DE3942164A1

DE3942164A1 - ERROR DETECTION DEVICE FOR ELECTRICAL CIRCUITS

Info

Publication number: DE3942164A1
Application number: DE19893942164
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Tazawa
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1988-12-20
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1990-06-21
Also published as: GB8928586D0; GB2228106A; JPH02165069A

Abstract

A current sensor is provided for detecting the current flowing in a plurality of actuator operating circuits of an electrical control circuit. The current sensor comprises a substantially annular core 26a having a corresponding plurality of windings and a Hall element 27 provided in a gap formed in the core. The number of turns of each winding is adjusted in accordance with the expected load in the corresponding operating circuit. The current corresponding to the output of the current sensor at a predetermined time is determined and the determined current is compared with a reference maximum current. The difference between the determined current and the reference current is compared with a threshold and decision is made whether the difference is abnormal. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Fehlererfassung in einer elektrischen Schaltung, die an eine elektronische Steuereinheit angeschlossen ist, die in einer elektroni schen Steuerung etwa für ein Kraftfahrzeug eingesetzt wird.The invention relates to a device for fault detection in an electrical circuit connected to an electronic one Control unit is connected in an electronic control is used for a motor vehicle.

Die im Kraftfahrzeug vorgesehene elektronische Steuerein heit weist mehrere Ansteuerkreise zur Ansteuerung verschie dener Stellantriebe wie etwa Kraftstoffeinspritzdüsen auf. Eine moderne elektronische Steuereinheit weist einen Selbstdiagnosekreis zur Diagnose des Betriebs der Ansteuer kreise auf.The electronic control provided in the motor vehicle Unit has several control circuits for control different actuators such as fuel injectors. A modern electronic control unit has one Self-diagnosis circuit for diagnosis of the operation of the control circle on.

Die JP-OS 63-27 769 beschreibt ein Selbstdiagnosesystem zur Bestätigung von Operationen von Ansteuerkreisen in einer elektronischen Steuerung eines Kraftfahrzeugs. Bei diesem Selbstdiagnosesystem ist in einem Bus ein Nebenschluß zur Erfassung von Strom auf dem Bus vorgesehen. Das System hat einen Detektorkreis mit einem Fenstervergleicher und einem UND-Verknüpfungsglied zur Erfassung des Betriebs des An steuerkreises.JP-OS 63-27 769 describes a self-diagnosis system for Confirmation of operations by control circuits in one electronic control of a motor vehicle. With this Self diagnosis system is a shunt on a bus Detection of electricity provided on the bus. The system has a detector circuit with a window comparator and one AND logic element for recording the operation of the An control circuit.

Wenn der Strom im Bezugsspannungsbereich des Fensterver gleichers liegt, erzeugt der Vergleicher ein Vergleicher- Ausgangssignal. Dieses wird dem UND-Verknüpfungsglied zu geführt. Andererseits wird ein von der elektronischen Steu erung an einen entsprechenden Ansteuerkreis angelegtes Steuersignal ebenfalls dem UND-Verknüpfungsglied zugeführt. Dieses erzeugt ein Bestätigungssignal entsprechend den beiden Eingangssignalen.If the current in the reference voltage range of the window ver is the same, the comparator generates a comparator Output signal. This becomes the AND gate guided. On the other hand, one of the electronic tax an appropriate control circuit Control signal also supplied to the AND gate. This generates a confirmation signal according to the two input signals.

Da in dem Diagnosesystem das Erfassungsglied an jedem An steuerkreis vorgesehen ist, ist der Aufbau des Systems kompliziert, was zu erhöhten Herstellungskosten und einer Verminderung der Betriebszuverlässigkeit führt, da eine große Anzahl Teile wie Anschlußstifte zum Anschluß von Er fassungsgliedern an eine Steuereinheit der elektronischen Steuerung benötigt werden.Since in the diagnostic system, the detection element on each type control circuit is provided, is the structure of the system complicated, resulting in increased manufacturing costs and one Loss of operational reliability leads to a large number of parts such as pins for connecting Er to a control unit of the electronic Control are needed.

Wenn an entsprechende Ansteuerkreise gleichzeitig mehrere Steuersignale angelegt werden, erfaßt der Nebenschluß die Summe der in den Ansteuerkreisen fließenden Ströme. Die Ansteuerkreise unterscheiden sich jedoch hinsichtlich der Größe des Stroms, und somit haben den Fenstervergleichern zugeführte Ausgangsspannungen ebenfalls unterschiedliche Pegel. Wenn daher mehrere Steuersignale an Ansteuerkreise gelegt sind, ist es schwierig, eine Stromanomalität jedes Ansteuerkreises zu erfassen.If several are connected to the corresponding control circuits at the same time Control signals are applied, the shunt detects the Sum of the currents flowing in the control circuits. The Control circuits differ in terms of Size of the current, and thus have the window comparator supplied output voltages also different Level. Therefore, if there are several control signals on control circuits are laid out, it is difficult to have any electricity abnormality Control circuit to capture.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Fehler erfassungseinrichtung, bei der ein einziger Stromsensor zur Erfassung verschiedener Ströme in einer Mehrzahl Ansteuer kreise vorgesehen ist und Fehler in den Ansteuerkreisen zuverlässig erfaßt werden können. The object of the invention is to provide an error Detection device in which a single current sensor for Detection of different currents in a plurality of control circles is provided and errors in the control circuits can be reliably detected.

Gemäß der Erfindung wird eine Fehlererfassungseinrichtumg angegeben für eine elektrische Schaltung mit mehreren Stellantriebs-Ansteuerkreisen, die über einen Bus an eine Energieversorgung angeschlossen sind, wobei in dem Bus ein Stromsensor zur Erfassung des in den Stellantriebs-Ansteu erkreisen fließenden Stroms vorgesehen ist. Die Einrichtung umfaßt den Stromsensor mit einer Mehrzahl Wicklungen zur Erzeugung einer Ausgangsspannung, die dem in den Ansteuer kreisen fließenden Strom entspricht, und die Windungszahl jeder Wicklung ist entsprechend der Last in den jeweiligen Ansteuerkreisen eingestellt; ferner umfaßt die Einrichtung Bestimmungsmittel zur Bestimmung des Stroms in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung des Stromsensors zu einem vorbe stimmten Zeitpunkt, Vergleichermittel zum Vergleichen des bestimmten Stroms mit einem Bezugsstrom und zur Bildung der Differenz zwischen dem bestimmten Strom und dem Bezugs strom, und Entscheidungsmittel, die entscheiden, ob die Differenz anomal ist.According to the invention, an error detection device is provided specified for an electrical circuit with several Actuator control circuits connected to a bus Power supply are connected, being in the bus Current sensor for detecting the control in the actuator explore flowing current is provided. The facility comprises the current sensor with a plurality of windings for Generation of an output voltage, which in the drive circling flowing current corresponds, and the number of turns each winding is according to the load in the respective Control circuits set; further includes the facility Determining means for determining the current depending from the output voltage of the current sensor to a vorbe agreed time, comparing means for comparing the certain current with a reference current and to form the Difference between the determined current and the reference electricity, and decision-making means that decide whether the Difference is abnormal.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung hat der Stromsensor einen Kern mit einer Mehrzahl Wicklungen sowie ein Hall-Element, das in einem im Kern gebildeten Spalt angeordnet ist.According to one aspect of the invention, the current sensor has one Core with a plurality of windings and a Hall element, which is arranged in a gap formed in the core.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:Using the drawing, the invention is for example explained in more detail. Show it:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das den Schaltungsaufbau einer Fehlererfassungseinrichtung nach der Erfindung zeigt; Fig. 1 is a block diagram showing the circuit structure of an error detection device according to the invention;

Fig. 2 ein Blockschaltbild, das den funktionellen Aufbau der Einrichtung zeigt; Fig. 2 is a block diagram showing the functional structure of the device;

Fig. 3a einen in der Einrichtung verwendeten Strom sensor; FIG. 3a shows a current sensor used in the device;

Fig. 3b ein Diagramm, das die Charakteristik des Sen sors wiedergibt; Fig. 3b is a diagram showing the characteristic of the sensor;

Fig. 4 Signalverläufe des Einspritzdüsen-Treiberim pulses und des Einspritzdüsen-Stroms; Fig. 4 waveforms of the injector driver pulses and the injector current;

Fig. 5a und 5b Flußdiagramme, die den Betrieb der Einrichtung bzw. das Verfahren nach der Erfindung zeigen; FIGS. 5a and 5b are flowcharts showing the operation of the device or the method according to the invention;

Fig. 6 Signalverläufe in einem zweiten Ausführungs beispiel der Erfindung; und Fig. 6 waveforms in a second embodiment example of the invention; and

Fig. 7a bis 7c Flußdiagramme, die den Betrieb des zweiten Ausführungsbeispiels zeigen. Fig. 7a to 7c are flowcharts showing the operation of the second embodiment.

Gemäß Fig. 1 ist eine elektronische Steuereinheit 1 in einem Kraftfahrzeug für die Steuerung der Brennkraftma schine, des Getriebes, einer Klimaanlage etc. vorgesehen. Die elektronische Steuereinheit 1 hat eine Rechnereinheit 2, die jeweils mit der Basis von Transistoren 6 und 7 und eines externen Transistors 8 über Widerstände 3, 4 bzw. 5 verbunden ist. Die Kollektoren der Transistoren 6, 7 und 8 sind mit verschiedenen Stellantrieben wie einer Wicklung 10 a einer Einspritzdüse 10, einer Wicklung 11 a eines Leer laufstellventils 11 und einer Wicklung 13 a einer Zündspule 13 verbunden. Ferner werden der Rechnereinheit 2 Ausgangs signale verschiedener Sensoren 14, z. B. eines Saugluft mengen-, eines Kurbelwinkel- und eines O₂-Sensors, zuge führt. Die Rechnereinheit 2 nimmt verschiedene Informatio nen von den Sensoren 14 nach Maßgabe von in ihr gespeicher ten Programmen auf und berechnet verschiedene Steuerdaten. FIG. 1 is an electronic control unit 1 machine in a motor vehicle for the control of the internal combustion, of the transmission, etc. is provided an air conditioner. The electronic control unit 1 has a computer unit 2 , which is connected to the base of transistors 6 and 7 and an external transistor 8 via resistors 3 , 4 and 5 , respectively. The collectors of the transistors 6 , 7 and 8 are connected to various actuators such as a winding 10 a, an injection nozzle 10 , a winding 11 a, an idle control valve 11 and a winding 13 a of an ignition coil 13 . Furthermore, the computer unit 2 output signals from various sensors 14 , z. B. a suction air, a crank angle and an O ₂ sensor, leads. The computer unit 2 receives various information from the sensors 14 in accordance with programs stored in it and calculates various control data.

Die berechneten Steuerdaten werden in einem RAM der Rech nereinheit 2 gespeichert und zu vorbestimmten Zeitpunkten den Stellantrieben 10, 11 und 13 zugeführt. The calculated control data are stored in a RAM of the computer unit 2 and supplied to the actuators 10 , 11 and 13 at predetermined times.

Eine Diagnoseeinheit 15 umfaßt eine CPU 16, einen ROM 17, einen RAM 18, einen nichtflüchtigen RAM 18 a, eine Ausgangs schnittstelle 19 und eine Eingangsschnittstelle 20, die sämtlich über einen Bus 21 miteinander verbunden sind. Ein Oszillator 16 a ist mit der CPU 16 verbunden und liefert Standardtaktimpulse, die von einem freilaufenden Zähler geteilt und gezählt werden. Der Zählwert der Standardtakt impulse wird ausgelesen, um Zeitpunkte zur Durchführung verschiedener Diagnosen zu bestimmen. Die Ausgangsschnitt stelle 19 ist mit einer Selbstdiagnoseleuchte 29 verbunden, die Fehler in den Stellantrieben anzeigt.A diagnostic unit 15 comprises a CPU 16 , a ROM 17 , a RAM 18 , a non-volatile RAM 18 a , an output interface 19 and an input interface 20 , all of which are connected to one another via a bus 21 . An oscillator 16 a is connected to the CPU 16 and provides standard clock pulses that are divided and counted by a free-running counter. The count value of the standard clock pulses is read out in order to determine times for carrying out various diagnoses. The output interface 19 is connected to a self-diagnosis lamp 29 , which indicates errors in the actuators.

Die Eingangsschnittstelle 20 ist über einen Bus 20 a mit der Steuereinheit 1 und mit den Sensoren 14 verbunden und er hält Strom von einer Batterie 23 und eine Spannung von einem Stromsensor 22 durch einen A-D-Wandler 24. Die Bat terie 23 ist an die Wicklungen der Stellantriebe 10, 11 und 13 über den Stromsensor 22 und den Bus 25 angeschlossen. Dadurch sind Stellantriebs-Ansteuerkreise A gebildet. Der Stromsensor 22 dient der Erfassung eines Stroms IL, der in jedem Stellantriebs-Ansteuerkreis A fließt.The input interface 20 is connected via a bus 20 a to the control unit 1 and to the sensors 14 and it holds current from a battery 23 and a voltage from a current sensor 22 through an AD converter 24 . The bat terie 23 is connected to the windings of the actuators 10 , 11 and 13 via the current sensor 22 and the bus 25 . Actuator control circuits A are thereby formed. The current sensor 22 is used to detect a current IL that flows in each actuator drive circuit A.

Im ROM 17 sind Diagnoseprogramme und Fehlerinformationen gespeichert. Im RAM 18 werden Digitalsignale der vom A-D- Wandler 24 umgewandelten Ausgangsgrößen des Stromsensors 22 und der Batterie 23, in der elektronischen Steuereinheit 1 verarbeitete Informationen und von Ausgangssignalen der Sensoren 14 abhängige Informationen gespeichert.Diagnostic programs and error information are stored in the ROM 17 . In the RAM 18 , digital signals of the output variables of the current sensor 22 and the battery 23 converted by the AD converter 24 , information processed in the electronic control unit 1 and information dependent on output signals of the sensors 14 are stored.

In dem nichtflüchtigen RAM 18 a werden Fehlerdaten der Stellantriebe 10, 11 und 13, der Sensoren 14 etc. gespei chert. Der RAM 18 a ist durch die Batterie 23 ausfallge schützt, so daß die gespeicherten Daten erhaltem bleiben, auch wenn ein Schlüsselschalter (nicht gezeigt) in Aus- Stellung ist. In the non-volatile RAM 18 a error data of the actuators 10 , 11 and 13 , the sensors 14 etc. are saved. The RAM 18 a is protected by the battery 23 so that the stored data is retained even if a key switch (not shown) is in the off position.

Die CPU 16 prüft verschiedene im RAM 18 gespeicherte Infor mationen mach Maßgabe von im ROM 17 gespeicherten Diagno seprogrammem. Wenn ein Fehler erfaßt wird, erzeugt die CPU 16 ein Signal, das über die Ausgangsschnittstelle 19 die Lampe 29 aktiviert, und die Fehlerinformation wird im RAM 18 a gespeichert.The CPU 16 checks various information stored in the RAM 18 in accordance with diagnostic programs stored in the ROM 17 . If an error is detected, the CPU 16 generates a signal that activates the lamp 29 via the output interface 19 , and the error information is stored in the RAM 18 a .

Fig. 3a zeigt den Stromsensor 22. Dieser hat einen Ferrit kern 26 mit einer Mehrzahl von um den Kern 26 gewickelten Wicklungen, so daß eine Mehrzahl Transformatoren 26 a gebil det ist, ferner mit einem in einem Spalt des Kerns 26 ange ordneten Hall-Element 27 und einem Verstärker 28. Der Transformator 26 a ist an eine Leitung eines entsprechenden Stellantriebs-Ansteuerkreises A angeschlossen. Wenn dem Stellantriebs-Ansteuerkreis A Strom zugeführt wird, wird im Stromsensor 22 ein Magnetfeld ausgebildet. Der Magnetfluß geht durch das Hall-Element 27, so daß sich im Hall-Element 27 eine Spannung ausbildet, die vom Verstärker 28 verstärkt wird. Fig. 3a shows the current sensor 22. This has a ferrite core 26 with a plurality of windings wound around the core 26 , so that a plurality of transformers 26 a is formed, further with a Hall element 27 arranged in a gap of the core 26 and an amplifier 28 . The transformer 26 a is connected to a line of a corresponding actuator drive circuit A. When current is supplied to the actuator drive circuit A , a magnetic field is formed in the current sensor 22 . The magnetic flux passes through the Hall element 27 , so that a voltage forms in the Hall element 27 , which is amplified by the amplifier 28 .

Wenn mehrere Steuersignale an die Stellantriebs-Ansteuer kreise A gleichzeitig angelegt sind, ist die Ausgangsspan nung des Hall-Elements 27 die Summe der Ausgangsgrößen der jeweiligen Transformatoren 26 a.If several control signals to the actuator control circuits A are applied simultaneously, the output voltage of the Hall element 27 is the sum of the output variables of the respective transformers 26 a .

Jeder Transformator 26 a hat eine geeignete Anzahl Windungen seiner Wicklung entsprechend dem Laststrom des jeweiligem Stellantriebs-Ansteuerkreises A, so daß der Strom exakt erfaßt werden kann. Somit kann der Stromsensor 22 Ströme in diversen Stellantriebs-Ansteuerkreisen erfassen, die sich voneinander hinsichtlich der Stromgröße unterscheiden.Each transformer 26 a has a suitable number of turns of its winding corresponding to the load current of the respective actuator drive circuit A , so that the current can be detected exactly. The current sensor 22 can thus detect currents in various actuator drive circuits which differ from one another in terms of the current size.

Wenn die Windungszahl der Wicklung des Transformators 26 a erhöht wird, kann der Verstärker 28 entfallen, wodurch die Herstellungskosten des Stromsensors gesenkt werden. Wie Fig. 3b zeigt, hat der Stromsensor 22 eine lineare Aus gangskennlinie. Eine Offsetspannung existiert in dem Hall- Element 27 und erscheint am Ausgang des Sensors 22 als Off setspannung VO. If the number of turns of the winding of the transformer 26 a is increased, the amplifier 28 can be omitted, thereby reducing the manufacturing costs of the current sensor. As shown in Fig. 3b shows, the current sensor 22 has a linear response characteristic corner. An offset voltage exists in the Hall element 27 and appears at the output of the sensor 22 as an offset voltage VO.

Der Stromsensor 22 nimmt den in jedem Kreis A fließenden Strom auf und erzeugt eine dem aufgenommenen Strom entspre chende Ausgangsspannung. Nach Maßgabe des aufgenommenen Stroms wird ein fehlerhaftes Arbeiten der Stellantriebe 10, 11 und 13 im Schaltkreis erkannt. Wenn ein Fehler eines der Sensoren 14 erfaßt wird, wird eine im ROM 17 gespeicherte Ausfallsicherungs-Information der elektronischen Steuer einheit 1 zugeführt. Wenn in der elektronischen Steuerein heit 1 ein Fehler auftritt, werden Feststeuerinformationen erzeugt, um einen Ausfallsicherungs-Betrieb der Steuerein heit 1 durchzuführen.The current sensor 22 receives the current flowing in each circuit A and generates an output voltage corresponding to the current consumed. In accordance with the current consumed, faulty operation of the actuators 10 , 11 and 13 in the circuit is recognized. If an error of one of the sensors 14 is detected, a fail-safe information stored in the ROM 17 is supplied to the electronic control unit 1 . If an error occurs in the electronic control unit 1 , fixed control information is generated to perform a fail-safe operation of the control unit 1 .

Mit anderen Worten prüft die Diagnoseeinheit 15 nicht nur Ausfälle der Stellantriebe 10, 11 und 13, sondern auch der elektronischen Steuereinheit 1 und der Sensoren 14. Dadurch wird die Bürde der elektronischen Steuereinheit 1 vermin dert.In other words, the diagnostic unit 15 checks not only failures of the actuators 10 , 11 and 13 , but also of the electronic control unit 1 and the sensors 14 . As a result, the burden of the electronic control unit 1 is minimized.

Gemäß Fig. 2 hat die elektronische Steuereinheit 1 eine Eingangsverarbeitungseinheit 30, der Ausgangssignale der Sensoren 14, der Batterie 23 und des Stromsensors 22 zuge führt werden zur Durchführung von Signalformungs- und A-D- Umwandlungsoperationen. Verarbeitete Daten werden einer Diagnoseeinheit 31 zugeführt und in einem Speicher 32 ge speichert. Die Diagnoseeinheit 31 prüft verschiedene In formationen auf der Basis der Eingangssignale nach Maßgabe der im Speicher 32 gespeicherten Diagnoseprogramme. Wenn ein Fehler erfaßt wird, wird im Speicher 32 (RAM 18 a) eine Fehlerinformation gespeichert.Referring to FIG. 2, the electronic control unit 1 has an input processing unit 30, the output signals of the sensors 14, the battery 23 and the current sensor 22 are supplied to perform signal conditioning and AD conversion operations. Processed data are supplied to a diagnostic unit 31 and stored in a memory 32 . The diagnostic unit 31 checks various information on the basis of the input signals in accordance with the diagnostic programs stored in the memory 32 . If an error is detected, an error information is stored in the memory 32 (RAM 18 a ).

Ein Schaltkreisstromrechner 33 berechnet den in den Stell antriebs-Ansteuerkreisen A fließenden Laststrom nach Maß gabe der Ausgangssignale vom Stromsensor 22. A circuit current calculator 33 calculates the load current flowing in the actuator drive circuits A in accordance with the output signals from the current sensor 22 .

Eine Schaltkreiszustands-Bestimmungseinheit 34 bestimmt Zustände der Stellantriebs-Ansteuerkreise A.A circuit state determination unit 34 determines states of the actuator drive circuits A.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1-4 wird nun der Betrieb der Einrichtung beschrieben.The operation of the device will now be described with reference to FIGS. 1-4.

Die Offsetspannung VO des Sensors 22 ändert sich mit der Sensortemperatur, mit der Zeit etc. Um also den Laststrom zu erfassen, wird die Offsetspannung von der Ausgangsspan nung des Sensors 22 subtrahiert, wie nachstehend erläutert wird.The offset voltage VO of the sensor 22 changes with the sensor temperature, with the time, etc. In order to detect the load current, the offset voltage is subtracted from the output voltage of the sensor 22 , as will be explained below.

Eine Offsetspannung VO des Sensors 22 wird erfaßt, wenn an den Stellantriebs-Ansteuerkreisen A keine Steuersignale anliegen. Die erfaßte Offsetspannung wird im Speicher 32 (RAM 18) gespeichert. Der Strom in einem Ansteuerkreis A wird erfaßt, wenn ein Steuersignal daran anliegt, und die Ausgangsspannung des Sensors 22 wird im RAM 18 gespeichert. Dann wird die gespeicherte Offsetspannung von der gespei cherten Ausgangsspannung subtrahiert.An offset voltage VO of the sensor 22 is detected when no control signals are present at the actuator drive circuits A. The detected offset voltage is stored in the memory 32 (RAM 18 ). The current in a drive circuit A is detected when a control signal is applied thereto, and the output voltage of the sensor 22 is stored in the RAM 18 . Then the stored offset voltage is subtracted from the stored output voltage.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird beispielsweise die Diagno se des Ansteuerkreises der Einspritzdüse 10 beschrieben. Dabei wird die Offsetspannung VO zum Zeitpunkt TO′ gewon nen, wenn oder bevor das Steuersignal Pi erzeugt wird.With reference to FIG. 4, the diagnosis of the control circuit of the injection nozzle 10 is described, for example. The offset voltage VO is won at the time TO ' when or before the control signal Pi is generated.

Da die Kraftstoffeinspritzdüse 10 eine induktive Last ist, erfährt ein Strom Iinj der Einspritzdüse 10 eine verzöge rung in bezug auf das Steuersignal Pi, wie Fig. 4 zeigt. Die Offsetspannung VO kann zum Zeitpunkt TO′, zu dem das Steuersignal erzeugt wird, gewonnen werden. Wenn der Stell antrieb jedoch eine Widerstandslast, eine kapazitive Last oder eine Leuchte ist, erfolgt keine Verzögerung des Stroms. Infolgedessen muß die Offsetspannung VO vor dem Steuersignal aufgenommen werden. Since the fuel injector 10 is an inductive load, a current Iinj of the injector 10 experiences a delay with respect to the control signal Pi, as shown in FIG. 4. The offset voltage VO can be obtained at the time TO ' at which the control signal is generated. However, if the actuator is a resistive load, a capacitive load or a lamp, there is no delay in the current. As a result, the offset voltage VO must be recorded before the control signal.

Wenn ein anderes Steuersignal P an einen anderen Ansteuer kreis angelegt ist, wie bei TO in Fig. 4 gezeigt ist, wird die Spannung des Steuersignals P zu der Offsetspannung VO hinzuaddiert. Infolgedessen muß die Offsetspannung zu einem Zeitpunkt erfaßt werden, zu dem an die Ansteuerkreise A keine Steuersignale angelegt sind.When another control signal P is applied to another drive circuit, as shown at TO in Fig. 4, the voltage of the control signal P is added to the offset voltage VO . As a result, the offset voltage must be detected at a point in time at which no control signals are applied to the control circuits A.

Wenn das Steuersignal Pi der Einspritzdüse 10 zugeführt ist, wird bestimmt, ob weitere Steuersignale an andere Schaltkreise angelegt sind. Wenn keine Steuersignale er zeugt werden, wird eine neue Offsetspannung bei der Erzeu gung des Steuersignals Pi erfaßt, um die im RAM 18 zuletzt gespeicherte Offsetspannung zu aktualisieren. Wenn anderer seits ein anderes Steuersignal an einen anderen Ansteuer kreis angelegt ist, wird die im RAM zuletzt gespeicherte Offsetspannung zur Berechnung des Stroms IL genützt.When the control signal Pi is supplied to the injector 10 , it is determined whether other control signals are applied to other circuits. If no control signals are generated, a new offset voltage is detected when the control signal Pi is generated in order to update the offset voltage last stored in the RAM 18 . If, on the other hand, another control signal is applied to another control circuit, the offset voltage last stored in the RAM is used to calculate the current IL .

Die gewonnene Offsetspannung VO wird von der Ausgangsspan nung des Sensors, die dem im Einspritzdüsen-Ansteuerkreis fließenden Strom entspricht, subtrahiert unter Bildung einer Betriebsspannung V, die dem Laststrom entspricht.The offset voltage VO obtained is subtracted from the output voltage of the sensor, which corresponds to the current flowing in the injector control circuit, to form an operating voltage V , which corresponds to the load current.

Die Schaltkreiszustands-Bestimmungseinheit 34 vergleicht die Betriebsspannung V mit einer Bezugsspannung VR, die einem Bezugsstrom IR zur Fehlerbestimmung entspricht, und erzeugt ein Signal, das der Diagnoseeinheit 31 zugeführt wird. Im Speicher 32 sind mehrere Bezugsspannungen VR ge speichert, die in Tabellenform entsprechend der Batterie spannung BV als Parameter ausgelegt sind. Wenn also das Steuersignal Pi an die Einspritzdüse 10 angelegt ist, wird die Bezugsspannung VR aus der Tabelle abgerufen.The circuit state determination unit 34 compares the operating voltage V with a reference voltage VR, which corresponds to a reference current IR for fault determination, and generates a signal which is fed to the diagnostic unit 31 . In the memory 32 , a plurality of reference voltages VR are stored, which are designed in table form according to the battery voltage BV as parameters. Thus, when the control signal Pi is applied to the injector 10 , the reference voltage VR is retrieved from the table.

Wenn die Differenz zwischen der Betriebsspannung V und der Bezugsspannung VR nicht in einen vorbestimmten zulässigen Bereich Δ I R fällt, wird ein Fehler des Einspritzdüsen-An steuerkreises A bestimmt. Die Diagnoseeinheit 31 speichert die Fehlerinformation im Speicher 32. If the difference between the operating voltage V and the reference voltage VR does not fall in a predetermined allowable range Δ I R, an error is of the injector-on control circuit A determined. The diagnostic unit 31 stores the error information in the memory 32 .

Wenn die Schaltkreiszustands-Bestimmungseinheit 34 einem Fehler eines der Stellantriebs-Ansteuerkreise A bestimmt, erzeugt eine Ausgangsverarbeitungseinheit 35 ein Fehler signal, das der Selbstdiagnoselampe 29 zugeführt wird und diese einschaltet.When the circuit state determination unit 34 determines an error of one of the actuator drive circuits A , an output processing unit 35 generates an error signal that is supplied to the self-diagnosis lamp 29 and turns it on.

Die im Speicher 32 gespeicherte Fehlerinformation kann durch Anschließen einer in einer Autowerkstatt vorhandenen weiteren Diagnosevorrichtung ausgelesen werden. Damit kann die Werkstatt einen Fehlerzustand im System leicht erken nen.The error information stored in the memory 32 can be read out by connecting a further diagnostic device present in a car workshop. This allows the workshop to easily identify a fault condition in the system.

Der Betrieb der Steuereinheit für die Einspritzdüse 10 wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 5 und auf Fig. 4 erläutert.The operation of the control unit for the injector 10 is explained below with reference to the flowchart of FIG. 5 and FIG. 4.

Ein Steuersignal (Pi von Fig. 4) für die Kraftstoffein spritzung wird der Einspritzdüse 10 zugeführt, so daß eine Unterbrechungsroutine für die Zeit TO beginnt. In Schritt S 101 von Fig. 5a wird dem A-D-Wandler 26 zum Zeitpunkt TO ein Triggersignal zur Auslösung der A-D-Umwandlung zuge führt. Dadurch wird das Ausgangsspannungssignal des Strom sensors 22 in ein Digitalsignal umgewandelt.A control signal ( Pi of FIG. 4) for the fuel injection is supplied to the injector 10 so that an interrupt routine for the time TO begins. In step S 101 of FIG. 5a, a trigger signal for triggering the AD conversion is supplied to the AD converter 26 at the time TO . As a result, the output voltage signal of the current sensor 22 is converted into a digital signal.

In Schritt S 102 werden über die Eingangsschnittstelle 20 Ausgangszustände von Steuersignalen, die von der elektro nischen Steuereinheit 1 an Ansteuerkreise A geführt werden, ausgelesen. In Schritt S 103 wird bestimmt, ob den anderen elektrischen Schaltkreisen weitere Steuersignale zugeführt sind. Wenn an den anderen Schaltkreisen keine Steuersignale anliegen, geht das Programm zu Schritt S 104. Wenn wenig stens einem der anderen Schaltkreise ein Steuersignal zuge führt ist, geht das Programm zu Schritt S 105.In step S 102 , output states of control signals, which are carried by the electronic control unit 1 to control circuits A , are read out via the input interface 20 . In step S 103 it is determined whether further control signals are supplied to the other electrical circuits. When applied to the other circuits no control signals, the program goes to step S 104th If at least one of the other circuits is supplied with a control signal, the program goes to step S 105 .

In Schritt S 104 wird die Offsetspannung VO des Sensors 22, die dem Offsetstrom ILTO zum Zeitpunkt TO entspricht, im A-D-Wandler 24 in ein Digitalsignal umgewandelt, und die in der vorhergehenden Routine in einer vorbestimmten Adresse des RAM 18 gespeicherte Offsetspannung wird mit der neuen Offsetspannung VO aktualisiert. In Schritt S 105 wird ein Beendigumgssignal zur Beendigung der A-D-Umwandlung er zeugt, und eine Wiederanlaufzeit für die A-D-Umwandlung wird auf den Zeitpunkt T 1 vorgegeben, so daß die Umwandlung bis zum Zeitpunkt T 1 unterbrochen ist. Da die Last der Ein spritzdüse 10 eine Induktivität hat, ändert sich der Strom Iinj über die Zeit bis zum Maximalstrom.In step S 104 , the offset voltage VO of the sensor 22 , which corresponds to the offset current ILTO at the time TO , is converted into a digital signal in the AD converter 24 , and the offset voltage stored in a predetermined address of the RAM 18 in the previous routine is changed to the new one Offset voltage VO updated. In step S 105 , a completion signal for ending the AD conversion is generated, and a restart time for the AD conversion is set to the time T 1 , so that the conversion is interrupted until the time T 1 . Since the load of the injector 10 has an inductance, the current Iinj changes over time up to the maximum current.

Zum Zeitpunkt T 1 beginnt eine Unterbrechungsroutine für den Zeitpunkt T 1. In Schritt S 201 von Fig. 5b beginnt die Um wandlung des Ausgangsspannungssignals des Sensors 22 in ein Digitalsignal. In Schritt S 202 wird die Betriebsspannung V des Sensors 22, die dem Betriebsstrom ILT 1 zum Zeitpunkt T 1 entspricht, in ein Digitalsignal umgewandelt, und auch die Spannung BV der Batterie 23 wird in ein Digitalsignal umge wandelt. Diese Digitalsignale werden in den jeweiligen Adressen des RAM 18 gespeichert.An interrupt routine for time T 1 begins at time T 1 . Begins in step S 201 of Fig. 5b, the order conversion of the output voltage signal of the sensor 22 into a digital signal. In step S 202 , the operating voltage V of the sensor 22 , which corresponds to the operating current ILT 1 at time T 1 , is converted into a digital signal, and the voltage BV of the battery 23 is also converted into a digital signal. These digital signals are stored in the respective addresses of the RAM 18 .

In Schritt S 203 werden die Offsetspannung VO und die Be triebsspannung V aus dem RAM 18 ausgelesen, um einen Last strom IL zu berechnen (IL = ILT 1-ILTO). In Schritt S 204 wird aus dem ROM 17 ein Bezugsstrom IR nach Maßgabe der Batteriespannung BV als Parameter ausgelesen, und die Dif ferenz IDIAG zwischen dem Bezugsstrom IR und dem Strom IL wird berechnet (IDIAG = IL-IR).In step S 203 , the offset voltage VO and the operating voltage V are read out from the RAM 18 in order to calculate a load current IL ( IL = ILT 1 - ILTO ). In step S 204 17, a reference current IR is read out from the ROM as a parameter in accordance with the battery voltage BV, and the Dif ferenz IDIAG between the reference current IR and the current IL is calculated (IDIAG = IL-IR).

In Schritt S 205 wird bestimmt, ob die Differenz IDIAG einen vorbestimmten zulässigen Wert Δ I R unterschreitet. Wenn die Differenz IDIAG den zulässigen Wert Δ I R unterschreitet, beendet das Programm die Unterbrechungsroutine. Wenn die Differenz IDIAG den zulässigen Wert Δ I R überschreitet, geht das Programm zu Schritt S 206, in dem ein Fehler der Einspritzdüse 10 bestimmt wird. Die Diagnoseeinheit 31 speichert die Fehlerinformation der Einspritzdüse im nicht flüchtigen RAM 18 a und aktiviert die Lampe 29. In step S 205, it is determined whether the difference IDIAG falls below a predetermined allowable value Δ I R. If the difference IDIAG below the permissible value Δ I R, the program terminates the interrupt routine. If the difference exceeds the allowable value IDIAG Δ I R, the program goes to step S 206, in which an error of the injector is determined 10th The diagnostic unit 31 stores the fault information of the injection nozzle in the non-volatile RAM 18 a and activates the lamp 29 .

Damit werden Schaltkreisbetriebsströme einer Mehrzahl von Stellantriebs-Ansteuerkreisen von einem einzigen Stromsen sor 22 präzise erfaßt. Außerdem können auch Unterbrechumgen in Verbindern der Stellantriebs-Ansteuerkreise und Fehler in den Transistoren 6, 7 und 8 erfaßt werden.Thus, circuit operating currents of a plurality of actuator drive circuits from a single Stromsen sensor 22 are precisely detected. In addition, interruptions in connectors of the actuator drive circuits and errors in the transistors 6 , 7 and 8 can also be detected.

Wenn wenigstens eines der übrigen Steuersignale an einen anderen Ansteuerkreis nach dem Zeitpunkt TO angelegt wird, wird der Betriebsstrom IL mit der Summe der Bezugsströme IRs entsprechender Ansteuerkreise verglichen.If at least one of the remaining control signals is applied to another control circuit after the time TO , the operating current IL is compared with the sum of the reference currents IRs of corresponding control circuits .

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Strukturen und Funktionen dieses Ausführungsbeispiels mit Ausnahme des Schaltkreisstromrech ners 33 dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen. FIGS. 6 and 7 show a further embodiment of the invention, the structures and functions of this embodiment except for the circuit current computing ners 33 correspond to the first embodiment.

Der Strom des Steuersignals in einem bestimmten Ansteuer kreis nimmt nach dem Verschwinden des Steuersignals P all mählich entsprechend der Zeitkonstanten des Ansteuerkreises ab. Wenn also, wie Fig. 6 zeigt, das Steuersignal P zum Ansteuerkreis verschwindet, wird der Strom nicht gleich zeitig Null. Wenn daher der Offsetstrom ILTO zum Zeitpunkt T 01 erfaßt wird, wird der Reststrom dem Offsetstrom ILTO hinzuaddiert.The current of the control signal in a certain control circuit gradually decreases after the disappearance of the control signal P in accordance with the time constant of the control circuit. If, as shown in FIG. 6, the control signal P to the control circuit disappears, the current does not become zero at the same time. Therefore, when the offset current ILTO is detected at time T 01 , the residual current is added to the offset current ILTO .

Im Schaltkreisstromrechner 33 dieses Ausführungsbeispiels wird der Offsetstrom ILTO zu einem Zeitpunkt vor der Er zeugung eines Steuersignals für einen der zu prüfenden An steuerkreise erfaßt, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer DTIME, die zur vollständigen Verringerung des Stroms not wendig ist, abgelaufen ist.In the circuit current calculator 33 of this embodiment, the offset current ILTO is detected at a point in time before the generation of a control signal for one of the control circuits to be tested, after a predetermined period of time DTIME , which is necessary to completely reduce the current, has expired.

Wenn z. B. das Steuersignal Pi an die Einspritzdüse 10 gelegt wird, wird bestimmt, ob die vorbestimmte Zeitdauer DTIME nach dem Verschwinden des Steuersignals zum anderen Schaltkreis abgelaufen ist. Wenn die Zeitdauer DTIME abge laufen ist, wird der Offsetstrom ILTO zu dem Zeitpunkt, zu dem das Steuersignal Pi erzeugt wird, erneut erfaßt, und der im RAM 18 zuletzt gespeicherte Offsetstrom ILTO wird aktualisiert. Wenn dagegen die Zeitdauer DTIME noch nicht abgelaufen ist, wird der im RAM zuletzt gespeicherte Off setstrom ILTO zur Berechnung des Stroms IL genützt.If e.g. B. the control signal Pi is applied to the injector 10 , it is determined whether the predetermined period DTIME has expired after the disappearance of the control signal to the other circuit. When the time period DTIME has expired, the offset current ILTO is detected again at the point in time at which the control signal Pi is generated, and the offset current ILTO last stored in the RAM 18 is updated. On the other hand, if the time period DTIME has not yet expired, the offset current ILTO last stored in the RAM is used to calculate the current IL .

Da eine fehlerhafte Erfassung des Offsetstroms verhindert wird, wird der Laststrom IL genau berechnet.Since an incorrect detection of the offset current is prevented, the load current IL is calculated exactly.

Der Betrieb der Einrichtung gemäß dem zweiten Ausführungs beispiel wird unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der Fig. 7a-7c beschrieben. Die Zeitdauern Td, TO und T 1 in Fig. 6 werden von einem freilaufenden Zähler gezählt.The operation of the device according to the second embodiment is described with reference to the flowcharts of Figs. 7a-7c. The time periods Td, TO and T 1 in Fig. 6 are counted by a free running counter.

Wenn das an den anderen Ansteuerkreis angelegte Steuersi gnal P verschwindet, beginnt eine Unterbrechungsroutine für die Zeit Td (Fig. 7a). In Schritt S 301 wird der Zeitpunkt Td, zu dem das Steuersignal P verschwindet (Fig. 6), aus dem freilaufenden Zähler ausgelesen. In Schritt S 302 wird die Zeit Td im RAM 18 gespeichert, und die Routine wird beendet.When the control signal P applied to the other control circuit disappears, an interrupt routine begins for the time Td ( FIG. 7a). In step S 301 , the time Td at which the control signal P disappears ( FIG. 6) is read from the free-running counter. In step S 302 , the time Td is stored in the RAM 18 and the routine is ended.

Wenn das Steuersignal Pi an die Einspritzdüse 10 gelegt wird, beginnt eine Unterbrechungsroutine für die Zeit TO (Fig. 7b). In Schritt S 401 wird die Zeit TO, zu der das Steuersignal Pi erzeugt wird, aus dem freilaufenden Zähler ausgelesen. In Schritt S 402 wird die Zeit TO im RAM 18 gespeichert. In Schritt S 403 werden die im RAM 18 gespei cherten Zeiten Td und TO ausgelesen zur Berechnung der Zeit Δ T, die der Zeitdauer entspricht, bis das Steuersignal Pi mach dem Verschwinden des Steuersignals P erzeugt wird (Δ T = TO-Td). In Schritt S 404 wird bestimmt, ob die Zeit Δ T die vorbestimmte Zeit DTIME erreicht. Wenn Δ T die Zeit DTIME nicht erreicht, geht das Programm zu Schritt S 407. Wenn die Zeit Δ T die Zeit DTIME erreicht, geht das Pro gramm zu Schritt S 405. When control signal Pi is applied to injector 10 , an interrupt routine for time TO begins ( FIG. 7b). In step S 401 , the time TO at which the control signal Pi is generated is read out from the free-running counter. In step S 402 , the time TO is stored in the RAM 18 . In step S 403, the Stored in the RAM 18 cherten times Td and TO are read to calculate the time Δ T which corresponds to the period of time is generated until the control signal Pi make the disappearance of the control signal P (Δ T = TO-Td). In step S 404 , it is determined whether the time Δ T reaches the predetermined time DTIME . If Δ T does not reach the time DTIME, the program goes to step S 407th When the time Δ T reaches the time DTIME, the Pro is program to step S 405th

In Schritt S 405 wird dem A-D-Wandler 26 zum Zeitpunkt TO ein Triggersignal zum Beginn der A-D-Umwandlung zugeführt. Damit wird das Ausgangsspannungssignal des Stromsensors 22 in eim Digitalsignal umgewandelt.In step S 405 , a trigger signal at the start of the AD conversion is fed to the AD converter 26 at the time TO . The output voltage signal of the current sensor 22 is thus converted into a digital signal.

In Schritt S 406 wird die Offsetspannung VO des Sensors 22, die dem Offsetstrom ILTO zum Zeitpunkt TO entspricht, vom A-D-Wandler 24 in ein Digitalsignal umgewandelt, und der in einer vorbestimmten Adresse des RAM 18 in der letzten Rou tine gespeicherte Offsetstrom ILTO wird mit dem neuen Off setstrom ILTO aktualisiert. In Schritt S 407 wird ein Be endigungssignal zur Unterbrechung der A-D-Umwandlung er zeugt, so daß die Umwandlung bis zum Zeitpunkt T 1 aufhört.In step S 406 , the offset voltage VO of the sensor 22 , which corresponds to the offset current ILTO at the time TO , is converted into a digital signal by the AD converter 24 , and the offset current ILTO stored in a predetermined address of the RAM 18 in the last routine becomes with updated with the new offset current ILTO . In step S 407 , a termination signal to interrupt the AD conversion is generated, so that the conversion stops until time T 1 .

In Schritt S 407 wird ferner eine Wiederanlaufzeit T 1 vor gegeben, so daß der A-D-Wandler die Umwandlung der Aus gangsspannung des Sensors 22 zum Zeitpunkt T 1 beginnt.In step S 407 , a restart time T 1 is also given, so that the AD converter starts converting the output voltage of the sensor 22 at time T 1 .

Zum Zeitpunkt T 1 beginnt eine Unterbrechungsroutine für die Zeitdauer T 1. Diese in Fig. 7c gezeigte Routine läuft eben so wie die Routine von Fig. 5b beim ersten Ausführungsbei spiel ab, so daß eine erneute Beschreibung entfällt.At time T 1 , an interrupt routine for time period T 1 begins. This routine shown in FIG. 7c runs just like the routine of FIG. 5b in the first embodiment, so that a new description is omitted.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Ausgangsspannung des Stromsensors, die dem Strom in jedem Ansteuerkreis ent spricht, zur Fehlerdiagnose in den Ansteuerkreisen auf einen geeigneten Pegel durch Einstellung der Windungszahl der Wicklung eingestellt werden. Infolgedessen können Feh ler in Ansteuerkreisen, bei denen die in den Kreisen flie ßenden Ströme unterschiedliche Größe haben, zuverlässig erkannt werden.According to the present invention, the output voltage of the current sensor, which ent the current in each control circuit speaks to fault diagnosis in the control circuits a suitable level by setting the number of turns the winding can be adjusted. As a result, Feh in control circles, in which the flows in the circles streams of different sizes are reliable be recognized.

Claims

1. Fault detection device for an electrical circuit with a plurality of actuator control circuits ( A ) connected to a power supply via a bus, a current sensor ( 22 ) for detecting the current flowing in the actuator control circuit being arranged in the bus, characterized in that
that the current sensor ( 22 ) has a plurality of windings for generating an output voltage corresponding to the current flowing in the control circuits ( A ) and the number of turns of each winding is set in accordance with the load in the respective control circuit;
where are provided:
Determining means for determining a current depending on the output voltage of the current sensor ( 22 ) at a predetermined time;
Comparison means for comparing the determined current with a reference current and for generating the difference between the determined current and the reference current; and
Decision-making means that decide whether the difference is abnormal.

2. Device according to claim 1, characterized in that the current sensor ( 22 ) has a core ( 26 ) with several Wick lungs and a Hall element ( 27 ) which is arranged in a gap formed in the core ( 26 ).