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Hintergrund der Erfindung
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich z.B. in einer elektrischen Steuervorrichtung
im Fahrzeug, wie etwa einer Motorsteuervorrichtung oder einer Übertragungssteuervorrichtung,
auf eine elektrische Steuervorrichtung mit einer Unterbrechungserfassungsfunktion
zu einem gemeinsamen Bus, mit dem viele elektrische Lasten oder
Eingangssensoren verbunden sind.
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In
einer konventionellen Leistungseinspeisungssteuerschaltung für eine elektrische
Last wurde es weithin zur praktischen Verwendung gebracht, dass
die Unterbrechungs-/Kurzschlussanomalie einer Lastverdrahtung erfasst
wird und irgendeine Anomalieverarbeitung einschließlich mindestens
einer Anomaliemeldung durchgeführt
wird. Z.B. wird gemäß "TROUBLE DETECTING
DEVICE FOR SOLENOID",
offenbart in JP-A-8-293414 (Absätze
0024 bis 0028, 2),
in einer Leistungseinspeisungssteuerung für eine elektrische Last wie
einen Solenoid durch einen Transistor, ein Konzept offenbart, in dem
eine Schalt steuerinstruktion des Transistors mit einem Leistungseinspeisungsspannungspegel
zu der elektrischen Last verglichen wird, sodass das Vorhandensein
oder Fehlen der Unterbrechungs-/Kurzschlussanomalie
der elektrischen Last identifiziert wird.
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Gemäß JP-A-2000-312142
(Zusammenfassung, 1) "INTELLIGENT POWER
SWITCH APPARATUS" wird übrigens
ein N-MOS-Feldeffekttransistor offenbart, der eine Überstrombegrenzung durch
Verwenden eines Stromerfassungswiderstands durchführt, der
in einer Stromspiegelschaltung vorgesehen ist, um eine EIN-/AUS-Steuerung eines Haupttransistors
durchzuführen,
und eine Überhitzungsabschaltung
des Haupttransistors durch Verwenden eines Temperaturerfassungselementes
vornimmt.
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Mit
Bezug auf die Unterbrechungs-/Kurzschlusserfassung einer Eingangssensorschaltung können andererseits
verschiedene Mittel verwendet werden. Gemäß JP-A-11-283456 (Zusammenfassung, 1) "SWITCH, INFORMATION DETECTION DEVICE
HAVING THE SAME, AND CONNECTOR CONNECTED STATE DETECTION DEVICE" wird z.B. ein Mittel
offenbart, in dem ein Schalter, der als ein Eingangs-/Ausgangsanschlusspaar
beide Seiten eines Schalterelementes hat, um zwischen einem leitenden
Zustand und einem nicht-leitenden Zustand umzuschalten, wird ein
elektrisches Element, das parallel zu dem Schalterelement verbunden
ist, vorgesehen, sodass mit Bezug auf ein Eingangssignal, das zwischen
dem Eingangs-/Ausgangsanschlusspaar eingegeben wird, ein Ausgangssignal
gemäß einem
Störungszustand
zusätzlich
zu einem EIN-Zustand, in dem das Schalterelement in dem leitenden
Zustand ist, und einem AUS-Zustand, in dem das Schalterelement in
dem nicht-leitenden Zustand ist, ausgegeben wird.
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Gemäß JP-A-8-293414
(Absätze
0024 bis 0028, 2) und
JP-A-11-283456 (Zusammenfassung, 1) können zusätzlich zu der Unterbrechungs-/Kurzschlussanomalie
einer elektrischen Last oder eines Eingangssensors selbst Verdrahtungsanomalien
von jeweiligen Teilen einschließlich einer
gemeinsamen Verdrahtung (gemeinsamen Leitung) auch erfasst werden,
es gibt jedoch ein Problem, dass wenn ein gemeinsamer Busabschnitt
als eine gemeinsame Leitung, womit eine Enden von vielen elektrischen
Lasten oder Eingangssensoren verbunden sind, unterbrochen ist, alle
Eingangs-/Ausgangssteuerfunktionen verloren sind.
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Gemäß JP-A-2000-312142
(Zusammenfassung, 1)
besteht außerdem
in einem Leistungstransistor als ein Überhitzungs-Selbsthaltetyp-Halbleiterschalter, der
mit einer elektrischen Last verbunden ist, der Hauptzweck darin,
einen Strom zu dem Leistungstransistor in dem Zeitpunkt eines Auftretens eines Überstroms
zu unterbrechen, und die Erfassung der Unterbrechungs-/Kurzschlussanomalie
wird nicht dargelegt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung wurde unternommen, um die wie oben beschriebenen Probleme
zu lösen,
und hat ein Ziel, eine elektrische Steuervorrichtung vorzusehen,
in der selbst wenn eine Unterbrechungsanomalie irgendwo entlang
eines gemeinsamen Busabschnitts auftritt, mit dem eine Enden von
vielen externen elektrischen Lasten oder Eingangssensoren verbunden
sind, wenn die Unterbrechung in einer Stelle auftritt, eine normale
Eingangs-/Ausgangssteuerung fortgesetzt werden kann, und ein Anomaliezustand schnell
erfasst wird und eine Anomaliemeldung durchgeführt werden kann.
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Eine
elektrische Steuervorrichtung der Erfindung enthält eine elektrische Steuereinheit
mit einem Mikroprozessor, um elektrische Lasten in Übereinstimmung
mit einem Inhalt eines Steuerprogramms, das in einem Programmspeicher
gespeichert ist, und Betriebzuständen
von Eingangssensoren anzusteuern-zu kon trollieren, und wird von
einer externen Energieversorgung gespeist, einen gemeinsamen Ringbus,
mit dem eine Enden der vielen elektrischen Lasten oder der Eingangssensoren
aufeinanderfolgend verbunden sind, erste und zweite gemeinsame Anschlüsse, ein
Prüfungsschalterelement,
eine Elementspannungsüberwachungsschaltung,
Anomalieerfassungsmittel und Anomalieverarbeitungsmittel, der erste
gemeinsamer Anschluss ist mit einem von positiven und negativen
Energieversorgungsanschlüssen
der elektrischen Steuereinheit verbunden und ist mit dem zweiten
gemeinsamen Anschluss durch den gemeinsamen Ringbus verbunden, der
zweite gemeinsame Anschluss und der erste gemeinsame Anschluss sind
miteinander durch das Prüfungsschalterelement
verbunden, der zweite gemeinsame Anschluss ist mit dem anderen von
den positiven und negativen Energieversorgungsanschlüssen der
elektrischen Steuereinheit durch einen Vorspannungswiderstand verbunden,
das Prüfungsschalterelement
befindet sich in einer Position von einem der positiven und negativen
Energieversorgungsanschlüsse
der elektrischen Steuereinheit und ist ein Schalterelement, um die
ersten und die zweiten gemeinsamen Anschlüsse als Reaktion auf eine Schaltoperation
des Prüfungsschalterelementes
zu verbinden oder zu trennen, die Elementspannungsüberwachungsschaltung
ist eine Schaltung, um die Größe eines
Anschlusspotenzials des Prüfungsschalterelementes
auf einer verbindenden Seite zu dem zweiten gemeinsamen Anschluss
zu messen, das Anomalieerfassungsmittel beurteilt, dass der gemeinsame
Ringbus unterbrochen ist, wenn ein Messungspotenzial durch die Elementspannungsüberwachungsschaltung
zu einer Zeit, wenn das Prüfungsschalterelement
zeitweilig geöffnet
ist, äquivalent
einem Potenzial des anderen der positiven und negativen Energieversorgungsanschlüsse der
elektrischen Steuereinheit ist, und das Anomalieverarbeitungsmittel
führt eine
Anomaliemeldung als Reaktion auf eine Unterbrechungsbeurteilung
des Anomalieerfassungsmittels durch.
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Die
elektrische Steuervorrichtung der Erfindung enthält eine einfache und vielfache
Sicherheitsfunktion, in der in dem Fall, wo eine Unterbrechung irgendwo
in einer Stelle eines gemeinsamen Ringbusses auftritt, mit dem eine
Enden von vielen elektrischen Lasten oder Eingangssensoren verbunden sind,
ungeachtet der Stelle des Auftretens alle elektrischen Lasten oder
Eingangssensoren den Betrieb normal fortsetzen können, und der Anomaliezustand durch
ein zeitweiliges Öffnen
des Prüfungsschalterelementes
erfasst wird, und wenn die Unterbrechungsanomalie auftritt, die
Anomaliemeldung durchgeführt
wird, sodass die Wartungsprüfung
vorangetrieben werden kann, und entsprechend gibt es einen Effekt,
dass die Sicherheit verbessert werden kann.
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In
dem Fall, wo das Prüfungsschalterelement
nur auf der Seite des zweiten gemeinsamen Anschlusses vorgesehen
ist, fließt übrigens
in einem normalen Zustand des gemeinsamen Ringbusses das meiste
des Stroms zu dem ersten gemeinsamen Anschluss, wo ein Spannungsabfall
klein ist, und der Strom, der zu dem Prüfungsschalterelement fließt, ist klein,
und deshalb gibt es einen Effekt, dass auch Wärmegenerierung unterdrückt wird.
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Die
vorangehenden und andere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung
der vorliegenden Erfindung offensichtlicher, wenn in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen aufgenommen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Schaltungsblockdiagramm, das eine elektrische Steuervorrichtung
von Ausführungsform
1 der Erfindung zeigt.
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2 ist
ein Flussdiagramm zum Erläutern des
Betriebs der elektrischen Steuervorrichtung von Ausführungsform
1.
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3 ist
ein Schaltungsblockdiagramm, das eine elektrische Steuervorrichtung
von Ausführungsform
2 der Erfindung zeigt.
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4 ist
die erste Hälfte
eines Flussdiagramms zum Erläutern
des Betriebs der elektrischen Steuervorrichtung von Ausführungsform
1.
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5 ist
die zweite Hälfte
des Flussdiagramms zum Erläutern
der elektrischen Steuervorrichtung von Ausführungsform 2.
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6 ist
ein Schaltungsblockdiagramm, das eine elektrische Steuervorrichtung
von Ausführungsform
3 der Erfindung zeigt.
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7 ist
die erste Hälfte
eines Flussdiagramms zum Erläutern
des Betriebs der elektrischen Steuervorrichtung von Ausführungsform
3.
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8 ist
die zweite Hälfte
des Flussdiagramms zum Erläutern
des Betriebs der elektrischen Steuervorrichtung von Ausführungsform
3.
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9 ist
ein Schaltungsblockdiagramm, das eine elektrische Steuervorrichtung
von Ausführungsform
4 der Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ausführungsform 1
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(1) Detaillierte Beschreibung
vom Aufbau
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1 ist
ein Schaltungsdiagramm, das eine elektrische Steuervorrichtung von
Ausführungsform 1
der Erfindung zeigt. In 1 bildet eine elektrische Steuereinheit 100 z.B.
eine Fahrzeugmotor-Steuervorrichtung, und ist mit einer Ansteuer energieversorgung
durch einen Ausgangskontakt 102 eines Energieversorgungsrelais
von einer externen Energieversorgung 101 wie einer Batterie
im Fahrzeug verbunden, die zwischen einem positiven Einspeisungsanschluss 110 und
einem negativen Einspeisungsanschluss 109 vorgesehen ist.
Obwohl der Ausgangskontakt 102 unverzüglich geschlossen wird, wenn
ein nicht gezeigter Leistungsschalter geschlossen wird, wird eine
Verzögerungsrückführungsoperation durchgeführt, in
der selbst wenn der Leistungsschalter geöffnet ist, die Energiezufuhr
zu der elektrischen Steuereinheit 100 für eine spezifizierte Verzögerungszeit
fortgesetzt wird.
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Eine
Alarmanzeige 103, eine Last-/Sensorgruppe 105,
die elektrische Lasten 30a bis 30n und verschiedene
Eingangssensoren 40a bis 40n enthält, um EIN-/AUS-Operationen
durchzuführen,
und verschiedene analoge Sensoren 106, um analoge Signale
zu generieren, sind an der Außenseite
der elektrischen Steuereinheit 100 montiert, die in einem
abgedichteten Gehäuse
enthalten ist, und jeweilige Eingangs-/Ausgangseinrichtungen sind
mit der elektrischen Steuereinheit 100 durch nicht gezeigte
entfernbare/anfügbare
Verbinder verbunden. Die negativen Anschlüsse der elektrischen Lasten 30a bis 30n und
der Eingangssensoren 40a bis 40n sind aufeinanderfolgend
mit dem gemeinsamen Ringbus 59 von einem Ende 57 zu
dem anderen Ende 58 verbunden, das eine Ende 57 des
gemeinsamen Ringbusses 59 ist mit einem ersten gemeinsamen
Anschluss 107 der elektrischen Steuereinheit 100 verbunden,
und das andere Ende 58 des gemeinsamen Ringbusses 59 ist mit
dem zweiten gemeinsamen Anschluss 108 der elektrischen
Steuereinheit 100 verbunden. Übrigens verwendet in Ausführungsform
1 jeder der ersten und zweiten gemeinsamen Anschlüsse 107 und 108 zwei Stifte
von Verbindern parallel, und ist aufgebaut, die Kontaktzuverlässigkeit
anzuheben.
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Als
der Aufbau der Innenseite der elektrischen Steuereinheit 100 generiert
eine Konstantspannungs-Energieversorgungsschaltung 111 eine Steuerspannung
Vcc = 5V basierend auf einer Energieversorgungsspannung GS 10 bis
16V der externen Energieversorgung 101, die einem positiven
Energieversorgungsanschluss Vb zugeführt wird, und führt die
stabilisierte Spannung zu jeweiligen Teilen einschließlich eines
danach erwähnten
Mikroprozessors 120 zu. Eine digitale Eingangsschnittstellenschaltung 114 ist
zwischen den Eingangssensoren 40a bis 40n und
digitalen Eingangsports des Mikroprozessors 120 verbunden,
und ist eine Schaltung, die eine Spannungspegelkonvertierungsfunktion
und eine Rauschfilterfunktion enthält. Übrigens sind positive Anschlüsse der
Eingangssensoren 40a bis 40n mit dem positiven
Energieversorgungsanschluss Vb durch Pull-up-Widerstände (Heraufziehwiderstände) 114a bis 114n verbunden.
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Eine
analoge Eingangsschnittstellenschaltung 116 ist zwischen
dem analogen Eingangssensor 106 und einem analogen Eingangsport
des Mikroprozessors 120 verbunden, und ist eine Schaltung,
die eine Rauschfilterfunktion enthält. Der Mikroprozessor 120 ist über einen
Bus mit einem RAM-Speicher 121 für arithmetische Verarbeitung,
einem Programmspeicher 122 von z.B. einem nicht-flüchtigen Flash-Speicher,
einem Mehrkanal-AD-Wandler 126 und
einem Datenspeicher 129 von z.B. einem nicht-flüchtigen
EEPROM-Speicher verbunden, und arbeitet in Zusammenarbeit damit.
Der Programmspeicher 122 speichert zusätzlich zu einem Eingabe-/Ausgabe-Steuerprogramm 122a als
die elektrische Steuereinheit 100 ein Anomalieerfassungsprogramm 122b als
ein Anomalieerfassungsmittel 210, was später in 2 beschrieben
wird, und ein Anomalieverarbeitungsprogramm 122c als Anomalieverarbeitungsmittel 218.
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Eine
Ansteuerkontrollschaltung 130a, die zwischen dem negativen
Energieversorgungsanschluss Vb und dem positiven An schluss der elektrischen
Last 30a verbunden ist, enthält eine Kommutierungsdiode 133,
die parallel zu einem Ansteuertransistor 131 und der elektrischen
Last 30a verbunden ist. Ein Leerlauf-Ballastwiderstand 134 ist
zwischen Emitter- und Basisanschlüssen des Ansteuertransistors 131 eines
PNP-Leistungstransistors verbunden, und ein Basisanschluss ist mit
einer Erdungsschaltung GND verbunden, die mit einem negativen Energieversorgungsanschluss
durch einen Basiswiderstand 135 und einen Hilfstransistor 136 verbunden
ist. Der Hilfstransistor 136 ist mit einem Ansteuerinstruktionsausgangsanschluss
DR1 des Mikroprozessors 120 durch einen Ansteuerwiderstand 137 verbunden,
und ein Leerlauf-Ballastwiderstand 138 ist zwischen Basis-
und Emitteranschlüssen
des Hilfstransistors 136 eines NPN-Transistors verbunden.
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Eine
Ansteuerkontrollschaltung 130n, die zwischen dem positiven
Energieversorgungsanschluss Vb und dem positiven Anschluss der elektrischen
Last 30n verbunden ist, ist ziemlich ähnlich zu der Ansteuerkontrollschaltung 130a aufgebaut,
und ist mit einem Ansteuerinstruktionsausgangsanschluss DRn des
Mikroprozessors 120 verbunden. Übrigens führen die Ansteuerkontrollschaltungen 130a bis 130n lediglich
Einspeisungs-/Stopp-EIN/AUS-Operationen
zu den elektrischen Lasten 30a bis 30n durch,
oder sind Kontrollschaltungen in dem Fall, wo EIN-/AUS-Betriebssteuerung
(duty control) durchgeführt
wird, um eine gewünschte
Lastspannung entsprechend einer Variation in der Energieversorgungsspannung
zuzuführen.
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Eine
Prüfungssteuerschaltung 190 enthält ein Prüfungsschalterelement 191,
das zwischen dem zweiten gemeinsamen Anschluss 108 und
der Erdungsschaltung GND verbunden ist, einen Ansteuerwiderstand 193,
der zwischen einem Gate-Anschluss des Prüfungsschalterelementes 191 eines
N-Kanal-Feldeffekt-Leistungstransistors und einem Prüfungsinstruktionsausgangsanschluss
CH1 des Mikroprozessors 120 verbunden ist, und einen Leerlauf-Ballastwiderstand 194,
der zwischen Gate- und Source-Anschlüssen verbunden ist. Ein Drain-Anschluss
als ein positiver Anschluss des Prüfungsschalterelementes 191 ist
mit dem positiven Energieversorgungsanschluss Vb durch einen Vorspannungswiderstand 195 verbunden,
und steuert einen Transistor 198 als eine Elementspannungsüberwachungsschaltung
durch einen Basiswiderstand 197 als einen Überwachungseingangswiderstand
an. Ein Kollektoranschluss des Transistors 198 eines NPN-Transistors
ist mit einem Steuerenergieversorgungsanschluss Vcc durch einen
Pull-up-Widerstand 199 verbunden, und ist mit einem Überwachungssignaleingangsanschluss
MN1 des Mikroprozessors 120 verbunden.
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Übrigens
ist der erste gemeinsame Anschluss 107 mit der Erdungsschaltung
GND in der elektrischen Steuereinheit 100 direkt verbunden,
und diese Erdungsschaltung GND ist mit dem negativen Anschluss der
externen Energieversorgung 101 durch den negativen Einspeisungsanschluss 109 verbunden.
Außerdem
sind der gemeinsame Ringbus zu den elektrischen Lasten 30a bis 30n und
der gemeinsame Ringbus zu den Eingangssensoren 40a bis 40n getrennt,
und die Prüfungssteuerschaltung 190 kann
für jeden
von ihnen vorgesehen sein.
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(2) Detaillierte Beschreibung
von Funktion und Betrieb
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Als
Nächstes
werden die Funktion und der Betrieb der elektrischen Steuervorrichtung
von Ausführungsform
1 der Erfindung, die wie in 1 gezeigt
aufgebaut ist, auf der Basis eines Flussdiagramms beschrieben, das
in 2 gezeigt wird. In dem Aufbau von 1 wird,
wenn der Ausgangskontakt 102 geschlossen ist, der Mikroprozessor 120 von der
Konstantspannungsenergieversorgungsschaltung 111 gespeist
und beginnt zu arbeiten. Die Stromversorgungssteuerung der Ansteuerkontrollschaltungen 130a bis 130n wird
in Übereinstimmung mit
den Betriebzuständen
der Eingangssensoren 40a bis 40n und 106,
den Signalpegeln und dem Inhalt des Eingabe-/Ausgabe-Steuerprogramms 122a durchgeführt, und
die Ansteuerkontrolle zu den elektrischen Lasten 30a bis 30n wird
durchgeführt.
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Der
Logikpegeh der Prüfungsinstruktion
CH1 des Mikroprozessors 120 ist normalerweise "H", und das Prüfungsschalterelement 191 ist
normalerweise geschlossen, und wenn eine Unterbrechungsanomalie
der negativen Leitung auftritt, z.B. in dem Fall, wo der gemeinsame
Ringbus 59 in der Last-/Sensorgruppe 105 irgendwo unterbrochen
ist, oder in dem Fall, wo beide Anschlüsse der Verbindungsstifte des ersten
gemeinsamen Anschlusses 107 eine schlechte Verbindung aufweisen,
oder in dem Fall, wo beide Anschlüsse der Verbindungsstifte des
zweiten gemeinsamen Anschlusses 108 eine schlechte Verbindung
aufweisen, mit Bezug auf die Unterbrechungsposition als eine Grenze,
fließen
Lastströme
einer elektrischen Lastgruppe und Sensorströme von einen Eingangssensoren
von dem ersten gemeinsamen Anschluss 107 zu der Erdungsschaltung
GND, und Lastströme
der anderen elektrischen Lastgruppe und Sensorströme der anderen
Eingangssensoren fließen
von dem zweiten gemeinsamen Anschluss 108 durch das Prüfungsschalterelement 191 zu
der Erdungsschaltung GND. Somit können die jeweiligen elektrischen
Lasten 30a bis 30n und die Eingangssensoren 40a bis 40n den
normalen Verbindungszustand beibehalten.
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Andererseits
wird die Prüfungsinstruktion CH1
des Mikroprozessors 120 periodisch momentan der Logikpegel "L" basierend auf dem Anomalieerfassungsprogramm 122b,
und das Prüfungsschalterelement 191 wird
momentan geöffnet.
In dem Fall, wo die Unterbrechungsanomalie der negativen Leitung zu
der Zeit aufgetreten ist, wenn das Prüfungsschalterelement 191 geöffnet ist,
wird das Potenzial des positiven Anschlusses (Drain-Anschluss) des Prüfungsschalterelementes 191 durch
den Vorspannungswiderstand 195 heraufgezogen und wird nahezu
gleich der Energieversorgungsspannung Vb, der Transistor 198 als
die Elementspannungsüberwachungsschaltung
wird erregt und durch den Vorspannungswiderstand 195 und
den Basiswiderstand 197 als den Überwachungseingangswiderstand
angesteuert, und das Überwachungssignal
MN1 des Mikroprozessors 120 wird der Logikpegel "L" und tastet den Anomaliezustand der
negativen Leitung ab.
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In
dem Fall, wo die Unterbrechungsanomalie der negativen Leitung zu
der Zeit nicht aufgetreten ist, wenn das Prüfungsschalterelement 191 geöffnet ist,
ist übrigens
der positive Anschluss (Drain-Anschluss) des Prüfungsschalterelementes 191 von dem
zweiten gemeinsamen Anschluss 108 über den gemeinsamen Ringbus 59 und
durch den ersten gemeinsamen Anschluss 107 mit der Erdungsschaltung GND
verbunden, der Transistor 198 als die Elementspannungsüberwachungsschaltung
wird nichtleitend, und das Überwachungssignal
MN1 des Mikroprozessors 120 behält den Logikpegel "H" bei und tastet den Normalzustand der
negativen Leitung ab.
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In 2,
die das Flussdiagramm der vorangehenden Prüfungsoperation zeigt, ist Schritt 200 ein Startschritt
einer Anomaliebeurteilungsoperation des gemeinsamen Ringbusses 59 durch
den Mikroprozessor 120, und dieser Startschritt wird in
einer Rate von z.B. einmal pro 100 ms periodisch aktiviert. Der anschließende Schritt 201 ist
ein Schritt zum Ändern des
Logikpegels der Prüfungsinstruktion
CH1 von "H" zu "L", um das Prüfungsschalterelement 191 zu öffnen, und
der anschließende
Schritt 202 ist ein Schritt zum Warten auf eine Reaktion
für z.B.
ungefähr
1 ms, und in dieser Wartezeit schließt die Prüfungssteuerschaltung 190 die
Logikänderung
ab, die aus der Öffnung
des Prüfungsschalterelementes 191 resultiert.
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Im
anschließende
Schritt 203 wird beurteilt, ob der Logikpegel des Überwachungssignals
MN1 "L" ist, und wenn die
Beurteilung NEIN ist, wird eine Verlagerung zu Schritt 204 durch geführt, und
wenn sie JA ist, wird eine Verlagerung zu Schritt 205 durchgeführt. Schritt 204 ist
ein Zählverarbeitungsschritt der
Zahl von Malen des Auftretens eines Fehlers, worin Schritt 200 periodisch
aktiviert wird, und jedes Mal, wenn eine Routine auftritt, in der
die Beurteilung von Schritt 203 NEIN ist, wird z.B. 1 zu
dem gegenwärtigen
Wert des Fehlerzählers
addiert. Schritt 205 ist ein Schritt zum Initialisieren
des gegenwärtigen Wertes
des Fehlerzählers,
der in Schritt 204 addiert und gezählt wird, auf z.B. 0.
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Schritt 206,
der anschließend
zu Schritt 204 oder Schritt 205 ausgeführt wird,
ist ein Schritt zum Rückführen des
Logikpegels der Prüfungsinstruktion CH1,
die zu dem Logikpegel "L" gemacht wurde, zu "H". Der anschließende Schritt 207 ist
ein Schritt zum Beurteilen, ob der gegenwärtige Wert des Fehlerzählers, der
in Schritt 204 gezählt
wird, z.B. 3 überschreitet,
und wenn nicht überschritten
wird, wird eine Verlagerung zu einem Operationsendschritt 209 durchgeführt, und
wenn überschritten
wird, wird eine Verlagerung zu Schritt 208 durchgeführt.
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In
Schritt 208 wird, um sich die Anomalieauftrittsbestimmung
zu merken, ein Anomalieflag, das in dem RAM-Speicher 121 vorgesehen
ist, gesetzt. Der anschließende
Schritt 215 ist ein Schritt zum Generieren einer Anomaliemeldungsinstruktion
DSP, um die Alarmanzeige 103 zu aktivieren, und zum Durchführen des
Ansteuerungsstopps der elektrischen Lasten 30a bis 30n je
nach Erfordernis. Der anschließende
Schritt 216 ist ein Schritt zum Beurteilen, ob eine Zeitsteuerung
derart ist, dass eine Anomalieauftrittshistorie zu speichern ist.
In dem Beurteilungsschritt 216 wird eine Beurteilung von
JA durchgeführt, z.B.
in einer spezifizierten Verzögerungseinspeisungsperiode,
nachdem der Energieversorgungsschalter geöffnet ist, und es wird eine
Verlagerung zu Schritt 217 durchgeführt, und wenn der Energieversorgungsschalter
geschlossen wurde, wird eine Beurteilung von NEIN durchgeführt, und
es wird eine Verlagerung zu Schritt 209 durchgeführt.
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In
Schritt 217 wird die Anomalieauftrittsinformation, die
in dem RAM-Speicher 121 in Schritt 208 gespeichert
wird, transferiert zu und gespeichert in dem nicht-flüchtigen
Datenspeicher 129, und dann wird die Einspeisung zu der
elektrischen Steuereinheit 100 gestoppt. Wenn die Beurteilung
in Schritt 207 oder Schritt 216 NEIN ist, oder
anschließend
zu Schritt 217, wird eine Verlagerung zu dem Operationsendschritt 209 durchgeführt. Wenn
jedoch der Energieversorgungsschalter geschlossen ist, wird Warten
für eine
spezifizierte Zeit durchgeführt,
und nachdem ein anderes Steuerprogramm während dessen ausgeführt ist,
wird eine Verlagerung zu dem Anfangsschritt 200 durchgeführt. Ein
Prozessblock 218, der Schritt 215 bis Schritt 217 enthält, ist
ein Anomalieverarbeitungsmittel.
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Außerdem ist
ein Prozessblock 210, der Schritt 201 bis Schritt 208 enthält, ein
Anomalieerfassungsmittel.
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Übrigens
kann der Fehlerzähler,
der in Schritt 204 addiert und gezählt wird, zu einem Subtraktionszähler gemacht
werden, und in diesem Fall wird in Schritt 205 z.B. 3 als
der Anfangswert gesetzt, und wenn der gegenwärtige Wert des Fehlerzählers auf
0 verringert ist, wird eine Anomalieauftrittsbestimmungsbeurteilung
in Schritt 207 durchgeführt.
Außerdem
werden unmittelbar nachdem der Energieversorgungsschalter eingeschaltet
ist, der Fehlerzähler und
das Anomalieflag für
Anomalieauftrittsspeicherung zurückgesetzt.
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(3) Hauptpunkt und Merkmal
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Wie
aus der obigen Erläuterung
offensichtlich ist, enthält
die elektrische Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung
die elektrische Steuereinheit 100 mit dem Mikroprozessor
120, um die elektrischen Lasten 30a bis 30n in Übereinstimmung
mit dem Inhalt des Steuerprogramms 122a, das in dem Programmspeicher 122 gespeichert
ist, und den Betriebzuständen
der Eingangssensoren 40a bis 40n und 160 anzusteuern/zu
kontrollieren, und wird gespeist von der externen Energieversorgung 101,
den gemeinsamen Ringbus 59, mit dem eine Enden der vielen
elektrischen Lasten oder der Eingangssensoren aufeinanderfolgend
verbunden sind, die ersten und zweiten gemeinsamen Anschlüsse 107 und 108,
das Prüfungsschalterelement 191,
die Elementspannungsüberwachungsschaltung 198,
das Anomalieerfassungsmittel 210 und das Anomalieverarbeitungsmittel 218.
Der erste gemeinsame Anschluss 107 ist mit einem von beiden der
positiven und negativen Energieversorgungsanschlüsse der elektrischen Steuereinheit 100 verbunden
und ist mit dem zweiten gemeinsamen Anschluss 108 durch
den gemeinsamen Ringbus 59 verbunden, der zweite gemeinsame
Anschluss 108 und der erste gemeinsame Anschluss 107 sind
miteinander durch das Prüfungsschalterelement 191 verbunden,
und der zweite gemeinsame Anschluss 108 ist mit dem anderen
der positiven und negativen Energieversorgungsanschlüsse der
elektrischen Steuereinheit 100 durch den Vorspannungswiderstand 195 verbunden.
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Das
Prüfungsschalterelement 191 befindet sich
in der Position von einem der positiven und negativen Energieversorgungsanschlüsse der
elektrischen Steuereinheit 100 und ist das Schalterelement,
um die ersten und zweiten gemeinsamen Anschlüsse 107 und 108 als
Reaktion auf die Schaltoperation des Prüfungsschalterelementes 191 zu
verbinden oder zu trennen, die Elementspannungsüberwachungsschaltung 198 ist
die Schaltung, um die Größe des Anschlusspotenzials
des Prüfungsschalterelementes 191 auf
der verbindenden Seite zu dem zweiten gemeinsamen Anschluss 118 zu
messen, das Anomalieerfassungsmittel 210 beurteilt, dass
der gemeinsame Ringbus 59 unter brochen ist, wenn das Messungspotenzial
durch die Elementspannungsüberwachungsschaltung 198 in
der Zeit, wenn das Prüfungsschalterelement 191 zeitweilig
geöffnet
ist, äquivalent
dem Potenzial des anderen der positiven und negativen Energieversorgungsanschlüsse der elektrischen
Steuereinheit 100 ist, und das Anomalieverarbeitungsmittel 218 führt die
Anomaliemeldung als Reaktion auf die Unterbrechungsbeurteilung des Anomalieerfassungsmittels 210 durch.
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Außerdem enthält der Programmspeicher 122 das
Programm 122b als das Anomalieerfassungsmittel 210 und
das Programm 122c als das Anomalieverarbeitungsmittel 218,
der Mikroprozessor 120 führt die Prüfungsinstruktion CH1 dem Prüfungsschalterelement 191 zu,
und die Überwachungsinformation
durch die Elementspannungsüberwachungsschaltung 198 wird
zu dem Mikroprozessor 120 eingegeben.
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Entsprechend
gibt es ein Merkmal, dass die Hardwarestruktur für die Anomalieerfassung vereinfacht
wird, und die gesamte Vorrichtung klein und preiswert wird.
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Außerdem ist
der erste gemeinsame Anschluss 107 direkt mit der Erdungsschaltung
verbunden, die mit dem negativen Energieversorgungsanschluss der
elektrischen Steuereinheit 100 verbunden ist, und ist mit
dem zweiten gemeinsamen Anschluss 108 durch den gemeinsamen
Ringbus 59 verbunden, mit dem die einen Enden der vielen
elektrischen Lasten 30a bis 30n aufeinanderfolgend
verbunden sind, der zweite gemeinsame Anschluss 108 ist
mit der Erdungsschaltung der elektrischen Steuereinheit 100 durch
das Prüfungsschalterelement 191 verbunden,
und ist mit der Energieversorgungsschaltung für das positive Potenzial durch
den Vorspannungswiderstand 195 verbunden, das negative
Ende des Prüfungsschalterelementes 191 ist
mit der Erdungsschaltung verbunden, das positiven Ende ist mit der
Erdungsschaltung durch den gemeinsamen Ringbus 59 und den
ersten gemeinsamen Anschluss 107 von dem zweiten gemeinsamen
Anschluss 108 verbunden, und das Anomalieerfassungsmittel 210 beurteilt,
dass wenn das positive Endpotenzial zu der Zeit, wenn das Prüfungsschalterelement 191 zeitweilig
geöffnet
ist, ein spezifizierter Schwellwert oder höher ist, der gemeinsame Ringbus 59 unterbrochen ist.
Mit Bezug auf die stromaufwärtigen
elektrischen Lasten vom Ansteuertyp kann entsprechend die Zuverlässigkeit
der Erdungsverdrahtung verbessert werden.
-
Außerdem ist
der erste gemeinsame Anschluss 107 direkt mit der Erdungsschaltung
verbunden, die mit dem negativen Energieversorgungsanschluss der
elektrischen Steuereinheit 100 verbunden ist, und ist mit
dem zweiten gemeinsamen Anschluss 108 durch den gemeinsamen
Ringbus 59 verbunden, mit dem eine Enden der vielen Eingangssensoren 40a bis 40n aufeinanderfolgend
verbunden sind, der zweite gemeinsame Anschluss 108 ist
mit der Erdungsschaltung der elektrischen Steuereinheit 100 durch
das Prüfungsschalterelement 191 verbunden
und ist mit der Energieversorgungsschaltung für das positive Potenzial durch
den Vorspannungswiderstand 195 verbunden, das negative
Ende des Prüfungsschalterelementes 191 ist
mit der Erdungsschaltung verbunden, das positive Ende ist von dem zweiten
gemeinsamen Anschluss 108 durch den gemeinsamen Ringbus 59 und
den ersten gemeinsamen Anschluss 107 mit der Erdungsschaltung
verbunden, und das Anomalieerfassungsmittel 210 beurteilt,
dass wenn das positive Endpotenzial zu der Zeit, wenn das Prüfungsschalterelement 191 zeitweilig
geöffnet
ist, ein spezifizierter Schwellwert oder höher ist, der gemeinsame Ringbus 59 unterbrochen ist.
-
Mit
Bezug auf die Eingangssensoren vom Senkentyp kann entsprechend die
Zuverlässigkeit der
Erdungsverdrahtung verbessert werden.
-
Ausführungsform 2
-
(1) Detaillierte Beschreibung
vom Aufbau
-
3 ist
ein Schaltungsblockdiagramm, das eine elektrische Steuervorrichtung
von Ausführungsform
3 der Erfindung zeigt. Übrigens
ist die in 3 gezeigte Vorrichtung derart,
dass die Erfindung auf elektrische Lasten von GS 5V und analoge
Eingangssensoren angewendet wird, und zusätzlich zu einer Unterbrechungsanomalie
eines gemeinsamen Ringbusses eine Kurzschluss-/Unterbrechungsanomalie eines
Prüfungsschalterelementes
erfasst werden kann.
-
In 3 bildet
eine elektrische Steuereinheit 300 z.B. eine Fahrzeugmotor-Steuervorrichtung,
und eine Ansteuerenergieversorgung ist zwischen einem positiven
Einspeisungsanschluss 310 und einem negativen Einspeisungsanschluss 309 durch
einen Ausgangskontakt 302 eines Energieversorgungsrelais
von einer externen Energieversorgung 301 einer Batterie
im Fahrzeug verbunden. Wenn ein nicht-gezeigter Energieversorgungsschalter
geschlossen ist, wird der Ausgangskontakt 302 unverzüglich geschlossen,
es wird jedoch eine Verzögerungsrückführungsoperation
durchgeführt,
in der selbst wenn der Energieversorgungsschalter geöffnet ist,
eine Einspeisung zu der elektrischen Steuereinheit 300 während einer
spezifizierten Verzögerungszeit
aufrechterhalten wird.
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Eine
Alarmanzeige 303, eine Last-/Sensorgruppe 305a einer
elektrischen Last eines GS-12V-Systems und ein Eingangssensor einer EIN-/AUS-Operation,
und eine Last-/Sensorgruppe 305b einschließlich elektrischer
Lasten eines GS-5V-Systems 50a bis 50n und analoger
Eingangssensoren 60a bis 60n sind an der Außenseite
der elektrischen Steuereinheit 300 montiert, die in einem abgedichteten
Gehäuse
enthalten ist, und jeweilige Eingangs-/Ausgangseinrichtungen sind
mit der elektrischen Steuereinheit 300 durch nicht-gezeigte
abnehmbare/anfügbare
Verbinder verbunden. Anschlüsse
einer negativen Seite der elektrischen Lasten 50a bis 50n und
der analogen Eingangssensoren 60a bis 60n sind
mit einem gemeinsamen Ringbus 59 von einem Ende 57 zu
dem anderen Ende 58 aufeinanderfolgend verbunden, das eine
Ende 57 des gemeinsamen Ringbusses 59 ist mit
einem ersten gemeinsamen Anschluss 307 der elektrischen
Steuereinheit 300 verbunden, und das andere Ende 58 des
gemeinsamen Ringbusses 59 ist mit einem zweiten gemeinsamen
Anschluss 308 der elektrischen Steuereinheit 300 verbunden.
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Als
der innere Aufbau der elektrischen Steuereinheit 300 generiert
eine Konstantspannungsenergieversorgungsschaltung 311 eine
Spannung Vcc = 5V basierend auf einer Energieversorgungsspannung
GS 10 bis 16V der externen Energieversorgung 301, die einem
positiven Energieversorgungsanschluss Vb zugeführt wird, und führt die
stabilisierte Spannung jeweiligen Teilen einschließlich eines
später
erwähnten
Mikroprozessors 320 zu. Eine digitale Ausgangsschnittstellenschaltung 313 ist
zwischen der Last-/Sensorgruppe 305a und einem digitalen Ausgangsport
des Mikroprozessors 320 verbunden, und ist ein Leistungstransistor,
um einen Spannungspegel zu konvertieren.
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Eine
digitale Eingangsschnittstellenschaltung 314 ist zwischen
der Last-/Sensorgruppe 305a und einem digitalen Eingangsport
des Mikroprozessors 320 verbunden, und ist eine Schaltung,
die eine Spannungspegelkonvertierungsfunktion und eine Rauschfilterfunktion
enthält.
Eine digitale Ausgangsschnittstellenschaltung 315 ist zwischen
Basisschaltungen von Ansteuertransistoren der elektrischen Lasten 50a bis 50n und
Ansteuerinstruktionsausgangsanschlüssen DR1 bis DRn des Mikroprozessors 320 verbunden. Übrigens
sind die Ansteuertransistoren der elektrischen Lasten 50a bis 50n mit
einem positiven Energieversorgungsanschluss Vcc als einen Ausgangsan schluss
der Konstantspannungsenergieversorgungsschaltung 311 verbunden.
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Eine
analoge Eingangsschnittstellenschaltung 316 ist zwischen
den analogen Eingangssensoren 60a bis 60n und
analogen Eingangsports AI1 bis AIn des Mikroprozessors 320 verbunden,
und ist eine Schaltung einschließlich einer Rauschfilterfunktion. Übrigens
ist der analoge Eingangssensor 60a z.B. ein Potenzialmesser
(variabler Widerstand), um einen Niederdrückungsgrad eines nicht-gezeigten Gaspedals
zu erfassen, die Steuerenergieversorgungsspannung Vcc wird an den
Potenzialmesser angelegt, und eine Ausgangsspannung, die von einem
gleitenden Anschluss erhalten wird, wird als ein analoges Signal
dem Mikroprozessor 320 zugeführt und wird durch einen Mehrkanal-AD-Wandler 326 digital
konvertiert.
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Der
Mikroprozessor 320 ist über
einen Bus mit einem RAM-Speicher 321 für arithmetische Verarbeitung,
einem Programmspeicher 322 von z.B. einem nicht-flüchtigen
Flash-Speicher, dem Mehrkanal-AD-Wandler 326 und einem
Datenspeicher 329 von z.B. einem nicht-flüchtigen
EEPROM-Speicher verbunden, und arbeitet in Zusammenarbeit damit. Der
Programmspeicher 322 speichert zusätzlich zu einem Eingabe-/Ausgabe-Steuerprogramm 322a als die
elektrische Steuereinheit 300 ein Anomalieerfassungsprogramm 322b als
Anomalieerfassungsmittel 410, 510, was später in 4 und 5 beschrieben wird,
und ein Anomalieverarbeitungsprogramm 322c als Anomalieverarbeitungsmittel 518.
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Eine
Prüfungssteuerschaltung 390 enthält ein Prüfungsschalterelement 391,
das zwischen dem zweiten gemeinsamen Anschluss 308 und
der Erdungsschaltung GND verbunden ist, eine Rückflussverhinderungsdiode 392,
die mit einem Kollektoranschluss des Prüfungsschalterelementes 391 eines NPN-Leistungstransistors
in Reihe verbunden ist, einen Ansteuerwiderstand 393, der
zwischen einem Basisanschluss und einem Prü fungsinstruktionsausgangsanschluss
CH2 des Mikroprozessors 320 verbunden ist, und einen Leerlauf-Ballastwiderstand 394,
der zwischen den Basis- und Emitteranschlüssen verbunden ist. Der Kollektoranschluss
als der positive Anschluss des Prüfungsschalterelementes 391 ist
durch einen Vorspannungswiderstand 395 mit dem positiven
Energieversorgungsanschluss Vcc als den Ausgangsanschluss der Konstantspannungsenergieversorgungsschaltung 311 verbunden.
Ein Spannungsteilungswiderstand 396 ist parallel zu der Rückflussverhinderungsdiode 392 verbunden,
und das Potenzial des Kollektoranschlusses ist mit einem Überwachungssignaleingangsanschluss
MN2 des Mikroprozessors 320 durch einen Überwachungseingangswiderstand 397 verbunden.
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Das Überwachungseingangssignal
MN2 wird in einen digitalen Wert durch den Mehrkanal-AD-Wandler 326 konvertiert,
und die Beurteilung von großen,
mittleren und kleinen Pegeln wird in dem Mikroprozessor 320 durchgeführt. Übrigens
ist der erste gemeinsame Anschluss 307 mit der Erdungsschaltung
GND in der elektrischen Steuereinheit 300 direkt verbunden,
und die Erdungsschaltung GND ist mit dem negativen Anschluss der
externen Energieversorgung 301 durch den Einspeisungsanschluss der
negativen Seite 309 verbunden. Außerdem sind der gemeinsame
Ringbus zu den elektrischen Lasten 50a bis 50n und
der gemeinsame Ringbus zu den Eingangssensoren 60a bis 60n getrennt,
und die Prüfungssteuerschaltung 390 kann
für jeden
von ihnen vorgesehen sein. In diesem Fall sind ein Prüfungsschalterelement
und eine Rückflussverhinderungsdiode
mit jedem der ersten und zweiten gemeinsamen Anschlüsse verbunden,
mit denen der gemeinsame Ringbus zu den analogen Eingangssensoren
verbunden ist, und die Spannungspegel der geteilten Busse zu der
Zeit, wenn der gemeinsame Ringbus unterbrochen ist, können einheitlich
gemacht werden.
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(2) Detaillierte Beschreibung
von Funktion und Betrieb
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Als
Nächstes
werden die Funktion und der Betrieb der elektrischen Steuervorrichtung
der zweiten Ausführungsform
2 der Erfindung, die wie in 3 gezeigt
aufgebaut ist, auf der Basis von Flussdiagrammen beschrieben, die
in 4 und 5 gezeigt werden. In dem Aufbau
von 3 wird, wenn der Ausgangskontakt 302 geschlossen
ist, der Mikroprozessor 320 von der Konstantspannungsenergieversorgungsschaltung 311 gespeist
und beginnt zu arbeiten, und die Ansteuerkontrolle zu den jeweiligen elektrischen
Lasten (305a und 50a bis 50n) wird in Übereinstimmung
mit den Betriebzuständen
der jeweiligen Eingangssensoren (305a und 60a bis 60n), den
Signalpegeln und dem Inhalt des Eingabe-/Ausgabe-Steuerprogramms 322a ausgeführt.
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Der
Logikpegel der Prüfungsinstruktion
CH2 des Mikroprozessors 320 ist normalerweise "H", und das Prüfungsschalterelement 391 ist
normalerweise geschlossen, und wenn eine Unterbrechungsanomalie
der negativen Leitung auftritt, z.B. in dem Fall, wo der gemeinsame
Ringbus 59 in der Last-/Sensorgruppe 305b irgendwo
unterbrochen ist, oder in dem Fall, wo der Verbindungsstift des
ersten gemeinsamen Anschlusses 307 eine schlechte Verbindung hat,
oder in dem Fall, wo der Verbindungsstift des zweiten gemeinsamen
Anschlusses 308 eine schlechte Verbindung hat, mit Bezug
auf die Unterbrechungsposition als eine Grenze, fließen folglich Lastströme und Sensorströme einer
Last-/Sensorgruppe von dem ersten gemeinsamen Anschluss 307 zu
der Erdungsschaltung GND, und Lastströme und Sensorströme der anderen
Last-/Sensorgruppe fließen
von dem zweiten gemeinsamen Anschluss 308 durch die Rückflussverhinderungsdiode 392 und
das Prüfungsschalterelement 391 zu
der Erdungsschaltung GND. Somit können die elektrischen Lasten 50a bis 50n und
die analogen Eingangssensoren 60a bis 60n den
normalen Zustand beibehalten.
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Andererseits
wird der Logikpegel der Prüfungsinstruktion
CH2 des Mikroprozessors 320 periodisch momentan "L" basierend auf dem Anomalieerfassungsprogramm 322b,
und das Prüfungsschalterelement 391 wird
momentan geöffnet.
In dem Fall, wo die Unterbrechungsanomalie der negativen Leitung
zu der Zeit aufgetreten ist, wenn das Prüfungsschalterelement 391 geöffnet ist,
wird das Potenzial des positiven Anschlusses (Kollektoranschluss)
des Prüfungsschalterelementes 391 durch
den Vorspannungswiderstand 391 herauf gezogen und wird
nahezu gleich der Energieversorgungsspannung Vcc, und das Überwachungssignal
MN2 des Mikroprozessors 320 wird ein hoher Spannungspegel
und tastet den Anomaliezustand der negativen Leitung ab. In dem Fall,
wo die Unterbrechungsanomalie der negativen Leitung nicht in der
Zeit aufgetreten ist, wenn das Prüfungsschalterelement 391 geöffnet ist,
hat der positive Anschluss (Kollektoranschluss) des Prüfungsschalterelementes 391 übrigens
einen Zwischenspannungspegel, der durch Spannungsteilung mit dem
Vorspannungswiderstand 395 und dem Spannungsteilungswiderstand 396 erhalten
wird, und das Überwachungssignal
MN2 des Mikroprozessors 320 tastet den Normalzustand der
negativen Leitung ab.
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In
dem Fall jedoch einer Unterbrechungsanomalie, in der das Prüfungsschalterelement 391 nicht
geschlossen werden kann, selbst wenn der Logikpegel der Prüfungsinstruktion
CH2 "H" gemacht wird, wird
das positive Endpotenzial des Prüfungsschalterelementes 391 nicht
der tiefe Spannungspegel. Im Gegensatz dazu wird in dem Fall der
Kurzschlussanomalie, in der das Prüfungsschalterelement 391 nicht
geöffnet
werden kann, selbst wenn der Logikpegel der Prüfungsinstruktion CH2 "L" gemacht wird, das positive Endpotenzial
des Prüfungsschalterelementes 391 nicht
der hohe Spannungspegel oder der Zwischenspannungspegel. Somit kann auch
zusätzlich
zu der Unterbrechungsanomalie des gemeinsamen Ringbusses 59 der
Zustand der Elementanomalie des Prüfungsschalterelementes 391 erfasst
werden.
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In 4,
die die erste Hälfte
des Flussdiagramms der Prüfungsoperation
zeigt, ist Schritt 400 ein Startschritt einer Anomaliebeurteilungsoperation des
gemeinsamen Ringbusses 59 durch den Mikroprozessor 320,
und dieser Startschritt wird periodisch in einer Rate von z.B. einmal
pro 100 ms aktiviert. Der anschließende Schritt 401 ist
ein Schritt zum Ändern
des Logikpegels der Prüfungsinstruktion
CH2 von "H" zu "L" und zum Öffnen des Prüfungsschalterelementes 391.
Der anschließende
Schritt 402 ist ein Schritt zum Warten auf eine Reaktion
für z.B.
ungefähr
1 ms, und in dieser Wartezeit schließt das Prüfungsschalterelement 390 die
Logikänderung
ab, die aus der Öffnung
des Prüfungsschalterelementes 391 resultiert.
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In
einem anschließenden
Schritt 403a wird beurteilt, ob der Spannungspegel des Überwachungssignals
MN2 die Zwischenspannung M geworden ist, und wenn die Beurteilung
JA ist, wird eine Verlagerung zu Schritt 405 durchgeführt, und
wenn NEIN, wird eine Verlagerung zu Schritt 403b durchgeführt. In
Schritt 403b wird beurteilt, ob der Spannungspegel des Überwachungssignals
MN2 der hohe Pegel "H" geworden ist, und
wenn die Beurteilung JA ist, wird eine Verlagerung zu Schritt 404a durchgeführt, und
wenn NEIN und es die tiefe Spannung "L" ist,
wird eine Verlagerung zu Schritt 404b durchgeführt. Übrigens
ist die Zwischenspannung hier eine Spannung (0,9 × Vd bis
1,1 × Vd)
innerhalb eines Bereichs von ±10%
zentriert um eine geteilte Spannung Vd = Vcc × R396/(R395 + R396) herum, wenn
der Widerstandswert des Vorspannungswiderstands 395 R395
ist und der Widerstandswert des spannungsteilenden Widerstands 396 R396
ist. Übrigens
wird eine Spannungsregion, die die Zwischenspannung überschreitet,
eine hohe Spannung ge nannt, und eine Spannungsregion kleiner als
die Zwischenspannung wird eine tiefe Spannung genannt.
-
Entsprechend
tritt die Verlagerung zu Schritt 404a in der Unterbrechungsanomalie
der negativen Leitung auf, die Verlagerung zu Schritt 404b tritt
in der Kurzschlussanomalie des Prüfungsschalterelementes 391 auf,
und die Verlagerung zu Schritt 405 tritt in den normalen
Zustand auf, in dem eine Anomalie durch die Prüfung entsprechend der Öffnungsinstruktion
des Prüfungsschalterelementes 391 nicht gefunden
werden kann. Schritt 404a ist ein Zählverarbeitungsschritt der
Zahl von Malen eines Auftretens einer Unterbrechungsanomalie der
negativen Leitung, worin Schritt 400 periodisch aktiviert
wird und jedes Mal, wenn eine Routine auftritt, in der die Beurteilung
von Schritt 403a NEIN ist und die Beurteilung von Schritt 403b JA
ist, wird z.B. 3 zu dem gegenwärtigen
Wert des ersten Fehlerzählers
CNT1 addiert. Schritt 404b ist ein Zählverarbeitungsschritt der
Zahl von Malen eines Auftretens einer Elementanomalie, worin Schritt 400 periodisch
aktiviert wird und jedes Mal, wenn eine Routine auftritt, in der
die Beurteilung von Schritt 403a NEIN ist und die Beurteilung
von Schritt 403b NEIN ist, wird z.B. 3 zu dem gegenwärtigen Wert
des zweiten Fehlerzählers CNT2
addiert.
-
Schritt 405 ist
ein Schritt zum Subtrahieren von z.B. 1 von dem gegenwärtigen Wert
des Fehlerzählers
CNT1, CNT2, der in Schritt 404a, 404b addiert
und gezählt
wird, und die Subtraktion wird so gesteuert, dass der gegenwärtige Wert
des Fehlerzählers
CNT1, CNT2 nicht 0 oder kleiner wird. Schritt 406, der
anschließend
zu Schritt 404a, Schritt 404b oder Schritt 405 ausgeführt wird,
ist ein Schritt zum Rückführen des
Logikpegels der Prüfungsinstruktion CH2,
der in Schritt 401 zu dem Logikpegel "L" gemacht
wurde, zu "H". Der anschließende Schritt 407 ist
ein Schritt zum Beurteilen, ob der gegenwärtige Wert des Fehlerzählers CNT1,
CNT2, der in Schritt 404a, 404b gezählt wird,
z.B. 11 überschreitet,
und wenn nicht überschritten
wird, wird eine Verlagerung zu Schritt 502 von 5 durchgeführt, und
wenn überschritten
wird, wird eine Verlagerung zu Schritt 408 durchgeführt.
-
In
Schritt 408 wird, um sich die Anomalieauftrittsbestimmung
zu merken, mit Bezug auf jeden der Fehlerzähler CNT1 und CNT2 das Anomalieflag,
das in dem RAM-Speicher 321 vorgesehen ist und dem überschreitenden
Fehlerzähler
entspricht gesetzt, und es wird eine Verlagerung zu Schritt 502 von 5 durchgeführt. Übrigens
ist ein Schrittblock 409 einschließlich Schritten 404a, 404b und 405 ein
Additions-Subtraktionsmittel zu dem Fehlerzähler. Außerdem entspricht ein Schrittblock 410,
der Schritt 401 bis Schritt 408 enthält, der
ersten Hälfte
des Anomalieerfassungsmittels.
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In 5,
die die zweite Hälfte
des Flussdiagramms der Prüfungsoperation
zeigt, ist Schritt 502 ein Schritt zum Warten auf eine
Reaktion für
z.B. 1 ms, und während
dieser Wartezeit schließt
die Prüfungssteuerschaltung 390 die
Logikänderung
ab, die aus der schließenden
Ansteuerung des Prüfungsschalterelementes 391 in
Schritt 406 resultiert. In einem anschließenden Schritt 503a wird
beurteilt, ob der Spannungspegel des Überwachungssignals MN2 die
tiefe Spannung "L" geworden ist, und
wenn die Beurteilung JA ist, wird eine Verlagerung zu Schritt 505 durchgeführt, und
wenn NEIN, wird eine Verlagerung zu Schritt 503b durchgeführt. In
Schritt 503b wird beurteilt, ob der Spannungspegel des Überwachungssignals
MN2 die hohe Spannung "H" geworden ist, und
wenn die Beurteilung JA ist, wird eine Verlagerung zu Schritt 504a durchgeführt, und wenn
NEIN und sie die Zwischenspannung "M" ist, wird
eine Verlagerung zu Schritt 504b durchgeführt.
-
Entsprechend
zeigt die Verlagerung zu Schritt 504a den Zustand an, in
dem die Unterbrechungsanomalie der negativen Leitung und die Unterbrechungsanomalie
des Prüfungsschalterelementes 391 gleichzeitig
auftreten, die Verlagerung zu Schritt 504b zeigt den Zustand
an, in dem die Unterbrechungsanomalie des Prüfungsschalterelementes 391 auftritt,
und die Verlagerung zu Schritt 505 zeigt den normalen Zustand
an, in dem die Anomalie durch die Prüfung entsprechend der Schließinstruktion
des Prüfungsschalterelementes 391 nicht
gefunden werden kann. Schritt 504a ist ein Zählverarbeitungsschritt
der Zahl von Malen eines Auftretens einer Anomalie, worin Schritt 400 periodisch
aktiviert wird und jedes Mal, wenn eine Routine auftritt, in der
die Beurteilung von Schritt 503a NEIN ist und die Beurteilung
von Schritt 503b JA ist, wird z.B. 3 zu dem gegenwärtigen Wert
des ersten Fehlerzählers
CNT1 und dem des zweiten Fehlerzählers
CNT2 addiert. Schritt 504b ist ein Zählverarbeitungsschritt der
Zahl von Malen eines Auftretens einer Elementanomalie, worin Schritt 400 periodisch
aktiviert wird und jedes Mal, wenn eine Routine auftritt, in der
die Beurteilung von Schritt 503a NEIN ist und die Beurteilung
von Schritt 503b NEIN ist, wird z.B. 3 zu dem gegenwärtigen Wert
des zweiten Fehlerzählers
CNT2 addiert.
-
Schritt 505 ist
ein Schritt zum Subtrahieren von z.B. 1 von dem gegenwärtigen Wert
des Fehlerzählers
CNT1, CNT2, der in Schritt 504a, 504b addiert
und gezählt
wird, und die Subtraktion wird so gesteuert, dass der gegenwärtige Wert
des Fehlerzählers
CNT1, CNT2 nicht 0 oder kleiner wird. Übrigens wird der Fehlerzähler CNT1,
um die Unterbrechungsanomalie der negativen Leitung zu erfassen,
in Schritt 404a und Schritt 504a addiert und gezählt, während der
Fehlerzähler
CNT2, um die Elementanomalie zu erfassen, in Schritt 404b und
Schritten 504a und 504b addiert und gezählt wird,
und in beiden von ihnen wird die Subtraktionsverarbeitung jedes
Mal durchgeführt,
wenn Schritt 405 oder Schritt 505 durchgeführt wird.
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Schritt 507,
der anschließend
zu Schritt 504a, Schritt 504b oder Schritt 505 ausgeführt wird, ist
ein Schritt zum Beurteilen, ob der gegenwärtige Wert des Fehlerzählers CNT1,
CNT2, der in Schritt 504a, 504b gezählt wird,
z.B. 11 überschreitet,
und wenn nicht überschritten
wird, wird eine Verlagerung zu Schritt 513 durchgeführt, und
wenn überschritten wird,
wird eine Verlagerung zu Schritt 508 durchgeführt. In
Schritt 508 wird, um sich die Anomalieauftrittsbestimmung
zu merken, mit Bezug auf jeden der Fehlerzähler CNT1 und CNT2 das Anomalieflag,
das in dem RAM-Speicher 321 vorgesehen ist und dem überschreitenden
Fehlerzähler
entspricht gesetzt, und es wird eine Verlagerung zu Schritt 513 durchgeführt. Übrigens
wird ein Schrittblock 509, der Schritte 504a, 504b und 505 enthält, ein
Additions-Subtraktionsmittel zu dem Fehlerzähler. Außerdem entspricht ein Schrittblock 510,
der Schritt 502 bis Schritt 508 enthält, der
zweiten Hälfte
des Anomalieerfassungsmittels.
-
In
Schritt 513 wird beurteilt, ob das Anomalieflag in Schritt 408 oder
Schritt 508 gesetzt ist, und wenn das Anomalieflag nicht
gesetzt ist, wird eine Verlagerung zu einem Operationsendschritt 514 durchgeführt, und
wenn das Anomalieflag gesetzt ist, wird eine Verlagerung zu Schritt 515 durchgeführt. Schritt 515 ist
ein Schritt zum Generieren einer Anomaliemeldungsinstruktion DSP,
um die Alarmanzeige 303 zu aktivieren, und zum Durchführen des
Ansteuerstopps der elektrischen Last, je nachdem wie die Notwendigkeit
entsteht. Der anschließende
Schritt 516 ist ein Schritt zum Beurteilen, ob eine Zeitsteuerung
derart ist, dass eine Anomalieauftrittshistorie zu speichern ist,
und in dem Beurteilungsschritt 516 wird eine JA-Beurteilung
in z.B. einer spezifizierten Verzögerungseinspeisungsperiode
durchgeführt,
nachdem der Energieversorgungsschalter geöffnet ist, und es wird eine
Verlagerung zu Schritt 517 durchgeführt. Wenn der Energieversorgungsschalter geschlossen wurde,
wird eine NEIN-Beurteilung durchgeführt, und es wird eine Verlagerung
zu Schritt 514 durchgeführt.
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In
Schritt 517 wird die Anomalieauftrittsinformation entsprechend
jedem der Fehlerzähler
CNT1 und CNT2, und gespeichert in dem RAM-Speicher 321 in
Schritt 408 oder Schritt 508, transferiert zu
und gespeichert in dem nicht-flüchtigen
Datenspeicher 329, und dann wird eine Einspeisung zu der
elektrischen Steuereinheit 300 gestoppt. Obwohl die Verlagerung
zu dem Operationsendschritt 514 durchgeführt wird,
wenn die Beurteilung in Schritt 513 oder Schritt 516 NEIN
ist oder anschließend
zu Schritt 517, wenn der Energieversorgungsschalter geschlossen
wurde, wird Warten für
eine spezifizierte Zeit durchgeführt,
ein anderes Steuerprogramm wird während dieser ausgeführt, und
es wird eine Verlagerung zu dem Anfangsschritt 400 durchgeführt. Ein Schrittblock 518,
der Schritt 515 bis Schritt 517 enthält, wird
ein Anomalieverarbeitungsmittel.
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Übrigens
kann der Fehlerzähler
CNT1, CNT2, der in Schritt 404a, 404b oder Schritt 504a, 504b addiert
und gezählt
wird, zu einem Subtraktionszähler
gemacht werden. In diesem Fall wird die Additionsobergrenze in Schritt 405, 505 z.B.
13 gemacht, und wenn der gegenwärtige
Wert des Fehlerzählers
zu 0 verringert wird, wird eine Anomalieauftrittsbestimmungsbeurteilung
in Schritt 408, 508 durchgeführt. Außerdem wird in dem Fall des
wie oben angegebenen Subtraktionszählersystems der Fehlerzähler zu
einem Anfangswert von 13 gesetzt, unmittelbar nachdem der Energieversorgungsschalter
eingeschaltet ist, und das Anomalieflag für Anomalieauftrittsspeicherung
wird zurückgesetzt.
-
(3) Hauptpunkt und Merkmal
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Wie
aus der obigen Beschreibung offensichtlich ist, enthält die elektrische
Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform
2 der Erfindung die elektrische Steuereinheit 300 mit dem
Mikroprozessor 320, um die elektrischen Lasten 50a bis 50n und 305a in Übereinstimmung
mit dem Inhalt des Steuerprogramms 322a, das in dem Programmspeicher 322 gespeichert
ist, und den Betriebzuständen
der Eingangssensoren 60a bis 60n und 305a anzusteuern/zu
kontrollieren, und wird von der externen Energieversorgung 301 gespeist,
den gemeinsamen Ringbus 59, zu dem eine Enden der vielen
elektrischen Lasten 50a bis 50n oder der Eingangssensoren 60a bis 60n aufeinanderfolgend
verbunden sind, die ersten und zweiten gemeinsamen Anschlüsse 307 und 308,
das Prüfungsschalterelement 391,
die Elementspannungsüberwachungsschaltung
(Mehrkanal-AD-Wandler) 326, die Anomalieerfassungsmittel 410 und 510 und
das Anomalieverarbeitungsmittel 518. Der erste gemeinsame
Anschluss 307 ist mit einem von den positiven und negativen
Energieversorgungsanschlüssen
der elektrischen Steuereinheit 300 verbunden, und ist mit
dem zweiten gemeinsamen Anschluss 308 durch den gemeinsamen
Ringbus 59 verbunden, der zweite gemeinsame Anschluss 308 und
der erste gemeinsame Anschluss 307 sind miteinander durch
das Prüfungsschalterelement 391 verbunden,
und der zweite gemeinsame Anschluss 308 ist mit dem anderen
der positiven und negativen Energieversorgungsanschlüsse der
elektrischen Steuereinheit 300 durch den Vorspannungswiderstand 395 verbunden.
-
Außerdem enthält der Programmspeicher 322 das
Programm 322b als das Anomalieerfassungsmittel 410 und 510,
und das Programm 322c als das Anomalieverarbeitungsmittel 518,
der Mikroprozessor 320 führt die Prüfungsinstruktion CH2 dem Prüfungsschalterelement 391 zu,
und die Überwachungsinformation
durch die Elementspannungsüberwachungsschaltung 326 wird
zu dem Mikroprozessor 320 eingegeben.
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Entsprechend
wird die Hardwarestruktur für die
Anomalieerfassung vereinfacht, und die gesamte Vorrichtung wird
klein und preiswert.
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Außerdem ist
der erste gemeinsame Anschluss 307 mit der Erdungsschaltung
direkt verbunden, die mit dem negativen Energieversorgungsanschluss
der elektrischen Steuereinheit 300 verbunden ist, und ist
mit dem zweiten gemeinsamen Anschluss 308 durch den gemeinsamen
Ringbus 59 verbunden, zu dem eine Enden der vielen elektrischen
Lasten 50a bis 50n aufeinanderfolgend verbunden
sind. Der zweite gemeinsame Anschluss 308 ist mit der Erdungsschaltung
der elektrischen Steuereinheit 300 durch das Prüfungsschalterelement 391 verbunden,
und ist mit der positiven Energieversorgungsschaltung durch den
Vorspannungswiderstand 395 verbunden. Das negative Ende
des Prüfungsschalterelementes 391 ist
mit der Erdungsschaltung verbunden, und das positive Ende ist mit
der Erdungsschaltung durch den gemeinsamen Ringbus 59 und
den ersten gemeinsamen Anschluss 307 von dem zweiten gemeinsamen
Anschluss 308 verbunden. Das Anomalieerfassungsmittel 410 beurteilt, dass
der gemeinsame Ringbus 59 unterbrochen ist, wenn das positive
Endpotenzial zu der Zeit, wenn das Prüfungsschalterelement 391 zeitweilig
geöffnet ist,
ein spezifizierter Wert oder höher
ist.
-
Mit
Bezug auf die stromaufwärtigen
elektrischen Lasten vom Ansteuertyp kann entsprechend die Zuverlässigkeit
der Erdungsverdrahtung verbessert werden.
-
Außerdem ist
der erste gemeinsame Anschluss 307 mit der Erdungsschaltung
direkt verbunden, die mit dem negativen Energieversorgungsanschluss
der elektrischen Steuereinheit 300 verbunden ist, und ist
mit dem zweiten gemeinsamen Anschluss 308 durch den gemeinsamen
Ringbus 59 verbunden, zu dem eine Enden der vielen Eingangssensoren 60a bis 60n aufeinanderfol gend
verbunden sind. Der zweite gemeinsame Anschluss 308 ist
mit der Erdungsschaltung der elektrischen Steuereinheit 300 durch
das Prüfungsschalterelement 391 verbunden,
und ist mit der Energieversorgungsschaltung für das positive Potenzial durch
den Vorspannungswiderstand 395 verbunden. Das negative
Ende des Prüfungsschalterelementes 391 ist
mit der Erdungsschaltung verbunden, und das positive Ende ist mit der
Erdungsschaltung von dem zweiten gemeinsamen Anschluss 308 durch
den gemeinsamen Ringbus 59 und den ersten gemeinsamen Anschluss 307 verbunden.
Das Anomalieerfassungsmittel 410 beurteilt, dass der gemeinsame
Ringbus 59 unterbrochen ist, wenn das positive Endpotenzial
zu der Zeit, wenn das Prüfungsschalterelement 391 zeitweilig
geöffnet ist,
ein spezifizierter Schwellwert oder höher ist.
-
Mit
Bezug auf die analogen Sensoren eines gemeinsamen Typs der Erdung
kann entsprechend die Zuverlässigkeit
der Erdungsverdrahtung verbessert werden.
-
Außerdem ist
die Rückflussverhinderungsdiode 392 zwischen
dem Verbindungspunkt zwischen dem positiven Ende des Prüfungsschalterelementes 391 und
dem Vorspannungswiderstand 395 und dem zweiten gemeinsamen
Anschluss 308 verbunden, der spannungsteilende Widerstand 396 ist
mit der Rückflussverhinderungsdiode 392 parallel
verbunden, das Anomalieausgabemittel 410, 510 enthält das Paar
von Elementanomalieunterscheidungsmitteln 403b, 503b entsprechend
einem Fall, wo das Prüfungsschalterelement 391 geöffnet ist,
und einem Fall, wo es geschlossen ist, das Elementanomalieunterscheidungsmittel 403b, 503b beurteilt,
dass das Prüfungsschalterelement 391 in
der Kurzschlussanomalie ist und nicht geöffnet werden kann in dem Fall, wo
das positive Endpotenzial zu der Zeit, wenn die Öffnungsinstruktion zu dem Prüfungsschalterelement 391 gegeben
wird, kleiner als ein spezifizierter Wert ist, und beurteilt, dass
das Prüfungsschalterelement 391 in
der Unterbrechungs anomalie ist und nicht geschlossen werden kann
in dem Fall, wo das positive Endpotenzial in der Zeit, wenn die
Schließinstruktion
zu dem Prüfungsschalterelement 391 gegeben
wird, ein Potenzial äquivalent
zu der geteilten Spannung durch den Vorspannungswiderstand 395 und
den spannungsteilenden Widerstand 396 ist. Entsprechend
kann nicht nur die Unterbrechungsanomalie des gemeinsamen Ringbusses,
sondern auch der Anomaliezustand des Prüfungsschalterelementes erfasst
werden.
-
Die
Elementspannungsüberwachungsschaltung
enthält
den Mehrkanal-AD-Wandler 326, und der Mehrkanal-AD-Wandler 326 gibt
den digitalen Konvertierungswert der Spannung proportional zu dem Überwachungsendpotenzial
des Prüfungsschalterelementes 391 zu
dem Mikroprozessor 320 ein.
-
Entsprechend
kann eine Überwachung
der Elementspannung bei hoher Genauigkeit durch Verwenden des Mehrkanal-AD-Wandlers,
der für
den analogen Eingangssensor verwendet wird, durchgeführt werden,
und der Beurteilungsschwellenpegel kann durch die Steuerkonstante,
die in dem Programmspeicher gespeichert ist, leicht geändert und abgestimmt
werden.
-
Das
Anomalieerfassungsmittel 410, 510 enthält das Paar
von Additions-/Subtraktionsmitteln 409, 509 entsprechend
einem Fall, wo das Prüfungsschalterelement 391 geöffnet ist,
und einem Fall, wo es geschlossen ist, und das Anomalieauftrittsbestimmungsmittel 408, 508,
das Additions-/Subtraktionsmittel 409, 509 addiert
oder subtrahiert den zweiten Variationswert, wenn das Anomalieerfassungsmittel 410, 510 beurteilt,
dass es eine Anomalie gibt, und subtrahiert oder addiert den ersten
Variationswert, um die Additions-/Subtraktionskorrektur an dem gegenwärtigen Wertspeicher
so durchzuführen,
um einander aufzuheben, wenn das Anomalieerfassungsmittel 410, 510 beurteilt,
dass es keine Anomalie gibt, und stoppt die Additions-/Subtraktionskorrektur
mit dem ersten Variationswert in dem spezifizierten Normalseitengrenzwert,
wenn sich die Beurteilung von keiner Anomalie fortsetzt, das Anomalieauftrittsbestimmungsmittel 408, 508 ist
ein Mittel zum Generieren des Anomalieerfassungssignals, wenn der
gegenwärtige
Wert des Additions-/Subtraktionsmittels 409, 509 den
Anomalieseitengrenzwert überschreitet durch
die Akkumulation der ersten und zweiten Variationswerte, und der
zweite Variationswert ist ein Wert größer als der erste Variationswert
und wird gesetzt ein Wert kleiner als der Bewilligungsakkumulationswert
als die Differenz zwischen dem Anomalieseitengrenzwert und dem Normalseitengrenzwert
zu sein.
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Entsprechend
werden verschiedene Anomalieerfassungsergebnisse zu der Zeit, wenn
das Prüfungsschalterelement
geöffnet
oder geschlossen ist, kombiniert und der Anomalieauftritt kann bestimmt werden.
Selbst wenn der Bewilligungsakkumulationswert zu einem ausreichend
großen
Wert gemacht wird um zu verhindern, dass eine empfindliche Anomaliebeurteilung
zu einem sporadischen/chronischen Fehler durchgeführt wird,
wenn der fatale/kontinuierliche Fehler einmal auftritt, durch den
zweiten Variationswert als den Wert, der größer als der erste Variationswert
ist, überschreitet
außerdem
der gegenwärtige
Wert des Additions-/Subtraktionsmittels schnell den Anomalieseitengrenzwert,
und der Anomalieauftritt wird bestimmt, und deshalb kann die sichere
und äußerst zuverlässige Steuervorrichtung erhalten
werden.
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Das
Anomalieverarbeitungsmittel 518, das dem Anomalieerfassungsmittel 410, 510 hinzugefügt ist,
enthält
das Anomaliemeldungsmittel 515, und das Anomaliemeldungsmittel 515 ist
ein Mittel zum Generieren der Anomaliemeldungsinstruktion, wenn das
Anomalieauftrittsbestimmungsmittel 408, 508 das
Anomalieerfassungssignal generiert.
-
Entsprechend
wird der Anomaliealarm durch eine fehlerhafte Beurteilung wegen
einer Rauschfehleroperation oder dergleichen nicht unnötig gegeben, und
wenn die Unterbrechungsanomalie auftritt, wird die Anomaliemeldung
schnell durchgeführt,
die Wartung kann unterstützt
werden und die Sicherheit kann verbessert werden.
-
Das
Anomalieverarbeitungsmittel 518, das dem Anomalieerfassungsmittel 410, 510 hinzugefügt ist,
enthält
das Anomaliehistorienspeichermittel 517, das Anomaliehistorienspeichermittel 517 führt die Unterscheidungsspeicherung
entsprechend dem Anomalieinhalt durch, wenn das Anomalieauftrittsbestimmungsmittel 408, 508 das
Anomalieerfassungssignal generiert, und zur Zeit einer Energieversorgungsunterbrechung
unterscheidet das Anomaliehistorienspeichermittel zwischen der Unterbrechungsanomalie
des gemeinsamen Ringbusses und der Elementanomalie, und transferiert
und speichert es in den nichtflüchtigen
Datenspeicher 329 durch den Mikroprozessor 320.
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Entsprechend
gibt es Merkmale, dass die Anomaliehistorieninformation durch ein
externes Werkzeug ausgelesen wird, die Prüfung und Wartung können effizient
gemäß dem Anomalieinhalt
durchgeführt
werden, und die Anomaliehistorieninformation wird selbst dann gespeichert,
wenn die Energieversorgung unterbrochen ist.
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Ausführungsform 3
-
(1) Detaillierte Beschreibung
vom Aufbau
-
6 ist
ein Schaltungsblockdiagramm, das eine elektrische Steuervorrichtung
von Ausführungsform
3 der Erfindung zeigt. Obwohl die Vorrichtung von 6 im
wesentlichen ähnlich
zu der von 1 aufgebaut ist, ist übrigens
der Aufbau derart, dass zusätzlich
zu einer Unterbrechungsanomalie eines gemein samen Ringbusses eine
Kurzschluss-/Unterbrechungsanomalie eines Prüfungsschalterelementes erfasst
werden kann, und es ist eine Überstromschutzschaltung
für das
Prüfungsschalterelement hinzugefügt.
-
In 6 bildet
eine elektrische Steuereinheit 600 z.B. eine Fahrzeugmotor-Steuervorrichtung,
und eine Ansteuerenergieversorgung ist zwischen einem Einspeisungsanschluss
einer positiven Seite 610 und einem Einspeisungsanschluss
einer negativen Seite 609 von einer externen Energieversorgung 601 durch
einen Ausgangskontakt 602 eines Energieversorgungsrelais
verbunden. Obwohl der Ausgangskontakt 602 unverzüglich geschlossen
wird, wenn ein nicht-gezeigter Energieversorgungsschalter geschlossen
wird, wird eine Verzögerungsrückführungsoperation
durchgeführt,
in der selbst wenn der Energieversorgungsschalter geöffnet ist,
eine Einspeisung zu der elektrischen Steuereinheit 600 während einer
spezifizierten Verzögerungszeit
fortgesetzt wird.
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Eine
Alarmanzeige 603, eine Last-/Sensorgruppe 605,
die elektrische Lasten 30a bis 30n und verschiedene
Eingangssensoren 40a bis 40n enthält, um EIN-/AUS-Operationen
durchzuführen,
und verschiedene analoge Eingangssensoren 606, um analoge
Signale zu generieren, sind an der Außenseite der elektrischen Steuereinheit 609 montiert,
die in einem abgedichteten Gehäuse
untergebracht ist, und jeweilige Eingangs-/Ausgangseinrichtungen sind mit der
elektrischen Steuereinheit 600 durch nicht-gezeigte abnehmbare/anfügbare Verbinder
verbunden. Anschlüsse
der negativen Seite der elektrische Lasten 30a bis 30n und
der Eingangssensoren 40a bis 40n sind aufeinanderfolgend
mit einem gemeinsamen Ringbus 59 von einem Ende 57 zu
dem anderen Ende 58 verbunden, das eine Ende 57 des
gemeinsamen Ringbusses 59 ist mit einem ersten gemeinsamen
Anschluss 607 der elektrischen Steuereinheit 600 verbunden,
und das andere Ende 58 des gemeinsamen Ringbusses 59 ist mit
einem zweiten gemeinsamen Anschluss 608 der elektrischen
Steuereinheit 600 verbunden.
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Als
der innere Aufbau der elektrischen Steuereinheit 600 generiert
eine nicht-gezeigte Konstantspannungsenergieversorgungsschaltung eine
Steuerspannung Vcc = 5V basierend auf einer Energieversorgungsspannung
GS 10 bis 16V der externen Energieversorgung 601, die einem
positiven Energieversorgungsanschluss Vb zugeführt wird, und führt die
stabilisierte Spannung zu jeweiligen Teilen einschließlich eines
nachher erwähnten
Mikroprozessors 620 zu. Eine nicht gezeigte digitale Eingangsschnittstellenschaltung
ist zwischen den Eingangssensoren 40a bis 40n und
digitalen Eingangsports des Mikroprozessors 620 verbunden,
und ist eine Schaltung, die eine Spannungspegelkonvertierungsfunktion
und eine Rauschfilterfunktion enthält. Übrigens sind Anschlüsse der
positiven Seite der Eingangssensoren 40a bis 40n mit
dem positiven Energieversorgungsanschluss Vb durch nicht gezeigte Pull-up-Widerstände verbunden.
-
Eine
analoge Eingangsschnittstellenschaltung 616 ist zwischen
den analogen Eingangssensoren 606 und analogen Eingangsports
des Mikroprozessors 620 verbunden, und ist eine Schaltung,
die eine Rauschfilterfunktion enthält. Der Mikroprozessor 620 ist über einen
Bus mit einem RAM-Speicher 621 für arithmetische Verarbeitung,
einem Programmspeicher 622 von z.B. einem nicht-flüchtigen Flash-Speicher,
einem Mehrkanal-AD-Wandler 626 und einem Datenspeicher 629 von
z.B. einem nichtflüchtigen
EEPROM verbunden und arbeitet in Zusammenarbeit damit. Der Programmspeicher 622 speichert,
zusätzlich
zu einem Eingabe-/Ausgabe-Steuerprogramm 622a als die elektrische
Steuereinheit 600, ein Anomalieerfassungsprogramm 622b als
Anomalieerfassungsmittel 710, 810, was später in 7 und 8 beschrieben
wird, und ein Anomalieverarbeitungsprogramm 622c als Anomalieverarbeitungsmittel 818.
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Eine
nicht gezeigte Ansteuerkontrollschaltung ist zwischen dem positiven
Energieversorgungsanschluss Vb und den Anschlüsse der positiven Seite der
elektrischen Lasten 30a bis 30n verbunden, und
wird durch einen Ansteuerinstruktionsausgang des Mikroprozessors 620 angesteuert
kontrolliert.
-
Eine
Prüfungssteuerschaltung 690 enthält ein Prüfungsschalterelement 691,
das zwischen dem zweiten gemeinsamen Anschluss 608 und
der Erdungsschaltung GND verbunden ist, eine Rückflussverhinderungsdiode 692,
die zwischen einem Drain-Anschluss des Prüfungsschalterelementes 691 eines
N-Kanal-Feldeffekt-Leistungstransistors und dem zweiten gemeinsamen
Anschluss 608 verbunden ist, eine Spannungsunterdrückungsdiode 693,
die zwischen Drain- und Gate-Anschlüssen verbunden ist, und einen
Stromerfassungswiderstand 694, der mit einer Stromspiegelschaltung
verbunden ist.
-
Eine
Konstantstromsteuerschaltung 90a enthält einen ersten Ansteuerwiderstand 91a und
einen Leitungssteuertransistor 92 eines N-MOS-Feldeffekttransistors.
Ein Drain-Anschluss des Leitungssteuertransistors 90 ist
mit einem Gate-Anschluss des Leistungstransistors 691 durch
den ersten Ansteuerwiderstand 91a verbunden, ein zweiter
Ansteuerwiderstand 91b, der mit dem ersten Ansteuerwiderstand 91a in
Reihe verbunden ist, ist mit einem Prüfungsinstruktionsausgangsanschluss
CH3 des Mikroprozessors 620 verbunden, ein Source-Anschluss
des Leitungssteuertransistors 92 ist mit der Erdungsschaltung
GND verbunden, und ein Gate-Anschluss ist mit dem Stromerfassungswiderstand 694 verbunden.
-
Übrigens
arbeitet die Konstantstromsteuerschaltung 90a mit dem Leitungssteuertransistor 92 zusammen,
der als Reaktion auf die Erfassungsspannung des Stromerfassungswiderstands 694 arbeitet,
und steuert den Leitungszustand des Leistungstran sistors 691 so,
dass ein Laststrom, der zu dem Leistungstransistor 691 fließt, nicht
ein Strom gleich oder größer einem
Steuerschwellenstrom Ic eines Wertes wird, der größer als
ein spezifizierter Bezugsstromwert Ir ist entsprechend einem Nennstrom
des Leistungstransistors 691, und ist eine negative Rückkopplungsschaltung,
um die End-zu-End-Spannung des Leistungstransistors 691 zu
halten, ein Wert zu sein, der nicht kleiner als eine spezifizierte
logische Beurteilungsspannung ist, wenn die Anomalie einer Unterbrechung
und eines Kurzschlusses zur Leistungsseite in dem gemeinsamen Ringbus 59 auftritt.
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Der
Stromerfassungswiderstand 694 ist mit der Stromspiegelschaltung
in Reihe verbunden, worin ein kleiner Strom proportional zu dem
Drain-Strom des Leistungstransistors 691 fließt. Der
Stromerfassungswiderstand 694 ist derart aufgebaut, dass
eine erste End-zu-End-Spannung E1 = Rr × Ir/n generiert wird, wenn
ein Bezugsstrom Ir zu dem Leistungstransistor 691 fließt, und
eine zweite End-zu-End-Spannung E2 = Rr × Ic/n wird generiert, wenn
der Steuerschwellenstrom Ic zu dem Leistungstransistor 691 fließt. Dabei
ist Rr ein Widerstandswert des Stromerfassungswiderstands 694,
n ist ein Stromspiegelverhältnis,
die erste End-zu-End-Spannung E1 ist auf einen Wert gesetzt, der
nicht höher
als eine Gate-Aus-Spannung
Voff (z.B. GS 2V) des Leitungssteuertransistors 92 ist,
und die zweite End-zu-End-Spannung E2 ist auf einen Wert gesetzt, der
nicht kleiner als eine Gate-Ein-Spannung Von (z.B. GS 4V) des Leitungssteuertransistors 92 ist.
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Eine Überhitzungsabschaltungsschaltung 90b enthält hauptsächlich einen
Abschaltungssteuertransistor 93 eines N-MOS-Feldeffekttransistors,
einen Vergleichsverstärker 94 und
ein Temperaturerfassungselement 96, ein Drain-Anschluss
des Abschaltungssteuertransistors 93 ist mit einem Verbindungspunkt
zwischen den ersten und zweiten Ansteuerwiderständen 91a und 91b verbunden,
ein Source-Anschluss ist mit der Erdungsschaltung GND verbunden
und ein Gate-Anschluss ist mit einem Ausgangsanschluss des Vergleichsverstärkers 94 verbunden.
Das Temperaturerfassungselement 96 ist mit einem spannungsteilenden
Widerstand 95 in Reihe verbunden, und ist zwischen dem
Prüfungsinstruktionsausgangsanschluss
CH3 des Mikroprozessors 620 und der Erdungsschaltung GND
verbunden. Eine Bezugsspannung 97 wird an einen invertierenden
Eingangsanschluss des Vergleichsverstärkers 94 angelegt,
und ein nicht-invertierender Eingangsanschluss ist mit einem Verbindungspunkt
zwischen dem Temperaturerfassungselement 96 und dem spannungsteilenden
Widerstand 95 verbunden, und ist mit einem Ausgangsanschluss
des Vergleichsverstärkers 94 durch
einen positiven Rückkopplungswiderstand 98 verbunden.
-
Übrigens
erfasst das Temperaturerfassungselement 96 eine Temperatur
in der Nähe
des Leistungstransistors 691. Während die Temperatur ansteigt,
steigt das Potenzial des nichtinvertierenden Eingangs des Vergleichsverstärkers 94 an,
und wenn sie den Wert der Bezugsspannung 97 überschreitet, die
an den invertierenden Eingangsanschluss angelegt wird, wird die
Ausgangslogik des Vergleichsverstärkers 94 der hohe
Pegel, und der Abschaltungssteuertransistor 93 wird geschlossen,
und folglich wird der Leistungstransistor 691 geöffnet. Wenn
die Ausgangslogik des Vergleichsverstärkers 94 der hohe
Pegel wird, steigt die Spannung des nicht-invertierenden Anschlusses
durch den positiven Rückkopplungswiderstand 98 an,
und die Ausgangslogik des Vergleichsverstärkers 94 wird auf
dem hohen Pegel gehalten.
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Der
Drain-Anschluss des Leistungstransistors 691 als das Prüfungsschalterelement
ist mit dem positiven Energieversorgungsanschluss Vb durch einen
Vorspannungswiderstand 695 heraufgezogen verbunden, und
ein spannungsteilender Widerstand 696 ist mit der Rückflussverhinderungsdiode 692 parallel
ver bunden. Spannungsteilende Widerstände 697a und 697b und
spannungsteilende Widerstände 698a und 698b generieren
erste und zweite Schwellenspannungen V1 und V2 proportional zu der Ansteuerenergieversorgungsspannung
Vb, und sie werden zu Vergleichseingangsanschlüssen erster und zweiter Vergleichsbeurteilungsschaltungen 699a und 699b eingegeben.
Die anderen Vergleichseingangsanschlüsse der ersten und zweiten
Vergleichsbeurteilungsschaltungen 699a und 699b sind
mit dem Drain-Anschluss des Prüfungsschalterelementes 691 verbunden,
und Vergleichsausgangsanschlüsse
sind mit Überwachungssignaleingangsanschlüssen MN3a
und MN3b des Mikroprozessors 620 verbunden. Übrigens
werden die ersten und zweiten Vergleichsbeurteilungsschaltungen 699a und 699b Elementspannungsüberwachungsschaltungen,
und die großen,
mittleren und kleinen Pegel der Überwachungsspannung
können
durch eine Kombination der Logikpegel der Überwachungssignale MN3a und
MN3b beurteilt werden.
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(2) Detaillierte Beschreibung
von Funktion und Betrieb
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Die
Funktion und der Betrieb der elektrischen Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform
3, die wie in 6 gezeigt aufgebaut ist, wird
auf der Basis von Flussdiagrammen beschrieben, die in 7 und 8 gezeigt
werden. Wenn der Ausgangskontakt 602 in 6 zuerst
geschlossen wird, wird der Mikroprozessor 620 von einer
nicht gezeigten Konstantspannungsenergieversorgungsschaltung gespeist
und beginnt zu arbeiten, und Ansteuerkontrolle zu den elektrischen
Lasten 30a bis 30n wird in Übereinstimmung mit den Betriebzuständen der
Eingangssensoren 40a bis 40n, 606, den
Signalpegeln und dem Inhalt des Eingabe-/Ausgabe-Steuerprogramms 622a ausgeführt.
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Der
Logikpegel der Prüfungsinstruktion
CH3 des Mikroprozessors 620 ist normalerweise "H", und das Prüfungsschalterelement 691 ist
normalerweise geschlossen, und wenn eine Unter brechungsanomalie
der negativen Leitung auftritt, z.B. in dem Fall, wo der gemeinsame
Ringbus 59 in der Last-/Sensorgruppe 605 irgendwo
unterbrochen ist, oder in dem Fall, wo der Verbindungsstift des
ersten gemeinsamen Anschlusses 607 eine schlechte Verbindung hat,
oder in dem Fall, wo der Verbindungsstift des zweiten gemeinsamen
Anschlusses 608 eine schlechte Verbindung hat, mit Bezug
auf die Unterbrechungsposition als eine Grenze, fließen folglich Lastströme und Sensorströme einer
Last-/Sensorgruppe von dem ersten gemeinsamen Anschluss 607 zu
der Erdungsschaltung GND, und Lastströme und Sensorströme der anderen
Last-/Sensorgruppe fließen
von dem zweiten gemeinsamen Anschluss 608 durch die Rückflussverhinderungsdiode 692 und
das Prüfungsschalterelement 691 zu
der Erdungsschaltung GND. Somit können die elektrischen Lasten 30a bis 30n und
die Eingangssensoren 40a bis 40n die normalen
Zustände
beibehalten.
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Andererseits
wird die Prüfungsinstruktion CH3
des Mikroprozessors 620 periodisch momentan der Logikpegel "L" basierend auf dem Anomalieerfassungsprogramm 622b,
und das Prüfungsschalterelement 691 wird
momentan geöffnet.
In dem Fall, wo die Unterbrechungsanomalie der negativen Leitung aufgetreten
ist, wenn das Prüfungsschalterelement 691 geöffnet ist,
wird das Potenzial des positiven Anschlusses (Drain-Anschluss) des
Prüfungsschalterelementes 691 durch
den Vorspannungswiderstand 695 heraufgezogen, um nahezu
gleich der Energieversorgungsspannung Vb zu werden, und das Überwachungssignal
MN3a des Mikroprozessors 620 wird der hohe Spannungspegel
und tastet den Anomaliezustand der negativen Leitung ab.
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In
dem Fall übrigens,
wo die Unterbrechungsanomalie der negativen Leitung nicht aufgetreten
ist, wenn das Prüfungsschalterelement 691 geöffnet ist,
hat der positive Anschluss (Drain-Anschluss) des Prüfungsschalterelementes 691 den Zwischenspannungspegel,
der durch Spannungsteilung mit dem Vor spannungswiderstand 695 und
dem spannungsteilenden Widerstand 696 erhalten wird, und
das Überwachungssignal
MN3b des Mikroprozessors 620 wird der hohe Spannungspegel
und tastet den Normalzustand der negativen Leitung ab.
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In
dem Fall der Unterbrechungsanomalie jedoch, in dem das Prüfungsschalterelement 691 nicht geschlossen
werden kann, selbst wenn der Logikpegel der Prüfungsinstruktion CH3 "H" gemacht wird, wird das positive Endpotenzial
des Prüfungsschalterelementes 691 nicht
der tiefe Spannungspegel. In dem Fall der Kurzschlussanomalie andererseits,
in der das Prüfungsschalterelement 691 nicht
geöffnet werden
kann, wird selbst wenn der Logikpegel der Prüfungsinstruktion CH3 "L" gemacht wird, das positive Potenzial
des Prüfungsschalterelementes 691 nicht
der hohe Spannungspegel oder der Zwischenspannungspegel, und deshalb
kann zusätzlich
zu der Unterbrechungsanomalie des gemeinsamen Ringbusses 59 auch
der Elementanomaliezustand des Prüfungsschalterelementes 691 erfasst
werden.
-
Außerdem wird
in dem Unterbrechungszustand des gemeinsamen Ringbusses 59 in
dem Fall, wo die Anomalie des Kurzschlusses zur Leistungsseite auftritt,
worin das andere Ende 58 des gemeinsamen Ringbusses 59 in
gemischten Kontakt mit der positiven Energieleitung kommt, obwohl
der Logikpegel der Prüfungsinstruktion
CH3 "H" ist, das Potenzial des
positiven Anschlusses (Drain-Anschluss) des Prüfungsschalterelementes 691 der "H"-Pegel, und der Anomaliezustand des
Kurzschlusses zur Leistungsseite wird erfasst.
-
In 7,
die die erste Hälfte
des Flussdiagramms der Prüfungsoperation
zeigt, ist Schritt 700 ein Startschritt einer Anomaliebeurteilungsoperation des
gemeinsamen Ringbusses 59 durch den Mikroprozessors 620,
und dieser Startschritt wird periodisch in einer Rate von z.B. einmal
pro 100 ms akti viert. Der anschließende Schritt 701 ist
ein Schritt zum Ändern
des Logikpegels der Prüfungsinstruktion CH3
von "H" zu "L", um das Prüfungsschalterelement 691 zu öffnen, und
der anschließende
Schritt 702 ist ein Schritt zum Warten auf eine Reaktion
für z.B.
ungefähr
1 ms, und während
dieser Wartezeit schließt die
Prüfungssteuerschaltung 690 die
Logikänderung ab,
die aus der Öffnung
des Prüfungsschalterelementes 691 resultiert.
Der anschließende
Schritt 703a beurteilt, ob der Logikzustand des Überwachungssignals
MN3a, MN3b eine Zwischenspannung "M" geworden
ist, und wenn die Beurteilung JA ist, wird eine Verlagerung zu Schritt 705 durchgeführt, und
wenn NEIN, wird eine Verlagerung zu Schritt 703b durchgeführt.
-
In
Schritt 703b wird beurteilt, ob der Logikzustand des Überwachungssignals
MN3a die hohe Spannung "H" geworden ist, und
wenn die Beurteilung JA ist, wird eine Verlagerung zu Schritt 704a durchgeführt, und
wenn NEIN und es die tiefe Spannung "L" ist,
wird eine Verlagerung zu Schritt 704b durchgeführt. Übrigens
ist die Zwischenspannung hier eine Spannung (0,9 × Vd bis
1,1 × Vd)
innerhalb eines Bereiches von ±10%,
der um eine geteilte Spannung Vd = Vb × R696/(R695 + R696) herum zentriert
ist, wenn der Widerstandswert des Vorspannungswiderstands 695 R695
ist und der Widerstandswert des spannungsteilenden Widerstands 696 R696
ist. Der Logikpegel des Überwachungssignals
MN3a wird "H" in einer Hochspannungsregion, die
die Zwischenspannung überschreitet,
und der Logikpegel des Überwachungssignals
MN3b wird "L" in einem Niederspannungsbereich,
der kleiner als die Zwischenspannung ist. In der Zwischenspannungsregion
ist der Logikpegel des Überwachungssignals MN3a "L", und der Logikpegel des Überwachungssignals
MN3b wird "H".
-
Entsprechend
tritt die Verlagerung zu Schritt 704a in der Unterbrechungsanomalie
der negativen Leitung auf, die Verlage rung zu Schritt 704b tritt
in der Kurzschlussanomalie des Prüfungsschalterelementes 691 auf,
und die Verlagerung zu Schritt 705 tritt in dem normalen
Zustand auf, in dem eine Anomalie durch die Prüfung entsprechend der Öffnungsinstruktion
des Prüfungsschalterelementes 691 nicht gefunden
werden kann. Schritt 704a ist ein Zählverarbeitungsschritt der
Zahl von Malen eines Auftretens der Unterbrechungsanomalie der negativen
Leitung, worin Schritt 700 periodisch aktiviert wird, und jedes
Mal, wenn eine Routine auftritt, in der die Beurteilung von Schritt 703a NEIN
ist und die Beurteilung von Schritt 703b JA ist, wird z.B.
1 zu dem gegenwärtigen
Wert des ersten Fehlerzählers
CNT1 addiert. Schritt 704b ist ein Zählverarbeitungsschritt der
Zahl von Malen des Auftretens einer Elementanomalie, worin Schritt 700 periodisch
aktiviert wird, und jedes Mal, wenn eine Routine auftritt, in der
die Beurteilung von Schritt 703a NEIN ist und die Beurteilung
von Schritt 703b NEIN ist, wird z.B. 1 zu dem gegenwärtigen Wert
des zweiten Fehlerzählers
CNT2 addiert. In Schritt 705 wird ein erstes Rücksetzflag
zu dem Fehlerzähler
CNT1, CNT2 gesetzt, und wenn ein zweites Rücksetzflag auch in einem nachher
erwähnten
Schritt 805 gesetzt ist, wird der Fehlerzähler CNT1,
CNT2 in Schritt 812 zurückgesetzt,
und der gegenwärtige
Wert wird 0.
-
Schritt 706,
der anschließend
zu Schritt 704a, Schritt 704b oder Schritt 705 ausgeführt wird, ist
ein Schritt zum Rückführen des
Logikpegels der Prüfungsinstruktion
CH3, der in Schritt 701 zu dem Logikpegel "L" gemacht wurde, zu "H".
Der anschließende
Schritt 707 ist ein Schritt zum Beurteilen, ob der gegenwärtige Wert
des Fehlerzählers
CNT1, CNT2, gezählt
in Schritt 704a, 704b, z.B. 3 überschreitet, und wenn nicht überschritten
wird, wird eine Verlagerung zu Schritt 802 von 8 durchgeführt, und
wenn überschritten
wird, wird eine Verlagerung zu Schritt 708 durchgeführt.
-
Um
sich die Anomalieauftrittsbestimmung zu merken, mit Bezug auf jeden
der Fehlerzähler
CNT1 und CNT2, wird in Schritt 708 ein Anomalieflag, das in
dem RAM-Speicher 621 vorgesehen ist und dem überschreitenden
Fehlerzähler
entspricht, gesetzt, und dann wird eine Verlagerung zu Schritt 802 von 8 durchgeführt. Übrigens
ist ein Schrittblock 709, der Schritte 704a und 704b enthält, ein
Zählmittel
zu dem Fehlerzähler.
Außerdem
entspricht ein Schrittblock 710, der Schritt 701 bis
Schritt 708 enthält,
der ersten Hälfte
des Anomalieerfassungsmittels.
-
In 8,
die die zweite Hälfte
des Flussdiagramms der Prüfungsoperation
zeigt, ist Schritt 802 ein Schritt zum Warten auf eine
Reaktion für
z.B. ungefähr
1 ms, und während
dieser Wartezeit schließt die
Prüfungssteuerschaltung 690 die
Logikänderung ab,
die aus dem Schließen
des Prüfungsschalterelementes 691 in
Schritt 706 resultiert. In einem anschließenden Schritt 803a wird
beurteilt, ob der Logikpegel des Überwachungssignals MN3b "L" ist, und wenn die Beurteilung JA ist,
wird beurteilt, dass der Niederspannungszustand auftritt und es
wird eine Verlagerung zu Schritt 805 durchgeführt, und
wenn die Beurteilung NEIN ist, wird eine Verlagerung zu Schritt 803b durchgeführt. In
Schritt 803b wird beurteilt, ob der Logikpegel des Überwachungssignals MN3a "H" ist, und wenn die Beurteilung JA ist,
wird beurteilt, dass der Hochspannungszustand auftritt, und es wird
eine Verlagerung zu Schritt 804a durchgeführt, und
wenn die Beurteilung NEIN ist, wird beurteilt, dass der Zwischenspannungszustand
auftritt, und es wird eine Verlagerung zu Schritt 804b durchgeführt.
-
Entsprechend
tritt die Verlagerung zu Schritt 804a in dem Zustand auf,
wo die Unterbrechungsanomalie der negativen Leitung auftritt und
die Anomalie des Kurzschlusses zur Leistungsseite auftritt, und
die Verlagerung zu Schritt 804b tritt in der Unterbrechungsanomalie
des Prüfungsschalterele mentes 691 auf,
und die Verlagerung zu Schritt 805 tritt in dem normalen
Zustand auf, wo die Anomalie durch die Prüfung entsprechend der Schließinstruktion
des Prüfungsschalterelementes 691 nicht
gefunden werden kann. Schritt 804a ist ein Zählverarbeitungsschritt
der Zahl von Malen eines Anomalieauftritts, worin Schritt 700 periodisch
aktiviert wird und jedes Mal, wenn eine Routine auftritt, in der
die Beurteilung von Schritt 803a NEIN ist und die Beurteilung
von Schritt 803b JA ist, wird z.B. 1 zu den gegenwärtigen Werten
der ersten und zweiten Fehlerzähler
CNT1 und CNT2 addiert. Schritt 804b ist ein Zählverarbeitungsschritt
der Zahl von Malen eines Auftretens der Elementanomalie, worin Schritt 700 periodisch
aktiviert wird und jedes Mal, wenn eine Routine auftritt, in der
die Beurteilung von Schritt 803a NEIN ist und die Beurteilung
von Schritt 803b NEIN, wird z.B. 1 zu dem gegenwärtigen Wert
des zweiten Fehlerzählers CNT2
addiert.
-
In
Schritt 805 wird ein zweites Rücksetzflag für die Fehlerzähler CNT1
und CNT2 gesetzt, und wenn das erste Rücksetzflag auch in dem vorangehenden
Schritt 705 gesetzt ist, werden die Fehlerzähler CNT1
und CNT2 in Schritt 812 zurückgesetzt, und der gegenwärtige Wert
wird 0. Übrigens
wird der Fehlerzähler
CNT1 zum Erfassen der Unterbrechungsanomalie der negativen Leitung
in Schritt 704a und Schritt 804a addiert und gezählt, und
der Fehlerzähler
CNT2 zum Erfassen der Elementanomalie wird in Schritt 704b und
Schritten 804a und 804b addiert und gezählt, und
in beiden von ihnen wird die Rücksetzungsverarbeitung
in Schritt 812 durchgeführt
entsprechend wie die ersten und zweiten Rücksetzflags in Schritt 705 und
Schritt 805 gesetzt sind.
-
Schritt 806 wird
anschließend
zu Schritt 804a oder Schritt 804b ausgeführt, und
ist ein Schritt zum Herstellen des Logikpegels der Prüfungsinstruktion CH3
zu "L", um dem Prüfungsschalterelement 691 eine Öffnungsinstruktion
zu geben.
-
Schritt 807,
der anschließend
zu Schritt 805 oder Schritt 806 ausgeführt wird,
ist ein Schritt zum Beurteilen, ob der gegenwärtige Wert des Fehlerzählers CNT1,
CNT2, der in Schritt 804a, 804b gezählt wird,
z.B. 3 überschreitet,
und wenn nicht überschritten
wird, wird eine Verlagerung zu Schritt 811 durchgeführt, und
wenn überschritten
wird, wird eine Verlagerung zu Schritt 808 durchgeführt.
-
In
Schritt 808 wird, um sich die Anomalieauftrittsbestimmung
zu merken, mit Bezug auf jeden der Fehlerzähler CNT1 und CNT2, ein Anomalieflag,
das in dem RAM-Speicher 621 vorgesehen ist und dem überschreitenden
Fehlerzähler
entspricht, gesetzt, und es wird eine Verlagerung zu Schritt 811 durchgeführt.
-
Übrigens
ist ein Schrittblock 809, der Schritte 804a und 804b enthält, ein
Zählmittel
für den
Fehlerzähler.
Ein Schrittblock 810, der Schritt 802 bis Schritt 808 enthält, entspricht
der zweiten Hälfte
des Anomalieerfassungsmittels.
-
In
Schritt 811 wird beurteilt, ob die Rücksetzflags in Schritt 705 und
Schritt 805 gesetzt sind, und wenn beide gesetzt sind,
wird eine Verlagerung zu Schritt 812 durchgeführt, und
die gegenwärtigen Werte
der Fehlerzähler
CNT1 und CNT2 werden zurückgesetzt,
und die ersten und zweiten Rücksetzflags,
die in Schritten 705 und 805 gesetzt sind, werden
zurückgesetzt.
Wenn die Beurteilung in Schritt 811 NEIN ist oder in Schritt 813,
der anschließend
zu Schritt 812 durchgeführt
wird, beurteilt wird, ob das Anomalieflag in Schritt 708 oder
Schritt 808 gesetzt ist, und wenn das Anomalieflag nicht
gesetzt ist, wird eine Verlagerung zu einem Operationsendschritt 814 durchgeführt, und
wenn das Anomalieflag gesetzt ist, wird eine Verlagerung zu Schritt 815 durchgeführt.
-
Schritt 815 ist
ein Schritt zum Generieren einer Anomaliemeldungsinstruktion DSP,
um die Alarmanzeige 603 zu aktivieren, und zum Durchführen des
Ansteuerstopps der elektrischen Last, je nachdem wie die Notwendigkeit
entsteht. Der anschließende
Schritt 816 ist ein Schritt zum Beurteilen, ob eine Zeitsteuerung
derart ist, dass eine Anomalieauftrittshistorie zu speichern ist,
und in dem Beurteilungsschritt 816 z.B. wird eine Beurteilung
von JA in einer spezifizierten Verzögerungseinspeisungsperiode
durchgeführt,
nachdem der Energieversorgungsschalter geöffnet ist, und es wird eine
Verlagerung zu Schritt 817 durchgeführt, und wenn der Energieversorgungsschalter
geschlossen wurde, wird eine Beurteilung von NEIN durchgeführt und
es wird eine Verlagerung zu Schritt 814 durchgeführt. In
Schritt 817 wird die Anomalieauftrittsinformation entsprechend
jedem der Fehlerzähler
CNT1 und CNT2, die in dem RAM-Speicher 621 in Schritt 708 oder
Schritt 808 gespeichert werden, transferiert und gespeichert in
den nichtflüchtigen
Datenspeicher 629, und dann wird die Einspeisung zu der
elektrischen Steuereinheit 600 gestoppt.
-
Wenn
die Beurteilung in Schritt 813 oder Schritt 816 NEIN
ist, oder anschließend
zu Schritt 817, wird eine Verlagerung zu dem Operationsendschritt 814 durchgeführt. Wenn
jedoch der Energieversorgungsschalter geschlossen wurde, wird Warten
für eine
spezifizierte Zeit durchgeführt,
und während
dessen wird ein anderes Steuerprogramm durchgeführt, und dann wird eine Verlagerung
zu dem Anfangsschritt 700 durchgeführt. Ein Schrittblock 818,
der Schritt 815 bis Schritt 817 enthält, ist ein
Anomalieverarbeitungsmittel. Übrigens
können die
Fehlerzähler
CNT1 und CNT2, die in Schritten 704a und 704b und
Schritten 804a und 804b addiert und gezählt werden,
zu Subtraktionszählern
gemacht werden, und in diesem Fall wird ein Anfangswert, der in
Schritt 812 zurückzusetzen
ist, z.B. 3 gemacht, und wenn der gegenwärtige Wert des Fehlerzählers auf
0 verringert ist, in Schritt 708, 808, wird eine
Anomalieauf trittsbestimmungsbeurteilung durchgeführt. In diesem Fall wird unmittelbar
nachdem der Energieversorgungsschalter eingeschaltet ist, der Anfangswert 3 in
dem Fehlerzähler
gesetzt, und das Anomalieflag für
Anomalieauftrittsspeicherung wird zurückgesetzt.
-
(3) Hauptpunkt und Merkmal
-
Wie
aus der obigen Beschreibung offensichtlich ist, enthält die elektrische
Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform
3 die elektrische Steuereinheit 600 mit dem Mikroprozessor 620,
um die elektrischen Lasten 30a bis 30n in Übereinstimmung
mit dem Inhalt des Steuerprogramms 622a, das in dem Programmspeicher 622 gespeichert
ist, und den Betriebszuständen
der Eingangssensoren 40a bis 40n und 606 anzusteuern/zu
kontrollieren, und von der externen Energieversorgung 601 gespeist
wird, den gemeinsamen Ringbus 59, mit dem eine Enden der vielen
elektrischen Lasten 30a bis 30n oder der Eingangssensoren 40a bis 40n aufeinanderfolgend
verbunden sind, die ersten und zweiten gemeinsamen Anschlüsse 607 und 608,
das Prüfungsschalterelement 691,
die Elementspannungsüberwachungsschaltungen 699a und 699b,
das Anomalieerfassungsmittel 710 und 810 und das
Anomalieverarbeitungsmittel 818, der erste gemeinsame Anschluss 607 ist
mit einem von den positiven und negativen Energieversorgungsanschlüssen der
elektrischen Steuereinheit 600 verbunden und ist mit dem
zweiten gemeinsamen Anschluss 608 durch den gemeinsamen
Ringbus 59 verbunden, der zweite gemeinsame Anschluss 608 und
der erste gemeinsame Anschluss 607 sind miteinander durch
das Prüfungsschalterelement 691 verbunden,
der zweite gemeinsame Anschluss 608 ist mit dem anderen
der positiven und negativen Energieversorgungsanschlüsse der
elektrischen Steuereinheit 600 durch den Vorspannungswiderstand 695 verbunden,
das Prüfungsschalterelement 691 befindet
sich in einer Position von einem der positiven und negativen Energieversorgungsanschlüsse der
elekt rischen Steuereinheit 600 und ist das Schalterelement,
um die ersten und zweiten gemeinsamen Anschlüsse 607 und 608 als
Reaktion auf die Schaltoperation des Prüfungsschalterelementes 691 zu
verbinden oder zu trennen, die Elementspannungsüberwachungsschaltung 699a, 699b ist die
Schaltung, um die Größe eines
Anschlusspotenzials des Prüfungsschalterelementes 691 auf
der verbindenden Seite zu dem zweiten gemeinsamen Anschluss 608 zu
messen, das Anomalieerfassungsmittel 710, 810 beurteilt,
dass der gemeinsame Ringbus 59 unterbrochen ist, wenn das
Messungspotenzial durch die Elementspannungsüberwachungsschaltung 699a, 699b in
der Zeit, wenn das Prüfungsschalterelement 691 zeitweilig
geöffnet
ist, dem Potenzial des anderen der positiven und negativen Energieversorgungsanschlüsse der
elektrischen Steuereinheit 600 äquivalent ist, und das Anomalieverarbeitungsmittel 818 führt die
Anomaliemeldung als Reaktion auf die Unterbrechungsbeurteilung des
Anomalieerfassungsmittels 710, 810 durch.
-
Außerdem enthält das Prüfungsschalterelement 691 den
Stromerfassungswiderstand 694, die Konstantstromsteuerschaltung 90a und
die Überhitzungsabschaltungsschaltung 90b,
und ist aus dem N-Kanal-Feldeffekt-Leistungstransistor mit dem Drain-Anschluss
als den positiven Anschluss und dem Source-Anschluss als den negativen
Anschluss aufgebaut, und das Anomalieerfassungsmittel 710, 810 enthält das Elementanomalieunterscheidungsmittel 703a, 803b.
-
Die
Konstantstromsteuerschaltung 90a enthält den Leitungssteuertransistor 92,
der in Übereinstimmung
mit der Erfassungsspannung des Stromerfassungswiderstands 694 arbeitet,
und ist die negative Rückkopplungssteuerschaltung,
in der der Leitungszustand des Leistungstransistors 691 linear
so gesteuert wird, dass der Strom, der zu dem Leistungstransistor 691 fließt, nicht
der Strom wird, der nicht kleiner als der Steuerschwellenstrom ist,
als der Wert, der größer als
der spezifizierte Bezugsstromwert ist entsprechend dem Nennstrom
des Leistungstransistors 691, und in dem Unterbrechungszustand
des gemeinsamen Ringbusses 59, wenn die Anomalie des Kurzschlusses
zur Leistungsseite auftritt, worin die Verdrahtung auf der Seite
des zweiten gemeinsamen Anschlusses 608 in gemischten Kontakt
mit der Energieleitung kommt, wird die End-zu-End-Spannung des Leistungstransistors 691 auf
einem Wert gehalten, der nicht kleiner als die spezifizierte logische
Beurteilungsspannung ist.
-
Der
Stromerfassungswiderstand 694 ist mit der Stromspiegelschaltung
in Reihe verbunden, in der ein kleiner Strom proportional zu dem Drain-Strom
des Leistungstransistors 691 fließt, der Stromerfassungswiderstand 694 generiert
die erste End-zu-End-Spannung, wenn der Bezugsstrom zu dem Leistungstransistor 691 fließt, und
generiert die zweite End-zu-End-Spannung,
wenn der Steuerschwellenstrom zu dem Leistungstransistor 691 fließt, die
erste End-zu-End-Spannung wird auf einen Wert nicht höher als
die Gate-Aus-Spannung des Leitungssteuertransistors 92 gesetzt,
und die zweite End-zu-End-Spannung wird auf einen Wert gesetzt, der
nicht kleiner als die Gate-Ein-Spannung des Leitungssteuertransistors 92 ist.
-
Die Überhitzungsabschaltungsschaltung 90b ist
die Vergleichssteuerschaltung, die das Temperaturerfassungselement 96,
um die Temperatur in der Nähe
des Leistungstransistors 691 zu erfassen, und den Abschaltungssteuertransistor 93 enthält, und
schaltet den Leistungstransistor 691 ab, wenn die Temperatur
in der Nähe
des Leistungstransistors 691 eine spezifizierte Temperatur überschreitet.
Das Elementanomalieunterscheidungsmittel 803b ist das Mittel
zum Beurteilen, dass der Leistungstransistor 691 in der
Unterbrechungsanomalie ist und nicht geschlossen werden kann, oder
in dem Überstromerregungszustand
ist wegen der Anomalie des Kurzschlusses zur Leistungsseite, wenn
das Potenzial des positiven Anschlusses zu der Zeit, wenn die Schließinstruktion
zu dem Leistungstransistor 691 als das Prüfungsschalterelement
gegeben wird, ein spezifizierter Schwellwert oder höher ist.
-
Entsprechend
kann die Beurteilung über
das Vorhandensein oder die Abwesenheit des Unterbrechungsanomaliezustands/des
Anomaliezustands des Kurzschlusses zur Leistungsseite durch die Kombination
des Logikpegels des Steuerausgangssignals und des Logikpegels des
Zustandserfassungssignals durchgeführt werden, und wenn die Anomalie
des Kurzschlusses zur Leistungsseite auftritt, führt der Leistungstransistor
eine intermittierende Operation nicht durch, und die End-zu-End-Spannung
des Leistungstransistors ist eine spezifizierte logische Beurteilungsspannung
oder höher
und ist stabil, und deshalb wird die Erfassung des Anomaliezustands
stabil betrieben, und das Vorhandensein oder die Abwesenheit der
Anomalie kann schnell beurteilt werden.
-
Außerdem wird
die lineare Steuerung durchgeführt,
sodass wenn die Anomalie des Kurzschlusses zur Leistungsseite auftritt,
der Leistungstransistor den Steuerschwellenstrom oder weniger hat,
und entsprechend wird im Vergleich zu einem System einer EIN-/AUS-Steuerung
des Leistungstransistors eine Überstrombelastung,
die zu dem Leistungstransistor gegeben wird, reduziert, und der
Leistungsverlust, der in dem Leistungstransistor generiert wird, wird
groß,
und deshalb wird die Überhitzungsabschaltungsschaltung
schnell betrieben, und das Ausbrennen des Leistungstransistors kann
verhindert werden.
-
Ferner
wird der Leistungsverlust durch den Stromerfassungswiderstand stark
reduziert, und die Wärmegenerierung
kann unterdrückt
werden, und ferner kann der fließende Strom des Leistungstransistors
durch die einfache Steuerschaltung linear gesteuert werden.
-
Das
Anomalieöffnungsinstruktionsmittel 806 wird
dem Elementanomalieunterscheidungsmittel 803b hinzugefügt, und
das Anomalieöffnungsinstruktionsmittel 806 ist
das Mittel, das arbeitet, wenn das Elementanomalieunterscheidungsmittel 803b die Anomalie
des Kurzschlusses zur Leistungsseite in dem gemeinsamen Ringbus 59 oder
die Unterbrechungsanomalie in dem Prüfungsschalterelement 691 erfasst,
und die Öffnungsinstruktion
zu dem Prüfungsschalterelement 691 zuführt.
-
Wenn
die Anomalie des Kurzschlusses zur Leistungsseite in dem gemeinsamen
Ringbus auftritt, ist es entsprechend möglich zu verhindern, dass das Prüfungsschalterelement
ausbrennt.
-
Die
Elementspannungsüberwachungsschaltung
enthält
die ersten und zweiten Vergleichsbeurteilungsschaltungen 699a und 699b.
Die erste, zweite Vergleichsbeurteilungsschaltung 699a, 699b ist eine
Schaltung, die die Spannung proportional zu dem Überwachungsendpotenzial des
Prüfungsschalterelementes 691 mit
der ersten, zweiten Schwellenspannung V1, V2 proportional zu der
Energieversorgungsspannung in der elektrischen Steuereinheit 600 vergleicht,
und das Vergleichsergebnis zu dem Mikroprozessor 620 eingibt.
Die erste Schwellenspannung V1 ist eine Spannung, die kleiner als
die Energieversorgungsschaltung und höher als eine Spannung ist,
die durch Teilen der Energieversorgungsspannung durch den Vorspannungswiderstand 695 und
den spannungsteilenden Widerstand 696 erhalten wird. Die
zweite Schwellenspannung V2 ist eine Spannung, die kleiner als eine
Spannung ist, die durch Teilen der Energieversorgungsspannung durch den
Vorspannungswiderstand 695 und den spannungsteilenden Widerstand 696 erhalten
wird.
-
Im
Vergleich zu dem Fall, wo der Mehrkanal-AD-Wandler verwendet wird,
kann entsprechend die Zahl von analogen Eingangsteilen reduziert
werden, und die Steuerlast für
die Ver gleichsbeurteilung durch den Mikroprozessor kann reduziert
werden.
-
Das
Anomalieerfassungsmittel 710, 810 enthält das Paar
von Zählmitteln 709, 809 entsprechend dem
Fall, wo das Prüfungsschalterelement 691 geöffnet ist
und dem Fall, wo es geschlossen ist, das Rücksetzmittel 812 und
das Anomalieauftrittsbestimmungsmittel 708, 808.
Das Zählmittel 709, 809 ist
der Fehlerzähler,
um den gegenwärtigen
Wert zu erhöhen
oder zu verringern, wenn das Anomalieerfassungsmittel 710, 810 beurteilt,
dass es eine Anomalie gibt, nachdem das Prüfungsschalterelement 691 geöffnet oder
geschlossen wird. Das Rücksetzmittel 812 ist
das Mittel zum Rücksetzen
des gegenwärtigen
Wertes des Fehlerzählers
auf den Anfangswert, wenn das Anomalieerfassungsmittel 710, 810 beurteilt,
dass es keine Anomalie gibt, nachdem das Prüfungsschalterelement 691 geöffnet oder
geschlossen wird. Das Anomalieauftrittsbestimmungsmittel 708, 808 ist
ein Mittel zum Generieren des Anomalieerfassungssignals, wenn der
gegenwärtige
Wert des Fehlerzählers
den spezifizierten Anomalieseitengrenzwert überschreitet.
-
Entsprechend
kann das Auftreten der Anomalie durch Kombinieren verschiedener
Anomalieerfassungsergebnisse zu der Zeit bestimmt werden, wenn das
Prüfungsschalterelement
geöffnet
ist und geschlossen ist.
-
Das
Anomalieverarbeitungsmittel 818, das dem Anomalieerfassungsmittel 710, 810 hinzugefügt ist,
enthält
das Anomaliemeldungsmittel 815, und das Anomaliemeldungsmittel 815 ist
ein Mittel zum Generieren der Anomaliemeldungsinstruktion DSP zu
der Alarmanzeige 603 und dergleichen, wenn das Anomalieauftrittsbestimmungsmittel 708, 808 das Anomalieerfassungssignal
generiert.
-
Das
Anomalieverarbeitungsmittel 818, das dem Anomalieerfassungsmittel 710, 810 hinzugefügt ist,
enthält
ferner das Anomaliehistorienspeichermittel 817, und das
Anomaliehistorienspeichermittel 817 führt eine Unterscheidungsspeicherung
entsprechend dem Anomalieinhalt durch, wenn das Anomalieauftrittsbestimmungsmittel 708, 808 das
Anomalieerfassungssignal generiert, und in der Zeit der Energieversorgungsabschaltung
unterscheidet das Mittel zwischen mindestens der Unterbrechungsanomalie und
der Elementanomalie, und transferiert und speichert sie in den nicht-flüchtigen
Datenspeicher 629 durch den Mikroprozessor 620.
-
Ausführungsform 4
-
(1) Detaillierte Beschreibung
vom Aufbau
-
9 ist
ein Schaltungsblockdiagramm, das eine elektrische Steuervorrichtung
von Ausführungsform
4 der Erfindung zeigt. Obwohl die von 9 ähnlich zu
der von 1 aufgebaut ist, kann übrigens
zusätzlich
zu der Unterbrechungsanomalie eines gemeinsamen Ringbusses eine
Kurzschluss-/Unterbrechungsanomalie eines Prüfungsschalterelementes erfasst
werden, und der gemeinsame Ringbus wird als eine positive Energieleitung verwendet.
-
In 9 bildet
eine elektrische Steuereinheit 900 z.B. eine Fahrzeugmotor-Steuervorrichtung,
und eine Ansteuerenergieversorgung ist zwischen einem Einspeisungsanschluss
der positiven Seite 910 und einem Einspeisungsanschluss
der negativen Seite 909 von einer externen Energieversorgung 901 einer Batterie
im Fahrzeug durch einen Ausgangskontakt 902 eines Energieversorgungsrelais
verbunden. Wenn ein nicht gezeigter Energieversorgungsschalter geschlossen
wird, wird der Ausgangskontakt 902 unverzüglich geschlossen,
es wird jedoch eine Verzögerungsrückführungsoperation
durchgeführt,
in der sich selbst wenn der Energieversorgungsschalter geöffnet ist,
eine Einspeisung zu der elektrischen Steuereinheit 900 während einer
spezifizierten Verzögerungszeit
fortsetzt.
-
Eine
Alarmanzeige 903, eine Last-/Sensorgruppe 905,
einschließlich
elektrischer Lasten 70a bis 70n von einem GS-12V-System und Eingangssensoren 80a bis 80n von
EIN-/AUS-Operationen und ein analoger Eingangssensor 906 sind
an der Außenseite
der elektrischen Steuereinheit 900 montiert, und jeweilige
Eingangs-/Ausgangseinrichtungen sind mit der elektrischen Steuereinheit 900 durch nicht
gezeigte abnehmbare/anfügbare
Verbinder verbunden. Positive Anschlüsse der elektrischen Lasten 70a bis 70n und
der Eingangssensoren 80a bis 80n sind mit einem
gemeinsamen Ringbus 79 von einem Ende 77 zu dem
anderen Ende 78 aufeinanderfolgend verbunden, das eine
Ende 77 des gemeinsamen Ringbusses 79 ist mit
einem ersten gemeinsamen Anschluss 907 der elektrischen
Steuereinheit 900 verbunden, und das andere Ende 78 des
gemeinsamen Ringbusses 79 ist mit einem zweiten gemeinsamen
Anschluss 908 der elektrischen Steuereinheit 900 verbunden.
-
Als
der innere Aufbau der elektrischen Steuereinheit 900 generiert
eine Konstantspannungsenergieversorgungsschaltung 911 eine
Steuerspannung Vcc = 5V basierend auf einer Energieversorgungsspannung
GS 10 bis 16V der externen Energieversorgung 901, die einem
positiven Energieversorgungsanschluss Vb zugeführt wird, und führt die stabilisierte
Spannung jeweiligen Teilen einschließlich eines nachher erwähnten Mikroprozessors 920 zu.
Eine analoge Eingangsschnittstellenschaltung 916 ist zwischen
dem analogen Eingangssensor 906 und einem analogen Eingangsport
des Mikroprozessors 920 verbunden, und ist eine Schaltung
einschließlich
einer Rauschfilterfunktion. Eine digitale Eingangsschnittstellenschaltung 918 ist
zwischen den Eingangssensoren 80a bis 80n und
digitalen Eingangsports DI1 bis DIn des Mikroprozessors 920 verbunden,
und ist eine Schaltung, die eine Spannungspegelkonvertierungsfunktion
und eine Rauschfilterfunktion enthält.
-
Übrigens
sind Pull-Down-Widerstände 918a bis 118n zwischen
negativen Anschlüssen
der Eingangssensoren 80a bis 80n und der Erdungsschaltung
GND verbunden. Jede der Ansteuerkontrollschaltungen 970a bis 970n als
eine digitale Ausgangsschnittstellenschaltung enthält einen
Ansteuertransistor 971, der zwischen dem negativen Anschluss
der elektrischen Lasten 70a bis 70n und der Erdungsschaltung
GND verbunden ist, eine Kommutierungsdiode 973, die mit
einer der elektrischen Lasten 70a bis 70n parallel
verbunden ist, einen Leerlauf-Ballastwiderstand 974, der
zwischen Basis- und Emitteranschlüssen des Ansteuertransistors 971 eines
NPN-Leistungstransistors verbunden ist, und einen Ansteuerwiderstand 975,
der zwischen einem der Ansteuerinstruktionsausgangsanschlüsse DR1 bis
DRn des Mikroprozessors 920 und einem Basisanschluss des
Ansteuertransistors 971 verbunden ist.
-
Der
Mikroprozessor 920 ist über
einen Bus mit einem RAM-Speicher 921 für arithmetische Verarbeitung,
einem Programmspeicher 922 von z.B. einem nicht-flüchtigen
Flash-Speicher, einem Mehrkanal-AD-Wandler 926 und einem
Datenspeicher 929 von z.B. einem nicht-flüchtigen
EEPROM-Speicher verbunden und arbeitet in Zusammenarbeit damit. Der
Programmspeicher 922 speichert, zusätzlich zu einem Eingabe-/Ausgabe-Steuerprogramm 922a als die
elektronische Steuereinheit 900, ein Anomalieerfassungsprogramm 922b als
Anomalieerfassungsmittel, ein Anomalieverarbeitungsprogramm 922c als Anomalieverarbeitungsmittel
und dergleichen.
-
Eine
Prüfungssteuerschaltung 990 enthält ein Prüfungsschalterelement 991,
das zwischen dem zweiten gemeinsamen Anschluss 908 und
dem positiven Energieversorgungsanschluss Vb verbunden ist, eine
Rückflussverhinderungsdiode 992,
die mit einem Kollektoranschluss des Prüfungsschalterelementes 991 eines
PNP-Leistungstransistors in Reihe verbunden ist, eine serielle Schaltung
aus einem Basiswiderstand 993a und einem Hilfstransistor 993b, die
zwischen einem Basisanschluss und der Erdungsschaltung GND verbunden
ist, einen Ansteuerwiderstand 993c, der zwischen einem
Basisanschluss des Hilfstransistors 993b eines NPN-Transistors
und einem Prüfungsinstruktionsausgangsanschluss
CH4 des Mikroprozessors 920 verbunden ist, einen Leerlauf-Ballastwiderstand 994a,
der zwischen Basis- und Emitteranschlüssen des Prüfungsschalterelementes 991 verbunden
ist, und einen Leerlauf-Ballastwiderstand 994b, der zwischen
Basis- und Emitteranschlüssen
des Hilfstransistors 993b verbunden ist.
-
Ein
Vorspannungswiderstand 995 ist zwischen einem Kollektoranschluss
des Prüfungsschalterelementes 991 und
der Masse GND verbunden, ein spannungsteilender Widerstand 996 ist
mit der Rückflussverhinderungsdiode 992 parallel
verbunden, spannungsteilende Widerstände 997a und 997b,
die miteinander in Reihe verbunden sind, sind mit dem Vorspannungswiderstand 995 parallel
verbunden, und ein Überwachungseingangswiderstand 997c ist
zwischen einem Verbindungspunkt zwischen den spannungsteilenden
Widerständen 997a und 997b und
einem Überwachungssignaleingangsanschluss
MN4 des Mikroprozessors 920 verbunden. Das Überwachungseingangssignal
MN4 wird durch den Mehrkanal-AD-Wandler 926 in einen digitalen Wert
konvertiert, und die Beurteilung von großen, mittleren und kleinen
Pegeln wird in dem Mikroprozessor 920 durchgeführt. Übrigens
ist der erste gemeinsame Anschluss 907 mit dem positiven
Energieversorgungsanschluss Vb in der elektrischen Steuereinheit 900 direkt
verbunden, und die Erdungsschaltung GND in der elektrischen Steuereinheit 900 ist mit
dem negativen Anschluss der externen Energieversorgung 901 durch
den negativen Einspeisungsanschluss 909 verbunden. Außerdem sind
der gemeinsame Ringbus zu den elektrischen Lasten 70a bis 70n und
der ge meinsame Ringbus zu den Eingangssensoren 80a bis 80n getrennt,
und die Prüfungssteuerschaltung 990 kann
für jeden
von ihnen vorgesehen sein.
-
(2) Detaillierte Beschreibung
von Funktion und Betrieb
-
Wenn
in 9 der Ausgangskontakt 902 geschlossen
ist, wird der Mikroprozessor 920 von der Konstantspannungsenergieversorgungsschaltung 911 gespeist
und beginnt zu arbeiten, und Ansteuerkontrolle zu den elektrischen
Lasten 70a bis 70n wird in Übereinstimmung mit den Betriebzuständen der Eingangssensoren 80a bis 80n und 906,
den Signalpegeln und dem Inhalt des Eingabe-/Ausgabe-Steuerprogramms 922a ausgeführt.
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Der
Logikpegel der Prüfungsinstruktion
CH4 des Mikroprozessors 929 ist normalerweise "H", und das Prüfungsschalterelement 991 ist
normalerweise geschlossen, und wenn eine Unterbrechungsanomalie
der positiven Leitung auftritt, z.B. in dem Fall, wo der gemeinsame
Ringbus 79 in der Last-/Sensorgruppe 905 irgendwo unterbrochen
ist, oder in einem Fall, wo ein Verbindungsstift des ersten gemeinsamen
Anschlusses 907 eine schlechte Verbindung hat, oder in
einem Fall, wo ein Verbindungsstift des zweiten gemeinsamen Anschlusses 908 eine schlechte
Verbindung hat, mit Bezug auf die Unterbrechungsposition als eine
Grenze, fließen
Lastströme
und Sensorströme
einer Last-/Sensorgruppe von dem ersten gemeinsamen Anschluss 907 zu
der Erdungsschaltung GND, und Lastströme und Sensorströme der anderen
Last-/Sensorgruppe fließen
zu der Erdungsschaltung GND von dem positiven Energieversorgungsanschluss
Vb durch das Prüfungsschalterelement 991 und
die Rückflussverhinderungsdiode 992 und
von dem zweiten gemeinsamen Anschluss 908 durch die Last/den
Sensor. Somit können
die elektrischen Lasten 70a bis 70n und die Eingangssensoren 80a bis 80n die
normalen Zustände beibehalten.
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Andererseits
wird die Prüfungsinstruktion CH4
des Mikroprozessors 920 periodisch momentan der Logikpegel "L" basierend auf dem Anomalieerfassungsprogramm 922b,
und das Prüfungsschalterelement 991 wird
momentan geöffnet.
In dem Fall, wo die Unterbrechungsanomalie der positiven Leitung aufgetreten
ist, wenn das Prüfungsschalterelement 991 geöffnet ist,
wird das Potenzial des negativen Anschlusses (Kollektoranschluss)
des Prüfungsschalterelementes 991 durch
den Vorspannungswiderstand 991 herab gezogen und wird der
Erdungspegel, und das Überwachungssignal
MN4 des Mikroprozessors 920 wird der tiefe Spannungspegel
und tastet den Anomaliezustand der positiven Leitung ab. In dem
Fall, wo die Unterbrechungsanomalie der positiven Leitung nicht
aufgetreten ist, wenn das Prüfungsschalterelement 991 geöffnet ist,
hat der negative Anschluss (Kollektoranschluss) des Prüfungsschalterelementes 991 übrigens
einen Zwischenspannungspegel, der durch Spannungsteilung mit dem
spannungsteilenden Widerstand 996 und dem Vorspannungswiderstand 995 erhalten
wird, und das Überwachungssignal
MN4 des Mikroprozessors 920 tastet den Normalzustand der
positiven Leitung ab.
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In
dem Fall der Unterbrechungsanomalie jedoch, in der das Prüfungsschalterelement 991 nicht geschlossen
werden kann, selbst wenn der Logikpegel der Prüfungsinstruktion "H" gemacht ist, wird das negative Endpotenzial
des Prüfungsschalterelementes 991 nicht
der hohe Spannungspegel, wohingegen in dem Fall der Kurzschlussanomalie,
in der das Prüfungsschalterelement 991 nicht
geöffnet
werden kann, selbst wenn der Logikpegel der Prüfungsinstruktion CH4 "L" gemacht ist, wird das negative Endpotenzial
des Prüfungsschalterelementes 991 nicht der
tiefe Spannungspegel oder der Zwischenspannungspegel, und deshalb
kann auch zusätzlich
zu der Unterbrechungsanomalie des gemeinsamen Ringbusses 79 der
Zustand der Elementanomalie des Prüfungsschalterelementes 991 erfasst
werden. Das Flussdiagramm der Steuerungsoperation in dieser Aus führungsform
ist im wesentlichen gleich dem Fall von 4 und 5,
und der Programmspeicher 922 enthält ein Steuerprogramm als das Elementanomalieunterscheidungsmittel,
das dem Anomalieerfassungsprogramm 922b als das Anomalieerfassungsmittel
hinzugefügt
ist.
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(3) Hauptpunkt und Merkmal
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Wie
aus der obigen Beschreibung offensichtlich ist, enthält die elektrische
Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform
4 die elektrische Steuereinheit 900 mit dem Mikroprozessor 920,
um die elektrischen Lasten 70a bis 70n in Übereinstimmung
mit dem Inhalt des Steuerprogramms 922a, das in dem Programmspeicher 922 gespeichert
ist, und den Betriebzuständen
der Eingangssensoren 80a bis 80n und 906 anzusteuern/zu
kontrollieren, und wird von der externen Energieversorgung 901 gespeist,
den gemeinsamen Ringbus 79, mit dem eine Enden der vielen
elektrischen Lasten 70a bis 70n oder der Eingangssensoren 80a bis 80n aufeinanderfolgend
verbunden sind, die ersten und zweiten gemeinsamen Anschlüsse 907 und 908,
das Prüfungsschalterelement 991,
die Elementspannungsüberwachungsschaltung
(Mehrkanal-AD-Wandler) 926, das Anomalieerfassungsmittel
und das Anomalieverarbeitungsmittel, der erste gemeinsame Anschluss 907 ist
mit einem von den positiven und negativen Energieversorgungsanschlüssen der
elektrischen Steuereinheit 900 verbunden und ist mit dem
zweiten gemeinsamen Anschluss 908 durch den gemeinsamen
Ringbus 79 verbunden, der zweite gemeinsame Anschluss 908 und
der erste gemeinsame Anschluss 907 sind miteinander durch
das Prüfungsschalterelement 991 verbunden,
der zweite gemeinsame Anschluss 908 ist mit dem anderen
der positiven und negativen Energieversorgungsanschlüsse der
elektrischen Steuereinheit 900 durch den Vorspannungswiderstand 995 verbunden,
das Prüfungsschalterelement 991 befindet
sich in einer Position von einem der positiven und negativen Energieversorgungsanschlüsse der
elekt rischen Steuereinheit 900 und ist das Schalterelement,
um die ersten und zweiten gemeinsamen Anschlüsse 907 und 908 als
Reaktion auf die Schaltoperation des Prüfungsschalterelementes 991 zu
verbinden oder zu trennen, die Elementspannungsüberwachungsschaltung 926 ist
die Schaltung, um die Größe des Anschlusspotenzials des
Prüfungsschalterelementes 991 auf
der verbindenden Seite zu dem zweiten gemeinsamen Anschluss 908 zu
messen, das Anomalieerfassungsmittel beurteilt, dass der gemeinsame
Ringbus 79 unterbrochen ist, wenn das Messungspotenzial
durch die Elementspannungsüberwachungsschaltung 926 in der
Zeit, wenn das Prüfungsschalterelement 991 zeitweilig
geöffnet
ist, dem Potenzial des anderen der positiven und negativen Energieversorgungsanschlüsse der
elektrischen Steuereinheit 900 äquivalent ist, und das Anomalieverarbeitungsmittel
führt die
Anomaliemeldung als Reaktion auf die Unterbrechungsbeurteilung des
Anomalieerfassungsmittels durch.
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Der
Programmspeicher 922 enthält das Programm 922b als
das Anomalieerfassungsmittel, und das Programm 922c als
das Anomalieverarbeitungsmittel. Der Mikroprozessor 920 führt die
Prüfungsinstruktion
CH4 dem Prüfungsschalterelement 991 zu, und
die Überwachungsinformation
durch die Elementspannungsüberwachungsschaltung
(Mehrkanal-AD-Wandler) 926 wird zu dem Mikroprozessor 920 eingegeben.
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Der
erste gemeinsame Anschluss 907 ist mit dem positiven Energieversorgungsanschluss
Vb der elektrischen Steuereinheit 900 verbunden, und ist
mit dem zweiten gemeinsamen Anschluss 908 der elektrischen
Steuereinheit 900 durch den gemeinsamen Ringbus 79 verbunden,
mit dem eine Enden der vielen elektrischen Lasten 70a bis 70n aufeinanderfolgend
verbunden sind. Der zweite gemeinsame Anschluss 908 und
der erste gemeinsame Anschluss 907 sind miteinander durch
das Prüfungsschalterelement 991 verbunden,
und der zweite gemeinsame Anschluss 908 ist mit der negativen
Energieversorgungsschaltung GND der elektrischen Steuereinheit 900 durch
den Vorspannungswiderstand 995 verbunden.
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Das
Prüfungsschalterelement 991 befindet sich
in der Position des positiven Energieversorgungsanschlusses Vb der
elektrischen Steuereinheit 900, und ist das Schalterelement,
um die ersten und zweiten gemeinsamen Anschlüsse 907 und 908 in Übereinstimmung
mit der Schaltoperation des Prüfungsschalterelementes 991 zu
verbinden oder zu trennen. Das Anomalieerfassungsmittel enthält das Unterbrechungsanomalieerfassungsmittel
zum Beurteilen, dass der gemeinsame Ringbus 79 unterbrochen
ist, wenn das Potenzial des zweiten gemeinsamen Anschlusses 908 zu
der Zeit, wenn das Prüfungsschalterelement 991 zeitweilig
geöffnet
ist, dem Potenzial der negativen Energieversorgungsschaltung GND
der elektrischen Steuereinheit 900 äquivalent ist.
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Entsprechend
kann der gemeinsame Ringbus auch für die elektrische Last der
gemeinsamen Verdrahtung der Plusseite vorgesehen sein. Übrigens
kann in dem Fall der elektrischen Last der gemeinsamen Verdrahtung
der Plusseite ein preiswerter NPN-Transistor oder ein N-Kanal-Feldeffekttransistor
als das Ansteuerschalterelement der elektrischen Last verwendet
werden.
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Der
erste gemeinsame Anschluss 907 ist mit dem positiven Energieversorgungsanschluss
Vb der elektrischen Steuereinheit 900 verbunden, und ist
mit dem zweiten gemeinsamen Anschluss 908 durch den gemeinsamen
Ringbus 79 verbunden, mit dem eine Enden der vielen Eingangssensoren 80a bis 80n aufeinanderfolgend
verbunden sind. Der zweite gemeinsame Anschluss 908 und
der erste gemeinsame Anschluss 907 sind miteinander durch
das Prüfungsschalterelement 991 verbunden,
und der zweite gemeinsame Anschluss 908 ist mit der negativen
Energieversorgungs schaltung GND der elektrischen Steuereinheit 900 durch
den Vorspannungswiderstand 995 verbunden.
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Das
Prüfungsschalterelement 991 befindet sich
in der Position des positiven Energieversorgungsanschlusses Vb der
elektrischen Steuereinheit 900, und ist das Schalterelement,
um die ersten und zweiten gemeinsamen Anschlüsse 907 und 908 in Übereinstimmung
mit der Schaltoperation des Prüfungsschalterelementes 991 zu
verbinden oder zu trennen.
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Das
Anomalieerfassungsmittel enthält
das Unterbrechungsanomalieerfassungsmittel zum Beurteilen, dass
der gemeinsame Ringbus 79 unterbrochen ist, wenn das Potenzial
des zweiten gemeinsamen Anschlusses 908 zu der Zeit, wenn
das Prüfungsschalterelement 991 zeitweilig
geöffnet
ist, dem Potenzial der negativen Energieversorgungsschaltung GND
der elektrischen Steuereinheit 900 äquivalent ist.
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Entsprechend
kann der gemeinsame Ringbus auch für den Eingangssensor gemeinsamer
Verdrahtung der Plusseite vorgesehen sein.
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Die
Rückflussverhinderungsdiode 992 ist zwischen
dem Verbindungspunkt zwischen dem negativen Ende des Prüfungsschalterelementes 991 und
dem Vorspannungswiderstand 995 und dem zweiten gemeinsamen
Anschluss 908 verbunden, der spannungsteilende Widerstand 996 ist
mit der Rückflussverhinderungsdiode 992 parallel
verbunden, und das Anomalieerfassungsmittel enthält das Paar der Elementanomalieunterscheidungsmittel entsprechend
einem Fall, wo das Prüfungsschalterelement 901 geöffnet ist,
und einem Fall, wo es geschlossen ist.
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Das
Elementanomalieunterscheidungsmittel beurteilt, dass das Schalterelement
in der Kurzschlussanomalie ist und nicht geöffnet werden kann, wenn das
negative Endpotenzial in der Zeit, wenn die Öffnungsinstruktion zu dem Prüfungsschalterelement 991 gegeben
wird, ein spezifizierter Schwellwert oder höher ist, und beurteilt, dass
das Prüfungsschalterelement 991 in
der Unterbrechungsanomalie ist und nicht geschlossen werden kann,
wenn das negative Endpotenzial in der Zeit, wenn die Schließinstruktion
zu dem Prüfungsschalterelement 991 gegeben
wird, ein Potenzial äquivalent
der geteilten Spannung durch den Vorspannungswiderstand 995 und den
spannungsteilenden Widerstand 996 ist.
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Entsprechend
kann nicht nur die Unterbrechungsanomalie, sondern auch der Anomaliezustand
des Prüfungsschalterelementes
erfasst werden.
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Die
Elementspannungsüberwachungsschaltung
enthält
den Mehrkanal-AD-Wandler 926, und der Mehrkanal-AD-Wandler 926 gibt
einen digitalen Konvertierungswert einer Spannung proportional zu dem Überwachungsendpotenzial
des Prüfungsschalterelementes 991 zu
dem Mikroprozessor 920 ein.
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Während die
gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist zu
verstehen, dass diese Offenbarungen dem Zweck von Veranschaulichung
dienen und dass verschiedene Änderungen und
Modifikationen durchgeführt
werden können, ohne
von dem Bereich der Erfindung abzuweichen, wie in den angefügten Ansprüchen dargelegt
wird.