DE4004413A1

DE4004413A1 - ERROR DETECTING SYSTEM FOR ELECTRICAL CIRCUITS

Info

Publication number: DE4004413A1
Application number: DE4004413A
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Tazawa
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1989-02-16
Filing date: 1990-02-13
Publication date: 1990-08-23
Also published as: GB9002807D0; GB2229280A; JPH02216068A

Abstract

A current sensor (23) is provided for detecting a current produced in an operating circuit (A) by a battery (21). A voltage at a terminal of the battery (21) is detected (34), and the detected voltage is compared with a reference voltage. When the detected voltage is higher than the reference voitage, and enabling signal is produced and the current is then compared (35b) with a reference value to decide whether the current is abnormal, The system is used with actuator circuits in motor vehicles e.g. with fuel injectors. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Fehlerfeststellsystem für elektri sche Schaltungen, insbesondere für ein elektronisches Steuer- oder Kontrollsystem eines Kraftfahrzeuges.The invention relates to a fault detection system for electri circuits, in particular for an electronic control or control system of a motor vehicle.

Elektronische Steuersysteme in Kraftfahrzeugen umfassen eine Vielzahl von Betätigungsschaltungen, zum Betätigen verschiede ner Stellglieder, z.B. von Kraftstoffeinspritzern. In einer neueren elektronischen Steuerung ist eine Selbstdiagnoseschal tung vorgesehen, um die Betriebsbedingungen der Betätigungs schaltungen festzustellen.Electronic control systems in motor vehicles include one Variety of actuation circuits, various for actuation actuators, e.g. of fuel injectors. In a newer electronic control is a self-diagnosis scarf device provided to the operating conditions of the actuation determine circuits.

Aus der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 63-27 769 ist ein Selbstdiagnosesystem bekannt, das die Wirkung von Betätigungsschaltungen in einem elektronischen Steuer system für das Kraftfahrzeug überprüft bzw. bestätigt. Bei dem Selbstdiagnosesystem ist ein Shunt vorgesehen, um den Strom in der elektrischen Hauptleitung abzutasten. Das System umfaßt eine Überprüfungsschaltung mit einem Fensterkomparator und einer logischen Verknüpfungsschaltung zum Feststellen des Betriebs jeder Betätigungsschaltung.From Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-27 769 a self-diagnosis system is known that the effect of control circuits in an electronic control system for the motor vehicle checked or confirmed. In which Self-diagnosis system, a shunt is provided to the electricity in the main electrical line. The system includes a verification circuit with a window comparator and a logic logic circuit for determining the Operation of each actuation circuit.

Der Laststrom, der dann fließt, wenn alle Betätigungsschal tungen wirksam sind, unterscheidet sich stark vom Laststrom, der dann fließt, wenn nur eine Betätigungsschaltung wirksam ist. Die Spannung der Batterie ändert sich in Übereinstim mung mit den Betriebsbedingungen der Betätigungsschaltungen. Demzufolge schwankt auch ein Referenzstrom, der zum Feststel len einer Anormität eines entsprechenden Laststroms erzeugt wird, mit der Spannung der Batterie, was wiederum Fehlent scheidungen bezüglich der Betätigungsschaltungen mit sich bringt.The load current that flows when all actuation scarf are very different from the load current, which flows when only one actuation circuit is effective is. The voltage of the battery changes in accordance with the operating conditions of the actuation circuits. As a result, a reference current fluctuates, which is fixed len an abnormality of a corresponding load current with the voltage of the battery, which in turn is missing divisions regarding the actuation circuits brings.

Bei Kraftfahrzeugen weist die Batterie im allgemeinen aus wirtschaftlichen Gründen eine beschränkte Kapazität auf. Die Spannung an der Batterieklemme wird über einen Wechselsrich ter und einen Spannungsregler konstant gehalten.In motor vehicles, the battery generally indicates limited capacity due to economic reasons. The Voltage at the battery terminal is via an alternating ter and a voltage regulator kept constant.

Wenn aber eine große Anzahl von Lasten, z.B. die Fahrlichter, eine Warnblinkanlage, eine Heckscheibenheizung, ein Scheiben wischer, eine Klimaanlage und andere Lasten gleichzeitig an geschaltet werden, so fällt die Spannung der Batterie ab. Wenn der Laststrom in einer der Betätigungsschaltungen in diesem Zustand abgetastet wird, um eine Anormität der Schaltung fest zustellen, so wird fälschlicherweise festgestellt, daß die an sich normal funktionierende Betätigungsschaltung in einem ab normalen Zustand ist, da ein geringer Laststrom abhängig von der niedrigen Spannung niedriger wird als der Referenzstrom.But if a large number of loads, e.g. the driving lights, a hazard warning system, a rear window heater, a window wipers, air conditioning and other loads at the same time are switched, the voltage of the battery drops. If the load current in one of the actuation circuits in this Condition is sensed to detect an abnormality in the circuit to deliver, it is erroneously determined that the operating circuit functioning normally in one is normal condition since a low load current depends on the low voltage becomes lower than the reference current.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fehlerfeststell system der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß ein Fehler oder eine Abnormität einer Betätigungsschaltung zuverlässig nit einer einfachen Anordnung feststellbar ist, ohne daß Fehlentscheidungen vorkommen.The invention has for its object a fault detection to further develop a system of the type mentioned at the beginning, that a fault or an abnormality of an operating circuit can be reliably determined with a simple arrangement, without making wrong decisions.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fehlerfeststell system zum Feststellen einer Abnormität in einer Betätigungs schaltung einschließlich einer Batterie und eines Betätigungs elementes aufgezeigt, das von einem Steuersignal von einer Steuereinheit gesteuert wird. Das System umfaßt erste Detek toreinrichtungen zum Feststellen einer Spannung an einer Bat terieklemme. Es sind erste Komparatoreinrichungen vorgesehen, um die von den ersten Detektoreinrichtungen festgestellte Batteriespannung mit einer Referenzspannung zu vergleichen und ein Signal dann abzugeben, wenn die festgestellte Span nung größer ist als die Bezugsspannung. Es sind zweite Detek toreinrichtungen vorgesehen, um einen Strom festzustellen, der in einer Betätigungsschaltung abhängig vom Steuersignal fließt. Es sind zweite Komparatoreinrichtungen vorgesehen, die auf das Signal hin den Strom, der von den zweiten Detek toreinrichtungen abgetastet wird, mit einem Bezugswert zu vergleichen und zu entscheiden, ob der Strom abnormal ist.According to the present invention, an error detection is made system for detecting an abnormality in an operation circuit including a battery and an actuator element shown by a control signal from a Control unit is controlled. The system includes first detec Gate devices for determining a voltage on a bat series clamp. First comparator devices are provided, around that determined by the first detector devices Compare battery voltage with a reference voltage and then emit a signal when the detected span voltage is greater than the reference voltage. It is second detec gate devices provided to detect a current in an actuation circuit depending on the control signal flows. Second comparator devices are provided, which, on the signal, the current from the second detec gate devices is scanned with a reference value compare and decide if the current is abnormal.

Weitere wesentliche Einzelheiten ergeben sich aus den Unter ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung. Diese werden im folgenden anhand von Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigen:Further essential details can be found in the sub claims and the following description more preferred Embodiments of the invention. These are as follows explained in more detail using illustrations. Here show:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Fehler feststellschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of an error detection circuit according to the present invention;

Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Funktion des Systems; Fig. 2 is a block diagram for explaining the operation of the system;

Fig. 3a eine Darstellung zur Erläuterung eines Stromabtast sensors des Systems; Fig. 3a is an illustration for explaining a current sensing sensor of the system;

Fig. 3b eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Cha rakteristik des Sensors; FIG. 3b is a graph for explaining the Cha rakteristik of the sensor;

Fig. 4 Zeitverläufe eines Einspritztreiberpulses und Ein spritzstroms; Fig. 4 is a time chart of an injection drive pulse and an injection current;

Fig. 5 eine Tabelle zur Erläuterung von Strömen, die in einer Betätigungsschaltung für Kraftstoffeinspritzer fließen; und Fig. 5 is a table for explaining currents flowing in an actuator circuit for fuel injectors; and

Fig. 6a bis 6c Flußdiagramme zur Erläuterung der Wirkung des erfindungsgemäßen Systems bzw. zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. FIGS. 6a to 6c are flow charts for explaining the operation of the system according to the invention or to illustrate the method according to the invention.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist in einem Fahrzeug eine elektroni sche Steuereinheit (ECU) 1 vorgesehen, um eine Maschine, ein Getriebe, eine Klimaanlage und andere Elemente zu steuern. Die elektrische Steuereinheit 1 umfaßt einen Zentralprozes sor (CPU) 2, ein ROM 3, ein RAM 4, ein Back-up RAM 4 a, einen Zeitgeber 5, ein Ausgangs-Interface 6 und ein Eingangs-Inter face 7, die miteinander über einen Bus 8 verbunden sind. Ein Oszillator 2 a ist mit der CPU 2 verbunden und gibt Standard taktpulse ab, die herabgeteilt und gezählt werden von einem freilaufenden Zähler des Zeitgebers 5. Die Standardtaktpulse werden gezählt, um Zeitabläufe der verschiedenen Diagnose- Schritte festzulegen. Im ROM 3 sind verschiedene Steuerpro gramme zum Steuern der verschiedenen Systeme gespeichert.As shown in FIG. 1, an electronic control unit (ECU) 1 is provided in a vehicle to control an engine, a transmission, an air conditioner and other elements. The electrical control unit 1 comprises a central processor (CPU) 2 , a ROM 3 , a RAM 4 , a back-up RAM 4 a , a timer 5 , an output interface 6 and an input interface 7 , which are connected to one another via a Bus 8 are connected. An oscillator 2 a is connected to the CPU 2 and outputs standard clock pulses that are divided and counted by a free running counter of the timer 5 . The standard clock pulses are counted in order to determine the time sequences of the various diagnostic steps. Various control programs for controlling the various systems are stored in the ROM 3 .

Das Maschinensteuersystem wird im folgenden beschrieben.The machine control system is described below.

Das Ausgangs-Interface 6 ist jeweils mit der Basis von Tran sistoren 12 und 13 sowie eines externen Transistors 14 über Widerstände 9, 10 und 11 verbunden. Die Kollektoren der Tran sistoren 12, 13 und 14 sind mit verschiedenen Betätigungsele menten, z.B. einem Paar von Spulen 6 a und 6 b von Kraftstoff einspritzern 16, einem Paar von Spulen 18 a, 18 b von Kraft stoffeinspritzern 18, und einer Spule 19 a einer Zündspule 19 verbunden. Die Spulen 16 a und 16 b sind ebenso wie die Spulen 18 a und 18 b miteinander parallelgeschaltet. Bei einer Vier zylindermaschine wird für ein Paar von Zylindern gleichzeitig eingespritzt. Diese Spulen sind mit einer Batterie 21 über einen Stromabtastsensor 23 und eine elektrische Hauptleitung 22 verbunden. Das Ausgangs-Interface 6 ist weiterhin mit ei ner Selbstdiagnoselampe 20 verbunden, um Anormitäten bzw. Feh ler der Betätigungselemente anzuzeigen. Auf diese Weise sind Betätigungselemente-Betriebsschaltungen A gebildet. Der Last strom-Abtastsensor 23 ist vorgesehen, um den Laststrom IL festzustellen, der in jeder Betätigungselemente-Betriebsschal tung A fließt.The output interface 6 is in each case connected to the base of transistors 12 and 13 and an external transistor 14 via resistors 9 , 10 and 11 . The collectors of the transistors 12 , 13 and 14 are elements with various actuating elements, for example a pair of coils 6 a and 6 b of fuel injectors 16 , a pair of coils 18 a , 18 b of fuel injectors 18 , and a coil 19 a an ignition coil 19 connected. The coils 16 a and 16 b , like the coils 18 a and 18 b, are connected in parallel with one another. In a four-cylinder machine, injection is carried out simultaneously for a pair of cylinders. These coils are connected to a battery 21 via a current sensing sensor 23 and an electrical main line 22 . The output interface 6 is also connected to a self-diagnosis lamp 20 to indicate abnormalities or errors of the actuators. In this way, actuator operating circuits A are formed. The load current sensing sensor 23 is provided to determine the load current IL flowing in each actuator operating circuit A.

Dem Eingangs-Interface 7 werden die Spannung einer Batterie 21 und die Spannung des Laststrom-Abtastsensors 23 über einen A/D-Wandler 24 zugeführt. Weiterhin laufen Eingangssignale von verschiedenen Sensoren 25, z.B. eines Lufteinlaßmengen sensors, eines Kurbelwinkelfühlers und eines O₂-Fühlers in das Eingangs-Interface 7.The voltage of a battery 21 and the voltage of the load current scanning sensor 23 are fed to the input interface 7 via an A / D converter 24 . Furthermore, input signals from various sensors 25 , for example an air intake quantity sensor, a crank angle sensor and an O ₂ sensor, run into the input interface 7 .

Im ROM 3 sind feste Daten gespeichert. Das RAM 4 ist vorge sehen, um Daten der Ausgangssignale von den Sensoren 25 und Daten zu speichern, die in der CPU 2 verarbeitet wurden. Das Back-up-RAM 4 a ist vorgesehen, um Fehlerdaten der Betätigungs elemente 16, 18 und 19 und der Sensoren 25 zu speichern. Das RAM 4 a wird von der Batterie 21 unter Spannung gehalten, um die gespeicherten Daten auch dann zu behalten, wenn ein Zünd schalter (nicht gezeigt) ausgeschaltet ist.Fixed data are stored in ROM 3 . The RAM 4 is seen to store data of the output signals from the sensors 25 and data that have been processed in the CPU 2 . The back-up RAM 4 a is provided to store error data of the actuating elements 16 , 18 and 19 and the sensors 25 . The RAM 4 a is kept under voltage by the battery 21 in order to keep the stored data even when an ignition switch (not shown) is switched off.

Die CPU 2 berechnet Steuerwerte basierend auf den Daten, die im RAM 4 gespeichert sind in Übereinstimmung mit Steuer programmen, die im ROM 3 gespeichert sind. Die errechneten Steuerdaten werden im RAM 4 gespeichert und den Betätigungs elementen 16, 18 und 19 über das Ausgangs-Interface 6 zu vor bestimmten Zeitpunkten übermittelt. Wenn eine Abnormität oder ein Fehler festgestellt wird, so erzeugt die CPU 2 ein Signal, um die Lampe 20 aufleuchten zu lassen und die Fehlerdaten im RAM 4 a zu speichern.The CPU 2 calculates control values based on the data stored in the RAM 4 in accordance with control programs stored in the ROM 3 . The calculated control data are stored in RAM 4 and the actuating elements 16 , 18 and 19 transmitted via the output interface 6 at certain times. If an abnormality or an error is detected, the CPU 2 generates a signal to light the lamp 20 and to store the error data in the RAM 4 a .

Fig. 3a zeigt den Laststrom-Feststellsensor 23. Der Sensor 23 umfaßt einen Kern 23 a aus Ferrit, um welchen Windungen ge schlungen sind, um einen Transformator zu bilden. Ein Hall- Element 23 b und ein Verstärker 23 c sind weiterhin vorgesehen. Jede der Windungen ist mit der entsprechenden Leitung der Be tätigungselenente-Betriebsschaltung A, z.B. einer Leitung für den Einspritzer 16, verbunden. Der Sensor 23 stellt den Strom in der Schaltung A fest, ohne die Charakteristik des Stroms zu verändern. Fig. 3a shows the load current detecting sensor 23. The sensor 23 comprises a core 23 a made of ferrite, around which windings are looped to form a transformer. A Hall element 23 b and an amplifier 23 c are also provided. Each of the turns is connected to the corresponding line of the actuation element operating circuit A , for example a line for the injector 16 . The sensor 23 detects the current in the circuit A without changing the characteristic of the current.

Wenn einer der Betätigungselemente-Betriebsschaltungen A Lei stung zugeführt wird, so bildet sich ein magnetisches Feld im Laststrom-Feststellsensor 23 aus. Der magnetische Fluß läuft durch das Hall-Element 23 b, so daß in diesem eine Hall-Span nung erzeugt wird, die vom Verstärker 23 c verstärkt wird. Wie in Fig. 3b gezeigt, steht die Ausgangsspannung des Laststrom- Feststellsensors 23 in einer linearen Beziehung zum Gesamt strom, der in den Schaltungen A fließt. Weiterhin steht eine Offset-Spannung am Hall-Element 23 b an und erscheint am Aus gangsanschluß des Sensors 23 als Offset-Spannung VO.When one of the actuator operating circuits A power is supplied, a magnetic field is formed in the load current detection sensor 23 . The magnetic flux runs through the Hall element 23 b , so that a Hall voltage is generated in this, which is amplified by the amplifier 23 c . As shown in Fig. 3b, the output voltage of the load current detection sensor 23 is in a linear relationship to the total current flowing in the circuits A. Furthermore, an offset voltage is present at Hall element 23 b and appears at the output terminal of sensor 23 as offset voltage VO .

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die elektronische Steuerung 1 mit Eingangsverarbeitungseinrichtungen 30 versehen, denen Aus gangssignale von Sensoren 25, von der Batterie 21 und vom Stromfeststellsensor 25 zugeführt werden, wobei die Schaltung eine Wellenformung und eine Analog-Digital-Wandlung durch führt. Die verarbeiteten Signale werden einem Steuerwertrech ner 31 zugeführt und in einem Speicher 32 gespeichert. Der Rechner 31 ist so ausgebildet, daß er verschiedene Steuerwer te, z.B. eine Kraftstoffeinspritzmenge, errechnet und zwar basierend auf den Eingangssignalen und in Übereinstimmung mit den Steuerprogrammen.As shown in Fig. 2, the electronic control unit 1 is provided with input processing means 30, which are fed from output signals of sensors 25 from the battery 21 and the current detecting sensor 25, the circuit comprising a waveform shaping and a analog-to-digital conversion performs. The processed signals are fed to a control computer 31 and stored in a memory 32 . The computer 31 is designed such that it calculates various control values, for example a fuel injection quantity, based on the input signals and in accordance with the control programs.

Zum Erzeugen von Ausgangssignalen und zum Steuern der Betriebselement-Betätigungsschaltungen A ist eine Ausgangs verarbeitungsschaltung 33 vorgesehen.An output processing circuit 33 is provided for generating output signals and for controlling the operating element operating circuits A.

Zum Feststellen der Zustände der Betätigungselemente-Betriebs schaltungen A sind Schaltungszustands-Feststelleinrichtungen 35 vorgesehen. Die Schaltungszustands-Feststelleinrichtungen 35 umfassen einen Stromrechner 35 a und eine Fehlerfeststell einrichtung 35 b. Die Schaltungszustands-Feststelleinrichtung 35 führt einen Interrupt-Betrieb zum Festlegen eines Fehlers in der CPU 2 durch, der vom Zeitgeber 5 gestartet wird.Circuit state determining devices 35 are provided for determining the states of the actuating element operating circuits A. The circuit state detection devices 35 comprise a current calculator 35 a and an error detection device 35 b . The circuit state determination device 35 performs an interrupt operation for setting an error in the CPU 2 , which is started by the timer 5 .

Der Stromrechner 35 a liest den Offset-Strom des Stromfest stellsensors 23 zu einem Zeitpunkt aus, wenn kein Steuersignal von der Ausgangsverarbeitungsschaltung 33 den Betätigungsele ment-Betriebsschaltungen A zugeführt wird und liest den Aus gangsstrom vom Sensor 23 nach Ablauf eines vorbestimmten Zeit raumes, nachdem die Ausgangsverarbeitungsschaltung 33 die Er zeugung eines Steuersignals begonnen hat, welches der Betäti gungselement-Betriebsschaltung A zugeführt wird.The current calculator 35 a reads the offset current of the current detection sensor 23 at a time when no control signal from the output processing circuit 33 is supplied to the actuating element operating circuits A and reads the output current from the sensor 23 after a predetermined period of time after which Output processing circuit 33 has begun generating a control signal which is supplied to the actuator operating circuit A.

Der Stromrechner 35 a errechnet den Laststrom IL, der in einer der Betätigungselement-Betriebsschaltungen A fließt und zwar in Übereinstimmung mit dem Offset-Strom und dem Ausgangssignal vom Stromfeststellsensor 23 und gibt ein Laststromsignal ab, welches der Fehlerfeststelleinrichtung 35 zugeleitet wird. The current calculator 35 a calculates the load current IL which flows in one of the actuator operating circuits A in accordance with the offset current and the output signal from the current detection sensor 23 and emits a load current signal which is fed to the fault detection device 35 .

Im folgenden wird der Betrieb des Systems bzw. die Durchfüh rung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezug auf die Fig. 1 bis 4 erläutert.The operation of the system and the implementation of the method according to the invention are explained below with reference to FIGS . 1 to 4.

Der Offset-Strom des Sensors 23 ändert sich mit der Temperatur des Sensors und mit der Zeit. Um den Laststrom IL festzustel len, wird der Offset-Strom vom Ausgangssignal des Sensors 23, wie weiter unten beschrieben, subtrahiert.The offset current of the sensor 23 changes with the temperature of the sensor and with time. In order to determine the load current IL , the offset current is subtracted from the output signal of the sensor 23 , as described below.

Als Beispiel wird die Überprüfung der Schaltung der Kraft stoffeinspritzer 16 unter Bezug auf Fig. 4 erläutert.As an example, the check of the circuit of the fuel injector 16 is explained with reference to FIG. 4.

Wenn das Steuersignal Pi den Kraftstoffeinspritzer 16 (oder 18) zugeführt wird, so wird der Ist-Strom IL zu einem vorbe stimmten Zeitpunkt T 1 nach Beginn des Steuersignals Pi fest gestellt. Der Offset-Strom ILTo zum Zeitpunkt To bei Anstieg des Steuersignals Pi oder vor Erzeugung des Steuersignals Pi oder vor Erzeugung des Steuersignals Pi wird ebenfalls fest gestellt.When the control signal Pi is supplied to the fuel injector 16 (or 18 ), the actual current IL is determined at a predetermined time T 1 after the start of the control signal Pi . The offset current ILTo at the time To when the control signal Pi rises or before the control signal Pi is generated or before the control signal Pi is generated is also determined.

Nachdem der Kraftstoffeinspritzer 16 eine induktive Last dar stellt, ist der Strom Iinj des Kraftstoffeinspritzers 16 zum Steuersignal Pi verzögert. Darum kann der Offset-Strom zum Zeitpunkt To festgestellt werden, wenn nämlich das Steuersig nal gerade erzeugt wird bzw. ansteigt. Wenn jedoch das Betä tigungselement eine Ohm′sche Last, eine kapazitive Last oder eine Lampen-Last ist, so wird der Strom nicht verzögert. Dem zufolge sollte dann der Offset-Strom abgetastet werden, bevor das Steuersignal erzeugt wird.After the fuel injector 16 is an inductive load, the current Iinj of the fuel injector 16 to the control signal Pi is delayed. Therefore, the offset current can be determined at time To , namely when the control signal is being generated or is increasing. However, if the actuator is an ohmic load, a capacitive load, or a lamp load, the current is not delayed. Accordingly, the offset current should then be sampled before the control signal is generated.

Der abgetastete Offset-Strom ILTo wird vom Strom ILT 1 subtra hiert, der auf der Ausgangsspannung des Sensors 23 basiert und zu einem Zeitpunkt T 1 vorliegt, um so einen Strom IL (IL= ILT 1-ILTo) herzuleiten, der im entsprechenden Betätigungs element, z.B. einem Einspritzer 16 (oder 18), fließt. The sampled offset current ILTo is subtracted from the current ILT 1 , which is based on the output voltage of the sensor 23 and is present at a time T 1 , so as to derive a current IL (IL = ILT 1 - ILTo) , which is in the corresponding actuating element , for example an injector 16 (or 18 ) flows.

Die Fehlerfeststelleinrichtung 35 b vergleicht den Strom IL mit einem Bezugsstrom IR zum Feststellen des Fehlers bzw. der Abnormität der Betätigungsschaltung und gibt ein Signal ab, welches einer Selbstdiagnoseeinrichtung 36 zugeführt wird. Im Speicher 32 ist eine Vielzahl von Bezugsströmen IR gespei chert, die jeweils den Betätigungsschaltungen entsprechen, wobei die Abspeicherung in Tabellenform vorgenommen ist. Die Bezugs- oder Referenzströme IR werden experimentell bestimmt, wobei der Anstieg des Laststroms IL zu dem Zeitpunkt, wenn alle Betätigungselement-Betriebsschaltungen A gleichzeitig angeschaltet sind.The fault detection device 35 b compares the current IL with a reference current IR to determine the fault or the abnormality of the actuation circuit and emits a signal which is fed to a self-diagnosis device 36 . A large number of reference currents IR are stored in the memory 32 , each of which corresponds to the actuation circuits, the storage being carried out in tabular form. The reference or reference currents IR are determined experimentally, the increase in the load current IL at the time when all actuator operating circuits A are switched on simultaneously.

Eine Spannungspegelfeststellschaltung 34 ist vorgesehen, um zu verhindern, daß die Schaltungszustandsfeststelleinrichtung 35 bei Feststellung eines Fehlers oder einer Abnormität der Betätigungsschaltung A Fehler macht. Insbesondere ist die Spannungspegelfeststelleinrichtung 34 mit einer Ausgangsklem me der Batterie 21 über die Eingangsverarbeitungsschaltung verbunden, um die Batteriespannung BV an der Batterieklemme 21 abzutasten. Die Spannungspegelfeststellschaltung 34 ver gleicht die Spannung BV mit einer vorbestimmten Referenzspan nung BVo. Wenn die Spannung BV größer ist als die Referenz spannung BVo, so gestattet die Spannungspegelfeststellschal tung 34 der Schaltungszustandsfeststelleinrichtung 35 die Durchführung eines Diagnose-Interrupts. Wenn die Spannung BV niedriger ist als BVo, so wird der Diagnosevorgang verhindert, wie dies im folgenden beschrieben wird.A voltage level detection circuit 34 is provided to prevent the circuit state detection means 35 from making errors upon detection of a failure or abnormality of the operating circuit A. In particular, the voltage level detection device 34 is connected to an output terminal of the battery 21 via the input processing circuit in order to sense the battery voltage BV at the battery terminal 21 . The voltage level detection circuit 34 compares the ver voltage BV with a predetermined reference voltage clamping BVo. If the voltage BV is greater than the reference voltage BVo , the voltage level determination circuit 34 allows the circuit state determination device 35 to carry out a diagnostic interrupt. If the voltage BV is lower than BVo , the diagnosis process is prevented as described below.

Aus Fig. 5 geht hervor, daß dann, wenn die übrigen Betäti gungsschaltungen außer der für ein Paar von Kraftstoffein spritzern 16 oder 18 im Leerlauf der Maschinen ausgeschaltet sind, so beträgt der Laststrom IL in der Kraftstoffeinspritz betätigungsschaltung 0,952 A. Wenn alle Schaltungen für elek trische Lasten, so zum Beipiel die Fahrlampen (Fernlicht), die Warnblinkanlage, Bremslichter, eine Heckscheibenheizung, ein Zigarettenanzünder, ein Scheibenwischer, eine Klimaanlage, ein Gebläse (hohe Stufe) und andere Lasten gleichzeitig ein geschaltet sind, so beträgt der Laststrom IL 0,769 A, wobei bzw. weil die Spannung BV der Batterie 21 absinkt.From Fig. 5 it can be seen that if the remaining actuation circuits other than those for a pair of fuel injections 16 or 18 are switched off when the machines are idling, the load current IL in the fuel injection actuation circuit is 0.952 A. If all circuits for elec trical loads, such as the driving lights (high beam), the hazard warning lights, brake lights, a rear window heater, a cigarette lighter, a windshield wiper, an air conditioning system, a blower (high speed) and other loads are switched on simultaneously, the load current IL is 0.769 A. , wherein or because the voltage BV of the battery 21 drops.

Wenn die Auftrennung nur in der Betätigungsschaltung des Kraftstoffeinspritzers 16 auftritt, so wird der Laststrom IL zu 0,439 A. Wenn der Bezugsstrom IR für die zwei Kraftstoff einspritzer 16 (18) auf 0,586 A gesetzt ist so wird der Last strom IL geringer als der Referenzstrom IR, wie dies in der Tabelle gezeigt ist. Wenn in diesem Zustand eine Diagnose durchgeführt wird, so macht das Diagnosesystem einen Fehler.If the separation occurs only in the actuation circuit of the fuel injector 16 , the load current IL becomes 0.439 A. If the reference current IR for the two fuel injectors 16 ( 18 ) is set to 0.586 A, the load current IL becomes lower than the reference current IR as shown in the table. If a diagnosis is carried out in this state, the diagnosis system makes an error.

Um einen solchen Fehler zu vermeiden, der dann auftritt, wenn die Spannung BV der Batterie 21 geringer ist als die Referenz spannung BVo, so verhindert die Spannungspegelfeststellein richtung 34 einen Diagnose-Interrupt über den Zeitgeber 5 und stoppt somit den Betrieb der Schaltungszustandsfeststellein richtung 35. Auf diese Weise wird eine Fehlentscheidung auf grund eines Abfalls der Batteriespannung BV verhindert.In order to avoid such an error, which occurs when the voltage BV of the battery 21 is lower than the reference voltage BVo , the voltage level detection device 34 prevents a diagnostic interrupt via the timer 5 and thus stops the operation of the circuit status detection device 35 . In this way, a wrong decision due to a drop in the battery voltage BV is prevented.

Wenn die Last auf normalen Pegel zurückgeht und die Spannung BV die Referenzspannung BVo übersteigt, so startet der Betrieb der Schaltungszustandsfeststelleinrichtung 35 wieder.When the load returns to normal level and the voltage BV exceeds the reference voltage BVo , the operation of the circuit state determination device 35 starts again.

Wenn die Schaltungszustandsfeststelleinrichtung 35 einen Feh ler in einer der Betätigungselement-Betriebsschaltungen A feststellt, so wird ein Fehlersignal von der Einrichtung 35 b der Selbstdiagnoseeinrichtung 36 zugeführt. Die Selbstdiagno seeinrichtung 36 speichert nun die Fehlerdaten im Speicher 32 und steuert die Selbstdiagnoselampe 20 an.When the circuit state detecting means 35 detects a ler Def in one of the actuator drive circuits A, an error signal is transmitted from the device 35 b of the self-diagnosis device 36 is supplied. The self-diagnosis device 36 now stores the error data in the memory 32 and controls the self-diagnosis lamp 20 .

Die im Speicher 32 gespeicherten Fehlerdaten können bei An kopplung einer anderen Diagnoseeinrichtung ausgelesen werden, die in einer Werkstatt vorhanden ist. Auf diese Weise kann ein abnormaler Betriebszustand im System leicht in der Werkstatt festgestellt werden.The error data stored in the memory 32 can be read out when coupling to another diagnostic device that is available in a workshop. In this way, an abnormal operating condition in the system can easily be determined in the workshop.

Im folgenden wird der Betrieb der Steuereinheit für Kraft stoffeinspritzer 16 und 18 unter Bezug auf die Flußdiagramme nach Fig. 6a bis 6c näher erläutert.In the following the operation of the control unit for fuel injectors 16 and 18 will be explained in more detail with reference to the flow diagrams according to FIGS . 6a to 6c.

Wenn ein Steuersignal zum Einspritzen von Kraftstoff den Kraftstoffeinspritzern 16 oder 18 in einem Schritt S 51 gemäß Fig. 6a zugeführt wird, so stellen die Spannungspegelfest stelleinrichtungen 34 die Spannung BV der Batterie 21 fest. Im Schritt S 52 wird abgefragt, ob die Batteriespannung BV größer ist als die Referenzspannung BVo. Wenn die Spannung BV größer ist als die Referenzspannung BVo, so schreitet das Programm zum Schritt 53 fort, in welchem ein Interrupt zum Feststellen eines Fehlers zugelassen wird. Daraufhin schrei tet das Programm zu einem Schritt S 55 weiter.If a control signal for injecting fuel is supplied to the fuel injectors 16 or 18 in a step S 51 according to FIG. 6 a, the voltage level determining devices 34 determine the voltage BV of the battery 21 . In step S 52 , a query is made as to whether the battery voltage BV is greater than the reference voltage BVo . If the voltage BV is greater than the reference voltage BVo , the program proceeds to step 53 , in which an interrupt is permitted to determine an error. The program then proceeds to step S 55 .

Wenn die Batteriespannung BV niedriger ist als die Referenz spannung BVo (Schritt S 52), so geht das Programm zu einem Schritt S 54, in welchem der Interrupt zur Feststellung eines Fehlers untersagt wird. Daraufhin schreitet das Programm zum Schritt S 55 fort.If the battery voltage BV is lower than the reference voltage BVo (step S 52 ), the program goes to step S 54 , in which the interrupt to detect an error is prohibited. The program then proceeds to step S 55 .

Im Schritt S 55 wird die Menge von Kraftstoff, der einzu spritzen ist, basierend auf Eingangssignalen des Sensors 25, errechnet und mit verschiedenen Korrekturwerten korrigiert. Ein Steuersignal wird vom Ausgangs-Interface 6 den Kraft stoffeinspritzern 16 oder 18 zugeführt.In step S 55 , the amount of fuel to be injected is calculated based on input signals from sensor 25 and corrected using various correction values. A control signal is supplied from the output interface 6 to the fuel injectors 16 or 18 .

Wenn ein Interrupt zum Feststellen eines Fehlers zugelassen ist und das Steuersignal (Pi aus Fig. 4) zum Einspritzen von Kraftstoff dem Kraftstoffeinspritzer 16 zugeführt wird, so wird zum Zeitpunkt To ein Interrupt-Signal vom Zeitgeber 5 zu geführt. Nun startet die Interrupt-Routine. Im Schritt S 101 aus Fig. 6b wird zum Zeitpunkt To dem A/D-Wandler 24 ein Trig gersignal zum Starten der Analog/Digital-Wandlung zugeführt. Abhängig von der Ausgangsspannung des Stromabtastsensors 23 wird der Strom in ein Digitalsignal umgewandelt.If an interrupt for determining an error is permitted and the control signal (Pi from FIG. 4) for injecting fuel is supplied to the fuel injector 16 , an interrupt signal is supplied from the timer 5 at the time To . Now the interrupt routine starts. In step S 101 from FIG. 6b, a trigger signal for starting the analog / digital conversion is fed to the A / D converter 24 at the time To . Depending on the output voltage of the current sensing sensor 23 , the current is converted into a digital signal.

In einem Schritt S 102 wird der Offset-Strom ILTo zum Zeit punkt To in ein Digitalsignal im A/D-Wandler 24 gewandelt und an eine vorbestimmte Adresse im RAM 4 gespeichert. In einem Schritt S 103 wird ein Stoppsignal für den A/D-Wandler abge geben und ein Wiederstartzeitpunkt T 1 gesetzt, so daß die Um wandlung bis zum Zeitpunkt T 1 stoppt. Nachdem der Kraftstoff einspritzer 16 eine induktive Last darstellt, ändert sich der Strom Iinj mit dem Zeitablauf bis zu einem Maximalstrom.In a step S 102 , the offset current ILTo is converted into a digital signal in the A / D converter 24 at the time To and stored in a predetermined address in the RAM 4 . In a step S 103 , a stop signal for the A / D converter is given and a restart time T 1 is set, so that the conversion stops until time T 1 . After the fuel injector 16 is an inductive load, the current Iinj changes over time to a maximum current.

Zum Zeitpunkt T 1 startet ein Interrupt-Programm für die Zeit T 1. In einem Schritt S 201 (Fig. 6c) beginnt die Wandlung des Stroms abhängig von der Ausgangsspannung des Sensors 23 in ein Digitalsignal. In einem Schritt S 202 wird der Betätigungsstrom ILT 1 zum Zeitpunkt T 1 in ein Digitalsignal gewandelt. Das Digitalsignal wird in einer anderen Adresse im RAM 4 gespei chert. In einem Schritt S 203 werden der Offset-Strom ILTo und der Betätigungsstrom ILT 1 aus dem RAM 4 gelesen und der Last strom IL berechnet (IL=ILT 1-ILTo). In einem Schritt S 204 wird ein Referenzstrom IR für die Schaltung des Einspritzers 16 aus dem ROM 3 ausgelesen. Die Differenz IDIAG zwischen dem Referenzstrom IR und dem Strom IL werden berechnet (IDIAG= |IL-IR |).At the time T 1, an interrupt program starts for the time T first In a step S 201 (FIG. 6c), the conversion of the current starts depends on the output voltage of the sensor 23 into a digital signal. In a step S 202 , the actuation current ILT 1 is converted into a digital signal at time T 1 . The digital signal is stored in a different address in RAM 4 . In a step S 203 , the offset current ILTo and the actuation current ILT 1 are read from the RAM 4 and the load current IL is calculated (IL = ILT 1 - ILTo) . In a step S 204 , a reference current IR for switching the injector 16 is read out of the ROM 3 . The difference IDIAG between the reference current IR and the current IL are calculated (IDIAG = | IL - IR |).

In einem Schritt S 205 wird abgefragt, ob die Differenz IDIAG kleiner als Null ist oder nicht. Wenn die Differenz IDIAG größer ist als Null, so beendet das Programm die Interrupt- Routine. Wenn die Differenz IDIAG kleiner ist als Null, so geht das Programm zu einem Schritt S 206, in welchem festgelegt wird, daß ein Fehler im Kraftstoffeinspritzer 16 aufgetreten ist. Die Selbstdiagnoseeinrichtung 36 speichert die Fehler daten des Kraftstoffeinspritzers 16 im Back-up RAM 4 a und läßt die Lampe 20 aufleuchten. Anstatt eines Vergleichs der Diffe renz IDIAG mit Null im Schritt S 205 kann der Vergleich auch mit einem vorbestimmten Wert (ungleich Null) unter Berücksich tigung einer Totlast durchgeführt werden.In a step S 205 , a query is made as to whether the difference IDIAG is less than zero or not. If the difference IDIAG is greater than zero, the program ends the interrupt routine. If the difference IDIAG is less than zero, the program goes to a step S 206 , in which it is determined that an error in the fuel injector 16 has occurred. The self-diagnosis device 36 stores the error data of the fuel injector 16 in the backup RAM 4 a and the lamp 20 lights up. Instead of comparing the Diffe IDIAG ence with zero in step S 205, the comparison can also with a predetermined value (equal to zero), taking into actuating a dead load are performed.

Es kann weiterhin eine Auftrennung von Steckverbindern in den Betätigungselement-Betriebsschaltungen sowie ein Fehler der Transistoren 12, 13 oder 14 festgestellt werden.A disconnection of plug connectors in the actuating element operating circuits and an error in the transistors 12 , 13 or 14 can also be determined.

Aus obigem geht hervor, daß mit der vorliegenden Erfindung ein Fehlerfeststellsystem aufgezeigt wird, das zuverlässig Fehler einer Betriebsschaltung ohne Fehlentscheidung fest stellen kann.From the above it can be seen that with the present invention an error detection system is shown that is reliable Error in an operational circuit without a wrong decision can put.

Claims

1. Error detection system for electrical circuits, for detecting errors or abnormalities of an operating circuit, including a battery and an actuating element, which is controlled by control signals from a control unit, characterized by
first locking devices ( 34 ) for locking the voltage (BV) at the terminals of a battery ( 21 ),
first comparator means ( S 52 ) for comparing the voltage determined by the first determining means ( 34 ) with a reference voltage (Vo) and for emitting a signal when the determined voltage is greater than the reference voltage;
second locking devices ( 23 ) for detecting a current which flows depending on the control signal in the actuating circuit (A) and through
second comparison devices ( S 203- S 205 ) which, in response to the signal, compare the current determined by the second determining devices ( 23 ) with a reference value in order to determine whether the current is abnormal.

2. System according to claim 1, characterized in that, which is that the first locking means (34) comprise a voltage level detection circuit (34) with the off of the battery (21) connected through terminals.

3. A method for determining a fault in an actuation circuit with a battery as a source, an actuating element being controlled by a control signal from a control unit and a current sensor ( 23 ) being provided in order to determine a current which is in the actuating circuit ( A ) flows, characterized in that the voltage at the terminals of a battery is sampled, the sampled voltage is compared with a reference voltage and an enable signal is generated when the detected voltage is higher than the reference voltage, the current in the operating circuit ( A ) flows depending on the control signal is sampled, and that an abnormal current is detected in which the sampled current is compared with a reference value.