DE3313688C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuereinrichtung für eine Antriebsanlage gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine solche elektronische Steuereinrichtung ist aus der DE-OS 30 36 389 bekannt. Durch sie soll eine verbesserte Arbeitsweise bei fehlerhaftem Betrieb der Antriebsanlage dadurch erreicht werden, daß die Motorlast, die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Öldruck in dynamischem Zustand, also im Fahrbetrieb des Fahrzeuges mit eingeschalteter Betriebsspannung, gemessen und mit Vergleichswerten verglichen werden. Bei fehlerhaftem Betrieb treten Vergleichswertabweichungen auf. In Abhängigkeit davon wird das normale Betriebsprogramm beibehalten oder auf ein, ein Weiterfahren ermöglichendes Notprogramm umgeschaltet.

Aus der DE-OS 30 13 061 ist es bekannt, Schaltungsteile doppelt vorzusehen, damit bei Defekt eines Schaltungsteiles auf das andere umgeschaltet werden kann.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, Fehler so früh zu erkennen, daß daraus resultierende Schäden weitgehend vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.

Durch die Erfindung findet eine Prüfung von elektrischen Bauteilen nicht nur im dynamischen (Teile drehen sich), sondern auch im statischen Zustand (Teile stehen still) der Antriebsanlage statt. Die Erfindung ergibt die Vorteile, daß größere Schäden an der Antriebsanlage und Unfälle rechtzeitig vermieden werden; Störgrößen werden nicht nur überwacht, sondern es werden auch die Störquellen lokalisiert und Maßnahmen zur Schadensausweitung frühzeitig eingeleitet; Fehler können gegebenenfalls automatisch statistisch erfaßt werden. Bauteile können Drehzahlgeber bzw. von der Drehzahl abhängige Signale erzeugende Elemente, ferner Schalter, Relais, Druckmesser, Temperaturmesser usw. sein.

Eine "Antriebsanlage" im Sinne der Erfindung besteht mindestens aus einem Gang-Wechselgetriebe, kann jedoch zusätzlich dazu auch einen antreibenden Motor umfassen.

Mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden mit Bezug auf Zeichnungen beschrieben.

Darin zeigen

Fig. 1 ein Flußdiagramm des Verfahrens nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der elektronischen Steuereinrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer abgewandelten Ausführungsform einer Steuereinrichtung nach der Erfindung.

Grundsätzliches Verfahren und Funktionsweise der Steuereinrichtung nach der Erfindung:

Es erfolgt eine automatische Überprüfung von elektrischen Bauteilen der Antriebsanlage nicht nur im dynamischen Zustand bei sich drehenden Teilen, sondern insbesondere auch im statischen Zustand bei stehenden Teilen, also bei einem Fahrzeug bei stillstehendem Gang-Wechselgetriebe und abgeschaltetem Motor. In beiden Fällen jedoch nur, wenn die Betriebsspannung eingeschaltet ist, welche im Falle eines Fahrzeuges auch als Bordspannung bezeichnet werden kann. Ferner findet gemäß der Erfindung ein Eigentest der elektronischen Steuereinrichtung und deren Schutzeinrichtung statt, durch welchen Fehler in ihr selbst ermittelt werden. Der statische Zustand, bei welchem die Getriebedrehzahl gleich Null und die Motordrehzahl gleich Null sind, wird gemäß der Erfindung durch eine Programmunterbrechungsanforderung erkannt, welche von den überwachten Bauteilen ausgelöst wird. Ein Micro-Computer enthält ein Hauptprogramm, ein normales Betriebsprogramm, welches Teil des Hauptprogramms sein kann, Unterprogramme, wozu auch ein Unterprogramm "Testroutine" gehört, und eines oder mehrere Notprogramme.

Beim Eintritt in die Testroutine im genannten statischen Zustand wird zunächst ein Eigentest der Elektronik der Steuereinrichtung, insbesondere deren Schutzeinrichtungsteil, durchlaufen und erst anschließend werden die einzelnen elektrischen Bauteile überprüft. Bei einem Defekt, beispielsweise eines Impulsgebers, eines Magneten, Druckschalters, Temperaturschalters usw. wird die Testroutine verlassen und ein Notprogramm gestartet, welches dann anstelle des normalen Betriebsprogrammes die Antriebsanlage steuert.

Die Erfindung wird nunmehr anhand des in Fig. 1 gezeigten Flußdiagramms beschrieben. 1 bedeutet Start der Steuereinrichtung durch Einschalten der Betriebsspannung, im Falle eines Fahrzeuges durch Einschalten der Bordspannung. Dabei wird die Steuereinrichtung automatisch auf einen Ausgangszustand eingestellt, was auch mit "Auto-Reset" bezeichnet werden kann. 2 bedeutet überprüfen der Betriebsspannung UB und Überprüfen einer stabilisierten Spannung US, die für einen Micro-Computer erforderlich ist. 3 bedeutet die Entscheidung, ob UB innerhalb bestimmter Grenzwerte liegt, beispielsweise 18 V < UB < 32 V. Wenn die Grenzwerte der Betriebsspannung UB außerhalb zulässiger Werte liegen, erfolgt eine Rückmeldung. Liegen die Werte von UB innerhalb der zulässigen Grenzen, dann erfolgt bei 4 eine Entscheidung darüber, ob die stabilisierte Spannung US innerhalb bestimmter Grenzen liegt, beispielsweise 4,8 V < US < 5,2 V. Ist dies nicht der Fall, dann erfolgt eine Rückmeldung. Liegt die stabilisierte Spannung innerhalb der zulässigen Grenzwerte, dann erfolgt bei 5 eine Prüfung darüber, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich Null ist, also V = 0 km/h. Dies kann dadurch erfolgen, daß beispielsweise ein Drehzahlgeber den Wert I 3 = 1 hat.

Wenn die Bedingung bei 5 nicht erfüllt ist, erfolgt durch das normale Betriebsprogramm des Micro-Computers die normale Steuerung der Antriebsanlage, beispielsweise durch Beibehalten des eingeschalteten Ganges oder durch ein automatisches Heraufschalten oder Herunterschalten der Gänge. Die Übergabe an das Betriebsprogramm ist in Fig. 1 durch 6 dargestellt. Wird bei 5 die Bedingung erfüllt, dann kann überprüft werden, ob der Motor stillsteht, also ob die Motordrehzahl nMOT = 0 ist, entsprechend einem Wert I 4 = 1 eines Drehzahlgebers. Wird die Bedingung I 4 = 1 nMOT = 0 bei 7 nicht erfüllt, dann erfolgt eine Rückgabe an das Betriebsprogramm 6. Wird die Bedingung bei 7 erfüllt, dann wird ein Unterprogramm "Testroutine" bei 8 gestartet.

Dabei erfolgt zunächst ein Eigentest der elektronischen Steuereinrichtung, insbesondere deren Schutzeinrichtung, gemäß dem Symbol 9. Dies bedeutet, daß die Einrichtung sich zunächst selbst prüft, ob sie in Ordnung ist.

Die Entscheidung darüber ist durch das Symbol 10 dargestellt. Wenn die Einrichtung nicht in Ordnung ist, erfolgt gemäß Symbol 11 eine Fehleranzeige und es wird gemäß Symbol 12 durch das Hauptprogramm ein Notprogramm gestartet. Das Notprogramm kann beispielsweise die Automatik des Getriebes der Antriebsanlage abschalten oder auf Handschaltbetrieb umschalten oder einen defekten Gang des Getriebes ausschalten oder auf einen anderen Gang umschalten oder eine Umschaltung blockieren usw.

Ergibt die Entscheidung 10, daß die elektronische Einrichtung in Ordnung ist, dann beginnt durch die Testroutine die Abfragung der einzelnen Bauteile der Antriebsanlage. Beispielsweise kann gemäß Symbol 13 ein Gangschaltmagnet des Getriebes der Antriebsanlage überprüft werden. Zu diesem Zwecke kann gemäß Symbol 14 eine Strom-/Spannungsquelle durch die Testroutine auf "Strom" geschaltet werden. Dies bedeutet, daß die Quelle als Stromquelle arbeitet und unabhängig von Spannungsänderungen einen konstanten Strom I konstant liefert. Wenn dagegen die programmierbare Quelle auf "Spannung" geschaltet wird, dann liefert sie eine konstante Spannung U = konstant, unabhängig vom Stromverbrauch i. Das Unterprogramm "Testroutine" schaltet die Strom-/ Spannungsquelle je nach Art des zu überprüfenden Bauteils auf Strom oder Spannung. Gemäß Symbol 15 kann eine Prüfleitung für das zu prüfende elektrische Bauteil, hier als Beispiel Eingangsschaltmagnet, eingeschaltet werden. Ferner können gemäß Symbol 16 bei dieser Testroutine bestimmte Meßwerte gemessen werden, beispielsweise die Spannung über den Gangschaltmagneten. Dabei ist es auch möglich, die Gangschaltmagnete aller Gänge nacheinander durchzuprüfen.

Gemäß Symbol 17 erfolgt dann eine Entscheidung darüber, ob der gemessene Meßwert R 1 des geprüften Bauteils, im vorliegenden Falle als Beispiel des Gangschaltmagneten, innerhalb vorbestimmter Toleranzen liegt. Wenn dies der Fall ist, kann ein anderes Bauteil überprüft werden, beispielsweise die Spannung R 2 eines Gangschaltmagneten am zweiten Gang, was in Fig. 1 durch das Symbol 18 dargestellt ist. Weitere zu prüfende Bauteile können Meß- und Prüfstellen zur Feststellung von Zahnradtemperaturen, Zahnraddefekten, Lagertemperaturen, Öldrücken, Drehzahlen usw. sein.

Bevor jeweils das nächste Bauteil gemäß Symbol 18 überprüft wird, erfolgt zwischendurch eine erneute Überprüfung gemäß einem Symbol 7, ob die Motordrehzahl 0 ist, also ob nMOT = 0 ist. Wird die Bedingung nMOT = 0 bei 7 nicht erfüllt, dann erfolgt eine erneute Überprüfung gemäß einem Symbol 7, ob die Motordrehzahl 0 ist, also ob nMOT = 0 ist. Wird die Bedingung nMOT = 0 bei 7 nicht erfüllt, dann erfolgt eine Rückgabe an das Haupt- und Betriebsprogramm 6.

Wird die Bedingung bei 7 nicht erfüllt, dann wird der Meßwert R 2 des nächsten Bauteils gemäß Symbol 18 erfaßt.

Ergibt die Entscheidung 17, daß der Meßwert z. B. R 1 oder R 2 eines überprüften Bauteils nicht innerhalb der zulässigen Toleranzen liegt, dann erfolgt eine Fehleranzeige 19, die Daten werden für eine Statistik, gemäß Symbol 20, gespeichert und das Hauptprogramm startet gemäß Symbol 21 ein Notprogramm. Dieses Notprogramm kann darin bestehen, daß die Automatik des Getriebes außer Betrieb gesetzt wird oder nur noch ein Fahren mit Handschaltbetrieb oder in einem bestimmten Gang oder dergleichen möglich ist.

Bei dem mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung gliedert sich die Funktion der Steuereinrichtung im wesentlichen in vier Abschnitte, nämlich einer Betriebszustandsprüfung entsprechend den Symbolen 1 bis 7, einer Eigenprüfung entsprechend den Symbolen 8 bis 12, der eigentlichen Prüfung von elektrischen Bauteilen der Antriebsanlage entsprechend den Symbolen 13 bis 18, und den aufgrund des Prüfungsergebnisses durchzuführenden Maßnahmen entsprechend den Symbolen 12, 19, 20 und 21.

Eine besondere Ausführungsform einer Steuereinrichtung nach der Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf das in Fig. 2 dargestellte Blockschaltbild beschrieben. Diese Steuereinrichtung eignet sich für die Prüfung von kompletten Antriebsanlagen, also von deren Motor und mechanischem Getriebe durch Messungen an deren elektrischen und elektronischen Bauteilen, wie beispielsweise Gangschaltmagnete, Schalter, Drehzahlmesser, Temperatur- und Druckfühler usw. im dynamischen und insbesondere auch im statischen Zustand.

Eine Einheit 32 beinhaltet einen Eingabe/Ausgabemodul, im folgenden I/O-Modul 34 genannt, und einen programmierbaren Timer-Modul, im folgenden PTM-Modul 36 genannt. Der I/O-Modul gibt die elektrischen Daten eines Gangwahlschalters 38, eines Getriebes 40 und die Daten eines Motors 42, welch letztere durch bestimmte Stellungen des Gaspedals des Motors gegeben sein können, an einen Micro-Computer 44. Ferner gibt der I/O-Modul 34 Daten des Micro-Computers 44 über Leistungsstufen 46 in Betriebsleitungen 59 an Elektromagnete 48, welches im vorliegenden Falle beispielsweise Gangschaltmagnete von Ventilen zur Schaltung der einzelnen Gänge des Getriebes 40 sind. Die Gangschaltmagnete 48 sind Bauteile, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung überprüft werden. Die Leistungsendstufen 46 sind Verstärkerschaltungen, die erforderlich sind, weil die Magnetventile 48 einen höheren Strom brauchen als der I/O- Modul 34 liefern kann. Der I/O-Modul 34 und der PTM- Modul 36 der Einheit 32 sind über nicht im einzelnen dargestellte Eingangsleitungen und Ausgangsleitungen miteinander verbunden. Weitere Betriebsleitungen 59 verbinden andere zu prüfende elektrische Bauteile 64, welches Drehzahlgeber sein können, und 68, welches auf Temperatur oder Druck ansprechende Schalter sein können, über die Einheit 32 mit dem Micro-Computer 44.

Ein an die I/O- und PTM-Modul-Einheit 32 angeschlossenes alphanumerisches Anzeigegerät 53 zeigt die wichtigen Verfahrensdaten an.

An die gleiche Seite der Bauteile 48, 64 und 58, an welche die Betriebsleitungen 59 angeschlossen sind, sind auch Prüfleitungen 55/1 bis 55/6 angeschlossen.

Ein Schalternetzwerk 54 enthält eine Vielzahl von in den Prüfleitungen 55/1 bis 55/6 angeordneten Schaltern, welches vorzugsweise Analogschalter sind und welche das Umschalten der zu überprüfenden Bauteile 48, 64 und 68 auf einen Analog-Digitalwandler 56, im folgenden A/D-Wandler 56 genannt, für Überwachungs- und Prüfzwecke während einer Testroutine bewirken. Der A/D- Wandler wandelt die analogen Meßwerte der überwachten Bauteile über das Schalternetzwerk 54 in Digital-Signale um, welche an die Einheit 32 gegeben werden. Der Digital- Ausgang des A/D-Wandlers 56 ist über Leitungen 57 an die Einheit 32 angeschlossen. Diese Einheit 32 steht über Daten- und Adressenleitungen 58 mit dem Micro- Computer 44 im Datenaustausch. Die Analogschalter des Schalternetzwerks 54 werden über Leitungen 61, von welchen symbolisch nur eine dargestellt ist, vom Mirco- Computer 44 selektiv angesteuert, so daß die Analogschalter selektiv geschlossen werden können, um jeweils ein oder mehrere bestimmte Bauteile 48, 64 und 68 zu prüfen.

Eine Prioritätssteuerschaltung 60 steht über Daten- und Adressenleitungen 62 mit dem Micro-Computer 44 im Datenaustausch und hat die Aufgabe, das laufende Programm des Micro-Computers 44 in Abhängigkeit von der Priorität einer auftretenden Programmunterbrechungsanforderung sofort oder verzögert zu unterbrechen. Das "laufende Programm" kann das im dynamischen oder statischen Betriebszustand der Antriebsanlage laufende normale Betriebsprogramm zur Steuerung der Antriebsanlage oder ein Notprogramm sein. Die Prioritätssteuerschaltung 60 ist ein handelsüblicher Baustein der Computertechnik. Sie bewirkt, daß bei gleichzeitig auftretenden Unterbrechungsanforderungen eine bevorzugt an den Micro-Computer 44 gegeben wird. Wenn bereits eine Unterbrechungsanforderung an den Micro-Computer gegeben wurde und daraufhin eine prioritätshöhere Unterbrechungsanforderung an die Prioritätssteuerschaltung gelangt, dann wird der von der prioritätsniedrigeren Forderung ausgelöste frühere Vorgang im Micro-Computer 44, z. B. ein gestartetes Notprogramm, unterbrochen und zuerst die prioritätshöhere Forderung erfüllt.

Eine Programmunterbrechungsanforderung mit bestimmter Priorität kann sein:

I 1= Betriebsspannung außerhalb zulässiger Toleranzen I 2= Stabilisierte Spannung außerhalb zulässiger Toleranzen I 3= Inaktiver Zustand oder Ausfall eines Drehzahlgebers 64, welcher die Motordrehzahl überwacht, oder Motordrehzahl = 0, I 4= Inaktiver Zustand oder Ausfall eines anderen Drehzahlgebers 64, welcher die Getriebedrehzahl überwacht, oder Getriebedrehzahl = 0, I 5= Meldung eines Fehlers im Programmablauf des Micro-Computers, I 7= Defektmeldungen von weiteren Signalgebern 68 zur Überwachung beispielsweise des Öldruckes, der Temperatur, und mechanischen Fehlern des Getriebes 40 oder damit zusammenwirkender Bauteile.

Alle Signale der Bauteile 48, 64 und 68, welche überwacht werden, gehen an das Schalternetzwerk 54. Ferner geben die Signale I 3 und I 4 der Drehzahlgeber 64 über retriggerbare monostabile Kippstufen 70 bzw. 72 an die Prioritätssteuerschaltung 60. Die monostabilen Kippstufen 70 und 72 dienen zum Erkennen, ob das Getriebe 40 und dessen Motor 42 im statischen Zustand sind (stillstehen) oder ob sich ihre Teile drehen. Die monostabilen Kippstufen 70 und 72 schalten nur durch, wenn Impulse von den Drehzahlgebern 64 kommen, und verlängern diese Impulse, indem die Kippstufen jeweils erst dann abfallen, wenn über eine bestimmte Zeitdauer keine weiteren Impulse mehr gekommen sind.

Die Drehzahlgeber 64 geben ihren Drehzahlen entsprechende Signale auch über die Betriebsleitungen 59 und die I/O- und PTM-Einheit 32 an den Micro-Computer 44, der in Abhängigkeit von der gemessenen Drehzahl über die Gangschaltmagnete 48 einen bestimmten Gang des Getriebes 40 schaltet. Gleichzeitig geben die Drehzahlgeber 64 der gemessenen Drehzahl entsprechende Signale über Frequenz-Spannungs-Wandler 74 und 76, im folgenden F/S-Wandler genannt, und nachgeschaltete Schmitt-Trigger- Schaltungen 78 und 80 an die I/O- und PTM-Einheit 32 und von dieser Einheit an den Micro-Computer 44. Die Schmitt-Trigger-Schaltungen 78 und 80 geben jeweils nur bei einem bestimmten Höchstwert oder einem bestimmten Niedrigstwert ein Signal T 1 bzw. Signal T 2 über die Einheit 32 an den Micro-Computer 44. Die Signale T 1 und T 2 entsprechen jeweils einem bestimmten Sollzustand eines bestimmten Getriebeganges. Der Micro-Computer 44 vergleicht diesen Sollzustand mit dem tatsächlich geschalteten Istzustand des Getriebes 40. Durch die Ausgangssignale T 1 und T 2 der Schmitt-Trigger-Schaltungen 78 und 80 werden also die Getriebegänge im dynamischen Zustand kontrolliert. Für jeden Getriebegang ist ein Gangschaltmagnet 48 und über einen F/S-Wandler 74 bzw. 76 eine Schmitt-Trigger-Schaltung 78 bzw. 80 vorgesehen. Wenn der Sollwert vom Istwert abweicht, dann fragt der Micro-Computer 44 zunächst weitere Kriterien ab, beispielsweise ob das Fahrzeug und das Getriebe abgebremst wurden oder ob ein Notsignal vom Motor vorliegt, usw. Wenn dies nicht der Fall ist, also wenn die Abweichung des Sollwertes vom Istwert nicht von außerhalb der Antriebsanlage herrührenden externen Faktoren stammt, dann startet der Micro-Computer ein Notprogramm. Das Notprogramm kann darin bestehen, daß die automatische Gangwahl des Getriebes außer Funktion gesetzt und das Getriebe beispielsweise nur noch mit dem zweiten Gang gefahren werden kann usw.

Bei den oben beschriebenen Vorgängen vergleicht der Micro-Computer 44 über den PTM-Modul 36 die Zustände an den Ausgängen der Schmitt-Trigger-Schaltungen 78 und 80 unter Berücksichtigung der jeweiligen Stellung des Gangwahlschalters 38 mit den elektrischen Signalen der Leistungsstufen 46. Wenn der Meßwert des PTM-Moduls 36, plus - minus einer zulässigen programmierten Toleranz, nicht dem Ausgangszustand der Schmitt-Trigger- Schaltungen entspricht, dann kann die Stromzufuhr von einer Betriebsspannungsquelle 92 zu den Gangschaltmagneten 48 durch eine Sicherheitsschaltung 96 unterbrochen werden, was einem Notprogramm entsprechen kann, oder die Stromversorgung wird aufrechterhalten und es wird ein entsprechendes anderes Notprogramm gestartet. Die Sicherheitsschaltung 96 wird von dem F/O-Modul 34 angesteuert. Welche Art von Notprogramm gestartet wird, hängt von der mechanischen Konstruktion und anderen Gegebenheiten des betreffenden automatischen Getriebes 40 ab. Von den Ausgängen der Leistungsstufen 46 erfolgt über die Betriebsleitungen 59 eine Rückmeldung an das I/O-Modul 34, wodurch unzulässige Schaltzustände der Gangschaltmagnete erkannt werden und in Abhängigkeit davon die Stromversorgung zu den Gangschaltmagneten abgeschaltet werden kann.

Eine Schaltung 82 besteht aus einem Spannungsteiler 81, der über eine Leitung 94 an die Betriebsspannungsquelle 92 angeschlossen ist, und einer Schmitt-Trigger-Schaltung 83 und liefert über eine Leitung 84 ein Signal "Betriebsspannung in Ordnung" oder "Betriebsspannung nicht in Ordnung" an die Prioritätssteuerschaltung 60. Wenn die Betriebsspannung nicht in Ordnung ist, dann meldet dies die Prioritätssteuerschaltung 60 an den Micro-Computer 44, welcher dann sofort ein Notprogramm startet. Eine an die Betriebsspannungsquelle 92 angeschlossene Stabilisierungsschaltung 86 liefert eine stabilisierte Spannung Ustab und liefert außerdem über einen Fenstercomparator 88 und dessen Ausgangsleitung 90 ein Signal "stabilisierte Spannung in Ordnung" oder "stabilisierte Spannung nicht in Ordnung" an die Prioritätssteuerschaltung 60. Wenn die stabilisierte Spannung nicht in Ordnung ist, dann wird dies von der Prioritätssteuerschaltung 60 an den Micro-Computer 44 gemeldet, welcher dann ein Notprogramm startet.

Der als Schutzeinrichtung wirkende Teil der Steuereinrichtung von Fig. 2 kann durch einen Schalter 98 der Einheit 92 wahlweise ein- und ausgeschaltet werden. Im eingeschalteten Zustand arbeitet die Einrichtung kontinuierlich entsprechend dem in Fig. 1 gezeigten Verfahren.

Eine Mono-Flop-Schaltung 100, es könnte auch eine retriggerbare Flip-Flop-Schaltung sein, wird vom Micro- Computer 44 über das I/O-Modul 32 kontinuierlich in definierten Zeitabständen mit Trigger-Signalen so angesteuert, daß vom Ausgang 102 der Schaltung 100 ein bestimmtes Signal ununterbrochen an die Prioritätssteuerschaltung 60 gegeben wird, solange das normale Betriebsprogramm störungsfrei arbeitet. Die Triggersignale werden durch das normale Betriebsprogramm des Micro-Computers 44 erzeugt. Bei Auftreten einer Störung im Programmablauf fallen die Trigger-Signale aus und vom Ausgang 102 der Mono-Flop-Schaltung 100 gelangt eine Programmfehlermeldung I 5 an die Prioritätssteuerschaltung 60. Letzere gibt daraufhin dem Micro- Computer 44 ein Unterbrechungsanforderungssignal. Damit wird vom Micro-Computer 44 das laufende Betriebsprogramm unterbrochen und der Micro-Computer 44 wird auf eine definierte Ausgangslage gesetzt. Diese Ausgangslage kann die Startadresse des normalen Betriebsprogramms oder die Startadresse eines Notprogramms sein. Außerdem wird vom Micro-Computers 44 die Sicherheitsschaltung 96 ausgelöst.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung zur Überwachung von Bauteilen der Antriebsanlage sowohl im dynamischen (Fahrbetrieb) als auch im statischen (Stillstand) Zustand. In Fig. 3 sind Teile, welche funktionsmäßig Teilen von Fig. 2 entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 2 versehen. Dargestellt sind in Fig. 3 ein Bauteil in Form eines Drehzahlgebers 64, welcher der Drehzahl des Getriebes 40 oder des Motors 42 entsprechende Signale auf seiner Prüfleitung 55/5 erzeugt. Ein Gangschaltmagnet 48 zur Schaltung der Gänge des Getriebes 40 ist ebenfalls ein zu überprüfendes Bauteil und erzeugt auf seiner Prüfleitung 55/1 dem jeweiligen Funktionszustand entsprechende Signale. Ein Schalter 68 kann ein zu überprüfendes Bauteil in Form eines Druckschalters, Temperaturschalters usw. sein, welcher auf seiner Prüfleitung 55/3 ein dem jeweiligen Betriebs- oder Funktionszustand entsprechendes Signal erzeugt. Die Prüfleitungen 55/1, 55/3 und 55/5 sind jeweils an zwei Schalter 112 bzw. 114 des Schalternetzwerkes 54 angeschlossen. Dabei handelt es sich vorzugsweise wie bei Fig. 2 um Analogschalter, welche auch bei "geschlossenem" Schalter keine direkte Verbindung zwischen Eingang und Ausgang haben, sondern am Ausgang jeweils ein der Größe des Eingangssignals analoges Ausgangssignal erzeugen. Die Ausgänge der Schalter 112 sind an den Analogeingang des Analog-Digital-Wandlers 56 und an den Ausgang der Strom-/Spannungsquelle 55 angeschlossen. Die Schalter 112 werden über die Leitungen 61 vom Micro-Computer 44 angesteuert und dabei geöffnet oder geschlossen. Bei Fig. 3 ist angenommen, daß die in Fig. 2 gezeigte Einheit 32 mit den Untereinheiten 34 und 36 in den Micro-Computer 44 integriert ist. Die Schalter 112 des Schalternetzwerks 54 sind auch in Fig. 2 enthalten, jedoch dort nicht dargestellt. Zusätzlich sind bei Fig. 3 Schalter 114 im Schalternetzwerk 54 enthalten. Diese befinden sich in den Betriebsleitungen 59 und sind jeweils geschlossen, wenn die Schalter 112 offen sind. Umgekehrt sind die Schalter 114 offen, wenn die Schalter 112 geschlossen sind. Alle Schalter 112 und 114 werden über die Leitungen 61 vom Micro-Computer 44 gesteuert. In den Leitungen 61 befindet sich ein Decoder 116, der sie in Leistungsabschnitte 61/1 und 61/2 unterteilt. Der Decoder 116 bewirkt, daß zwischen ihm und dem Computer 44 weniger Leistungsabschnitte 61/1 als Schalter 112 und 114 erforderlich sind. Von der Ausgangsseite 118 des Decoders 116 führen so viele getrennte Leitungsabschnitte 61/2 zu den Schaltern 112 und 114, wie Schalter vorhanden sind. In den Betriebsleitungen 59 des Gangschaltmagneten 48 und des Schalters 68 befindet sich zwischen dem Micro- Computer 44 und dem Schalter 114 des Schalternetzwerks 54 jeweils ein Verstärker 120 bzw. 122. In der Betriebsleitung 59 des Drehzahlgebers 64 befindet sich zwischen dem Schalter 114 des Schalternetzwerks 54 und dem Micro- Computer 44 eine Schmitt-Trigger-Schaltung 124, welche aus den im wesentlichen sinusförmigen Impulsen des Drehzahlgebers 64 Rechteckimpulse für den Micro-Computer 44 erzeugt.

Die Leitungszweige mit den Schaltern 112 dienen zur Prüfung der Bauteile 48, 64 und 68 im statischen Zustand, d. h. bei Stillstand des Getriebes 40 und gegebenenfalls auch bei Stillstand des Motors 42. Die Leitungen 59 mit den anderen Schaltern 114 des Schalternetzwerks 54 dienen zur Prüfung der Bauteile 48, 64 und 68 im dynamischen Zustand, d. h. bei sich drehenden Teilen des Getriebes 40 und auch dazu, festzustellen, ob sich Teile des Getriebes 40 drehen. Die Verwendung von Schaltern 114 in den Betriebsleitungen 59 hat den Vorteil, daß diese Leitungen 59 und der dazugehörige Teil des Micro-Computers 44 durch Öffnen der Schalter 114 von den die Schalter 112 enthaltenden Prüfzweigen abgetrennt werden können und dadurch ihr elektrischer Widerstand das Meßergebnis bei der Prüfung im statischen Zustand nicht verfälscht.

Die Einrichtung kann sich durch einen Eigentest im statischen Zustand selbst prüfen, indem im statischen Zustand der Antriebsanlage vom Micro-Computer 44 ein Prüfsignal über eine Betriebsleitung 59 und deren Verstärker 120, den geschlossenen Schalter 114 des betreffenden Gangschaltmagneten 48 und eine Rückleitung 59/1 abgegeben und wieder empfangen wird. Dabei wird der Schalter 112 dieses Gangschaltmagneten 48 offen gehalten.

Für einen weiteren Eigentest der Einrichtung im statischen Zustand wird durch Teilung der quarzgenauen Taktfrequenz des Taktsignals des Micro-Computers 44 in einem Teiler 130 ein Testsignal niedriger Frequenz erzeugt. Dieses Testsignal gelangt über einen statischen Zustand für diesen Eigentest geschlossenen Schalter 132 und einen dafür ebenfalls geschlossenen Schalter 114, beispielsweise des Bauteils 64, über dessen Betriebsleitung 59 zurück zum Micro-Computer 44. Dieser erkennt aufgrund von Wertabweichungen des zurückkommenden Signals Betriebsstörungen.

Claims (10)

1. Elektronische Steuereinrichtung für eine Antriebsanlage, insbesondere von Fahrzeugen, mit einem Micro- Computer (44), der an eine Schutzeinrichtung angeschlossen ist und in Zusammenwirkung mit dieser elektrische Bauteile der Antriebsanlage (40, 42) auf deren Funktionsfähigkeit überwacht und je nach Überwachungsergebnis vom normalen Betriebsprogramm auf ein Notprogramm schaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung (dynamisch 60, 70, 72, 74, 76, 82, 88, 96) auch für eine Prüfung von Bauteilen im statischen Zustand (54, 55, 56) so ausgebildet ist, daß sie bei eingeschalteter Betriebsspannung (92, bei 84 und bei 90) auf Stillstände aller rotierbaren Teile (bei 64) der Antriebsanlage (40, 42) anspricht, bei einem erkannten Stillstand dieser Teile mindestens einige der elektrischen Bauteile (48, 64, 68) elektrisch nach spezifischen Werten abfragt und in Abhängigkeit vom Abfrageergebnis entweder ein Notprogramm oder das normale Betriebsprogramm zur Steuerung der Antriebsanlage (40, 42) startet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung einen Schaltungsteil (44, 59, 120, 114, 59/1; 44, 132, 114, 124, 59) aufweist, durch welchen sie bei erkanntem Stillstand der Antriebsanlage bei eingeschalteter Betriebsspannung (92, bei 84 und bei 90) zuerst einen Eigentest zur Feststellung von Defekten in ihr selbst ausführt, bevor sie die elektrischen Bauteile der Antriebsanlage nach spezifischen Werten abfragt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Bauteile (48, 64, 68) je über einen elektrischen Zweig (59, 114, 120, 122, 124) für Normalbetrieb und Überprüfung von Defekten in dynamischem Zustand und außerdem über einen weiteren elektrischen Zweig (55, 56, 112) zur Abfragung ihrer spezifischen Werte in statischem Zustand mit dem Micro-Computer (44) verbunden sind, daß die weiteren elektrischen Zweige Schalter (112) eines Schalternetzwerkes (54) enthalten, welche vom Micro-Computer gesteuert werden und über welche eine Strom-/Spannungsquelle (55) an die zu prüfenden elektrischen Bauteile (48, 64, 68) anschließbar ist, wobei der Micro-Computer in Abhängigkeit von der Art des zu prüfenden Bauteils bestimmt, ob am Ausgang der Strom-/Spannungsquelle ein konstanter Strom oder eine konstante Spannung ansteht, und daß ein Analog-/ Digitalwandler (56) vorgesehen ist, dessen Analog-Eingang an eine Verbindungsstelle zwischen der Strom-/Spannungsquelle und den Schaltern (112) angeschlossen ist und dessen Digital-Ausgang an den Micro-Computer angeschlossen ist (57), so daß der Digitalwert proportional zum elektrischen Widerstand des überprüften elektrischen Bauteils ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in einem der einen elektrischen Zweige ebenfalls ein Schalter (114) des Schalternetzwerkes (54) angeordnet ist und daß wechselweise dieser Schalter (114) jeweils geöffnet ist, wenn der Schalter (112) des anderen Zweiges des gleichen elektrischen Bauteils geschlossen ist, und umgekehrt.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige Schalter (112, 114) des Schalternetzwerks Analogschalter sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Prioritätssteuerschaltung (60) vorgesehen ist, welche einerseits an die zu überwachenden elektrischen Bauteile (48, 64, 68, 82, 88) und andererseits an den Micro-Computer (44) angeschlossen (70, 72, 100, 102, 94, 90) ist und welche das gegenwärtig laufende Programm (Betriebsprogramm oder Notprogramm) des Micro-Computers in Abhängigkeit von der Priorität von Programmunterbrechungsanforderungen jeweils sofort oder verzögert unterbricht, wobei diese Programmunterbrechungsanforderungen durch von einem Sollwertbereich abweichende Signalwerte der überwachten Bauteile und/oder durch Programmablauffehler des gegenwärtig laufenden Programms des Micro-Computers entstehen (über 100, 102).

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Impulsgeber wirkende elektrische Bauteile (64, 68) über retriggerbare monostabile Kippstufen (70, 72) mit der Prioritätssteuerschaltung (60) verbunden sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Micro-Computer (44) über eine retriggerbare monostabile Kippstufe (100) mit der Prioritätssteuerschaltung (60) verbunden ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Sicherheitsschaltung (96) vorgesehen ist, welche vom Micro-Computer (44) angesteuert wird und welche die Stromversorgung zu den elektrischen Bauteilen (48) unterbricht, die als Getriebe-Steuermagnete (48, z. B. Gangschaltmagnete oder Kupplungsschaltmagnete) ausgebildet sind, wenn für das Getriebe (40) unzulässige Bedingungen (z. B. Defekte, gleichzeitige Ansteuerung von mehreren Steuermagneten) vorliegen.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Impulsgeber wirkende elektrische Bauteile (64) einerseits mit einem programmierbaren Timer-Modul (36) des Micro-Computers (44) zur digitalen Drehzahlerfassung und andererseits über Frequenz-Spannungswandler (74, 76) mit nachgeschalteten Schmitt-Trigger-Schaltungen (78, 80) mit einer Eingabe-Ausgabe-Einheit (34) des Micro-Computers (44) verbunden sind, und daß der Micro-Computer (44) die Signale von beiden Schaltungszweigen vergleicht und bei Wertabweichungen des Vergleichsergebnisses auf ein Notprogramm schaltet, vorzugsweise dadurch, daß Gangwechsel der Antriebsanlage blockiert oder beschränkt werden.