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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Diagnose eines Sensors beispielsweise in einem
Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine. Ein solcher zu diagnostizierender
Sensor kann beispielsweise ein Phasensensor an der Nockenwelle des Kraftfahrzeugs
sein. Ein solcher Sensor liefert in Abhängigkeit davon, ob eine erfasste
Größe über oder unter
einem bestimmten Schwellenwert liegt, ein entsprechendes Ausgangssignal.
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Ein solcher Sensor ist beispielsweise
ein auf Magnetfelder reagierender Sensor, durch welchen die Drehgeschwindigkeit
und/oder die Stellung eines mit Zähnen versehenen Geberrades
ermittelbar ist. Ein Sensor dieser Art ist so aufgebaut und angeordnet,
dass das Geberrad, dessen Stellung oder Drehgeschwindigkeit es zu
ermitteln gilt, zwischen dem Sensor und einem Magneten hindurchläuft, wodurch der
Sensor ein schwaches Magnetfeld registriert, wenn ihm gerade ein
Geberradzahn gegenübersteht, und
wodurch der Sensor ein starkes Magnetfeld registriert, wenn ihm
gerade kein Geberradzahn (eine Lücke)
gegenübersteht
(oder umgekehrt). Ein solcher Sensor kann induktiv arbeiten oder
auch auf Hall- oder XMR-Technologie basieren.
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In 2 ist
schematisch eine solche Anordnung mit einem Geber dargestellt. Dabei
bezeichnen R das Geberrad, G den Magneten und den sensorenthaltenen
Geber, und W das Element, auf welchem das Geberrad R montiert ist
und dessen Drehgeschwindigkeit und/oder Stellung ermittelt werden
soll; das Element W ist beispielsweise die Kurbelwelle oder die
Nockenwelle einer Brennkraftmaschine.
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Der Vollständigkeit halber sei darauf
hingewiesen, dass die in der 2 gezeigte
Anordnung stark schematisiert dargestellt ist. Insbesondere kann das
Geberrad R in der Praxis mehr Zähne
oder auch anders geformte Zähne
aufweisen.
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Das vom Sensor registrierte Magnetfeld
wird in diesem in einem Strom oder in eine Spannung umgesetzt, dessen
bzw. deren Größe direkt
oder indirekt proportional zur Größe des Magnetfeldes ist.
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Der dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Diagnose zu Grunde liegende Sensor gibt ein digitales Signal
aus. Er vergleicht hierzu die elektrische Größe, in welche das registrierte
Magnetfeld umgesetzt wurde, mit einem Schwellenwert und gibt ein
Signal mit einem hohen Pegel aus, wenn und so lange die elektrische
Größe größer als
der Schwellenwert ist bzw. gibt ein Signal mit einem niedrigen Pegel
aus, wenn und so lange die elektrische Größe kleiner als der Schwellenwert
ist (oder umgekehrt).
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Es dürfte einleuchten und bedarf
keiner näheren
Erläuterung,
dass ein solcher Sensor nur das von ihm erwartete Ausgangssignal
ausgibt, wenn der Schwellenwert richtig festgelegt ist.
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Nun ist es in der Praxis aber bekanntlich
so, dass die Größe des vom
Sensor registrierten Magnetfeldes und die elektrische Größe, in welches
dieses umgesetzt wird, von verschiedenen Faktoren wie beispielsweise
der Temperatur, der Anordnung des Sensors, dem Verschmutzungsgrad,
dem Alter etc. abhängt,
wodurch ein ursprünglich
optimal festgelegter Schwellenwert plötzlich nicht mehr optimal oder gänzlich unbrauchbar
ist.
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Aus diesem Grund werden häufig selbstkalibrierende
Sensoren eingesetzt, die den Schwellenwert selbständig an
die gegebenen Verhältnisse
anpassen können.
Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Sensoren während des
normalen Betriebs ermitteln, in welchen Bereich die mit dem Schwellenwert
zu vergleichende Größe variiert
und dann den Schwellenwert so verändern, dass dieser z.B. genau
in der Mitte dieses Bereichs liegt.
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Eine derartige Selbstkalibrierung
führt aber nicht
immer zum Erfolg. Sie kann nämlich
nur bei sich drehendem Geberrad durchgeführt werden, weil nur hier der
Bereich ermittelt werden kann, innerhalb dessen die mit dem Schwellenwert
zu vergleichende Größe variiert.
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Andererseits ist es aber bisweilen
wichtig, sofort nach der Inbetriebnahme des Sensors und/oder der
diesen enthaltenen Anordnung, also bei noch stehendem Geberrad,
eine Information über
die Stellung oder die Drehgeschwindigkeit des zu überwachenden
Elements zu erhalten.
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Dies ist beispielsweise der Fall,
wenn der Sensor zur Überwachung
der Stellung und/oder der Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle einer
Brennkraftmaschine verwendet wird. Hierbei ist es wünschenswert,
dass bereits vor dem Starten der Brennkraftmaschine eine Information über die
Stellung der Nockenwelle erhalten wird. Diese Information, genauer
gesagt die Information, ob dem Sensor gerade ein Geberradzahn oder
eine Lücke
gegenüberliegt, wird
benötigt,
um die Brennkraftmaschine optimal starten zu können.
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Da sich der Sensor aber nicht kalibrieren kann,
wenn und so lange die Nockenwelle steht, kann nicht mit Sicherheit
davon ausgegangen werden, dass die Information, die der Sensor über die Nockenwellenstellung
liefert, richtig ist.
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Entsprechende Probleme existieren
auch bei allen anderen Sensoren, deren Ausgangssignal davon abhängt, ob
eine erfasste Größe über oder
unter einem Schwellenwert liegt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Diagnose eines Sensors
in einem Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine anzugeben, dass
die Verwendung von nicht die herrschenden Verhältnisse widerspiegelnden Ausgangssignalen
des Sensors verhindert wird. Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe
zu Grunde, einen Sensor mit der entsprechenden Funktionalität anzugeben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das
im Anspruch 1 dargestellte Verfahren zur Diagnose eines Sensors
in einem Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine gelöst. Die
Aufgabe wird weiterhin gelöst
durch einen Sensor, dessen Ausgangssignal davon abhängt, ob
eine erfasste Größe über oder unter
einem bestimmten Schwellenwert liegt, wobei der Sensor während des
Betriebs überprüft, ob durch einen
bei der Inbetriebnahme des Sensors verwendeten Schwellenwert eine
ordnungsgemäße Festlegung
des auszugebenden Signals gewährleistet
werden kann und dass der Sensor dann, wenn er feststellt, dass dies
nicht der Fall ist, eine diesen Umstand repräsentierende Information ausgibt.
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Der erfindungsgemäße Sensor zeichnet sich dadurch
aus, dass er während
des Betriebs überprüft, ob durch
einen bei der Inbetriebnahme des Sensors verwendeten Schwellenwert
eine ordnungsgemäße Festlegung
des auszugebenden Signals gewährleistet
werden kann, und dass der Sensor dann, wenn er feststellt, dass
dies nicht der Fall ist, eine diesen Umstand repräsentierende
Information ausgibt.
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Der Sensor kann dadurch der Einrichtung, die
die von ihm ausgegebenen Signale benutzt, mitteilen, dass das von
ihm bei der nächsten
Inbetriebnahme ausgegebene Signal möglicherweise oder mit Sicherheit
nicht die herrschenden Verhältnisse
widerspiegelt. Hierdurch lässt
sich verhindern, dass die die Sensorausgangssignale benutzende Einrichtung
abhängig
von nicht die herrschenden Verhältnisse
widerspiegelnden Informationen arbeitet.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung sind in Unteransprüchen,
der folgenden Beschreibung und den Figuren entnehmbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
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1A den
zeitlichen Verlauf einer vom nachfolgend beschriebenen Sensor erfassten
Größe,
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1B das
Ausgangssignal, das der Sensor bei der Erfassung des in der 1a gezeigten Verlaufs normalerweise
ausgibt,
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1C das
Ausgangssignal, das der Sensor ausgibt, wenn er festgestellt hat,
dass bei der Verwendung eines bei der Inbetriebnahme verwendeten Schwellenwertes
nicht gewährleistet
werden kann, dass das Sensorausgangssignal die herrschenden Verhältnisse
widerspiegelt,
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2 eine
den nachfolgend beschriebenen Sensor enthaltene Anordnung,
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3 eine
Darstellung, die die Überprüfung der Überschreitung
des Schwellenwertes darstellt und
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4 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Diagnose eines Sensors in einem Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine.
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Der im Folgenden beschriebene Sensor
ist ein Drehzahlsensor zur Erfassung der Drehzahl oder der Stellung
der Nockenwelle einer Brennkraftmaschine. Mit der Stellung der Nockenwelle
ist hierbei ein sogenannter Phasensensor gemeint, der ermittelt,
in welcher Phase sich die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befindet.
Bei dem Sensor handelt es sich genauer gesagt um einen auf Magnetfelder
reagierenden Sensor, durch welchen die Drehgeschwindigkeit und/oder
die Stellung eines an der Nockenwelle befestigten, mit Zähnen versehenen
Geberrades und damit auch die Stellung der das Geberrad tragenden
Nockenwelle ermittelbar ist. Dieser Sensor ist so aufgebaut und
angeordnet, dass das Geberrad zwischen dem Sensor und einem Magneten hindurchläuft, wodurch
der Sensor ein schwaches Magnetfeld registriert, wenn ihm gerade
ein Geberradzahn gegenübersteht
und wodurch der Sensor ein starkes Magnetfeld registriert, wenn
ihm gerade kein Geberradzahn (eine Lücke) gegenübersteht (oder umgekehrt).
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Das vom Sensor registrierte Magnetfeld
wird in diesem in einen Strom oder eine Spannung umgesetzt, dessen
bzw. deren Größe direkt
oder indirekt proportional zur Größe des Magnetfeldes ist. Für die weitere
Betrachtung wird davon ausgegangen, dass das Magnetfeld in eine
Spannung umgesetzt wird. Die folgenden Ausführungen gelten jedoch für die Umsetzung
in einen Strom entsprechend.
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Der zeitliche Verlauf der aus der
Umsetzung resultierenden Spannung ist beispielhaft in 1a dargestellt. Der dargestellte
Spannungsverlauf ist normiert dargestellt, wobei der minimalen Spannung der
Wert 0 zugeordnet ist und der maximalen Spannung der Wert 1.
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Der vorliegend betrachtete Sensor
gibt ein digitales Sensor aus. Er vergleicht hierzu die elektrische
Größe, in welche
das registrierte Magnetfeld umgesetzt wurde, mit einem Schwellenwert
und gibt ein Signal mit einem hohen Pegel aus, wenn und so lange
die elektrische Größe größer als
der Schwellenwert ist, bzw. er gibt ein Signal mit einem niedrigen Pegel
aus, wenn und so lange die elektrische Größe kleiner als der Schwellenwert
ist (oder umgekehrt).
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Verwendet man einen in der 1A mit S bezeichneten, genau
in der Mitte zwischen der maximal auftretenden Spannung und der
minimal auftretenden Spannung liegenden Schwellenwert zur wie erwähnt erfolgenden
Umsetzung der in der 1A gezeigten
Spannung in das vom Sensor auszugebende Signal, so ergibt sich der
in 1B gezeigte Spannungsverlauf.
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Das in der 1B gezeigte Signal wird vom Sensor ausgegeben
und durch die Einrichtung, an welcher der Sensor angeschlossen ist,
ausgewertet. Im betrachteten Beispiel sei angenommen, dass hierbei
nur jeweils die vordere Flanke der Impulse interessiert. Die das
Signal des Sensor auswertende Einrichtung ist in der Regel eine
Auswerteschaltung, die auf dem Sensor unmittelbar integriert ist,
oder alternativ eine Steuereinrichtung, die den Betrieb der Brennkraftmaschine
steuert (Motorsteuergerät).
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Wie eingangs bereits erwähnt wurde,
kann sich der in der 1A gezeigte
Spannungsverlauf in Abhängigkeit
von verschiedenen Faktoren wie beispielsweise der Temperatur, der
Anordnung des Sensors, dem Verschmutzungsgrad, dem Alter usw. verändern. Insbesondere
kann es passieren, dass die minimale Spannung ansteigt und/oder
die maximale Spannung absinkt, oder sowohl die minimale Spannung
als auch die maximale Spannung ansteigen oder absinken. Die Folge
hiervon ist, dass der Schwellenwert plötzlich nicht mehr in der Mitte
zwischen der minimalen und der maximalen Spannung liegt, wodurch
es früher
oder später
passieren kann, dass bei ansonsten identischen Bedingungen bei der Umsetzung
des veränderten
analogen Signals in ein digitales Signal ein anderes Ergebnis als
das in 1B gezeigte Signal
erhalten wird.
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Diesem Umstand wird im betrachteten
Beispiel dadurch Rechnung getragen, dass der verwendete Sensor als
selbstkalibrierender Sensor ausgebildet ist, welcher den im Sensor
gespeicherten Schwellenwert nur unmittelbar nach der Inbetriebnahme
des Systems verwendet, und möglichst schnell
einen besser geeigneten Schwellenwert ermittelt und diesen anstelle
des im Sensor gespeicherten Schwellenwertes verwendet.
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Hierbei wäre es theoretisch möglich, im
Sensor einen nicht flüchtigen
Speicher vorzusehen, in dem ein unmittelbar vor dem Außerbetriebsetzen
der Brennkraftmaschine zuletzt vorliegender Schwellenwert gespeichert
wird, der bei der nächsten
Inbetriebnahme verwendet werden kann. Diese Variante ist aus technischen
und Kostengründen
jedoch wirtschaftlich kaum durchführbar, so dass im Allgemeinen
mit einem fest vorgegebenen, im Sensor gespeicherten Schwellenwert
gearbeitet werden muss.
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Die Ermittlung des optimalen Schwellenwertes
während
des Betriebs der Brennkraftmaschine kann beispielsweise dadurch
erfolgen, dass man den Mittelwert zwischen der maximalen Spannung
und der minimalen Spannung des in der 1A gezeigten
oder demgegenüber
veränderten
Spannungsverlauf ermittelt, und diesen Mittelwert als Schwellenwert
verwendet.
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Der vorliegend betrachtete Sensor
weist darüber
hinaus die Besonderheit auf, dass er während des Betriebs überprüft, ob durch
den bei der Inbetriebnahme des Sensors verwendeten Schwellenwert
eine ordnungsgemäße Festlegung
des Ausgangssignals gewährleistet
werden kann und dass der Sensor dann, wenn er feststellt, dass dies
nicht der Fall ist, diesem Umstand der Einrichtung, an welcher er
angeschlossen ist, signalisiert Es wird also in diesem Fall ein
entsprechendes Signal an das Motorsteuergerät übertragen. Die Signalisierung
erfolgt in einer Weise, dass der primär zu übertragenden Information diese
Zusatzinformation verlustfrei überlagert wird.
Dies kann für
ein Signal, bei welchem die Primärinformation
in der zeitlichen Position der steigenden Flanken besteht durch Überlagerung
auf den fallenden Flanken erfolgen. Die steigenden Flanken werden
wie im Normalbetrieb weiterübertragen
und stellen damit die laufende Funktion des Systems sicher.
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Dadurch kann verhindert werden, dass
die Einrichtung, die abhängig
vom Sensor arbeitet, bei der nächsten
Inbetriebnahme des Systems mit möglicherweise
falschen Sensorsignalen arbeitet. Mit anderen Worten: In dem Fall,
dass die Abweichung zwischen dein im Sensor gespeicherten Schwellenwert und
dem im laufenden Betrieb korrigierten Schwellenwert zu groß ist, wird
ein Signal an das Motorsteuergerät übergeben
und in einem permanenten Speicher des Motorsteuergeräts gespeichert.
Aufgrund dieser gespeicherten Information weist das Motorsteuergerät darauf
hin, dass der entsprechende Sensor, beispielsweise der Phasensensor
an der Nockenwelle der Brennkraftmaschine, bei einem Neustart nicht
oder nur eingeschränkt
zur Verfügung steht.
Daraufhin kann das Motorsteuergerät einen Start der Brennkraftmaschine
auf Basis von alternativen Sensorgrößen oder auf Basis von gespeicherten Kennfeldgrößen vornehmen.
Es handelt sich hierbei in der Regel um eine sogenannte Notlauffunktionalität, die in
diesem Fall genutzt wird, um einen Start der Brennkraftmaschine
durchzuführen.
Ist der Start der Brennkraftmaschine erfolgt und die Nockenwelle
somit in Bewegung gesetzt, kann mit einem Kalibriervorgang des Sensors
begonnen werden und nach Abschluss der Kalibrierung des Sensors
können
die vom Sensor gelieferten Ausgangssignale für die Motorsteuerung verwendet
werden.
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Den Umstand, dass durch den bei der
Inbetriebnahme des Sensors verwendeten Schwellenwert keine ordnungsgemäße Festlegung
des Sensorausgangssignals gewährleistet
werden kann, signalisiert der vorliegend betrachtete Sensor über die
Anschlüsse, über welche
er das die erfassende Größe repräsentierende
und beispielhaft in der 1B dargestellte
Signal ausgibt. Es werden also erfindungsgemäß keine zusätzlichen Ansteuerleitungen
für die Übertragung
des Fehlersignals benötigt,
sondern es können
in nachfolgend dargestellter Art und Weise die ohnehin zur Verfügung stehenden
Anschlussleitungen des Sensors für
die Signalübertragung
an das Motorsteuergerät
verwendet werden.
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Dies geschieht im betrachteten Beispiel
dadurch, dass die Dauer der auszugebenden Signal (Signal nach 1B) vorhandenen Impulse
so kurz gemacht wird, dass sie nicht von einem am Sensor vorbeilaufenden
Zahn des Geberrades oder an einem Sensor vorbeilaufender Lücke des
Geberrades stammen können.
Dies kann durch einfache Plausibilitätsprüfung im Steuergerät erfolgen.
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Der zeitliche Verlauf eines solchen
Verlaufs ist in 1C veranschaulicht.
Das in der 1C gezeigte
Signal ist das in der 1B gezeigte
Signal im Fall, dass der Sensor festgestellt hat, dass durch den bei
der Inbetriebnahme des Sensors verwendeten Schwellenwert keine ordnungsgemäße Festlegung des
Sensorausgangssignals gewährleistet
werden kann.
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Die in den Signalen gemäß den 1B und 1C enthaltenen Impulse weisen die steigenden
Flanken an genau den selben Stellen auf und unterscheiden sich in
diesem Punkt nicht.
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Da die die Sensorsignale auswertende
Einrichtung (Motorsteuergerät)
im betrachteten Beispiel nur abhängig
von den steigenden Flanken der in den Sensorsignalen enthaltenen
Impulsen arbeitet, kann diese beim Empfang des in der 1C gezeigten Signals exakt
so arbeiten wie wenn sie das in der 1B gezeigte
Signal zugeführt
bekommen würde.
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Die im Signal gemäß 1C enthaltenen
Impulse sind aber sehr viel kürzer
als es beim Signal gemäß 1B der Fall ist. Sie sind
so kurz, dass sie nicht vom Vorbeilaufen eines Geberradzahnes oder
einer Geberradlücke
am Sensor herrühren
können.
An der außergewöhnlichen
Länge der
Impulse kann die Auswerteeinrichtung erkennen, dass durch den bei der
Inbetriebnahme des Sensors verwendeten Schwellenwert keine ordnungsgemäße Festlegung des
Sensorausgangssignals gewährleistet
werden kann. Bei der in 1C verwendeten
Signalübertragung
handelt es sich praktisch um eine Kodierung des Signals nach 1B.
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Alternativ zu der beschriebenen Kodierung nach 1C können zum Beispiel die beiden
folgenden Kodierungsvarianten verwendet werden:
Bei der Verwendung
von pulsweitenmodulierten Protokollen, die ohnehin bereits Zusatzinformationen übertragen,
kann eine besondere Pulsweite verwendet werden.
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Für
Manchester-kodierte 3-Pegel-Protokolle kann die Kodierung beispielsweise
durch ein bestimmtes Bit erfolgen.
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Wie die Auswerteeinrichtung auf die Übermittlung
eines entsprechend kodierten Signals reagiert, hängt vom Einzelfall ab. Es dürfte einleuchten, dass
hierfür
die unterschiedlichsten Möglichkeiten existieren.
Im betrachteten Beispiel reagiert die Auswerteeinrichtung dadurch,
dass sie den ihr mitgeteilten Umstand in einem nicht flüchtigen
Speicher speichert und bei der nächsten
Inbetriebnahme die ihr vom Sensor zugeführten Signale ignoriert. Dies
ist im betrachteten Beispiel ohne größere Probleme möglich, weil
auch die Stellung der Kurbelwelle ermittelt wird und weil aus der
Kurbelwellenstellung auch die Nockenwellenstellung ermittelt werden
kann. Eine solche Nockenwellenstellungsermittlung ist zwar nicht
so genau wie die Nockenwellenstellungsermittlung durch einen an
der Nockenwelle vorgesehenen Sensor, aber genau genug, um den Motor
starten zu können.
Hierbei handelt es sich um eine sogenannte Notlauffunktionalität.
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Nach dem Starten des Motors dreht
sich die Nockenwelle, so dass der die Nockenwellenstellung erfassende
Sensor sich nun selbst kalibrieren und einen optimalen Schwellenwert
ermitteln und verwenden kann. Sobald dies geschehen ist, können die Ausgangssignale
des Sensors ohne Einschränkungen
verwendet werden.
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Der Vollständigkeit halber sei darauf
hingewiesen, dass es sich bei dem Sensor auch um einen beliebigen
anderen Sensor handeln kann, dessen Ausgangsignal davon abhängt, ob
eine erfasste Größe über oder
unter einem Schwellenwert liegt. Das im Betrieb ermittelte Messsignal
wird durch Vergleich mit Sollwerten verwendet, um eine Aussage über einen
in der Zukunft liegenden Zustand vorherzusagen und dieses wird durch
Ausgabe einer Zusatzinformation schon im Betrieb übermittelt.
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Die Besonderheiten des vorstehend
beschriebenen Sensor können
sich auch bei einem nicht selbst kalibrierenden Sensor als vorteilhaft
erweisen.
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Ferner sei angemerkt, dass der optimale Schwellenwert
nicht in der Mitte zwischen der maximalen und der minimalen Eingangsgröße liegen muss;
je nach Anwendungsfall kann es erforderlich sein, dass der Schwellenwert
mehr oder weniger weit über
oder unter dem Mittelwert liegt.
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Schließlich besteht auch keine zwingende Notwendigkeit,
dass der bei der Inbetriebnahme des Sensors verwendete Schwellenwert
im Sensor gespeichert ist; dieser Schwellenwert kann dem Sensor bei
der Inbetriebnahme auch von anderswoher zugeführt werden.
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Durch den beschriebenen Sensor kann
unabhängig
von den Einzelheiten der praktischen Realisierung verhindert werden,
dass möglicherweise nicht
die herrschenden Verhältnisse
widerspiegelnde Sensorausgangssignale benutzt werden.
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3 verdeutlicht
die Schwankungen eines Sensorausgangssignals 31 in einer
sogenannten Drift-Situation. Hierbei driften die maximalen und minimalen
Ausgangswerte des Sensors im Laufe der Zeit von den ursprünglichen
Werten weg. In der Darstellung nach 3 ist
in der Waagerechten eine Zeitachse und in der Senkrechten die Amplitude
des Sensorausgangssignals gezeigt. Durch die gestrichelte Linie 32 ist
ein permanent im Sensor gespeicherter Schwellenwert gekennzeichnet.
Durch die senkrechte Linie 33 ist der Zeitpunkt gekennzeichnet, an
dem mit Sicherheit festgestellt werden kann, dass ein Minimalwert
des Sensorausgangssignals 31 den Schwellenwert überschritten
hat und damit eine sichere Funktion beim Einschalten des Sensors
nicht mehr gewährleistet
ist. Dies ist der Zeitpunkt, zu dem erfindungsgemäß eine Signalisierung
an das Motorsteuergerät,
bzw. allgemein an die Steuereinrichtung; erfolgt, dass der Sensor
bei einem Neustart des Kraftfahrzeugs möglicherweise inkorrekte Daten
liefert. Dies wäre
zum Beispiel auch der Fall gewesen, wenn das Sensorsignal so weit
abfällt,
dass die Maximalwerte des Sensorsignals unterhalb des Schwellwertes
liegen. Im allgemeinen können
auch zwei unterschiedliche Schwellenwerte für die Minimal- und Maximalwerte
des Sensorsignals bestimmt werden.
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Mit anderen Worten: Wenn die Minimal-
oder Maximalwerte des Sensorsignals so weit abdriften, dass ein
Schwellenwert über-
oder unterschritten wird, muss davon ausgegangen werden, dass der Sensor
bei einem Neustart des Kraftfahrzeugs mit hoher Wahrscheinlichkeit
keine zuverlässigen
Ausgangssignale liefert und erst nach erfolgter Kalibrierung zur
Verfügung
steht. Eine entsprechende Information wird in einem nicht flüchtigen
Speicher des Motorsteuergerätes
gespeichert und kann von dem Steuergerät in einer Neustartsituation
abgefragt werden.
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Stellt sich im weiteren Betrieb der
Brennkraftmaschine bzw. des Sensors heraus, dass die Ausgangssignale
des Sensors wieder in einem Bereich liegen, der eine Auswertung
nach einem Neustart zulässt,
so kann ein eventuell vorgenommener Eintrag im Motorsteuergerätespeicher
zurückgesetzt
werden.
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Es muss im Zusammenhang mit dieser
Erfindung klar zwischen dem fest im Sensor gespeicherten Schwellenwert,
der unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine verwendet
wird, und dem Schwellenwert, der sich während des Betriebs der Brennkraftmaschine
durch laufende Kalibrierung ergibt, unterschieden werden. Der Schwellenwert,
der sich während
des Betriebs der Brennkraftmaschine durch laufende Kalibrierung
ergibt kann beispielsweise in einem flüchtigen Speicher des Sensors
abgelegt werden.
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4 zeigt
ein erfindungsgemäßes Verfahren
zur Diagnose eines Sensors in einem Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine.
Das Verfahren beginnt in einem Schritt 41 mit einer Startanforderung,
zum Beispiel dadurch, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs den Zündschlüssel betätigt. Im
anschließenden
Schritt 42 wird überprüft, ob der
Sensor zur Steuerung der Brennkraftmaschine genutzt werden kann.
Dies geschieht dadurch, dass die entsprechende Information aus einem
nichtflüchtigen
Speicher des Motorsteuergeräts
ausgelesen wird. Steht fest, dass der Sensor bzw. die Sensorausgangssignale
genutzt werden können,
so erfolgt im Schritt 43 ein normaler Start der Brennkraftmaschine
unter Verwendung der Sensordaten. Wird festgestellt, dass die Sensordaten
nicht verwendet werden dürfe,
wird zum Schritt 44 übergegangen,
in dem auf eine Notlauffunktionalität zurückgegriffen wird. Beispielsweise
wird wie schon zuvor beschrieben der Kurbelwellenwinkelsensor genutzt,
um die Position der Nockenwelle zu bestimmen. Im sowohl an Schritt 43 als auch
an Schritt 44 anschließenden
Schritt 45 erfolgt die Kalibrierung des Sensors. Hierbei
werden Minimal- und Maximalwerte erfasst und der Schwellewert auf
den Mittelwert gesetzt. Im Schritt 46 wird überprüft, ob die
gemessenen Minimal- und Maximalwerte das bereits zuvor beschriebene
Schwellenwertkriterium verletzen. Ist dies der Fall, erfolgt im
Schritt 47 die erfindungsgemäße Übermittlung eines Fehlersignals
an das Motorsteuergerät.
Diese Information wird im Motorsteuergerät in einem nichtflüchtigen
Speicher abgelegt und steht für
einen nächsten
Startvorgang zur Verfügung.
Wird im Schritt 56 festgestellt, dass kein Schwellenwertkriterium
verletzt ist, wird im Schritt 48 ein eventuell im nichtflüchtigen
Speicher des Steuergeräts
vorhandener Fehlereintrag gelöscht.
Im Anschluss an die Schritte 47 und 48 wird das
Verfahren mit dem Schritt 45 fortgesetzt. Diese Schleife
wird so lange durchlaufen, bis die Brennkraftmaschine deaktiviert
wird.