一种冗余位置检测系统包括一个装置，该装置的位置介于最大位置和最小位置之间。第一和第二传感器模块包括第一传感器电阻和第二传感器电阻。当该装置从最小位置移动至最小位置时，第一传感器电阻或第二传感器电阻之中的一个的值增加而第一传感器电阻或第二传感器电阻之中的另一个的值减少。第一传感器电阻的最大值的范围在第一最大值和第二最大值之间，由于第一制造公差，第二最大值比第一最大值大。第二传感器电阻的最大值的范围在第三最大值和第四最大值之间，由于第二制造公差，第四最大值大于第三最大值。第二最大值小于第三最大值。
一个装置，该装置的位置介于最小位置和最大位置之间；
第一传感器模块和第二传感器模块，这些模块分别包括第一传感器电阻和第二传感器电阻，其中，当所述装置从所述的最小位置移动到所述的最大位置时，所述的第一传感器电阻和第二传感器电阻之一的数值增加，所述的第一传感器电阻和第二传感器电阻之中另一个的数值减小；
其中所述的第一传感器电阻最大值的范围在第一最大值和第二最大值之间，由于存在第一制造公差，第二最大值大于所述的第一最大值，其中所述的第二传感器电阻最大值的范围在第三最大值和第四最大值之间，由于存在第二制造公差，第四最大值大于所述的第三最大值，其中所述的第二最大值小于所述的第三最大值；以及一个控制模块，该控制模块与所述的第一传感器模块和第二传感器模块相连，其中所述的第一传感器模块和第二传感器模块分别基于第一传感器电阻和第二传感器电阻产生第一位置值和第二位置值，其中所述的传感器模块分别根据所述的第一位置值和第二位置值确定所述装置的第一位置和第二位置，其中所述的第一传感器模块和第二传感器模块分别包括第一串联电阻和第二串联电阻，其中所述的第一串联电阻和第二串联电阻的第一端分别与所述的第一传感器电阻和第二传感器电阻的可调端相连，所述的第一串联电阻和第二串联电阻分别产生所述的第一位置值和第二位置值。
2.如权利要求1所述的冗余位置传感系统，进一步包括第一导线和第二导线，导线的第一端分别与第一传感器模块和第二传感器模块相连，导线的第二端与控制模块相连，其中所述的第一传感器模块由所述的第一导线传输所述的第一位置值，其中所述的第二传感器模块由所述的第二导线传输所述的第二位置值。
3.如权利要求1所述的冗余位置传感系统，其中所述的控制模块比较所述的第一位置值和第二位置值，当第一位置值与第二位置值的差小于预定值时，启动一个报警显示器。
4.如权利要求1所述的冗余位置传感系统，其中所述的控制模块比较所述装置的所述第一位置和第二位置，当第一位置与第二位置的差大于预定数值时启动一个报警显示器。
5.如权利要求1所述的冗余位置传感系统，其中所述的控制模块将所述装置的所述第一位置和第二位置分别转换成第一标准值和第二标准值，来表示在所述装置的所述最小位置和最大位置之间的一部分范围。
6.如权利要求5所述的冗余位置传感系统，其中所述的控制模块比较所述的第一标准值和第二标准值，当所述的第一标准值和第二标准值的差大于预定值时，启动一个报警显示器。
7.如权利要求1所述的冗余位置传感系统，其中所述的控制模块在正常操作期间只采用所述的第一位置值用于系统控制，在此期间报警显示器不会被启动。
8.如权利要求1所述的冗余位置传感系统，其中所述的第一制造公差和第二制造公差大致等于20％，其中所述的第一传感器电阻的所述第一最大值与所述的第二传感器电阻的所述第三最大值之比小于等于0.5。
9.如权利要求1所述的冗余位置传感系统，其中所述的第一传感器电阻和第二传感器电阻通过电阻墨水沉淀方法产生。
10.如权利要求1所述的冗余位置传感系统，其中所述的第一传感器电阻和第二传感器电阻的第一端连接供电电压，所述的第一传感器电阻和第二传感器电阻的第二端接地。
11.如权利要求1所述的冗余位置传感系统，其中所述的第一位置值和第二位置值分别取决于加到所述的第一传感器电阻和第二传感器电阻上的电压值，也分别取决于第一组合电阻和第二组合电阻值，其中所述的第一组合电阻和第二组合电阻包括所述的第一传感器电阻和第二传感器电阻，所述的第一串联电阻和第二串联电阻，以及第一接触电阻和第二接触电阻，这些接触电阻分别在所述的第一传感器电阻和第二传感器电阻所述的可调端形成。
12.如权利要求1所述的冗余位置传感系统，其中所述的第一串联电阻和第二串联电阻制造公差大致等于20％，其中所述的第一串联电阻值与所述的第二串联电阻值的比率小于等于0.5。
13.如权利要求1所述的冗余位置传感系统，其中所述的第一传感器电阻和第二传感器电阻的最小值分别设定为大于等于所述的第一传感器电阻的第一最大值的7％以及所述的第二传感器电阻的第三最大值的7％。
14.如权利要求1所述的冗余位置传感系统，其中所述的装置是加速踏板，制动踏板，离合器踏板，或车辆节气门之一。
将第一传感器模块第二传感器模块连接到一个装置上，该装置的位置介于最小位置和最大位置之间，其中所述的第一传感器模块和第二传感器模块分别包括第一传感器电阻和第二传感器电阻；
当所述的装置从所述的最小位置移动到最大位置时，所述的第一传感器电阻值或第二传感器电阻值其中之一增加；
当所述的装置从所述的最小位置移动到最大位置时，第一传感器电阻值或第二传感器电阻值之中的另一个减小，其中所述的第一传感器电阻最大值的范围在第一最大值和第二最大值之间，由于存在第一制造公差，第二最大值大于第一最大值，其中所述的第二传感器电阻最大值的范围在第三最大值和第四最大值之间，由于存在第二制造公差，第四最大值大于所述的第三最大值，其中所述的第二最大值小于所述的第三最大值；
将所述的第一位置值和第二位置值传输给控制模块；以及
在所述的控制模块中分别根据所述的第一、第二位置值确定所述装置的第一位置和第二位置，其中所述第一传感器模块和第二传感器模块分别包括第一串联电阻和第二串联电阻，所述第一串联电阻和第二串联电阻的第一端分别与所述第一传感器电阻和第二传感器电阻的可调端相连，所述第一串联电阻和第二串联电阻分别产生第一位置值和第二位置值。
通过第一导线将所述的第一位置值传输给所述的控制模块；及
通过第二导线将所述的第二位置值传输给所述的控制模块。
当第一位置值和第二位置值的差小于预定值时，启动报警显示器。
当第一位置和第二位置的差大于预定值时，启动报警显示器。
19.如权利要求15所述的方法进一步包括：将所述装置的第一位置和第二位置转换成第一标准值和第二标准值，这些数值表示所述装置最小位置和最大位置之间的一部分范围。
当第一标准值和第二标准值的差大于预定值时，启动报警显示器。
21.如权利要求15所述的方法进一步包括：在正常操作期间只采用第一位置值用于系统控制，在此期间不启动报警显示器。
22.如权利要求15所述的方法，其中所述的第一制造公差和第二制造公差大致等于
20％，并且其中所述第一传感器电阻的所述第一最大值与所述第二传感器电阻的所述第三最大值之比小于或等于0.5。
23.如权利要求15所述的方法进一步包括：所述第一传感器电阻和第二传感器电阻通过电阻墨水沉淀方法产生。
24.如权利要求15所述的方法：其中所述第一传感器电阻和第二传感器电阻的第一端连供电电压，其中所述第一传感器电阻和第二传感器电阻的第二端接地。
25.如权利要求15所述的方法：其中所述第一位置值和第二位置值取决于施加在第一传感器电阻和第二传感器电阻的电压，也分别取决于第一组合电阻和第二组合电阻，其中所述的第一组合电阻和第二组合电阻包括所述的第一、第二传感器电阻，第一、第二串联电阻，第一、第二接触电阻，接触电阻分别在所述的第一传感器电阻和第二传感器电阻的可调端产生。
26.如权利要求15所述的方法：其中所述的第一串联电阻和第二串联电阻制造公差大致等于20％，其中所述第一串联电阻值与所述第二串联电阻值之比小于或等于0.5。
27.如权利要求15所述的方法：其中所述的第一、第二传感器电阻值分别设定为大于或等于所述第一传感器电阻的第一最大值的7％以及所述的第二传感器电阻的第三最大值的7％。
28.如权利要求15所述的方法：其中所述装置是加速踏板，制动踏板，离合器踏板，或车辆节气门之一。
车辆冗余位置检测系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种车辆控制系统，尤其涉及车辆控制系统的冗余位置检测装置。
背景技术
[0002] 车辆制造商越来越多地在车辆中用传感器和机电装置取代机械连接，以减轻重量，降低成本。例如，传感器取代机械连接用于检测用户操作装置的位置，诸如加速器、离合器、制动踏板。信号从传感器传递至控制器和/或车辆的机电装置。例如，来自加速器踏板的信号可以传输给电子节气门体中的致动器以调节节气门的位置。另外，节气门位置传感器检测节气门片(blade)的位置并将信号传输给一个发动机控制模块。
[0003] 在至少部分地取消了机械连接的情形下，多个传感器可以共同用于执行冗余测量，确保系统精确。例如，有些制造商使用模拟位置传感器，这些位置传感器基于不导电基底上沉积的电阻墨水或电阻胶。其他的制造商使用专用集成电路(ASICs)结合传感器。这些传感器一般包括霍耳效应传感器或者感应耦合传感器。这些专用集成电路(ASICs)接收来自传感器的模拟信号，并且输出脉宽调制信号(PWM)或其他类型的信号。
[0004] 参照图1，一个车辆控制系统10包括一个节气门体12和一个控制模块14。节气门体12包括第一传感器模块16和第二传感器模块18，他们都与控制模块14相连。节气门体12还包括一个节气门片20，该节气门片20与传感器模块16和18机械连接，传感器模块16和18是基于电位计的传感器16和18，具有可调节的传感器电阻。在正常操作期间，节气门片20在最大位置和最小位置间移动，例如，最小位置是怠速节气门位置，最大位置是全开节气门(WOT)位置。随着节气门片20在最大位置和最小位置之间移动，在节气门片20与传感器模块16和18之间的机械触点22调节传感器电阻的值。
[0005] 第一传感器模块16和第二传感器模块18分别基于各自的传感器电阻的值产生第一和第二位置信号24、26。传感器模块16和18将位置信号24和26传输给控制模块14。控制模块14基于位置信号24和26的值确定节气门片20的第一位置和第二位置。例如，在校准过程期间，当节气门片20设定在预定位置时，控制模块14可以保存位置信号24、26的值。控制模块14可以通过在预设值之间进行标度来确定位置信号24和26的值。节气门片20的多个位置使控制模块14可以执行冗余测试并验证传感器模块16和18的完整性。
[0006] 如果传感器模块16和18之间出现了电短路，位置信号24和26的其中之一的值或者两个值可能不起作用，对车辆控制会产生不利影响。在一种方法中，第一传感器模块16包括一个短路开关28。当控制模块14启动短路开关时，短路开关28将第一位置信号24的值设定到一个预定值。例如，可以通过将第一传感器模块16的电阻值与一个参考电位或者地电位短路来设定第一位置信号24的值。当短路开关28被启动时，控制模块14分别比较第一位置信号24和第二位置信号26的值。如果第一位置信号24和第二位置信号26的差小于预定值，在传感器模块16和18之间可能存在短路情况，控制模块14会启动报警指示器。
[0007] 短路开关28允许控制模块14周期性地检测传感器模块16和18之间的短路情况。然而，当短路开关28被启动时影响了位置信号数值的精确性。这会影响到其他系统诊断，所述诊断采用来自传感器模块16和18的位置信号24和26的值。另外，短路开关28使得传感器模块16和18的成本和复杂性增加。
发明内容
[0008] 根据本发明的冗余位置检测系统包括一个装置，该装置的位置介于最小位置和最大位置之间。第一传感器模块和第二传感器模块分别包含第一传感器电阻和第二传感器电阻。当装置从最小位置移动到最大位置时，第一或第二传感器电阻中的一个的值增大而第一或第二传感器电阻中的另一个的值减小。第一传感器电阻的最大值范围在第一最大值和第二最大值之间，由于第一制造公差，第二最大值大于第一最大值。第二传感器电阻的最大值范围在第三最大值和第四最大值之间，由于第二制造公差，第四最大值大于第三最大值。第二最大值小于第三最大值。
[0009] 其他方面的特征是，一个控制模块与第一传感器模块和第二传感器模块连接。第一传感器模块和第二传感器模块分别基于第一传感器电阻和第二传感器电阻产生第一位置值和第二位置值。传感器模块分别基于第一位置值和第二位置值确定装置的第一位置和第二位置，第一导线和第二导线的第一端分别与第一传感器模块和第二传感器模块连接，第一导线和第二导线的第二端与控制模块连接。第一传感器模块在第一导线上传送第一位置值并且第二传感器模块在第二导线上传送第二位置值。控制模块比较第一位置值和第二位置值并且当第一位置值和第二位置值之间的差小于预定值时，启动一个报警指示器。
[0010] 本发明的另一个特征是控制模块比较装置的第一位置和第二位置并且当第一位置和第二位置之间的差大于预定值时启动一个报警指示器。控制模块分别将装置的第一位置和第二位置转换成为第一标准值和第二标准值，这些标准值表示该装置的最小和最大位置之间的一部分范围。控制模块比较第一和第二标准值并且当第一标准值和第二标准值之间的差大于预定值时启动报警指示器。
[0011] 本发明的另一个特征是在正常操作期间并且当没有报警指示器被启动时，控制模块只采用第一位置值进行系统控制。第一制造公差和第二制造公差大致等于20％，第一传感器电阻的第一最大值与第二传感器电阻的第三最大值之比小于或等于0.5。第一传感器电阻和第二传感器电阻都是通过电阻墨水淀积工艺产生的。第一传感器电阻和第二传感器电阻的第一端与供电电位相连，第一传感器电阻和第二传感器电阻的第二端与地电位相连。
[0012] 本发明还有其它特征，第一传感器模块和第二传感器模块分别包括第一串联电阻和第二串联电阻。第一串联电阻和第二串联电阻的第一端与第一传感器电阻和第二传感器电阻的可调端相连，第一串联电阻和第二串联电阻分别产生第一位置值和第二位置值。第一位置值和第二位置值取决于施加到第一传感器电阻和第二传感器电阻上的电压，也分别取决于第一合成电阻和第二合成电阻。第一合成电阻和第二合成电阻包括第一和第二传感器电阻，第一和第二串联电阻，以及分别在第一和第二传感器电阻的可调端产生的第一和第二接触电阻。
[0013] 还有其它特征，第一串联电阻和第二串联电阻的制造公差大致等于20％。第一串联电阻的值和第二串联电阻的值之比小于或等于0.5。第一传感器电阻和第二传感器电阻的最小值分别设定为大于或等于第一传感器电阻的第一最大值的7％和第二传感器电阻的第三最大值的7％。该装置为车辆的加速器踏板，制动踏板，离合器踏板或节气门片中的一个。
[0014] 根据下文的详细描述，本发明可被应用的其它领域是显而易见的。应该理解对表示本发明的优选实施例的特定例子的详细说明仅在于解释发明，而不是意图将对本发明限制在该范围。
附图说明
[0015] 本发明将借助下列详细说明和附图得以理解，其中：
[0016] 附图1是根据现有技术的在执行冗余位置检测的车辆控制系统中的控制模块和节气门体的功能框图；
[0017] 附图2是根据本发明的包括从车辆传感器接收信号的控制模块的车辆控制系统的功能框图；
[0018] 附图3是根据本发明的控制模块和节气门体的功能框图，该节气门体包括在车辆控制系统中用于冗余位置检测的节气门位置传感器；
[0019] 附图4是附图3车辆控制系统的进一步详细的功能框图和电气图；
[0020] 附图5是表示附图3的节气门位置传感器电阻的第一示意值的列表；
[0021] 附图6是表示附图3的节气门位置传感器电阻的第二示意值的列表；
[0022] 附图7是表示实施图3的控制模块执行的步骤的流程图，以检测在节气门传感器之间的短路情况；
[0023] 附图8是表示实施图3的控制模块执行的步骤的流程图，以由节气门位置传感器验证冗余位置检测。
具体实施方式
[0024] 下面对于优选实施例的描述仅仅是示范，而绝非要限制本发明及其使用方法或用途。为清楚起见，在附图同样的参考符号表示相同的元件。正如此处所用，术语模块指的是以执行一个或者多个软件或固件程序的专用集成电路(ASIC)，电子电路，处理器(公用的，专用的，成组的)和存储器，组合逻辑电路或者其它能够提供期望功能的适当元件。
[0025] 现在参照图2，车辆36包括发动机38和控制模块40，发动机38包括气缸42，该气缸有一个喷油器44和一个火花塞46，尽管图示为一个气缸42，但是本领域的技术人员可以意识到发动机38一般包括具有喷油器44和火花塞46的多个气缸42。例如，发动机38可以包括4、5、6、8、10、12或16个气缸42。
[0026] 空气通过进气口50被吸入发动机38的进气歧管48。节气门片52通过进气口50调节空气流量。燃油和空气在气缸42中混合并由火花塞46点燃。节气门片52控制空气流入进气歧管48的速度。控制模块40根据正在流入气缸42的空气调节燃油注入到气缸42的速度以便控制气缸42中的空/燃比(A/F)。控制模块40与发动机速度传感器54连接，速度传感器产生发动机速度信号。控制模块40也分别连接着质量空气流量传感器56(MAF)和进气歧管绝对压力传感器58(MAP)，这些传感器分别产生MAF和MAP信号。
[0027] 发动机38包括一个与节气门片52相关的的电子节气门体(ETB)60。电子节气门体60由控制模块40和/或一个专用的控制器例如电子节气门控制器(ETC)控制。第一节气门位置传感器62和第二节气门位置传感器64分别在电子节气门体60中检测节气门片52的的位置并分别产生分别表示节气门片52的位置的第一位置信号66和第二位置信号
68。第一节气门位置传感器62和第二节气门位置传感器64分别将第一位置信号66和第二位置信号68传送给控制模块40。
[0028] 车辆36可选地分别包括第一和第二加速器踏板(AP)位置传感器70和72，这些传感器检测加速器踏板74的位置。第一加速器踏板位置传感器70和第二加速器踏板位置传感器72分别产生代表加速器踏板74位置的第一位置信号和第二位置信号。第一和第二加速器踏板(AP)位置传感器70和72分别将第一位置信号和第二位置信号传送给控制模块40。车辆36也可选地分别包括第一和第二制动踏板(BP)位置传感器76和78，这些传感器检测制动踏板80的位置。第一制动踏板位置传感器76和第二制动踏板位置传感器78分别产生代表制动踏板80位置的第一位置信号和第二位置信号。第一制动踏板位置传感器76和第二制动踏板位置传感器78分别将第一位置信号和第二位置信号传送给控制模块40。
[0029] 如果是手动变速器，车辆36可选地分别包括第一和第二离合器踏板(CP)位置传感器82和84，这些传感器检测离合器踏板86的位置。第一离合器踏板位置传感器82和第二离合器踏板位置传感器84分别产生代表离合器踏板86位置的第一位置信号和第二位置信号。第一离合器踏板位置传感器82和第二离合器踏板位置传感器84分别将第一位置信号和第二位置信号传送给控制模块40。本领域的技术人员可以意识到也可以采用图2所示的传感器之外的其他的传感器。另外，控制模块40也可以接收来自多于两个位置传感器的位置信号用于增加的冗余。
[0030] 也可以只使用第一节气门位置传感器62，同样可以获得节气门片52的位置的冗余测量。例如，其它传感器诸如MAF和MAP传感器56和58可以分别显示被用来确定节气门片52的位置的流速率和/或进气歧管48中的空气压力。这种情况下，控制模块40仅从第一节气门位置传感器62接收位置信号。然而，在都是处于车辆36静态和动态情况下，很难精确地比较分别来自第一节气门位置传感器62和MAF和/或MAP传感器56和58的节气门片52的位置。不考虑其它传感器的作用，期望使用第一加速器踏板位置传感器70和第二加速器踏板位置传感器72二者。一个加速器踏板位置传感器70或72故障都会导致单点故障，从而使得控制模块40不能精确测定加速器踏板74的位置。
[0031] 控制模块40分别基于第一位置信号和第二位置信号的值确定车辆36中的装置的位置。在一个示意性实施例中，控制模块40将位置值转换成表示最大位置和最小位置之间的一部分范围的标准值。例如，节气门片52的标准位置值可以表示怠速节气门位置和全开节气门位置(WOT)之间的一部分范围。
[0032] 在这种情况下，0％的标准位置值可以与怠速节气门位置相对应，100％的标准位置值可以与WOT位置相对应。例如，在一个优选实施例中，车辆装置的位置在校准过程中固定以便位置传感器输出具有预定值的位置信号。例如，当节气门片52固定在最大空气流节气门位置时，第一节气门位置传感器62和第二节气门位置传感器64分别可以被预置为输出具有预定值的位置信号。然后控制模块40可以标度在预定位置值和在正常操作期间得到的位置值之间的位置信号的值以确定节气门片52的位置。
[0033] 现在参照图3，进一步详细介绍ETB 60和控制模块40。下面相对于节气门片52的位置检测描述本发明的一个示意性实施例。然而，节气门位置传感器62和64以及控制模块40的类似操作预期用于包括加速器踏板74、制动踏板80、离合器踏板86的其他车辆的位置检测。在一个示意性实施例中，第一节气门位置传感器62和第二节气门位置传感器64分别与节气门片52被包含在ETB60中。
[0034] 节气门位置传感器62和64是基于电位计的传感器62和64，分别包括第一传感器电阻94和第二传感器电阻96。例如，每一个传感器电阻94和96都可以包括第一端、第二端和可调端。可调端的位置决定在可调端检测的传感器电阻的最大电阻的一部分。由节气门位置传感器62和64产生的位置信号66和68的值基于可调端的位置。
[0035] 第一节气门位置传感器62和第二节气门位置传感器64也分别包括第一串联电阻98和第二串联电阻100。串联电阻98和100与各自的传感器电阻94和96可调端连接并且产生位置信号66和68。在一个示意性实施例中，传感器电阻94和96和串联电阻98和
100均由电阻墨水淀积工艺产生。例如，电阻墨水可以被淀积在不导电的基底上以产生电阻。
[0036] 接触电阻102和104一般是在传感器电阻94和96的可调端及其内阻表面之间产生。例如，可调端的刮擦接触可以包括一个或者多个电刷，这些电刷与通过墨水淀积产生的内阻表面接触。随着时间在电刷和电阻表面之间产生可能变化的接触电阻102或104。因此，接触电阻102和104影响节气门位置传感器62和64产生的位置信号66和68的值。第一节气门位置传感器62和和第二节气门传感器64中的的第一接触电阻102和第二接触电阻104分别在图3中示意性的示出。
[0037] 感器电阻94和96的第一端与由控制模块40产生的供电电位106连接。传感器电阻94和96的第二端与也由控制模块40产生的地电位108连接。施加的电压106和108通过传感器电阻94和96、接触电阻102和104和串联电阻98和100产生电流。传感器电阻94和96可调端的位置确定在串联电阻98和100的输出端产生的电压并将该电压传输给控制模块40。第一偏置电阻110与第一串联电阻98和供电电位106连接，第二偏置电阻112与第二串联电阻100连接。例如，第一偏置电阻110与第二偏置电阻112分别可以是被包括在控制模块40中的上拉电阻或者下拉电阻。
[0038] 节气门片52与节气门位置传感器62和64机械连接。在节气门片52和接触电阻102和04之间的机械连接114在图3中示意性示出。然而，在一个示意性的实施例中，与传感器电阻94和96接触的的刮擦式接触机械连接到节气门片52的移动部分。例如，随着节气门片52在最小位置和最大位置之间移动，传感器电阻94和96可调端的位置被调节。
[0039] 可调端的位置确定在串联电阻98和100的输出端检测到的电压，并借助位置信号66和68将电压传送到控制模块40。在一个示意性实施例中，随着节气门片52在怠速节气门位置和WOT位置之间移动，在第一串联电阻98的输出端检测到的电压减少。同时，随着节气门片52在怠速节气门位置和WOT位置之间移动，在第二串联电阻的输出端检测到的电压以同样的速率增加。
[0040] 现在参照图4，第一传感器电阻94和第二传感器电阻96分别包括第一可调电阻122和第二可调电阻124，可调电阻122和124的第一端连至供电电位106，可调电阻122和
124的第二端连至地电位108。第一接触电阻102和第二接触电阻104分别示意性地由第一电阻126和第二电阻128表示，第一电阻126和第二电阻128的第一端分别与可调电阻
122和124的可调端相连。第一串联电阻98和第二串联电阻100分别包括第三电阻130和第四电阻132，第三电阻130和第四电阻132的第一端分别连至第一电阻126和第二电阻
128的第二端。
[0041] 第三电阻130和第四电阻132的第二端分别连至控制模块40。第一偏置电阻110和第二偏置电阻112分别包括第五电阻134和第六电阻136，第五电阻134的第一端连至第三电阻130的第二端，第五电阻134的第二端连至第一可调电阻122的第二端。第六电阻136的第一端连至第四电阻132的第二端，第六电阻136的第二端连至第二可调电阻124的第二端。在一个示意性实施例中，第五电阻134和第六电阻136分别是220kΩ并且具有大致等于7.0％的误差。
[0042] 现在参照图5，本发明的车辆控制系统诊断第一节气门位置传感器64和第二节气门位置传感器66之间的短路情况而不采用短路开关。另外，短路检测过程不会干扰使用来自节气门位置传感器62和64的位置信号66和68的车辆系统诊断。这是通过采用传感器电阻94和96以及串联电阻98和100的预先确定的电阻值和误差来实现的。另外，充分了解可能的接触电阻102和104的范围的增加了短路检测过程的可靠性。
[0043] 如上所述，随着节气门片52在最小值位置和最大值位置之间移动，第一位置信号66的值以第一速率减小，同时，第二位置信号68的值以相同速率增大。在节气门位置传感器62和64之间的短路情况期间，位置信号66和68的值相等。因此，第一传感器电阻94和第二传感器电阻96的值，以及第一串联电阻98和第二串联电阻100的数值被分别设定以便各值不相等。由于位置信号66和68的数值以相同的比例同时增加或减少，这样，在正常操作期间，位置信号66和68数值相等的可能性就减少了。
[0044] 图5所示为用于传感器电阻94和96和串联电阻98和100的第一示意性电阻值。如上所述，传感器电阻94和96，串联电阻98和100可以通过墨水淀积工艺产生，通过墨水淀积工艺产生的电阻一般都具有相对于标称值相应的明显的误差。例如，通过墨水淀积工艺产生的电阻可能具有距标称值的20％误差。
[0045] 第一传感器电阻94标称值为3300Ω、误差18.18％。相当于最小值2700Ω，最大值3900Ω。第一串联电阻98标称值为1500Ω、误差20.0％。相当于最小值1200Ω，最大值1800Ω。
[0046] 第二传感器电阻96标称值为2200Ω、误差18.18％。相当于最小值1800Ω，最大值2600Ω。第二串联电阻100标称值为750Ω、误差24.0％。相当于最小值570Ω，最大值930Ω。接触电阻102和104的观测值的范围是在150Ω和1500Ω之间。为了确保第一传感器电阻94和第二传感器电阻96的值不相等，使用用了第一传感器电阻94与第二传感器电阻96的比等于1.50。同样，使用了第一串联电阻98和第二串联电阻100的比等于2.11。
[0047] 图5的表分别包括第一传感器电阻94和第二传感器电阻96的中间范围值。例如，第一传感器电阻94的中间范围的值是从1350Ω到1950Ω、标称值是1650Ω。第二传感器电阻96的中间范围的值是从900Ω～1300Ω、标称值是1100Ω。中间范围的值表示的是在传感器电阻94和96的可调端在传感器电阻范围的中间期间检测到的大致的阻值。
[0048] 如果第一传感器电阻94和第二传感器电阻96都采用相同值，第一传感器电阻94和第二传感器电阻96的中间范围值应该大致相等，这使得在中间范围内的短路检测复杂化。因此，传感器电阻94和96有意设定为不同的值，这样它们的中间范围值就不会重叠。然而，由于存在传感器电阻94和96的公差，传感器电阻94和96的数值可能会非常接近。
例如，第一传感器电阻的最小值等于2700Ω，第二传感器电阻的最大值等于2600Ω。即使这两值不相等，这两个值也足够接近从而干扰电阻值中间范围内的短路检测。
[0049] 现在参照图6，所示为传感器电阻94和96和串联电阻98和100的第二示意性电阻值。第一传感器电阻94的标称值为2500Ω、误差20.0％。，相当于最小值2000Ω、最大值3000Ω。第一串联电阻98的标称值为750Ω、误差20.0％。，相当于最小值600Ω、最大值
900Ω。使用的第一传感器电阻94和第二传感器电阻96的比以及第一串联电阻98与第二串联电阻100的比均为0.50。因此，第二传感器电阻96的标称值为5000Ω、误差20.0％。
[0050] 这相当于最小值4000Ω、最大值6000Ω。第二串联电阻100的标称值为1500Ω、误差20.0％，相当于最小值1200Ω、最大值1800Ω。使用增加的接触电阻范围以考虑接触电阻102和104的值的更大变化。接触电阻102和104的范围从150Ω-2500Ω。
[0051] 如图6所示，第一传感器电阻94的最大值与第二传感器电阻96的最小值之间相差1000Ω。因此，第一传感器电阻94与第二传感器电阻96以及第一串联电阻98与第二串联电阻100之间的适当比被使用以考虑由于电阻值误差所带来的变化。当电阻值的误差大致等于20.0％时，0.67的比率提供了如图5所示的电阻值范围之间的有限的分离。当采用0.50的比率、误差为20.0％，可以实现在传感器电阻94和96的可能值之间的更合适的分离。另外，也可以实现小于0.50的比率。然而，由于噪音，在传感器电阻94和96之间太大的差值会产生不利的影响。
[0052] 串联电阻98和100的电阻值也可以被选择，以避免在短路到电池(short-to-battery)的情况下对节气门位置传感器62和64的元件损坏。在一个示意性实施例中，传感器电阻94和96可实现的最低值设定为传感器电阻94和96各自的最大阻值的7％。因此，节气门位置传感器62和64的元件设计为在短路到电池期间能够承受分别由传感器电阻94和96、串联电阻98和100和接触电阻102和104的最大值的7％的组合产生的电压。
[0053] 在正常操作期间，第一传感器电阻94和第二传感器电阻96的电阻值彼此不重叠。因此，控制模块40通过读取位置信号66和68的值来检测节气门位置传感器62和64之间的短路情况。当位置信号66和68的值之间的差小于预定值时，控制模块40检测短路情况。
根据来自位置信号66和68的值的极性，在比较第一位置信号和第二位置信号66和68之前，控制模块40可以反转这些值之一。
[0054] 如果控制模块40检测节气门位置传感器62和64之间的短路情况，控制模块40利用产生具有较高值的位置信号66或68的节气门位置传感器62或64用于系统控制。这样就避免了相关误差引起的不利影响。另外，在一个示意性实施例中，控制模块40在正常操作期间仅利用一个第一位置信号66的值而不启动报警指示器。在这种情况下，第二传感器电阻96被主要用于节气门位置传感器62和64之间的短路检测和冗余检测。
[0055] 现在，参照图7，短路检测算法从步骤144开始。在步骤146，控制模块40读取来自节气门位置传感器62和64的电压信号的值。在步骤148，控制模块40计算位置信号66和68的值之间的差。如果有必要，在步骤148计算差之前，控制模块40可以调节一个或多个位置值。在步骤150，控制模块确定位置信号66和68的值之间的差是否小于一个预定值。
[0056] 如果不是，控制结束。如果是，控制程序进入步骤152。在步骤152，控制模块40检测节气门位置传感器62会64之间的短路情况，启动一个报警指示器，控制结束。在步骤152，控制模块40也利用产生具有最大值的位置信号66或68的节气门位置传感器用于系统控制。
[0057] 现在，参照图8，一个传感器冗余算法从步骤160开始。在步骤162，控制模块40读取来自节气门位置传感器62和64的位置信号66和68的值。在步骤162，控制模块40将第一位置信号66的值转换为第一位移值并且将第二位置信号68的值转换为第二位移值，在步骤166，控制模块40计算第一位移值和第二位移值之间的差。在步骤168，控制模块确定位移值之间的差是否大于一个预定值。如果不是，控制结束。如果是，控制程序进入步骤170。在步骤170，控制模块40启动一个报警指示器，控制结束。
[0058] 本领域的技术人员现在可以意识到根据前述描述可以以多种形式实现本发明的宽的教导。因此，当本发明被结合其特定实施例描述时，本发明的真正范围不应该仅限于此，因为对于本领域的技术人员来说，根据对附图、说明书和随后的权利要求书的研究进行其他的修改是显而易见的。
