DE19722549A1

DE19722549A1 - Electrical measuring device or electrical measuring method for generating an electrical signal

Info

Publication number: DE19722549A1
Application number: DE1997122549
Authority: DE
Inventors: Mathias Hommel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-03
Also published as: GB9810877D0; JPH10332422A; FR2764059B1; FR2764059A1; GB2327128B; GB2327128A

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft eine elektrische Meßeinrichtung bzw. ein elektrisches Meßverfahren zur Erzeugung eines elektrischen Signals, das einer tatsächlichen Größe entspricht, insbesondere zur Erzeugung eines elektrischen Signals, das einer physikalischen Größe bei einem Kraftfahrzeug entspricht.The invention relates to an electrical measuring device or an electrical measuring method for generating a electrical signal that is an actual size corresponds, in particular for generating an electrical Signal, which is a physical quantity at a Motor vehicle corresponds.

Insbesondere bei Kraftfahrzeugen werden heutzutage immer mehr elektrische Sensoren bzw. elektrische Meßeinrichtungen dazu verwendet, physikalische Größen, beispielsweise die Drehzahl der Brennkraftmaschine oder der Druck in einem Druckraum einer Kraftstoffpumpe oder dergleichen, zu messen. Dabei ist es zwingend erforderlich, daß die von den Sensoren bzw. den Meßeinrichtungen erzeugten Meßwerte in jedem Fall den tatsächlichen physikalischen Größen entsprechen. Damit dies gewährleistet ist, wird bei heutigen System ein- und dieselbe physikalische Größe von mehreren Sensoren gemessen. Die von den Sensoren gemessenen Meßwerte werden dann über Ausgangsleitungen an eine elektrische Schaltung oder insbesondere an einen Mikrocomputer weitergegeben, der die empfangenen Meßwerte miteinander vergleicht. Anhand vorgegebener Plausibilitätkriterien stellt der Mikrocomputer fest, ob die von den verschiedenen Sensoren gemessenen Meßwerte der tatsächlichen Größe zuverlässig entsprechen. So ist es bekannt, daß der Mikrocomputer bei einer Abweichung der empfangenen Meßwerte, die einen vorgegebenen Maximalwert überschreitet, auf einen Fehler schließt. Nachdem der Mikrocomputer einen derartigen Fehler erkannt hat, kann er in eine dazugehörige Fehlerroutine übergehen und beispielsweise den Fehler an den Fahrer des Kraftfahrzeugs melden.Nowadays, especially with motor vehicles more electrical sensors or electrical Measuring devices used to measure physical quantities, for example the speed of the internal combustion engine or Pressure in a pressure chamber of a fuel pump or the like to measure. It is imperative that from the sensors or the measuring devices generated measured values in any case the actual correspond to physical quantities. To ensure this is the same in today's system physical size measured by multiple sensors. The of Measured values measured by the sensors are then over Output lines to an electrical circuit or especially passed on to a microcomputer, which the received measured values compared. Based the specified plausibility criteria Microcomputers determine whether that of the various sensors measured values of the actual size reliably correspond. So it is known that the microcomputer at a deviation of the received measured values, which a exceeds the specified maximum value for an error closes. After the microcomputer made such an error has recognized, it can go into an associated error routine pass and for example the error to the driver of the Report motor vehicle.

Aufgrund der immer größeren Anzahl von Sensoren und Meßeinrichtungen in einem Kraftfahrzeug, wird die beschriebene Plausibilitätskontrolle der empfangenen Meßwerte immer aufwendiger. Dies führt insbesondere zu einer nicht unwesentlichen Belastung des Mikrorechners durch die genannten Plausibilitätskontrollen.Due to the ever increasing number of sensors and Measuring devices in a motor vehicle, the described plausibility check of the received Measured values are becoming more and more complex. This leads in particular to a not insignificant load on the microcomputer through the aforementioned plausibility checks.

Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Meßeinrichtung bzw. ein elektrisches Meßverfahren zu schaffen, das den genannten Mikrocomputer nur in einem unbedingt erforderlichen Umfang belastet.Based on this, it is the object of the invention, a electrical measuring device or an electrical To create measurement method, the said microcomputer only charged to an absolutely necessary extent.

Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Meßeinrichtung der eingangs genannten Art durch die Erfindung dadurch gelöst, daß die elektrische Messeinrichtung mit mindestens zwei Sensoren zur Messung der tatsächlichen Größe und zur Erzeugung von Meßwerten versehen ist, und daß die elektrische Meßeinrichtung desweiteren mit einer elektrischen Schaltung versehen ist zur Erzeugung des der tatsächlichen Größe entsprechenden elektrischen Signals, wenn die Meßwerte nicht wesentlich voneinander abweichen, sowie zur Erzeugung eines einen Fehler kennzeichnenden elektrischen Signals, wenn die Meßwerte wesentlich voneinander abweichen. Bei einem elektrischen Meßverfahren der eingangs genannten Art wird die Aufgabe durch die Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens zwei Meßwerte der tatsächlichen Größe erzeugt werden, und daß entweder das der tatsächlichen Größe entsprechende elektrische Signal erzeugt wird, wenn die Meßwerte nicht wesentlich voneinander abweichen, oder ein einen Fehler kennzeichnendes elektrisches Signal erzeugt wird, wenn die Meßwerte wesentlich voneinander abweichen.This task is done with an electrical measuring device of the type mentioned by the invention solved that the electrical measuring device with at least two sensors for measuring the actual size and for Generation of measured values is provided, and that the electrical measuring device further with a electrical circuit is provided to generate the actual size of the corresponding electrical signal, if the measured values do not differ significantly, as well as to generate a characterizing an error electrical signal when the readings are significant differ from each other. With an electrical measuring method of the type mentioned is the task by Invention solved in that at least two measured values the actual size generated, and that either the actual electrical size Signal is generated when the measured values are not significant differ from each other, or an error characteristic electrical signal is generated when the Measured values differ significantly from one another.

Durch die Erfindung wird also eine intelligente elektrische Meßeinrichtung bzw. ein intelligentes elektrisches Meßverfahren geschaffen. Im Unterschied zum Stand der Technik, bei dem die Plausibilitätskontrolle von dem genannten Mikrocomputer durchgeführt wird, ist erfindungsgemäß eine derartige Kontrolle bereits in die elektrische Meßeinrichtung bzw. in das elektrische Meßverfahren integriert. Dies bedeutet, daß die erfindungsgemäße elektrische Meßeinrichtung bzw. das erfindungsgemäße elektrische Meßverfahren sich selbst im Hinblick auf Fehler überprüft. Wird bei dieser Prüfung ein Fehler festgestellt, so meldet die erfindungsgemäße elektrische Meßeinrichtung bzw. das erfindungsgemäße elektrische Meßverfahren selbst diesen Fehler an den angeschlossenen Mikrocomputer.The invention thus becomes an intelligent electrical Measuring device or an intelligent electrical Measurement procedure created. In contrast to the state of the Technique in which the plausibility check is carried out by the called microcomputer is performed such a control according to the invention already in the electrical measuring device or in the electrical Measuring method integrated. This means that the electrical measuring device according to the invention or the electrical measuring method according to the invention itself in Checked for errors. Will pass this exam Errors found, reports the invention electrical measuring device or the invention electrical measuring method itself this error to the connected microcomputer.

Dies hat zur Folge, daß der Mikrocomputer, wie bereits erwähnt, keinerlei Plausibilitätskontrollen mehr durchführen muß. Der Mikrocomputer kann das von der elektrischen Meßeinrichtung bzw. durch das elektrische Meßverfahren zur Verfügung gestellte elektrische Signal ohne eine weitere Prüfung als der tatsächlichen Größe entsprechendes Signal übernehmen und weiterverarbeiten. Liegt ein Fehler vor, so wird dieser Fehler von der elektrischen Messeinrichtung bzw. durch das elektrische Meßverfahren mit Hilfe eines entsprechend gekennzeichneten elektrischen Signals an den Mikrocomputer gemeldet. Dieser muß in diesem Fall ebenfalls keinerlei weitere Plausibilitätskontrollen oder dergleichen durchführen, sondern kann unmittelbar in eine Fehlerroutine oder dergleichen übergehen. Der Mikrocomputer hat also insoweit mit der Überprüfung der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung bzw. dem erfindungsgemäßen elektrischen Meßverfahren nichts mehr zu tun. Dies wird von der Meßeinrichtung bzw. dem Meßverfahren selbst durchgeführt.As a result, the microcomputer, as before mentioned, no more plausibility checks must perform. The microcomputer can do that from the electrical measuring device or by the electrical Measuring method provided electrical signal without further testing than the actual size Accept the corresponding signal and process it further. If there is an error, this error is resolved by the electrical measuring device or by the electrical Measuring method with the help of an appropriately marked electrical signal reported to the microcomputer. This in this case, there is no need for any further Carry out plausibility checks or the like, but can go straight into a fault routine or to pass over the like. So far the microcomputer has with the review of the electrical Measuring device or the electrical according to the invention Measuring method nothing more to do. This is from the Measuring device or the measuring method itself carried out.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die elektrische Meßeinrichtung nur eine Ausgangsleitung auf, auf der entweder das der tatsächlichen Größe entsprechende elektrische Signal oder das den Fehler kennzeichnende elektrische Signal anliegt. Die Meßeinrichtung besitzt also wie die aus dem Stand der Technik bekannten Sensoren nur eine einzige Ausgangsleitung. Im Unterschied zu den bekannten Sensoren, bei denen auf der Ausgangsleitung immer nur das der gemessenen Größe entsprechende elektrische Signal anliegt, stellt die erfindungsgemäße Meßeinrichtung bzw. das erfindungsgemäße Meßverfahren auf dieser einzigen Ausgangsleitung jedoch entweder das der tatsächlichen Größe entsprechende elektrische Signal oder das den Fehler kennzeichnende elektrische Signal zur Verfügung. Das von der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung bzw. von dem erfindungsgemäßen elektrischen Meßverfahren erzeugte Signal besitzt somit einen wesentlich höheren Informationsgehalt als das entsprechende Signal der bekannten Sensoren. Dieser höhere Informationsgehalt kann von dem angeschlossenen Mikrocomputer berücksichtigt und bei der Weiterverarbeitung ausgenützt werden.In an advantageous embodiment of the invention the electrical measuring device has only one output line on either the actual size corresponding electrical signal or that the fault characteristic electrical signal is present. The So has measuring device like that from the prior art Technology known sensors only one Output line. In contrast to the known sensors, where on the output line only that measured electrical signal is present, represents the measuring device according to the invention or measurement method according to the invention on this single Output line, however, either that of the actual size corresponding electrical signal or that the fault characteristic electrical signal available. That from the measuring device according to the invention or by the generated electrical measuring method according to the invention Signal therefore has a much higher one Information content as the corresponding signal of known sensors. This higher information content can taken into account by the connected microcomputer and be used during further processing.

Desweiteren ist es aufgrund der genannten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung möglich, bereits vorhandene, aus dem Stand der Technik bekannte Sensoren durch die erfindungsgemäßen Meßeinrichtungen zu ersetzen. Es ist dann nur noch eine entsprechende Umprogrammierung des Mikrocomputers erforderlich, um den Mikrocomputer an eine derartige erfindungsgemäße intelligente Meßeinrichtung anzupassen.Furthermore, it is advantageous due to the aforementioned Embodiment of the invention possible, existing, sensors known from the prior art by the to replace measuring devices according to the invention. It is then only a corresponding reprogramming of the Microcomputers required to connect the microcomputer to a such intelligent measuring device according to the invention adapt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt das den Fehler kennzeichnende elektrische Signal außerhalb des Bereichs des der tatsächlichen Größe entsprechenden elektrischen Signals. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß der Spannungswert des den Fehler kennzeichnenden elektrischen Signals nicht innerhalb des Spannungsbereichs des der tatsächlichen Größe entsprechenden elektrischen Signals liegt. Die genannten elektrischen Signale überschneiden sich also nicht. Auf diese Weise ist es für den Mikrocomputer ohne Weiteres möglich, das den Fehler kennzeichnende elektrische Signal zuverlässig von dem der tatsächlichen Größe entsprechenden elektrischen Signal zu unterscheiden. In a further advantageous embodiment of the Invention lies the electrical characterizing the error Signal outside the range of the actual size corresponding electrical signal. In other words this means that the voltage value of the error characteristic electrical signal not within the Voltage range of the actual size corresponding electrical signal. The above electrical signals do not overlap. On this way it is easy for the microcomputer possible, the electrical signal characterizing the error reliable of the actual size distinguish electrical signal.

Die genannte vorteilhafte Ausgestaltung stellt somit eine äußerst einfache, aber sichere und zuverlässige Art und Weise dar, mit der das den Fehler kennzeichnende elektrische Signal und das der tatsächlichen Größe entsprechende elektrische Signal auf ein- und derselben Ausgangsleitung unterscheidbar erzeugt werden können.The mentioned advantageous embodiment thus represents a extremely simple but safe and reliable type and The way in which the error is identified electrical signal and that of the actual size corresponding electrical signal on one and the same Output line can be generated distinguishably.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung messen die beiden Sensoren die tatsächliche Größe auf unterschiedliche Weise. Dadurch wird erreicht, daß beispielsweise systematische Fehler, die sich nur auf einen bestimmten Sensortyp auswirken würden, sicher und zuverlässig erkannt werden können. Desweiteren wird dadurch gewährleistet, daß der gleichzeitige Ausfall mehrerer Sensoren nahezu unmöglich ist.Measure in an advantageous development of the invention the two sensors the actual size different ways. This ensures that for example systematic errors that only affect one would affect certain type of sensor, safely and can be reliably recognized. Furthermore, this will ensures that the simultaneous failure of several Sensors is almost impossible.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die elektrische Schaltung einen Vergleicher aufweist, der ein von der gegenseitigen Abweichung der Meßwerte abhängiges Vergleichssignal erzeugt. Insbesondere kann das Vergleichssignal binär sein. In diesem Fall kann das Vergleichssignal entweder anzeigen, daß die Abweichung der Meßwerte einen vorgegebenen Maximalwert übersteigt und damit wesentlich ist, oder daß die Abweichung diesen Maximalwert nicht übersteigt und damit unwesentlich ist.It is particularly useful if the electrical circuit has a comparator which is one of the mutual Deviation of the measured values dependent comparison signal generated. In particular, the comparison signal can be binary. In this case, the comparison signal can either indicate that the deviation of the measured values a predetermined Exceeds the maximum value and is therefore essential, or that the deviation does not exceed this maximum value and so it is immaterial.

Desweiteren ist es besonders zweckmäßig, wenn die elektrische Schaltung ein Filter oder dergleichen aufweist, das ein den Meßwerten entsprechendes Filtersignal erzeugt. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß das Filter aus den verschiedenen Meßwerten mit Hilfe entsprechender schaltungstechnischer Maßnahmen ein Filtersignal erzeugt, das beispielsweise einem Mittelwert sämtlicher Meßwerte entspricht. Das Filtersignal stellt damit das elektrische Signal dar, das der tatsächlichen Größe am nächsten kommt.Furthermore, it is particularly useful if the electrical circuit has a filter or the like, which generates a filter signal corresponding to the measured values. In other words, this means that the filter from the different measured values with the help of corresponding circuitry measures generates a filter signal, for example an average of all measured values corresponds. The filter signal thus represents the electrical one Signal that comes closest to the actual size.

Desweiteren ist es besonders zweckmäßig, wenn die elektrische Schaltung einen Auswerter aufweist, der abhängig von dem binären Vergleichssignal entweder das Filtersignal weitergibt oder das den Fehler kennzeichnende elektrische Signal erzeugt. Der Auswerter entscheidet somit in Abhängigkeit von dem Vergleichssignal, ob das der tatsächlichen Größe am nächsten kommende Filtersignal auf die Ausgangsleitung weitergegeben wird, oder ob das den Fehler kennzeichnende elektrische Signal erzeugt und auf der Ausgangsleitung angelegt wird. Mit Hilfe des Auswerters ist es somit möglich, auf der Ausgangsleitung entweder das der tatsächlichen Größe entsprechende elektrische Signal oder das den Fehler kennzeichnende elektrische Signal anzulegen.Furthermore, it is particularly useful if the electrical circuit has an evaluator that depending on the binary comparison signal either that Passes on filter signal or that characterizing the error electrical signal generated. The evaluator therefore decides depending on the comparison signal whether the actual size closest filter signal the output line is passed on, or whether that the Faulty electrical signal generated and on the output line is created. With the help of the evaluator it is therefore possible to either do this on the output line electrical signal corresponding to the actual size or the electrical signal characterizing the fault to create.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.Other features, applications and advantages of the Invention result from the following description of embodiments of the invention shown in the figures the drawing are shown. Thereby everyone described or illustrated features for themselves or in any combination the subject of the invention, regardless of their summary in the Patent claims or their relationship and independently from their formulation or representation in the description or in the drawing.

drawing

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elektrischen Messeinrichtung; Fig. 1 is a schematic block diagram shows an embodiment of an electrical measuring device;

Fig. 2 zeigt ein schematisches Schaltbild der Messeinrichtung der Fig. 1; und FIG. 2 shows a schematic circuit diagram of the measuring device of FIG. 1; and

Fig. 3 zeigt Zeitdiagramme von Signalen, die in der Messeinrichtung nach dem Schaltbild der Fig. 2 vorhanden sind. FIG. 3 shows time diagrams of signals that are present in the measuring device according to the circuit diagram of FIG. 2.

In der Fig. 1 ist eine elektrische Meßeinrichtung 1 dargestellt, die insbesondere zur Messung von physikalischen Größen bei einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Insbesondere ist die Meßeinrichtung 1 dazu geeignet, beispielsweise die Drehzahl der Brennkraftmaschine oder den Druck in einem Druckraum einer Kraftstoffpumpe des Kraftfahrzeugs zu messen.In FIG. 1, an electrical measuring device 1 is shown, which is intended in particular for the measurement of physical quantities in a motor vehicle. In particular, the measuring device 1 is suitable for measuring, for example, the speed of the internal combustion engine or the pressure in a pressure chamber of a fuel pump of the motor vehicle.

In einem die elektrische Meßeinrichtung 1 aufnehmenden Gehäuse 2 sind eine Mehrzahl von Sensoren 3, 4, ein Vergleicher 5, ein Filter 6 sowie ein Auswerter 7 untergebracht. Obwohl in der Fig. 1 nur zwei Sensoren 3, 4 dargestellt sind, wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Anzahl der Sensoren 3, 4 auch größer sein kann.A plurality of sensors 3 , 4 , a comparator 5 , a filter 6 and an evaluator 7 are accommodated in a housing 2 accommodating the electrical measuring device 1 . Although only two sensors 3 , 4 are shown in FIG. 1, it is expressly pointed out that the number of sensors 3 , 4 can also be larger.

Mit Hilfe der Sensoren 3, 4 wird eine physikalische Größe G gemessen. Dabei wird von allen vorhandenen Sensoren 3, 4 dieselbe physikalische Größe G gemessen.With the help of sensors 3 , 4 , a physical quantity G is measured. The same physical quantity G is measured by all existing sensors 3 , 4 .

Die Sensoren 3, 4 erzeugen jeweils zugehörige Meßwerte, die den Vergleicher 5 und das Filter 6 beaufschlagen. Es wird nochmals darauf hingewiesen, daß bei mehreren vorhandenen Sensoren 3, 4 jeweils sämtliche, von diesen Sensoren 3, 4 erzeugten Meßwerte den Vergleicher 5, wie auch das Filter 6 beaufschlagen.The sensors 3 , 4 each generate associated measured values which act on the comparator 5 and the filter 6 . It is again pointed out that in the case of a plurality of existing sensors 3 , 4 , all the measured values generated by these sensors 3 , 4 act on the comparator 5 as well as the filter 6 .

Von dem Vergleicher 5 werden die empfangenen Meßwerte miteinander verglichen. Weisen beispielsweise zumindest zwei der empfangenen Meßwerte eine Abweichung voneinander auf, die größer ist als ein vorgegebener Maximalwert, so erzeugt der Vergleicher 5 ein Vergleichssignal FLAG, das den binären Wert FALSE aufweist. Sind die Abweichungen zwischen den empfangenen Meßwerten hingegen alle kleiner als der vorgegebene Maximalwert, so erzeugt der Vergleicher 5 als Vergleichssignal FLAG den binären Wert TRUE.The measured values received are compared with one another by the comparator 5 . If, for example, at least two of the received measured values have a deviation from one another which is greater than a predetermined maximum value, the comparator 5 generates a comparison signal FLAG which has the binary value FALSE. If, on the other hand, the deviations between the received measured values are all smaller than the predetermined maximum value, the comparator 5 generates the binary value TRUE as the comparison signal FLAG.

Es versteht sich, daß der Vergleicher 5 auch auf andere Art und Weise das binäre Vergleichssignal FLAG erzeugen kann. Dabei sind jegliche denkbaren Prüfungen der empfangenen Meßwerte im Hinblick auf ihre korrekte Darstellung der tatsächlichen Größe G zulässig. Ebenfalls sind jegliche denkbaren Plausibilitätskontrollen oder dergleichen zulässig, mit denen insbesondere die Abweichungen der empfangenen Meßwerte gegeneinander überprüft werden können.It goes without saying that the comparator 5 can also generate the binary comparison signal FLAG in another way. Any conceivable tests of the received measured values with regard to their correct representation of the actual size G are permissible. Any conceivable plausibility checks or the like are also permitted, with which in particular the deviations of the measured values received can be checked against one another.

Das Filter 6 bildet aus den empfangenen Meßwerten ein Filtersignal I. Dieses Filtersignal I kann beispielsweise der Mittelwert von allen empfangenen Meßwerten sein. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, daß das Filtersignal I auf sonstige Art und Weisen aus den empfangenen Meßwerten gebildet wird.The filter 6 forms a filter signal I from the received measured values. This filter signal I can be, for example, the mean of all received measured values. However, it is also conceivable that the filter signal I is formed from the received measured values in other ways.

Das Vergleichssignal FLAG und das Filtersignal I beaufschlagen den Auswerter 7. Dieser erzeugt aus den beiden genannten Signalen ein einziges Ausgangssignal OUT, das auf einer einzigen Ausgangsleitung 8 aus dem Gehäuse 2 herausgeführt ist und dort zur Verfügung steht. Das Ausgangssignal OUT entspricht dem Filtersignal I, wenn das Vergleichssignal FLAG = TRUE ist. Ist hingegen das Vergleichssignal FLAG = FALSE, so gibt der Auswerter 7 das Filtersignal I nicht weiter, sondern erzeugt ein Ausgangssignal OUT, das einen Fehler kennzeichnet.The comparison signal FLAG and the filter signal I act on the evaluator 7 . This generates a single output signal OUT from the two signals mentioned, which is led out of the housing 2 on a single output line 8 and is available there. The output signal OUT corresponds to the filter signal I when the comparison signal FLAG = TRUE. If, on the other hand, the comparison signal FLAG = FALSE, the evaluator 7 does not pass on the filter signal I, but rather generates an output signal OUT which identifies an error.

Bei dem den Fehler kennzeichnenden Ausgangssignal OUT kann es sich um ein elektrisches Signal K handeln, das einen Spannungswert aufweist, der außerhalb eines Bereichs liegt, den das Filtersignal I einnehmen kann. Kann das Filtersignal I beispielsweise zwischen den Maximalwerten +IMAX und -IMAX sich ändern, so kann das den Fehler kennzeichnende Signal K beispielsweise größer sein als der Maximalwert +IMAX.In the case of the output signal OUT which characterizes the error it is an electrical signal K that one Has a voltage value that is outside a range, which the filter signal I can assume. Can the Filter signal I, for example, between the maximum values + IMAX and -IMAX change, so that can cause the error characteristic signal K may, for example, be greater than that Maximum value + IMAX.

Der Zusammenhang zwischen dem Vergleichssignal FLAG, dem Ausgangssignal OUT, dem Filtersignal I, den Maximalwerten +IMAX und -IMAX und dem einen Fehler kennzeichnenden Signal K ist auch in den unteren beiden Zeitdiagrammen der Fig. 3 dargestellt.The relationship between the comparison signal FLAG, the output signal OUT, the filter signal I, the maximum values + IMAX and -IMAX and the signal K characterizing an error is also shown in the lower two time diagrams of FIG. 3.

Alternativ ist es möglich, daß der Auswerter 7 ein moduliertes Ausgangssignal OUT erzeugt, wobei das den Fehler kennzeichnende Signal K durch eine andersartige Modulation kenntlich gemacht ist. Ebenfalls alternativ ist es möglich, daß es sich bei dem Filtersignal I um ein analoges Signal handelt, während der Auswerter 7 das den Fehler kennzeichnende Signal K als beispielsweise mit einer vorgegebenen Frequenz getaktetes Signal erzeugt. Alternatively, it is possible for the evaluator 7 to generate a modulated output signal OUT, the signal K characterizing the error being identified by a different type of modulation. Alternatively, it is also possible that the filter signal I is an analog signal, while the evaluator 7 generates the signal K characterizing the error as a signal clocked, for example, with a predetermined frequency.

Die Meßeinrichtung 1 erzeugt somit insgesamt auf der Ausgangsleitung 8 ein Ausgangssignal OUT, das entweder, wenn die von den Sensoren 3, 4 gemessenen Meßwerte der physikalischen Größe G nicht wesentlich voneinander abweichen, das dieser physikalischen Größe G entsprechende Filtersignal I erzeugt, oder, wenn die von den Sensoren 3, 4 gemessenen Meßwerte der physikalischen Größe G wesentlich voneinander abweichen, das einen Fehler kennzeichnende Signal K erzeugt. Ein mit dem Ausgangssignal OUT beaufschlagter Mikrocomputer kann somit entweder, wenn das Filtersignal I auf der Ausgangsleitung vorhanden ist, dieses Ausgangssignal I im Rahmen beispielsweise einer Steuerung und/oder einer Regelung weiterverwerten, oder, wenn das Ausgangssignal K auf der Ausgangsleitung 8 vorhanden ist, eine zugehörige Fehlerroutine starten, die beispielsweise den erkannten Fehler an den Fahrer des Kraftfahrzeugs meldet. Die Meßeinrichtung 1 ist somit in der Lage, einen aufgetretenen Fehler selbst zu erkennen. Desweiteren ist die Meßeinrichtung 1 in der Lage, den erkannten Fehler auf ein- und derselben Ausgangsleitung 8 anzuzeigen. Aufgrund dieser Eigenschaften wird die Meßeinrichtung 1 als sogenannte Fail-Silent-Einrichtung bezeichnet.The measuring device 1 thus generates a total of an output signal OUT on the output line 8 , which generates the filter signal I corresponding to this physical quantity G either if the measured values of the physical quantity G measured by the sensors 3 , 4 do not differ significantly from one another, or if the the measured values of the physical quantity G measured by the sensors 3 , 4 differ substantially from one another, which generates a signal K which characterizes an error. A microcomputer charged with the output signal OUT can thus either, if the filter signal I is present on the output line, further utilize this output signal I as part of a control and / or regulation, or if the output signal K is present on the output line 8 , a Start the associated error routine, which, for example, reports the detected error to the driver of the motor vehicle. The measuring device 1 is thus able to recognize an error that has occurred. Furthermore, the measuring device 1 is able to display the detected error on one and the same output line 8 . Because of these properties, the measuring device 1 is referred to as a so-called fail-silent device.

In der Fig. 2 ist eine elektrische Schaltung dargestellt, mit der die elektrische Meßeinrichtung 1 der Fig. 1 realisiert werden kann. Bauteile, die mit der Meßeinrichtung 1 der Fig. 1 übereinstimmen, sind in der Fig. 2 mit entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet und werden insoweit nicht erneut beschrieben. FIG. 2 shows an electrical circuit with which the electrical measuring device 1 of FIG. 1 can be implemented. Components that correspond to the measuring device 1 of FIG. 1 are identified in FIG. 2 with corresponding reference numerals and are not described again in this respect.

Bei der elektrischen Schaltung der Fig. 2 sind nur die beiden Sensoren 3, 4 vorgesehen. Die von diesen beiden Sensoren 3 und 4 erzeugten Meßwerte sind mit I1 und I2 bezeichnet.In the electrical circuit of FIG. 2, only the two sensors 3 , 4 are provided. The measured values generated by these two sensors 3 and 4 are designated I1 and I2.

Die von den Sensoren 3, 4 erzeugten Meßwerte I1, I2 sind dem Vergleicher 5 zugeführt. Dort beaufschlagen sie über Widerstände 9, 10 einen Operationsverstärker 11. Mit Hilfe eines als Rückkopplung geschalteten Widerstands 12 und eines gegen Masse geschalteten Widerstands 13 ist der Operationsverstärker 11 als Differenzverstärker ausgebildet. Der Operationsverstärker 11 erzeugt ein Ausgangssignal A, das proportional ist zu der Differenz der von den beiden Sensoren 3 und 4 erzeugten Meßwerte I1 und I2.The measured values I1, I2 generated by the sensors 3 , 4 are fed to the comparator 5 . There they apply an operational amplifier 11 via resistors 9 , 10 . With the aid of a resistor 12 connected as a feedback and a resistor 13 connected to ground, the operational amplifier 11 is designed as a differential amplifier. The operational amplifier 11 generates an output signal A which is proportional to the difference between the measured values I1 and I2 generated by the two sensors 3 and 4 .

Das Ausgangssignal A des Operationsverstärkers 11 beaufschlagt einen weiteren Operationsverstärker 14, der als reiner Verstärker geschaltet ist. Zu diesem Zweck weist der Operationsverstärker 14 einen Widerstand 15 in einer Rückkopplung sowie einen gegen Masse geschalteten Widerstand 16 auf. Der Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers 14 ist mit Hilfe der Widerstände 15, 16 derart eingestellt, daß das Ausgangssignal B des Operationsverstärkers 14 immer dann einen Maximalwert einnimmt, wenn das den Operationsverstärker 14 beaufschlagende Ausgangssignal A einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Dieser vorgegebene Grenzwert sei mit U_Grenz bezeichnet.The output signal A of the operational amplifier 11 acts on a further operational amplifier 14 , which is connected as a pure amplifier. For this purpose, the operational amplifier 14 has a resistor 15 in a feedback and a resistor 16 connected to ground. The amplification factor of the operational amplifier 14 is set with the aid of the resistors 15 , 16 such that the output signal B of the operational amplifier 14 always assumes a maximum value when the output signal A acting on the operational amplifier 14 exceeds a predetermined limit value. This predetermined limit value is referred to as U _limit .

In der Fig. 3 sind die beiden Ausgangssignale A und B über der Zeit t aufgetragen. Das Ausgangssignal A, also die Differenz zwischen den Meßwerten I1 und I2 der beiden Sensoren 3 und 4, schwankt anfangs um einen relativ kleinen Wert. Im Zeitpunkt T1, ab dem zumindest einer der beiden Sensoren 3, 4 einen Fehler aufweist, steigt die Differenz zwischen den Meßwerten I1 und I2 und damit das Ausgangssignal A stark an. Das Ausgangssignal A übersteigt den vorgegebenen Grenzwert U_Grenz. Danach schwankt das Ausgangssignal A um einen Wert, der größer ist als der vorgegebene Grenzwert U_Grenz. Im Zeitpunkt T2, ab dem die beiden Sensoren 3, 4 wieder voll funktionsfähig sind, fällt das Ausgangssignal A wieder auf einen kleinen Wert unterhalb des vorgegebenen Grenzwerts U_Grenz ab.In Fig. 3, the two output signals A and B are plotted against time t. The output signal A, that is to say the difference between the measured values I1 and I2 of the two sensors 3 and 4 , initially fluctuates by a relatively small value. At time T1, from which at least one of the two sensors 3 , 4 has an error, the difference between the measured values I1 and I2 and thus the output signal A increases sharply. The output signal A exceeds the predetermined limit value U _limit . The output signal A then fluctuates by a value which is greater than the predetermined limit value U _limit . At time T2, from which the two sensors 3 , 4 are fully functional again, the output signal A drops again to a small value below the predetermined limit value U _limit .

Dieser Verlauf des Ausgangssignals A hat zur Folge, daß das Ausgangssignal B anfangs etwa Null ist. Dies ergibt sich daraus, daß das Ausgangssignal A kleiner ist als der Grenzwert U_Grenz, und daß deshalb der Operationsverstärker 14 nicht sein maximales Ausgangssignal B erzeugt. Nach dem Zeitpunkt T1, in dem das Ausgangssignal A den Grenzwert U_Grenz überschreitet, erzeugt jedoch der Operationsverstärker 14 sein maximales Ausgangssignal B. Dieses Ausgangssignal B ist größer als ein vorgegebener Schaltwert U_Schalt. Nach dem Zeitpunkt T2, nach dem das Ausgangssignal A wieder kleiner ist als der vorgebene Grenzwert U_Grenz, fällt das Ausgangssignal B etwa wieder auf Null zurück.This course of the output signal A has the consequence that the output signal B is initially approximately zero. This results from the fact that the output signal A is smaller than the limit value U _limit , and therefore the operational amplifier 14 does not generate its maximum output signal B. After time T1, in which the output signal A exceeds the limit value U _Grenz, however, the operational amplifier 14 produces its maximum output signal B. This output signal B is greater than a predetermined switching value U _circuit. After the time T2 after which the output signal A is again less than the predetermined limit value U _limit , the output signal B drops back to about zero.

Gemäß der Fig. 2 beaufschlagt das Ausgangssignal B jeweils die Basis zweier Transistoren 17, 18. Diese beide Transistoren 17, 18 sind mit Widerständen beschaltet und an eine positive Betriebsspannung +U_B und eine negative Betriebsspannung -U_B sowie an Masse angeschlossen. Die Ausgangssignale der beiden Transistoren 17, 18 sind über jeweils eine Diode 19, 20 zusammengeführt und bilden dort das Vergleichssignal FLAG.According to FIG. 2, the output signal B acts on the base of two transistors 17 , 18 . These two transistors 17 , 18 are connected to resistors and connected to a positive operating voltage + U _B and a negative operating voltage -U _B and to ground. The output signals of the two transistors 17 , 18 are brought together via a diode 19 , 20 and form the comparison signal FLAG there.

Ergänzend zu der Darstellung in der Fig. 3 ist es ebenfalls möglich, daß die Differenz der von den beiden Sensoren 3, 4 erzeugten Meßwerte I1, I2, und damit das Ausgangssignal A des Operationsverstärkers 11 auch negative Werte einnimmt. Insbesondere ist es möglich, daß das Ausgangssignal A große negative Werte einnimmt, die einen vorgegebenen negativen Grenzwert -U_Grenz unterschreiten. Dies hat dann zur Folge, daß das Ausgangssignal B des Operationsverstärkers 14 einen negativen Maximalwert einnimmt, der kleiner ist als ein negativer vorgegebener Schaltwert -U_Schalt. In addition to the illustration in FIG. 3, it is also possible for the difference between the measured values I1, I2 generated by the two sensors 3 , 4 , and thus the output signal A of the operational amplifier 11, to also assume negative values. In particular, it is possible for the output signal A to assume large negative values which fall below a predetermined negative limit value -U _limit . This then has the consequence that the output signal B of the operational amplifier 14 assumes a negative maximum value which is smaller than a negative predetermined switching value -U _switching .

Die Möglichkeit, daß das Ausgangssignal B des Operationsverstärkers 14 positive und negative Maximalwerte einnehmen kann, wird durch die beiden Transistoren 17, 18 und die beiden Dioden 19, 20 berücksichtigt. Der Transistor 17 und die Diode 19 sind dabei dem Transistor 18 und der Diode 20 parallel geschaltet, wodurch eine ODER-Verknüpfung der danach zusammengeführten Ausgangssignale erreicht wird. Dies bedeutet, daß das zusammengeführte Vergleichssignal FLAG ein binäres Signal darstellt, wie dies in der Fig. 3 dargestellt ist.The possibility that the output signal B of the operational amplifier 14 can assume positive and negative maximum values is taken into account by the two transistors 17 , 18 and the two diodes 19 , 20 . The transistor 17 and the diode 19 are connected in parallel with the transistor 18 and the diode 20 , as a result of which an OR operation of the output signals which are then combined is achieved. This means that the merged comparison signal FLAG represents a binary signal, as shown in FIG. 3.

Ist das Ausgangssignal B betragsmäßig kleiner als der vorgegebene positive oder negative Schaltwert +U_Schalt, -U_Schalt, so nimmt das Ausgangssignal FLAG den binären Wert TRUE bzw. "1" ein. Ist hingegen das Ausgangssignal B betragsmäßig größer als der vorgegebene positive oder negative Schaltwert +U_Schalt, -U_Schalt, so nimmt das Ausgangssignal FLAG den binären Wert FALSE bzw. "0" ein.If the output signal B is smaller in amount than the predetermined positive or negative switching value + U _switching , -U _switching , the output signal FLAG assumes the binary value TRUE or "1". If, on the other hand, the output signal B is larger in magnitude than the predetermined positive or negative switching value + U _switching , -U _switching , the output signal FLAG assumes the binary value FALSE or "0".

Das Filter 6 ist in der Fig. 2 nicht näher ausgestaltet. Wie bereits erläutert worden ist, kann es sich bei dem Filter 6 um jegliche Realisierung handeln, mit der aus den beiden Meßwerten I1 und I2 der beiden Sensoren 3 und 4 ein Filtersignal I erzeugt werden kann, das am besten den beiden Meßwerten I1 und I2 entspricht. Dieses Filtersignal I sowie das Vergleichssignal FLAG beaufschlagen dann den Auswerter 7.The filter 6 is not shown in FIG. 2. As has already been explained, the filter 6 can be any implementation with which a filter signal I can be generated from the two measured values I1 and I2 of the two sensors 3 and 4 , which best corresponds to the two measured values I1 and I2 . This filter signal I and the comparison signal FLAG then act on the evaluator 7 .

Das Vergleichssignal FLAG ist der Basis eines Transistors 21 zugeführt, der über Widerstände an die positive Betriebsspannung +U_B sowie an Masse angeschlossen ist, und der als Schalter geschaltet ist. Das Ausgangssignal des Transistors 21 ist über einen Widerstand 22 einem Operationsverstärker 23 zugeführt. Dieser Operationsverstärker 23 ist desweiteren über einen Widerstand 24 von dem Filtersignal I beaufschlagt. Mit Hilfe eines Widerstands 25 ist der Operationsverstärker 23 als invertierender Addierer geschaltet. Dies bedeutet, daß das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 23 der Summe aus dem Filtersignal I und dem Ausgangssignal des Transistors 21 entspricht. Diese Summe wird dann an einen Operationsverstärker 26 weitergegeben, der mit Hilfe von Widerständen als Umkehrverstärker geschaltet ist. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 26 steht auf der Ausgangsleitung 8 des Auswerters 7 zur Verfügung und stellt das Ausgangssignal OUT dar.The comparison signal FLAG is fed to the base of a transistor 21 which is connected to the positive operating voltage + U _B and to ground via resistors and which is connected as a switch. The output signal of transistor 21 is fed to an operational amplifier 23 via a resistor 22 . This operational amplifier 23 is also acted upon by the filter signal I via a resistor 24 . With the help of a resistor 25 , the operational amplifier 23 is connected as an inverting adder. This means that the output signal of the operational amplifier 23 corresponds to the sum of the filter signal I and the output signal of the transistor 21 . This sum is then passed on to an operational amplifier 26 , which is connected as a reversing amplifier with the aid of resistors. The output signal of the operational amplifier 26 is available on the output line 8 of the evaluator 7 and represents the output signal OUT.

Weist das Vergleichssignal FLAG vor dem Zeitpunkt T1 den positiven Wert TRUE auf, so hat dies zur Folge, daß der Transistor 21 sperrt. Damit fließt über den Widerstand 22 kein Strom, so daß insoweit über den Widerstand 22 kein Beitrag an den als invertierenden Verstärker geschalteten Operationsverstärker 23 geliefert wird. In diesem Fall verstärkt der Operationsverstärker 23 somit nur das über den Widerstand 24 zugeführte Filtersignal I. Dies hat zur Folge, daß vor dem Zeitpunkt T1 das Ausgangssignal OUT dem Filtersignal I entspricht.If the comparison signal FLAG has the positive value TRUE before the time T1, this has the consequence that the transistor 21 blocks. Thus, no current flows through the resistor 22 , so that no contribution is made via the resistor 22 to the operational amplifier 23 connected as an inverting amplifier. In this case, the operational amplifier 23 thus amplifies only the filter signal I supplied via the resistor 24. As a result, the output signal OUT corresponds to the filter signal I before the time T1.

In dem Zeitraum zwischen den Zeitpunkten T1 und T2 ist das Vergleichssignal FLAG auf dem binären Wert FALSE und damit etwa Null. Dies hat zur Folge, daß der Transistor 21 durchschaltet. Damit fließt ein Strom über den Widerstand 22 nach Masse. Die dem Transistor 21 zugeordneten Widerstände sowie der Widerstand 22 sind derart gewählt, daß dieser über den Widerstand 22 fließende Strom größer ist als der Maximalwert +IMAX. Der über den Widerstand 22 fließende Strom wird zu dem über den Widerstand 24 fließenden, dem Filtersignal I entsprechenden Strom hinzuaddiert. Dies hat zur Folge, daß der Operationsverstärker 23 sein maximales Ausgangssignal erzeugt. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Ausgangssignal OUT dem Signal K entspricht. Wie bereits erläutert wurde, kennzeichnet dieses Signal K einen Fehler. Das Signal K ist dabei größer als der Maximalwert +IMAX.In the period between the times T1 and T2, the comparison signal FLAG is at the binary value FALSE and thus approximately zero. As a result, the transistor 21 turns on. A current thus flows through the resistor 22 to ground. The resistors assigned to the transistor 21 and the resistor 22 are selected such that this current flowing through the resistor 22 is greater than the maximum value + IMAX. The current flowing through the resistor 22 is added to the current flowing through the resistor 24 and corresponding to the filter signal I. As a result, the operational amplifier 23 generates its maximum output signal. In this way it is achieved that the output signal OUT corresponds to the signal K. As has already been explained, this signal K indicates an error. The signal K is larger than the maximum value + IMAX.

Bei dem Maximalwert +IMAX handelt es sich um einen vorgegebenen Wert, den das Vergleichssignal I maximal einnehmen kann. Dies bedeutet, daß das Signal K immer unterscheidbar ist von dem Maximalwert +IMAX. Auf diese Weise kann ein mit dem Ausgangssignal OUT beaufschlagter Mikrocomputer immer erkennen, ob das Ausgangssignal OUT dem Filtersignal I oder dem einen Fehler kennzeichnenden Signal K entspricht.The maximum value + IMAX is one predetermined value that the comparison signal I maximum can take. This means that the signal K always is distinguishable from the maximum value + IMAX. To this One can act upon the output signal OUT Microcomputers always recognize whether the output signal OUT is the Filter signal I or the signal characterizing an error K corresponds.

Claims

1. Electrical measuring device ( 1 ) for generating an electrical signal (OUT) which corresponds to an actual variable (G), in particular for generating an electrical signal which corresponds to a physical variable in a motor vehicle, characterized in that the electrical measuring device ( 1 ) is provided with at least two sensors ( 3 , 4 ) for measuring the actual size (G) and for producing measured values (I1, I2), and that the electrical measuring device ( 1 ) furthermore has an electrical circuit ( 5 , 6 , 7 ) is provided for generating the electrical signal (I) corresponding to the actual variable (G) if the measured values (I1, I2) do not differ significantly from one another, and for generating an electrical signal (K) characterizing an error if the measured values (I1 , I2) differ significantly from each other.

2. Measuring device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the electrical measuring device ( 1 ) has only one output line ( 8 ) on which either the actual size (G) corresponding electrical signal (I) or the electrical characterizing the error Signal (K) is present.

3. Measuring device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the electrical signal (K) characterizing the error lies outside the range (+ IMAX, -IMAX) of the actual size (G) corresponding electrical signal (I).

4. Measuring device ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two sensors ( 3 , 4 ) measure the actual size (G) in different ways.

5. Measuring device ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electrical circuit has a comparator ( 5 ) which generates a comparison signal (FLAG) dependent on the mutual deviation of the measured values (I1, I2).

6. Measuring device ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the comparison signal (FLAG) is binary.

7. Measuring device ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the electrical circuit has a filter ( 6 ) or the like which generates a filter signal (I) corresponding to the measured values (I1, I2).

8. Measuring device ( 1 ) according to claim 6 and 7, characterized in that the electrical circuit has an evaluator ( 7 ) which depending on the binary comparison signal (FLAG) either passes on the filter signal (I) or the electrical signal characterizing the error ( K) generated.

9. Electrical measuring method for generating a electrical signal (OUT), that of an actual Size (G) corresponds, in particular to generate a electrical signal that is a physical quantity corresponds to a motor vehicle, thereby characterized in that at least two measured values (I1, I2) the actual size (G) are generated, and that either the actual size (G) corresponding electrical signal (I) is generated, if the measured values (I1, I2) are not significant differ from each other, or an error characteristic electrical signal (K) is generated, if the measured values (I1, I2) differ significantly differ.