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EP0639706B1 - System zur Ansteuerung eines Stellglieds zur Einstellung der Luftzufuhr eines Kraftfahrzeugmotors - Google Patents

System zur Ansteuerung eines Stellglieds zur Einstellung der Luftzufuhr eines Kraftfahrzeugmotors Download PDF

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Publication number
EP0639706B1
EP0639706B1 EP94112010A EP94112010A EP0639706B1 EP 0639706 B1 EP0639706 B1 EP 0639706B1 EP 94112010 A EP94112010 A EP 94112010A EP 94112010 A EP94112010 A EP 94112010A EP 0639706 B1 EP0639706 B1 EP 0639706B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
subassembly
drive system
control element
actuator
accelerator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Revoked
Application number
EP94112010A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0639706A3 (de
EP0639706A2 (de
Inventor
Peter Overmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella KGaA Huek and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6495270&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0639706(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Hella KGaA Huek and Co filed Critical Hella KGaA Huek and Co
Publication of EP0639706A2 publication Critical patent/EP0639706A2/de
Publication of EP0639706A3 publication Critical patent/EP0639706A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0639706B1 publication Critical patent/EP0639706B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Revoked legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/266—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue

Definitions

  • the invention relates to a system for controlling an actuator for adjustment the air supply of a motor vehicle engine, with an accelerator pedal, with at least an accelerator pedal position sensor for sensing the current accelerator pedal position and with a first electronic module for processing the signals of the at least one accelerator pedal position sensor and with an actuator for Adjustment of the air supply to a motor vehicle engine with an actuator Actuation of the actuator, with a position sensor for sensing the current position of the actuator, with a second electronic assembly, which controls the actuator and evaluates the signals from the position sensor or processed, the first and the second electronic assembly by means of a Communication line and one of the modules via one Communication channel in connection with at least one other module stands.
  • a system is known from US-A 5,048,481.
  • bus system An example of a bus system is the CAN bus system, which in Motor vehicles is widely used. (Dais s et al: "Technical Concept of the serial bus system CAN part 1 "ATZ Automobiltechnische Journal, Vol. 94, No. 2, February 1, 1992, pages 66-70, 73-77).
  • the second assembly gives signals to the first module via the communication line, which the represent the current position of the actuator.
  • the basic system according to the invention is formed by two assemblies, the Distribution of the functions assigned to the modules advantageously in this way takes place that the electrical connection between the modules as simple as possible can be executed.
  • the first assembly is still connected to the accelerator pedal and provides also connect via a communication channel or a bus system at least one other assembly, while the second assembly Check the actuator.
  • the first assembly connected to the accelerator pedal can all centrally Check input signals that influence the actuation of the actuator.
  • these are the signals generated by the accelerator pedal sensor, which are direct are evaluated by the first module and all other signals by other assemblies (engine control, traction control, Speed controller, etc.) are generated and sent to the first via the bus system Assembly.
  • the first module easily the signals of the Accelerator pedal sensors can be on the bus system, so that this from other Assemblies can be used.
  • the major part of the computing power especially those for signal processing in the communication of Bus systems is required, which can be assigned to the first module.
  • the second assembly connected to the actuator is as short as possible
  • the second module is generally more prone to failure or by using less sensitive and resilient components at least comparatively more expensive than the first assembly. Therefore, it is advantageous, complex functions, where possible, of the first assembly assign.
  • the first can be advantageous in terms of cabling and interference immunity Module are designed by the accelerator pedal sensors with this first Assembly form a structural unit.
  • a motor controller belongs to connected modules, what ignition and injection of the motor vehicle engine controls.
  • Such a motor control can depend on Accelerator pedal signals also control signals Generate actuator, which via the bus system to the get first assembly and from this, possibly in processed form, via the communication line to the given second module for controlling the actuator can be.
  • a particular advantage here is that that the current engine operating condition when controlling the Actuator is taken into account.
  • both in the first and in the second assembly monitoring and emergency control functions to be provided, which in the event of failure or malfunction of one Assembly enables emergency operation of the vehicle.
  • Mutual monitoring of the Functions of the first and second assembly via the Communication line are provided.
  • a redundant design within each module individual functions for example the redundant evaluation of preferably several Position sensors, for example on the accelerator pedal.
  • Figure 1 shows a second assembly (4), which one Actuator (7) designed to actuate the Actuator (6) for adjusting the air supply one not controls motor vehicle engine shown.
  • a position sensor is connected to the actuator (6) (8), which supplies the second module (4) with signals, which the current position of the actuator (6) represent.
  • the second module (4) is a bidirectional one Data line executed communication line (5) with a first assembly (3) connected.
  • the first module (3) receives signals from at least one sensor connected to an accelerator pedal (1) (2).
  • the first module (3) is via a communication channel to a further module (10) or via a bus system (9) connected to several other modules (10, 11, 12).
  • modules (10, 11, 12) These are an assembly for motor control (10), which in particular the ignition and injection of the Motor vehicle engine controls, as well as further assemblies (11, 12) execute the driving state special functions, such as Example of a traction control system, a Speed controller and / or an electronically controlled Automatic transmission.
  • FIG. 2 shows a block diagram of the first assembly (3).
  • This module receives the signals from two with the Accelerator pedal (1) connected position sensors (2a, 2b) fed.
  • the position sensors (2a, 2b) can for example as two potentiometers or as one Potentiometer and a switch can be executed, the second sensor (2b) for function monitoring of the first Sensor (2a) is used.
  • Particularly advantageous regarding a long life and a short one It is susceptible to failure if at least one of the Accelerator pedal position sensors (2a, 2b) as a contactless sensor is executed.
  • the signals from the accelerator pedal position sensors (2a, 2b) are via signal processing modules (18a, 18b) Microcomputer (13a) supplied.
  • This microcomputer is in Data exchange with a communication controller (13b) or takes over (with corresponding computing power of the Microcomputers) themselves this function.
  • the communication controller (13b) in turn gives and receives via the interface (14b) data from the Communication channel or the bus system (9).
  • the Communication line (5) is very simple and can directly from the microcomputer via the interface (14a) (13a) can be controlled. Since the interface (14b) the only connection of the modules (3, 4) to Communication channel or bus system (9) must be Adaptation of these modules (3, 4) to different types Communication channels or bus systems only one Adaptation of the communication controller (13b) and / or the Interface (14b) can be made, which is only one comparatively minor effort means. The remaining Components of both assemblies (3, 4), however, are universal usable.
  • a voltage supply module (15) which, via the ignition switch (17) to the Vehicle electrical system (16) is switched.
  • the second assembly (4) shown in FIG. 3 has a structure comparable to the first assembly (3).
  • the central component is a microcomputer (22). This is here with only one interface module (20) connected and provides the data connection Communication line (5) ago.
  • the module receives this communication line (5) (4) signals for actuating the actuator (6).
  • the assembly (4) is also on the Communication line (5) signals about the current position of the actuator (6) to the assembly (3).
  • the position sensor connected to the actuator (6) (8) transmits signals about the current actuator position the signal processing module (19) to the microcomputer (22).
  • the at least one accelerator pedal position sensor (2, 2a, 2b) gives a corresponding to the actuation of the accelerator pedal (1) Signal to the first module (3), which a this signal corresponding signal or date on the communication channel or the bus system (9) there. This signal or date gets to the modules for the engine control (10) and to the modules for the special driving state functions (11, 12).
  • modules for special driving state functions (11, 12) are based on the input data of these functions Accelerator pedal signal interpreted driver request and in possibly modified form on the Communication channel or the bus system forwarded.
  • This driver request is in the engine control module (10) based on characteristic curves or maps or Calculation rules in a control signal for adjustment the actuator (6) converted.
  • This request signal comes through the Communication channel or the bus system (9) to the first Module (3) which a this request signal corresponding serial signal via the Communication line (5) to the second module (4) passes on, which in turn then the actuator (7) of the Actuator (6) controls these signals accordingly.
  • the position sensor (8) generates a feedback signal via the current position of the actuator (6), which is the second Module (4) via the communication line (5) to the first assembly (3) for checking the correctness of the after the actuator has been actuated.
  • the assemblies (3, 4) contain especially for the vehicle security-related tasks. Checkable for one safe operation of the vehicle can be found in the programs of the Microcomputers (13a, 22) functions for mutual Check may be provided, the modules (3, 4) for Purpose of this review test signals over the Exchange communication line (5).
  • test signals are not influenced by the load on the bus system (9) can.
  • each of the two modules (3, 4) can also Emergency functions are implemented, which in the event of failure of Assemblies (3, 4, 10) or communication lines (5, 9) enable emergency operation of the vehicle.

Landscapes

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Ansteuerung eines Stellgliedes zur Einstellung der Luftzufuhr eines Kraftfahrzeugmotors, mit einem Fahrpedal, mit mindestens einem Fahrpedalpositionssensor zur Sensierung der aktuellen Fahrpedalposition und mit einer ersten elektronischen Baugruppe zur Aufbereitung der Signale des mindestens einen Fahrpedalpositionssensors und mit einem Stellglied zur Einstellung der Luftzufuhr eines Kraftfahrzeugmotors, mit einem Aktuator zur Betätigung des Stellgliedes, mit einem Positionssensor zur Sensierung der aktuellen Position des Stellgliedes, mit einer zweiten elektronischen Baugruppe, welche den Aktuator ansteuert und die Signale des Positionssensors auswertet oder aufbereitet, wobei die erste und die zweite elektronische Baugruppe mittels einer Kommunikationsleitung in Verbindung stehen und eine der Baugruppen über einen Kommunikationskanal mit mindestens einer weiteren Baugruppe in Verbindung steht. Ein derartiges System ist aus der US-A 5 048 481 bekannt.
Für Kraftfahrzeuge sind seit langem Systeme zur Ansteuerung eines Stellgliedes zur Einstellung der Luftzufuhr des Fahrzeugmotors bekannt, bei denen die Ansteuerung und Betätigung des Stellgliedes auf elektrischem Wege erfolgt. Hierzu werden zumeist Signale von einem mit dem Fahrpedal verbundenen Sensor einem Steuergerät zugeführt, welches aufgrund dieser Signale einen Stellmotor ansteuert, der ein zumeist als Drosselklappe ausgeführtes Stellglied betätigt. Oftmals ist dabei eine Sensierung und Rückmeldung der Stellgliedposition an das Steuergerät vorgesehen.
In modernen Kraftfahrzeugen sind oft verschiedenartige Geräte, beziehungsweise in Geräte integrierte Funktionen vorgesehen, die die Steuerung des Stellgliedes mit beeinflussen. Dieses sind zum Beispiel Geräte zur Motorsteuerung, die neben Einspritzung und Zündung des Kraftstoffs im Fahrzeugmotor auch die Stellgliedposition beeinflussen. Weiterhin können auch Antriebsschlupfregelungen oder Geschwindigkeitsregler verändernd auf die Stellgliedposition zugreifen.
Diese beispielhafte Aufzählung zeigt, daß die Verwirklichung verschiedener Funktionen entweder zu einem sehr komplex aufgebauten Steuergerät führt oder, bedingt durch die gegenseitige Beeinflussungsmöglichkeit, zu vielen auf sehr komplexe Weise verschalteten Geräten.
Die Entwicklung geht dabei zu einem modular aufgebauten System aus verschiedenen Einzelkomponenten, die über einen Kommunikationskanal oder ein Bussystem verknüpft sind. Hierdurch können anwendungsbezogen mehr oder weniger komplexe Steuerungssysteme aufgebaut werden, ohne daß an der Verkabelung zumindest wesentliche Änderungen vorgenommen werden müßten. Damit ist ein solches System leicht aufbaubar und bei Bedarf auch leicht erweiterungsfähig.
Als Beispiel für ein Bussystem sei hier das CAN-Bussystem genannt, welches in Kraftfahrzeugen weit verbreitet zur Anwendung kommt. (Dais s et al: "Technisches Konzept des seriellen Bus-Systems CAN Teil 1" ATZ Automobiltechnische Zeitschrift, Bd. 94, Nr. 2, 1 Februar 1992, Seiten 66 - 70, 73 - 77).
Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Grundsystem zur Ansteuerung eines Stellgliedes zu schaffen, das möglichst einfach und kostengünstig aufgebaut, sehr sicher in seiner Funktion ist und eine besonders zweckmäßige Aufteilung von Überwachungsfunktionen auf seine Baugruppen aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zweite Baugruppe über die Kommunikationsleitung Signale an die erste Baugruppe gibt, die die aktuelle Position des Stellgliedes repräsentieren.
Das erfindungsgemäße Grundsystem wird von zwei Baugruppen gebildet, wobei die Aufteilung der den Baugruppen zugeordneten Funktionen vorteilhafterweise derart erfolgt, daß die elektrische Verbindung zwischen den Baugruppen möglichst einfach ausgeführt sein kann.
Die erste Baugruppe ist weiterhin mit dem Fahrpedal verbunden und stellt außerdem über einen Kommunikationskanal oder ein Bussystem die Verbindung zu wenigstens einer weiteren Baugruppe her, während die zweite Baugruppe die Kontrolle des Stellgliedes durchführt. Eine solche Aufteilung ist besonders zweckmäßig, da sich gleich mehrere Vorteile damit erzielen lassen:
Die mit dem Fahrpedal verbundene erste Baugruppe kann so zentral alle Eingangssignale kontrollieren, die die Betätigung des Stellgliedes beeinflussen. Dieses sind zum einen die vom Fahrpedalsensor erzeugten Signale, welche direkt von der ersten Baugruppe ausgewertet werden und alle anderen Signale, die von anderen Baugruppen (Motorsteuerung, Antriebsschlupfregelung, Geschwindigkeitsregler usw.) erzeugt werden und über das Bussystem an die erste Baugruppe gelangen.
Vorteilhaft ist auch, daß die erste Baugruppe auf einfache Weise die Signale der Fahrpedalsensoren auf das Bussystem geben kann, damit diese von weiteren Baugruppen genutzt werden können.
Ein wichtiger Vorteil ist darin zu sehen, daß für das erfindungsgemäße Ansteuerungssystem nur ein Anschluß an das Bussystem benötigt wird. Daher ist eine Adaption an unterschiedliche Bussysteme verschiedener Fahrzeugtypen auf besonders einfache Weise durch Anpassung von nur einer Schnittstelle möglich.
Besonders vorteilhaft ist, daß der wesentliche Anteil der Rechenleistung, insbesondere die die zur Signalverarbeitung bei der Kommunikation von Bussystemen benötigt wird, der ersten Baugruppe zugeordnet werden kann. Da nämlich die mit dem Stellglied verbundene zweite Baugruppe möglichst kurze Zuleitungen zum Stellgliedaktuator und zum Positionssensor aufweisen soll, üblicherweise im Motorraum angeordnet ist, ist durch die dort herrschenden extremen Betriebsbedingungen die zweite Baugruppe im allgemeinen störanfälliger oder durch den Einsatz von unempfindlicheren und belastbareren Bauteilen zumindest vergleichsweise kostenaufwendiger als die erste Baugruppe. Daher ist es vorteilhaft, komplexe Funktionen, soweit möglich, der ersten Baugruppe zuzuordnen.
Vorteilhaft, hinsichtlich Verkabelungsaufwand und Störsicherheit, kann die erste Baugruppe ausgestaltet werden, indem die Fahrpedalsensoren mit dieser ersten Baugruppe eine Baueinheit bilden.
Bezüglich der ersten und zweiten Baugruppe sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen möglich, die sich aus den Unteransprüchen und auch aus der Beschreibung des Ausführungsbeispiels ergeben.
So ist es beispielsweise besonders vorteilhaft, die Kommunikation zwischen der ersten und zweiten Baugruppe mit Hilfe der in heutigen Standard-Mikrocontrollern eingebauten seriellen Schnittstelle durchzuführen. Dadurch kann der Aufwand an der zweiten Baugruppe beträchtlich gesenkt werden. Demgegenüber werden bei Bussystemen in der Regel aufwendige Buscontroller verwendet, die zudem noch eine komplexe Software zur Ansteuerung benötigen.
Der Aufwand zur Anpassung an die jeweiligen Anwenderwünsche ist dann durch Anpassung einer Schnittstelle leicht durchführbar. Weiterhin ist die sicherheitsrelevante Kommunikation zwischen der ersten und zweiten Baugruppe von Änderungen, Erweiterungen oder Fehlern am Bussystem nicht betroffen.
Besonders vorteilhaft ist, wenn zu den an das Bussystem angeschlossenen Baugruppen eine Motorsteuerung gehört, welche Zündung und Einspritzung des Kraftfahrzeugmotors steuert. Eine solche Motorsteuerung kann abhängig von Fahrpedalsignalen auch Signale zur Steuerung des Stellgliedes erzeugen, welche über das Bussystem an die erste Baugruppe gelangen und von dieser, eventuell in aufbereiteter Form, über die Kommunikationsleitung an die zweite Baugruppe zur Ansteuerung des Stellgliedes gegeben werden können. Hierbei liegt ein besonderer Vorteil darin, daß der aktuelle Motorbetriebszustand bei der Steuerung des Stellgliedes berücksichtigt wird.
Vorteilhaft ist auch, sowohl in der ersten als auch in der zweiten Baugruppe Überwachungs- und Notsteuerungsfunktionen vorzusehen, welche bei Ausfall oder Fehlfunktionen einer Baugruppe einen Not-Betrieb des Fahrzeuges ermöglicht. Hierzu kann auch eine gegenseitige Überwachung der Funktionen der ersten und zweiten Baugruppe über die Kommunikationsleitung vorgesehen werden. Weiterhin kann auch innerhalb jedes Bausteins eine redundante Auslegung einzelner Funktionen realisiert sein, beispielsweise die redundante Auswertung von vorzugsweise mehreren Positionssensoren, beispielsweise am Fahrpedal.
Ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Ansteuerungssystem ist in der Zeichnung dargestellt und soll im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert werden.
Es zeigen:
Figur 1
ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Ansteuerungssystems;
Figur 2
ein Blockschaltbild der ersten Baugruppe;
Figur 3
ein Blockschaltbild der zweiten Baugruppe.
Die Figur 1 zeigt eine zweite Baugruppe (4), welche einen als Stellmotor ausgeführten Aktuator (7) zur Betätigung des Stellgliedes (6) zur Einstellung der Luftzufuhr eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugmotors ansteuert.
Mit dem Stellglied (6) verbunden ist ein Positionssensor (8), welcher der zweiten Baugruppe (4) Signale zuführt, welche die aktuelle Position des Stellgliedes (6) repräsentieren.
Die zweite Baugruppe (4) ist über eine als bidirektionale Datenleitung ausgeführte Kommunikationsleitung (5) mit einer ersten Baugruppe (3) verbunden.
Des weiteren erhält die erste Baugruppe (3) Signale von mindestens einem mit einem Fahrpedal (1) verbundenen Sensor (2).
Die erste Baugruppe (3) ist über einen Kommunikationskanal an eine weitere Baugruppe (10) oder über ein Bussystem (9) an mehrere weitere Baugruppen (10, 11, 12) angeschlossen. Dieses sind eine Baugruppe zur Motorsteuerung (10), welche insbesondere die Zündung und die Einspritzung des Kraftfahrzeugmotors steuert, sowie weitere Baugruppen (11, 12) die Fahrzustandssonderfunktionen ausführen, wie zum Beispiel eine Antriebsschlupfregelung, ein Geschwindigkeitsregler und/oder ein elektronisch gesteuertes Automatikgetriebe.
Der Aufbau der ersten und zweiten Baugruppe soll im folgenden anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert werden.
Die Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild der ersten Baugruppe (3). Dieser Baugruppe werden die Signale von zwei mit dem Fahrpedal (1) verbundenen Positionssensoren (2a, 2b) zugeführt. Die Positionssensoren (2a, 2b) können beispielsweise als zwei Potentiometer oder als ein Potentiometer und ein Schalter ausgeführt sein, wobei der zweite Sensor (2b) zur Funktionsüberwachung des ersten Sensors (2a) herangezogen wird. Besonders vorteilhaft bezüglich einer großen Lebensdauer und einer geringen Störanfälligkeit ist es, wenn wenigstens einer der Fahrpedalpositionssensoren (2a, 2b) als kontaktloser Sensor ausgeführt ist.
Die Signale der Fahrpedalpositionssensoren (2a, 2b) werden über Signalaufbereitungsbausteine (18a, 18b) einem Mikrocomputer (13a) zugeführt. Dieser Mikrocomputer steht im Datenaustausch mit einem Kommunikationscontroller (13b) bzw. übernimmt (bei entsprechender Rechenleistung des Mikrocomputers) selber diese Funktion.
Der Kommunikationscontroller (13b) wiederum gibt und erhält über die Schnittstelle (14b) Daten von dem Kommunikationskanal oder dem Bussystem (9). Die Kommunikationsleitung (5) ist sehr einfach aufgebaut und kann über die Schnittstelle (14a) direkt vom Mikrocomputer (13a) angesteuert werden. Da die Schnittstelle (14b) die einzige Verbindung der Baugruppen (3, 4) zum Kommunikationskanal oder Bussystem (9) darstellt, muß zur Anpassung dieser Baugruppen (3, 4) an verschiedenartige Kommunikationskanäle oder Bussysteme lediglich eine Anpassung des Kommunikationscontrollers (13b) und/oder der Schnittstelle (14b) vorgenommen werden, was nur einen vergleichsweise geringfügigen Aufwand bedeutet. Die übrigen Bauteile beider Baugruppen (3, 4) sind dagegen universell verwendbar.
Zur Spannungsversorgung bzw. Spannungsstabilisierung weist die Baugruppe (3) einen Spannungsversorgungsbaustein (15) auf, welcher über den Zündschalter (17) an das Fahrzeugbordnetz (16) geschaltet ist.
Die in der Figur 3 dargestellte zweite Baugruppe (4) weist einen zur ersten Baugruppe (3) vergleichbaren Aufbau auf.
Auch hier ist der zentrale Baustein ein Mikrocomputer (22). Dieser ist hier mit nur einem Schnittstellenbaustein (20) verbunden und stellt die Datenverbindung zur Kommunikationsleitung (5) her.
Über diese Kommunikationsleitung (5) erhält die Baugruppe (4) Signale zur Betätigung des Stellgliedes (6). Andererseits gibt die Baugruppe (4) ebenfalls über die Kommunikationsleitung (5) Signale über die aktuelle Position des Stellgliedes (6) an die Baugruppe (3).
Zur Betätigung des Stellgliedes (6) steuert und überwacht der Mikrocomputer (22) die steuerbare Spannungsversorgung (23) für den Aktuator (7) zur Betätigung des Stellgliedes (6). Der mit dem Stellglied (6) verbundenen Positionssensor (8) gibt Signale über die aktuelle Stellgliedposition über den Signalaufbereitungsbaustein (19) an den Mikrocomputer (22).
Zum Abschluß soll die grundlegende Funktionsweise des erfindungsgemäßen Ansteuerungssystems anhand der Zeichnung näher erläutert werden.
Der mindestens eine Fahrpedalpositionssensor (2, 2a, 2b) gibt ein der Betätigung des Fahrpedals (1) entsprechendes Signal an die erste Baugruppe (3), welche ein diesem Signal entsprechendes Signal oder Datum auf den Kommunikationskanal oder das Bussystem (9) gibt. Dieses Signal oder Datum gelangt so an die Baugruppen für die Motorsteuerung (10) und an die Baugruppen für die Fahrzustandssonderfunktionen (11, 12).
In den Baugruppen für Fahrzustandssonderfunktionen (11, 12) werden aufgrund der Eingangsdaten dieser Funktionen der im Fahrpedalsignal enthaltene Fahrerwunsch interpretiert und in möglicherweise modifizierter Form auf dem Kommunikationskanal oder dem Bussystem weitergeleitet. Dieser Fahrerwunsch wird in der Motorsteuerungsbaugruppe (10) anhand von Kennlinien oder Kennfeldern bzw. Rechenvorschriften in ein Ansteuerungssignal zur Einstellung des Stellgliedes (6) umgerechnet.
Dieses Anforderungssignal gelangt über den Kommunikationskanal oder das Bussystem (9) an die erste Baugruppe (3) welche ein diesem Anforderungssignal entsprechendes serielles Signal über die Kommunikationsleitung (5) an die zweite Baugruppe (4) weitergibt, welche wiederum daraufhin den Aktuator (7) des Stellgliedes (6) diesen Signalen entsprechend steuert.
Der Positionssensor (8) erzeugt ein Rückmeldesignal über die aktuelle Position des Stellgliedes (6), welches die zweite Baugruppe (4) über die Kommunikationsleitung (5) an die erste Baugruppe (3) zur überprüfung der Korrektheit der erfolgten Stellgliedbetätigung zurückmeldet.
Die Baugruppen (3, 4) beinhalten für das Fahrzeug besonders sicherheitsrelevante Aufgaben. Für einen überprüfbar sicheren Betrieb des Fahrzeugs können in den Programmen der Mikrocomputer (13a, 22) Funktionen zur gegenseitigen Überprüfung vorgesehen sein, wobei die Baugruppen (3, 4) zum Zweck dieser Überprüfung Prüfsignale über die Kommunikationsleitung (5) austauschen.
Von besonderem Vorteil ist es hierbei, daß diese Prüfsignale nicht von der Belastung des Bussystems (9) beeinflußt werden können.
In jeder der beide Baugruppen (3, 4) können zudem Notlauffunktionen implementiert sein, welche bei Ausfall von Baugruppen (3, 4, 10) oder Kommunikationsleitungen (5, 9) einen Notbetrieb des Fahrzeuges ermöglichen.

Claims (20)

  1. System zur Ansteuerung eines Stellgliedes zur Einstellung der Luftzufuhr eines Kraftfahrzeugmotors, mit einem Fahrpedal (1), mit mindestens einem Fahrpedalpositionssensor (2, 2a, 2b) zur Sensierung der aktuellen Fahrpedalposition und mit einer ersten elektronischen Baugruppe (3) zur Aufbereitung der Signale des mindestens einen Fahrpedalpositionssensors (2, 2a, 2b) und mit einem Stellglied (6) zur Einstellung der Luftzufuhr eines Kraftfahrzeugmotors, mit einem Aktuator (7) zur Betätigung des Stellgliedes (6), mit einem Positionssensor (8) zur Sensierung der aktuellen Position des Stellgliedes (6), mit einer zweiten elektronischen Baugruppe (4), welche den Aktuator (7) ansteuert und die Signale des Positionssensors (8) auswertet oder aufbereitet, wobei die erste und die zweite elektronische Baugruppe (3, 4) mittels einer Kommunikationsleitung (5) in Verbindung stehen und eine der Baugruppen (3) über einen Kommunikationskanal mit mindestens einer weiteren Baugruppe (10) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Baugruppe (4) über die Kommunikationsleltung (5) Signale an die erste Baugruppe (3) gibt, die die aktuelle Position des Stellgliedes (6) repräsentieren.
  2. Ansteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Baugruppe (3) mit der weiteren Baugruppe (10) in Verbindung steht.
  3. Ansteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikationsleitung (5) als bidirektionale Datenleitung ausgeführt ist.
  4. Ansteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommunikationskanal als bidirektionales Bussystem (9) ausgeführt ist.
  5. Ansteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine weitere Baugruppe eine Baugruppe (10) zur Steuerung des Kraftfahrzeugmotors ist.
  6. Ansteuerungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe zur Motorsteuerung (10) die Zündung und Einspritzung des Kraftfahrzeugmotors steuert.
  7. Ansteuerungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Baugruppe zur Motorsteuerung (10) eine Kennlinie, ein Kennfeld und/oder eine Rechenvorschrift abgespeichert ist, die den Zusammenhang zwischen der Position des Fahrpedales (1) und der Position des Stellgliedes (6) darstellt.
  8. Ansteuerungssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Baugruppe zur Motorsteuerung (10) auch Fahrzustandssonderfunktionen realisiert sind.
  9. Ansteuerungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an das Bussystem (9) mindestens eine weitere Baugruppe (11, 12) angeschlossen ist, welche Fahrzustandssonderfunktionen realisiert.
  10. Ansteuerungssystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Fahrzustandssonderfunktionen ein Antriebsschlupfregelung gehört.
  11. Ansteuerungssystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Fahrzustandssonderfunktionen ein Geschwindigkeitsregler gehört.
  12. Ansteuerungssystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Baugruppen durch ein elektronisch gesteuertes Automatikgetriebe ausgebildet ist.
  13. Ansteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die erste Baugruppe (3) als auch die zweite Baugruppe (4) einen Mikrocomputerbaustein (13a, 22) aufweisen.
  14. Ansteuerungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich beide Mikrocomputerbausteine (13a, 22) gegenseitig überwachen.
  15. Ansteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Baugruppe (3) über die Kommunikationsleitung (5) Signale an die zweite Baugruppe (4) gibt, welche die vom Stellglied (6) einzustellende Position oder Positionsänderung repräsentieren.
  16. Ansteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Baugruppen (3, 4) von der Motorsteuerung (10) unabhängige Notlauffunktionen zur Betätigung des Stellgliedes (6) im Fehlerfall realisiert sind.
  17. Ansteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Baugruppe die Signale von mindestens zwei mit dem Fahrpedal (1) gekoppelten Sensoren 82, 2a, 2b) auswertet.
  18. Ansteuerungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer derr Fahrpedalsensoren (2, 2a, 2b) als kontaktloserr Sensor ausgeführt ist.
  19. Ansteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Stellglied (6) gekoppelte Positionssensor (8) als kontaktloser Sensor ausgeführt ist.
  20. Ansteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrpedalsensoren (2, 2a, 2b) mit der ersten Baugruppe (3) eine Baueinheit bilden.
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