[发明专利]用于监测内燃机中的促动器的操作的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于监测具有相关联的电子控制单元(ECU)的内燃机中的促动器的操作的方法，所述促动器包括位置传感器和嵌入的电子电路，其设置成提供表示促动器故障的数字诊断信息和表示由所述传感器检测到的位置的位置信息。

背景技术

在传统的内燃机中有多个“智能”促动器，也就是包括促动器和嵌入的电子电路的装置：作为一项来自发动机的电子控制单元(ECU)的主控制器的控制信号的功能，促动器通过嵌入的电子电路进行控制。所述促动器的例子是涡旋控制阀、EGR阀和节流阀。这些智能促动器通常具有目标位置作为来自ECU的控制输入信号。嵌入的电子电路通常提供不同的反馈信号到ECU。该反馈信号包括关于促动器状态的诊断信息和通过布置在促动器内部的位置传感器测量的当前位置值二者。

因此，智能促动器装置需要将两个信息发回给ECU：诊断信息和位置反馈。

在图3中图示出传统的布置方式，包括发动机模块1，其设置有促动器2并通过电力配送线6和接地配送线8(系统接地)连接到电源4(电池)。电子控制单元ECU10通过各自的电力配送线12和接地配送线14也连接到电源。信号在ECU10和促动器2之间通过线路16进行交换。

在图4中示出图3的电连接的等效电路图。促动器2包括嵌入的电子电路18，其通过信号连接件22连接到ECU10的微处理器20，信号连接件22代表线路16，信号通过该线路16在ECU10和促动器2之间进行交换。第一电阻器R₁和第二电阻器R₂分别代表发动机模块1和ECU10的接地配送线8和14。

来自智能促动器的诊断信息是表示不同的装置故障的代码。该信息通常编码为数字信号；用于该信号的可能的编码技术包括频率调制、PWM调制以及其它。该方案需要专门的引脚(pin)并占用ECU10中的数字输入。

上述现有技术的主要缺点如下：

可能的不同故障数量受到ECU10的解码能力的限制，因此不可能具有对促动器2内部发生的情况的详细描述；

只有故障状态可以以信号形式发送到ECU10，而这不可能使得ECU10知道在促动器2的正常操作情形期间的内部状态；

数字信号涉及系统接地：促动器2内部的嵌入的电子电路18机械地接地到发动机模块1。发动机模块1和系统接地配送线8之间的连接，优选地在电池或者底盘上，通过电缆提供，该电缆也为需要高电流的系统，例如发动机启动器、电热塞、发电机等提供接地回路。这些高电流能够致使电缆两侧的明显的电压降，从而导致促动器2的接地配送线8和ECU10的接地配送线14之间的电压漂移。这些接地漂移对于模拟信号是不可接受的，因此需要单独的接地基准线。

由“智能”促动器提供的位置反馈信号通常以模拟信号进行传输。这种方案在ECU中需要三个专用引脚，因为模拟输入需要专门的供电和接地回路以避免电压漂移问题。

这样，上述数据传输方法需要四个引脚，也就是，一个引脚用于数字诊断信息，上述三个引脚用于位置反馈信号，从而占用ECU10中的一个数字输入和一个模拟输入以传输单个促动器的所有信息。

用于汽车应用的ECU的复杂性正不断提高，从而导致需要的模拟输入的数量增长，而微处理器中的可用模拟输入通道却受到限制。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的一个目的是提供用于监测智能促动器的改进的方法，其允许限制发动机的ECU所需要的缆线和模拟输入的数量。

该目的以及其它目的通过根据本发明的一种用于监测具有相关联的电子控制单元(ECU)的内燃机的促动器的操作的方法，所述促动器包括位置传感器和嵌入的电子电路，其安置的以提供表示促动器故障的数字诊断信息和表示由所述传感器检测到的位置的位置信息；所述方法的特征在于：通过所述嵌入的电子电路产生数字数据包(DP)，该数字数据包包括：至少一个第一位，其表示促动器操作状态；第一个多位，其表示由所述传感器检测到的位置；以及第二个多位，其用于错误检查；以及通过所述电子控制单元(ECU)采集和检查所述数字数据包(DP)。

其中，嵌入在所述促动器中的所述电子电路产生串行信息性信息(M)，该信息包括表示所述促动器(2)的操作状态的N位的第一组，其中N是大于1的整数，所述电子电路产生N个连续的数字数据包(DP)，该数据包(DP)的每个包括一个信息位，其设置为等于所述串行信息性信息(M)的所述第一位组的相应位。