DE19614365C2 - Diagnoseschaltung zur Prüfung der Kapazität eines Kondensators - Google Patents
Diagnoseschaltung zur Prüfung der Kapazität eines KondensatorsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Diagnoseschaltung zur Prüfung
der Kapazität eines Stützkondensators (Sicherstellungs- oder Backup-
Kondensator) zur Verwendung in einem in einem Fahrzeug angeordneten
Airbagsystem. Im einzelnen betrifft die vorliegende Erfindung eine
Diagnoseschaltung zur Prüfung der Kapazität eines Stützkondensators,
bei der die Klemmenspannung des Stützkondensators begrenzt wird, so
daß sie während einer Zeitdauer einer ersten Prüfung einschließlich
verschiedener Prüfvorgänge nicht vergrößert wird, wenn ein
Zündschalter eingeschaltet wird, wobei die für eine Kapazitätsdiagnose
erforderliche Grenzkapazität des Stützkondensators vermindert wird und
wodurch ferner die Baugröße des Stützkondensators und die Kosten
vermindert werden können.
Zum Schutz von in einem Fahrzeug fahrenden Personen im Fall des
Auftretens eines Fahrzeugaufpralls ist im allgemeinen eine
Schutzvorrichtung wie ein Airbagsystem
vorgesehen. Das Airbagsystem umfaßt einen Stützkondensator,
der entsprechend dem Starten einer Maschine des Fahrzeugs in
Abhängigkeit vom Einschalten des Zündschalters geladen wird.
Der Stützkondensator ist mit einer elektrischen Leitung verbunden, die
parallel zu einer elektrischen Leitung zur seriellen Verbindung einer
Leistungsquelle und einer Zündladung angeordnet ist, und wird zum
Aufblasen des Airbags durch Verbrennen der Zündladung verwendet. Es
ist daher erforderlich, ständig zu überprüfen, ob die Kapazität des
Stützkondensators noch im normalen Bereich liegt. Hierbei wird die
Stützkondensators noch im normalen Bereich liegt. Hierbei wird die
Prüfung der Kapazität des Stützkondensators im allgemeinen während
einer ersten Prüfung durchgeführt, die in entsprechender Weise beim
Einschalten des Zündschalters erfolgt, und es sind verschiedene
Diagnoseschaltungen zur Prüfung der Kapazität des Stützkondensators
bekannt.
Eine Diagnoseschaltung zur Überprüfung der Kapazität eines
Kondensators ist beispielsweise in der veröffentlichten japanischen
Gebrauchsmusteranmeldung JP 6-53 981U offenbart. In der
Diagnoseschaltung ist eine Reihenschaltung einschließlich einer
Schalteinrichtung zur Steuerung eines Entladestroms des Kondensators
und eines Entladewiderstands parallel zu einem Kondensator geschaltet,
der mittels einer Gleichstromleistungsquelle aufgeladen wird. Nach der
Entladung des Kondensators über die Schalteinrichtung innerhalb einer
vorbestimmten Zeitdauer seit der Aktivierung der Leistungsquelle wird
ein Ladungsstartsignal über eine Schnittstelleneinrichtung zur
Schalteinrichtung übertragen, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer
abgelaufen ist. Hierbei wird die Aufladung des Kondensators gestartet,
und nach Ablaufen einer vorbestimmten Zeitdauer wird die Prüfung der
Kapazität des Kondensators durch Vergleichen der Ladespannung des
Kondensators und der Spannung der Leistungsquelle mittels einer
Zentraleinheit CPU durchgeführt.
Bei dieser bekannten Diagnoseschaltung zur Prüfung der Kapazität eines
Kondensators wird der Kondensator zwangsläufig nach Einschalten des
Zündschalters entladen, so daß der Kondensator geladen und bezüglich
0 V (Volt) gemessen werden kann. Dabei kann auf einfache Weise eine
Prüfung der Kapazität des Kondensators ohne komplizierte Berechnungen
lediglich durch Messen von sowohl der Ladespannung im Kondensator als
auch der Spannung der Leistungsquelle durchgeführt werden.
Bei der Diagnoseschaltung zur Prüfung der Kapazität eines
Kondensators, wie sie aus der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung
JP 6-53 981U bekannt ist, ist es erforderlich, den Kondensator bei
jeder Kapazitätsprüfung zu entladen. Dabei wird in Abhängigkeit von
der bereits im Kondensator durch Aufladung befindlichen Ladungsmenge
die Entladezeit des Kondensators unvermeidbar schwanken. Zur korrekten
Prüfung der Kapazität des Kondensators muß daher die Entladezeit
normalerweise unter Berücksichtigung eines Zustands bestimmt werden,
bei dem der Kondensator vollständig aufgeladen ist. In Abhängigkeit
von der Kapazität des Kondensators (in dem Falle, daß der Kondensator
eine große Kapazität aufweist und somit eine längere Zeitdauer zum
vollständigen Entladen des Kondensators erforderlich ist) ist eine
längere Zeitdauer zur Prüfung der Kapazität des Kondensators
notwendig. Im Ergebnis erfordert in diesem Falle die erste Prüfung
eine längere Zeitdauer, so daß das Problem auftritt, daß es sehr lange
dauert, bis die Zündladung einen Zustand erreicht, in dem eine sichere
Zündung der Zündladung nach entsprechender Verbindung mit der
Leistungsquelle möglich ist.
Ohne eine jedesmalige Entladung des Kondensators bei der
Kapazitätsprüfung, wie sie bei der vorstehend genannten
Diagnoseschaltung erforderlich ist, ist es denkbar, daß die
Kapazitätsprüfung des Stützkondensators mittels eines Mikroprozessors
kontinuierlich nach dem Einschalten des Zündschalters durchgeführt
wird. Aus den nachstehenden Gründen ist in der Praxis jedoch eine
vergleichsweise lange Zeitdauer erforderlich, bis der Mikroprozessor
nach dem Einschalten des Zündschalters die Prüfung der Kapazität des
Stützkondensators beginnen kann.
Als ein erster Grund ist die Tatsache zu nennen, daß eine gewisse
Zeitdauer erforderlich ist, bis eine Spannung einer Leistungsquelle
für den Mikroprozessor einen Spannungswert erreicht, der zu einem
Anfangsbetrieb des Mikroprozessors erforderlich ist, nachdem der
Zündschalter eingeschaltet ist und wobei ferner der Mikroprozessor
während seines Anfangsbetriebs zurückgesetzt wird. Gemäß einem zweiten
Grund wird eine andere erste Prüfung (beispielsweise die Prüfung eines
Spannungseinbruchs der Leistungsquelle, ein Kurzschluß- oder
Unterbrechungszustand der Zündladung, Probleme mit einer Anzeigelampe)
vor der Kapazitätsprüfung des Stützkondensators und nach dem
Anfangsbetrieb des Mikroprozessors durchgeführt. Zum Zeitpunkt des
Startens der Kapazitätsprüfung des Stützkondensators durch den
Mikroprozessor erreicht daher der Stützkondensator einen Zustand, in
welchem das Aufladen erheblich fortschreitet (insbesondere
entsprechend einem Zustand, bei dem die Klemmenspannung groß wird). Da
es bekannt ist, daß sich die Ladespannung des Stützkondensators in
diesem Zustand unabhängig von seiner Kapazität langsam ändert, ist es
schwierig, eine Prüfung der Kapazität des Stützkondensators
durchzuführen. Obwohl es denkbar ist, daß die Kapazität des
Stützkondensators eine große Kapazität aufweist einschließlich einer
erheblichen Grenzkapazität (die elektrostatische Kapazität wird groß)
zur Begrenzung einer Vergrößerung der Aufladespannung im
Stützkondensator, folgt daraus, daß der Stützkondensator unvermeidlich
groß wird und somit ebenfalls die Kosten für den Stützkondensator
ansteigen.
Ferner ist aus der DE 42 22 788 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Feststellen einer Kapazitätsänderung durch einen Computer bekannt,
bei welchen eine Kapazitätsimpedanzänderung einer Last ermittelt wird,
die an den Eingängen eines Computers anliegt. An die Last wird ein
Wechselstrom angelegt, wobei der Computer das Ausgangssignal der Last
überwacht und auswertet. Im einzelnen wird die Kapazitätkomponente der
Last bestimmt und in Abhängigkeit von vorbestimmten Schwellenwerten
eine Änderung der Kapazitätenkomponente ermittelt. Hierbei wird das
Ausgangssignal der Last in Verbindung mit dem zugeführten Wechselstrom
kontinuierlich überwacht und es wird die Entladezeit der
Kapazitätenkomponente bestimmt und gespeichert. Entsprechend einer
Änderung in den Entladezeiten der Kapazitätenkomponente der Last kann
die Änderung in der Kapazität bestimmt werden.
Aus der DE 39 13 628 A1 sind des weiteren eine Vorrichtung und ein
Verfahren zur Bestimmung des Vorhandenseins von Unregelmäßigkeiten in
einem Fahrzeugbedienerschutzsystem bekannt, wobei insbesondere eine
Reserveschaltung des Fahrzeugbedienerschutzsystems (Airbag-System)
überwacht wird. Die Reserveschaltung umfaßt einen Reservekondensator,
dessen Ladespannung zur Betätigung des Fahrzeugbedienerschutzsystems
ausreichen soll, auch wenn die Leistungsfähigkeit einer
Fahrzeugbatterie vermindert ist. Im Rahmen der Überwachung des
Reservekondensators wird festgestellt, ob sich der Reservekondensator
genügend entlädt, wenn die Spannung der Batterie abgeschaltet wird. In
Abhängigkeit von der Entladekennlinie des zuvor aufgeladenen
Reservekondensators wird auf dessen Eigenschaften geschlossen.
Es ist demgegenüber eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Diagnoseschaltung zur Prüfung der Kapazität eines Kondensators derart
auszugestalten, daß die Klemmenspannung des Kondensators derart
begrenzt wird, daß sie während einer Zeitdauer einer ersten Prüfung
einschließlich verschiedener Prüfvorgänge nicht vergrößert wird, wenn
ein Zündschalter eingeschaltet wird, wobei die für eine
Kapazitätsdiagnose erforderliche Grenzkapazität des Kondensators
vermindert werden kann, und wodurch die Baugröße des Kondensators und
die Kosten vermindert werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im Patentanspruch 1
angegebenen Mitteln gelöst.
Alternativ wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den im
Patentanspruch 16 angegebenen Mitteln gelöst.
Erfindungsgemäß umfaßt eine Diagnoseschaltung zur Prüfung der
Kapazität einen parallel zu einer Leistungsquelle geschalteten
Kondensator, eine Meßeinrichtung zur Messung einer Klemmenspannung des
Kondensators von einer vorbestimmten Messungsstartzeit an, und eine
Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Kapazität des Kondensators auf
der Basis der mittels der Meßeinrichtung gemessenen Klemmenspannung,
und eine Stabilisierungseinrichtung zur Begrenzung der Klemmenspannung
des Kondensators während einer Zeitdauer zwischen einer
Aufladungsstartzeit, ab der der Kondensator mittels der
Leistungsquelle aufgeladen wird, und der Messungsstartzeit der
Meßeinrichtung.
Erfindungsgemäß wird somit die Klemmenspannung des Kondensators durch
die Stabilisierungseinrichtung begrenzt, so daß sie nicht zwischen der
Aufladungsstartzeit, bei der die Aufladung des Kondensators mittels
der Leistungsquelle gestartet wird, und der Messungsstartzeit durch
die Meßeinrichtung ansteigt. Danach wird zum Zeitpunkt des Erreichens
der Messungsstartzeit die Aufladung des Kondensators mittels der
Leistungsquelle gestartet. Entsprechend der Aufladung des Kondensators
mißt die Meßeinrichtung die Klemmenspannung des Kondensators von der
Messungsstartzeit an, und ferner ermittelt die Erfassungseinrichtung
die Kapazität des Kondensators auf der Basis der durch die
Meßeinrichtung gemessenen Klemmenspannung.
Da die Klemmenspannung durch die Stabilisierungseinrichtung begrenzt
wird und nicht ansteigt zwischen der Aufladungsstartzeit und der
Messungsstartzeit, kann daher der Beginn der Prüfung der Kapazität des
Kondensators auf der Basis einer mittels der Begrenzungseinrichtung
begrenzten niedrigen Spannung nach der Messungsstartzeit durchgeführt
werden. Es ist daher nicht erforderlich, dem Kondensator eine sehr
große Grenzkapazität zu geben (d. h. die Kapazität des Kondensators
sehr groß zu machen), so daß im Ergebnis ein Anstieg der Kosten für
den Kondensator verhindert werden kann, da die Größe des Kondensators
klein gehalten werden kann.
Erfindungsgemäß umfaßt alternativ die Diagnoseschaltung zur Prüfung
der Kapazität einen parallel zu einer Leistungsquelle geschalteten
Kondensator, eine Meßeinrichtung zur Messung einer Klemmenspannung des
Kondensators von einer vorbestimmten Messungsstartzeit an, und eine
Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Kapazität des Kondensators auf
der Basis der mittels der Meßeinrichtung gemessenen Klemmenspannung,
und eine Ladungssteuerungseinrichtung zur Aufladung des Kondensators
gemäß einer ersten Ladebetriebsart während einer Zeitdauer zwischen
einer Aufladungsstartzeit, von der ab die Aufladung des Kondensators
mittels einer Leistungsquelle gestartet wird, und einer
Messungsstartzeit durch die Meßeinrichtung, und zur Aufladung des
Kondensators gemäß einer zweiten Ladebetriebsart, bei der der
Kondensator schneller als in der ersten Ladebetriebsart nach der
Messungsstartzeit geladen wird.
Somit wird der Kondensator gemäß der ersten Ladebetriebsart mittels
der Leistungsquelle während der Zeitdauer zwischen der
Aufladungsstartzeit und der Messungsstartzeit aufgeladen, und wird
gemäß der zweiten Ladebetriebsart aufgeladen, wobei der Kondensator
schneller als bei der ersten Ladebetriebsart nach der
Messungsstartzeit aufgeladen wird. Dies bedeutet, daß die
Klemmenspannung des Kondensators zur Vermeidung eines Anstiegs
zwischen der Aufladungsstartzeit und der Messungsstartzeit begrenzt
wird und daß die Prüfung der Kapazität des Kondensators auf der Basis
einer mittels der Stabilisierungseinrichtung begrenzten niedrigen
Spannung nach der Messungsstartzeit durchgeführt werden kann. Es ist
daher nicht erforderlich, daß der Kondensator eine sehr große
Grenzkapazität erhält (d. h. der Kondensator eine sehr große Kapazität
erhält), so daß im Ergebnis ein Anstieg der Kosten für den Kondensator
verhindert werden kann, da die Größe des Kondensators klein gehalten
werden kann.
Zu diesem Zeitpunkt mißt die Meßeinrichtung die Klemmenspannung des
Kondensators von der Messungsstartzeit an, während der Kondensator
gemäß der zweiten Ladebetriebsart geladen wird. Die
Erfassungseinrichtung erfaßt sodann die Kapazität des Kondensators auf
der Basis der mittels der Meßeinrichtung gemessenen Klemmenspannung.
Wie vorstehend angegeben, wird die Prüfung der Kapazität des
Kondensators aus einem Zustand durchgeführt, bei dem der Kondensator
eine Ladespannung entsprechend der Aufladung gemäß der ersten
Ladebetriebsart aufweist, so daß die Prüfung der Kapazität des
Kondensators innerhalb einer kurzen Zeitdauer abgeschlossen werden
kann. Wird ferner die Diagnoseschaltung bei einem Kraftfahrzeug-
Airbagsystem zum Aufblasen eines Airbags verwendet, dann ist die zur
Zündung der Zündladung erforderliche elektrische Energie normalerweise
in dem Kondensator geladen, wodurch sichergestellt ist, daß die
Zündladung sicher gezündet werden kann.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schaltungsanordnung einer Diagnoseschaltung zur
Prüfung der Kapazität eines Stützkondensators, die bei der
Diagnoseschaltung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel verwendet
wird,
Fig. 2 eine grafische Darstellung der Zeitverläufe von Signalen
während des Betriebs der Diagnoseschaltung,
Fig. 3 eine Schaltungsanordnung einer Diagnoseschaltung zur
Prüfung der Kapazität eines Stützkondensators, die bei der
Diagnoseschaltung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet
wird,
Fig. 4 eine grafische Darstellung der Zeitverläufe von Signalen
während des Betriebs der Diagnoseschaltung,
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des Ablaufs der
Prüfung der Kapazität des Stützkondensators, die mittels eines
Mikroprozessors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt
wird, und
Fig. 6 eine teilweise vergrößerte Darstellung der Ladespannung
gemäß Fig. 2 zur Veranschaulichung des Abtastverfahrens der
Klemmenspannung des Stützkondensators.
In Fig. 1 ist eine negative Elektrode einer Leistungsquelle 1 mit
Masse (Erde) verbunden und eine positive Elektrode ist mit einer
Leitung L1 über einen Zündschalter IG verbunden. Ein Knoten A der
Leitung L1 ist mit einem 5 V-Regler 3 über eine Leitung L2 verbunden,
in welche eine Schutzdiode 2 eingesetzt ist. Hierbei bildet der 5 V-
Regler 3 eine Konstantspannungsschaltung mit einer Spannung von 5 V zur
Ansteuerung eines als Steuerungseinrichtung dienenden Mikroprozessors
4, wobei verschiedene Erfassungen und Prüfungen mittels des
Mikroprozessors 4 durchgeführt werden.
Ein Knoten B der Leitung L2 ist über eine Leitung L3 mit dem
Mikroprozessor 4 verbunden. Die Leitung L3 ist eine Leitung zur
Erfassung einer Leistungsquellenspannung Vreg, die von der
Leistungsquelle 1 über die Leitungen L1 und L2 zugeführt wird, wenn
der Zündschalter IG eingeschaltet wird. Wird über die Leitung L3 ein
Spannungseinbruch der Leistungsquelle 1 ermittelt, dann wird eine
Versorgungsspannung der Leistungsquelle 1 durch Einschalten einer
(nachstehend noch beschriebenen) Verstärkerschaltung 6 verstärkt.
Ausgehend von einem Knoten C der Leitung L1 sind eine Schutzdiode 5
und die Verstärkerschaltung 6 parallel zur Schutzdiode 2 geschaltet
(Knoten D in Leitung L2). Hierbei ist die Verstärkerschaltung 6 eine
Schaltung zur Verstärkung der Leistungsquellenspannung der Leistungs
quelle 1, wenn die Verstärkerschaltung 6 entsprechend einem
Befehlssignal vom Mikroprozessor 4 eingeschaltet wird und in dem Fall,
daß ein Spannungseinbruch der Leistungsquelle 1 ermittelt wird.
Mittels der Verstärkerschaltung 6 kann somit die Aufblasfähigkeit
eines Airbags wieder hergestellt werden, auch wenn die
Leistungsquellenspannung der Leistungsquelle 1 absinkt.
An einem Knoten D der Leitung L2 sind ein Sicherheitssensor 7, ein
Widerstand 8 (ein im Gasgenerator eines Airbagsystems angeordneter
Widerstand) und ein Feldeffekttransistor FET 9 angeschlossen. Der
Source-Anschluß des Feldeffekttransistors FET 9 ist mit Masse (Erde)
verbunden und der Gate-Anschluß ist mit dem Mikroprozessor 4
verbunden. Der Sicherheitssensor 7 ist ein bekannter mechanischer
Sensor mit einer Rolle, einer Blattfeder, einem Anschlag usw., und
wird eingeschaltet, wenn ein Rollkontaktpunkt der Rolle und ein fester
Kontaktpunkt miteinander kontaktiert werden, wobei das Kontaktieren
durch Bewegen der Rolle infolge einer auf den Sicherheitssensor 7
einwirkenden Beschleunigung, die größer als ein vorbestimmter Wert
ist, bewirkt wird. Beispielsweise wird der Feldeffekttransistor FET 9
eingeschaltet, wenn der Mikroprozessor 4 ein Ansteuerungssignal zu dem
Gate-Anschluß des Feldeffekttransistors FET 9 in Abhängigkeit von
einer Auswertung einer mittels eines (nicht gezeigten)
Beschleunigungssensors erfaßten Beschleunigungswelle (sogenannte G-
Welle) ausgibt. Wird demgegenüber der Sicherheitssensor 7 in den
ausgeschalteten Zustand zurückversetzt, dann fließt von der
Leistungsquelle 1 zum Widerstand 8 kein Strom. Der Widerstand 8 wird
daher nicht aufgeheizt, so daß hierdurch der Airbag nicht aufgeblasen
wird. Befinden sich im Gegensatz dazu in einem Fall sowohl der
Feldeffekttransistor FET 9 als auch der Sicherheitssensor 7 im
eingeschalteten Zustand, dann fließt von der Leistungsquelle 1 ein
Strom zum Widerstand 8. Der Airbag wird infolge der Erhitzung des
Widerstands 8 aufgeblasen. Wie vorstehend angegeben, dient der
Sicherheitssensor 7 als Sicherheitseinrichtung zur Sicherstellung, daß
der Airbag lediglich im Bedarfsfall aufgeblasen wird, auch wenn
mittels des Mikroprozessors 4 der Feldeffekttransistor FET 9
eingeschaltet wird.
Eine Prüfschaltung 10 (die in Verbindung mit dem Mikroprozessor 4 als
Erfassungseinrichtung dient) zur Prüfung der Kapazität des
Stützkondensators 12 ist mit einem Knoten E der Leitung L2 verbunden.
In der Prüfschaltung 10 sind ein Ladewiderstand 11 und der
Stützkondensator 12 mit dem Knoten E verbunden, und ein Anschluß des
Stützkondensators 12 ist mit Masse verbunden (geerdet). Der
Stützkondensator 12 wird über die Leitungen L1 und L2 mittels der
Leistungsquelle 1 entsprechend einer durch den Ladewiderstand 11
bestimmten Ladekennlinie aufgeladen, wodurch der Stützkondensator 12
zum Aufblasen des Airbags mittels der darin geladenen Energie
verwendet wird, auch wenn die Versorgungsspannung der Leistungsquelle
1 infolge eines Aufpralls des Fahrzeugs zusammenbricht.
Zwischen dem Ladewiderstand 11 und dem Stützkondensator 12 sind eine
Zenerdiode 13 und ein Transistor 14 parallel zu dem Stützkondensator
12 geschaltet. Der Emitter des Transistors 14 ist mit Masse verbunden
und die Basis des Transistors 14 ist an den Mikroprozessor 4
angeschlossen. Die Zenerdiode 13 und der Transistor 14 bilden eine
Stabilisierungseinrichtung in Verbindung mit einer
Stabilisierungsschaltung (Klemmschaltung), mittels der die
Klemmenspannung Vc (Ladespannung) durch Bewirken eines elektrischen
Stroms von der Zenerdiode 13 zum Transistor 14 in Abhängigkeit davon
stabilisiert bzw. festgeklemmt wird, daß der Transistor 14
eingeschaltet wird, wenn ein Steuerstrom vom Mikroprozessor 4 zur
Basis des Transistors 14 ausgegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die
stabilisierte (festgeklemmte) Spannung auf eine Spannung eingestellt,
die beispielsweise 6 V höher ist als eine Spannung, mittels der der
Mikroprozessor 4 betrieben werden kann.
Zwischen dem Ladewiderstand 11 und dem Stützkondensator 12 ist eine
Leitung L4 angeschlossen, wobei ein Anschluß derselben mit dem
Mikroprozessor 4 verbunden ist (Meßeinrichtung). Die Leitung L4 wird
zur Erfassung der Klemmenspannung Vc des Stützkondensators 12
verwendet. Wie nachstehend noch angegeben ist, erfaßt der
Mikroprozessor 4 die Klemmenspannung Vc des Stützkondensators 12
während einer vorbestimmten Zeitdauer über die Leitung L4 und prüft
die Kapazität des Stützkondensators 12 auf der Basis des erfaßten
Ergebnisses.
In der Prüfschaltung sind zwei Schutzdioden 15 und 16 parallel zum
Ladewiderstand 11 angeordnet. Beide Schutzdioden 15 und 16 dienen zur
Verhinderung eines Spannungseinbruchs, der auftritt infolge des zur
Zeit der Entladung des Stützkondensators durch den Ladewiderstand 11
fließenden Entladestroms.
In der Leitung L1 sind eine Warnlampe 17 und ein Transistor 18
angeordnet. Der Emitter des Transistors 18 ist mit Masse verbunden und
die Basis desselben ist über eine Leitung L5 mit dem Mikroprozessor 4
verbunden. Wird beispielsweise die Klemmenspannung Vc des
Stützkondensators 12 niedriger als eine vorbestimmte Spannung, dann
wird im Ergebnis ein Kapazitätseinbruch im Stützkondensator 12 mittels
des Mikroprozessors 4 ermittelt. Der Mikroprozessor 4 gibt ein
Ansteuerungssignal an die Basis des Transistors 18 ab und die
Warnlampe 17 wird infolge des eingeschalteten Transistors 18 durch die
Leistungsquelle 1 eingeschaltet.
Nachstehend wird nun die Wirkungsweise der wie vorstehend aufgebauten
Diagnoseschaltung im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 2
beschrieben. Nach dem Einschalten des Zündschalters IG wird zuerst
über den 5 V-Regler 3 ein Rücksetzsignal an den Mikroprozessor 4
ausgegeben, wodurch der Mikroprozessor 4 zurückgesetzt wird. Von dem
Zeitpunkt des Einschaltens des Zündschalters IG an wird dem
Stützkondensator 12 über die Leitungen L1 und L2 durch die
Leistungsquelle 1 eine Spannung zugeführt, wodurch die Aufladung des
Stützkondensators 12 entsprechend der Ladekennlinie in Abhängigkeit
vom Widerstandswert des Ladewiderstands 11 eingeleitet wird. Somit
entspricht der Zeitpunkt des Einschaltens des Zündschalters IG der
Aufladungsstartzeit. Der Mikroprozessor 4 wird danach (nach Ablauf
einer Zeitdauer TA seit dem Einschalten des Zündschalters IG)
zurückgesetzt und dabei in einen betriebsbereiten Zustand versetzt.
Somit wird der Zeitpunkt beim Ablaufen der Zeitdauer TA zur Setzzeit
des Mikroprozessors 4. Gleichzeitig wird das Ansteuerungssignal zur
Basis des Transistors 14 ausgegeben. Der Transistor 14 wird
eingeschaltet. In Abhängigkeit vom Einschalten des Transistors 14
fließt vom Ladewiderstand 11 über die Zenerdiode 13 ein Strom zum
Transistor 14. Im Ergebnis wird die Klemmenspannung Vc (Ladespannung)
des Stützkondensators 12 auf eine niedrige Spannung VL stabilisiert
(begrenzt), die, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, höher als die
Betriebsspannung des Mikroprozessors 4 ist. Die vorstehend angegebene
Begrenzungsspannung wird zu einer Startspannung, auf deren Basis die
Kapazitätsprüfung des Stützkondensators 12 eingeleitet wird. Die
Klemmenspannung des Stützkondensators 12 wird während einer Zeitdauer
TB, während der der Transistor 14 eingeschaltet ist, auf die
Begrenzungsspannung VL begrenzt (beschränkt).
Nachstehend wird nun der Einfluß der Zeitdauer TB beschrieben. Während
der Zeitdauer TB wird die vorstehend angegebene erste Prüfung
durchgeführt. Bei den Prüfungen im Rahmen der ersten Prüfung wird
beispielsweise geprüft, ob ein Spannungseinbruch der Leistungsquelle
1, ein Kurzschlußzustand oder ein Unterbrechungszustand der Zündladung
oder ein Problem in der Anzeigelampe wie der Warnlampe 17 aufgetreten
sind oder nicht. Nach dem Ende dieser Prüfungen wird die Kapazität des
Stützkondensators 12 geprüft. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
wird die Zeitdauer, bis die Kapazitätsprüfung des Stützkondensators 12
seit dem Betriebszustand des Mikroprozessors 4 gestartet wird, auf
etwa 30 ms (Millisekunden) eingestellt. Diese Zeitdauer entspricht der
Zeitdauer TB, während der die Klemmspannung Vc des Stützkondensators
auf die Begrenzungsspannung VL stabilisiert (begrenzt) wird.
Nach Ablauf der Zeitdauer TB wird die Ausgabe des Ansteuerungssignals
zur Basis des Transistors 14 beendet und der Transistor geht über in
den ausgeschalteten Zustand. Dabei wird der Stabilisierungs- oder
Begrenzungsbetrieb durch den Ladewiderstand 11 und die Zenerdiode 13
beendet. Ferner wird eine Zeitzählung mittels eines im Mikroprozessor
4 angeordneten Zeitgebers von dem Zeitpunkt, bei dem der Transistor 14
ausgeschaltet wird und die Aufladung des Stützkondensators 12,
ausgehend von der Begrenzungsspannung VL eingeleitet wird, gestartet.
Somit wird der Zeitpunkt des Ablaufs der Zeitdauer TB zur
Messungsstartzeit. Während der Aufladung des Stützkondensators 12
überwacht der Mikroprozessor 4 die Klemmenspannung Vc des Stütz
kondensators 12 über die Leitung L4 und führt die Kapazitätsprüfung
des Stützkondensators 12 durch, indem beide Spannungen VL und VH
während der mittels des Zeitgebers gezählten Zeitdauer T ermittelt
werden, bis die Klemmenspannung Vc die Spannung VH erreicht, bei der
die Kapazitätsprüfung beendet wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 wird nachstehend der Ablauf der
Kapazitätsprüfung des Stützkondensators 12 mittels des Mikroprozessors
4 im einzelnen beschrieben. Der Ablauf wird gestartet, nachdem der
Mikroprozessor 4 mittels eines Rücksetzsignals des 5 V-Reglers 3
zurückgesetzt wurde. Nachdem der Mikroprozessor 4 in den
Betriebszustand (EIN-Zustand) versetzt wurde, wird ein EIN-Signal des
Transistors 14 in Schritt S1 ausgegeben und in Schritt S2 wird ein
weitere Prüfung wie die erste Prüfung (einschließlich verschiedener
Prüfungen) durchgeführt. In Schritt S3 wird danach das AUS-Signal des
Transistors 14 ausgegeben. Desweiteren werden der Spannungswert V und
die Abtastnummer n im Speicher gemäß Schritt S4 auf 0 gesetzt. Die
Abtastnummer n wird seriell um 1 jedesmal dann vergrößert, wenn (wie
nachstehend noch beschrieben) die Klemmenspannung Vc gelesen
(abgetastet) wird.
In Schritt S5 wird die an der Leitung L4 anliegende Klemmenspannung Vc
gelesen (bzw. abgetastet) und der Spannungswert V wird in Schritt S6
erneuert auf einen Wert (V + Vc : V wird im Speicher abgespeichert,
wobei V gemäß Schritt S4 zu Anfang gleich 0 ist). Ferner wird die
Abtastnummer n in Schritt S7 auf (n + 1) erneuert. In Schritt 8 wird
sodann entschieden, ob die erneuerte Abtastnummer n größer als die
Gesamtabtastnummer N ist. Hierbei bezeichnet die Gesamtabtastnummer N
die Anzahl der während der Zeitdauer T in Verbindung mit einem
Abtastintervall t (wie in Fig. 6 gezeigt) durchgeführten Abtastungen.
Wird in Schritt S8 entschieden, daß die Abtastnummer n nicht größer
als die Gesamtabtastnummer N ist (Schritt S8: NEIN), dann kehrt der
Ablauf zu Schritt S5 nach Abwarten des Abtastzeitintervalls t in
Schritt S9 zurück. Die Ablaufschritte S5 bis S8 werden wiederholt
durchgeführt, bis die Bewertung in Schritt S8 die Antwort "JA" ergibt.
Während der Wiederholung dieser Ablaufschritte wird der Spannungswert
V in der Reihenfolge aufsummiert, bis die Abtastnummer n größer als
die Gesamtabtastnummer N wird. Gemäß der Darstellung in Fig. 6 nimmt
beispielsweise der Spannungswert V den Wert V (V = V1 + V2 + ... + Vn)
an, wenn die Abtastnummer n größer als die Gesamtabtastnummer N wird
(Antwort "JA" in Schritt S8).
Ist bei der Bewertung in Schritt S8 die Antwort "JA", dann wird in
Schritt S10 der vorbestimmte Wert K durch Subtraktion des vorstehend
aufsummierten Spannungswerts V von dem vorbestimmten Spannungswert Vo
berechnet. Hierbei entspricht beispielsweise der vorbestimmte
Spannungswert Vo dem Spannungswert, der in Fig. 6 durch die Fläche mit
den diagonalen Linien angedeutet ist. Ferner kann der vorbestimmte
Wert K in der nachfolgenden Weise charakterisiert werden. Ist die
Kapazität des Stützkondensators 12 niedrig, dann wird die Ladung des
Stützkondensators 12 schnell beendet und der aufsummierte
Spannungswert V (V = V1 + V2 + ... + Vn) wird groß. Gleichzeitig wird
der vorbestimmte Wert K klein (K = Vo - V). Auf der Basis des
vorbestimmten Werts K kann daher bewertet werden, ob die Kapazität des
Stützkondensators 12 vermindert ist oder nicht. Ist demgegenüber die
Kapazität des Stützkondensators 12 normal, dann wird die Aufladung des
Stützkondensators 12 nicht so schnell beendet, so daß der aufsummierte
Spannungswert V (V = V1 + V2 + ... + Vn) nicht so groß wird.
Gemäß dem in Fig. 5 gezeigten Ablaufdiagramm wird in Schritt S11 nach der Berechnung
des vorbestimmten Werts K in Schritt S10 entsprechend der
vorhergehenden Beschreibung bewertet, ob der vorbestimmte Wert K
größer als der vorbestimmte Wert X ist. Der
vorbestimmte Wert X ist ein Schwellenwert, der für eine Bewertung
herangezogen wird, ob die Kapazität des Stützkondensators 12 zum
Aufblasen des Airbags zulässig ist. Wird bewertet, daß der
vorbestimmte Wert K nicht größer als der vorbestimmte Wert X ist
(Antwort "NEIN" in Schritt S11), dann wird daraus geschlossen, daß
sich die Kapazität des Stützkondensators 12 vermindert hat, worauf die
Warnlampe 17 über die Leitung L5 in Schritt S12 durch den
Mikroprozessor 4 eingeschaltet wird. In Schritt S13 wird ferner in
einem EEPROM (elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-
Speicher) gespeichert, daß die Warnlampe 17 eingeschaltet ist. Danach
wird ein weiterer Ablauf in Schritt S14 durchgeführt. Wird
andererseits bewertet, daß der vorbestimmte Wert K größer als der
vorbestimmte Wert X ist (Antwort "JA" in Schritt S11), dann wird
daraus geschlossen, daß die Kapazität des Stützkondensators 12 zum
Aufblasen des Airbags ausreichend groß (normal) ist. Der Ablauf
springt daher direkt zu Schritt S14, bei dem andere Abläufe
durchgeführt werden können.
Somit wird die Kapazitätsprüfung des Stützkondensators 12 in Schritt
S11 durch Vergleichen des vorbestimmten Werts K mit dem vorbestimmten
Wert X durchgeführt, ohne daß direkt Spannungswerte miteinander
verglichen werden. Die Gründe hierfür sind nachstehend angegeben. Ist
der Stützkondensator 12 unterbrochen und daher der Anschluß geöffnet,
dann steigt die Ladespannung zum Zeitpunkt der Aufladungsstartzeit an
(in diesem Falle nimmt die Ladespannung die Form einer Rechteckwelle
an). Hierbei wird der vorbestimmte Wert K ungefähr zu 0, so daß die
Bewertung in Schritt S11 in gleicher Weise wie in dem Falle, daß die
Kapazität des Stützkondensators 12 vermindert ist, die Antwort "NEIN"
annimmt. Somit kann in Schritt S12 die Warnlampe 17 eingeschaltet
werden.
Im Ergebnis der in der vorstehend angegebenen Weise durchgeführten
Kapazitätsprüfung und in dem Falle, daß bewertet wird, daß die
Kapazität des Stützkondensators 12 einen Wert annimmt, der niedriger
als ein vorbestimmter Wert ist, gibt der Mikroprozessor 4 ein
Ansteuerungssignal zur Basis des Transistors 18 über die Leitung L5
aus und schaltet den Transistor 18 ein. Dabei wird die Warnlampe 17
mittels der Leistungsquelle 1 eingeschaltet.
Wie vorstehend im einzelnen angegeben, umfaßt die Diagnoseschaltung
zur Kapazitätsprüfung des Stützkondensators 12 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel eine Klemmschaltung (Klemmeinrichtung) mit der
Zenerdiode 13 und dem Transistor 14, die parallel mit dem
Stützkondensator 12 in der Prüfschaltung 10 geschaltet ist, wobei ein
Strom durch den Ladewiderstand 11, die Zenerdiode 13 und den
Transistor 14 während der Zeitdauer B fließt, während der der
Transistor 14 mittels des Mikroprozessors 4 eingeschaltet ist, und
wobei die Klemmenspannung Vc des Stützkondensators 12 auf die
vorbestimmte Begrenzungsspannung VL begrenzt (stabilisiert) ist. Somit
kann die Klemmenspannung Vc des Stützkondensators 12 in effektiver
Weise derart begrenzt werden, daß sie nach Durchführung der ersten
Prüfung einschließlich unterschiedlicher Prüfvorgänge in Abhängigkeit
vom Einschalten des Zündschalters IG bis zur Durchführung der
Kapazitätsprüfung des Stützkondensators 12 nicht ansteigt.
Somit kann ein Anstieg der Klemmenspannung Vc des Stützkondensators 12
begrenzt werden, ohne daß der Stützkondensator 12 vor jeder
Kapazitätsprüfung, wie sie bei bekannten Diagnoseschaltungen
erforderlich ist, entladen werden muß. Im Ergebnis kann die
Kapazitätsprüfung durchgeführt werden unter Verwendung der
vorbestimmten Begrenzungsspannung VL als Startspannung, auf deren
Basis die Kapazitätsprüfung durchgeführt wird, wobei es nicht
erforderlich ist, die elektrostatische Kapazität des Stützkondensators
12 zu groß zu machen, wodurch die Grenzkapazität des Stützkondensators
12 vermindert werden kann und die Kosten des Stützkondensators 12
durch Verkleinerung der Baugröße vermindert werden können.
Ferner wird die Begrenzungsspannung VL auf eine Spannung eingestellt,
die höher ist als die für den Betrieb des Mikroprozessors 4
erforderliche Spannung. Der Mikroprozessor 4 kann auch dann korrekt
betrieben werden, wenn in einem nachteiligen Fall auch die
Begrenzungswirkung der Klemmschaltung infolge von am Transistor 14 der
Prüfschaltung 10 auftretenden Problemen andauert, wenn somit
beispielsweise der Kollektor und der Emitter des Transistors 14
kurzgeschlossen sind, so daß der Transistor 18 durch den
Mikroprozessor 4 sicher eingeschaltet werden kann. Durch das
Einschalten und Aufleuchten der Warnlampe 17 über den Transistor 18
kann dem Benutzer ein Alarm vermittelt werden, daß der Kollektor und
der Emitter des Transistors 14 kurzgeschlossen sind.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 wird nachstehend eine
Diagnoseschaltung zur Prüfung der Kapazität eines Stützkondensators
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben. Hierbei weist die
Diagnoseschaltung des zweiten Ausführungsbeispiels im wesentlichen
denselben Aufbau wie die Diagnoseschaltung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel auf. Eine erneute Beschreibung des bekannten
Aufbaus ist daher weggelassen. Die Unterschiede zwischen dem zweiten
Ausführungsbeispiel und dem ersten Ausführungsbeispiel werden
nachstehend beschrieben. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist die
aus der Zenerdiode 13 und dem Transistor 14 bestehende
Stabilisierungseinrichtung derart angeordnet, daß sie zum
Stützkondensator 12 parallel geschaltet ist, wogegen gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel die Klemmenspannung des Stützkondensators begrenzt
wird, da sie durch den Ladewiderstand mit einem hohen
Widerstandswert innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer bis zu einer
vorbestimmten Startzeit zur Aufladung nach einem Einschalten des
Zündschalters nicht ansteigt, und die Kapazitätsprüfung des
Stützkondensators wird durchgeführt während einer schnellen Aufladung
des Stützkondensators durch Verminderung des Widerstandswerts
gegenüber dem Stützkondensator nach der vorbestimmten Startzeit zur
Aufladung des Stützkondensators.
Mit einem Knoten E der Leitung L2 ist gemäß Fig. 3 eine Prüfschaltung
30 zur Kapazitätsprüfung eines Stützkondensators 32 verbunden. In der
Prüfschaltung 30 sind ein erster Ladewiderstand 31 und der
Stützkondensator 32 mit dem Knoten E verbunden, während ein Anschluß
des Stützkondensators 32 an Masse geschaltet ist. Hierbei weist der
erste Ladewiderstand 31 einen vergleichsweise hohen Widerstandswert
(der beispielsweise auf 2 KΩ gesetzt ist, entsprechend ungefähr dem
zehnfachen Wert des Widerstandswerts des Ladewiderstands 11 des ersten
Ausführungsbeispiels) auf und der Stützkondensator 32 wird über die
Leitungen L1 und L2 entsprechend der durch den ersten Ladewiderstand
31 bestimmten Ladecharakteristik (Ladekennlinie, erste
Ladebetriebsart) durch die Leistungsquelle 1 aufgeladen. Wie es
nachstehend noch angegeben ist, wird im Rahmen der ersten
Ladebetriebsart die Klemmenspannung Vc (Ladespannung) des
Stützkondensators 32 auf der Basis der Tatsache begrenzt, daß der
Widerstandswert des ersten Ladewiderstands 31 auf einen hohen Wert
eingestellt ist, so daß sie nicht ansteigt.
Ein Transistor 33 und ein zweiter Ladewiderstand 34 sind parallel zum
ersten Ladewiderstand 31 geschaltet. Ein Anschlußpunkt zwischen dem
ersten Ladewiderstand 31 und dem Stützkondensator 32 und ein Anschluß
des zweiten Ladewiderstands 34 sind beide über eine Leitung L9 mit dem
Mikroprozessor 4 verbunden. Hierbei weist der zweite Ladewiderstand 34
einen vergleichsweise niedrigen Widerstandswert von beispielsweise 300
Ω gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel auf. Ferner ist zwischen dem
Emitter und der Basis des Transistors 33 ein Widerstand 35 angeordnet,
und es ist ein Transistor 37 über einen Widerstand 36 mit dem
Widerstand 35 verbunden. Die Basis des Transistors 37 ist über eine
Leitung L10 mit dem Mikroprozessor 4 verbunden und der Emitter des
Transistors 37 ist an Masse geschaltet.
Die Leitung L9 dient in Verbindung mit dem Mikroprozessor 4 als
Meßeinrichtung zur Erfassung der Klemmenspannung Vc des
Stützkondensators 32. Wie es nachstehend noch beschrieben wird, erfaßt
der Mikroprozessor 4 die Klemmenspannung Vc des Stützkondensators 32
während einer vorbestimmten Zeitdauer über die Leitung L9 und prüft
ferner die Kapazität des Stützkondensators in Abhängigkeit vom
Erfassungsergebnis.
Der Transistor 33, der zweite Ladewiderstand 34, die Widerstände 35
und 36 und der Transistor 37 bilden eine Ladesteuerungseinrichtung zur
Änderung der ersten Ladebetriebsart durch den ersten Ladewiderstand 31
und eine zweite Ladebetriebsart entsprechend einer Ladecharakteristik
(Ladekennlinie), die durch die Parallelschaltung des ersten
Ladewiderstands 31 mit dem zweiten Ladewiderstand 34 bestimmt wird,
wenn die Transistoren 37 und 33 in Abhängigkeit von der Ausgabe eines
Ansteuerungssignals an die Basis des Transistors 37 über die Leitung
L10 vom Mikroprozessor 4 eingeschaltet werden.
In der Prüfschaltung 30 (die in Verbindung mit dem Mikroprozessor 4
als Erfassungseinrichtung dient) sind zwei Schutzdioden 38 und 39
parallel zum ersten Ladewiderstand 31 angeordnet. Beide Schutzdioden
38 und 39 dienen zur Verhinderung eines Spannungseinbruchs, der
auftreten kann infolge eines Entladestroms über den ersten
Ladewiderstand 31 während der Entladung des Stützkondensators 32.
Eine Warnlampe 17 und ein Transistor 18 sind in der Leitung L1
angeordnet. Der Emitter des Transistors 18 ist mit Masse verbunden und
die Basis des Transistors 18 ist über eine Leitung L5 mit dem
Mikroprozessor 4 verbunden. Wird beispielsweise in dem Falle, daß die
Klemmenspannung Vc des Stützkondensators 32 niedriger als eine
vorbestimmte Spannung wird, im Ergebnis ein Kapazitätseinbruch im
Stützkondensator 32 über die Leitung L9 durch den Mikroprozessor 4
erfaßt, dann gibt der Mikroprozessor 4 ein Ansteuerungssignal zur
Basis des Transistors 18 über die Leitung L5 aus, und infolge des
Einschaltens des Transistors 18 wird die Warnlampe 17 mittels der
Leistungsquelle 1 eingeschaltet.
Nachstehend wird nun die Wirkungsweise der Diagnoseschaltung mit dem
vorstehend angegebenen Aufbau gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben. Nach dem Einschalten des
Zündschalters IG wird zuerst ein Rücksetzsignal vom 5 V-Regler 3 an den
Mikroprozessor 4 ausgegeben, wodurch der Mikroprozessor 4
zurückgesetzt wird. Vom Zeitpunkt des Einschaltens des Zündschalters
IG an wird dem Stützkondensator 32 über die Leitungen L1 und L2 durch
die Leistungsquelle 1 eine Spannung zugeführt, wodurch die Aufladung
des Stützkondensators 32 gemäß der ersten, durch den hohen
Widerstandswert des ersten Ladewiderstands 31 definierte
Ladebetriebsart eingeleitet wird. Somit wird der Zeitpunkt des
Einschaltens des Zündschalters IG zur Aufladungsstartzeit.
Gleichzeitig wird die Klemmenspannung Vc des Stützkondensators 32
gemäß Fig. 4 durch den hohen Widerstandswert des ersten
Ladewiderstands 31 begrenzt, so daß sie nicht ansteigen kann. Im
Ergebnis steigt die Klemmenspannung Vc (Ladespannung) des
Stützkondensators 32 bis zur niedrigen Spannung VL', wie es in Fig. 4
gezeigt ist, an.
Nach dem Ablaufen einer Zeitdauer TC seit dem Einschalten des
Zündschalters IG wird der Mikroprozessor 4 zurückgesetzt und in den
Betriebszustand versetzt. Gleichzeitig wird über die Leitung L10 ein
Ansteuerungssignal zur Basis des Transistors 37 ausgegeben. Der
Transistor 37 wird sodann eingeschaltet. Infolge des Einschaltens des
Transistors 37 fließt ein Strom von den Widerständen 35 und 36 zum
Transistor 37, und der Transistor 33 wird eingeschaltet, da seiner
Basis ein Strom zugeführt wird. Daher wird ausgehend von der niedrigen
Spannung VL' der Stützkondensator 32 gemäß der durch den ersten
Ladewiderstand 31 und den zweiten Ladewiderstand 34 bestimmten zweiten
Ladebetriebsart auf der Basis der über die Leitungen L1 und L2 von der
Leistungsquelle 21 zugeführten Spannung aufgeladen. Somit wird der
Zeitpunkt des Ablaufs der Zeitdauer TC zur Messungsstartzeit. Da der
Gesamtwiderstandswert gegenüber dem Stützkondensator 32 niedrig ist,
wird gleichzeitig der Stützkondensator 32, wie es in Fig. 4 gezeigt
ist, in vergleichsweise kurzer Zeit aufgeladen.
Gleichzeitig wird eine Zeitzählung mittels eines im Mikroprozessor 4
angeordneten Zeitgebers von dem Zeitpunkt des Einschaltens des
Transistors 37 gestartet, und die Aufladung des Stützkondensators 32
von der Spannung VL' wird eingeleitet. Während der Aufladung des
Stützkondensators 32 überwacht der Mikroprozessor 24 die
Klemmenspannung Vc des Stützkondensators 32 über die Leitung L9 und
führt während der durch den Zeitgeber gezählten Zeitdauer T eine
Kapazitätsprüfung des Stützkondensators 32 durch Ermitteln der beiden
Spannungen VL' und VH' durch, bis die Klemmenspannung Vc die Spannung
VH' erreicht, bei der die Kapazitätsprüfung beendet wird.
Im Ergebnis der in der vorstehend angegebenen Weise durchgeführten
Kapazitätsprüfung und in dem Falle, daß bewertet wird, daß die
Kapazität des Stützkondensators 32 auf einen Wert, niedriger als ein
vorbestimmter Wert absinkt, gibt der Mikroprozessor 4 ein
Ansteuerungssignal an die Basis des Transistors über die Leitung L5
aus und schaltet den Transistor ein. Mittels der Leistungsquelle 1
wird sodann die Warnlampe 17 eingeschaltet und leuchtet auf.
Wie es im einzelnen in Verbindung mit der Diagnoseschaltung zur
Kapazitätsprüfung des Stützkondensators 32 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel beschrieben ist, ist die Ladesteuerungseinrichtung
einschließlich des Transistors 33, des zweiten Ladewiderstands 34, der
Widerstände 35 und 36 und des Transistors 37 in der Prüfschaltung 30
vorgesehen, und es wird nicht nur die Klemmenspannung Vc des
Stützkondensators 32 zur Stabilisierung auf die Spannung VL' gemäß der
ersten, lediglich durch den ersten Ladewiderstand 31 während der
Zeitdauer TC, in der die Transistoren 37 und 33 vor dem Rücksetzen des
Mikroprozessors 4 ausgeschaltet sind, bestimmten Ladebetriebsart
begrenzt (stabilisiert), sondern es wird auch der Stützkondensator 32,
ausgehend von der Spannung VL' entsprechend der zweiten, durch den
ersten Ladewiderstand 31 und den zweiten Ladewiderstand 34 nach
Einschalten der Transistoren 37 und 33 auf der Basis des Rücksetzens
des Mikroprozessors 4 bestimmten Ladebetriebsart geladen.
In gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel kann hierbei die
Klemmenspannung Vc des Stützkondensators 32 in effektiver Weise
begrenzt (stabilisiert) werden, so daß sie nicht ansteigt, bis die
Kapazitätsprüfung des Stützkondensators 32 durchgeführt wird, nachdem
die erste Prüfung einschließlich verschiedener Prüfvorgänge in
Abhängigkeit vom Einschalten des Zündschalters IG durchgeführt wurden.
Somit kann ein Ansteigen der Klemmenspannung Vc am Stützkondensator 32
verhindert werden, ohne daß eine Entladung des Stützkondensators 32
vor jeder Kapazitätsprüfung durchgeführt werden muß, wie sie bei
bekannten Diagnoseschaltungen erforderlich ist. Im Ergebnis kann die
Kapazitätsprüfung unter Verwendung der vorbestimmten Spannung VL' als
Startspannung, auf deren Basis die Kapazitätsprüfung erfolgt,
durchgeführt werden, wobei es nicht erforderlich ist, die
elektrostatische Kapazität des Stützkondensators 32 zu groß zu wählen,
wodurch die Grenzkapazität des Stützkondensators 32 und damit auch die
Kosten des Stützkondensators 32 vermindert werden können, da lediglich
eine kleine Bauform erforderlich ist.
Ferner wird in der Diagnoseschaltung gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der Stützkondensator 32 unverändert entsprechend
entweder der ersten oder zweiten Ladebetriebsart aufgeladen, auch wenn
die Kapazität des Stützkondensators 32 infolge von Problemen bei den
Transistoren 37 und 33 nicht geprüft werden kann. Es ist damit
sichergestellt, daß der Airbag auf der Basis der im Stützkondensator
32 geladenen Energie verläßlich aufgeblasen wird.
Claims (28)
1. Diagnoseschaltung zur Prüfung der Kapazität, mit
einem parallel zu einer Leistungsquelle (1) geschalteten Kondensator (12), einer Meßeinrichtung zur Messung einer Klemmenspannung (Vc) des Kondensators (12) von einer vorbestimmten Messungsstartzeit an, und einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Kapazität des Kondensators (12) auf der Basis der mittels der Meßeinrichtung gemessenen Klemmenspannung (Vc), und
einer Stabilisierungseinrichtung (13, 14) zur Begrenzung der Klemmenspannung (Vc) des Kondensators (12) während einer Zeitdauer zwischen einer Aufladungsstartzeit, ab der der Kondensator (12) mittels der Leistungsquelle (1) aufgeladen wird, und der Messungsstartzeit der Meßeinrichtung.
einem parallel zu einer Leistungsquelle (1) geschalteten Kondensator (12), einer Meßeinrichtung zur Messung einer Klemmenspannung (Vc) des Kondensators (12) von einer vorbestimmten Messungsstartzeit an, und einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Kapazität des Kondensators (12) auf der Basis der mittels der Meßeinrichtung gemessenen Klemmenspannung (Vc), und
einer Stabilisierungseinrichtung (13, 14) zur Begrenzung der Klemmenspannung (Vc) des Kondensators (12) während einer Zeitdauer zwischen einer Aufladungsstartzeit, ab der der Kondensator (12) mittels der Leistungsquelle (1) aufgeladen wird, und der Messungsstartzeit der Meßeinrichtung.
2. Diagnoseschaltung nach Anspruch 1, wobei die
Stabilisierungseinrichtung (13, 14) eine
Stabilisierungsschaltung aufweist zum Festlegen der
Klemmenspannung (Vc) des Kondensators (12) auf eine
vorbestimmte Begrenzungsspannung.
3. Diagnoseschaltung nach Anspruch 2, wobei die
Stabilisierungsschaltung eine Zenerdiode (13) und einen
ersten Transistor (14) umfaßt, die parallel zu dem
Kondensator (12) geschaltet sind.
4. Diagnoseschaltung nach Anspruch 3, wobei eine
Steuerungseinrichtung (4) vorgesehen ist, die zu einer
Einstellzeit nach der Aufladungsstartzeit in den
betriebsfähigen Zustand versetzt wird.
5. Diagnoseschaltung nach Anspruch 4, wobei die
Klemmenspannung (Vc) auf eine Begrenzungsspannung begrenzt
wird, wenn in Abhängigkeit vom Einschalten des ersten
Transistors (14) zur Einstellzeit durch die
Steuerungseinrichtung (4) ein Strom durch die Zenerdiode
(13) und den ersten Transistor (14) fließt.
6. Diagnoseschaltung nach Anspruch 4, wobei die
Begrenzungsspannung auf eine Spannung eingestellt wird, bei
der die Steuerungseinrichtung (4) betrieben werden kann.
7. Diagnoseschaltung nach Anspruch 6, wobei die
Begrenzungsspannung auf 6 V eingestellt wird.
8. Diagnoseschaltung nach Anspruch 4, mit einem in
Reihe mit dem Kondensator (12) geschalteten Ladewiderstand
(11).
9. Diagnoseschaltung nach Anspruch 2, wobei die
Begrenzungsspannung als Startspannung verwendet wird, von
der aus die Meßeinrichtung die Messung der Klemmenspannung
(Vc) des Kondensators (12) startet.
10. Diagnoseschaltung nach Anspruch 4, wobei eine
Zeitdauer zwischen der Einstellzeit und der
Messungsstartzeit auf etwa 30 ms eingestellt wird.
11. Diagnoseschaltung nach Anspruch 8, wobei die
Erfassungseinrichtung zwischen den Ladewiderstand (11) und
den Kondensator (12) geschaltet ist, und daß die
Steuerungseinrichtung (4) die Meßeinrichtung zur
Überwachung der Klemmenspannung (Vc) des Kondensators (12)
nach dem Starten der Aufladung des Kondensators (12) von
der Messungsstartzeit steuert.
12. Diagnoseschaltung nach Anspruch 11, wobei die
Erfassungseinrichtung durch die Steuerungseinrichtung (4)
gesteuert wird zur Durchführung einer Prüfung der Kapazität
des Kondensators (12) auf der Basis der
Begrenzungsspannung, einer Soll-Spannung, bei der die
Prüfung beendet wird und einer Zeitdauer, während der die
Klemmenspannung (Vc) von der Begrenzungsspannung zur
Sollspannung geladen wird.
13. Diagnoseschaltung nach Anspruch 4, mit einer
Warnlampe (17) und einem zweiten Transistor (18), die in
Reihe zur Leistungsquelle (1) geschaltet sind.
14. Diagnoseschaltung nach Anspruch 13, wobei die
Steuerungseinrichtung (4) die Warnlampe (17) durch
Einschalten des zweiten Transistors (18) einschaltet, wenn
mittels der Erfassungseinrichtung erfaßt wird, daß die
Kapazität des Kondensators (12) kleiner geworden ist.
15. Diagnoseschaltung nach Anspruch 1, wobei der
Kondensator (12) ein Stützkondensator ist zur Verwendung in
einem Kraftfahrzeug-Airbagsystem, und der Stützkondensator
einen Airbag auch dann ausdehnt, falls die
Leistungsversorgung der Leistungsquelle (1) zum
Airbagsystem unterbrochen ist.
16. Diagnoseschaltung zur Prüfung der Kapazität, mit
einem parallel zu einer Leistungsquelle (1) geschalteten Kondensator (32), einer Meßeinrichtung zur Messung einer Klemmenspannung (Vc) des Kondensators (32) von einer vorbestimmten Messungsstartzeit an, und eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Kapazität des Kondensators (32) auf der Basis der mittels der Meßeinrichtung gemessenen Klemmenspannung (Vc), und
einer Ladungssteuerungseinrichtung (31, 33-37) zur Aufladung des Kondensators (32) gemäß einer ersten Ladebetriebsart während einer Zeitdauer zwischen einer Aufladungsstartzeit, von der ab die Aufladung des Kondensators (32) mittels der Leistungsquelle (1) gestartet wird, und einer Messungsstartzeit durch die Meßeinrichtung, und zur Aufladung des Kondensators (32) gemäß einer zweiten Ladebetriebsart, bei der der Kondensator (32) schneller als in der ersten Ladebetriebsart nach der Messungsstartzeit geladen wird.
einem parallel zu einer Leistungsquelle (1) geschalteten Kondensator (32), einer Meßeinrichtung zur Messung einer Klemmenspannung (Vc) des Kondensators (32) von einer vorbestimmten Messungsstartzeit an, und eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Kapazität des Kondensators (32) auf der Basis der mittels der Meßeinrichtung gemessenen Klemmenspannung (Vc), und
einer Ladungssteuerungseinrichtung (31, 33-37) zur Aufladung des Kondensators (32) gemäß einer ersten Ladebetriebsart während einer Zeitdauer zwischen einer Aufladungsstartzeit, von der ab die Aufladung des Kondensators (32) mittels der Leistungsquelle (1) gestartet wird, und einer Messungsstartzeit durch die Meßeinrichtung, und zur Aufladung des Kondensators (32) gemäß einer zweiten Ladebetriebsart, bei der der Kondensator (32) schneller als in der ersten Ladebetriebsart nach der Messungsstartzeit geladen wird.
17. Diagnoseschaltung nach Anspruch 16, wobei die
Ladesteuerungseinrichtung (31, 33-37) einen ersten, seriell
mit dem Kondensator (32) geschalteten Ladewiderstand (31)
umfaßt, und wobei der erste Ladewiderstand (31) einen hohen
Widerstandswert aufweist und die erste Ladebetriebsart
bestimmt.
18. Diagnoseschaltung nach Anspruch 17, wobei der
Widerstandswert des ersten Ladewiderstands (31) 2 kS
beträgt.
19. Diagnoseschaltung nach Anspruch 17, wobei die
Ladesteuerungseinrichtung (31, 33-37) ferner einen zweiten
Ladewiderstand (34) und einen ersten Transistor (33)
aufweist, die beide in Reihe zueinander und parallel zu dem
Ladewiderstand (31) geschaltet sind.
20. Diagnoseschaltung nach Anspruch 19, wobei der
zweite Ladewiderstand (34) einen niedrigen Widerstandswert
aufweist und die zweite Ladebetriebsart bestimmt.
21. Diagnoseschaltung nach Anspruch 20, wobei der
Widerstandswert des zweiten Ladewiderstands (34) 300 Ω
beträgt.
22. Diagnoseschaltung nach Anspruch 19, mit einer
Steuerungseinrichtung (4), die zu einer Messungsstartzeit
in den Betriebszustand versetzt wird.
23. Diagnoseschaltung nach Anspruch 22, wobei die
Ladesteuerungseinrichtung (31, 33-37) die erste
Ladebetriebsart einstellt, wenn der erste Transistor (33)
durch die Steuerungseinrichtung (4) ausgeschaltet ist, und
die zweite Ladebetriebsart einstellt, wenn der erste
Transistor (33) durch die Steuerungseinrichtung (4)
eingeschaltet ist.
24. Diagnoseschaltung nach Anspruch 23, wobei die
Steuerungseinrichtung (4) die Meßeinrichtung steuert zur
Überwachung der Klemmenspannung (Vc) des Kondensators (32)
entsprechend der durch den zweiten Ladewiderstand (34)
bestimmten zweiten Ladebetriebsart von der
Messungsstartzeit an, nachdem die Aufladung des
Kondensators (32) gestartet wurde.
25. Diagnoseschaltung nach Anspruch 24, wobei die
Steuerungseinrichtung (4) die Erfassungseinrichtung steuert
zur Durchführung der Überprüfung der Kapazität des
Kondensators (32) auf der Basis einer ersten Spannung im
Kondensator, die entsprechend einer ersten Ladebetriebsart
zwischen der Aufladungsstartzeit und der Messungsstartzeit
aufgeladen wurde, einer zweiten Spannung, bei der die
Prüfung beendet wird und einer Zeitdauer, während der der
Kondensator (32) geladen wird, so daß die Klemmenspannung
(Vc) von der ersten Spannung zur zweiten Spannung ansteigt.
26. Diagnoseschaltung nach Anspruch 22, mit einer
Warnlampe (17) und einen zweiten Transistor (18), die in
Reihe zur Leistungsquelle (1) geschaltet sind.
27. Diagnoseschaltung nach Anspruch 26, wobei die
Steuerungseinrichtung (4) die Warnlampe (17) durch
Einschalten des zweiten Transistors (18) einschaltet, wenn
mittels der Erfassungseinrichtung erfaßt wurde, daß die
Kapazität des Kondensators (32) kleiner geworden ist.
28. Diagnoseschaltung nach Anspruch 16, wobei der
Kondensator (32) ein Stützkondensator ist zur Verwendung in
einem Kraftfahrzeug-Airbagsystem, und der Stützkondensator
einen Airbag auch dann ausdehnen kann, falls die von der
Leistungsquelle (1) zugeführte Leistungsversorgung zum
Airbagsystem unterbrochen ist.
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