DE102012203301A1

DE102012203301A1 - Lastreibereinrichtung

Info

Publication number: DE102012203301A1
Application number: DE102012203301A
Authority: DE
Inventors: Ryuzo Kahara
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2012-09-06
Anticipated expiration: 2032-03-03
Also published as: JP5454493B2; JP2012182949A; DE102012203301B4; DE102012203301B8

Abstract

Die hier offenbarte Lasttreibereinrichtung umfasst einen hochseitigen Niederspannungsgenerator (32), der mit einem ersten Strompfad (31) verbunden ist, der einen hochseitigen Ausgangsanschluss (13) und einen hochseitigen Schalter (30) miteinander verbindet, und der eine erste Spannung generiert, wenn der hochseitige Schalter (30) ausgeschaltet ist; einen niederseitigen Niederspannungsgenerator (42), der mit einem zweiten Strompfad (41) verbunden ist, der einen niederseitigen Ausgangsanschluss (14) und einen im Bereich niedrigen Potenzials vorgesehenen niederseitigen Schalter (40) miteinander verbindet, und der eine zweite Spannung generiert, wenn der niederseitige Schalter (40) ausgeschaltet ist; und einen Fehlerdetektor (21) für die Erfassung, welcher Fehler aufgetreten ist, und zwar basierend auf einer Spannung des Strompfads (31, 41), wenn der entsprechende Schalter (30, 40) ausgeschaltet ist, und eines Stroms, der in dem Schalter (30, 40) fließt, wenn der Schalter (30, 40) eingeschaltet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lasttreibereinrichtung, die auch als Lastantriebseinrichtung oder Lastansteuerungseinrichtung bezeichnet werden kann und die den Antrieb bzw. Betrieb oder die Ansteuerung einer Last steuert, wozu sie jeweilige Schalteinrichtungen verwendet, die sowohl auf einer hohen Seite bzw. Hochspannungsseite oder Hochpotentialseite als auch auf einer niedrigen Seite bzw. Niederspannungsseite oder Niederpotentialseite der Last vorgesehen sind.
Es ist eine herkömmliche Lastansteuerungseinrichtung bzw. Lastantriebseinrichtung bekannt, die die Ansteuerung oder den Betrieb einer Last steuert, wozu sie jeweilige Schalteinrichtungen benutzt, die sowohl auf einer hohen Seite bzw. Hochspannungsseite als auch auf einer niederen Seite bzw. Niederspannungsseite der Last vorgesehen sind. Hierzu wird auf die Veröffentlichung gemäß JP 2005/307851A als Beispiel verwiesen.
In der JP 2005 30785 oder JP 2005 307851 A ist eine Steuereinrichtung zum Starten bzw. Anlassen einer Maschine oder eines Motors dargestellt, die eine Lastantriebseinrichtung bildet. In der Steuereinrichtung zum Anlassen der Maschine sind jeweilige Schalteinrichtungen auf der hohen Seite bzw. Hochspannungsseite und der niederen Seite bzw. Niederspannungsseite einer Spule in einem Starterrelais, d. h. Anlasserrelais, vorgesehen, das als eine Last fungiert. Durch Einschalten der beiden Schalteinrichtungen wird Energie bzw. Leistung zu der Spule gespeist, und es wird das Anlasserrelais eingeschaltet (angesteuert).
Die auf der hohen Seite bzw. Hochspannungsseite befindliche Schalteinrichtung ist dazu vorgesehen, eine Verbindung zwischen einer Energiequellenleitung des Zündsystems, die mit einem positiven Anschluss bzw. Plus-Anschluss einer Fahrzeugbatterie verbunden ist, und einem auf der hohen Seite bzw. Hochspannungsseite oder Hochpotentialseite befindlichen Ausgangsanschluss (einem Ausgangsanschluss auf der Plus-Seite) über einen Zündschalter herzustellen und zu unterbrechen. Die auf der Niederspannungsseite oder Niederpotentialseite befindliche Schalteinrichtung ist dazu vorgesehen, eine Masseleitung, die mit dem Minus-Anschluss, d. h. negativen Anschluss, der Batterie verbunden ist, mit einem auf der niederen Seite bzw. Niederspannungsseite befindlichen Ausgangsanschluss (einem minusseitigen bzw. masseseitigen Ausgangsanschluss) zu verbinden oder von diesem abzutrennen.
Ein erster Strompfad (plusseitiger bzw. positivseitiger Ausgangspfad), der den auf der Hochspannungsseite oder Hochpotentialseite befindlichen Ausgangsanschluss und die auf der Hochspannungsseite oder Hochpotentialseite befindliche Schalteinrichtung verbindet, ist an die Energie- bzw. Spannungsversorgungsleitung des Zündsystems über einen Hochsetzwiderstand bzw. Pull-up-Widerstand angeschlossen. Ein zweiter Strompfad (ein minusseitiger bzw. auf der negativen Seite befindlicher Ausgangspfad), der den auf der Niederspannungsseite oder Niederpotentialseite befindlichen Ausgangsanschluss und die auf der Niederspannungsseite oder Niederpotentialseite befindliche Schalteinrichtung verbindet, ist an die Masseleitung über einen Tiefsetzwiderstand bzw. Pull-down-Widerstand angeschlossen.
Ein Fehler wird anhand einer Spannung (VmH) des ersten Strompfads und einer Spannung (VmL) des zweiten Strompfads detektiert, wenn der Zündschalter eingeschaltet ist oder wird, und sowohl die auf der Hochspannungsseite befindliche Schalteinrichtung als auch die auf der Niederspannungsseite befindliche Schalteinrichtung ausgeschaltet sind.
Die Maschinenanlass-Steuereinrichtung bzw. Motorstart-Steuereinrichtung weist eine Fehlererfassungseinrichtung zur Erfassung eines Zündungs-Ausschaltzeitfehlers auf. Anhand einer Spannung des auf der Minus-Seite bzw. negativen Seite befindlichen Ausgangspfads bei dem ausgeschalteten Zustand des Zündschalters ermittelt die Fehlererfassungseinrichtung zur Erfassung eines Zündungs-Ausschaltzeitfehlers, ob ein Batteriekurzschlussfehler bei dem auf der Plus-Seite bzw. positiven Seite befindlichen Anschluss aufgetreten ist oder nicht.
Wenn ein Kurzschlussfehler zwischen den Anschlüssen (Inter-Anschluss-Kurzschlussfehler) auftritt, weisen die Monitor- bzw. Überwachungssignale SmH (VmH), SmL (VmL) sowie die Einschalt/Ausschalt-Steuerungen des Anlasserrelais (d. h. das Vorhandensein oder Fehlen der Drehung einer Maschine bzw. eines Motors) bei der vorstehend beschriebenen Motoranlass-Steuereinrichtung die gleichen Werte wie in einem Fall, wenn ein Kurzschlussfehler auf der Niederspannungsseite der Energiequelle bzw. Spannungsversorgung auftritt. Demgemäß ist es nicht möglich, einen Kurzschlussfehler der Spannungsquelle auf der Niederspannungsseite zu erfassen bzw. von einem anderen Fehler zu unterscheiden, der mit den Ausgangsanschlüssen verknüpft ist. Es ist anzumerken, dass ein Kurzschlussfehler bei einem Kurzschluss zwischen den Anschlüssen, d. h. ein Inter-Anschluss-Kurzschlussfehler, in der Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den beiden Ausgangsanschlüssen besteht, ohne dass eine Last zwischen die beiden Ausgangsanschlüsse eingefügt ist. Ebenso stellt ein Kurzschlussfehler auf der Niederspannungsseite der Energiequelle bzw. Spannungsquelle einen Fehler dar (einen Kurzschluss zwischen einem STA einer Batterie, der in Tabelle 1 der JP 2005/30785 gezeigt ist), der von einem Kurzschluss zwischen dem auf der Niederspannungsseite befindlichen Ausgangsanschluss und der Spannung des auf hohem Potential befindlichen Ausgangsanschlusses einer Spannungsquelle herrührt.
Es sind eine auf der Hochspannungsseite befindliche Antriebsschaltung bzw. Ansteuerungsschaltung und eine auf der Niederspannungsseite befindliche Antriebsschaltung bzw. Ansteuerungsschaltung bekannt, die jeweils imstande sind, drei Fehlerarten zu erfassen und zu unterscheiden, nämlich einen Kurzschluss einer Spannungsquelle (Batteriekurzschluss), einen Massekurzschluss bzw. Kurzschluss gegen Masse, und einen offenen Fehler bzw. Offenkreisfehler (Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler). In den 11A bis 11C ist diese Art einer hochspannungsseitigen Treiber- bzw. Ansteuerungsschaltung gezeigt. In den 12A bis 12C ist diese Art einer niederspannungsseitigen Antriebsschaltung bzw. Ansteuerungsschaltung dargestellt.
In 11A ist eine Treiberschaltung 22 für die hohe Seite bzw. eine hochspannungsseitige Treiberschaltung gezeigt, die als eine integrale Schaltung bzw. integrierte Schaltung (IC) in einem Halbleiterchip ausgebildet ist und die mit einem hochspannungsseitigen bzw. für hohes Potenzial vorgesehenen Ausgangsanschluss 13 einer Last 12, die in oder an einem Fahrzeug angebracht ist, verbunden ist, um die Ansteuerung bzw. den Betrieb der Last 12 zu steuern. Die auf der Seite hohen Potenzials vorgesehene Treiberschaltung 22 weist einen hochseitigen bzw. für das hohe Potenzial vorgesehenen Transistor 30, eine hochseitige bzw. für das hohe Potenzial vorgesehene Niederspannungsquelle 32, einen für das hohe Potenzial vorgesehenen Spannungsmonitor, d. h. eine Spannungsüberwachungsschaltung, 33 sowie einen für die hohe Potenzialseite vorgesehenen Strommonitor, d. h. eine Stromüberwachungsschaltung, 34 auf. Die für das hohe Potenzial vorgesehene Niederspannungsquelle 32, die für das hohe Potenzial vorgesehene Spannungsüberwachungsschaltung 33 und die für das hohe Potenzial vorgesehene Stromüberwachungseinrichtung 34 bilden eine Diagnoseschaltung 35. Hierbei wird ein 2 Bit umfassender diagnostischer Wert, der sowohl von der für das hohe Potenzial vorgesehenen Spannungsüberwachungseinrichtung 33 als auch von der für hohes Potenzial vorgesehenen Stromüberwachungseinrichtung 34 gebildet wird, über eine serielle Kommunikationsschaltung 36 zu einer Außenseite (beispielsweise zu einem Mikrocomputer) übertragen.
Der für die Seite hohen Potenzials vorgesehene Transistor 30 dient als eine Schalteinrichtung für die Umschaltung zwischen dem Vorhandensein und dem Fehlen einer Energieverteilung, d. h. einer Energiezufuhr, zu der Last 12. Der hochpotenzialseitige Transistor 30 stellt eine Verbindung zwischen der Seite hohen Potenzials einer Spannungsquelle und dem für hohes Potenzial vorgesehenen Ausgangsanschluss 13 her und unterbricht diese. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 11A ist der für die hohe Potenzialseite vorgesehene Transistor 30 durch einen n-Kanal MOSFET gebildet, der eine Drain, die mit einer Batteriespannung VB (beispielsweise 14 V) verbunden bzw. an diese angeschlossen ist, und eine Source aufweist, die an einen ersten Strompfad 31 angeschlossen ist, der den für die hohe Potenzialseite vorgesehenen Ausgangsanschluss 13 und den für das hohe Potenzial vorgesehenen Transistor 30 miteinander verbindet. Wenn ein Treibersignal bzw. Ansteuerungssignal, das in das Gate des hochpotenzialseitigen Transistors 30 eingespeist wird, beispielsweise auf einen hohen Pegel verschoben bzw. umgeschaltet wird, wird der für die hohe Potenzialseite vorgesehene Transistor 30 eingeschaltet, so dass ein Strom in die Last 12 fließen kann.
Die für die hohe Seite bzw. Hochpotenzialseite vorgesehene Niederspannungsquelle 32 (eine Niederspannungserzeugungseinrichtung für die Seite hohen Potenzials) dient dazu, eine vorbestimmte erste Spannung (beispielsweise 2,4 V) zu erzeugen, die niedriger ist als die Batteriespannung VB (14 V) und die höher ist als eine Massespannung bzw. ein Massepotenzial (0 V), wenn der für die Hochpotenzialseite bzw. Hochpegelseite vorgesehene Transistor 30 ausgeschaltet ist. Die für die hohe Potenzialseite vorgesehene Niederspannungsquelle 32 ist mit dem ersten Strompfad 31 verbunden.
Die hochpotenzialseitige Spannungsüberwachungseinrichtung 33 erfasst eine Spannung des ersten Strompfads 31, wenn der hochpotenzialseitige Transistor 30 ausgeschaltet ist, und vergleicht die erfasste Spannung mit vorbestimmten Schwellenwertspannungen (zwei Werte mit beispielsweise 1,6 V und 3,2 V), um hierdurch eine diagnostische Bestimmung zu treffen. Das Ergebnis der Bestimmung wird über die serielle Kommunikationsschaltung 36 zur Außenseite ausgegeben. Es ist anzumerken, dass die beiden Schwellenwertspannungen auf der Basis der Toleranz der ersten Spannung, wie vorstehend erwähnt, festgelegt sind.
Wenn der hochpotenzialseitige Ausgangsanschluss 13 beispielsweise normal oder gegenüber der Massespannung bzw. dem Massepotenzial kurzgeschlossen ist, liegt die erfasste Spannung unterhalb der für den nötigen Pegel vorgesehenen Schwellenwertspannung, d. h. Schwellenspannung, von 1,6 V. Zu diesem Zeitpunkt bestimmt die auf der hohen Potenzialseite vorgesehene Spannungsüberwachungseinrichtung 33, dass der hochpotenzialseitige Ausgangsanschluss 13 normal ist, und gibt einen Diagnosewert mit 2 Bit mit dem Wert ”00” aus.
Wenn zwischen dem ersten Strompfad 31 und dem für das hohe Potenzial vorgesehenen Ausgangsanschluss 13 ein unterbrochener Pfad bzw. eine Leitungsunterbrechung aufgetreten ist, d. h. wenn der für die hohe Potenzialseite vorgesehene Ausgangsanschluss 13 offen ist, ist die erfasste Spannung im Wesentlichen gleich groß wie die vorstehend beschriebene erste Spannung, und fällt in den Bereich von nicht weniger als 1,6 V und nicht mehr als 3,2 V. Zu diesem Zeitpunkt bestimmt die für das hohe Potenzial vorgesehene Spannungsüberwachungseinrichtung 33, dass der für die hohe Potenzialseite vorgesehene Ausgangsanschluss 13 offen ist und gibt einen 2 Bit aufweisenden Diagnosewert mit dem Wert ”01” aus.
Wenn der hochpotenzialseitige Ausgangsanschluss 13 gegenüber der Batteriespannung VB kurzgeschlossen ist, ist die erfasste Spannung im Wesentlichen gleich groß wie die Batteriespannung (14 V), und überschreitet damit die für hohen Pegel vorgesehene Schwellenwertspannung von 3,2 V. Zu diesem Zeitpunkt bestimmt die für die hohe Potenzialseite vorgesehene Spannungsüberwachungseinrichtung 33, dass ein Kurzschluss zur Batterie bei dem für die hohe Potenzialseite vorgesehenen Ausgangsanschluss 13 aufgetreten ist und gibt einen 2 Bits umfassenden Diagnosewert mit dem Wert ”10” aus.
Die für die hohe Potenzialseite vorgesehene Stromüberwachungseinrichtung 34 erfasst einen Strom (einen Drain-Source-Strom Ids), der in den auf der hohen Potenzialseite befindlichen Transistor 30 fließt, wenn der hochpotenzialseitige Transistor 30 eingeschaltet ist oder wird, und vergleicht den erfassten Strom mit einem vorbestimmten Schwellenwert, um hierdurch eine diagnostische Bestimmung oder Ermittlung zu treffen, ob ein Überstrom, d. h. ein übermäßig großer Strom, fließt oder nicht. Das Ergebnis der Bestimmung wird über die serielle Kommunikationsschaltung 36 nach außen ausgegeben.
Wenn der hochpotenzialseitige Ausgangsanschluss 13 gegenüber der Massespannung bzw. dem Massepotenzial kurzgeschlossen ist, fließt ein übermäßig großer Strom, so dass der erfasste Strom den Schwellenwert übersteigt. Zu diesem Zeitpunkt, d. h. in diesem Fall, ermittelt die auf der Seite hohen Potenzials vorgesehene Stromüberwachungseinrichtung 34, dass der Überstrom fließt, und gibt einen 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”11” aus. Wenn sich der auf der Seite hohen Potenzials befindliche Ausgangsanschluss 13 demgegenüber in einem normalen Zustand befindet, bei dem kein Überstrom, d. h. kein übermäßig großer Strom, fließt, ist der erfasste Strom kleiner als der Schwellenwert. Die auf der Hochpotenzialseite vorhandene Stromüberwachungseinrichtung 34 ermittelt bzw. bestimmt in diesem Fall, dass sich der hochpotenzialseitige Ausgangsanschluss 13 in dem normalen Zustand befindet, bei dem kein übermäßig großer Strom fließt, und gibt den 2 Bits umfassenden Wert mit dem Wert ”00” aus. Durch die Erfassung des übermäßig großen Stroms ist es möglich, den normalen Zustand von einem Massekurzschluss zu unterscheiden.
Auf der Basis der Spannung des ersten Strompfads 31 in dem Fall des Ausschaltzustands des auf der hohen Potenzialseite angeordneten Transistors 30 und weiterhin auf der Grundlage dessen, ob der übermäßig große Strom in dem Fall des eingeschalteten Zustands des auf der Hochpotenzialseite angeordneten Transistors 30 vorhanden ist oder fehlt, ist es möglich, drei Fehlerarten bzw. Fehlersituationen, die mit dem hochpotenzialseitigen Ausgangsanschluss 13 verknüpft sind, zu erfassen und zu unterscheiden, nämlich einen Batteriekurzschluss bzw. Kurzschluss gegenüber der Batterie, einen Massekurzschluss bzw. Kurzschluss gegen Masse, und ”Offen”, d. h. einen offenen Zustand bzw. Unterbrechungszustand.
In 12 ist eine auf der niedrigen Seite bzw. niederseitig angeordnete Treiberschaltung, d. h. eine auf der Seite niedrigen Potenzials befindliche Treiberschaltung 23 dargestellt, die ebenfalls als eine integrierte Schaltung IC in dem Halbleiterchip konfiguriert ist und die mit einem niederseitigen bzw. auf der Seite niedrigen Potenzials befindlichen Ausgangsanschluss 14 der Last 12, die in dem Fahrzeug angebracht ist, verbunden ist, um hierbei die Ansteuerung, d. h. den Betrieb, der Last 12 zu steuern. Die für die Seite niedrigen Potenzials vorgesehene Treiberschaltung 23 weist einen niederseitigen bzw. niederpotenzialseitigen Transistor 40, eine niederseitige bzw. niederpotenzialseitige Niederspannungsquelle 42, einen Spannungsmonitor, d. h. eine Spannungsüberwachungseinrichtung, 43 auf der Niederseite bzw. Seite niedrigen Potenzials sowie einen niederseitigen bzw. auf der Seite niedrigen Potenzials angeordneten Strommonitor 44, d. h. eine Stromüberwachungseinrichtung, auf. Die auf der Niederpotenzialseite vorhandene Niederspannungsquelle 42, die auf der Seite niedrigen Potenzials vorhandene Spannungsüberwachungseinrichtung 43 sowie die auf der Seite niedrigen Potenzials vorhandene Stromüberwachungseinrichtung 44 bilden eine diagnostische Schaltung, d. h. eine Diagnoseschaltung, 45. Auch hier wird ein 2 Bits umfassender diagnostischer Wert (Diagnosewert), der jeweils von der niederpotenzialseitigen Spannungsüberwachungseinrichtung 43 und der niederpotenzialseitigen Stromüberwachungseinrichtung 44 bereitgestellt wird, über eine serielle Kommunikationsschaltung 46 zu der Außenseite (beispielsweise zu einem Mikrocomputer) übertragen.
Der auf der Niederpotenzialseite befindliche Transistor 40, der in 12 gezeigt ist, dient als eine Schalteinrichtung für die Umschaltung zwischen dem Vorhandensein und dem Fehlen einer Leistungsverteilung bzw. Energiezufuhr zu der Last 12, um eine Verbindung zwischen der Seite niedrigen Potenzials der Spannungsquelle und dem für die niedrige Potenzialseite vorgesehenen Ausgangsanschluss 14 herzustellen und zu unterbrechen. Gemäß 12 ist der auf der niedrigen Potenzialseite vorhandene Transistor 40 in ähnlicher Weise wie der in 11A dargestellte Transistor 30 auf der hohen Potenzialseite in Form eines MOSFETs mit einem Kanal n ausgebildet, der eine Source, die mit der Masse bzw. dem Massepotenzial (0 V) verbunden ist, und ein Drain bzw. einen Drainanschluss aufweist, das bzw. der mit einem zweiten Strompfad 41 verbunden ist, der den auf der niedrigen Potenzialseite vorhandenen Ausgangsanschluss 14 und den auf der niedrigen Potenzialseite vorhandenen Transistor 40 miteinander verbindet. Wenn ein Treibersignal, d. h. ein Ansteuerungssignal, das in das Gate des auf der niedrigen Potenzialseite befindlichen Transistors 40 eingespeist wird, beispielsweise auf den hohen Pegel verschoben wird oder ist, wird bzw. ist der auf der niedrigen Potenzialseite vorhandene Transistor 40 eingeschaltet, um hierdurch das Fließen von Strom in die Last 12 zu erlauben.
Die auf der niedrigen Potenzialseite vorhandene Niederspannungsquelle 42 (die für die Niedrigseite vorgesehene Niederspannungserzeugungseinrichtung) dient dazu, eine vorbestimmte zweite Spannung (z. B. von 2,8 V) zu erzeugen, die niedriger ist als die Batteriespannung VB (14 V) und die höher ist als die Massespannung, d. h. das Massepotenzial (0 V), wenn der niederspannungsseitige Transistor 40 ausgeschaltet ist. Die für die Niederpotenzialseite bzw. Niederspannungsseite vorgesehene Niederspannungsquelle 42 ist mit dem zweiten Strompfad 41 verbunden.
Die niederspannungsseitige Spannungsüberwachungseinrichtung 43 erfasst eine Spannung des zweiten Strompfads 41, wenn der für die Niederpotenzialseite vorgesehene Transistor 40 ausgeschaltet wird oder ist, und vergleicht die erfasste Spannung mit vorbestimmten Schwellenwertspannungen (zwei Werte von beispielsweise 2,2 V und 3,6 V), um hierdurch eine diagnostische Bestimmung bzw. eine Diagnosebeurteilung zu treffen. Das Ergebnis der Bestimmung wird über die serielle Kommunikationsschaltung 46 ausgegeben. Es ist anzumerken, dass die beiden Schwellenwertspannungen auf der Grundlage der Toleranz der vorstehend erwähnten zweiten Spannung festgelegt sind.
Wenn beispielsweise ein Massekurzschluss, der einen Kurzschluss gegenüber der Massespannung bzw. dem Massepotenzial beinhaltet, in dem für die niedrige Potenzialseite vorgesehenen Ausgangsanschluss 14 auftritt, liegt die erfasste Spannung unterhalb der für den niedrigen Pegel vorgesehenen Schwellenspannung bzw. Schwellenwertspannung von 2,2 V. Zu diesem Zeitpunkt, d. h. in diesem Fall, ermittelt die niederpotenzialseitige bzw. niederspannungsseitige Spannungsüberwachungseinrichtung 43, dass ein Massekurzschluss in dem niederpotenzialseitigen Ausgangsanschluss 14 aufgetreten ist, und gibt einen 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”10” aus.
Wenn zwischen dem zweiten Strompfad 41 und dem niederseitigen Ausgangsanschluss 14 ein gebrochener Draht, d. h. eine Leitungsunterbrechung, aufgetreten ist, d. h. wenn der niederpotenzialseitige Ausgangsanschluss 14 offen ist, ist die erfasste Spannung im Wesentlichen gleich groß wie die vorstehend beschriebene zweite Spannung, und fällt in den Bereich von nicht weniger als 2,2 V und nicht mehr als 3,6 V. Zu diesem Zeitpunkt, d. h. in diesem Fall bestimmt bzw. ermittelt die niederspannungsseitige Spannungsüberwachungseinrichtung 43, dass sich der niederpotenzialseitige Ausgangsanschluss 14 in einem offenen Zustand befindet, und gibt einen 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”01” aus.
Wenn der niederspannungsseitig vorhandene Ausgangsanschluss 14 normal ist oder einem Batteriekurzschluss unterliegt, ist die erfasste Spannung im Wesentlichen gleich groß wie die Batteriespannung (14 V) und überschreitet die Hochpegel-Schwellenspannung bzw. Schwellenwertspannung von 3,6 V. Zu diesem Zeitpunkt, d. h. in diesem Fall bestimmt die niederpotenzialseitig vorhandene Spannungsüberwachungseinrichtung 43, dass der niederpotenzialseitige Ausgangsanschluss 14 normal ist und gibt einen 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”00” aus.
Die niederspannungsseitige Stromüberwachungseinrichtung 44 erfasst einen Strom (einen Drain-Source-Strom Ids), der in den niederpotenzialseitigen Transistor 40 fließt, wenn der niederpotenzialseitige Transistor 40 eingeschaltet ist oder wird, und vergleicht den erfassten Strom mit einem vorbestimmten Schwellenwert, um hierdurch eine diagnostische Bestimmung dahingehend zu treffen, ob ein Überstrom, d. h. ein übermäßig großer Strom, fließt oder nicht. Das Ergebnis der Bestimmung wird über die serielle Kommunikationsschaltung 46 ausgegeben.
Wenn der auf der Niederpotenzialseite vorhandene Ausgangsanschluss 14 gegenüber der Batteriespannung VB kurzgeschlossen ist, fließt ein übermäßig großer Strom, so dass der erfasste Strom den Schwellenwert überschreitet. Zu diesem Zeitpunkt, d. h. in diesem Fall, bestimmt die niederpotenzialseitige Stromüberwachungseinrichtung 44, dass der übermäßig große Strom fließt, und gibt den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”11” aus. Wenn sich andererseits aber der niederpotenzialseitige Ausgangsanschluss 14 in dem normalen Zustand befindet, bei dem kein übermäßig großer Strom fließt, ist der erfasste Strom kleiner als der Schwellenwert. In diesem Fall bestimmt die niederspannungsseitig vorhandene Stromüberwachungseinrichtung 44, dass der für die Niederpotenzialseite vorhandene Ausgangsanschluss 14 sich in dem normalen Zustand befindet, bei dem kein übermäßig großer Strom fließt, und gibt den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Zustand ”00” aus. Durch die Erfassung des übermäßig großen Stroms ist es möglich, den normalen Zustand von einem Batteriekurzschluss zu unterscheiden.
Auf der Basis der Spannung des zweiten Strompfads 41 in dem Fall des ausgeschalteten Zustands des niederpotenzialseitig vorhandenen Transistors 40 und auf der Basis dessen, ob der übermäßig große Strom in dem Fall des eingeschalteten Zustands des niederpotenzialseitig vorhandenen Transistors 40 vorhanden ist oder fehlt, ist es folglich möglich, drei Fehlermoden bzw. Fehlerarten, die mit dem niederpotenzialseitig vorhandenen Ausgangsanschluss 14 verknüpft sind, zu erfassen und zu unterscheiden, nämlich die Fehlerarten eines Batteriekurzschlusses, eines Massekurzschlusses und des Offenseins bzw. offenen Zustands bzw. potenzialungebundenen oder unterbrochenen Zustands.
Eine Treiberschaltung kann die Ansteuerung bzw. den Betrieb der Last 12 unter Verwendung der hochpotenzialseitig vorhandenen Treiberschaltung 22, die in 11A gezeigt ist, und der in den 12A bis 12C dargestellten niederpotenzialseitigen Treiberschaltung 23 steuern, um hierdurch die Zuverlässigkeit zu verbessern. Diese Art von Lastantriebsschaltung bzw. Lastansteuerungsschaltung ist in 13 dargestellt. Die Lastansteuerungsschaltung gemäß 13 weist eine Konfiguration auf, die dadurch erhalten ist, dass die hochpotenzialseitig vorhandene Treiberschaltung 22, die in 11A gezeigt ist, mit der niederpotenzialseitig vorhandenen Treiberschaltung 23, die in 12A dargestellt ist, kombiniert wird oder ist. Wenn ein Antriebssignal bzw. Treibersignal oder Ansteuerungssignal, das in das Gate von jedem der Transistoren 30 und 40 eingespeist wird, beispielsweise auf den hohen Pegel verschoben bzw. umgeschaltet wird, wird jeder der Transistoren 30 und 40 in der Lastansteuerungsschaltung eingeschaltet, um es hierdurch einem Strom zu ermöglichen, in die Last 12 zu fließen.
14 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen erfassten Spannungen (hochseitige Spannung bzw. hochpegelige Spannung) und diagnostischen Bestimmungswerten (wahren Werten), die von der auf der Hochpegelseite vorhandenen Spannungsüberwachungseinrichtung 33 bereitgestellt werden, erfassten Spannungen (hochseitige bzw. hochpotenzialseitige Spannung) und diagnostischen Bestimmungswerten (wahren Werten), die durch die auf der Niederpegelseite vorhandene Spannungsüberwachungseinrichtung 43 bereitgestellt werden, und Fehlerarten illustriert, die mit den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 verknüpft sind, wenn jeder der Transistoren 30 und 40 in der Lasttreiberschaltung bzw. Lastansteuerungsschaltung eingeschaltet ist oder wird, die dies in 13 dargestellt ist.
15 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen diagnostischen Bestimmungswerten (wahren Werten), die von der auf der Seite hohen Pegels vorhandenen Spannungsüberwachungseinrichtung 33 bereitgestellt werden, diagnostischen Bestimmungswerten (wahren Werten), die von der auf der Niederpotenzialseite vorhandenen Spannungsüberwachungseinrichtung 43 bereitgestellt werden, und Fehlerarten illustriert, die mit den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 verknüpft sind, wenn jeder der Transistoren 30 und 40 in der Lasttreiberschaltung, die in 13 dargestellt ist, eingeschaltet ist oder wird. Es ist anzumerken, dass die erfassten Spannungen (auf der hohen Seite vorhandene Spannung), die durch die auf der hohen Potenzialseite vorhandene Spannungsüberwachungseinrichtung 33 bereitgestellt werden, und die erfassten Spannungen (auf der niedrigen Potenzialseite vorhandene Spannung), die von der auf der Niederpotenzialseite vorhandenen Spannungsüberwachungseinrichtung 43 bereitgestellt werden, zu Referenzzwecken in 15 dargestellt sind.
Wie in 14 gezeigt ist, sind dann, wenn jeder der beiden Transistoren 30 und 40 ausgeschaltet ist oder wird, falls ein auf der hohen Potenzialseite liegender Batteriekurzschluss, der einen Kurzschluss des auf der hohen Potenzialseite vorhandenen Ausgangsanschlusses 13 mit der Batteriespannung VB einschließt, oder ein auf der niedrigen Potenzialseite auftretender Batteriekurzschluss, der einen Kurzschluss des auf der niedrigen Potenzialseite vorhandenen Ausgangsanschlusses 14 mit der Batteriespannung VB einschließt, aufgetreten ist, die Spannungen der Strompfade 31 und 41 im Wesentlichen gleich groß wie der Wert (14 V) der Batteriespannung VB. Es ist daher unmöglich, lediglich anhand der diagnostischen Bestimmungswerte von den beiden Spannungsüberwachungseinrichtungen 33 und 43 einen Batteriekurzschluss zu erfassen und hierbei zu bestimmen, in welchem der Ausgangsanschlüsse 13 und 14 der Batteriekurzschluss aufgetreten ist.
Falls ein Massekurzschluss auf der Hochseite bzw. hohen Potenzialseite, der einen Kurzschluss des auf der hohen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschlusses 13 gegenüber der Masse umfasst, oder ein auf der Niederseite vorhandener Massekurzschluss, der den Kurzschluss des auf der Niederpotenzialseite liegenden Ausgangsanschlusses 14 gegenüber der Masse umfasst, aufgetreten ist, sind die Spannungen der Strompfade 31 und 41 im Wesentlichen gleich groß wie die Masse bzw. das Massepotenzial (0 V). Es ist daher nicht möglich, einen Massekurzschluss, d. h. einen Kurzschluss gegen Masse, in unterscheidbarer Weise zu erfassen und hierbei zu bestimmen, in welchem der Ausgangsanschlüsse 13 und 14 der Kurzschluss gegen Masse aufgetreten ist.
Wenn jeder der Ausgangsanschlüsse 13 und 14 normal ist, d. h. im Normalbereich liegt, betragen die Spannungen der Strompfade 31 und 41 jeweils beispielsweise 2,2 bis 3,0 V, was durch die Spannungen bedingt ist, die von den Niederspannungsquellen 32 und 42 erzeugt werden. Selbst wenn ein Öffnen bzw. der offene Zustand des für die hohe Potenzialseite vorgesehenen Ausgangsanschlusses 13, der von einer Unterbrechung eines elektrischen Verbindungszustands zwischen dem hochpotenzialseitigen Ausgangsanschluss 13 und der Last 12 herrühren kann, oder das Öffnen bzw. der offene Zustand des niederpotenzialseitigen Anschlusses 14 auftritt, der von der Unterbrechung eines elektrischen Verbindungszustands zwischen dem auf der niedrigen Potenzialseite vorhandenen Ausgangsanschluss 14 und der Last 12 herrühren kann, liegen die Spannungen der Strompfade 31 und 41 beispielsweise bei 2,2 bis 2,6 V, was auf die Spannungen zurückzuführen ist, die von den Niederspannungsquellen 32 und 42 generiert werden. Selbst wenn ein Kurzschluss zwischen den Anschlüssen, d. h. ein Inter-Anschluss-Kurzschluss aufgetreten ist, der einen Kurzschluss zwischen dem für die hohe Potenzialseite vorgesehenen Ausgangsanschluss 13 und dem auf der niedrigen Potenzialseite liegenden Ausgangsanschluss 14 umfasst, betragen die Spannungen der Strompfade 31 und 41 beispielsweise 2,2 bis 3,0 V, was durch die Spannungen bedingt ist, die von den Niederspannungsquellen 32 und 42 generiert werden. Es ist daher nicht möglich, lediglich anhand der bei der diagnostischen Bestimmung erhaltenen Werte von den beiden Spannungsüberwachungseinrichtungen 33 und 43 den offenen Zustand des auf der hohen Potenzialseite liegenden Ausgangsanschlusses 13, den offenen Zustand des auf der niedrigen Potenzialseite liegenden Ausgangsanschlusses 14 sowie einen Kurzschluss zwischen den Anschlüssen in Unterscheidung von dem normalen Zustand zu erfassen.
Wie in 15 gezeigt ist, fließt ein übermäßig großer Strom in den auf der niedrigen Seite bzw. Potenzialseite vorhandenen Transistor 40, wenn sich jeder der beiden Transistoren 30 und 40 in dem eingeschalteten Zustand befindet (d. h. während der Ansteuerung der Last 12), und wenn ein Batteriekurzschluss auf der niedrigen Potenzialseite aufgetreten ist. Falls ein Massekurzschluss auf der hohen Potenzialseite aufgetreten ist, fließt der übermäßig große Strom in dem auf der hohen Potenzialseite befindlichen Transistor 30. Falls ein Kurzschluss zwischen den Anschlüssen aufgetreten ist, fließt der übermäßig große Strom in jedem der Transistoren 30 und 40. Folglich können der Batteriekurzschluss auf der Seite niedrigen Potenzials, der Massekurzschluss auf der Seite hohen Potenzials und der Kurzschluss zwischen den Anschlüssen in Unterscheidung von den anderen Fehlerarten und dem normalen Zustand detektiert werden.
Falls jedoch beide der Ausgangsanschlüsse 13 und 14 normal sind bzw. sich im normalen Zustand befinden, fließt der übermäßig große Strom nicht. In dem Fall eines Batteriekurzschlusses auf der hohen Potenzialseite fließt ebenfalls kein übermäßig großer Strom, da kaum eine Potenzialdifferenz generiert wird. Zusätzlich fließt der übermäßig große Strom in dem Fall eines Massekurzschlusses auf der niedrigen Potenzialseite nicht, da kaum eine Potenzialdifferenz hervorgerufen wird. Zudem fließt auch kein übermäßig großer Strom in einem Fall, bei dem sich der auf der hohen Potenzialseite befindliche Ausgangsanschluss 13 oder der auf der niedrigen Potenzialseite befindliche Ausgangsanschluss 14 in dem offenen Zustand befinden. Folglich ist es nicht möglich, lediglich anhand der diagnostischen Bestimmungswerte, die von den beiden Stromüberwachungseinrichtungen 34 und 44 bereitgestellt werden, um den normalen Zustand, den Batteriekurzschluss bezüglich des auf der hohen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschlusses 13, den Massekurzschluss bezüglich des auf der niedrigen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschlusses 14 und den offenen Zustand des auf der hohen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschlusses 13 oder des auf der niedrigen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschlusses 14 in unterscheidbarer Weise zu erfassen.
Im Hinblick auf die vorstehenden Erläuterungen ist es eine Zielsetzung der vorliegenden Erfindung oder Offenbarung, eine Lasttreibereinrichtung, d. h. eine Lastantriebseinrichtung, zu schaffen, die imstande ist, eine größere Anzahl einer Mehrzahl von Fehlerarten, die mit Ausgangsanschlüssen verknüpft sind, in unterscheidbarer Weise zu erfassen.
In Übereinstimmung mit einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine Lastantriebseinrichtung, d. h. eine Lasttreibereinrichtung:
einen hochpotenzialseitigen Ausgangsanschluss, der mit einem Ende einer Last verbunden ist;
einen niederpotenzialseitigen Ausgangsanschluss, der mit dem anderen Ende der Last verbunden ist;
eine auf der Seite hohen Potenzials liegende Schalteinrichtung für die Herstellung und die Unterbrechung einer Verbindung zwischen einer Hochpotenzialseite einer Spannungsquelle und dem für die hohe Potenzialseite vorgesehenen Ausgangsanschluss;
eine niederseitige oder niederpotenzialseitige Schalteinrichtung für die Herstellung und die Unterbrechung einer Verbindung zwischen einer Niederpotenzialseite, d. h. auf niedrigem Potenzial liegenden Seite der Spannungsquelle, d. h. der Energiequelle, und dem niederpotenzialseitigen Ausgangsanschluss, wobei die hochpotenzialseitige und die niederpotenzialseitige Schalteinrichtung als Schalteinrichtungen zum Umschalten zwischen einem Vorhandensein und einem Fehlen einer Energieverteilung bzw. Energiezufuhr zu der Last vorgesehen sind;
eine auf der hohen Seite bzw. hohen Potenzialseite vorgesehene Niederspannungserzeugungseinrichtung, die mit einem ersten Strompfad verbunden ist, der den hochpotenzialseitigen Ausgangsanschluss und die hochpotenzialseitige Schalteinrichtung verbindet, und die eine vorbestimmte erste Spannung generiert, die niedriger ist als eine Spannung der Energiequelle, wenn die hochpotenzialseitige Schalteinrichtung ausgeschaltet ist;
eine auf der niedrigen Potenzialseite vorhandene Niederspannungserzeugungseinrichtung, die mit einem zweiten Strompfad verbunden ist, der den niederpotenzialseitigen Ausgangsanschluss und die niederpotenzialseitige Schalteinrichtung miteinander verbindet, und die eine vorbestimmte zweite Spannung generiert, die niedriger ist als die Spannung der Energiequelle, wenn die niederpotenzialseitige Schalteinrichtung ausgeschaltet ist; und
eine Fehlererfassungseinrichtung für die unterscheidbare Erfassung, welcher Fehler aufgetreten ist, und zwar auf der Grundlage
einer Spannung von einem aus dem ersten und dem zweiten Strompfad, der einer der hochpotenzialseitigen und niederpotenzialseitigen Schalteinrichtungen entspricht, wenn die eine von der hochpotenzialseitigen und der niederpotenzialseitigen Schalteinrichtung ausgeschaltet ist, und
ein Strom in eine der auf hoher Potenzialseite liegenden und niedrigen Potenzialseite liegenden Schalteinrichtungen fließt, wenn die eine von der hochpotenzialseitigen und niederpotenzialseitigen Schalteinrichtung eingeschaltet ist bzw. wird.
In der Lasttreibereinrichtung erfasst die Fehlererfassungseinrichtung einen Kurzschlussfehler gegenüber, d. h. bezüglich der Energiequelle auf der hohen Potenzialseite, einen Kurzschlussfehler gegenüber, d. h. bezüglich der Energiequelle auf der niedrigen Potenzialseite, einen Kurzschlussfehler gegenüber Masse auf der hohen Potenzialseite, einen Kurzschlussfehler gegenüber Masse auf der niedrigen Potenzialseite und einen offenen bzw. unterbrochenen oder Unterbrechungs-Fehler, sowie einen Kurzschlussfehler zwischen den Anschlüssen in unterscheidbarer Weise, auf der Grundlage von: den Spannungen des ersten und des zweiten Strompfads, wenn sowohl die hochpotenzialseitige als auch die für die niedrige Potenzialseite vorgesehene Schalteinrichtung ausgeschaltet sind bzw. werden; des Stroms, der in eine der Schalteinrichtungen auf der hohen Potenzialseite und der niedrigen Potenzialseite fließt, und der Spannung von einem der ersten und zweiten Strompfade, die mit der anderen Schalteinrichtung für die hohe Potenzialseite und die niedrige Potenzialseite verbunden sind, wenn lediglich die andere von den hochpotenzialseitigen und niederpotenzialseitigen Schalteinrichtungen eingeschaltet ist bzw. wird; und der Ströme, die in die hochpotenzialseitig vorhandene sowie die niederpotenzialseitig vorhandene Schalteinrichtung fließen, wenn beide der hochpotenzialseitigen und niederpotenzialseitigen Schalteinrichtungen eingeschaltet sind oder werden. Bei den vorstehenden Erläuterungen stellt der Kurzschlussfehler der Energiequelle gegenüber der hohen Potenzialseite einen Kurzschluss des für die hohe Potenzialseite vorgesehenen Ausgangsanschlusses gegenüber einer Spannung eines auf hohem Potenzial liegenden Anschlusses der Energiequelle dar. Der Kurzschlussfehler bezüglich der niederpotenzialseitigen Energiequelle stellt einen Kurzschluss des auf der niedrigen Potenzialseite vorhandenen Ausgangsanschlusses gegenüber der Spannung des auf hohem Potenzial liegenden Anschlusses der Energiequelle dar. Der Kurzschlussfehler gegenüber Masse auf der hohen Potenzialseite stellt einen Kurzschluss des auf hoher Potenzialseite liegenden Ausgangsanschlusses gegenüber einer Spannung eines niederpotenzialseitigen Anschlusses der Energiequelle dar. Der Kurzschlussfehler gegenüber Masse auf der niedrigen Potenzialseite stellt einen Kurzschluss des niederpotenzialseitigen Ausgangsanschlusses gegenüber der Masse des auf niedrigem Potenzial liegenden Anschlusses der Energiequelle dar. Der Offenfehler bzw. Öffnungsfehler stellt eine Unterbrechung einer elektrischen Verbindung zwischen der Last und mindestens einem der Ausgangsanschlüsse aus dem hochpotenzialseitigen Ausgangsanschluss und dem niederpotenzialseitigen Ausgangsanschluss dar. Der Kurzschlussfehler zwischen den Anschlüssen beinhaltet eine Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem auf der hohen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschluss und dem auf der niedrigen Potenzialseite vorhandenen Ausgangsanschluss, ohne dass die Last hier zwischen eingefügt ist.
Wie sich aus den vorstehenden Erläuterungen erschließt, weist die vorstehend beschriebene Lasttreibereinrichtung die Niederspannungserzeugungseinrichtung für die Zufuhr einer Spannung, die niedriger ist als diejenige der Energiequelle, zu jedem der Strompfade auf, wenn die entsprechende Schalteinrichtung ausgeschaltet ist. Wenn die Schalteinrichtung ausgeschaltet ist, weist demgemäß der Strompfad, der der ausgeschalteten Schalteinrichtung entspricht, ungefähr die Spannung der Energiequelle, ungefähr die Spannung, die durch die Niederspannungserzeugungseinrichtung generiert wird, oder ungefähr die Massespannung in Abhängigkeit von den Fehlerarten auf. Auf dieser Grundlage erfasst die Fehlererfassungseinrichtung (auch als eine Fehlerdiagnoseeinrichtung bezeichnet) einen Fehler, der mit dem Ausgangsanschluss verknüpft ist, auf der Basis der Spannung oder des Stroms unter drei Bedingungen bzw. Zuständen in unterscheidbarer Weise. Eine erste Bedingung (1) dieser drei Bedingungen besteht darin, dass alle beiden Schalteinrichtungen ausgeschaltet sind. Eine zweite Bedingung (2) der drei Bedingungen besteht darin, dass die eine oder die andere der beiden Schalteinrichtungen eingeschaltet ist. Eine dritte Bedingung (3) der drei Bedingungen besteht darin, dass jeweils beide Schalteinrichtungen von diesen zwei Schalteinrichtungen eingeschaltet sind.
Wie in 14 dargestellt ist, ist es bei Heranziehung von lediglich der ersten Bedingung (1) nicht möglich, den Kurzschluss gegen die Energiequelle zu erfassen, während zugleich erkannt wird, welcher der Ausgangsanschlüsse mit dem Auftreten des Kurzschlusses gegenüber der Energiequelle verknüpft ist. Es ist weiterhin nicht möglich, einen Massekurzschluss zu detektieren, während bestimmt wird, welcher von den Ausgangsanschlüssen mit dem aufgetretenen Massekurzschluss verknüpft ist. Es ist ferner nicht möglich, den Offenfehler bzw. den Fehler des offenen Zustands bezüglich des auf der hohen Potenzialseite befindlichen oder auf der niedrigen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschlusses sowie den Kurzschluss zwischen den Anschlüssen in Unterscheidung von dem normalen Zustand zu detektieren. Wie in 15 dargestellt ist, ist es weiterhin bei dem Einsatz von lediglich der dritten Bedingung (3) nicht möglich, den normalen Zustand, den Kurzschluss der Energiequelle zur hohen Seite bzw. Potenzialseite, den Kurzschluss gegen Masse auf der niedrigen Potenzialseite sowie den Offenfehler bzw. Fehler des offenen Zustands bezüglich der Ausgangsanschlüsse auf der hohen Potenzialseite oder der niedrigen Potenzialseite zu erfassen und zu unterscheiden.
Wenn die erste Bedingung (1) und die dritte Bedingung (3) verwendet werden, ist es möglich, den hochpotenzialseitigen Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle, den niederpotenzialseitigen Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle, den auf der hohen Potenzialseite vorhandenen Massekurzschluss, einen auf der niedrigen Potenzialseite vorhandenen Massekurzschluss sowie einen Kurzschluss zwischen den Anschlüssen zu erfassen und zu unterscheiden. Allerdings wird hierbei der Offenfehler bzw. der Fehler offenen Zustands dahingehend bestimmt bzw. eingestuft, dass er der gleiche ist wie der normale Zustand, und es kann der Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler nicht in unterscheidbarer Weise detektiert werden.
Wenn allerdings in dieser Hinsicht lediglich die auf der hohen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung zur Benutzung der zweiten Bedingung (2) eingeschaltet wird, können der Massekurzschluss auf der hohen Potenzialseite, der Massekurzschluss auf der niedrigen Potenzialseite sowie der Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler individuell erfasst und nicht nur gegenüber dem normalen Zustand, sondern auch gegenüber den anderen Fehlerarten unterschieden werden. Wenn ferner lediglich die auf der niedrigen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung eingeschaltet wird, um die Bedingung (2) zu benutzen, können ein Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der hohen Potenzialseite, ein Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der hohen Potenzialseite, ein Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der niedrigen Potenzialseite sowie ein Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler individuell erkannt und nicht nur gegenüber dem normalen Zustand, sondern auch gegenüber den anderen fehlerhaften Unterschieden werden. Selbst wenn eine beliebige der beiden Schalteinrichtungen eingeschaltet wird, um die Bedingung (2) zu verwenden, kann damit der Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler individuell und in einer nicht nur von dem normalen Zustand, sondern auch von den anderen Fehlerarten unterscheidbaren Weise detektiert werden.
Die Lasttreibereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann folglich sechs Fehlerarten (einen Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der hohen Potenzialseite, einen Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der niedrigen Potenzialseite, einen Massekurzschluss auf der hohen Potenzialseite, einen Massekurzschluss auf der niedrigen Potenzialseite, einen Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler und einen Kurzschluss zwischen den Anschlüssen), die mit den Ausgangsanschlüssen verknüpft sind, in unterscheidbarer Weise detektieren. Dies bedeutet, dass die Lasttreibereinrichtung eine größere Anzahl von Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen verknüpft sind, als eine herkömmliche Lasttreibereinrichtung in unterscheidbarer Weise detektieren kann. Gemäß der JP 2005/30785 A ist es beispielsweise lediglich möglich, vier Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen verknüpft sind, in unterscheidbarer Weise zu detektieren, nämlich den Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der hohen Potenzialseite, den Massekurzschluss auf der hohen Potenzialseite, den Massekurzschluss auf der niedrigen Potenzialseite und den Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler. Im Unterschied hierzu ist es bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung möglich, weiterhin einen Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der niedrigen Potenzialseite sowie einen Kurzschluss zwischen den Anschlüssen individuell und in unterscheidbarer Weise zu detektieren.
Es ist anzumerken, dass die auf der hohen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung bei der JP 2005/30785 A derart konfiguriert ist, dass eine Verbindung zwischen der Energieversorgungsleitung bzw. Spannungsversorgungsleitung des Zündsystems und dem auf der hohen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschluss hergestellt und unterbrochen werden kann. Im Unterschied hierzu ist die Energiequelle, mit der die auf der Seiten hohen Potenzials befindliche Schalteinrichtung verbunden ist, bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung nicht auf die Energieversorgungsleitung des Zündsystems beschränkt.
In Übereinstimmung mit einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung kann die Fehlererfassungseinrichtung derart konfiguriert sein, dass sie einen Kurzschlussfehler der Energiequelle auf der Seite hohen Potenzials, einen Kurzschlussfehler der Energiequelle auf der Seite niedrigen Potenzials, einen Massekurzschlussfehler auf der Seite hohen Potenzials, einen Massekurzschlussfehler auf der Seite niedrigen Potenzials und einen Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler auf der Basis der Spannungen des ersten und des zweiten Strompfads, wenn sowohl die Schalteinrichtung auf der hohen Potenzialseite als auch die Schalteinrichtung auf der niedrigen Potenzialseite beide ausgeschaltet sind; der Spannung des zweiten Strompfads und des Stroms, der in die auf der hohen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung fließt, wenn lediglich die auf der hohen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung eingeschaltet ist; und der Spannung des ersten Strompfads und des Stroms, der in die auf der niedrigen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung fließt, wenn lediglich die auf der niedrigen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung eingeschaltet ist, erfasst und voneinander unterscheidet.
Diese Lasttreibereinrichtung weist weiterhin die Niederspannungserzeugungseinrichtung für die Zufuhr einer Spannung, die niedriger ist als diejenige der Energiequelle, zu jedem der Strompfade auf, wenn die entsprechende Schalteinrichtung ausgeschaltet ist. Wenn die Schalteinrichtung ausgeschaltet ist, weist demgemäß der Strompfad, der der ausgeschalteten bzw. im Ausschaltzustand befindlichen Schalteinrichtung entspricht, ungefähr die Spannung der Energiequelle, ungefähr die Spannung, die durch die Niederspannungserzeugungseinrichtung generiert wird, oder ungefähr die Massespannung bzw. das Massepotenzial in Abhängigkeit von den Fehlerarten auf. Auf dieser Basis kann die Fehlererfassungseinrichtung einen Fehler, der mit einem jeweiligen der Ausgangsanschlüsse verknüpft ist, auf der Basis der Spannung oder des Stroms unter drei Bedingungen in unterscheidbarer Weise detektieren. Eine erste Bedingung (1) besteht darin, dass beide Schalteinrichtungen ausgeschaltet sind. Eine zweite Bedingung (2) besteht darin, dass lediglich die auf der hohen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung eingeschaltet ist. Eine dritte Bedingung (3) besteht darin, dass lediglich die auf der niedrigen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung eingeschaltet ist.
Wie vorstehend beschrieben, ist es bei dem Einsatz von lediglich der ersten Bedingung (1) nicht möglich, einen Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle zu erfassen, während zugleich bestimmt wird, welcher der Ausgangsanschlüsse mit dem Auftreten des Kurzschlusses gegen die Energiequelle bzw. der Energiequelle verknüpft ist. Es ist weiterhin nicht möglich, einen Massekurzschluss zu detektieren, während zugleich bestimmt wird, welcher der Ausgangsanschlüsse mit dem Auftreten des Massekurzschlusses verknüpft ist. Es ist ferner nicht möglich, einen Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler des Ausgangsanschlusses auf der hohen Potenzialseite oder der niedrigen Potenzialseite sowie einen Kurzschluss zwischen den Anschlüssen in Unterscheidung gegenüber dem normalen Zustand zu detektieren. Bei dem Einsatz der zweiten Bedingung (2) können jedoch der Massekurzschluss auf der hohen Potenzialseite, der Massekurzschluss auf der niedrigen Potenzialseite und der Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler individuell detektiert und nicht nur von dem normalen Zustand, sondern auch von den anderen Fehlerarten unterschieden werden. Bei dem Einsatz der dritten Bedingung (3) können ein Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der hohen Potenzialseite, ein Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der Seite niedrigen Potenzials sowie ein Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler individuell detektiert und nicht nur von dem normalen Zustand, sondern auch von den anderen Fehlerarten unterschieden werden.
Die vorstehend beschriebene Lasttreibereinrichtung kann daher fünf Fehlerarten (einen Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der hohen Potenzialseite, einen Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der Seite niedrigen Potenzials, einen Kurzschluss gegen Masse auf der Seite hohen Potenzials, einen Kurzschluss gegen Masse auf der Seite niedrigen Potenzials und einen Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler) in unterscheidbarer Weise detektieren. Dies bedeutet, dass die vorstehend beschriebene Lasttreibereinrichtung gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eine größere Anzahl von mit den Ausgangsanschlüssen verknüpften Fehlerarten als eine herkömmliche Lasttreibereinrichtung in unterscheidbarer Weise detektieren kann. Es ist ferner anzumerken, dass auch bei der vorliegenden Offenbarung bzw. dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Energiequelle, mit der die auf der hohen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung verbunden ist, nicht auf eine Energieversorgungsleitung eines Zündsystems beschränkt ist.
Die vorstehend beschriebenen Lasttreibereinrichtungen können in der folgenden Weise konfiguriert sein. Die Last kann ein Starter- bzw. Anlasserrelais, das Energie zu einem Anlassermotor eines Fahrzeugs speist, indem es als Reaktion auf eine Energieverteilung bzw. Energiezufuhr zu einer Spule eingeschaltet wird. Der auf der hohen Potenzialseite befindliche Ausgangsanschluss ist mit einem Ende der Spule des Anlasserrelais verbunden. Der auf der niedrigen Potenzialseite befindliche Ausgangsanschluss ist mit dem anderen Ende der Spule verbunden.
In Übereinstimmung mit einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung bzw. einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Lasttreibereinrichtung folgende Merkmale auf:
einen auf einer hohen Seite bzw. Hochpegelseite befindlichen Ausgangsanschluss, der mit einem Ende einer Spule bzw. Wicklung eines Starterrelais oder Anlasserrelais verbunden ist, das Energie zu einem Starter- oder Anlassermotor eines Fahrzeugs speist, wenn es als Reaktion auf eine Energiezufuhr zu der Spule eingeschaltet wird;
einen auf der niedrigen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschluss, der mit dem anderen Ende der Spule verbunden ist;
eine auf der hohen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung für die Herstellung und Unterbrechung einer Verbindung zwischen einer auf hohem Potenzial liegenden Seite einer Spannungsquelle und dem auf hohem Potenzial liegenden Ausgangsanschluss;
eine auf der niedrigen Potenzialseite bzw. Niederseite angeordnete Schalteinrichtung für die Herstellung und die Unterbrechung einer Verbindung zwischen einer auf niedrigem Potenzial liegenden Seite der Energiequelle und dem auf der Seite niedrigen Potenzials befindlichen Ausgangsanschluss, wobei die auf der Seite hohen Potenzials vorgesehene Schalteinrichtung und die auf der Seite niedrigen Potenzials vorgesehene Schalteinrichtung als Schalteinrichtungen für die Umschaltung zwischen dem Vorhandensein und dem Fehlen einer Energieverteilung bzw. Spannungszufuhr zu der Spule vorgesehen sind;
eine auf hoher Seite bzw. auf der Seite hohen Potenzials befindliche Niederspannungserzeugungseinrichtung, die mit einem ersten Strompfad verbunden ist, der den auf der hohen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschluss und die auf der hohen Potenzialseite angeordnete Schalteinrichtung miteinander verbindet und die eine vorbestimmte erste Spannung generiert, die niedriger ist als eine Spannung der Energiequelle, wenn die auf der hohen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung ausgeschaltet ist;
eine auf der niedrigen Potenzialseite angeordnete Niederspannungserzeugungseinrichtung, die mit einem zweiten Strompfad verbunden ist, der den auf der niedrigen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschluss und die auf der niedrigen Potenzialseite angeordnete Schalteinrichtung, die eine vorbestimmte zweite Spannung generiert, die niedriger ist als die Spannung der Energiequelle, miteinander verbindet, wenn die auf der niedrigen Potenzialseite angeordnete Schalteinrichtung ausgeschaltet ist; und
eine Fehlererfassungseinrichtung für die unterscheidbare Erfassung, welcher Fehler aufgetreten ist, und zwar auf der Grundlage
einer Spannung von einem aus dem ersten und dem zweiten Strompfad, der einer der Schalteinrichtungen von der auf der hohen Potenzialseite befindlichen Schalteinrichtung und der auf der niedrigen Potenzialseite angeordneten Schalteinrichtung entspricht, wenn die eine von der auf der hohen Potenzialseite befindlichen Schalteinrichtung und der auf der niedrigen Potenzialseite angeordneten Schalteinrichtung ausgeschaltet ist und
eines Stroms, der in eine der auf der hohen Potenzialseite und der niedrigen Potenzialseite befindlichen Schalteinrichtungen fließt, wenn die eine der auf der hohen Potenzialseite und der niedrigen Potenzialseite befindlichen Schalteinrichtungen eingeschaltet ist.
Bei dieser Lasttreibereinrichtung erfasst die Fehlererfassungseinrichtung einen Kurzschlussfehler der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der hohen Potenzialseite, einen Kurzschlussfehler eines Massekurzschlusses auf der Seite hohen Potenzials, einen Kurzschlussfehler eines Kurzschlusses gegen Masse auf der niedrigen Potenzialseite, einen offenen Fehler bzw. Unterbrechungsfehler sowie einen Kurzschlussfehler eines Kurzschlusses zwischen den Anschlüssen und unterscheidet diese Fehlerarten voneinander, auf der Basis der Spannungen des ersten und des zweiten Strompfads, wenn sowohl die auf der Seite hohen Potenzials befindliche Schalteinrichtung als auch die auf der Seite niedrigen Potenzials befindliche Schalteinrichtung ausgeschaltet sind; und der Ströme, die in die Schalteinrichtung auf der hohen Potenzialseite und die Schalteinrichtung auf der niedrigen Potenzialseite fließen, sowie des Vorliegens oder des Fehlens einer Drehung einer Maschine bzw. eines Motors des Fahrzeugs, wenn sowohl die auf der hohen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung als auch die auf der niedrigen Potenzialseite angeordnete Schalteinrichtung eingeschaltet sind. Der Kurzschlussfehler eines Kurzschlusses der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der hohen Potenzialseite stellt einen Kurzschluss des auf der hohen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschlusses gegenüber einer Spannung eines auf hohem Potenzial liegenden Anschlusses der Energiequelle dar. Der Kurzschlussfehler eines Kurzschlusses der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der niedrigen Potenzialseite stellt einen Kurzschluss des auf der niedrigen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschlusses gegenüber der Spannung des auf hohem Potenzial liegenden Anschlusses der Energiequelle dar. Der Kurzschlussfehler des Massekurzschlusses auf der hohen Potenzialseite stellt einen Kurzschluss des auf der hohen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschlusses gegenüber einer Spannung eines auf niedrigem Potenzial liegenden Anschlusses der Energiequelle dar. Der Kurzschlussfehler des Massekurzschlusses auf der niedrigen Potenzialseite stellt einen Kurzschluss des auf der niedrigen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschlusses gegenüber der Spannung des auf niedrigem Potenzial befindlichen Anschlusses der Energiequelle dar. Der offene Fehler bzw. Unterbrechungsfehler entspricht einer Unterbrechung einer elektrischen Verbindung zwischen der Last und mindestens einem der Ausgangsanschlüsse aus dem auf der hohen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschluss und dem auf der niedrigen Seite angeordneten Ausgangsanschluss. Der Kurzschlussfehler eines Kurzschlusses zwischen den Anschlüssen entspricht der Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den auf der hohen Potenzialseite und der niedrigen Potenzialseite angeordneten Ausgangsanschlüssen ohne eine Zwischeneinfügung der Last zwischen diesen.
Wie aus der vorstehenden und nachfolgenden Beschreibung ersichtlich ist, weist diese Lasttreibereinrichtung weiterhin die Niederspannungserzeugungseinrichtung für die Zufuhr einer Spannung, die niedriger ist als diejenige der Energiequelle, zu jedem der Strompfade auf, wenn die entsprechende Schalteinrichtung ausgeschaltet ist. Wenn die Schalteinrichtung ausgeschaltet ist, weist demgemäß der Strompfad, der der ausgeschalteten Schalteinrichtung entspricht, ungefähr bzw. im Wesentlichen die Energieversorgungsspannung, ungefähr bzw. im Wesentlichen die Spannung, die von der Niederspannungserzeugungseinrichtung generiert ist, oder ungefähr bzw. im Wesentlichen die Massespannung bzw. das Massepotenzial auf, und zwar abhängig von den Fehlerarten. Auf dieser Basis kann die Fehlererfassungseinrichtung einen Fehler, der mit einem beliebigen der Ausgangsanschlüsse verknüpft ist, in unterscheidbarer Weise detektieren, wobei hierzu eine erste Bedingung (1) und eine zweite Bedingung (2) herangezogen werden und weiterhin eine Information bezüglich dessen verwendet wird, ob eine Drehung des Motors unter der zweiten Bedingung vorhanden ist. Die erste Bedingung (1) besteht darin, dass alle beiden der zwei Schalteinrichtungen ausgeschaltet sind. Die zweite Bedingung (2) besteht darin, dass alle beide der zwei Schalteinrichtungen eingeschaltet (oder, alternativ, ausgeschaltet) sind.
Wie vorstehend beschrieben, ist es durch den Einsatz der ersten und der zweiten Bedingung (1) und (2) möglich, in unterscheidbarer Weise einen Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der hohen Potenzialseite, einen Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der niedrigen Potenzialseite, einen Kurzschluss gegen Masse auf der hohen Potenzialseite, einen Kurzschluss gegen Masse auf der niedrigen Potenzialseite und einen Kurzschluss zwischen den Anschlüssen zu detektieren. Jedoch wird der offene bzw. unterbrochene Zustand als der gleiche Zustand wie der normale Zustand eingestuft, und es kann der Offenfehler bzw. der Unterbrechungsfehler nicht in unterscheidbarer Weise detektiert werden.
In diesem Zusammenhang ergibt sich das Resultat, dass kein Strom in die Spule bzw. Wicklung fließt, wenn einer der Ausgangsanschlüsse dem Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler unterliegt, und es startet die Maschine nicht (dreht nicht). Falls die beiden Ausgangsanschlüsse normal sind, fließt ein Strom in der Spule als Reaktion auf das Einschalten von allen beiden Schalteinrichtungen, und es dreht sich die Maschine. Folglich ist es auf der Grundlage dessen, ob eine Drehung der Maschine in dem Zustand, bei dem die beiden Schalteinrichtungen eingeschaltet sind, vorliegt oder fehlt, möglich, den Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler von einem normalen Zustand zu unterscheiden.
Die Lasttreibereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher die sechs Fehlerarten (einen Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der hohen Potenzialseite, einen Kurzschluss der Energiequelle bzw. gegen die Energiequelle auf der niedrigen Potenzialseite, einen Kurzschluss gegen Masse auf der hohen Potenzialseite, einen Kurzschluss gegen Masse auf der niedrigen Potenzialseite, einen Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler und einen Kurzschluss zwischen den Anschlüssen), die mit den Ausgangsanschlüssen verknüpft sind, in unterscheidbarer Weise erfassen. Dies bedeutet, dass die Lasttreibereinrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung eine größere Anzahl von Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen zusammenhängen, als eine herkömmliche Lasttreibereinrichtung in unterscheidbarer Weise detektieren kann.
Insbesondere ist es gemäß der vorliegenden Offenbarung ausreichend, für die Ansteuerung, d. h. den Betrieb der Last, die beiden im Ausschaltzustand befindlichen Schalteinrichtungen aus dem ausgeschalteten Zustand in den eingeschalteten Zustand lediglich einmal umzuschalten. Demgemäß kann eine Zeitverzögerung bis zu der Ansteuerung, d. h. dem Betreiben der Last verringert werden. Es ist anzumerken, dass auch bei dieser Lasttreibereinrichtung die Energiequelle bzw. Spannungsquelle, mit der die auf der hohen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung verbunden ist, nicht auf die Energieversorgungsleitung eines Zündsystems beschränkt ist.
Die vorstehend genannten und weitere Zielsetzungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen noch deutlicher. Für die Zeichnungen gilt:
1 zeigt ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer elektronischen Steuereinrichtung illustriert, bei der eine Lasttreibereinrichtung in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel zum Einsatz kommt;
2 zeigt ein Ablaufdiagramm, das Inhalte einer Verarbeitung veranschaulicht, die von einem Mikrocomputer bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
3 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen diagnostischen Bestimmungswerten und Fehlerbetriebsarten veranschaulicht, die mit zwei Ausgangsanschlüssen verknüpft sind, wenn lediglich eine auf einer hohen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung in einem Schritt S11 in 2 eingeschaltet ist oder wird;
4 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen diagnostischen Bestimmungswerten unter jeweiligen Bedingungen und Fehlerarten veranschaulicht, die mit zwei Ausgangsanschlüssen verknüpft sind, wenn lediglich die auf der hohen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung in dem Schritt S11 in 2 eingeschaltet ist oder wird;
5 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen diagnostischen Bestimmungswerten und Fehlerarten illustriert, die mit zwei Ausgangsanschlüssen verknüpft sind, wenn lediglich eine auf einer niedrigen Potenzialseite angeordnete Schalteinrichtung in dem Schritt S11 in 2 eingeschaltet ist oder wird;
6 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen diagnostischen Bestimmungswerten unter jeweiligen Bedingungen und Fehlerarten, die mit zwei Ausgangsanschlüssen verknüpft sind, veranschaulicht, wenn lediglich die auf der niedrigen Potenzialseite angeordnete Schalteinrichtung in dem Schritt S11 gemäß 2 eingeschaltet wird;
7 zeigt ein Ablaufdiagramm, das Inhalte einer Verarbeitung veranschaulicht, die von einem Mikrocomputer bei dem ersten Ausführungsbeispiel abgearbeitet wird;
8 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen diagnostischen Bestimmungswerten in jeweiligen konditionalen Zuständen und Fehlerarten, die mit zwei Ausgangsanschlüssen verknüpft sind, veranschaulicht;
9 zeigt ein Ablaufdiagramm, das Inhalte einer Verarbeitung illustriert, die durch den Mikrocomputer bei einem dritten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
10 zeigt ein Diagramm, das Beziehungen zwischen diagnostischen Bestimmungswerten unter jeweiligen Bedingungen, dem Vorhandensein oder Fehlen einer Motordrehung und Fehlerarten, die mit zwei Ausgangsanschlüssen verknüpft sind, veranschaulicht;
11A bis 11C zeigen Diagramme, die eine schematische Konfiguration einer auf der hohen Seite oder hohen Potenzialseite angeordneten Treiberschaltung veranschaulichen;
12A bis 12C zeigen Diagramme, die eine schematische Konfiguration einer auf einer niedrigen Potenzialseite bzw. niedrigen Seite angeordneten Treiberschaltung veranschaulichen;
13 zeigt ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Lasttreiberschaltung veranschaulicht, die eine Kombination aus der in 11A dargestellten, auf der hohen Potenzialseite befindlichen Treiberschaltung und der in 12A dargestellten, auf der niedrigen Potenzialseite angeordneten Treiberschaltung umfasst;
14 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen diagnostischen Bestimmungswerten und Fehlarten illustriert, die mit zwei Ausgangsanschlüssen verknüpft sind, wenn jede der Schalteinrichtungen in der Lasttreiberschaltung, die in 13 gezeigt ist, ausgeschaltet sind; und
15 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen den diagnostischen Bestimmungswerten und den Fehlerarten, die mit den beiden Ausgangsanschlüssen verknüpft sind, illustriert, wenn jede der Schalteinrichtungen in der Lasttreibereinrichtung, die in 13 gezeigt ist, eingeschaltet ist.
Ausführungsbeispiele werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Folgenden beschrieben. Es ist anzumerken, dass in den 1 bis 15 gleichartige Bezugszeichen zur Bezeichnung von gleichartigen Teilen benutzt sind.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nachstehend eine elektronische Steuereinheit 20 beschrieben, bei der eine Lastantriebseinrichtung bzw. Lasttreibereinrichtung in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel eingesetzt bzw. vorgesehen ist. Die elektronische Steuereinheit 20 (im Folgenden auch als elektronische Steuereinheit ECU, ”Electronic Control Unit” bezeichnet) gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient zur Steuerung des Motors, d. h. der Maschine, eines Fahrzeugs. Teile der elektronischen Steuereinheit 20, die mit dem Starten, d. h. Anlassen der Maschine zusammenhängen, können der Lasttreibereinrichtung entsprechen.
Wie in 1 gezeigt ist, ist ein minusseitiger Anschluss eines Starter- bzw. Anlassermotors 10 konstant mit einer Massespannung bzw. Massepotenzial (0 V) außerhalb der elektronischen Steuereinheit 20 verbunden. Ein Minus-Anschluss bzw. negativer Anschluss einer am oder im Fahrzeug montierten Batterie 11 weist die Massespannung bzw. das Massepotenzial (0 V) auf. Der plusseitige bzw. positive Anschluss des Anlassermotors 10 ist mit einer Batteriespannung Vbat über einen Kontaktpunkt eines Starter- bzw. Anlasserrelais 12 verbunden. Die Batteriespannung Vbat ist eine Spannung an dem Plus- oder positiven Anschluss der Batterie 11. Wenn zugelassen wird, dass ein Strom in einer Spule bzw. Wicklung 12a des Starter- bzw. Anlasserrelais 12 fließt, um das Anlasserrelais 12 einzuschalten, wird demgemäß die Batteriespannung Vbat zu dem Anlassermotor 10 gespeist, um den Anlassermotor 12 zu betätigen oder zu betreiben, so dass eine Maschine bzw. ein Motor angekurbelt wird. Das Anlasserrelais 12 entspricht der Last.
Ein Ende der Spule 12a des Anlasserrelais 12 ist mit einem hochseitigen, d. h. auf hohem Potenzial liegenden Ausgangsanschluss 13 verbunden. Der auf hohem Potenzial bzw. auf der hohen Seite angeordnete Ausgangsanschluss 13 ist in der elektronischen Steuereinheit 20 vorgesehen, um zu ermöglichen, dass ein Strom zu der Spule 12a fließen kann. Das andere Ende der Spule 12a ist mit einem niederseitigen bzw. auf niedrigem Potenzial liegenden Ausgangsanschluss 14 verbunden. Der auf der niedrigen Potenzialseite angeordnete Ausgangsanschluss 14 ist in der elektronischen Steuereinheit 20 vorgesehen, um einen Strom von der Spule 12a abzuführen.
Ein Hauptrelais 15 für die Energieversorgung ist außerhalb der elektronischen Steuereinheit 20 vorgesehen. Das Hauptrelais 15 weist einen Kontaktpunkt bzw. Kontakt auf, der mit dem positiven Anschluss (Plus-Anschluss) der Batterie 11 verbunden ist, wobei der andere Kontaktpunkt bzw. Kontakt des Hauptrelais 15 mit der elektronischen Steuereinheit 20 verbunden ist. Wenn beispielsweise ein Zündschalter oder Zündungsschalter (nicht gezeigt) eingeschaltet wird, wird das Hauptrelais 15 eingeschaltet, so dass die Batteriespannung Vbat zu der elektronischen Steuereinheit 20 als eine Batteriespannung VB (+B) für den Betrieb gespeist wird. Zu der elektronischen Steuereinheit 20 wird zusätzlich zu der von dem Hauptrelais 15 zugeführten Batteriespannung VB die Batterie bzw. Batteriespannung Vbat direkt von dem Plus-Anschluss bzw. positiven Anschluss der Batterie 11 konstant, d. h. dauerhaft, zugeführt.
Die elektronische Steuereinheit 20 weist einen Mikrocomputer 21 für die Durchführung von verschiedenartigen Verarbeitungen für die Steuerung des Motors, eine hochseitige bzw. auf hohem Potenzial liegende oder für hohes Potenzial vorgesehene Treiberschaltung 22, eine niederseitige bzw. für niedriges Potenzial vorgesehene oder auf niedrigem Potenzial liegende Treiberschaltung 23, eine Energie- bzw. Spannungsquellenschaltung 24 und eine Eingabeschaltung 25 für die Formung einer Wellenform bzw. eines Signalverlaufs eines Drehungsimpulssignals sowie für die Einspeisung des Drehungsimpulssignals in den Mikrocomputer 21 auf. Der Mikrocomputer 21 führt verschiedenartige Verarbeitungen für die Steuerung des Motors bzw. der Maschine durch. Die für das hohe Potenzial vorgesehene Treiberschaltung 22 und die für das niedrige Potenzial vorgesehene Treiberschaltung 23 sind im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen, die in der vorstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die 11A bis 13C beschrieben und gezeigt worden sind. Die Eingabeschaltung bzw. Eingangsschaltung 25 formt eine Wellenform eines Drehungsimpulssignals oder Drehungspulssignals, das von einem Kurbelsensor bzw. Kurbelwellensensor oder Kurbelwellenwinkelsensor 16 in Übereinstimmung mit der Drehung einer Kurbelwelle ausgegeben wird. Die Eingangsschaltung 25 gibt das Drehungsimpulssignal in den Mikrocomputer 21 ein.
Die Energiequellenschaltung 24 erzeugt eine Treiberspannung (von beispielsweise 5 V) für den Betrieb des Mikrocomputers 21 und einer peripheren Schaltung aus, bzw. anhand, der vorstehend beschriebenen Batteriespannung VB, die über das Hauptrelais 15 zugeführt wird, und gibt die Treiberspannung aus. Die Energiequellenschaltung 24 erzeugt weiterhin eine Standby-Spannung, d. h. eine Bereitschaftsspannung (von beispielsweise 3,3 V) aus der konstant zugeführten Batteriespannung Vbat, und gibt die Bereitschaftsspannung aus. Die Bereitschaftsspannung wird als eine Energie- bzw. Spannungsquellenspannung für die Datenrückhaltung bzw. -beibehaltung benutzt, die zu einem Standby- bzw. Bereitschafts-RAM (Direktzugriffsspeicher) in dem Mikrocomputer 21 gespeist wird. Das für den Bereitschaftsbetrieb vorgesehene RAM (Direktzugriffsspeicher) ist eines der RAMs des Mikrocomputers 21 und speichert in sich Daten oder einen Datenwert, die bzw. der kontinuierlich zu speichern ist.
Die Energiequellenschaltung 24 weist eine Leistungs-Ein- bzw. Einschaltungs-Rücksetzfunktion bzw. Funktion der Rücksetzung bei Spannungseinschaltung auf, die eine Funktion zur Ausgabe eines Rücksetzsignals an den Mikrocomputer 21 lediglich für eine gegebene bzw. bestimmte Zeitdauer ab einem Zeitpunkt, zu dem die Ausgabe der Treiberspannung begonnen wird, bis zu einem Zeitpunkt ist, an dem davon ausgegangen wird, dass sich die Treiberspannung stabilisiert hat. Demgemäß beginnt der Mikrocomputer 21 von dem initialen bzw. anfänglichen oder ursprünglichen Zustand aus zu arbeiten, wenn die Energiequellenschaltung 24 mit der Ausgabe der Treiberspannung beginnt.
Die für die hohe Potenzialseite vorgesehene Treiberschaltung 22 und die für die niedrige Potenzialseite vorgesehene Treiberschaltung 23 weisen im Grundsatz die gleichen Konfigurationen wie diejenigen auf, die in den 11A bis 13C gezeigt sind. Dies bedeutet, dass die für die hohe Potenzialseite vorgesehene Treiberschaltung 22 und die für die niedrige Potenzialseite vorgesehene Treiberschaltung 23 Transistoren 30 und 40 als Schalteinrichtungen, Strompfade 31 und 41, Niederspannungsquellen 32 und 42, Spannungsmonitore bzw. Spannungsüberwachungseinrichtungen 33 und 43, Strommonitore bzw. Stromüberwachungseinrichtungen 34 und 44 und serielle Kommunikationsschaltungen 36 bzw. 46 aufweisen. Diagnostische Schaltungen bzw. Diagnoseschaltungen 35 und 45 sind unter Verwendung der Niederspannungsquellen 32 und 42, der Spannungsüberwachungseinrichtungen 33 und 43 sowie der Stromüberwachungseinrichtungen 34 bzw. 44 konfiguriert, d. h. aufgebaut.
Der für die hohe Seite bzw. hohes Potenzial vorgesehene Transistor (auf der hohen Seite bzw. hohen Potenzialseite befindliche Schalteinrichtung) 30 ist durch einen MOSFET mit n-Kanal gebildet, der ein Drain bzw. einen Drainanschluss, der mit der Batteriespannung VB (mit beispielsweise 14 V) verbunden ist, und eine Source bzw. einen Sourceanschluss aufweist, der mit dem ersten Strompfad 31 verbunden ist, der seinerseits den für die hohe Potenzialseite vorgesehenen Ausgangsanschluss 13 und den für die hohe Potenzialseite vorgesehenen Transistor 30 miteinander verbindet. Der für die niedrige Potenzialseite vorgesehene Transistor (Schalteinrichtung auf der niedrigen Potenzialseite) 40 ist ebenfalls durch einen MOSFET mit Kanal n gebildet, der eine Source bzw. einen Sourceanschluss, der mit der Masse (0 V) verbunden ist, und ein Drain bzw. einen Drainanschluss aufweist, der mit dem zweiten Strompfad 41 verbunden ist, der seinerseits den für die niedrige Potenzialseite vorgesehenen Ausgangsanschluss 14 und den für die niedrige Potenzialseite vorgesehenen Transistor 40 miteinander verbindet. Eine für die hohe Potenzialseite vorgesehene Niederspannungsquelle (auf der hohen Potenzialseite befindliche Niederspannungserzeugungseinrichtung) 32 ist mit dem ersten Strompfad 31 verbunden, um eine vorbestimmte erste Spannung (von beispielsweise 2,4 V) zu generieren, die niedriger ist als die Batteriespannung VB (Energiequellenspannung) und die höher ist als die Massespannung bzw. das Massepotenzial (0 V). Die vorbestimmte erste Spannung (von beispielsweise 2,4 V) ist niedriger als die Batteriespannung VB (Energiequellenspannung) und höher als die Massespannung (0 V). Die für die niedrige Potenzialseite vorgesehene Niederspannungsquelle (Niederspannungserzeugungseinrichtung für die niedrige Potenzialseite) 42 ist mit dem zweiten Strompfad 41 verbunden, um eine vorbestimmte zweite Spannung (von beispielsweise 2,8 V) zu generieren, wenn der für die niedrige Potenzialseite vorgesehene Transistor 40 ausgeschaltet ist. Die vorbestimmte zweite Spannung (mit beispielsweise 2,8 V) ist niedriger als die Batteriespannung VB (von beispielsweise 14 V) und höher als die Massespannung bzw. das Massepotenzial (0 V).
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die af der hohen Potenzialseite angeordnete Treiberschaltung 22 weiterhin eine Vor-Treiber-Schaltung (”pre-driver circuit”) 37 auf, die mit dem Gate des auf der hohen Potenzialseite angeordneten Transistors 30 verbunden ist. Ein Gate-Treibersignal, das von dem Mikrocomputer 21 für die Ansteuerung des auf der hohen Potenzialseite angeordneten Transistors 30 ausgegeben wird, wird oder ist auf einen Wert (einen Spannungswert) justiert, der für die Steuerung durch die vorstehend erwähnte Vor-Treiber-Schaltung 37 geeignet ist, und wird in das Gate des auf der hohen Potenzialseite angeordneten Transistors 30 eingespeist. In gleichartiger Weise weist die für die niedrige Potenzialseite vorgesehene Treiberschaltung 23 eine Vor-Treiber-Schaltung 47 auf, die mit dem Gate des auf der niedrigen Potenzialseite angeordneten Transistors 40 verbunden ist. Ein Gate-Treibersignal, das von dem Mikrocomputer 21 für die Ansteuerung des auf der niedrigen Potenzialseite angeordneten Transistors 40 ausgegeben wird, wird oder ist auf einen Wert (einen Spannungswert) justiert, der für die Steuerung durch die vorstehend erwähnte Vor-Treiber-Schaltung 47 geeignet ist, und wird in das Gate des auf der niedrigen Potenzialseite vorhandenen Transistors 40 eingespeist.
Die seriellen Kommunikationsschaltungen 36 und 46 der beiden Treiberschaltungen 22 und 23 sind mit dem Mikrocomputer 21 über serielle Kommunikationsbusse bzw. Kommunikationssammelleitungen verbunden. Die 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte bzw. Diagnosewerte, die von den Spannungsüberwachungseinrichtungen 33 und 43 sowie von den Stromüberwachungseinrichtungen 34 und 44 ausgegeben werden, werden in den Mikrocomputer 21 über die seriellen Kommunikationsschaltungen 36 und 46 sowie die seriellen Kommunikationsbusse bzw. Kommunikationssammelleitungen eingegeben.
In der elektronischen Steuereinheit 20 beginnt der Mikrocomputer 21 auf den Empfang der gegebenen bzw. bestimmten Treiberspannung, die von der Energiequellenschaltung 24 ausgegeben wird, hin mit dem Arbeiten bzw. seinem Betrieb. Danach erhöht der Mikrocomputer 21 dann, wenn eine Motoranlassbetätigung bzw. ein Motorstartzustand hergestellt ist, wenn beispielsweise ein Anlasser- bzw. Starterschalter (nicht gezeigt) eingeschaltet wird oder dgl., die Gatetreibersignale auf den hohen Pegel, um hierdurch sowohl den auf der oberen Potenzialseite befindlichen Transistor 30 als auch den auf der niedrigen Potenzialseite angeordneten Transistor 40 einzuschalten. Als Ergebnis dessen fließt ein Strom in der Spule bzw. Wicklung 12a des Anlasserrelais 12, um hierdurch das Anlasserrelais 12 einzuschalten, so dass der Anlassermotor 10 für den Start der Maschine bzw. des Motors betrieben wird.
Wie vorstehend beschrieben, umfasst ein auf der hohen Potenzialseite auftretender Batteriekurzschluss das Kurzschließen des auf der hohen Potenzialseite vorgesehenen Ausgangsanschlusses 13 mit der Batteriespannung VB. Der auf der niedrigen Potenzialseite stattfindende Massekurzschluss umfasst das Kurzschließen des auf der niedrigen Potenzialseite vorhandenen Ausgangsanschlusses 14 gegenüber der Massespannung. Selbst in einem Fall, bei dem ein Batteriekurzschluss bzw. Kurzschluss gegen die Batterie auf der hohen Potenzialseite, oder ein Kurzschluss gegen Masse auf der niedrigen Potenzialseite auftritt, kann eine Leistungsverteilung bzw. eine Energiezufuhr zu der Spule 12a dadurch beendet werden, dass der Transistor 30 oder 40, der einem normalen bzw. normal arbeitenden Ausgangsanschluss von den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 entspricht, ausgeschaltet wird. Dies bedeutet, dass es möglich ist, die Energieverteilung bzw. die Energiezufuhr/die fehlende Energiezufuhr zu der Spule 12a und auch den Einschaltzustand bzw. Ausschaltzustand des Anlasserrelais 12 in der gleichen Weise wie während der Zeiten normalen Arbeitens zu steuern. Selbst wenn ein Einschaltfehler bzw. ein Zustandsfehler auftritt bzw. aufgetreten sein sollte, bei dem einer der beiden Transistoren 30 und 40 in dem eingeschalteten Zustand verbleibt, ist es möglich, die Energiezufuhr bzw. die Energiesperrung zu der Spule 12a dadurch zu steuern, dass der andere, normal arbeitende Transistor von den Transistoren 30 oder 40 eingeschaltet bzw. ausgeschaltet wird. Es kann folglich eine Verbesserung der Zuverlässigkeit im Vergleich mit einer Konfiguration erzielt werden, bei der eine Schalteinrichtung lediglich auf der hohen Seite bzw. hohen Potenzialseite (auf der stromauf befindlichen Seite) oder lediglich auf der niedrigen Seite bzw. niedrigen Potenzialseite (auf der stromab befindlichen Seite) des Anlasserrelais 12 (Spule 12a) vorgesehen ist.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 eine Erläuterung hinsichtlich einer Verarbeitung gegeben, die von dem Mikrocomputer 21 der elektronischen Steuereinheit 20 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, um während der Steuerung des Anlasserrelais 12 einen Fehler (insbesondere einen Fehler, der mit den Ausgangsanschlüssen 13, 14 verknüpft ist) in der Treiberschaltung für das Anlasserrelais 12 zu detektieren.
Wenn der Zündschalter eingeschaltet wird bzw. ist, wird bzw. ist das Hauptrelais 15 eingeschaltet und es wird die Treiberspannung (5 V) von der Energiequellenschaltung bzw. Spannungsversorgungsschaltung 24 ausgegeben. Demgemäß beginnt der Mikrocomputer 21 damit, zu arbeiten und die in 2 dargestellte Verarbeitung auszuführen. Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Mikrocomputer 21 mit dem Arbeiten beginnt, wird jedes der Gatetreibersignale für die beiden Transistoren 30 und 40 auf den niedrigen Pegel abgesenkt, um hierdurch sowohl den Transistor 30 als auch den Transistor 40 in den ausgeschalteten Zustand zu bringen. Zusätzlich wird als Reaktion auf das Einschalten des Anlasserschalters (nicht gezeigt) oder Ähnlichem die Bedingung für das Anlassen der Maschine bzw. des Motors hergestellt.
Bei einem Schritt S10 liest der Mikrocomputer 21 anschließend die jeweils 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte, die von den beiden Spannungsüberwachungseinrichtungen 33, 43 über die seriellen Kommunikationsschaltungen 36, 46 ausgegeben werden, und speichert die 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte in einem eingebauten Speicher (beispielsweise in einem Standby- bzw. Bereitschafts-RAM oder einem anderen typischen Direktzugriffsspeicher RAM). Der Schritt S10 wird in einem Zustand ausgeführt, bei dem alle beiden Transistoren 30 und 40 jeweils ausgeschaltet sind.
In einem Schritt S11 erhöht der Mikrocomputer 21 nachfolgend das Gatetreibersignal für einen beliebigen von den beiden Transistoren 30 und 40 auf den hohen Pegel, um hierdurch einen beliebigen der beiden Transistoren 30 und 40 einzuschalten. Danach liest der Mikrocomputer 21 in einem Schritt S12 in einem Zustand, bei dem einer der beiden Transistoren 30 und 40 eingeschaltet ist und der andere der Transistoren ausgeschaltet ist, den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert, der von einer der Spannungsüberwachungseinrichtungen (33 oder 43) auf der Seite des in dem Abschaltzustand befindlichen Transistors ausgegeben wird (d. h. von dem anderen der beiden Transistoren 30 und 40) sowie den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert, der von der anderen der Stromüberwachungseinrichtungen (34 oder 44) auf der Seite des in dem eingeschalteten Zustand befindlichen Transistors (d. h. von dem einen der beiden Transistoren 30 und 40) über die seriellen Kommunikationsschaltungen 36 und 46 ausgegeben wird, und speichert die 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte in dem eingebauten Speicher.
Als Nächstes erhöht der Mikrocomputer 21 in dem Schritt S13 das Gate 3 das Signal für einen der beiden Transistoren 30 und 40, der sich nicht in dem eingeschalteten Zustand befindet, auf den hohen Pegel, um diesen einen der Transistoren 30 und 40 einzuschalten. In dem Schritt S14 liest der Mikrocomputer 21 dann in dem Zustand, bei dem die beiden Transistoren 30 und 40 eingeschaltet sind, die 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte, die von den beiden Stromüberwachungseinrichtungen 34 und 44 über die seriellen Kommunikationsschaltungen 36 und 46 ausgegeben werden, und speichert die 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte in dem eingebauten Speicher. Es ist anzumerken, dass zu dem Zeitpunkt des Schritts S13 bzw. bei dem Schritt S13, wenn beide Ausgangsanschlüsse 13 und 14 normal sind, d. h. sich in dem normalen Zustand befinden, oder entweder ein Kurzschluss der bzw. zur Batterie auf der hohen Potenzialseite oder ein Kurzschluss gegen Masse auf der niedrigen Potenzialseite aufgetreten ist, das Anlasserrelais 12 eingeschaltet wird, um die Batteriespannung Vbat zu dem Anlassermotor 10 zu speisen, um hierdurch den Anlassermotor 10 zu betätigen.
Als Nächstes liest der Mikrocomputer 1 an sich in einem Schritt S15 die gespeicherten diagnostischen Werte, die der Mehrzahl von Bedingungen entsprechen, aus dem eingebauten Speicher und bestimmt die Zustände der Ausgangsanschlüsse 13 und 14 unter Heranziehung der 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte, die von den jeweiligen Treiberschaltungen 22 und 23 unter drei Bedingungen bzw. drei Zuständen ausgegeben worden sind. Hierbei besteht eine erste der drei Bedingungen darin, dass die beiden Transistoren 30 und 40 ausgeschaltet sind. Eine zweite dieser drei Bedingungen besteht darin, dass lediglich einer der Transistoren 30 und 40 eingeschaltet ist. Eine dritte dieser drei Bedingungen besteht darin, dass alle beiden Transistoren 30 und 40 eingeschaltet sind. In dem Schritt S15 bestimmt bzw. ermittelt der Mikrocomputer 21 die Zustände der Ausgangsanschlüsse 13 und 14 unter Zugriff, als Referenz, auf eine Karte bzw. Tabelle (siehe die 4 und 6), die eine Beziehung zwischen den Fehlerarten und den diagnostischen Werten veranschaulicht. Die Tabelle ist vorab in dem eingebauten Speicher gespeichert. In einem Schritt S16 bestimmt bzw. ermittelt der Mikrocomputer 21 dann auf der Basis des Ergebnisses der Bestimmung bzw. Ermittlung der Zustände der Anschlüsse bei dem Schritt S15, ob die jeweiligen Ausgangsanschlüsse 13 und 14 frei von Fehlern sind (normal) oder nicht.
Wenn in dem Schritt S16 ermittelt wird, dass kein Fehler vorhanden ist, schreitet die Verarbeitung zu einem Schritt S17 weiter, bei dem ein normaler Prozess der Ansteuerung der Last fortgesetzt wird. Hierbei wird der Einschaltzustand des Anlasserrelais 12 beibehalten, d. h. es wird der Betrieb des Anlassermotors 10 fortgesetzt. Wenn die Maschine dann aufgrund der Betätigung des Anlassermotors 10 angekurbelt wird und der Start der Maschine, d. h. des Motors, abgeschlossen ist, senkt der Mikrocomputer 21 die Gatetreibersignale der Transistoren 30 und 40 auf den niedrigen Pegel ab, um hierdurch die beiden Transistoren 30 und 40 abzuschalten. Als Ergebnis dessen wird das Anlasserrelais 12 ausgeschaltet, um hierdurch das Ankurbeln bzw. Anlassen der Maschine zu beenden.
Wenn bei dem Schritt S16 bestimmt bzw. ermittelt wird, dass ein Fehler vorhanden ist, schreitet die Verarbeitung zu einem Schritt S18 weiter, bei dem die Gatetreibersignale von jedem der beiden Transistoren 30 und 40 auf den niedrigen Pegel abgesenkt wird, um hierdurch sowohl den Transistor 30 als auch den Transistor 40 auszuschalten. Als ein Ergebnis dessen wird das Anlasserrelais 12 selbst dann umgehend abgeschaltet, wenn das Anlasserrelais 12 bei dem Schritt S13 eingeschaltet worden ist. In dem Schritt S19 benachrichtigt der Mikrocomputer 21 dann den Benutzer, dass bei dem Fahrzeug nun ein Fehler aufgetreten ist. Zu diesem Zeitpunkt bzw. hierbei kann der Mikrocomputer 21 den Benutzer nicht nur über das Vorhandensein oder Fehlen eines Fehlers informieren, sondern kann auch einen Fehlermodus bzw. eine Fehlerart mitteilen.
Der Mikrocomputer 21 hat folglich die Steuerung des Anlasserrelais 12 beendet und auch die Verarbeitung bezüglich der Erfassung eines Fehlers in der Treiberschaltung für das Anlasserrelais 12 abgeschlossen. Es ist anzumerken, dass der Mikrocomputer 21, der die Verarbeitungen gemäß den Schritten S10, S12, S14 und S15 ausführt, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einer Fehlererfassungseinrichtung entsprechen kann.
Wenn andererseits aber bei dem Schritt S16 bestimmt bzw. ermittelt wird, dass ein Fehler vorhanden ist, kann der Mikrocomputer 21 zusätzlich zu der Ausführung der vorstehend beschriebenen Verarbeitung das Ergebnis dieser Bestimmung bzw. Ermittlung gemäß dem Schritt S15 (2 Bits umfassende Diagnosewerte unter den drei Bedingungen) in dem Standby-RAM speichern und kann zulassen, dass der Inhalt des Fehlers durch eine Fehlerdiagnoseeinrichtung (nicht gezeigt) gelesen wird. Die Fehlerdiagnoseeinrichtung kann mit der elektronischen Steuereinheit 20 in einem Fahrzeughändlergeschäft oder einer Reparaturanlage bzw. -werkstatt verbunden sein oder werden.
Unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 wird als Nächstes eine Erläuterung hinsichtlich eines Vorteils gegeben, der von der elektronischen Steuereinheit 20, die die Verarbeitung gemäß 2 ausführt, erzielt wird.
Wie vorstehend beschrieben, ist in 14 eine Beziehung zwischen den Fehlerarten dargestellt, die mit den Ausgangsanschlüssen 13, 14, der erfassten Spannung (Spannung auf der Seite hohen Pegels), die von der auf der hohen Potenzialseite vorgesehenen Spannungsüberwachungseinrichtung 33 bereitgestellt wird, dem diagnostischen Bestimmungswert bzw. Ermittlungswert, der von der auf der hohen Potenzialseite vorgesehenen Spannungsüberwachungseinrichtung 33 bereitgestellt wird, der erfassten Spannung (Spannung auf der niedrigen Potenzialseite), die von der für die niedrige Potenzialseite vorgesehene Spannungsüberwachungseinrichtung 43 bereitgestellt wird, und dem diagnostischen Bestimmungswert verknüpft sind, der von der für die niedrige Potenzialseite vorgesehenen Spannungsüberwachungseinrichtung 43 bereitgestellt wird, wenn beide Transistoren 30 und 40 ausgeschaltet sind. Es ist hierbei unmöglich, lediglich anhand der 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte dann, wenn beide Transistoren 30 und 40 ausgeschaltet sind, einen Batteriekurzschluss (einen Kurzschluss der Energiequelle) zu detektieren, und zugleich auch zu bestimmen, bei welchem der Ausgangsanschlüsse 13 und 14 der Batteriekurzschluss aufgetreten ist. Weiterhin ist es auch nicht möglich, einen Massekurzschluss zu detektieren, wobei zugleich noch zusätzlich bestimmt bzw. ermittelt wird, in welchem der Ausgangsanschlüsse 13 und 14 der Massekurzschluss aufgetreten ist. Zudem ist es auch nicht möglich, einen offenen Zustand bzw. unterbrochenen Zustand des auf der hohen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschlusses 13, einen offenen bzw. unterbrochenen Zustand des auf der niedrigen Potenzialseite vorhandenen Ausgangsanschlusses 14 sowie einen Kurzschluss zwischen den Anschlüssen zu detektieren und diesen von einem normalen Zustand zu unterscheiden.
Wie vorstehend beschrieben, ist in 15 eine Beziehung zwischen den Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 verknüpft sind, dem diagnostischen Bestimmungswert, der von der auf der hohen Potenzialseite vorgesehenen Stromüberwachungseinrichtung 34 bereitgestellt wird, und dem diagnostischen Bestimmungswert dargestellt, der von der auf der niedrigen Potenzialseite vorhandenen Stromüberwachungseinrichtung 44 bereitgestellt wird, und zwar für den Fall, dass die beiden Transistoren 30 und 40 eingeschaltet sind. Es ist nicht möglich, lediglich anhand der 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte in dem Fall, wenn alle beiden Transistoren 30 und 40 eingeschaltet sind, den normalen Zustand, den Kurzschluss der Batterie bzw. gegen die Batterie auf der hohen Potenzialseite (Kurzschluss gegen die Energiequelle auf der niedrigen Potenzialseite), den Kurzschluss gegen Masse auf der niedrigen Potenzialseite, den offenen Zustand des auf der hohen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschlusses 13 sowie den offenen Zustand des auf der niedrigen Seite vorhandenen Ausgangsanschlusses 14 zu detektieren und diese voneinander zu unterscheiden.
3 zeigt eine Beziehung zwischen den Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 verknüpft sind, dem diagnostischen Bestimmungswert, der von der auf der hohen Potenzialseite vorhandenen Stromüberwachungseinrichtung 34 bereitgestellt wird, und dem diagnostischen Bestimmungswert, der von der auf der niedrigen Potenzialseite vorhandenen Spannungsüberwachungseinrichtung 43 bereitgestellt wird, wenn der auf der hohen Potenzialseite befindliche Transistor 30 bei dem Schritt S11 eingeschaltet ist. Es ist anzumerken, dass die Spannung, die von der auf der hohen Potenzialseite vorhandenen Spannungsüberwachungseinrichtung 33 detektiert wird, ebenfalls zu Referenzzwecken dargestellt ist.
4 veranschaulicht eine summarisch zusammengefasste Beziehung zwischen den Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 verknüpft sind, und den 2 Bits umfassenden diagnostischen Werten unter drei Bedingungen, wenn der auf der hohen Potenzialseite befindliche Transistor 30 bei dem Schritt S11 eingeschaltet ist. Hierbei besteht eine erste der drei Bedingungen darin, dass alle beiden Transistoren 30 und 40 ausgeschaltet sind. Eine zweite von diesen drei Bedingungen besteht darin, dass lediglich der auf der hohen Potenzialseite angeordnete Transistor 30 eingeschaltet ist. Eine dritte der vorstehend genannten drei Bedingungen besteht darin, dass sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 eingeschaltet sind.
Wie in 3 dargestellt ist, fließt dann, wenn ein Kurzschluss gegen Masse auf der hohen Potenzialseite, der das Kurzschließen des auf der hohen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschlusses 13 gegenüber der Massespannung bzw. dem Massepotenzial umfasst, in einem Zustand auftritt, bei dem lediglich der auf der hohen Potenzialseite angeordnete Transistor 30 eingeschaltet ist, ein übermäßig großer Strom, d. h. ein Überstrom, der durch die Potenzialdifferenz zwischen der Batteriespannung VB und dem auf der hohen Potenzialseite befindlichen Ausgangsanschluss 13 bedingt ist. Die für die hohe Potenzialseite vorgesehene Stromüberwachungseinrichtung 34 bestimmt daher, dass der übermäßig große Strom in der Situation eines Massekurzschlusses auf der hohen Potenzialseite fließt, und gibt einen 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”11” aus, der anzeigt, dass der übermäßig große Strom fließt. In dem Fall von irgendeinem anderen der weiteren Fehler oder in dem normalen Zustand fließt kein übermäßig großer Strom. Damit ermittelt die auf der hohen Potenzialseite vorgesehene Stromüberwachungseinrichtung 34, dass kein übermäßig großer Strom fließt (normaler Zustand), und gibt einen diagnostischen Wert mit den beiden Bits ”00” aus.
Wenn der auf der hohen Potenzialseite vorgesehene Ausgangsanschluss 13 oder der auf der niedrigen Potenzialseite vorgesehene Ausgangsanschluss 14 gegenüber der Massespannung kurzgeschlossen ist, ist die erfasste Spannung im Wesentlichen gleich groß wie die Massespannung bzw. das Massepotenzial und ist ferner niedriger als die für die niedrige Seite bzw. niedrige Potenzialseite vorgesehene Schwellenwertspannung (2,2 V). Zu diesem Zeitpunkt oder in diesem Fall bestimmt die für die niedrige Potenzialseite vorgesehene Spannungsüberwachungseinrichtung 43, dass ein Kurzschluss gegen Masse aufgetreten ist, und gibt einen 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit der Bitfolge ”10” aus. Wenn der auf der hohen Potenzialseite befindliche Ausgangsanschluss 13 oder der auf der niedrigen Potenzialseite befindliche Ausgangsanschluss 14 offen sind, ist die erfasste Spannung im Wesentlichen gleich groß wie die Spannungen, die von den Niederspannungsquellen 32 und 42 generiert werden. Zu diesem Zeitpunkt oder in diesem Fall bestimmt bzw. ermittelt die für die niedrige Potenzialseite vorgesehene Spannungsüberwachungseinrichtung 43, dass der offene Anschluss bzw. ein unterbrochener Anschluss (Offenfehler, d. h. Öffnungsfehler oder Unterbrechungsfehler) aufgetreten ist, und gibt den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Zustand ”01” aus. In dem Fall irgendeines anderen der weiteren Fehler (Kurzschluss zur Batterie auf der hohen Potenzialseite, Batteriekurzschluss auf der niedrigen Potenzialseite und Kurzschluss zwischen den Anschlüssen) oder in dem normalen Zustand ist die erfasste Spannung im Wesentlichen gleich groß wie die Batteriespannung Vb (14 V) und größer als die hochpegelige Schwellenwertspannung (3,6 V). Zu diesem Zeitpunkt bzw. in diesem Fall bestimmt die für die niedrige Seite vorgesehene Spannungsüberwachungseinrichtung 43, dass die Ausgangsanschlüsse 13 und 14 normal sind bzw. sich im normalen Zustand befinden, und gibt einen 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”00” aus.
Falls daher lediglich der auf der hohen Seite bzw. hohen Potenzialseite befindliche Transistor 30 eingeschaltet ist, wie dies in 4 dargestellt ist, können ein Kurzschluss gegen Masse auf der hohen Seite, ein Kurzschluss gegen Masse auf der niedrigen Seite und der Öffnungsfehler bzw. Unterbrechungsfehler jeweils individuell und in einer solchen Weise detektiert werden, dass sie nicht nur von dem normalen Zustand, sondern auch von den anderen Fehlerarten unterscheidbar sind.
Wie in 4 gezeigt ist, ist es aufgrund des Einsatzes der 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte von jeder der Treiberschaltungen 22 und 23 unter drei Bedingungen (sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 sind ausgeschaltet; lediglich einer der Transistoren 30 und 40 ist eingeschaltet; und sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 sind eingeschaltet) zusätzlich möglich, die sechs Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 verknüpft sind (Batteriekurzschluss auf der hohen Seite bzw. hohen Potenzialseite; Batteriekurzschluss auf der niedrigen Seite bzw. niedrigen Potenzialseite; Massekurzschluss auf der hohen Potenzialseite; Massekurzschluss auf der niedrigen Potenzialseite; Öffnungsfehler; und Kurzschluss zwischen den Anschlüssen), in unterscheidbarer Weise zu detektieren.
5 veranschaulicht eine Beziehung zwischen den Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen 13, 14, dem diagnostischen Bestimmungswert, der von der auf der hohen Potenzialseite vorgesehenen Spannungsüberwachungseinrichtung 33 bereitgestellt wird, und dem diagnostischen Bestimmungswert, der von der auf der niedrigen Potenzialseite vorgesehenen Stromüberwachungseinrichtung 44 bereitgestellt wird, wenn der für die niedrige Seite bzw. niedrige Potenzialseite vorgesehene Transistor 30 bei dem Schritt S11 eingeschaltet wird oder ist.
6 veranschaulicht eine summarisch zusammengefasste Beziehung zwischen den Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 verknüpft sind, und den 2 Bits umfassenden diagnostischen Werten unter jeweils drei Bedingungen (sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 sind ausgeschaltet; es ist lediglich der auf der niedrigen Seite bzw. niedrigen Potenzialseite befindliche Transistor 40 eingeschaltet; und es sind sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 eingeschaltet), wenn der auf der niedrigen Potenzialseite vorgesehene Transistor 40 bei dem Schritt S11 eingeschaltet ist oder wird.
Wie in 5 gezeigt ist, fließt ein übermäßig großer Strom, wenn der auf der niedrigen Potenzialseite vorgesehene Ausgangsanschluss 14 gegen die Batteriespannung VB kurzgeschlossen ist, wenn lediglich der auf der niedrigen Potenzialseite vorgesehene Transistor 40 eingeschaltet ist oder wird. Zu diesem Zeitpunkt oder in diesem Fall bestimmt die für die niedrige Potenzialseite vorgesehene Stromüberwachungseinrichtung 44, dass ein übermäßig großer Strom fließt, und gibt den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Zustand ”11” aus, was anzeigt, dass ein übermäßig großer Strom fließt.
Wenn der auf der hohen Potenzialseite vorgesehene Ausgangsanschluss 13 oder der auf der niedrigen Potenzialseite vorgesehene Ausgangsanschluss 14 einem Kurzschluss gegenüber der Batteriespannung VB unterliegt, ist die erfasste Spannung im Wesentlichen gleich groß wie die Batteriespannung VB und größer als die den hohen Pegel aufweisende Schwellenwertspannung (3,2 V). In diesem Fall bestimmt bzw. ermittelt die für die hohe Potenzialseite vorgesehene Spannungsüberwachungseinrichtung 33, dass ein Batteriekurzschluss aufgetreten ist, und gibt einen 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”10” aus. Wenn der auf der hohen Potenzialseite befindliche Ausgangsanschluss 13 oder der auf der niedrigen Potenzialseite angeordnete Ausgangsanschluss 14 offen ist, ist die erfasste Spannung im Wesentlichen gleich groß wie die Spannungen, die von den Niederspannungsquellen 32 und 42 generiert werden. In diesem Fall bestimmt bzw. ermittelt die für die hohe Potenzialseite vorgesehene Spannungsüberwachungseinrichtung 33, dass der Öffnungsfehler aufgetreten ist, und gibt den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”01” aus. In dem Fall irgendeines anderen der weiteren Fehler (Kurzschluss gegen Masse auf der hohen Potenzialseite; Kurzschluss gegen Masse auf der niedrigen Potenzialseite; und Kurzschluss zwischen den Anschlüssen) oder in dem normalen Zustand ist die erfasste Spannung im Wesentlichen gleich groß wie die Massespannung (0 V) und niedriger als die den niedrigen Pegel aufweisende Schwellenwertspannung (1,6 V). In diesem Fall bestimmt bzw. ermittelt die für die niedrige Potenzialseite vorgesehene Spannungsüberwachungseinrichtung 43, dass die Ausgangsanschlüsse 13 und 14 normal sind, und gibt einen 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”00” aus.
Wie sich aus den vorstehenden Erläuterungen erschließt, können dann, wenn lediglich der auf der unteren Seite befindliche Transistor 40 eingeschaltet ist, wie dies in 6 dargestellt ist, jeder der Zustände eines Kurzschlusses zur Batterie auf der hohen Seite bzw. im hohen Potenzialbereich, ein Kurzschluss zur Batterie auf der Seite niedrigen Potenzials sowie der Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler individuell und derart detektiert werden, dass sie nicht nur von dem normalen Zustand, sondern auch von den anderen Fehlerarten unterscheidbar sind.
Durch die Heranziehung der 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte von jeder der Treiberschaltungen 22 und 23 unter den drei Bedingungen (sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 sind ausgeschaltet; lediglich einer der Transistoren 30 und 40 ist eingeschaltet; und sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 sind eingeschaltet) ist es, wie dies in 6 dargestellt ist, möglich, die sechs Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 verknüpft sind (ein Batteriekurzschluss auf der hohen Seite bzw. hohen Potenzialseite; ein Kurzschluss zur Batterie auf der niedrigen Potenzialseite; ein Kurzschluss zur Masse auf der hohen Potenzialseite; ein Kurzschluss zur Masse auf der niedrigen Potenzialseite; ein Offen- bzw. Unterbrechungsfehler; und ein Kurzschluss zwischen den Anschlüssen), zu erfassen und zu unterscheiden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es daher möglich, eine größere Anzahl von Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 verknüpft sind, als bei einer herkömmlichen Ausgestaltung zu erfassen und voneinander zu unterscheiden. Als Beispiel können bei der JP 2005/30785 A lediglich vier Fehlerarten unter Zuordnung zu den Ausgangsanschlüssen unterschieden werden, nämlich ein Kurzschluss zur Batterie auf der hohen Potenzialseite, ein Kurzschluss zur Masse auf der hohen Potenzialseite, ein Kurzschluss zur Masse auf der niedrigen Potenzialseite, und ein Offenfehler bzw. Unterbrechungsfehler. Demgegenüber ist es bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, zusätzlich einen Batteriekurzschluss auf der niedrigen Potenzialseite bzw. niedrigen Seite sowie einen Kurzschluss zwischen den Anschlüssen individuell zu erfassen.
In der JP 2005/30785 A ist der hochseitige Transistor, d. h. der auf der hohen Potenzialseite befindliche Transistor, derart konfiguriert, dass er eine Verbindung zwischen der Energieversorgungsleitung des Zündsystems und dem hochseitigen bzw. für den hohen Potenzialbereich vorgesehenen Ausgangsanschluss herstellen und unterbrechen kann. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Spannungs- bzw. Energiequelle, mit der der für den hohen Potenzialbereich vorgesehene Ausgangsanschluss verbunden ist, nicht auf die Energieversorgungsleitung eines Zündsystems beschränkt. Beispielsweise kann, wie dies in 1 dargestellt ist, eine Batterieversorgungsquelle bzw. Batteriespannungsquelle (+B) verwendet werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel kann die Konfiguration der elektronischen Steuereinheit 20 im Wesentlichen die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sein. Unter Bezugnahme auf 7 wird nun eine Erläuterung hinsichtlich einer Verarbeitung vorgestellt, bei der der Mikrocomputer 21 in der elektronischen Steuereinheit 20 eine Verarbeitung zur Erfassung eines Fehlers (insbesondere eines Fehlers, der mit dem Ausgangsanschluss 13 oder 14 verknüpft ist) in der Treiberschaltung für das Anlasserrelais 12 ausführt, während er das Anlasserrelais 12 steuert.
Wenn der Zündschalter eingeschaltet wird bzw. ist, wird bzw. ist das Hauptrelais 15 eingeschaltet und es wird die Treiberspannung (5 V) von der Energiequellenschaltung 24 ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt, bzw. in diesem Fall, beginnt der Mikrocomputer 21 mit dem Betrieb und der Ausführung der Verarbeitung gemäß 7. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird weiterhin jedes der Gatetreibersignale für die beiden Transistoren 30 und 40 zu dem Zeitpunkt, zu dem der Mikrocomputer 21 mit seinem Betrieb beginnt, auf den niedrigen Pegel abgesenkt, um hierdurch jeden der Transistoren 30 und 40 in den ausgeschalteten Zustand zu bringen. Zudem stellt das Einschalten des Anlasserschalters (nicht gezeigt) oder Ähnliches die Bedingung für das Anlassen der Maschine, d. h. des Motors, her.
In dem Schritt S20 liest der Mikrocomputer 21 dann in einem Zustand, bei dem sich jeder der Transistoren 30 und 40 in dem ausgeschalteten Zustand befindet, die 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte, die von den beiden Spannungsüberwachungseinrichtungen 33 und 43 ausgegeben werden, über die seriellen Kommunikationsschaltungen 36 und 46, und speichert die 2 Bits aufweisenden diagnostischen Werte in einem eingebauten Speicher (Bereitschafts-Direktzugriffsspeicher bzw. Standby-RAM oder ein anderer typischer Direktzugriffsspeicher RAM). Die bislang ausgeführte Verarbeitung kann die gleiche wie diejenige gemäß 2 sein.
Als Nächstes erhöht der Mikrocomputer 21 in dem Schritt S21 das Gatetreibersignal des auf der hohen Potenzialseite befindlichen Transistors 30 der beiden Transistoren 30 und 40 auf den hohen Pegel, um den auf der hohen Potenzialseite vorhandenen Transistor 30 einzuschalten. In dem Schritt S22 liest der Mikrocomputer 21 dann in dem Zustand, bei dem der auf der hohen Potenzialseite befindliche Transistor 30 eingeschaltet ist und der auf der niedrigen Seite bzw. Potenzialseite befindliche Transistor 40 ausgeschaltet ist, den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert, der von der auf der niedrigen Potenzialseite vorhandenen Spannungsüberwachungseinrichtung 43 ausgegeben wird, und den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert, der von der auf der hohen Potenzialseite befindlichen Stromüberwachungseinrichtung 34 ausgegeben wird, über die seriellen Kommunikationsschaltungen 36 und 46, und speichert diese 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte in dem eingebauten Speicher. In dem Schritt S23 senkt der Mikrocomputer 21 dann den Pegel des Gatetreibersignals des auf der hohen Potenzialseite angeordneten Transistors 30 auf den niedrigen Pegel ab, um hierdurch den auf der hohen Potenzialseite befindlichen Transistor 30 auszuschalten.
Als Nächstes erhöht der Mikrocomputer 21 in dem Schritt S24 den Pegel des Gatetreibersignals des auf der niedrigen Potenzialseite befindlichen Transistors 40 von den beiden Transistoren 30 und 40 auf den hohen Pegel, um hierdurch den auf der niedrigen Potenzialseite befindlichen Transistor 40 einzuschalten. In dem Schritt S25 liest der Mikrocomputer dann in dem Zustand, bei dem der auf der hohen Potenzialseite befindliche Transistor 30 ausgeschaltet ist und der auf der niedrigen Potenzialseite vorgesehene Transistor 40 eingeschaltet ist, den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert, der von der auf der hohen Potenzialseite befindlichen Spannungsüberwachungseinrichtung 33 ausgegeben wird, sowie den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert, der von der auf der niedrigen Potenzialseite vorgesehenen Stromüberwachungseinrichtung 44 ausgegeben wird, über die seriellen Kommunikationsschaltungen 36 und 46, und speichert die 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte in dem eingebauten Speicher.
Danach liest der Mikrocomputer 21 in dem Schritt S26 die diagnostischen Werte, die den jeweiligen Bedingungen bzw. Zuständen entsprechen, aus dem eingebauten Speicher und bestimmt bzw. ermittelt die Zustände der Ausgangsanschlüsse 13 und 14, unter Heranziehung der 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte, die von den jeweiligen Treiberschaltungen 22 und 23 unter drei Bedingungen ausgegeben wurden (es ist sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 ausgeschaltet; es ist lediglich der auf der hohen Potenzialseite befindliche Transistor 30 eingeschaltet; und es ist lediglich der auf der niedrigen Potenzialseite befindliche Transistor 40 eingeschaltet). Die Ermittlung bei dem Schritt S26 wird unter Zugriff auf eine Tabelle (siehe 8) durchgeführt, die die Beziehung zwischen den Fehlerarten und den diagnostischen Werten veranschaulicht. Die Tabelle ist vorab in dem eingebauten Speicher gespeichert. In dem Schritt S27 bestimmt bzw. ermittelt der Mikrocomputer 21 dann auf der Grundlage des Ergebnisses der Ermittlung der Zustände der Anschlüsse bei dem Schritt S26, ob jeder der Ausgangsanschlüsse 13 und 14 frei von einem Fehler ist (normal) oder nicht.
Wenn in dem Schritt S27 ermittelt wird, dass kein Fehler vorhanden ist, schreitet die Verarbeitung zu dem Schritt S28 weiter, bei dem der Pegel des Gatetreibersignals für den auf der hohen Potenzialseite befindlichen Transistor 30 auf den hohen Pegel angehoben wird, um den auf der hohen Potenzialseite befindlichen Transistor 30 einzuschalten. Demzufolge wird das Anlasserrelais 12 bei dem Schritt S29 eingeschaltet. Es wird dann die Batteriespannung Vbat zu dem Anlassermotor 10 gespeist, um hierdurch den Anlassermotor 10 anzusteuern, d. h. zu betätigen, so dass die Maschine angekurbelt wird. Der normale Lastansteuerungsprozess bzw. Lasttreiberprozess gemäß dem Schritt S29 umfasst das Einschalten des Anlasserrelais 12 sowie den Betrieb des Anlassermotors 10. Wenn das Starten, d. h. Anlassen der Maschine abgeschlossen ist, senkt der Mikrocomputer 21 dann den Pegel von beiden Gatetreibersignalen der Transistoren 30 und 40 auf den niedrigen Pegel ab, um hierdurch sowohl den Transistor 30 als auch den Transistor 40 auszuschalten. Das Anlasserrelais 12 wird dann abgeschaltet, um das Ankurbeln der Maschine zu beenden.
Wenn in dem Schritt S27 bestimmt bzw. ermittelt wird, dass ein Fehler vorhanden ist, schreitet die Verarbeitung zu dem Schritt S30 weiter, bei dem das Gatetreibersignal für den auf der niedrigen Potenzialseite befindlichen Transistor 40 auf den niedrigen Pegel abgesenkt wird, um hierdurch auch den auf der niedrigen Potenzialseite befindlichen Transistor 40 auszuschalten. In dem Schritt S31 benachrichtigt der Mikrocomputer 21 dann den Benutzer, dass das Fahrzeug nun einen Fehler aufweist.
Mittels der vorstehend beschriebenen Vorgänge schließt der Mikrocomputer 21 die Steuerung des Anlasserrelais 12 sowie die Verarbeitung zur Erfassung eines Fehlers in der Treiberschaltung für das Anlasserrelais 12 ab. Es ist anzumerken, dass der Mikrocomputer 21, der die Verarbeitung gemäß den Schritten S20, S22, S25 und S26 ausführt, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fehlererfassungseinrichtung entspricht.
Alternativ kann der Mikrocomputer 21 dann, wenn in dem Schritt S27 ermittelt wird, dass ein Fehler vorhanden ist, zusätzlich zu der Ausführung der vorstehend beschriebenen Verarbeitung, eine Speicherung des Ergebnisses (jeweils 2 Bits umfassende diagnostische Werte unter den drei Bedingungen) der Ermittlung gemäß dem Schritt S26 in dem Bereitschafts-RAM in dem Mikrocomputer 21 ausführen und zulassen, dass der Inhalt des Fehlers durch eine Fehlerdiagnoseeinrichtung (nicht gezeigt) gelesen werden kann. Die Fehlerdiagnoseeinrichtung kann mit der elektronischen Steuereinheit 20 in einem Fahrzeughändlergeschäft oder einem Reparaturbetrieb verbunden werden.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 8 eine Erläuterung bezüglich eines Vorteils gegeben, der durch die elektronische Steuereinheit 20 erzielt wird, die die Verarbeitung gemäß 7 ausführt. 8 veranschaulicht eine summarisch zusammengefasste Beziehung zwischen den Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 verknüpft sind, und den 2 Bits umfassenden diagnostischen Werten unter drei Bedingungen (es sind sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 ausgeschaltet; es ist lediglich der auf der hohen Potenzialseite befindliche Transistor 30 eingeschaltet; und es ist lediglich der auf der niedrigen Potenzialseite vorhandene Transistor 40 eingeschaltet). Hierzu wird auf die 14, 3 und 5 hinsichtlich der Beziehungen zwischen den Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 verknüpft sind, und den 2 Bits umfassenden diagnostischen Werten unter den jeweiligen Bedingungen verwiesen.
Wie in 8 dargestellt ist, fließt ein übermäßig großer Strom, d. h. ein Überstrom, wenn der auf der hohen Potenzialseite angeordnete Ausgangsanschluss 13 gegenüber der Massespannung, d. h. dem Massepotenzial, in einem Zustand kurzgeschlossen ist, bei dem lediglich der auf der hohen Potenzialseite befindliche Transistor 30 eingeschaltet ist. Zu diesem Zeitpunkt, d. h. hierbei, bestimmt die auf der hohen Potenzialseite vorhandene Stromüberwachungseinrichtung 34, dass ein übermäßig großer Strom fließt, und es gibt zusätzlich die auf der hohen Potenzialseite befindliche Stromüberwachungseinrichtung 34 einen 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”11” aus, der anzeigt, dass ein übermäßig großer Strom fließt. In dem Fall von irgendeinem anderen der weiteren Fehler oder in dem normalen Zustand fließt der übermäßig große Strom nicht. Zu diesem Zeitpunkt, d. h. in diesem Fall, gibt die auf der hohen Potenzialseite befindliche Stromüberwachungseinrichtung 34 den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit ”00” aus, der anzeigt, dass kein übermäßig großer Strom fließt (normaler Zustand).
Wenn der auf der hohen Potenzialseite angeordnete Ausgangsanschluss 13 oder der auf der niedrigen Potenzialseite befindliche Ausgangsanschluss 14 gegenüber der Massespannung bzw. dem Massepotenzial kurzgeschlossen ist, ist die erfasste Spannung niedriger als die Schwellenspannung bzw. Schwellenwertspannung für die Niederpegel-Ermittlung bzw. -Bestimmung (2,2 V) und im Wesentlichen gleich groß wie die Massespannung (0 V). In diesem Fall bestimmt bzw. ermittelt die auf der niedrigen Seite vorhandene Spannungsüberwachungseinrichtung 43, dass ein Kurzschluss gegen Masse aufgetreten ist, und gibt den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”10” aus. Wenn der auf der hohen Potenzialseite befindliche Ausgangsanschluss 13 oder der auf der niedrigen Potenzialseite befindliche Ausgangsanschluss 14 offen bzw. unterbrochen ist, ist die erfasste Spannung im Wesentlichen gleich den Spannungen, die von den Niederspannungsquellen 32 und 42 generiert werden. In diesem Fall ermittelt bzw. bestimmt die auf der niedrigen Seite vorhandene Spannungsüberwachungseinrichtung 43, dass der Offenfehler aufgetreten ist und gibt einen 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”01” aus. In dem Fall irgendeines der weiteren Fehler oder dem normalen Zustand ist die erfasste Spannung im Wesentlichen gleich groß wie die Batteriespannung (14 V) und überschreitet die hochpegelige, d. h. hohen Pegel aufweisende Schwellenspannung (3,6 V). In diesem Fall gibt die für die niedrige Seite vorgesehene Spannungsüberwachungseinrichtung 43 den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit ”00” aus.
Daher können dann, wenn lediglich der auf der hohen Potenzialseite befindliche Transistor 30 eingeschaltet ist, der auf der hohen Potenzialseite auftretende Kurzschluss gegen Masse, der auf der niedrigen Potenzialseite auftretende Kurzschluss gegen Masse sowie der Offenfehler individuell erfasst und nicht nur von dem normalen Zustand, sondern auch von den anderen Fehlerarten unterschieden werden, wie dies in 8 gezeigt ist.
Falls der auf der niedrigen Potenzialseite angeordnete Ausgangsanschluss 14 gegenüber der Batteriespannung VB in einem Zustand kurzgeschlossen ist, bei dem lediglich der auf der niedrigen Potenzialseite befindliche Transistor 40 eingeschaltet ist, fließt ein übermäßig großer Strom, d. h. ein Überstrom. In diesem Fall bestimmt bzw. ermittelt die auf der niedrigen Potenzialseite vorhandene Stromüberwachungseinrichtung 44, dass ein Überstrom fließt, und es gibt die auf der niedrigen Potenzialseite vorhandene Stromüberwachungseinrichtung 44 zusätzlich den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert ”11” aus, der anzeigt, dass der übermäßig große Strom fließt. In dem Fall von irgendeinem anderen der weiteren Fehler oder dem normalen Zustand fließt der übermäßig große Strom nicht. In diesem Fall gibt die auf der niedrigen Potenzialseite vorhandene Stromüberwachungseinrichtung 44 einen 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”00” aus, der anzeigt, dass kein übermäßig großer Strom fließt (normaler Zustand).
Wenn der auf der hohen Potenzialseite befindliche Ausgangsanschluss 13 oder der für die niedrige Potenzialseite vorgesehene Ausgangsanschluss 14 gegenüber der Batteriespannung kurzgeschlossen ist, ist die erfasste Spannung größer als die den hohen Pegel aufweisende Schwellenspannung (3,2 V) und im Wesentlichen gleich groß wie die Batteriespannung VB (14 V). In diesem Fall bestimmt bzw. ermittelt die auf der hohen Potenzialseite vorhandene Spannungsüberwachungseinrichtung 33, dass ein Batteriekurzschluss aufgetreten ist, und gibt den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”10” aus. Wenn der auf der hohen Potenzialseite befindliche Ausgangsanschluss 13 oder der auf der niedrigen Potenzialseite befindliche Ausgangsanschluss 14 offen ist, ist die erfasste Spannung im Wesentlichen gleich groß wie die Spannungen, die von den Niederspannungsquellen 32 und 42 generiert werden. In diesem Fall bestimmt bzw. ermittelt die für die hohe Potenzialseite vorgesehene Spannungsüberwachungseinrichtung 33, dass ein Offenfehler aufgetreten ist, und gibt den 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”01” aus. In dem Fall von irgendeinem anderen der weiteren Fehler oder dem normalen Zustand ist die erfasste Spannung niedriger als die niederpeglige Schwellenspannung (1,6 V) und im Wesentlichen gleich groß wie die Massespannung (0 V). In diesem Fall gibt die für die hohe Potenzialseite vorgesehene Spannungsüberwachungseinrichtung 33 einen 2 Bits umfassenden diagnostischen Wert mit dem Wert ”00” aus.
Falls daher lediglich der auf der niedrigen Potenzialseite vorhandene Transistor 40 eingeschaltet wird oder ist, können ein Batteriekurzschluss auf der hohen Potenzialseite, ein Batteriekurzschluss auf der niedrigen Potenzialseite sowie ein Offenfehler individuell erfasst und nicht nur von dem normalen Zustand, sondern auch von den anderen Fehlerarten unterschieden werden, wie dies in 8 gezeigt ist.
Zudem ist es, wie in 8 veranschaulicht ist, durch die Heranziehung der 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte von jeder der Treiberschaltungen 22 und 23 unter drei Bedingungen (sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 sind ausgeschaltet; lediglich der auf der hohen Potenzialseite angeordnete Transistor 30 ist eingeschaltet; und lediglich der auf der niedrigen Potenzialseite angeordnete Transistor 40 ist eingeschaltet) möglich, die fünf Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 verknüpft sind (ein Batteriekurzschluss auf der hohen Potenzialseite; ein Batteriekurzschluss auf der niedrigen Potenzialseite; ein Kurzschluss gegen Masse auf der hohen Potenzialseite; ein Kurzschluss gegen Masse auf der niedrigen Potenzialseite und ein Offen-Fehler), in unterscheidbarer Weise zu detektieren.
In Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es folglich möglich, eine größere Anzahl von Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 verknüpft sind, als bei einer herkömmlichen Ausführungsform zu erfassen und voneinander zu unterscheiden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel wird zuerst lediglich der auf der hohen Potenzialseite befindliche Transistor 30 eingeschaltet und anschließend wieder ausgeschaltet, und es wird dann lediglich der auf der niedrigen Potenzialseite befindliche Transistor 40 eingeschaltet. Alternativ kann aber auch lediglich der auf der niedrigen Potenzialseite befindliche Transistor 40 als Erstes eingeschaltet und dann ausgeschaltet werden, und es kann dann lediglich der auf der hohen Potenzialseite angeordnete Transistor 30 eingeschaltet werden.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel kann die Konfiguration der elektronischen Steuereinheit 20 im Wesentlichen die gleiche sein wie diejenige bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Unter Bezugnahme auf ein in 9 dargestelltes Ablaufdiagramm wird eine Erläuterung hinsichtlich einer Verarbeitung vorgestellt, die der Mikrocomputer 21 der elektronischen Steuereinheit 20 ausführt, um hierbei während der Steuerung des Anlasserrelais 12 einen Fehler (insbesondere einen Fehler, der mit dem Ausgangsanschluss 13 oder 14 verknüpft ist) in der Treiberschaltung für das Anlasserrelais 12 zu detektieren.
Wenn der Zündschalter eingeschaltet ist oder wird, ist oder wird das Hauptrelais 15 eingeschaltet und es wird die Treiberspannung (5 V) von der Energiequellenschaltung 24 ausgegeben. Demgemäß beginnt der Mikrocomputer 21 mit seinem Betrieb und beginnt mit der Abarbeitung der Verarbeitung gemäß 9. Zu dieser Zeit, d. h. wenn der Mikrocomputer 21 mit seinem Betrieb beginnt, werden die Pegel der beiden Gatetreibersignale für die Transistoren 30 und 40 auf den niedrigen Pegel abgesenkt, um hierdurch sowohl den Transistor 30 als auch den Transistor 40 in den ausgeschalteten Zustand zu bringen. Zudem wird durch das Einschalten des Anlasserschalters (nicht gezeigt) oder dgl. die Bedingung für den Start der Maschine, d. h. des Motors, geschaffen.
In dem Schritt S40 liest der Mikrocomputer 21 dann in einem Zustand, bei dem sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 in dem ausgeschalteten Zustand sind, die jeweils 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte, die von den beiden Spannungsüberwachungseinrichtungen 33 und 43 über die seriellen Kommunikationsschaltungen 36 und 46 ausgegeben werden, und speichert die 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte in dem eingebauten Speicher (einem Bereitschafts-RAM oder einem anderen typischen Direktzugriffsspeicher RAM).
Als Nächstes erhöht der Mikrocomputer 21 den Pegel der beiden Treibersignale für die beiden Transistoren 30 und 40 auf den hohen Pegel, um hierdurch sowohl den Transistor 30 als auch den Transistor 40 einzuschalten. In dem Schritt S42 liest der Mikrocomputer 21 dann in dem Zustand, bei dem jeder der Transistoren 30 und 40 sich im eingeschalteten Zustand befindet, die jeweils 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte, die von den beiden Stromüberwachungseinrichtungen 34 und 44 ausgegeben werden, und speichert die jeweils 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte in dem eingebauten Speicher. Es ist anzumerken, dass das Anlasserrelais 12 zu dem Zeitpunkt des Schritts S41, wenn sowohl der Ausgangsanschluss 13 als auch der Ausgangsanschluss 14 normal sind oder wenn entweder ein Kurzschluss zur Batterie auf der hohen Potenzialseite oder ein Kurzschluss gegen Masse auf der niedrigen Potenzialseite aufgetreten ist, eingeschaltet wird bzw. ist, um hierdurch die Batteriespannung Vbat zu dem Anlassermotor 10 zu speisen, so dass der Anlassermotor 10 in Betrieb ist bzw. betätigt wird.
Als Nächstes bestimmt der Mikrocomputer 21 bei dem Schritt S43, ob zu jenem Zeitpunkt (wenn jeder der beiden Transistoren 30 und 40 eingeschaltet ist) eine Drehung der Maschine vorhanden ist oder nicht, und zwar auf der Grundlage eines Drehungsimpulssignals, das von dem Kurbelwellensensor 16 stammt. Dies bedeutet, dass der Mikrocomputer 21 eine Information bezüglich des Vorhandenseins oder Fehlens einer Drehung der Maschine gewinnt und die gewonnene Information in dem eingebauten Speicher speichert.
Als Nächstes liest der Mikrocomputer 21 in dem Schritt S44 die diagnostischen Werte unter den jeweiligen Bedingungen sowie die Information über das Vorhandensein oder Fehlen einer Drehung der Maschine aus dem eingebauten Speicher. Zusätzlich bestimmt bzw. ermittelt der Mikrocomputer 21 die Zustände der Ausgangsanschlüsse 13 und 14 unter Heranziehung der jeweils 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte, die von den jeweiligen Treiberschaltungen 22 und 23 unter zwei Bedingungen ausgegeben werden (derart, dass jeder der Transistoren 30 und 40 ausgeschaltet ist; und dass jeder der Transistoren 30 und 40 eingeschaltet ist), und der Information über das Vorhandensein oder Fehlen einer Drehung der Maschine, die gewonnen wird bzw. ist, wenn jeder der Transistoren 30 und 40 eingeschaltet ist. Die Bestimmung bzw. Ermittlung in dem Schritt S44 wird unter Zugriff auf eine Tabelle (siehe 10) durchgeführt. Die Tabelle veranschaulicht die Beziehung zwischen den Fehlerarten und den individuellen diagnostischen Werten (einschließlich der Information bezüglich der Maschinendrehung). Die Tabelle ist zuvor in dem eingebauten Speicher gespeichert. In dem Schritt S45 bestimmt bzw. ermittelt der Mikrocomputer 21 dann auf der Basis des Ergebnisses der Bestimmung bzw. Ermittlung der Zustände der Anschlüsse gemäß dem Schritt S44, ob jeder der Ausgangsanschlüsse 13 und 14 frei von einem Fehler ist (normal) oder nicht.
Wenn in dem Schritt S45 bestimmt wird, dass kein Fehler vorhanden ist, schreitet die Verarbeitung zu dem Schritt S46 weiter, bei dem der normale Lastansteuerungsprozess, d. h. ein normales Lasttreiberverfahren fortgesetzt wird. Hierbei wird der Einschaltzustand des Anlasserrelais 12 beibehalten, d. h. es wird der Betrieb des Anlassermotors 10 fortgesetzt. Wenn die Maschine durch den Betrieb des Anlassermotors 10 angekurbelt bzw. angetrieben ist und das Anlassen der Maschine abgeschlossen ist, senkt der Mikrocomputer 21 dann den Pegel der Gatetreibersignale für die Transistoren 30 und 40 auf den niedrigen Pegel ab, um hierdurch sowohl den Transistor 30 als auch den Transistor 40 jeweils auszuschalten. Als ein Ergebnis dessen wird das Anlasserrelais 12 ausgeschaltet, um hierdurch das Ankurbeln bzw. Anlassen der Maschine zu beenden.
Wenn in dem Schritt S45 ermittelt wird, dass ein Fehler vorhanden ist, schreitet die Verarbeitung zu dem Schritt S47 weiter, bei dem die Pegel der Gatetreibersignale für alle beiden Transistoren 30 und 40 auf den niedrigen Pegel abgesenkt werden, um hierdurch sowohl den Transistor 30 als auch den Transistor 40 auszuschalten. Als Ergebnis dessen wird das Anlasserrelais 12 unmittelbar ausgeschaltet, selbst wenn das Anlasserrelais 12 bei dem Schritt S41 eingeschaltet wird bzw. worden ist. In dem Schritt S48 benachrichtigt der Mikrocomputer 21 dann den Benutzer darüber, dass das Fahrzeug nun einen Fehler hat. Zu diesem Zeitpunkt, d. h. hierbei, kann der Mikrocomputer 21 den Benutzer nicht nur über das Vorhandensein oder Fehlen eines Fehlers, sondern auch über eine Fehlerart informieren.
Mit der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise vervollständigt der Mikrocomputer 21 die Steuerung des Anlasserrelais 12 sowie die Verarbeitung zur Erfassung eines Fehlers in der Treiberschaltung für das Anlasserrelais 12. Es ist anzumerken, dass der Mikrocomputer 21, der die Verarbeitungen gemäß den Schritten S40, S42, S43 und S44 ausführt, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fehlererfassungseinrichtung entsprechen kann.
Wenn bei dem Schritt S45 bestimmt bzw. ermittelt wird, dass ein Fehler vorhanden ist, kann der Mikrocomputer 21 zusätzlich zu der Ausführung der vorstehend beschriebenen Verarbeitungen das Ergebnis (jeweils 2 Bits umfassende diagnostische Werte unter den drei Bedingungen) der Bestimmung bzw. Ermittlung bei dem Schritt S44 in dem Bereitschafts-RAM in dem Mikrocomputer 21 speichern und zulassen, dass der Inhalt bzw. die Art des Fehlers durch die Fehlerdiagnoseeinrichtung (nicht gezeigt) gelesen werden kann, die mit der elektronischen Steuereinheit 20 in einem Fahrzeughändlergeschäft oder einem Reparaturbetrieb verbunden werden kann.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 10 eine Erläuterung hinsichtlich eines Vorteils gegeben, der von der elektronischen Steuereinheit 20 erzielt wird, die die Verarbeitung gemäß 9 ausführt.
14 veranschaulicht die Beziehung zwischen den Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 verknüpft sind, und der erfassten Spannung und des diagnostischen Bestimmungswerts von der auf der hohen Potenzialseite angeordneten Spannungsüberwachungseinrichtung 33, sowie der erfassten Spannung und des diagnostischen Bestimmungswerts von der auf der niedrigen Potenzialseite vorhandenen Spannungsüberwachungseinrichtung 43, wenn sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 ausgeschaltet sind. Es ist nicht möglich, lediglich anhand der 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte in einer Situation, bei der die beiden Transistoren 30 und 40 ausgeschaltet sind, einen Batteriekurzschluss (einen Kurzschluss der bzw. zur Energiequelle) zu erfassen, und zugleich hierbei zu bestimmen, in welchem der Ausgangsanschlüsse 13 und 14 der Batteriekurzschluss aufgetreten ist. Zudem ist es auch nicht möglich, einen Massekurzschluss zu detektieren und hierbei zugleich zu bestimmen, in welchem der Ausgangsanschlüsse 13 und 14 der Kurzschluss gegen Masse aufgetreten ist. Zusätzlich ist es auch nicht möglich, den offenen Zustand des auf der hohen Potenzialseite angeordneten Ausgangsanschlusses 13 oder des auf der niedrigen Potenzialseite angeordneten Ausgangsanschlusses 14 sowie einen Kurzschluss zwischen den Anschlüssen jeweils in Unterscheidung von dem normalen Zustand zu erfassen.
15 veranschaulicht die Beziehungen zwischen den Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 verknüpft sind, dem diagnostischen Bestimmungswert von der auf der hohen Potenzialseite vorhandenen Stromüberwachungseinrichtung 34 sowie dem diagnostischen Bestimmungswert von der auf der niedrigen Potenzialseite vorhandenen Stromüberwachungseinrichtung 44, wenn sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 eingeschaltet sind. Es ist nicht möglich, lediglich anhand der jeweils 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte in einer Situation, wenn die beiden Transistoren 30 und 40 eingeschaltet sind, den normalen Zustand, den Kurzschluss zur Batterie auf der hohen Potenzialseite, den Kurzschluss gegen Masse auf der niedrigen Potenzialseite, den offenen Zustand des auf der hohen Potenzialseite vorhandenen Ausgangsanschlusses 13 sowie den offenen Zustand des auf der niedrigen Potenzialseite vorhandenen Ausgangsanschlusses 14 in unterscheidbarer Weise zu detektieren.
10 veranschaulicht eine summarisch zusammengefasste Beziehung zwischen den Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen 13 und 14 verknüpft sind, den 2 Bits umfassenden diagnostischen Werte und der Information über das Vorhandensein oder Fehlen einer Maschinendrehung unter zwei Bedingungen bzw. Zuständen (es ist sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 ausgeschaltet; und es sind sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 eingeschaltet).
Wie in 10 gezeigt ist, ist es unter Heranziehung der 2 Bits aufweisenden diagnostischen Bestimmungswerte unter zwei Bedingungen (eine Bedingung bzw. Situation besteht darin, dass sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 ausgeschaltet sind; und die andere Bedingung bzw. die andere Situation besteht darin, dass diese eingeschaltet sind), möglich, einen Kurzschluss zur Batterie auf der hohen Potenzialseite, einen Kurzschluss zur Batterie auf der niedrigen Potenzialseite, einen Kurzschluss gegen Masse auf der hohen Potenzialseite, einen Kurzschluss gegen Masse auf der niedrigen Potenzialseite sowie einen Kurzschluss zwischen den Anschlüssen zu erfassen und voneinander zu unterscheiden. Allerdings wird der offene Zustand anhand der 2 Bits aufweisenden diagnostischen Bestimmungswerte unter den beiden Bedingungen bzw. Situationen so bestimmt bzw. ermittelt, dass er der gleiche ist wie der normale Zustand. Demgemäß kann der offene Fehler, d. h. der Fehler einer Leitungsunterbrechung, nicht in unterscheidbarer Weise detektiert werden.
Falls jedoch einer der Ausgangsanschlüsse 13 und 14 in den offenen Zustand gebracht ist oder wird, wenn sowohl der Transistor 30 als auch der Transistor 40 eingeschaltet sind oder werden, fließt kein Strom in der Spule 12a, und es startet die Maschine nicht (dreht nicht). Falls sowohl der Ausgangsanschluss 13 als auch der Ausgangsanschluss 14 normal sind, fließt ein Strom in der Spule 12a aufgrund der Einschaltung von sowohl dem Transistor 30 als auch dem Transistor 40, und es dreht demgemäß die Maschine. Auf der Basis des Vorhandenseins oder Fehlens der Drehung, d. h. Rotation, der Maschine in dem Zustand, in dem die beiden Transistoren 30 und 40 eingeschaltet worden sind, ist es folglich möglich, den offenen Zustand von dem normalen Zustand zu unterscheiden. Es ist hier anzumerken, dass die Maschine in dem normalen Zustand, bei einem Kurzschluss zur Batterie auf der hohen Potenzialseite sowie einem Kurzschluss gegen Masse auf der niedrigen Potenzialseite dreht, d. h. rotiert.
Wie aus den vorstehenden Erläuterungen ersichtlich ist, ist es in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, die sechs Fehlerarten, die mit den Ausgangsanschlüssen verknüpft sind (ein Kurzschluss zur Energiequelle auf der hohen Potenzialseite; ein Kurzschluss zur Energiequelle auf der niedrigen Potenzialseite; ein Kurzschluss gegen Masse auf der hohen Potenzialseite; ein Kurzschluss gegen Masse auf der niedrigen Potenzialseite; ein Offenfehler; und ein Kurzschluss zwischen den Anschlüssen zu detektieren und voneinander zu unterscheiden. Dies bedeutet, dass es möglich ist, eine größere Anzahl von mit den Ausgangsanschlüssen verknüpften Fehlerarten zu erfassen und voneinander zu unterscheiden, als es bei einer herkömmlichen Ausgestaltung der Fall ist.
Insbesondere ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausreichend, die beiden Transistoren lediglich einmal aus dem eingeschalteten Zustand in den ausgeschalteten Zustand umzuschalten. Im Vergleich mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es daher möglich, eine Zeitverzögerung, bis die Last angetrieben bzw. angesteuert wird, zu verringern.
Ausführungsbeispiele sind nicht auf die vorstehenden, als Beispiel dienenden Ausführungsformen beschränkt. Als Beispiel können die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele in vielfältiger Weise modifiziert werden.
Bei den vorstehend erläuterten Beispielen wird das Anlasserrelais 12 eines Fahrzeugs als die Last benutzt. Jedoch ist die Last nicht auf das Anlasserrelais 12 beschränkt. Jegliche Last kann verwendet werden, sofern der Antrieb bzw. die Ansteuerung der Last durch Schalteinrichtungen gesteuert wird, die sowohl auf der hohen Seite als auch auf der niedrigen Seite der Last vorgesehen sind.
Bei den vorstehenden Beispielen ist sowohl die auf der hohen Seite angeordnete Treiberschaltung 22 als auch die auf der niedrigen Seite angeordnete Treiberschaltung 23 jeweils als ein Halbleiterchip vorgesehen. Allerdings sind die auf der hohen Seite vorgesehene Treiberschaltung 22 und die auf der niedrigen Seite vorgesehene Treiberschaltung 23 nicht jeweils auf einen Halbleiterchip beschränkt (beispielsweise einen diskreten Chip).
Derartige Änderungen, Modifikationen und summarische Schemata liegen, wie für den Fachmann verständlich, ebenfalls in dem Umfang der vorliegenden Offenbarung, wie es durch die beigefügten Ansprüche optional definiert ist.
Ein oder mehrere Ausführungsbeispiele der hier offenbarten Lasttreibereinrichtung umfassen einen hochseitigen Niederspannungsgenerator (32), der mit einem ersten Strompfad (31) verbunden ist, der einen hochseitigen Ausgangsanschluss (13) und einen hochseitigen Schalter (30) miteinander verbindet, und der eine erste Spannung generiert, wenn der hochseitige Schalter (30) ausgeschaltet ist; einen niederseitigen Niederspannungsgenerator (42), der mit einem zweiten Strompfad (41) verbunden ist, der einen niederseitigen Ausgangsanschluss (14) und einen im Bereich niedrigen Potenzials vorgesehenen niederseitigen Schalter (40) miteinander verbindet, und der eine zweite Spannung generiert, wenn der niederseitige Schalter (40) ausgeschaltet ist; und einen Fehlerdetektor (21) für die Erfassung, welcher Fehler aufgetreten ist, und zwar basierend auf einer Spannung des Strompfads (31, 41), wenn der entsprechende Schalter (30, 40) ausgeschaltet ist, und eines Stroms, der in dem Schalter (30, 40) fließt, wenn der Schalter (30, 40) eingeschaltet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2005/307851 A [0002]
JP 200530785 [0003]
JP 2005307851 A [0003]
JP 2005/30785 [0008]
JP 2005/30785 A [0045, 0046, 0114, 0115]

Claims

Lasttreibereinrichtung, mit einem hochseitigen bzw. auf hoher Potenzialseite angeordneten Ausgangsanschluss (13), der mit einem Ende einer Last (12) verbunden ist; einem niederseitigen bzw. für niedriges Potenzial vorgesehenen Ausgangsanschluss (14), der mit dem anderen Ende der Last (12) verbunden ist; einer hochseitigen bzw. für hohes Potenzial vorgesehenen Schalteinrichtung (30) für die Herstellung und die Unterbrechung einer Verbindung zwischen einer Hochpotenzialseite einer Energiequelle (11) und dem hochseitigen Ausgangsanschluss (13); einer niederseitigen bzw. auf der Seite niedrigen Potenzials vorgesehenen Schalteinrichtung (40) für die Herstellung und die Unterbrechung einer Verbindung zwischen einer Niederpotenzialseite bzw. auf niedrigem Potenzial liegenden Seite der Energiequelle (11) und dem niederseitigen Ausgangsanschluss (14), wobei die hochseitige Schalteinrichtung (30) und die niederseitige Schalteinrichtung (40) als Schalteinrichtungen zum Umschalten zwischen einem Vorhandensein und einem Fehlen einer Leistungsverteilung oder Leistungszufuhr zu der Last (12) vorgesehen sind; einer hochseitigen bzw. für die Seite hohen Potenzials vorgesehenen Niederspannungserzeugungseinrichtung (32), die mit einem ersten Strompfad (31) verbunden ist, der den hochseitigen Ausgangsanschluss (13) und die hochseitige Schalteinrichtung (30) miteinander verbindet, und die eine vorbestimmte erste Spannung generiert, die niedriger ist als eine Spannung (VB) der Energiequelle (11), wenn die hochseitige Schalteinrichtung (30) ausgeschaltet ist; einer niederseitigen bzw. auf Seiten niedrigen Potenzials vorgesehenen Niederspannungserzeugungseinrichtung (42), die mit einem zweiten Strompfad (41) verbunden ist, der den niederseitigen Ausgangsanschluss (14) und die niederseitige Schalteinrichtung (40) miteinander verbindet, und die eine vorbestimmte zweite Spannung generiert, die niedriger ist als die Spannung (VB) der Energiequelle (11), wenn die niederseitige Schalteinrichtung (40) ausgeschaltet ist; und einer Fehlererfassungseinrichtung (21) für die unterscheidbare Erfassung, welcher Fehler aufgetreten ist, und zwar basierend auf einer Spannung von einem aus dem ersten und dem zweiten Strompfad (31, 41), der einer der hochseitigen und niederseitigen Schalteinrichtungen (30, 40) entspricht, wenn diese eine der hochseitigen und niederseitigen Schalteinrichtungen (30, 40) ausgeschaltet ist, und einem Strom, der in eine von der hochseitigen und der niederseitigen Schalteinrichtung (30, 40) fließt, wenn diese eine der hochseitigen und niederseitigen Schalteinrichtungen (30, 40) eingeschaltet ist, wobei: die Fehlererfassungseinrichtung (21) einen Kurzschlussfehler zur Energiequelle auf der hohen Seite, einen Kurzschlussfehler zur Energiequelle auf der niedrigen Seite, einen Kurzschlussfehler gegen Masse auf der hohen Seite, einen Kurzschlussfehler gegen Masse auf der niedrigen Seite und einen Offenfehler sowie einen Kurzschlussfehler eines Kurzschlusses zwischen den Anschlüssen erfasst und voneinander unterscheidet, und zwar basierend auf den Spannungen des ersten und des zweiten Strompfads (31, 41), wenn sowohl die hochseitige als auch die niederseitige Schalteinrichtung (30, 40) ausgeschaltet sind, dem Strom, der in eine der hochseitigen und niederseitigen Schalteinrichtungen (30, 40) fließt, und der Spannung von einem von dem ersten und dem zweiten Strompfad (31, 41), der mit der anderen der hochseitigen und niederseitigen Schalteinrichtungen (30, 40) verbunden ist, wenn lediglich die andere von den hochseitigen und niederseitigen Schalteinrichtungen (30, 40) eingeschaltet ist, und den Strömen, die in die hochseitige und die niederseitige Schalteinrichtung (30, 40) fließen, wenn sowohl die hochseitige als auch die niederseitige Schalteinrichtung (30, 40) eingeschaltet sind; der Kurzschlussfehler des Kurzschlusses zur Energiequelle auf der hohen Seite ein Kurzschluss des hochseitigen Ausgangsanschlusses (13) zu einer Spannung eines auf hohem Potenzial liegenden Anschlusses der Energiequelle (11) ist; der Kurzschlussfehler eines Kurzschlusses zur Energiequelle auf der niedrigen Seite ein Kurzschluss des niederseitigen Ausgangsanschlusses (14) zu der Spannung des für hohes Potenzial vorgesehenen Anschlusses der Energiequelle (11) ist; der Kurzschlussfehler eines Kurzschlusses zur Masse auf der hohen Seite ein Kurzschluss des hochseitigen Ausgangsanschlusses (13) zu einer Spannung eines Niederpotenzialanschlusses der Energiequelle (11) ist; der Kurzschlussfehler eines Kurzschlusses zur Masse auf der niedrigen Seite ein Kurzschluss des niederseitigen Ausgangsanschlusses (14) zu der Spannung des Niederpotenzialanschlusses der Energiequelle (11) ist; der Offenfehler eine Unterbrechung einer elektrischen Verbindung zwischen der Last (12) und mindestens einem aus dem hochseitigen Ausgangsanschluss (13) und dem niederseitigen Ausgangsanschluss (14) ist; und der Kurzschlussfehler eines Kurzschlusses zwischen den Anschlüssen in der Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem hochseitigen Ausgangsanschluss (13) und dem niederseitigen Ausgangsanschluss (14) ohne Zwischeneinfügung der Last (12) zwischen diesen besteht.
Lasttreibereinrichtung, mit einem hochseitigen bzw. für hohes Potenzial vorgesehenen Ausgangsanschluss (13), der mit einem Ende einer Last (12) verbunden ist; einem niederseitigen bzw. für niedriges Potenzial vorgesehenen Ausgangsanschluss (14), der mit dem anderen Ende der Last (12) verbunden ist; einer hochseitigen bzw. für hohes Potenzial vorgesehenen Schalteinrichtung (30) für die Herstellung und die Unterbrechung einer Verbindung zwischen einer Hochpotenzialseite einer Energiequelle (11) und dem hochseitigen Ausgangsanschluss (13); einer niederseitigen bzw. auf der Seite niedrigen Potenzials vorgesehenen Schalteinrichtung (40) für die Herstellung und die Unterbrechung einer Verbindung zwischen einer Niederpotenzialseite der Energiequelle (11) und dem niederseitigen Ausgangsanschluss (14), wobei die hochseitige Schalteinrichtung und die niederseitige Schalteinrichtung (30, 40) als eine Schalteinrichtung zum Umschalten zwischen einem Vorhandensein und einem Fehlen einer Leistungsverteilung bzw. Leistungszufuhr zu der Last (12) vorgesehen sind; einer hochseitigen Niederspannungserzeugungseinrichtung (32), die mit einem ersten Strompfad (31) verbunden ist, der den hochseitigen Ausgangsanschluss (13) und die hochseitige Schalteinrichtung (30) miteinander verbindet, und die eine vorbestimmte erste Spannung generiert, die niedriger ist als eine Spannung (VB) der Energiequelle (11), wenn die hochseitige Schalteinrichtung (30) ausgeschaltet ist; einer niederseitigen Niederspannungserzeugungseinrichtung (42), die mit einem zweiten Strompfad (41) verbunden ist, der den niederseitigen Ausgangsanschluss (14) und die niederseitige Schalteinrichtung (40) miteinander verbindet, und die eine vorbestimmte zweite Spannung generiert, die niedriger ist als die Spannung (VB) der Energiequelle (11), wenn die niederseitige Schalteinrichtung (40) ausgeschaltet ist; und einer Fehlererfassungseinrichtung (21) für die unterscheidbare Erfassung, welcher Fehler aufgetreten ist, und zwar auf der Grundlage einer Spannung von einem von dem ersten und dem zweiten Strompfad (31, 41), der einer der hochseitigen und der niederseitigen Schalteinrichtungen (30, 40) entspricht, wenn die eine der hochseitigen und niederseitigen Schalteinrichtungen (30, 40) ausgeschaltet ist, und eines Stroms, der in eine von der hochseitigen und der niederseitigen Schalteinrichtungen (30, 40) fließt, wenn die eine der hochseitigen und der niederseitigen Schalteinrichtungen (30, 40) eingeschaltet ist, wobei: die Fehlererfassungseinrichtung (21) einen Kurzschlussfehler zur Energiequelle auf der hohen Seite, einen Kurzschlussfehler zur Energiequelle auf der niedrigen Seite, einen Kurzschlussfehler zur Masse auf der hohen Seite, einen Kurzschlussfehler zur Masse auf der niedrigen Seite und einen Offenfehler erfasst und unterscheidet, und zwar basierend auf den Spannungen des ersten und des zweiten Strompfads (31, 41), wenn sowohl die hochseitige Schalteinrichtung als auch die niederseitige Schalteinrichtung (30, 40) ausgeschaltet sind, der Spannung des zweiten Strompfads (41) und des Stroms, der in die hochseitige Schalteinrichtung (30) fließt, wenn lediglich die hochseitige Schalteinrichtung (30) eingeschaltet ist, und der Spannung des ersten Strompfads (31) und des Stroms, der in die niederseitige Schalteinrichtung (40) fließt, wenn lediglich die niederseitige Schalteinrichtung (40) eingeschaltet ist, wobei der Kurzschlussfehler zur Energiequelle auf der hohen Seite ein Kurzschluss des hochseitigen Ausgangsanschlusses (13) zu einer Spannung eines Hochpotenzialanschlusses der Energiequelle (11) ist; der Kurzschlussfehler zur Energiequelle auf der niedrigen Seite ein Kurzschluss des niederseitigen Ausgangsanschlusses (14) zu der Spannung des Hochpotenzialanschlusses der Energiequelle (11) ist; der Kurzschlussfehler zur Masse auf der hohen Seite ein Kurzschluss des hochseitigen Ausgangsanschlusses (13) zu einer Spannung eines Niederpotenzialanschlusses der Energiequelle (11) ist; der Kurzschlussfehler zur Masse auf der niedrigen Seite ein Kurzschluss des niederseitigen Ausgangsanschlusses (14) zu der Spannung des Niederpotenzialanschlusses der Energiequelle (11) ist; und der Offenfehler ein Unterbrechen einer elektrischen Verbindung zwischen der Last (12) und mindestens einem von dem hochseitigen und dem niederseitigen Ausgangsanschluss (13, 14) ist.
Lasttreibereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Last (12) ein Anlasserrelais ist, das Energie zu einem Anlassermotor (10) eines Fahrzeugs speist, indem es als Reaktion auf eine Energiezufuhr zu einer Spule (12a) eingeschaltet wird; der hochseitige Ausgangsanschluss (13) mit einem Ende der Spule (12a) des Anlasserrelais verbunden ist; und der niederseitige Ausgangsanschluss (14) mit dem anderen Ende der Spule (12a) verbunden ist.
Lasttreibereinrichtung mit einem hochseitigen bzw. für hohes Potenzial vorgesehenen Ausgangsanschluss (13), der mit einem Ende einer Spule (12a) eines Anlasserrelais (12) verbunden ist; das Energie zu einem Anlassermotor (10) eines Fahrzeugs speist, indem es als Reaktion auf eine Energiezufuhr zu der Spule (12a) eingeschaltet wird; einem niederseitigen bzw. für niedriges Potenzial vorgesehenen Ausgangsanschluss (14), der mit dem anderen Ende der Spule (12a) verbunden ist; einer hochseitigen bzw. für hohes Potenzial vorgesehenen Schalteinrichtung (30) für die Herstellung und die Unterbrechung einer Verbindung zwischen einer Hochpotenzialseite, d. h. auf hohem Potenzial liegenden Seite, einer Energiequelle (11) und dem hochseitigen Ausgangsanschluss (13); einer niederseitigen, d. h. für niedriges Potenzial vorgesehenen, Schalteinrichtung (40) für die Herstellung und die Unterbrechung einer Verbindung zwischen einer Niederpotenzialseite der Energiequelle (11) und dem niederseitigen Ausgangsanschluss (14), wobei die hochseitige Schalteinrichtung (30) und die niederseitige Schalteinrichtung (40) als eine Schalteinrichtung für die Umschaltung zwischen einem Vorhandensein und einem Fehlen der Energiezufuhr zu der Spule (12a) vorgesehen sind; einer hochseitigen bzw. für die hohe Potenzialseite vorgesehenen Niederspannungserzeugungseinrichtung (32), die mit einem ersten Strompfad (31) verbunden ist, der den hochseitigen Ausgangsanschluss (13) und die hochseitige Schalteinrichtung (30) miteinander verbindet, und die eine vorbestimmte erste Spannung generiert, die niedriger ist als eine Spannung (VB) der Energiequelle (11), wenn die hochseitige Schalteinrichtung (30) ausgeschaltet ist; einer niederseitigen bzw. für niedriges Potenzial vorgesehenen Niederspannungserzeugungseinrichtung (42), die mit einem zweiten Strompfad (41) verbunden ist, der den niederseitigen Ausgangsanschluss (14) und die niederseitige Schalteinrichtung (40) miteinander verbindet, und die eine vorbestimmte zweite Spannung generiert, die niedriger ist als die Spannung (VB) der Energiequelle (11), wenn die niederseitige Schalteinrichtung (40) ausgeschaltet ist; und einer Fehlererfassungseinrichtung (21) für die unterscheidbare Erfassung, welcher Fehler aufgetreten ist, und zwar auf der Grundlage einer Spannung von einem von dem ersten und dem zweiten Strompfad (31, 41), der einer der hochseitigen und der niederseitigen Schalteinrichtungen (30, 40) entspricht, wenn die eine der hochseitigen und der niederseitigen Schalteinrichtungen (30, 40) ausgeschaltet ist, und eines Stroms, der in eine von der hochseitigen und der niederseitigen Schalteinrichtung (30, 40) fließt, wenn die eine der hochseitigen und der niederseitigen Schalteinrichtungen (30, 40) eingeschaltet ist, wobei: die Fehlererfassungseinrichtung (21) einen Kurzschlussfehler zur Energiequelle auf der hohen Seite, einen Kurzschlussfehler zur Energiequelle auf der niedrigen Seite, einen Kurzschlussfehler gegen Masse auf der hohen Seite, einen Kurzschlussfehler gegen Masse auf der niedrigen Seite, einen Offenfehler und einen Kurzschlussfehler zwischen den Anschlüssen erfasst und voneinander unterscheidet, und zwar basierend auf den Spannungen des ersten und des zweiten Strompfads (31, 41), wenn sowohl die hochseitige Schalteinrichtung (30) als auch die niederseitige Schalteinrichtung (40) ausgeschaltet sind, und den Strömen, die in die hochseitige Schalteinrichtung (30) und die niederseitige Schalteinrichtung (40) fließen, und eines Vorhandenseins oder eines Fehlens einer Drehung einer Maschine des Fahrzeugs, wenn sowohl die hochseitige Schalteinrichtung (30) als auch die niederseitige Schalteinrichtung (40) eingeschaltet sind; der Kurzschlussfehler zur Energiequelle auf der hohen Seite ein Kurzschluss des hochseitigen Ausgangsanschlusses (13) zu einer Spannung eines Hochpotenzialanschlusses der Energiequelle (11) ist; der Kurzschlussfehler zur Energiequelle auf der niedrigen Seite ein Kurzschluss des niederseitigen Ausgangsanschlusses (14) zu der Spannung des Hochpotenzialanschlusses der Energiequelle (11) ist; der Kurzschlussfehler zur Masse auf der hohen Seite ein Kurzschluss des hochseitigen Ausgangsanschlusses (13) zu einer Spannung eines Niederpotenzialanschlusses der Energiequelle (11) ist; der Kurzschlussfehler zur Masse auf der niedrigen Seite ein Kurzschluss des niederseitigen Ausgangsanschlusses (14) zu der Spannung des Niederpotenzialanschlusses der Energiequelle (11) ist; der Offenfehler eine Unterbrechung einer elektrischen Verbindung zwischen der Last (12) und mindestens einem von dem hochseitigen Ausgangsanschluss (13) und dem niederseitigen Ausgangsanschluss (14) ist; und der Kurzschlussfehler zwischen den Anschlüssen einer Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem hochseitigen Ausgangsanschluss (13) und dem niederseitigen Ausgangsanschluss (14) ohne Zwischeneinfügung der Last (12) zwischen diesen entspricht.