DE3706393A1 - Anwendung eines eigendiagnoseverfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Anwendung eines Eigendiagnosever­ fahrens für elektronische Bausteine in einem Kraftfahrzeug.

Elektronische Steuergeräte mit metallischen Gehäusen benötigen in Kraftfahrzeugen eine leitende Verbindung ihres Gehäuses zu einem Bezugspotential, die in der Regel durch die Fahrzeugstruktur des Kraftfahrzeuges definiert ist.

Die Verbindung Gehäuse zum Bezugspotential muß unmittelbar am Gehäu­ se erfolgen. Eine Verbindung über Versorgungsleitungen ist ungünstig, da diese vor allem bei höheren Frequenzen einen nicht mehr vernach­ lässigbaren induktiven Widerstand aufweisen, wodurch die Schirmwir­ kung des Gehäuses verschlechtert wird.

Es ist heute üblich, daß derartige Verbindungen über Befestigungs­ schrauben des Gehäuses hergestellt werden. Dabei ist jedoch proble­ matisch, daß diese somit geschaffene elektrische Verbindung insbeson­ dere durch Korrosion sich in ihrem Übergangswiderstand verändern kann. Der Übergangswiderstand kann so hoch werden, daß die Funktions­ fähigkeit aufgehoben ist.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine elektrische Verbindung über ein Masseband oder ähnliches herzustellen. Nachteilig ist hier, daß dieses Masseband unter Umständen in Reparaturfällen vergessen wird. Die Korrosionsprobleme sind außerdem an den Befestigungsstel­ len, sowohl am Gehäuse als auch an der Fahrzeugstruktur, nicht auf­ gehoben.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß man durch weniger stark korrodierende Materialien, wie Edelstahl oder entsprechende Oberflä­ chenbehandlungen, die Gefahr der Erhöhung des Übergangswiderstandes durch Korrosion herabsetzt. Solche Maßnahmen kommen insbesondere bei sicherheitsrelevanten Steuergeräten, wie z. B. Airbagschaltern in Anwendung, die über die gesamte Lebensdauer des Kraftfahrzeuges stets einsatzbereit sein müssen, wobei sie unter Umständen nur einmal funktionsfähig sein müssen, dann jedoch mit außerordentlich hoher Zuverlässigkeit.

Doch selbst Materialien, die gegen Korrosion weniger anfällig sind, werden durch Chemikalien, beispielsweise von Reinigungsmitteln, oder auch von Salzlösungen so stark angegriffen, daß die Funktionsfähig­ keit für die gesamte Lebensdauer des Kraftfahrzeuges nicht gewährlei­ stet bleibt.

Die Auslegung der Kontakte mit Gold oder Platin bringt erhebliche Kostenprobleme mit sich.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Funktionsunsicherheit aufgrund schlechter Masseverbindung zu beseitigen.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Hauptanspruch.

Es ist heute üblich, im Kraftfahrzeug mit Hilfe eines Mikroprozessors die Funktionsfähigkeit verschiedener Bauteile, insbesondere sicher­ heitsrelevanter Bauteile, wie Airbagsensoren oder Antiblockiersyste­ me abzufragen. Derartige Eigendiagnoseverfahren gehören zum Stand der Technik.

Grundidee der Erfindung ist es, dieses Eigendiagnoseverfahren zu verwenden, um nicht nur die Funktionsfähigkeit der Bauteile in den Sensoren zu überprüfen, sondern auch die Qualität der Masseverbin­ dung zwischen dem Bausteingehäuse und der Fahrzeugstruktur. Damit kann für die gesamte Lebensdauer die einwandfreie Funktionsfähig­ keit dieser Masseverbindung garantiert werden, ohne daß auf kosten­ intensive Materialien zurückgegriffen werden muß.

Bevorzugte Möglichkeiten ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Möglichkeit zur Überprüfung des Masseanschlus­ ses; und

Fig. 2 eine weitere Möglichkeit zur Überprüfung der Massever­ bindung.

In Fig. 1 ist ein elektronischer Baustein 10 dargestellt, der von einem metallisch leitenden Gehäuse 12 umgeben ist. Dieses metalli­ sche Gehäuse 12 muß auf Massepotential gelegt werden.

Dazu ist vorgesehen, daß im Anschluß 14 eine Verbindung zur Fahrzeug­ masse hergestellt wird. Wie eingangs erwähnt, ist dabei kritisch, ob tatsächlich der Punkt 14 Massepotential hat, nach dem Stand der Technik wird versucht, durch besonders sorgfältige Verbindung des Punktes 14 zur Fahrzeugmasse einen geringen Übergangswiderstand si­ cherzustellen.

Erfindungsgemäß kann jedoch die Verbindung zwischen dem Gehäuse des elektronischen Bausteines 12 und der Massestruktur des Fahrzeuges ohne besondere Qualitätsanforderungen ausgeführt werden, da der Über­ gangswiderstand im Ablauf von Prüfroutinen ständig überprüft wird. Dazu ist vorgesehen, daß ein weiterer Masseanschluß 16, der den Mas­ seanschluß 18 in der Schaltung definiert, in einem Punkt 22 mit Hil­ fe eines Widerstandes 20 mit einem Punkt 24 verbunden ist, der mit dem Metallgehäuse 12 im Masseanschlußpunkt 14 in Verbindung steht. Die als ohmscher Widerstand 20 dargestellte Inpedanz kann ohmsch und/oder kapazitiv sein.

Erfindungsgemäß wird nun mit Hilfe eines Meßgerätes 26 der Widerstand zwischen den Punkten 22 und 24 ermittelt. Diese Widerstandsabfrage, die durch das Meßgerät 26 angedeutet ist, wird in der Praxis dadurch geschehen, daß die Punkte 22 und 24 mit den Ports eines Mikroprozes­ sors verbunden sind, der die dort anstehenden aktuellen Spannungs­ werte abfragt.

Ist nun der mit dem Meßgerät 26 gemessene Widerstand kleiner als der Wert des Widerstandes 20, ist der Punkt 22 über Anschluß 16 und Masse mit dem Punkt 14 zum Punkt 24 verbunden, die einwandfreie Qua­ lität des Anschlusses 14 zur Masse also sichergestellt.

Steigt jedoch der durch das Meßgerät 26 gemessene Widerstand auf einen Wert, der im Bereich des Widerstandswertes des Widerstandes 20 liegt, ist der über die Masse erfolgende Kurzschluß zwischen den Punkten 22 und 24 unterbrochen, es wird dann eine Funktionsbeeinträch­ tigung des elektronischen Bausteines 10 gemeldet.

Ist der Widerstand 20 eine ohmsche Impedanz, kann die Widerstands­ messung als Gleich- oder Wechselspannung erfolgen. Eine statische Störspannung zwischen dem Masseanschluß der Leitung 16 und dem Masse­ anschluß in Punkt 14 beeinflußt dabei das Ergebnis bei einer Wechsel­ spannungsmessung nicht. Bei einer Gleichspannungsmessung kann eine Beeinflussung dadurch ausgeschaltet werden, indem zwei unterschied­ liche Meßströme verwendet werden und die Differenz der beiden sich ergebenden Spannungen ausgewertet wird.

Eine weitere Möglichkeit ist in Fig. 2 beschrieben, wobei für die gleichen Bauteile gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet wer­ den, zur Vermeidung von Wiederholungen wird deshalb auf die Erläute­ rungen zu Fig. 1 Bezug genommen.

Fig. 2 schlägt eine Lösungsmöglichkeit vor, die auch den Fall berück­ sichtigt, daß der in Fig. 1 vorgesehene Meßwiderstand 20 durch einen Kurzschluß des Widerstandes 20 ausgefallen ist und somit eine fälsch­ liche Funktionssicherheit durch die Abfrage vorgespiegelt wird.

Zu diesem Zweck ist der in Fig. 1 vorgesehene Meßwiderstand 20 auf­ geteilt in zwei Meßwiderstände 19 und 21, und der für die Messung gewählte Bezugspunkt liegt in dem gemeinsamen Anschluß zwischen den beiden Widerständen 19 und 21. Haben die Widerstände 19 und 21 jeweils den gleichen Wert R, ergeben sich folgende Fälle:

Ist der mit der Meßvorrichtung 26 gemessene Gesamtwiderstandswert gleich 1/2 R, sind beide Masseverbindungen in Ordnung, die Funktions­ fähigkeit des Bausteines 10 ist sichergestellt.

Ist der mit dem Meßinstrument 26 gemessene Widerstand gleich R, ist der Widerstand 19 zwischen den Punkten 22 und 24 unterbrochen oder aber die elektrische Verbindung zwischen dem Punkt 24 und dem Masse­ anschluß 14 unterbrochen, entweder durch einen defekten Widerstand 21 oder durch eine korrodierte Masseverbindung zwischen der Fahrzeug­ struktur und dem Gehäuse 12 des elektronischen Bausteines 10. In diesem Fall ist eine Störmeldung auszugeben.

Ist der durch das Meßinstrument 26 gemessene Widerstand gleich 0, so hat einer der beiden Widerstände 19 oder 21 (oder beide) Kurz­ schluß.

Claims (3)

1. Anwendung eines Eigendiagnoseverfahrens, bei dem mit Hilfe von Prüfroutinen die Funktionsfähigkeit von elektronischen Einheiten in einem Kraftfahrzeug abgefragt werden, zur Überprüfung der Mas­ severbindung zwischen dem Gehäuse der elektronischen Einheit und der elektrischen Masse im Kraftfahrzeug.

2. Anwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Punkt der Masseverbindung des Gehäuses über einen Meßwiderstand mit einem weiteren Massepunkt verbunden ist, und im Rahmen der Prüf­ routine der Gesamtwiderstandswert über dem Meßwiderstand abge­ fragt wird.

3. Anwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Punkt der Masseverbindung des Gehäuses über eine Serienschaltung von mindestens zwei Meßwiderständen mit einem weiteren Massepunkt verbunden ist, und im Rahmen der Prüfroutine der Gesamtwiderstand zwischen einem Meßpunkt zwischen den Meßwiderständen und dem wei­ teren Massepunkt abgefragt wird.