診斷調整發送器的方法及裝置的製作方法

2023-12-09 13:48:46

專利名稱：診斷調整發送器的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有一種調整發送器(Stellgeber)的發動機系統，可通過一個控制 單元對調整發送器進行電動觸發。可以通過一個或多個適當的調整發送傳感器檢測調整發 送器的調整位置，並反饋給控制單元以檢查所需調整位置的合理性。
背景技術：
在裝備有內燃發動機的發動機系統中通常使用一系列電觸發調整發送器，通過適 當的傳感器檢測其調整位置，從而可以在觸發相關調整發送器時檢查其相應的調整位置。 適用於這類調整發送器的示例例如有相關的內燃發動機進氣系統中的節氣門、廢氣再循環 閥、用於控制渦輪增壓器的放洩閥等等。通常對於調整發送器使用一種直流電機(調整發送器電機)作為調整發送器的驅 動裝置。對於直流電機已知，用來觸發直流電機的電氣參數(電源電壓)的極性對於調整 發送器位置變化方向是重要的。尤其在完全或部分沒有利用防反接插塞連接器構建整個系統電氣連接的早期開 發階段中，電纜束不匹配、錯誤配置與硬體相臨的軟體或者錯誤的針腳配置可能會造成連 接線接錯，從而造成調整發送器的觸發的錯誤定向以及/或者安裝於調整發送器上的調整 發送器傳感器反饋信號出現錯誤。如果調整發送器電機接頭接錯以及/或者調整發送器傳 感器接頭接錯，某些情況下這可能會造成這樣的後果當專業人士查找某個故障時，如果利 用調整發送器傳感器的位置反饋信號通過調整發送器功能進行簡單的合理性檢查，可能會 受到誤導，從而查找故障是費事的。

發明內容
本發明的任務在於，對於具有通過雙向調整發送器電機觸發的調整發送器以及用 來反饋調整發送器位置的調整發送器傳感器的調整發送器系統，提供一種能夠可靠識別調 整發送器電機觸發裝置極性反接以及調整發送器傳感器的調整位置信號線極性反接的方 法。本發明的另一任務在於提供一種能夠自動修正識別的錯誤的控制單元，從而使得錯誤 配置的調整發送器系統仍然可以繼續工作。採用權利要求1所述用來確定調整發送器接頭接錯的一種方法，並且採用獨立權 利要求所述的裝置，即可解決這些任務。相關從屬權利所述均為本發明的其它有益實施方式。第一方面涉及一種用來確定調整發送器接頭接錯的方法，所述調整發送器具有一 個可通過多個接線接頭雙向可觸發的調整發送器電機，從而可以反接調整發送器電機的其 中至少兩個接頭使得調整發送器的調整方向反向；包括以下步驟-將調整發送器的執行機構調整到零位；-按照一個診斷參數對調整發送器電機進行觸發，所述診斷參數被這樣選擇，從而 可在未反接接頭以及反接接頭的情況下由於利用診斷參數進行觸發，使得執行機構的調整位置具有不同的預期變化量；-檢測由於觸發調整發送器電機而引起的的執行機構調整位置的當前變化；-如果執行機構的當前調整位置變化量不同於預期的調整位置變化量，則確定其 中至少兩個接頭接錯。上述調整發送器系統以及使該調整發送器系統工作的方法的構思在於通過適當 觸發調整發送器電機，及檢查由調整發送器傳感器所檢測的調整發送器位置變化，就能查 出調整發送器電機是否接錯(接頭接錯)。為此從一定義的零位起觸發調整發送器電機，從 而可在調整發送器電機的接頭極性正確時(未接錯)使得調整發送器位置預期具有第一變 化量，而當接頭接錯時則預期具有與此不同的第二變化量。還可以將零位置於執行機構的第一終端止擋與執行機構的第二終端止擋之間，這 時可適當選擇診斷參數，從而可在觸發調整發送器電機時使得調整機構朝向第一終端止擋 方向運動，並且通過第一終端止擋將其擋住，或者使其朝向第二終端止擋方向運動，但並不 到達第二終端止擋，取決於是否接錯了所述至少兩個接頭。按照一種實施方式所述能確定極性接錯，如果利用診斷參數觸發調整發送器電機 用於使得執行機構朝向第一終端止擋方向運動並且在那裡被擋住，而得到調整位置變化量 對應於在利用診斷參數觸發調整發送器電機以使得執行機構朝向第二終端止擋方向運動 時、特別是並不到達第二終端止擋時的調整位置變化量。按照另一種實施方式所述能夠確定極性接錯，如果利用診斷參數觸發調整發送器 電機用於使得執行機構朝向第二終端止擋方向運動，但並不到達第二終端止擋，而檢測出 調整位置變化量對應於在利用診斷參數觸發調整發送器電機以使得執行機構朝向第一終 端止擋方向運動並且在那裡被擋住時的調整位置變化量。零位還可以在執行機構的第一終端止擋上，這時可適當選擇診斷參數，從而在觸 發調整發送器電機時執行機構不運動，並且通過第一終端止擋將其擋住；或者其朝向第二 終端止擋方向運動，取決於是否至少反接了兩個接頭。還可以在確定調整發送器電機的所述至少兩個接頭接錯之後，特別是通過反轉觸 發的方式自動修正調整發送器電機的觸發。調整發送器可以具有一個調整發送器傳感器，在確定調整發送器電機的所述至少 兩個接頭沒有接錯之後，或者在修正調整發送器電機的觸發之後利用觸發參數對調整發送 器電機進行觸發，如果調整位置的變化符號不對應於預期的調整位置變化，則確定調整發 送器傳感器的至少兩個接頭接錯。本發明的另一種方面涉及一種在調整發送器與用來觸發調整發送器的調整發送 器電機的控制單元之間進行連接時確定調整發送器接頭接錯的裝置。通過多個接頭雙向觸 發調整發送器電機，從而反接調整發送器電機的其中至少兩個接頭使得調整發送器的調整 運動方向反向；設置一個裝置，用來將調整發送器的執行機構調整到零位；所述控制單元設計用於-按照一個診斷參數對調整發送器電機進行觸發，選擇所述診斷參數，從而可在未 反接接頭以及反接接頭的情況下由於利用診斷參數進行觸發，執行機構的調整位置預期具 有不同的變化量；並且
-如果由於觸發調整發送器電機而引起的執行機構調整位置變化量不同於調整位 置的預期變化量，確定其中至少兩個接頭接錯。還可以給調整發送器電機配置一個觸發單元，以便通過控制單元在確定調整發送 器電機的所述至少兩個接頭接錯之後，特別是通過反轉觸發的方式自動修正調整發送器電 機的觸發。調整發送器可以具有一個調整發送器傳感器，設計所述控制單元用於在確定調整 發送器電機的所述至少兩個接頭沒有接錯之後，或者在修正調整發送器電機的觸發之後， 利用觸發參數對調整發送器電機進行觸發，及如果調整位置的變化符號不對應於預期的調 整位置變化，則確定調整發送器傳感器的至少兩個接頭接錯。


以下將根據相關附圖，對首選實施方式進行詳細解釋。相關附圖如下附圖1具有調整發送器電機、執行機構以及調整發送器傳感器的調整發送器系統 的示意圖；附圖2調整發送器位置隨調整發送器電機觸發參數變化的曲線示意圖；以及附圖3描述附圖1所示調整發送器系統的診斷方法流程圖。
具體實施例方式附圖1所示為具有一個調整發送器2的調整發送器系統1，用於例如汽車的內燃發 動機之中。所述調整發送器2對應於例如空氣系統的節氣門、廢氣再循環閥門、廢氣渦輪增 壓器的放洩閥或者另一種可變地觸發的調整發送器。調整發送器2可以電觸發，並且可以 按照觸發參數調整調整發送器位置或者一個或多個執行機構4的位置。附圖1所示的調整發送器2包括一個直流電機形式的調整發送器電機3。通過觸 發線路8對直流電機進行觸發。適宜地將直流電機與一種執行機構4配合使用，例如空氣 系統的閥門或節氣門，或者一種其它形式的執行元件。執行機構4可以根據調整發送器電 機3的觸發改變其調整位置或位置(角位置)。視調整發送器電機3的觸發而定，例如根據 所施加的電壓的極性，可以在正向或反向改變執行機構4的位置。因此如果調整發送器電 機3的電源接頭或觸發線接頭接錯，就會使得執行機構4的調整運動方向與所需方向相反。執行機構4與調零裝置5相連，當直流電機3的觸發消失時，或者當觸發電壓為OV 時，所述調零裝置可使得執行機構4置於預定的調整位置或位置。例如調零裝置5可以具 有一個使執行機構4置於零位的彈簧元件。通過適當地觸發調整發送器電機3，就能以零位 為起點正向或反向調整執行機構4。調零裝置5也可以使得執行機構4進入某一個止擋位 置，從該位置起可以使得執行機構4僅僅朝向另一個終端止擋方向運動。執行機構4與一個調整發送器傳感器6相連，該傳感器提供反映執行機構4調整 位置或位置的適當電信號(例如電壓信號)或者電參量(例如電阻值)。例如調整發送器 傳感器6是一個根據執行機構4的調整位置或位置的可變化的電阻(電位器)，從而通過施 加預定的電流或者預定的電壓，相應地就能檢測出隨執行機構4位置變化的測量電壓或測 量電流。用於提供預定電壓或預定電流的連接線以及/或者用於檢測測量電壓或測量電流 的連接線有可能反接，從而引起錯誤的測量值。
其中一個或多個電阻在電阻測量橋或類似器件中隨調整位置變化地構造，也可以 利用該電阻測量橋或類似器件構成調整發送器傳感器6。將預定的電源電壓施加在電阻測 量橋上時，就能提供隨執行機構4的調整位置或位置變化的測量電壓。這裡用於提供預定 電源電壓的連接線以及/或者用於檢測測量電壓的連接線也有可能反接。利用控制單元7對調整發送器2進行觸發。控制單元7具有一個觸發單元10，例 如可按照某一外部規定提供通過觸發線8輸送給執行器電機3的觸發參數。如果使用直流 電機，則觸發參數可以是觸發電壓，其極性反映執行機構4的調整方向。例如觸發單元10可以具有一個H橋電路，其中可以將OV作為觸發電壓，或者切斷 H橋的所有電子轉換器，從而不觸發調整發送器電機3 (開路負載)。在這種情況下，預期執 行機構4將會進入零位N。此外控制單元7還通過多個位置信號線9與調整發送器傳感器6相連，以便接收 調整位置信號。控制單元7可以用來分析調整位置信號，並相應推導出執行機構4的調整 位置。如果調整發送器傳感器6提供模擬信號作為調整位置信號，則可以在控制單元7中 利用模數轉換器將調整位置信號數位化，以便能夠簡單地通過軟體進行分析。要檢查調整發送器電機3或調整發送器傳感器6與控制單元7是否極性反接時， 可通過調零裝置5使得執行機構4進入與執行機構4的終端止擋相隔不同距離的一個調整 位置之中，或者使其進入對應於其中某一個終端止擋的調整位置之中。當調整發送器電機3 沒有被觸發，或者一般地被觸發，使得沒有調整力施加到執行機構4上，就進入了零位。例 如其可以利用彈簧力或者其它裝置執行，由此執行機構4朝向零位運動。附圖2中所示一圖，其與調整發送器電機3的觸發相關地定性反映了調整發送器 位置。附圖2中的χ軸表示調整發送器電機3的觸發電壓，y軸定性表示執行機構4的偏 移幅度。例如執行機構4的偏移幅度可以是位置或角度值。以附圖標記A1和A2表示執行 機構4的第一和第二終端止擋。以附圖標記N表示執行機構4在觸發電壓為OV時所佔據 的零位。在本情況下，觸發電壓與執行機構4的相應位置之間呈線性變化關係，但這種變化 關係僅為示例，也可以是其它的非線性變化關係。所述零位經過適當安排，當施加正電壓dV 進行觸發時，就會使得執行機構4在正向運動，也就是朝向終端止擋A2運動。附圖3所示為調整發送器2的診斷方法流程說明圖。在步驟Sl中檢查執行機構 4是否處在零位N，或者確定已經到達了零位N。其是通過將觸發電壓調定為0V，或者不觸 發調整發送器電機3實現的，從而讓調零裝置5使得執行機構置於零位N。也可以用適當觸 發調整發送器電機3的方式來移向零位N，其中不管可能的極性接錯，也能可靠進入零位N。如果到達零位N之後(選擇是)，就以預定的診斷電壓dVD改變調整發送器電機 3的觸發參數(觸發電壓)，也就是增大或減小(步驟S2)。增大或減小觸發參數，從而當 調整發送器電機3的極性正確時，調整發送器位置或位置朝向在所選診斷電壓dVD時預期 不會到達終端止擋Ap A2的方向變化。在本實施例中，如果調整發送器電機3的極性沒有 接錯，當給觸發電壓提高診斷電壓dVD時，調整發送器位置就會朝向第二終端止擋A2方向運 動，但並不到達第二終端止擋A2。如果極性接錯，執行機構4就朝向第一終端止擋A1運動， 並且到達第一終端止擋A1。在隨後的步驟S3中通過分析由調整發送器傳感器6送出的調整位置信號，如果確 定調整位置或執行機構4的位置已如此變化，使其基本上對應於診斷電壓或診斷觸發，則可以由此確定執行機構4已經從零位N朝向距離較遠的終端止擋方向(這種情況下就是朝 向第二終端止擋A2方向)運動。根據其對應於預期(選擇是)或不對應於預期(選擇 否)，可以確定調整發送器電機3是否接錯了極性。如果調整位置的變化對應於預期，也就 是對應於通過診斷電壓dVD沒有到達終端止擋地引起的調整位置變化，則確定調整發送器 電機3的極性沒有接錯。由於在步驟S3中尚不知道調整發送器傳感器6的極性是否接錯，因此僅僅對以調 整位置信號表示的調整位置變化量進行分析，從而能夠分析調整位置的變化。如果調整發送器電機3的極性接錯(選擇否)，則可以按照步驟S4修正調整發 送器電機3的觸發接頭的反接。修正方法是將控制單元7中的調整發送器電機3的觸發反轉。為此可以在輸出給 調整發送器2之前將施加在調整發送器電機3上的觸發參數(觸發電壓)反轉。如果使用 的是H橋驅動電路，則其簡單地，只要將施加在H橋功率開關上的控制信號反轉即可。在確定沒有接錯極性之後，在步驟S3 (選擇是)或者在修正極性之後在步驟S5 中檢查調整發送器傳感器6的極性是否接錯，方式是在施加了觸發參數之後分析調整位置 信號的變化符號。如果以調整位置信號表示的調整位置在逼近第二終端止擋A2時按照預 期增大(選擇是)，在本實施例中當沒有因為施加診斷電壓而到達終端止擋，並且調整位 置信號值變化為正時，那麼就能確定調整發送器傳感器6的極性沒有接錯(選擇是)。如 果(和預期相反)調整發送器傳感器的調整位置信號的變化為負，則可以確定調整發送器 傳感器6的信號線極性接錯(選擇否)。在步驟S6中可以用類似方式，例如在控制單元7中數位化的調整位置信號，相應 反轉或者按照調整發送器傳感器6的一種模型進行適當換算，使得觸發參數朝向一方向的 變化產生調整位置信號值的所需的變化。如果已確定極性接錯，同時還可以根據調整發送 器傳感器的一種模型修正當前調整位置數據。關鍵在於，只有當事先確定調整發送器電機3 的極性沒有接錯或者修正了接錯的極性時，才修正觸發參數或者修正可能的調整位置信號 值。此外當從零位N開始觸發調整發送器電機3時，如果能檢測出執行機構4的位置 沒有變化，則可以確定執行機構4卡死。為了確保調整發送器傳感器6沒有故障，可以在零位N上檢查相應調整位置信號 的合理性，方法是將其與調整位置信號的預期值進行比較。另一種用於識別調整發送器傳感器6極性接錯的方案在於，使用兩個反向工作的 調整發送器傳感器，其分別提供一個調整位置信號。在零位N根據以調整位置信號表示的 兩個調整發送器傳感器的調整位置值是否各自處在定義零位N的一個預定範圍之內或者 是否接錯，同樣可以確定調整發送器傳感器6的極性是否接錯。
權利要求
用來確定調整發送器(1)接頭接錯的方法，所述調整發送器(1)具有可通過多個接線接頭雙向觸發的調整發送器電機(3)，從而反接調整發送器電機(3)的其中至少兩個接頭使得調整發送器(1)的調整方向反向；包括以下步驟 將調整發送器(1)的執行機構(4)調整到零位(N)； 按照診斷參數對調整發送器電機(3)進行觸發，選擇所述診斷參數，從而可在未反接接頭以及反接接頭的情況下由於利用診斷參數進行觸發，預期執行機構(4)的調整位置的不同的變化量； 檢測由於觸發調整發送器電機(3)而引起的的執行機構(4)的當前調整位置變化； 如果執行機構(4)的當前調整位置變化的量不同於預期的調整位置變化量，則確定其中至少兩個接頭接錯。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述零位(N)在執行機構(4)的第一終端 止擋(A1)和執行機構(4)的第二終端止擋(A2)之間，選擇診斷參數，從而根據是否所述至 少兩個接頭被接錯，在觸發調整發送器電機(3)時執行機構朝向第一終端止擋(A1)方向運 動，並且被第一終端止擋(A1)擋住，或者朝向第二終端止擋(A2)方向運動，特別是不到達第 二終端止擋(A2)。
3.根據權利要求2所述的方法，如果利用診斷參數觸發調整發送器電機(3)用於使得 執行機構朝向第一終端止擋(A1)方向運動並且在那裡被擋住，而檢測出調整位置變化量對 應於在利用診斷參數觸發調整發送器電機(3)以使得執行機構(4)朝向第二終端止擋(A2) 方向運動但並不到達第二終端止擋(A2)時的調整位置變化量，則確定極性接錯。
4.根據權利要求2所述的方法，如果利用診斷參數觸發調整發送器電機(3)用於使得 執行機構朝向第二終端止擋(A2)方向運動，特別是不到達第二終端止擋(A2),而檢測出調 整位置變化量對應於在利用診斷參數觸發調整發送器電機(3)以使得執行機構(4)朝向第 一終端止擋(A1)運動並且在那裡被擋住時的調整位置變化量，則確定極性接錯。
5.根據權利要求1所述的方法，所述零位在執行機構(4)的第一終端止擋(A1)處，選 擇診斷參數，從而根據是否所述至少兩個接頭被接錯，在觸發調整發送器電機(3)時執行 機構(4)不運動並且被第一終端止擋(A1)擋住，或者朝向第二終端止擋(A2)方向運動。
6.根據權利要求1 5中任一項所述的方法，在確定調整發送器電機(3)的所述至少 兩個接頭接錯之後，特別是通過反轉觸發的方式自動修正調整發送器電機(3)的觸發。
7.根據權利要求1 6中任一項所述的方法，執行機構(1)具有調整發送器傳感器(6)，在確定調整發送器電機(3)的所述至少兩個接頭沒有接錯之後，或者在修正調整發送 器電機(3)的觸發之後利用觸發參數對調整發送器電機(3)進行觸發，如果調整位置的變 化符號不對應於預期的調整位置變化，則確定調整發送器傳感器(6)的至少兩個接頭接T曰ο
8.在調整發送器(1)與用來觸發調整發送器(1)的調整發送器電機(3)的控制單元(7)之間進行連接時用於確定調整發送器(1)接頭接錯的裝置，可通過多個接頭雙向觸發 所述調整發送器電機，從而反接調整發送器電機(3)的其中至少兩個接頭使得調整發送器 的調整運動方向反向；設置用來將調整發送器(1)的執行機構(4)調整到零位的設備；設計所述控制單元(7)以按照診斷參數對調整發送器電機(3)進行觸發，選擇所述診 斷參數，從而可在未反接接頭以及反接接頭的情況下由於利用診斷參數進行觸發，預期執 行機構(4)的調整位置的不同的變化量；設置調整發送器傳感器(6)以檢測由觸發調整發送器電機(3)而引起的執行機構⑷ 的當前調整位置變化；還設計控制單元(7)，用於如果執行機構(4)的當前調整位置變化量不同於預期的調 整位置變化量，則確定其中至少兩個接頭極性接錯。
9.根據權利要求8所述的裝置，配有用於調整發送器電機(3)的觸發單元(10)，以便 通過控制單元在確定調整發送器電機(3)的所述至少兩個接頭接錯之後，特別是通過反轉 觸發的方式自動修正調整發送器電機(3)的觸發。
10.根據權利要求8或9所述的裝置，調整發送器具有調整發送器傳感器(6)，設計所 述控制單元(7)用於在確定調整發送器電機(3)的所述至少兩個接頭沒有接錯之後，或者 在修正調整發送器電機(3)的觸發之後，利用觸發參數對調整發送器電機(3)進行觸發，如 果調整位置的變化符號不對應於預期的調整位置變化，則確定調整發送器傳感器(6)的至 少兩個接頭接錯。
全文摘要
本發明涉及診斷調整發送器的方法及裝置。所述調整發送器具有可通過多個接線接頭雙向控制的調整發送器電機，從而可以反接調整發送器電機的至少兩個接頭使得調整發送器的調整方向反轉；包括以下步驟將調整發送器的執行機構調整到零位(N)，執行機構可以從零位朝向一個或兩個方向運動；按照診斷參數對調整發送器電機進行控制，所述診斷參數經過適當選擇，從而可在未反接接頭以及反接接頭的情況下利用診斷參數進行控制，使得執行機構的調整位置具有不同的預期變化量；檢測由於控制調整發送器電機而引起的執行機構調整位置變化；如果執行機構(4)的當前調整位置變化量不同於預期的調整位置變化量，則確定至少兩個接頭接錯。
文檔編號F02D41/22GK101929392SQ20101024177
公開日2010年12月29日 申請日期2010年5月5日 優先權日2009年5月6日
發明者C·韋特澤爾, G·舒馬徹爾, R·比爾, T·鮑曼, Z·託森 申請人:羅伯特.博世有限公司