N1 oder häufiger nacheinander erzeugt wird (S34: JA).
Jedoch kann die Ausgabespannung durch Rauschen so hoch werden, dass sie den Bereich der Erfassungsspannung überschreitet. In diesem Fall kann eine falsche Beurteilung dahingehend vorgenommen werden, dass die Anormalitätsdiagnosespannung erscheint. Daher wird, wenn die Häufigkeit, mit der das Phänomen nacheinander erzeugt wird, kleiner ist als N1 (S34: NEIN), die vorübergehende Bestimmung vorgenommen, dass die Vergleichsschaltung 57 defekt bzw. gestört sein kann (S36).
Gemäß dem Ausführungsbeispiel können die folgenden Vorteile erzielt werden.
Die Sensordiagnosevorrichtung des Ausführungsbeispiels umfasst den zweiten Detektor 54, der für die Diagnose verwendet wird, abgesehen von dem ersten Detektor 51, der für die Erfassung verwendet wird. Die Vergleichsschaltung 57 diagnostiziert eine Anormalität des ersten Detektors 51 basierend auf dem Vergleich zwischen dem von dem ersten Detektor 51 ausgegebenen Erfassungssignal und dem von dem zweiten Detektor 54 ausgegebenen Diagnosesignal. Daher kann die Sensordiagnosevorrichtung eine Anormalität in den Sensoreigenschaften bzw. -kenndaten des ersten Detektors 51, die von einem Bruch oder einem Kurzschluss in der Verdrahtung abweicht, genau erfassen.
Das Diagnosesignal, das für den Vergleich in der Vergleichsschaltung 57 verwendet wird, wird mit dem vorbestimmten Zyklus Tb in das Anormalitätsnachahmungssignal umgeschaltet. Daher wird gewährleistet, dass die Vergleichsschaltung 57 normal arbeitet, falls die Vergleichsschaltung 57 das Anormalitätsdiagnosesignal mit dem vorbestimmten Zyklus Tb ausgibt.
Die Ausgabeschaltung 53 gibt das Anormalitätsdiagnosesignal oder das Erfassungssignal durch Umschaltung aus, wodurch das Signal über den einzigen gemeinsamen Kabelstrang H an die ECU 40 gesendet wird. Die Anzahl der Kabelstränge kann im Vergleich zu einem Fall verringert werden, in dem die Signale über separate Kabelstränge übertragen werden.
Die Generatorschaltung 58, die Umschaltschaltung 56 und die Vergleichsschaltung 57 sind derart in dem Unterdrucksensor 50 installiert, um die Gewährleistungsfunktion zu erzielen, so dass ein Schaltungsaufbau der ECU 40 im Vergleich zu einem Fall einfach gemacht werden kann, in dem die Schaltungen 56, 57, 58 in der ECU 40 installiert sind.
Insbesondere ist, falls die Vergleichsschaltung 57 in der ECU 40 installiert ist, abgesehen von dem Kabelstrang H, der das Erfassungssignal überträgt, ein weiterer Kabelstrang erforderlich, der das Diagnosesignal von der zweiten Verstärkungsschaltung 55 an die ECU 40 überträgt. Im Gegensatz dazu kann gemäß dem Ausführungsbeispiel die Anzahl von Kabelsträngen verringert werden, da die Vergleichsschaltung 57 in dem Unterdrucksensor 50 installiert ist.
Wenn das Phänomen, gemäß dem die periodische Anormalitätsdiagnosespannung nicht erscheint, mit einer vorbestimmten Häufigkeit N1 oder häufiger nacheinander auftritt, wird als eine formelle Diagnose diagnostiziert, dass die Vergleichsschaltung 57 defekt bzw. gestört ist.
Wenn das Phänomen weniger oft als die vorbestimmte Häufigkeit N 1 auftritt, wird als eine vorübergehende Diagnose diagnostiziert, dass die Vergleichsschaltung 57 defekt bzw. gestört ist.
Daher können Inhalte einer Ausfall- bzw. Störungssicherungssteuerung gemäß der vorübergehenden Diagnose und der formellen Diagnose geändert werden, so dass die Ausfall- bzw. Störungssicherungssteuerung optimiert werden kann.
(Weiteres Ausführungsbeispiel)
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorgenannte Ausführungsbeispiel beschränkt und kann modifiziert werden.
Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird die vorübergehende Diagnose (S36) durchgeführt, wenn das Phänomen, gemäß dem die periodische Anormalitätsdiagnosespannung nicht auftritt, in S34 gemäß 5 weniger oft als die vorbestimmte Häufigkeit N1 nacheinander erzeugt ist.
Als eine beispielhafte Modifikation kann die vorübergehende Diagnose (S36) durchgeführt werden, wenn eine kumulierte Häufigkeit der Erzeugung des Phänomens in einer vorbestimmten Periode, die länger ist als der vorbestimmte Zyklus Tb des Anormalitätsdiagnosesignals, kleiner ist als eine vorbestimmte Zahl N2.
Bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel ist die Vergleichsschaltung 57 in dem Unterdrucksensor 50 installiert. Wahlweise kann die Vergleichsschaltung 57 in der ECU 40 installiert sein. In diesem Fall ist zusätzlich zu dem Kabelstrang H, der das Erfassungssignal überträgt, ein weiterer Kabelstrang zum Übertragen des Diagnosesignals und des Anormalitätsnachahmungssignals von der Umschaltschaltung 56 an die ECU 40 notwendig.
Ferner können zusätzlich zu der Vergleichsschaltung 57 auch die Umschaltschaltung 56 und die Generatorschaltung 58 in der ECU 40 installiert sein. In diesem Fall ist zusätzlich zu dem Kabelstrang H, der das Erfassungssignal überträgt, ein weiterer Kabelstrang zum Übertragen des Diagnosesignals von der zweiten Verstärkungsschaltung 55 an die ECU 40 notwendig.
Bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel ist das Anormalitätsnachahmungssignal derart eingeschränkt, dass es innerhalb der Bestimmungsperiode für eine Gewährleistung ausgegeben wird. Wahlweise kann das Anormalitätsnachahmungssignal nicht derart eingeschränkt sein, dass es innerhalb der Bestimmungsperiode für eine Gewährleistung ausgegeben wird. In diesem Fall ist S10 gemäß 5 gestrichen und wird die Diagnose der Vergleichsschaltung 57 (S30 bis S36) stets durchgeführt.
Bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel gibt die Ausgabeschaltung 53 das Anormalitätsdiagnosesignal und das Erfassungssignal durch Umschaltung aus, so dass das Anormalitätsdiagnosesignal und das Erfassungssignal über den einzigen gemeinsamen Kabelstrang H an die ECU 40 übertragen werden. Wahlweise kann die durch die Ausgabeschaltung 53 durchgeführte Umschaltung unnötig sein. In diesem Fall kann das Anormalitätsdiagnosesignal über einen weiteren Kabelstrang abgesehen von dem Kabelstrang H, der das Erfassungssignal überträgt, an die ECU 40 übertragen werden.
Derartige Änderungen und Modifikationen sind als innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegend zu verstehen, wie er durch die anhängenden Patentansprüche definiert ist.
Ein erster Detektor (51) gibt ein elektrisches Signal als ein Erfassungssignal durch Wandlung einer zu erfassenden physikalischen Größe in das elektrische Signal aus. Ein zweiter Detektor (54) gibt ein elektrisches Signal als ein Diagnosesignal durch Wandlung der physikalischen Größe in das elektrische Signal aus. Ein Vergleichsabschnitt (57) bestimmt, ob eine Anormalität in dem ersten Detektor erzeugt ist, basierend auf einem Vergleich zwischen dem Diagnosesignal und dem Erfassungssignal. Ein Generator (58) erzeugt ein Anormalitätsnachahmungssignal, das einem Diagnosesignal mit einem anormalen Wert entspricht. Ein Schaltabschnitt (56) schaltet das bei dem Vergleich verwendete Diagnosesignal mit einem vorbestimmten Zyklus in das Anormalitätsnachahmungssignal um.

Claims

Sensordiagnosevorrichtung mit: einem ersten Detektor (51) zum Erfassen einer physikalischen Größe und zum Ausgeben eines elektrischen Signals als ein Erfassungssignal durch Wandlung der erfassten physikalischen Größe in das elektrische Signal; einem zweiten Detektor (54) zum Erfassen der physikalischen Größe und zum Ausgeben eines elektrischen Signals als ein Diagnosesignal durch Wandlung der erfassten physikalischen Größe in das elektrische Signal; einem Vergleichsabschnitt (57) zum Bestimmen, ob der erste Detektor (51) normal oder anormal ist, basierend auf einem Vergleich zwischen dem Erfassungssignal und dem Diagnosesignal; einem Generator (58) zum Erzeugen eines Anormalitätsnachahmungssignals, das einem Diagnosesignal mit einem anormalen Wert entspricht; und einem Schaltabschnitt (56) zum Umschalten des bei dem Vergleich verwendeten Diagnosesignals in das Anormalitätsnachahmungssignal mit einem vorbestimmten Zyklus.
Sensordiagnosevorrichtung gemäß Anspruch 1, zusätzlich mit: einer Signalleitung (H); und einem Ausgabeabschnitt (53), der das Erfassungssignal durch die Signalleitung (H) ausgibt, wenn der Vergleichsabschnitt bestimmt, dass der erste Detektor normal ist, wobei der Ausgabeabschnitt (53) ein Anormalitätssignal durch die Signalleitung (H) ausgibt, wenn der Vergleichsabschnitt bestimmt, dass der erste Detektor anormal ist.
Sensordiagnosevorrichtung gemäß Anspruch 2, zusätzlich mit: einem Gehäuse (50a) zum gemeinsamen Unterbringen des ersten Detektors, des zweiten Detektors, des Vergleichsabschnitts, des Generators und des Schaltabschnitts, um einen einzelnen Sensor zu definieren, wobei der einzelne Sensor das Anormalitätssignal oder das Erfassungssignal an eine Steuervorrichtung sendet, die einen Betrieb eines Objekts steuert.
Sensordiagnosevorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, zusätzlich mit: einem Gewährleistungsabschnitt (S35, S36) zum Gewährleisten, dass der Vergleichsabschnitt normal ist, wenn das Anormalitätssignal periodisch mit dem vorbestimmten Zyklus ausgegeben wird.
Sensordiagnosevorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Gewährleistungsabschnitt eine formelle Bestimmung ausgibt, dass der Vergleichsabschnitt defekt ist, falls das Anormalitätssignal nicht mit einer vorbestimmten Häufigkeit oder häufiger nacheinander ausgegeben werden kann, wenn der Schaltabschnitt das Diagnosesignal in das Anormalitätsnachahmungssignal umschaltet, und der Gewährleistungsabschnitt eine vorübergehende Bestimmung ausgibt, dass der Vergleichsabschnitt die Möglichkeit aufweist, defekt zu sein, falls das Anormalitätssignal nicht einmalig oder weniger oft als die vorbestimmte Häufigkeit nacheinander ausgegeben werden kann, wenn der Schaltabschnitt das Diagnosesignal in das Anormalitätsnachahmungssignal umschaltet.
Sensordiagnosevorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Gewährleistungsabschnitt eine formelle Bestimmung ausgibt, dass der Vergleichsabschnitt defekt ist, falls das Anormalitätssignal nicht mit einer vorbestimmten Häufigkeit oder häufiger in einer vorbestimmten Periode ausgegeben werden kann, wenn der Schaltabschnitt das Diagnosesignal in das Anormalitätsnachahmungssignal umschaltet, und der Gewährleistungsabschnitt eine vorübergehende Bestimmung ausgibt, dass der Vergleichsabschnitt die Möglichkeit aufweist, defekt zu sein, falls das Anormalitätssignal nicht einmalig oder weniger oft als die vorbestimmte Häufigkeit in der vorbestimmten Periode ausgegeben werden kann, wenn der Schaltabschnitt das Diagnosesignal in das Anormalitätsnachahmungssignal umschaltet.