DE4004427C2 - Diagnostisches Störungsmeldesystem - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Störungsmelde­ system nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Einige bekannte Fehlerdiagnostiksysteme überwachen den ge­ samten Betrieb eines komplexen elektrischen Systems und erzeugen Fehleranzeigen über die Art der Fehler, welche auf­ getreten sind. Beispielsweise aus der US 4 379 990 ist ein derartiges System bekannt. Dieses System ist zur Überwachung des Betriebs eines elektrischen Systems zwar vorteilhaft, jedoch enthält es keine Anregung dahingehend, wie eine rasche Überprüfung mehrerer spezifischer Treiber­ stufen sowohl in den Ein- als auch in den Auszuständen zu überprüfen sind, wobei ferner eine falsche Erfassung von Stö­ rungen, die aus der Überwachung des Systems während rascher Geräteschaltvorgänge resultieren, verhindert werden. Die meisten Störungserfassungsschaltungen in diesem System wer­ den konstant betrieben und sprechen auf flüchtige elektri­ sche Schaltvorgangssignale an. Dieses System erfaßt ein einzelnes Signal und vergleicht es sowohl mit einem Hoch­ spannungs- und einem Niedrigspannungsschwellenwert und ist insofern ähnlich dem aus der US 4 316 134 bekannten System. In beiden Fällen erfolgt dieser Vergleich jedoch fortlaufend und spricht daher auf falsche Störungs­ erfassungen, die aus flüchtigen Schaltübergangssignalen resultieren, an. Ferner werden bei den bekannten Systemen getrennte Vergleicher zum Vergleich eines überwachten Signals mit hohem und niedrigem Schwellenwert verwendet. Wenn mehrere Stufen durch derartige Systeme überwacht werden sollen, erfordert dies eine beträchtliche Anzahl an Verglei­ cherschaltungen, die verwendet werden müssen, wodurch die Kosten und der Aufwand sich erhöhen und die praktische Aus­ führbarkeit eines derartigen Störungsüberwachungssystems sich vermindert.

Aus der US 4 736 267 ist ferner ein Störungs­ erfassungssystem bzw. eine Schaltung für Fehler in Treiberstufen zur Ansteuerung von Elektromagneten bekannt, welches bzw. welche getrennte Vergleicherschaltungen verwendet, wobei jedoch jede Vergleicherschaltung ein unterschiedliches Signal überwacht und grundsätzliche Überprüfungen für ver­ schiedene Störungsbedingungen durchführt. Obgleich dieses System die Verwendung von Schaltverzugsausblendschaltungen zur Vermeidung fehlerhafter Störungserfassungen aufgrund von flüchtigen Signalen in Betracht zieht, würde die Anwen­ dung der Maßnahmen dieses Patents für die Überprüfung mehre­ rer Elektromagnet-Treiberstufen ein kompliziertes und aufwendiges System mit einem erheblichen Schaltungsaufwand bedingen, der für die Überprüfung jeder Stufe erforderlich ist. Außerdem würde ein erheblicher Zeitaufwand erforderlich sein, um alle Überprüfungen durchzuführen. Aus der US 4 764 840 ist eine Steuerschaltung für einen Elektromagneten bekannt, welche den durch den Elektromagneten fließenden Strom überwacht unter Verwendung von zwei getrennten Vergleicherschaltungen. Dieses System bein­ haltet jedoch in Wirklichkeit kein Störungserfassungssystem, sondern zeigt lediglich die Art und Weise der Steuerung von maximalen und minimalen Solenoidströmen (Strömen durch den Elektromagneten).

Aus der US 4 589 401 ist ein Mikrocomputer bekannt, der den Betriebszustand von mehreren Solenoidtreiberstufen (Laststeuereinrichtungen) steuert, welche zur Steuerung einer Motorkraftstoffeinsprit­ zung verwendet werden. Das aus diesem Patent bekannte System enthält die aufeinanderfolgende Prüfung einer jeden der Solenoidtreiberstufenschaltungen (Laststeuereinrichtungen) der Einspritz-Elektromagnete im Hinblick auf Stö­ rungsbedingungen. Jedoch können auch in einem derartigen System falsche Störungserfassungen auftreten aufgrund von flüchtigen Schaltsignalen, die beim Schalten einer Treiber­ stufe entweder vor oder während der Zeit, während welcher die Treiberstufe im Hinblick auf Störungsbedingungen über­ wacht wird, erzeugt werden. Selbst wenn man bei diesem System berücksichtigen würde, daß es erforderlich ist, eine bestimm­ te Zeit nach jedem Schaltvorgang zu warten, bevor eine Trei­ berstufe überwacht wird, würde dies eine Verzögerung der Störungsüberwachung um eine Wartezeit bedingen, die abhängt von jedem Treiberstufenschaltvorgang. Insofern ist das Stö­ rungserfassungssystem aus der US 4 589 401 nicht geeignet, alle Solenoidtreiberstufen rasch im Hinblick auf Fehler bzw. Störungen zu überwachen. Außerdem ist die Störungsüberwa­ chung, welche durch das System der US 4 589 401 er­ reicht wird, im wesentlichen beschränkt auf die Bestimmung, ob (a) ein Strom durch den Elektromagneten vorhanden ist, in Abhängigkeit von der Betätigung oder Nichtbetätigung der Treiberstufe oder ob (b) die Steuersignale, welche der Treiberstufe zugeliefert werden, fehlen. Im Hinblick auf die Überprüfung, ob die Treiberstufe und das zugeordnete Sole­ noid ausgefallen ist, erhält man nur eine begrenz­ te diagnostische Information im Hinblick auf die Art des Fehlers, der aufgetreten ist. Ferner verwendet das System der US 4 589 401 mehrfach integrierte Schaltungs­ vergleicher, von denen jeder mehrere unterschiedliche Ein­ gangssignale empfängt und diese mit nur einem Störungs­ schwellenwert vergleicht. Insofern verwendet dieses System einen beträchtlichen Schaltungsaufwand, um begrenzte Funk­ tionen ausführen zu können.

Nachteilig an oben erwähnten Systemen ist, daß sie nicht in der Lage sind alle Laststeuereinrichtungen innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu überprüfen. Der zeitliche Ablauf der Überprüfung der Laststeuereinrichtungen ist an die zeitliche Abfolge der zu überprüfenden Betriebszustände der einzelnen Laststeuereinrichtungen gebunden und kann aus diesem Grund nicht gleichzeitig, d. h. innerhalb einer kurzen Zeitdauer erfolgen.

Zudem sind Systeme, wie sie z. B. in US 4 589 401 beschrieben sind, fehleranfällig, da Schaltimpulse, die während der Überwachung einer Laststeuereinrichtung auftreten, das überwachte Signal stören und dadurch eine falsche Störungsmeldung verursachen können.

Die Aufgabe der vorliegendenErfindung ist es, ein verbessertes Störungsmeldesystem bereitzustellen, das eine schnelle und genaue Überprüfung der Betriebszustände einer Vielzahl von elektrischen Laststeuereinrichtungen (z. B. Solenoidtreiberstufen) erlaubt. Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Stand der Technik ist, daß alle Laststeuereinrichtungen innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer überprüft werden können. Während eines Diagnose-Betriebszustands wird der normale Betrieb der Laststeuereinrichtungen unterbrochen und alle Laststeuereinrichtungen werden zur gleichen Zeit in den gleichen Betriebszustand gezwungen. Der Diagnose- Betriebszustand wird über eine kurze Zeitdauer ("Ein"-Testdauer, "Aus"-Testdauer) aufrechterhalten und während dieser extrem kurzen Zeitdauer werden alle Laststeuereinrichtungen überprüft.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die gegenüber den herkömmlichen Systemen verbesserte Zuverlässigkeit. Durch die Unterbrechung der Steuersignale für den normalen Betrieb wird verhindert, daß während der Überprüfung der Laststeuereinrichtungen Schaltvorgänge auftreten, die das zu überwachende Signal verändern und zu falschen Störungsmeldungen aufgrund von Schaltimpulsen führen können.

Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem beschriebenen System überwacht bevorzugt die Über­ wachungseinrichtung aufeinanderfolgend jede der Laststeuereinrichtungen während der ersten Zeitdauer, wenn jede der Laststeuereinrichtungen im gleichen ein- oder ausgeschalteten Zustand sich be­ findet. Die tatsächliche Überwachung erfolgt bevorzugt nach einer Anfangsverzögerungszeit nach dem Beginn der ersten Zeitdauer. Auf diese Weise kommt eine einzelne Verzögerungs­ periode zur Anwendung, die es ermöglicht, daß alle flüchti­ gen Schaltübergangssignale abklingen, und dann werden alle Einrichtungen überprüft. Der Vorteil hiervon liegt darin, daß alle Einrichtungen bedeutend rascher überprüft werden können, da einzelne vorübergehende Verzögerungszeiten nicht erforderlich sind, wie das bislang zur Überwachung einer jeden einzelnen Einrichtung erforderlich war. Das erfindungs­ gemäße System sichert, daß fehlerhafte Störungserfassungen weniger wahrscheinlich sind, da die Überwachung der Laststeuereinrichtungen nicht zu den Zeiten bzw. relativ kurz nach den Zeiten erfolgt, während welcher vorübergehende Schaltvorgänge stattfinden.

In bevorzugter Weise kann bei einer bevorzugten Ausführungs­ form des erfindungsgemäßen Systems eine Überwachungseinrichtung verwendet werden, die wenigstens ein Signal von jeder der Laststeuereinrichtungen während einer vorbestimmten ersten Zeitdauer, während wel­ cher die Einrichtung in einem bestimmten Zustand der einge­ schalteten oder ausgeschalteten Zustände sich befindet, überwacht und die Größe dieses überwachten Signals mit ersten und zweiten Schwellenwerten vergleicht. Die ersten und zweiten Schwellenwerte unterscheiden sich von­ einander, und die Überwachungseinrichtung sieht ein erstes Stö­ rungssignal vor, wenn das überwachte Signal den ersten Schwellenwert in einer vorbestimmten Polaritätsrichtung überschreitet, und sieht ein zweites Störungssignal vor, wenn das überwachte Signal den zweiten Schwellenwert in einer vorbestimmten Polaritätsrichtung überschreitet. Die Erzeu­ gung von nur einem Störungssignal zeigt einen ersten Typ eines fehlerhaften Betriebs an. Die Erzeugung von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Störungssignal zeigt einen zweiten unterschiedlichen Typ eines fehlerhaften Betriebs an. Bevorzugt überwacht die Überwachungseinrichtung das eine Signal während der ersten Zeitperiode, bei welcher die Ein­ richtung sich in einem der beiden Zustände, nämlich des eingeschalteten oder des ausgeschalteten Zustandes sich be­ findet, und überwacht das Signal ferner, wenn die Einrich­ tung sich im entgegengesetzten Zustand von den eingeschal­ teten oder ausgeschalteten Zuständen während der zweiten Zeitperiode sich befindet, die getrennt ist von der ersten Zeitperiode und sich nicht mit dieser überlappt. Ferner kann die Überwachungseinrichtung in bevorzugter Weise eine Ver­ gleicherschaltung aufweisen, welche das überwachte Signal als Eingangssignal empfängt, und aufeinanderfolgend dieses Signal mit dem ersten und zweiten Schwellenwert vergleicht zur Erzeugung der ersten und zweiten Störungssignale.

Ein Vorteil des oben erläuterten Störungsmeldesystems besteht darin, daß das überwachte Signal von jeder der elektrischen Laststeuereinrichtungen nur innerhalb einer bestimmten ersten Zeitdauer überwacht werden braucht, und somit läßt es sich vermeiden, daß die Überwachungseinrichtung ständig auf die fortlaufende Überwachung jeder elektrischen Laststeuereinrichtung eingestellt ist. Ferner wird eine umfassende Diagnostik­ information mit Hilfe des Störungsmeldesystems erreicht, wobei die Art der aufgetretenen Störung identifizierbar ist. Man erhält daher nicht nur den Hinweis, daß eine Störung existiert, sondern auch eine Angabe darüber, von welcher Art die aufgetretene Störung ist. Wenn die Einrichtung so­ wohl in den eingeschalteten als auch ausgeschalteten Zustän­ den überprüft wird, lassen sich insgesamt wenigstens vier unterschiedliche Störungszustände identifizieren, bzw. es läßt sich feststellen, ob sowohl im eingeschalteten Zustand als auch im ausgeschalteten Zustand der Einrichtung ihr Betrieb einwandfrei ist. Zusätzlich läßt sich durch Vergleich des überwachten Signals mit verschiedenen Schwellenwerten die Anzahl der Vergleicherschaltungen reduzieren, wie das erwünscht sein kann, und auf diese Weise lassen sich der Schaltungsaufwand und die Kosten für die diagnostische Störungsmeldungsschaltung verringern.

Die oben erwähnten Merkmale und Vorteile der Erfindung so­ wie zusätzliche bevorzugte Merkmale und Vorteile werden in der folgenden erläuternden Beschreibung noch dargestellt. Die Störungsmeldungsschaltung und das Störungsmeldungssystem findet eine bevorzugte Anwendung bei Treiberstufen für Sole­ noide (Elektromagnete), insbesondere Solenoidkraftstoffeinspritzventile (Kraftstoffeinspritz-Magnetventile) und Solenoide, welche Fahrzeugautomatikgetriebe steuern. Jedoch kann das System und die Schaltung gemäß der Erfindung eben­ falls zum Ein- und Ausschalten von Treiberstufen, welche zur Steuerung anderer Verbrauchereinrichtungen verwendet werden, zum Einsatz kommen.

Anhand der Figuren wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch ein Systemblockschaltbild eines diagnostischen Störungsmeldungssystems, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer typischen Treiberstufe mit zugeordneter Last, welche zusam­ men mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 zur Anwendung kommen kann;

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Schwellenwerte, welche bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 für den Vergleichsvorgang zur Anwendung kommen;

Fig. 4 eine Tabelle zur Erläuterung der Ergebnisse von Signalvergleichen, welche mit dem in Fig. 1 dargestellten System durchgeführt werden, sowie der Störungen, welche hierdurch angezeigt werden;

Fig. 5 die vergleichende Gegenüberstellung einer Reihe von graphischen Darstellungen, die Wellenformen für verschiedene Signale zeigen, die durch das in Fig. 1 dargestellte System erzeugt werden, sowie Zeitgeberdiagramme, welche die aufeinanderfolgende Überprüfung, welche mit den in Fig. 1 dargestellten System durchgeführt wird, zeigen;

Fig. 6A und 6B Flußdiagramme zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 1 dargestellten Störungsmeldungs­ systems;

Fig. 7 ein Flußdiagramm für ein Unterprogramm für einen der Vorgänge, welche in Fig. 6A gezeigt sind; und

Fig. 8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung verschiedener Speicherplätze in einem Störungs­ anzeigeregister, das in dem in Fig. 1 darge­ stellten System verwendet wird, und in welchem Störungsdaten gespeichert sind.

In der Fig. 1 ist ein diagnostisches Störungsmeldungssystem 10 dargestellt. Das System 10 enthält eine Mikroprozessor­ steuereinrichtung 11, welche zwei getrennte Steuersignale für jeweils elf unterschiedliche Laststeuereinrichtungen (Solenoidtreiberstufen) 12, von denen in der Fig. 1 in Blockdarstellung lediglich drei dargestellt sind, erzeugt. Jede der Solenoidtreiberstufen wird wahlweise in effektiv eingeschaltetem oder ausgeschal­ tetem Zustand in Abhängigkeit von den Steuersignalen, welche die jeweilige Treiberstufe von der Mikroprozessorsteuer­ einrichtung 11 enthält, betrieben. Die Treiberstufen 12 steuern jeweils einer jeden Treiberstufe zugeordnete Last­ einrichtungen in Abhängigkeit von den empfangenen Steuer­ signalen. Bei dem System 10 besitzt jede dieser Lasteinrich­ tungen ein separates Solenoid 13, das in Fig. 1 durch eine Induktionsspule unter Verwendung jeweils des glei­ chen Bezugszeichens dargestellt ist. Bevorzugt enthalten die Solenoide 13 Solenoidrelais, wie sie in Fahrzeugautoma­ tikgetrieben oder bei solenoidgesteuerten Ventilen (Magnetventile), wie sie beispielsweise bei Fahrzeugkraftstoffeinspritzeinrichtungen verwendet werden, zum Einsatz kommen.

Für jede der Treiberstufen 12 sieht die Steuereinrichtung 11 ein getrenntes zugeordnetes erstes Steuersignal PM und ein zweites Steuersignal SM vor. Bevorzugt enthält das erste Steuersignal eine Impulsbreite, die moduliert ist durch ein Anregungssignal mit einer program­ mierbaren Periode T, wobei das Signal zwischen den Zeiten ton bis toff einen hohen logischen Zustand aufweist, der anzeigt, daß ein gewünschter Ein-Zustand für die Treiber­ stufe herrscht. Während der restlichen Zeitperiode von toff bis zum nächsten ton besitzt das Signal PM einen logi­ schen niedrigen Zustand, welcher einen Aus-Zustand anzeigt. Bevorzugt wird das Signal PM für jede der Treiberstufen ge­ trennt erzeugt in Abhängigkeit von einigen vorbestimmten Kriterien, welche angeben, ob oder nicht die Treiberstufe ein oder aus ist und demnach den Strom zur zugeordneten Lasteinrichtung steuert. Mit anderen Worten, die Signale PM zeigen lediglich an, ob oder nicht die Solenoide 13 betätigt werden sollen, und für welchen Prozentsatz der Periode T diese Solenoide eine Anregung empfangen sollen. Das zweite Steuersignal SM enthält im allgemeinen ein Impulssignal mit bedeutend höherer Frequenz, wobei diese Hochfrequenzimpulse kontinuierlich zwischen den Zeiten ton bis toff vorhanden sind, und wobei derartige Impulse zwischen den Zeiten toff bis zum nächsten Zeitpunkt ton fehlen. In bevorzugter Weise ist die Frequenz der hochfrequenten Impulse des SM-Signals in der Weise bemessen, daß beim Liefern dieser Impulse an eine Treiberstufe zum Ein- und Ausschalten der Treiberstufe bei sehr hoher Frequenz eine kontinuierliche Betätigung der zugeordneten Solenoidlast erfolgt aufgrund des kontinuier­ lichen Stromflusses durch das Solenoid, das durch die Trei­ berstufe gesteuert wird, welche den Rezirkulationsschalter enthält.

Die Fig. 5 zeigt typische Wellenformen für die Signale PM, welche den Treiberstufen 1 und 2 zugeführt werden, sowie der Signale SM, welche den gleichen entsprechenden Stufen zugeführt werden. Es sei darauf hingewiesen, daß die von der Steuereinrichtung 11 vorgesehenen Steuersignale die in Fig. 5 gezeigten Wellenformen haben. Diese Wellenform ist jedoch nicht unbedingt erforderlich für den geeigneten Betrieb des diagnostischen Systems 10. Das System 10 könnte auch mit einer statischen Gleichstromsteuerung der Treiber­ stufen 1 bis 11 erfolgen, wobei die Steuereinrichtung oder eine andere Schaltung zur Erzeugung der Steuersignale, bei­ spielsweise Schalter, lediglich ein Signal mit hohem Steuer­ pegel den Treiberstufen zuleitet, wenn deren Lasteinrichtun­ gen betätigt werden sollen, und ein Steuersignal mit niedri­ gem logischen Pegel den Treiberstufen zuleitet, wenn deren Last nicht betätigt werden soll. Dies würde im wesentlichen einem hundertprozentig oder nullprozentig in der Impuls­ breite modulierten Signal entsprechen in Abhängigkeit davon, ob die Treiberstufe einen eingeschalteten oder ausgeschal­ teten Zustand haben soll, um die zugeordnete Lasteinrichtung zu betätigen oder nicht zu betätigen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform für ein Solenoidsteuer/Überwachungssystem, welches das System 10 enthält, werden jedoch Paare von ersten und zweiten Steuersignalen, die den oben beschriebenen Signalen entsprechen, für jede der Treiberstufen vorgesehen. Zusätzlich ist es in bevorzugter Weise nicht erforderlich, daß die Perioden für die ersten und zweiten Steuersignale für eine Treiberstufe die gleichen sind wie die Perioden für die Steuersignale, welche anderen Treiberstufen zugeord­ net sind. Ferner ist es nicht erforderlich, daß die Impuls­ dauer für die ersten und zweiten Steuersignale für eine Treiberstufe die gleichen sind wie die Impulsdauern für die ersten und zweiten Steuersignale, welche einer anderen Treiberstufe zugeführt werden, insbesondere wenn man in Betracht zieht, daß jede der Treiberstufen und ihre entspre­ chenden Lasteinrichtungen getrennt gesteuert werden können in Abhängigkeit von unterschiedlichen vorbestimmten Krite­ rien.

Mit anderen Worten besteht die breiteste Art und Weise der Steuerung der elf Treiberstufen in Fig. 1 darin, daß jede der Treiberstufen in den eingeschalteten oder ausgeschalte­ ten Zustand in Abhängigkeit von einem getrennten Schalter gebracht wird. Alles, was die Steuereinrichtung 11, welche in Fig. 10 gezeigt ist, gemäß der vorherigen Beschreibung ausführt, ist, daß sie ein Paar von Steuersignalen vor­ sieht, welches diese Funktion durchführt. Viele bekannte Fahrzeugsteuereinrichtungen können bestimmen, wann ein Kraftstoffeinspritzventil oder -solenoidrelais in Abhängig­ keit von den Wünschen des Fahrzeugfahrers und/oder in Ab­ hängigkeit von überwachten Fahrzeugmotorparametern zu betä­ tigen ist. In diesem Zusammenhang führt die Steuereinrich­ tung 11 lediglich die allgemeinen Steuerfunktionen aus, welche durch diese bekannten Steuereinrichtungen vorgesehen werden. Die Steuereinrichtung 11 unterscheidet sich jedoch von diesen bekannten Steuereinrichtungen, welche Steuer­ schaltungen enthalten, die primäre Modulations- und Submodu­ lationspaare von Steuersignalen vorsehen, darin, daß inner­ halb jeder primären Modulationsperiode T getrennte Zeit­ perioden tA und tB existieren. Während dieser Zeitperioden tA und tB wird jede der Treiberstufen 1 bis 11 im Hinblick auf Störungen überwacht, wobei bevorzugt jede der Treiber­ stufen in einen gemeinsamen effektiven Ein- oder Auszustand jeweils gebracht sind. Die Wellenformen in Fig. 5 zeigen dies in der Weise, daß während der Ein-Überprüfungszeit tA die Submodulationssignale, welche zu jeder der Treiberstufen geleitet werden, in der Weise geändert werden, daß ein kon­ stanter hoher Zustand für die SM-Signale gegenüber den Hoch­ frequenzimpulsen vorgesehen wird. In gleicher Weise wird während der Aus-Überprüfungszeit tB das Vorhandensein der Submodulationsimpulse in den SM-Signalen verhindert, und es wird ein konstanter niedriger logischer Zustand vorgesehen. Nach den Zeiten tA und tB entspricht das Vorhandensein der Submodulationsimpulse in den Signalen SM dem Vorhandensein eines hohen logischen Zustands für das entsprechende zuge­ ordnete erste Steuersignal (primäre Modulationssignal) PM, wobei die Existenz dieses hohen logischen Zustands für das PM-Signal dem ge­ wünschten Ein- oder Auszustand der Treiberstufe, welche ge­ steuert werden soll und dem gewünschten betätigten oder nicht betätigten Zustand des zugeordneten Lastsolenoids entspricht.

Mit anderen Worten bedeutet dies, daß während einer Ein- Überprüfungszeit tA, die mit einem beliebig programmierbaren Prozentsatz zwischen 0 und 80% der Periode T auftreten kann, die Steuereinrichtung 11 zeitweilig die zweiten Steuersignale (Submodulations­ signale) SM, welche jeder der Treiberstufen 1 bis 11 zugeleitet wird, ändert in der Weise, daß jede der Treiberstufen in einem konstanten Ein-Zustand gehalten wird. Nach der Ein- Überprüfungszeit tA erfolgt dann wiederum die Steuerung der Treiberstufen in Abhängigkeit von der Wellenform des Signals PM für jede Treiberstufe. In gleicher Weise sieht die Steuer­ einrichtung während der Aus-Überprüfungszeit tB zeitweise das Submodulationssignal SM für jede Treiberstufe in der Weise vor, daß es einen konstanten logisch niedrigen Zustand hat, so daß sichergestellt ist, daß die Treiberstufe ausge­ schaltet ist. Während der Überprüfungszeiten tA und tB werden Ein- und Aus-Überprüfungen für jede der Treiberstufen 1 bis 11 aufeinanderfolgend durchgeführt. Auf diese Weise wird nach einer Anfangseinschwingverzögerungszeit (welche auch als Treiberstufenstabilisationszeit bezeichnet wird) tD jede der Treiberstufen 1 bis 11 in Aufeinanderfolge im Hin­ blick auf Störung überprüft. Dies ist in den graphischen Darstellungen der Fig. 5, welche Überprüfungszeiten tA und tB mit erweiterten horizontalen Zeitachsen zeigt, darge­ stellt. Das bedeutet, daß man eine gemeinsame Treiberstufen­ stabilisationszeit hat, bevor alle elf Treiberstufen über­ prüft werden, wodurch bei der Erfindung erreicht wird, daß alle Treiberstufen 1 bis 11 rascher überprüft werden können.

Natürlich müssen Unterbrechungen der für die Lastsolenoide 13 gewünschten Zustände vermieden werden. Hierzu sind die Gesamtüberprüfungszeiten tA und tB ausreichend kurz bemes­ sen, so daß diese Zeiten nicht ausreichen, um ein Lastein­ richtungssolenoid, welches sich unmittelbar vor der Über­ prüfungszeit in einem betätigten oder nicht betätigten Zustand befindet, während der Überprüfungszeit in seinem Zustand zu ändern. Sicherheitshalber sei darauf hingewiesen, daß es erwünscht sein kann zu verhindern, daß eine belie­ bige Treiberstufe eingeschaltet wird, und ihr zugeordnetes Lastsolenoid betätigt, wenn ihr primäres Modulationssignal PM anzeigt, daß die Lasteinrichtung nicht betätigt sein soll. Dies läßt sich bei dem System nach der Erfindung in geeigneter Weise erreichen, da sowohl das primäre Modula­ tionssignal PM als auch das sekundäre Modulationssignal SM von ihrer Treiberstufe empfangen werden. Dies ist ein Sicher­ heitsschritt, um jede unbeabsichtigte Betätigung eines Last­ solenoids 13 während der Ein-Überwachungszeit tA zu verhin­ dern, wenn das Solenoid gemäß dem PM-Signal in einem ausge­ schalteten Zustand sein soll.

Die Art und Weise, mit welcher das System 10 aufeinander­ folgend jede der Treiberstufen 1 bis 11 im Hinblick auf Störungen sowohl während der Ein-Überprüfungszeit tA als auch während der Aus-Überprüfungszeit tB überprüft, wird im folgenden im einzelnen erläutert. Es sei darauf hinge­ wiesen, daß die Erzeugung der primären und sekundären Modu­ lationssignale zur Steuerung jeder der Treiberstufen an sich bekannt ist, wobei jedoch nicht bekannt ist, alle Treiber­ stufen 1 bis 11 so anzusteuern, daß sie während der jeweili­ gen Überprüfungszeiten tA bzw. tB in dem gleichen Zustand, entweder im Ein- oder Auszustand, sind. Bevorzugt tritt die Ein-Überprüfungszeit tA innerhalb eines beliebigen gewünsch­ ten prozentualen Ablaufs zwischen 0 und 80% der Gesamt­ periode T auf, während die Aus-Überprüfungszeit tB während des restlichen prozentualen Ablaufs der Gesamtperiode T auftritt, beispielsweise bei 93%. In jedem Fall sind die Ein- und Aus-Überprüfungszeit getrennte und sich nicht über­ lappende Überprüfungszeiten, welche einen Teil der primären Modulationsperiode der Anregung für jede der Treiberstufen 1 bis 11 enthält. Die Einführung einer derartigen Steuerung der primären und sekundären Modulationssignale ist geeignet für die Anwendung bei der Steuerung von Solenoidkraftstoff­ einrichtungen in Fahrzeugen und Automatikgetriebesolenoiden in Kraftfahrzeugen. Die Anregung der Lastsolenoide erfolgt durch Anwendung hochfrequenter Impulse mit Gesamtimpulse­ perioden, die einer Periode eines primären Modulations­ signals entspricht. Dadurch, daß die Mikroprozessorsteuer­ einrichtung 11 zeitweilig für das Submodulationssignal ent­ weder einen hohen oder einen niederen Pegel für die Bestim­ mung der Ein- bzw. Aus-Überprüfungszeit vorsieht, läßt sich in vorteilhafter Weise eine sequentielle Überprüfung der mehreren Treiberstufen 1 bis 11 und ihrer zugeordneten Last­ solenoide 13 erreichen.

Bei dem System 10 in der Fig. 1 enthält jede der Treiber­ stufen 12 eine Summierschaltung 14. Jede Summierschaltung 14 liefert ein Ausgangssignal VM, das von der Treiberstufe als Eingangssignal den elf verschiedenen Eingangsklemmen einer Multiplexerschaltung 15 zugeleitet wird. Vier Treiberstufen­ adressenleitungen 16 sind zwischen die Steuereinrichtung 11 und die Multiplexerschaltung 15 geschaltet und wählen von den elf Eingangssignalen VM, welche von den Treiberstufen 12 geliefert werden, das Eingangssignal aus, welches an einer Auswahlausgangsklemme 17 der Multiplexerschaltung vor­ gesehen wird. Das Signal an der Auswahlausgangsklemme ist mit Vin bezeichnet und wird der positiven Eingangsklemme einer Vergleicherschaltung 18 zugeleitet. Die Ausgangsseite der Vergleicherschaltung ist über eine Störungsleitung mit einer Eingangsklemme 19 der Mikroprozessorsteuereinrichtung 11 verbunden. Eine Klemme 20 der Steuereinrichtung 11 ist zur Lieferung eines Schwellwertes an eine Schwellenwertspeichereinrichtung 21 ange­ schlossen. Die Ausgangsseite der Schwellenwertspeicherein­ richtung ist zur Lieferung eines Eingangssignals an den negativen Eingang der Vergleicherschaltung 18 ange­ schlossen.

In der Schwellenwertspeichereinrichtung 21 sind zwei unter­ schiedliche analoge Schwellenwertsignale gespeichert, die einen hohen Schwellenwert und einen niedrigen Schwellenwert darstellen. In Abhängigkeit davon, ob von der Ausgangs­ klemme 20 ein logisches 0- oder ein logisches 1-Signal emp­ fangen wird, wird ein hohes oder ein niedriges Schwellen­ wertanalogsignal als Eingangssignal für die Vergleicher­ schaltung 18 geliefert. Das Eingangssignal Vin wird dann mit dem ausgewählten Schwellenwert verglichen, und die Ver­ gleichsergebnisse werden auf der Störungsleitung als Ein­ gangssignale der Klemme 19 zugeleitet. Die Steuereinrich­ tung 11 empfängt diese Vergleichsergebnisse und speichert sie entweder in einem Niedrig-Schwellenwert- oder einem Hoch-Schwellenwertregister im Innern der Steuereinrichtung 11 in Abhängigkeit davon, ob der hohe oder der niedrige Schwellenwert ausgewählt worden ist. Nachdem sowohl der hohe als auch der niedrige Schwellenwert für den Vergleich mit einem Eingangssignal Vin ausgewählt worden ist, bestimmt die Steuereinrichtung 11, ob eine Störung erfaßt worden ist. Wenn dies der Fall ist, werden das Vorhandensein dieser Störung, eine Anzeige der Art der erfaßten Störung und eine Anzeige für die Treiberstufe, für welche die Störung erfaßt wurde, in einem Störungsanzeigeregister im Innern der Steuer­ einrichtung 11 gespeichert. Wenn bei der Überprüfung einer Treiberstufe kein Fehler erfaßt worden ist, empfängt ein interner Treiberstufenadressenzähler in der Steuereinrich­ tung 11 einen zusätzlichen Adressenzählimpuls und adressiert über die Multiplexerschaltung 15 die nächstfolgende Treiber­ stufe, woraufhin dann die Störungsüberprüfung für diese nächste Treiberstufe durchgeführt wird. Dieser Überprüfungs­ ablauf dauert an, bis alle elf Treiberstufen sowohl während ihrer eingeschalteten als auch während ihrer ausgeschalteten Zustände im Hinblick auf vorhandene und nicht vorhandene Störungen bzw. bis eine Störung in einer Treiberstufe erfaßt worden ist, überprüft worden sind. Dieser Vorgang wird in Verbindung mit den in Fig. 6A, 6B und 7 dargestellten Flußdiagrammen noch näher erläutert.

In der Fig. 5 ist ein erweitertes Zeitablaufdiagramm für die Ein-Überprüfungszeit tA dargestellt. Dieses zeigt die Anfangsverzögerungs- bzw. Treiberstufenstabilisationszeit tDon, welche dem eigentlichen Überprüfungsvorgang bei jeder der Treiberstufen 1 bis 11 vorgeschaltet ist. Unmittelbar nach der Treiberstufenstabilisationszeit tDon vergleicht die Vergleichereinrichtung 18 die Größe eines ausgewählten Trei­ berstufenausgangssignals Vin als das an der Klemme 17 vor­ handene Signal Vin mit dem unteren Schwellenwert, der von der Schwellenwertspeichereinrichtung 21 geliefert wird. An­ schließend wird das gleiche Signal mit dem hohen Schwellen­ wert, welcher von der Schwellenwertspeichereinrichtung 21 geliefert wird, verglichen. Anschließend wird im allgemeinen die nächste Treiberstufe durch die Steuereinrichtung 11 über die Multiplexerschaltung 15 ausgewählt, und der Vorgang wiederholt sich, bis alle Treiberstufen durchgeprüft worden sind. Die Fig. 5 zeigt, daß die Überprüfungsfolge während der Aus-Überprüfungszeit tB im wesentlichen die gleiche ist.

Die Tatsache, daß eine einzelne Vergleicherschaltung 18 in Zusammenwirkung mit getrennten hohen und niedrigen Schwellen­ werten, welche aufeinanderfolgend von der Schwellenwertspei­ chereinrichtung 21 geliefert werden, verwendet wird, bedeu­ tet, daß bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Mini­ mum an Hardware erforderlich ist, um eine Störungsüberprüfung für eine große Anzahl von Ein/Aus-Treiberstufen und ihren zu­ geordneten Lasteinrichtungen durchzuführen. Bei dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel ist es nicht erforderlich, daß für jede der Treiberstufen 1 bis 11 jeweils eine getrennte Vergleicherschaltung 18 vorhanden ist. Dies wird ermöglicht durch den Betrieb der Multiplexerschaltung 15 und der wahl­ weisen Zurverfügungstellung des hohen und des niedrigen Schwellenwertes durch die Schwellenwertspeichereinrichtung 21. Hierdurch wird eine erhebliche Einsparung an Schaltungs­ aufwand beim dargestellten Ausführungsbeispiel erreicht.

Der Grund für die Verwendung der beiden getrennten Schwel­ lenwerte in dem dargestellten System 10 liegt darin, daß dann, wenn das überwachte Signal Vin den unteren Schwellen­ wert in einer ersten Polaritätsrichtung überschreitet, jedoch den hohen Schwellenwert nicht überschreitet, dies eine Feh­ lerart anzeigt, welche existieren kann. Wenn jedoch das überwachte Signal Vin sowohl den hohen als auch den niedri­ gen Schwellenwert in der gleichen Polaritätsrichtung über­ schreitet, zeigt dies an, daß eine andere Störungsart vor­ handen ist. Auf diese Weise gewinnt man durch die Verwendung zweier getrennter Schwellenwerte eine diagnostische Infor­ mation, die dann nicht erhalten werden kann, wenn das über­ wachte Signal lediglich mit einem einzigen Schwellenwert verglichen wird, und als Ergebnis ein 0- oder 1-Digital­ signal der Steuereinrichtung 11 zugeleitet wird. Da bei der Erfindung für jede Treiberstufe Überprüfungen sowohl im eingeschalteten Zustand als auch im ausgeschalteten Zustand durchgeführt werden und dabei hohe und niedrige Schwellen­ werte für jede dieser Überprüfungen angewendet werden, sind durch das erfindungsgemäße Diagnostiksystem insgesamt vier verschiedene Störungsarten identifizierbar. Zusätzlich wird der Betrieb jeder Treiberstufe sowohl während ihres einge­ schalteten Zustands als auch während ihres ausgeschalteten Zustands überprüft. Auf diese Weise wird eine Überprüfung einer jeden Treiberstufe gewährleistet im Hinblick auf ein­ wandfreien Betrieb sowohl während der Einschalt-Bedingungen als auch während der Ausschalt-Bedingungen. Wie schon er­ läutert, ist dann eine Identifizierung vier verschiedener Störungsarten, welche für jede der Treiberstufen in Frage kommen kann, möglich. Die Art und Weise, wie dies erfolgt, wird im einzelnen nunmehr erläutert.

Die Fig. 2 zeigt eine typische Ausführungsform für eine der Treiberstufen, wobei die Treiberstufe 12 dargestellt ist. Die Treiberstufe empfängt die primären und sekundären Modulationssignale PM und SM und liefert Ausgangsanregungs­ signale zu der zugeordneten Lasteinrichtung, welche bevor­ zugt ein Solenoid 13 sein kann. Das Impulsbreitemodulationssignal PM wird über eine Inverterschaltung 30 einem Freilaufschalter 31 und einem Taktgeberanschluß eines Flipflops 32 zugeleitet. Das Submodulationssignal SM wird als Eingangssignal einem UND- Gatter 33 zugeleitet, dessen Ausgangsseite mit einem Steuer­ anschluß 34 eines Schalters 35, der bevorzugt einen FET-Tran­ sistor enthält, verbunden ist. Der Schalter 35 ist mit einer Versorgungsquelle B+ (an welcher eine B+-Spannung vorgesehen ist) über einen Stromsensorwiderstand 36 angeschlossen. Fer­ ner ist der Schalter 35 in Reihe mit dem zugeordneten Last­ solenoid 13 zwischen den Stromsensorwiderstand 36 und Masse­ potential geschaltet. Ein Anschluß 37 zwischen dem Schalter 35 und dem Lastsolenoid 13 bildet einen Schaltungsknoten­ punkt, an welchem ein Lastsignal VL erzeugt wird, das von der Summierschaltung 14 ausgewertet wird zur Erzeugung des Signals VM, welches vom System 10 überwacht wird und als Eingangssignal für die Multiplexerschaltung 15 vorgesehen wird.

Eine Vergleicherschaltung 38 ist parallel zum Stromsensor­ widerstand 36 geschaltet und liefert einen logischen "High"- Zustand, wenn vom Widerstand 36 ein überhoher Strom erfaßt wird. Das Ausgangssignal der Vergleicherschaltung 38 für den logischen Zustand wird als Eingangssignal einem Setz­ anschluß S des Flipflops 32 zugeleitet. Der Datenanschluß D des Flipflops ist geerdet, und sein Nicht-Q-Anschluß ist als ein Sperr(DISABLE)-Eingangssignal an das UND-Gatter 33 angeschlossen. Der Q-Ausgangsanschluß des Flipflops 32 ist über zwei in Reihe geschaltete Dioden 39 an einen Anschluß 40 angeschlossen, der über einen Widerstand 41 an den An­ schluß 37 angeschlossen ist, und ferner über einen Filter­ kondensator 42 mit Masse verbunden. Der Anschluß 37 ist über einen Widerstand 43 mit Masse verbunden und ferner über einen Widerstand 45 mit einer positiven 5-Volt-Bezugsspan­ nung, die niedriger als die B+-Spannung ist und welche an einem Anschluß 44 vorgesehen wird, verbunden. Der Anschluß 44 ist ferner über zwei in Reihe geschaltete Dioden 46 in der Weise an den Anschluß 40 angeschlossen, daß diese Dioden im wesentlichen die Spannung VM am Anschluß 40 klemmen, so daß diese Spannung die 5-Volt-Bezugsspannung nicht um mehr als die beiden in Vorwärtsrichtung betriebenen Dioden ab­ fallen, übersteigen kann. Die beschriebenen Verbindungen stellen den typischen Grundaufbau der jeweiligen Treiber­ stufe 12 dar. Das Signal am Anschluß 40 ist mit VM bezeich­ net, um anzugeben, daß dies die Spannung ist, welche der Multiplexerschaltung als das zu überwachende Signal von der Treiberstufe 12 zugeleitet wird. Der Betrieb der Treiber­ stufe 12 soll nun im Zusammenhang mit der Erfindung erläu­ tert werden.

In Abhängigkeit vom Empfang eines positiv verlaufenden Übergangs, welcher dem Ende eines vorherigen Primärmodula­ tionsimpulses entspricht, am Taktgeberanschluß liefert das Flipflop 32 ein Hochpegelsignal an seinem Nicht-Q-Anschluß und verhindert dabei, daß das UND-Gatter 33 irgendwelche nachfolgenden Submodulationsimpulse zum Steueranschluß 34 des Schalters 35 hindurchläßt. Während des Beginns der nächsten Serie von Submodulationsimpulsen, welche dem Betrieb entsprechen, bei welchem das Solenoid 13 betätigt werden soll, läßt das UND-Gatter 33 diese Impulse zum Schalter 35 hindurchgehen. Aufgrund der hohen Wiederholungsrate dieser Impulse liefert der Schalter 35, selbst wenn er bei hoher Rate ein- und ausgeschaltet wird, ausreichend Anregungs­ energie, um das Solenoid 13 zu betätigen und es im betätig­ ten Zustand zu halten. Wenn die Submodulationsimpulse am Ende der gewünschten Betätigung des Solenoids 13 aufhören, was der Beendigung des primären Modulationssignals PM ent­ spricht, ergibt sich hierbei, daß das Signal PM den Freilaufschalter 31 einschaltet, wodurch die im Solenoid 13 gespeicherte Energie verbraucht wird. Die Betätigung des Rezirkulationsschalters erfolgt auf herkömmliche Weise. Die Beendigung der Submodulationsimpulse ergibt ferner, daß der Schalter 35 in ausgeschaltetem Zustand gehalten wird.

Wenn bei eingeschaltetem Schalter 35 ein übergroßer Strom durch diesen Schalter und den Stromsensorwiderstand 36 fließt, erzeugt die Vergleicherschaltung 38 ein logisch hohes Ausgangssignal, welches das Flipflop 32 in der Weise setzt, daß der Nicht-Q-Ausgang dieses Flipflops die Submodu­ lationsimpulse daran hindert, den Schalter 35 fortlaufend einzuschalten. Die Wirkung hiervon ist, daß bei übergroßem erfaßten Strom der Schalter 35 ausgeschaltet wird, da das UND-Gatter 33 die Submodulationsimpulse daran hindert, den Schalter einzuschalten, bis das Flipflop 32 am Ende des primären Modulationssignals auf logisch hohen Zustand zurück­ gesetzt ist. Dieser Zustand ergibt ebenfalls, daß das Flipflop 32 einen logisch hohen Zustand an seinen Q-Ausgangs­ anschluß liefert, wobei dieser logisch hohe Zustand der +5-Volt-Bezugsspannung entspricht, weil das Flipflop 32 ein derartiges Ausgangssignal als logisch hohen Ausgangszustand vorsieht.

Wenn durch die Multiplexerschaltung 15 eine Treiberstufe für die Überwachung ausgewählt wird, ergibt sich, daß das Signal VM dieser Treiberstufe über die Multiplexerschaltung 15 an die Ausgangsklemme 17 geliefert wird, wobei dieses Signal nunmehr dem Signal Vin entspricht, das als Eingangs­ signal der Vergleicherschaltung 18 zugeleitet wird. Wie schon erläutert, wird dieses überwachte Signal zunächst mit einem niedrigen Schwellenwert, der in der Schwellenwert­ speichereinrichtung 21 gespeichert ist, verglichen, und an­ schließend wird dieses überwachte Signal mit einem hohen Schwellenwert verglichen. Die in der Fig. 3 gezeigte Dar­ stellung enthält den hohen Schwellenwert 50 und den niedri­ gen Schwellenwert 51 in Bezug auf die B+Spannung, welche an dem B+-Anschluß in der Fig. 2 vorhanden ist. Während der gewünschten Ein-Überprüfungszeit tA, bei welcher der Schal­ ter 35 in einen konstanten Ein-Zustand gebracht ist, ist die geeignete Größe der Spannung VL und der Spannung VM hoch und über dem hohen Schwellenwert 50 in Fig. 3 und ferner dem niedrigen Schwellenwert 51, der ebenfalls in Fig. 3 ge­ zeigt ist. Dies beruht darauf, daß dann, wenn der Schalter 35 eingeschaltet ist, dieser im wesentlichen als Kurzschluß arbeitet und im wesentlichen die gesamte B+-Spannung an den Anschluß 37 anlegt, welches in einer der B+-Spannung entspre­ chenden Spannung VL und einer der +5 Volt-Bezugsspannung plus den zwei Diodenabfällen entsprechenden Spannung VM am Anschluß 44 resultiert. Mithin übersteigt die Spannung VM am Anschluß 40 sowohl den hohen Schwellenwert 50 als auch den niedrigen Schwellenwert 51 in einer positiven Richtung, was bedeutet, daß die absolute Größe dieser Spannung größer ist als die beiden Schwellenwerte. Wenn dieses Signal VM mit dem niedrigen Schwellenwert bzw. wenn dieses Signal an­ schließend mit dem hohen Schwellenwert verglichen wird, er­ zeugt der Normalbetrieb der Treiberstufe 12 logisch hohe Ausgangssignale für die Vergleicherschaltung 18, welche den Normalbetrieb anzeigen. Dies ist in der in Fig. 4 gezeigten Tabelle dargestellt.

In der Tabelle der Fig. 4 sind in der ersten Spalte die Ein- bzw. Aus-Zustände des Schalters 35, welche mit einem logi­ schen 1- bzw. 0-Zustand für das am Steueranschluß 34 vorhan­ dene Signal bezeichnet sind, enthalten. Die beiden nächsten Spalten enthalten die Ausgangszustände der Vergleicher­ schaltung 18, wenn das überwachte Signal VM mit einem hohen Schwellenwert und einem niederen Schwellenwert verglichen wird, und die letzte Spalte enthält einen Hinweis auf den erfaßten Treiberstufenbetrieb. Wenn während der Ein-Über­ prüfung der Treiberstufe 12 für den Schalter 35, welcher einem offenen Schaltkreis entspricht, angenommen wird, daß er in einem Ein-Zustand sich befindet, ist eine äußerst niedrige Spannung am Anschluß 37 vorhanden, aus welcher dann für das überwachte Signal VM resultiert, daß es sowohl unterhalb des hohen Schwellenwertes 50 als auch unterhalb des niedrigen Schwellenwertes 51, die in Fig. 3 gezeigt sind, liegt, bzw. diese beiden Schwellenwerte in einer nega­ tiven Polaritätsrichtung übersteigt. Wenn der Schalter 35 als Kurzschluß in seinem Ein-Zustand arbeitet, aus bestimm­ ten Gründen jedoch ein zu hoher Stromwert gezogen wird, bei­ spielsweise für den Fall, daß das Lastsolenoid 13 einen wirklichen Kurzschluß darstellt, wird das Flipflop 32 von der Vergleicherschaltung 38 gesetzt. Das bedeutet, daß der Flipflop-Q-Ausgang von +5 Volt über die Dioden 39 dem An­ schluß 40 zugeleitet wird, so daß die Spannung VM eine Größe hat, welche den unteren Schwellenwert 51 übersteigt, jedoch den hohen Schwellenwert 50 nicht übersteigt. Auf diese Weise läßt sich durch aufeinanderfolgenden Vergleich eines über­ wachten Treiberstufensignals VM mit zwei getrennten Schwel­ lenwerten eine Anzeige von zwei verschiedenen Störungs­ bedingungen für die Treiberstufe, von welcher angenommen wird, daß sie eingeschaltet ist, erfassen, und zwar durch die von der Vergleicherschaltung 18 erzeugten logischen Zu­ stände. Ferner zeigt die Tabelle in Fig. 4, daß für eine einwandfrei arbeitende Treiberstufe und eine einwandfrei arbeitende Lasteinrichtung im Falle der eingeschalteten Treiberstufe das Signal VM sowohl den hohen Schwellenwert als auch den niedrigen Schwellenwert übersteigt.

Die Steuereinrichtung 11 kann natürlich feststellen, ob die überwachte Treiberstufe ein- oder ausgeschaltet ist, da sie die primären Signale PM und Submodulationssignale SM erzeugt. Die Steuereinrichtung 11 kann ferner feststellen, ob die Vergleicherschaltung 18 einen niedrigen Schwellen­ wert oder einen hohen Schwellenwert empfängt, da die Steuer­ einrichtung diese Schwellenwerte aufgrund des Signals an der Ausgangsklemme 20 auswählt. Ferner kann die Steuerein­ richtung 11 identifizieren, bei welcher Treiberstufe das Signal VM überwacht wird, da die Steuereinrichtung 11 die Signale in den Treibertufenadressenleitungen 16 erzeugt, durch welche dem Multiplexer 15 mitgeteilt wird, welche Treiberstufe für die Bestimmung des Eingangssignals Vin an der Ausgangsklemme 17 ausgewählt werden soll. Mithin ermög­ licht es das dargestellte System 10 der Steuereinrichtung 11, anzugeben, welche Treiberstufen Störungen aufweisen, und eine Anzeige zu liefern, von welcher Art diese Störungen sind.

Wie schon erläutert, wird das von der Vergleicherschaltung 18 gelieferte Niedrigschwellenwertvergleichsergebnis in einem Niedrigschwellenwertregister in der Steuereinrichtung 11 gespeichert, und die Ergebnisse des Hochschwellenwert­ vergleichs werden in einem Hochschwellenwertregister gespei­ chert. Nach beiden Überprüfungen für das jeweilige über­ wachte Signal VM speichert die Steuereinrichtung im Falle der Erfassung einer Störung die Störungsinformation in einem Störungsanzeigeregister, das allgemein in der Fig. 1 gezeigt ist und im einzelnen in Fig. 8 dargestellt ist. Das Störungs­ anzeigeregister in Fig. 8 besitzt ein Eingangsbit, in wel­ chem eine 1 an dieser Stelle anzeigt, daß eine Störung vor­ handen ist. Die nächsten vier Bits in diesem Störungs­ anzeigeregister zeichnen die Adresse der Treiberstufe auf, für welche die Störung erfaßt worden ist. Das nächste Bit bestimmt, ob die Störung während einer Ein-Überprüfungszeit oder während einer Aus-Überprüfungszeit aufgetreten ist. Das nächste Bit speichert das Ergebnis des Niedrigschwellen­ wertvergleichs, welches im Niedrigschwellenwertregister ge­ speichert ist, und das nächste Bit speichert das Ergebnis des Hochschwellenwertvergleichs, welches im Hochschwellen­ wertregister gespeichert ist. Wenn keine Störung erfaßt wor­ den ist, adressiert das System lediglich die nächste Treiber­ stufe, und der Vorgang setzt sich fort. Hieraus ist ersicht­ lich, daß aus den im Störungsanzeigeregister gespeicherten Informationen die in der Tabelle 4 gezeigte Störungstabelle aufgebaut werden kann und mithin die Störungen erfaßt wer­ den können.

Wenn die Treiberstufe 12 anstelle der Ein-Zeiten während der Aus-Zeiten überprüft wird, ergibt sich die gleiche Er­ fassung von Fehlern. Diese Aus-Störungsmeldungen zeigen an, daß das Solenoid 13 einen offenen Schaltkreis darstellt oder der Schalter 35 einen Kurzschluß zu B+ während einer Aus-Überprüfung vorsieht. Die Aus-Überprüfungsergebnisse sind in der Tabelle der Fig. 4 zusammen mit den Ein-Über­ prüfungsergebnissen dargestellt. Unter Verwendung einer Kombinationslogik lassen sich die im Störungsanzeigeregister 8 enthaltenen Informationen in geeigneter Weise zu der ge­ samten diagnostischen Störungstabelle in Fig. 4 zusammen­ setzen.

Es sei darauf hingewiesen, daß während der Aus-Überwachungs­ zeit tB dann, wenn der Schalter 35 durch Unterbrechung der Submodulationsimpulse für die Zeitdauer tB ausgeschaltet ist, Normalbetrieb für die Treiberstufe 12 bedeutet, daß eine niedere Spannung am Anschluß 37 vorgesehen ist, woraus für das Signal VM resultiert, daß es sowohl den hohen als auch den niedrigen Schwellenwert in einer negativen Rich­ tung übersteigt. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß das Signal VM unter den beiden Schwellenwerten liegt, wodurch ein Normalbetrieb für die Aus-Überprüfung des Schalters 35 angegeben ist. Wenn während der Aus-Überprüfung des Schal­ ters 35 der Schalter tatsächlich einen Kurzschluß darstellt, ergibt sich etwa eine B+-Spannung an dem Anschluß 37, so daß das Signal VM die beiden Schwellenwerte 50 und 51 in einer positiven Richtung übersteigt (d. h. oberhalb der beiden Schwellenwerte liegt). Wenn während der Aus-Überprüfung des Schalters 35 das Lastsolenoid 13 eher einen offenen Schalt­ kreis darstellt als seinen relativ niedrigen Widerstand, liefern die Widerstände 45 und 43 eine Zwischenspannung am Anschluß 37 aufgrund der +5 Volt-Bezugsspannung, welche am Anschluß 44 vorhanden ist. Die Zwischenspannung liegt bevor­ zugt zwischen den beiden Schwellenwerten 50 und 51, d. h. sie liegt zwischen dem niedrigen Schwellenwert 51 und dem hohen Schwellenwert 50, wobei sie einen dieser Schwellen­ werte übersteigt, jedoch nicht beide in der gleichen Pola­ ritätsrichtung. Dies zeigt einen Störungszustand an, bei welchem das Lastsolenoid 13 einem offenen Schaltkreis ent­ spricht.

Es sei darauf hingewiesen, daß gemäß der Erfindung in bevor­ zugter Weise nur zwei Schwellenwerte verwendet werden, die in der Schwellenwertspeichereinrichtung 21 beim dargestell­ ten Ausführungsbeispiel gespeichert sind. Diese beiden Schwellenwerte können dazu benutzt werden, daß sie geeignete Störungsanzeigen liefern für die Überprüfung der Treiber­ stufen 12 sowohl im eingeschalteten als auch im ausgeschal­ teten Zustand durch geeignete Wahl der Widerstände und Bezugsspannungen, welche in Fig. 2 dargestellt sind. Es ist jedoch auch möglich, vier unterschiedliche Schwellenwerte in der Schwellenwertspeichereinrichtung 21 abzulegen, und die Steuereinrichtung 11 so zu betreiben, daß sie nicht nur einen hohen oder niedrigen Schwellenwert auswählt, sondern unterschiedlich hohe Schwellenwerte auswählt in Abhängig­ keit davon, ob eine Überprüfung im eingeschalteten oder ausgeschalteten Zustand durchgeführt wird, und unterschied­ lich niedrige Schwellenwerte vorsieht in Abhängigkeit davon, ob eine Überprüfung im eingeschalteten oder ausgeschalteten Zustand durchgeführt wird. Jedoch läßt sich demgegenüber eine Vereinfachung durch geeignete Wahl der Widerstände und Bezugsspannungen für die Treiberstufe 12 erreichen, wie das in Fig. 2 dargestellt ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß der in Fig. 1 dargestellte Aufbau für die Vergleicherschaltung 18 ein bevorzugter Auf­ bau ist. Hierbei werden logische Signale für die Eingangs­ klemme 19, über welche Störungsmeldungen der Steuereinrich­ tung zugeleitet werden, in bevorzugter Weise vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform liefert die Vergleicherschaltung 18 ein logisches Signalpaar, welches den Normalbetrieb wäh­ rend einer Aus-Überprüfung (logische 0-Signale) anzeigt, und ein entgegengesetzt logisches Signalpaar (logische 1-Signale) zur Anzeige eines Normalbetriebs während einer Ein-Überprüfung. Dies wird durch die Tabelle in der Fig. 4 dargestellt. Diese Ausführungsform ist eine bevorzugte Ausführungsform, da sie dagegen schützt, daß die Steuer­ einrichtung 11 an der Eingangsklemme 19 keine Änderung im Signal erfaßt, wie es für einen Nichtstörungszustand angezeigt ist, wenn dieses Signal gerade eine unterbrochene Verbindung zwischen der Vergleicherschaltung 18 und der Eingangsklemme 19 bzw. einen Kurzschluß dieser Verbindung an eine festgelegte Spannung darstellt. In bevor­ zugter Weise können die intern in der Steuereinrichtung 11 gespeicherten logischen Zustände für einen der beiden Über­ prüfungen, entweder für die Ein-Überprüfung oder die Aus- Überprüfung, jedoch nicht für beide Überprüfungen, inver­ tiert sein. In diesem Fall würden die gleichen Paare von logischen entweder 0- oder 1-Zuständen den Normalbetrieb sowohl für die Ein- als auch für die Aus-Überprüfungen, welche gerade durchgeführt werden, anzeigen. Diese bevorzug­ te selektive Invertierung der Störungssignale innerhalb der Steuereinrichtung 11 ist jedoch kein wesentliches Merkmal, sondern ein bevorzugtes Merkmal.

Unter Bezugnahme auf die Tabelle in Fig. 4 sei darauf hin­ gewiesen, daß zwei verschiedene Kombinationen von Über­ prüfungen als ungültige Zustände identifiziert werden. Der Grund hierfür ergibt sich daraus, daß diese logischen Zu­ stände anzeigen würden, daß das überwachte Signal entweder während der Ein- oder Aus-Überprüfung beide Schwellenwerte in einer Polaritätsrichtung überschreitet, jedoch einen ein­ zelnen Schwellenwert nicht überschreitet. Dies ist eine physikalische Unmöglichkeit unter der Annahme, daß die ge­ eigneten Schwellenwerte der Vergleicherschaltung 18 zuge­ leitet sind, und die Vergleicherschaltung einwandfrei ar­ beitet. Wenn diese ungültigen Zustände fortwährend auftreten würden, würden sie nicht eine Anzeige für eine Störung der Treiberstufe liefern, sondern würden einen Fehler in der Fehlerdiagnostiksystemschaltung eher angeben als einen Feh­ ler in den Treiberstufen.

Obgleich eine ausreichende Beschreibung des Betriebs des erfindungsgemäßen Systems bzw. der erfindungsgemäßen Schal­ tung in obigen Ausführungen enthalten ist, sollen unter Be­ zugnahme auf die Flußdiagramme in den Fig. 6a, 6b und 7 die Schritte bei der aufeinanderfolgenden Überprüfung jeder der Treiberstufen 1 bis 11 noch näher erläutert werden. Die­ se Schritte entsprechen den Vorgängen, welche von der Steuer­ einrichtung 11 und anderen Schaltungen im Diagnostiksystem 10 der Fig. 1 ausgeführt werden.

Gemäß den Fig. 6A und 6B beginnt ein Flußdiagramm 60 an einem Eingangsanschluß 61. Von hier aus wird eine Hinter­ grundroutine 62 ausgeführt, wie es in Fig. 7 dar­ gestellt ist. Wie die Fig. 7 zeigt, beginnt die Hintergrund­ routine 62 an einem Initialanschluß 63 und setzt sich bis zu einem Entscheidungsblock 64 fort, welcher ab­ fragt, ob eine Systemrücksetzung implementiert werden soll. Wenn dies der Fall ist, werden alle Register, Zähler und Signalspeicher durch einen Block 65 gelöscht, und die Steu­ ereinrichtung 11 setzt/wählt den unteren Schwellenwert aus der Schwellenwertspeichereinrichtung mit Hilfe eines Prozeß­ blockes 66. Dies entspricht dem Vorgang in der Steuerein­ richtung 11, bei welchem an der Ausgangsklemme 20 für die Schwellenwertauswahl ein logisch niedriges Signal erzeugt wird. Die Steuerung kehrt dann zum Anschluß 63 zurück.

Wenn der Entscheidungsblock 64 bestimmt, daß eine Rückset­ zung zu dieser Zeit nicht implementiert wird, gelangt die Steuerung zu einem Prozeßblock 67, welcher die Fahrzeug­ betriebsbedingungen abschätzt und hieraus bestimmt, welche der Treiberstufen 12 betätigt wird und für wie lange diese Betätigung stattfinden soll. Mit anderen Worten, das diagno­ stische Störungsmeldesystem gemäß der Erfindung kommt bevor­ zugt bei Kraftfahrzeugen, insbesondere Kraftstoffeinspritz- und Getriebesteuersystemen, zur Anwendung. Als Teil der Hin­ tergrundroutine 62 bestimmt die Steuereinrichtung wie bei beliebigen anderen automatischen Fahrzeugsteuer­ einrichtungen ein gewünschtes Motorverhalten und errechnet die Zeit, bei welcher Kraftstoff in die Zylinder eingespritzt wird sowie die Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs. Fer­ ner werden die Betriebszustände verschiedener Schalter, wel­ che vom Fahrer und/oder der Maschine bzw. dem Motor gesteu­ ert werden, und die Art der Solenoidbetätigungen, welche in Abhängigkeit von diesen Betriebsbedingungen ausgeführt wer­ den müssen, vorherbestimmt. Bei einer einfachsten Systemart kann diese Bewertung der Fahrzeugbetriebsbedingungen durch Überwachung mehrerer manuell betätigter Schalter ausgeführt werden, so daß bestimmt wird, welche Solenoidtreiberstufen eingeschaltet werden müssen und welche nicht. Für die Kraft­ stoffeinspritzsteuerung sind kompliziertere Berechnungen erforderlich, jedoch können diese Berechnungen in herkömmli­ cher Weise mit Hilfe von mikroprozessorgesteuerten Kraft­ stoffeinspritzsystemen durchgeführt werden.

Nach dem Prozeßblock 67 gelangt die Steuerung zum Prozeß­ block 68, welcher die gewünschten Modulationsfrequenzen, die Treiberstufentaktzyklen und die Überprüfungszeiten für die Durchführung der Überprüfungen zu den Ein- und Aus- Überprüfungszeiten tA und tB berechnet. Wie schon erläutert, sind Fahrzeugsteuersysteme bekannt, bei denen sowohl die pri­ märe als auch die Submodulationssteuerung für die Solenoide durchgeführt werden. Bei der Erfindung werden derartige Steuerungen in Abhängigkeit von der Impulsbreitenmodulation durchgeführt, wie es erläutert wurde. Bezüglich der Fest­ legung der speziellen Überprüfungszeiten tA und tB für eine bestimmte Periode T wird in einfacher Weise eine vorbestimmte Dauer für die Zeit tA bzw. tB eingerichtet, die innerhalb eines vorbestimmten Prozentsatzes der Periode T vorhanden ist. Dies sind die Vorgänge, welche im Prozeßblock 68 durch­ geführt werden. Dieser Prozeßblock kann in geeigneter Weise auch durch bekannte Techniken ersetzt sein.

Vom Prozeßblock 68 gelangt die Steuerung zum Block 69, der im wesentlichen die Primär- und Submodulationssignale für jede der Treiberstufen 12 realisiert. Mit anderen Worten, der Prozeßblock 68 setzt die geeigneten Zeiten zur Steuerung der Treiberstufenanregung fest, und der Prozeßblock 69 reali­ siert diese Treiberstufenanregungssteuerung. Als Teil des Prozeßblockes 69 bzw. unmittelbar auf seine Initiierung fol­ gend wird ein Entscheidungsblock 70 vorgesehen, welcher ab­ fragt, ob die Störungsanzeige gesetzt worden ist. Falls nicht, wird die Treiberstufensteuerung fortgeführt, da die Subroutine 62 dann zum Hauptflußdiagramm 60 zurückkehrt. Falls die Störungsanzeige gesetzt worden ist, liest der Prozeßblock 71 das Störungsanzeigeregister, welches in Fig. 1 in der Steuereinrichtung 11 gezeigt ist. Anschließend verarbeitet ein Prozeßblock 72 die identifizierte Störungs­ information und setzt die Störungsanzeige zurück, falls dies erwünscht ist. Durch den Prozeßblock 72 wird bezweckt, daß, da eine Identifikation der exakt aufgetretenen Störung mit Hilfe des erfindungsgemäßen Diagnostiksystems zur Verfügung steht, das System 10 bestimmt, ob alle Anregungssignale für die Treiberstufe, in welcher die Störung erfaßt worden ist, beendet werden sollen, oder ob eine andere Art von Korrek­ turvorgang durchgeführt werden soll. Dieser Korrekturvor­ gang könnte nicht nur das Außerbetriebsetzen der bestimmten gestörten Treiberstufe beinhalten, sondern auch jegliches weitere Überprüfen dieser Treiberstufe verhindern. Dies könnte erforderlich sein, da das vorliegende Flußdiagramm 60 eine weitere Störungsüberprüfung bzw. Störungsmeldung un­ terbricht, wenn einmal eine Treiberstufe als gestört erfaßt worden ist und die Störungsanzeige gesetzt ist. Um nun die jeweilige weitere Überprüfung der verbleibenden Treiber­ stufen fortzusetzen, ist es erforderlich, die Störungs­ anzeige zurückzusetzen, nachdem in einigem Umfang der Korrek­ turvorgang stattgefunden hat. Der Prozeßblock 72 kann ferner eine Warnung an den Fahrzeugfahrer enthalten dahingehend, daß eine Störung festgestellt worden ist, und ferner kann dem Fahrer eine Identifikation der genauen Art der erfaßten Störung vermittelt werden, und ferner, welche der Treiber­ stufen mit der Störung behaftet ist. Nach dem Prozeßblock 72 kehrt die Steuerung zum Hauptflußdiagramm 60 zurück.

Nach der Hintergrundroutine 62 fragt ein Entschei­ dungsblock 73 ab, ob es Zeit ist, die Aus-Überprüfungen während der Aus-Überprüfungszeit tB durchzuführen. Wenn dies der Fall ist, fragt ein Entscheidungsblock 74, ob die Stö­ rungsanzeige gesetzt worden ist, wodurch angegeben wird, daß eine Störung erfaßt worden ist und nicht zurückgesetzt worden ist. Falls dies der Fall ist, erfolgt keine Über­ prüfung, da die Steuerung erneut zum Anschluß 61 gelangt, um zu warten, ob die Störungsanzeige über die Hintergrund­ routine 62 zurückgesetzt wird. Falls die Störungs­ anzeige nicht gesetzt wird, schreitet der Vorgang vom Ent­ scheidungsblock 74 zum Prozeßblock 75 fort, welcher die Sub­ modulationssignale SM für alle Treiberstufen in einen Aus- Zustand bringt, durch Verhindern, daß die SM-Signale, welche zu den Treiberstufen gelangen, positiv verlaufende Impulse während dieser Zeit haben. Ein Prozeßblock 76 realisiert dann eine Verzögerungszeit entsprechend der Treiberstufen­ stabilisationszeit tDoff für die Aus-Überprüfungszeit.

Die Steuerung gelangt dann zu einem Entscheidungsblock 77, welcher abfragt, ob das Signal an der Ausgangsklemme 20 aus der Schwellenwertspeichereinrichtung 21 einen niedrigen Schwellenwert ausgewählt hat. Falls die Antwort auf diese Frage bejaht wird, zeigt dies an, daß dies das erste Mal ist, daß der Entscheidungsblock 77 seit einer Systemzurück­ setzung abgelaufen ist, da die Hintergrundroutine 62 den Schwellenwert über den Prozeßblock 66 auf niedrigem Pegel setzt. In diesem Fall gelangt die Steuerung zu einem Summierungsanschluß 78′. Wenn der Entscheidungsblock 77 feststellt, daß das Signal an der Ausgangsklemme 20 keinen niedrigen Schwellenwert aus der Schwellenwertspeicherein­ richtung 21 auswählt, wählt der Prozeßblock 78 aus der Speichereinrichtung einen niedrigen Schwellenwert. Der Pro­ zeßblock 79 erhöht dann die Treiberstufenadresse, welche über die Treiberstufenadressenleitungen 16 von der Steuer­ einrichtung 11 zur Multiplexerschaltung 15 geliefert wird. Dies erfolgt durch Erhöhung eines Treiberstufenadressen­ zählers, der im Innern der Steuereinrichtung 11 vorhanden ist, indem ein zusätzlicher Adressenzählimpuls als Eingangs­ impuls diesem Treiberstufenadressenzähler zugeleitet wird. Der Treiberstufenadressenzähler, welcher in Fig. 1 darge­ stellt ist, dient zum besseren Verständnis des Betriebs­ ablaufs bei der Erfindung. Nach dem Prozeßblock 79 bestimmt ein Entscheidungsblock 80, ob die erhöhte Treiberstufen­ adresse nunmehr die elf möglichen Adressen 0 bis 10 für die elf Treiberstufen, welche überwacht werden sollen, über­ schreitet. Wenn dies der Fall ist, setzt ein Prozeßblock 81 die Treiberstufenadresse auf 0 für die Auswahl der Treiber­ stufe 1, und die Steuerung gelangt zu einem Summierungs­ anschluß 78′′. Falls dies nicht der Fall ist, gelangt die Steuerung direkt vom Block 80 zum Summierungsanschluß 78′′. Im wesentlichen ergeben die Blöcke 77 bis 81 in der Multi­ plexerschaltung 15 eine aufeinanderfolgende Auswahl des Signals VM von jeder der Treiberstufen 1 bis 11, wobei dann das jeweilige Signal als Signal Vin an der Auswahlausgangs­ klemme 17 vorgesehen wird.

Ausgehend von dem Summierungsanschluß 78′′ sieht ein Prozeß­ block 82 eine kurze Wartezeit vor, und dann hält ein Prozeß­ block 83 das von der Vergleicherschaltung 18 empfangene Störungseingangssignal in dem Niedrigschwellenwertregister innerhalb der Steuereinrichtung 11 fest. Ein Prozeßblock 84 wählt dann aus der Schwellenwertspeichereinrichtung 21 den hohen Schwellenwert aufgrund des an der Schwellenwertaus­ wahlausgangsklemme 20 vorhandenen Signals. Dann hält nach einer kurzen Verweilzeit aufgrund des Prozeßblockes 85 ein Prozeßblock 86 das von der Vergleicherschaltung 18 empfange­ ne Störungseingangssignal in dem Hochschwellenwertregister in der Steuereinrichtung 11 fest. Die Schritte 82 bis 86 be­ inhalten die Auswahl des niedrigen Schwellenwerts und des hohen Schwellenwerts für den Vergleich mit dem überwachten Signal VM aus einer der ausgewählten Treiberstufen, und die Speicherung der Vergleichsergebnisse im Niedrigschwellen­ wertregister und Hochschwellenwertregister innerhalb der Steuereinrichtung 11. Durch Analyse dieser Informationen läßt sich feststellen, ob eine Störung existiert, da die Steuereinrichtung 11 diese Daten in Übereinstimmung mit der in Fig. 4 erläuterten Tabelle analysiert.

Vom Prozeßblock 86 gelangt die Steuerung zu einem Entschei­ dungsblock 87, welcher bestimmt, ob die Überwachungsergeb­ nisse von der adressierten Treiberstufe, welche überprüft worden ist, vernachlässigt werden sollen. Der Entscheidungs­ block 87 ist vorgesehen für eine Programmflexibilität, da in einigen Fällen es erwünscht sein kann, die Überprüfungs­ daten von einer Treiberstufe, von welcher bekannt ist, daß sie gestört ist, zu ignorieren. Diese Kenntnis wurde während einer früheren Störungsüberprüfungsfolge erhalten. Ferner kann es der Fall sein, daß eine der Treiberstufen keine mit ihr verbundene Lasteinrichtung hat, so daß Überprüfungs­ daten aus der Überprüfung dieser adressierten Treiberstufe ignoriert werden sollen. Wenn die Überprüfungsdaten zu igno­ rieren sind, gelangt die Steuerung zu einem Summierungs­ anschluß 88.

Falls der Entscheidungsblock 87 bestimmt, daß die Über­ prüfungsdaten für die Treiberstufe, welche überprüft worden ist, nicht ignoriert werden sollen, gelangt die Steuerung zu einem Entscheidungsblock 89, welcher abfragt, ob Treiber­ stufen-Ein-Überprüfungen während der Zeitdauer tA implemen­ tiert sind. Falls dies der Fall ist, gelangt die Steuerung zu einem Entscheidungsblock 90, welcher abfragt, ob für die in der Überprüfung befindliche Treiberstufe vorgesehen ist, daß sie ausgeschaltet ist zu diesem Zeitpunkt gemäß ihrem primären Modulationssignal PM. Falls dies der Fall ist, ge­ langt die Steuerung zum Summierungsanschluß 88. Der Grund hierfür liegt darin, daß, wie oben schon erwähnt, für den Fall, für welchen das primäre Modulationssignal für eine Treiberstufe angibt, daß sie ausgeschaltet ist, die Steuer­ einrichtung 11 kein Submodulationssignal liefert, um diese Treiberstufe während der Zeitdauer tA einzuschalten. Dem­ nach ergeben sich alle Überprüfungsdaten, welche durch Überprüfung einer Treiberstufe für eine Ein-Überprüfung er­ halten worden sind, wenn die Treiberstufe nicht eingeschal­ tet sein kann, weil die Steuereinrichtung 11 diese Treiber­ stufe nicht eingeschaltet hat, als unrichtige Daten, und die Steuerung gelangt zu dem Summierungsanschluß 88. Dies ist die gleiche Situation, welche dann existiert, wenn die Überprüfungsdaten von einer Treiberstufe erhalten werden, die bezüglich ihrer Überprüfungsdaten zu ignorieren ist. Von dem Summierungsanschluß 88 gelangt die Steuerung zu einem Prozeßblock 91, der die verriegelten Schwellenwert­ register in der Steuereinrichtung 11 löscht, womit fehler­ hafte Überprüfungsdaten, die zu ignorieren sind, ebenfalls gelöscht werden. Die Steuerung gelangt dann zu einem Summie­ rungsanschluß 92.

Wenn der Entscheidungsblock 89 bestimmt, daß Ein-Überprüfun­ gen nicht durchgeführt werden, bzw. wenn Ein-Überprüfungen durchgeführt werden und der Entscheidungsblock 90 bestimmt, daß die Treiberstufe, welche in der Überprüfung ist, nicht für einen ausgeschalteten Zustand vorgesehen ist, gelangt die Steuerung zu einem Summierungsanschluß 93 und dann zu einem Entscheidungsblock 94, welcher feststellt, ob ein Feh­ ler erfaßt worden ist. Dieser Fehlererfassungsentscheidungs­ block 94 fragt im wesentlichen die Inhalte, welche in den Niedrig- und Hochschwellenwertregistern in der Steuerein­ richtung 11 gespeichert sind, ab. Durch Analysieren der In­ halte dieser Register und Verwendung der Tabelle in Fig. 4 kann dieser Entscheidungsblock bestimmen, ob ein Fehler aufgefunden wurde. Falls dies nicht der Fall ist, gelangt die Steuerung zum Summierungsanschluß 92 und dann zu einem Prozeßblock 95, welcher einen Zähler für die Anzahl der überprüften Treiberstufen innerhalb der Steuereinrichtung 11 um 1 erhöht. Von dort gelangt die Steuerung zu einem Entscheidungsblock 96, welcher bestimmt, ob alle elf Trei­ berstufen überprüft worden sind. Falls dies nicht der Fall ist, gelangt die Steuerung wiederum zum Enscheidungsblock 77 für die Abfrage des niedrigen Schwellenwertes, so daß die Überprüfung einer anderen Treiberstufe ausgeführt wird. Die Funktion der Blöcke 95 und 96 besteht im wesentlichen darin, sicherzustellen, daß alle Treiberstufen sowohl während der Ein- als auch Aus-Überprüfungszeiten überprüft worden sind, bevor der Normalbetrieb wieder aufgenommen wird; es sei denn, durch den Entscheidungsblock 94 wurde ein Fehler fest­ gestellt.

Wenn der Entscheidungsblock 94 einen Fehler erfaßt, gelangt die Steuerung zu einem Prozeßblock 97, der das Setzen des Störungsanzeigeregisters, welches in der Steuereinrichtung 11 in Fig. 1 dargestellt ist und im einzelnen in Fig. 8 ge­ zeigt ist, veranlaßt. Das Störungsanzeigeregister identifi­ ziert, welche Treiberstufe die Störung hat, ob die Störung während der Ein-Überprüfungszeit oder während der Aus-Über­ prüfungszeit aufgetreten ist, und ferner die Ergebnisse der Vergleichsvorgänge mit dem niedrigen Schwellenwert und dem hohen Schwellenwert. Diese Informationen geben an, welche Treiberstufe eine Störung aufweist, und unter Zugrundelegung der Tabelle in Fig. 4 läßt sich die Art der Störung, die erfaßt wurde, identifizieren. Nach dem Prozeßblock 97 ge­ langt die Steuerung zu einem Summierungsanschluß 98. Die Steuerung gelangt ebenfalls zu diesem Summierungsanschluß, wenn der Entscheidungsblock 96 feststellt, daß alle elf Treiberstufen überprüft worden sind. Nach dem Summierungs­ anschluß 98 gelangt die Steuerung zu einem Prozeßblock 99, welcher die Zahl des Zählers für die überprüften Treiber­ stufen in der Steuereinrichtung 11 löscht. Die Steuerung gelangt dann zu einem Prozeßblock 100, welcher die Wieder­ aufnahme der Lieferung der normalen Submodulationsimpulse, welche von der Steuereinrichtung 11 in Abhängigkeit von den gewünschten Zuständen, welche den Treiberstufen 1 bis 11 zu vermitteln sind, veranlaßt. Mit anderen Worten, nach der Überprüfungsfolge werden die Submodulationssignale SM ge­ liefert, so daß die Betriebsbedingung, bei welcher die Treiberstufe den gleichen Betriebszustand aufweist, unter­ bunden ist. Nach dem Prozeßblock 100 kehrt die Steuerung zum Eingangsanschluß 61 zurück.

Gemäß obiger Beschreibung werden die Vorgänge zur Durchfüh­ rung der Überprüfungen während der Auszeit während der Zeit­ perioden tB für jede der Treiberstufen 1 bis 11 durchge­ führt. Wenn der Entscheidungsblock 73 bestimmt, daß es noch nicht Zeit ist für die Auszeitüberprüfung der Treiberstufen, fragt der Entscheidungsblock 101, ob es Zeit ist für die Durchführung der Überprüfungen im eingeschalteten Zustand der Treiberstufen während der Ein-Überprüfungszeit tA. Falls dies nicht der Fall ist, kehrt die Steuerung zum Eingangs­ anschluß 61 zurück. Falls es Zeit ist zur Durchführung der Überprüfungen der eingeschalteten Treiberstufen, gelangt die Steuerung zum Prozeßblock 102, wodurch die Submodula­ tionssignale konstant für diese Treiberstufen geliefert wer­ den, welche aufgrund des primären Modulationssignals mit hohem logischen Zustand für die Einschaltung vorgesehen sind. Anschließend veranlaßt ein Prozeßblock 103 die Treiber­ stufenstabilisationszeit tDon. Danach bestimmt ein Entschei­ dungsblock 104, ob die Störungsanzeige gesetzt worden ist zur Anzeige, daß ein Fehler erfaßt worden ist und die Hin­ tergrundprozeßroutine die Fehleranzeige noch nicht zurück­ gesetzt hat. Wenn die Fehleranzeige gesetzt ist, veranlaßt ein Prozeßblock 105 eine zusätzliche Verzögerungsperiode, und die Steuerung gelangt dann zu einem Prozeßblock 100, durch welchen veranlaßt wird, daß die Steuereinrichtung 11 die normale Submodulationsanregung für jede der Treiber­ stufen 1 bis 11 veranlaßt.

Die Entscheidungsblöcke 74 und 104 weisen effektiv die Durchführung der Störungsüberprüfung ab, wenn vorher eine Störung festgestellt worden ist, jedoch die Hintergrund­ routine diese Störung nicht analysiert hat und einen Korrekturvorgang während des Rücksetzens der Störungs­ anzeige durchgeführt hat. Der einzige Unterschied ist der, daß das Flußdiagramm 60 über Block 102 die Lieferung des Submodulationssignals für eine kurze Zeitdauer veranlaßt und dann das Flußdiagramm nach einer Verzögerung zu den normalen Submodulationsimpulsen zurückkehrt. Der Grund hierfür liegt darin, daß in einigen Situationen es erwünscht sein kann, eine konstante Ein-Zeit für die Submodulations­ impulse zu haben, obgleich eine Überprüfung während dieser Ein-Zeitdauer nicht in Erscheinung tritt.

Wenn der Entscheidungsblock 104 bestimmt hat, daß die Stö­ rungsanzeige nicht gesetzt wird, gelangt die Steuerung vom Entscheidungsblock 104 zum Entscheidungsblock 77 für die Abfrage des niedrigen Schwellenwerts. Falls dies geschieht, werden die Blöcke 77 bis 100 in der gleichen Weise zum Ein­ satz gebracht für die Überprüfungen im eingeschalteten Zu­ stand bei den jeweiligen Ein-Überprüfungszeiten tA, wie das vorher für die Aus-Überprüfungszeiten tB der Fall war. Die einzigen Unterschiede bestehen in den Entscheidungen, wel­ che vom Entscheidungsblock 89 gemacht werden. Dieser fragt ab, ob Ein- oder Aus-Überprüfungen durchgeführt werden. Ferner ist unterschiedlich das Setzen der Störungsanzeige durch Block 97, welcher im Störungsanzeigeregister eine An­ zeige speichert, die angibt, ob die erfaßte Störung während einer Ein- oder Aus-Überprüfung erfaßt worden ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß das Diagnostiksystem, wel­ ches beschrieben wurde, auch zur Erfassung von Störungen eingesetzt werden kann, die auf zusätzliche, elektrisch steuerbare Schalter an der niedrigen Potentialseite vor­ gesehen sind und in Reihe mit dem Solenoid 13 zwischen dem Solenoid und Masse geschaltet sind. Das Diagnostiksystem kann unterscheiden zwischen einem offenen Solenoid 13 und einer offenen Schaltkreisstörung in einem dieser zusätz­ lichen Schalter einer Treiberstufe, wobei die korrekte Ein/Aus-Funktionalität eines derartigen zusätzlichen Schal­ ters festgestellt wird. Ferner kann festgestellt werden, daß bei geschlossenem zusätzlichem Schalter und geschlosse­ nem (Ein) Schalter 35 keine Störungen erfaßt werden, und daß bei zusätzlichem geöffneten (Aus) Schalter und geschlos­ senem Schalter 35 (Ein) das Diagnostiksystem einen Offen­ schaltkreisfehler bei der Lasteinrichtung anzeigen kann.

In obiger Beschreibung sind bestimmte Ausführungsformen der Erfindung erläutert worden. Abweichungen hiervon und Verbesserungen sind möglich. Derartige Weiterbildungen können darin bestehen, daß mehr oder weniger als elf Treiber­ stufen aufeinanderfolgend überprüft werden können. Diese Treiberstufen können Lasteinrichtungen aufweisen, die auch anders ausgebildet sind als Lastsolenoide. Außerdem können separate Ein- und Aus-Zuständen zugeordnete hohe und niedri­ ge Schwellenwertpaare in der Schwellenwertspeichereinrich­ tung 21 abgelegt sein, wie das oben schon erläutert wurde. Hierbei kann dann die Steuereinrichtung 11 das geeignete Paar von Schwellenwerten für die Vergleicherschaltung 18 auswählen in Abhängigkeit davon, ob eine Überprüfung im eingeschalteten oder ausgeschalteten Zustand durchgeführt werden soll. Ferner können die Treiberstufen 1 bis 11 in der Weise ausgebildet sein, daß jede das gleiche Hochfrequenz­ submodulationssignal SM empfängt und dieses Signal intern in der Treiberstufe mit dem empfangenen primären Modulati­ onssignal PM, das jeder Treiberstufe zugesandt wird, einge­ blendet werden kann, um im wesentlichen äquivalente Resul­ tate zu erhalten. Alle derartigen Weiterbildungen gehören zu dem der Erfindung zugrundeliegenden Prinzip.

Claims (16)

1. Störungsmeldesystem zur Diagnostizierung von Störungen mit einer Schalteinrichtung, die mehrere elektrisch betätigte Laststeuereinrichtungen (12) aufweist, wobei die Laststeuereinrichtungen (12) im normalen Betriebsfall von einer Steuereinrichtung (11) mit Steuersignalen (PM, SM) versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Diagnose-Betriebszustand Steuersignale erzeugt werden, wobei diese Steuersignale den normalen Betriebszustand für mindestens einige Laststeuereinrichtungen (12) vorübergehend aufheben, und daß in diesem Diagnose-Betriebszustand allen Laststeuereinrichtungen (12) gleichzeitig über eine vorherbestimmte erste Zeitdauer ("Ein"-Testdauer tA; "Aus"- Testdauer tB) Steuersignale zugeführt werden, um während dieses Diagnose-Betriebszustands alle Laststeuereinrichtungen (12) in den gleichen Betriebszustand zu bringen, und daß die Information über das Betriebsverhalten der einzelnen Laststeuereinrichtung (12) ausgewertet wird, um einen eventuell nicht ordnungsgemäßen Betrieb festzustellen.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überwachungseinrichtung (15, 18, 21) vorhanden ist zur aufeinanderfolgenden Überwachung jeder der Laststeuereinrichtungen (12) während der ersten Zeitdauer (tA; tB), wobei die aufeinanderfolgende Überwachung der Laststeuereinrichtungen (12) nach einer Anfangsverzögerungszeit (tDon; tDoff) nach Beginn der ersten Zeitdauer (tA; tB) erfolgt.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (11) die erste Zeitdauer (tA; tB), während welcher die Steuersignale (PM, SM) geändert werden und die Überwachung der Laststeuereinrichtungen (12) erfolgt, automatisch und wiederholt vorsieht.

4. System nach Anspruch 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (15, 18, 21) aufeinanderfolgend wenigstens ein Signal von jeder der Laststeuereinrichtungen (12) während der ersten Zeitdauer (tA; tB) überwacht, wobei bei der Überwachung dieses wenigstens einen Signals dieses Signal mit wenigstens einem ersten Schwellenwert verglichen wird, und daß die Steuereinrichtung (11) ein erstes Störungssignal vorsieht, wenn das überwachte Signal den ersten Schwellenwert in einer ersten vorbestimmten Polaritätsrichtung überschreitet, wobei das erste Störungssignal einen ersten Störungszustand angibt.

5. System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (15, 18, 21) bei der Überwachung des jeweils einen Signals während der ersten Zeitdauer (tA, tB) das eine überwachte Signal mit wenigstens einem zweiten Schwellenwert vergleicht, der sich vom ersten Schwellenwert unterscheidet, daß die Steuereinrichtung (11) ein zweites Störungssignal vorsieht, wenn das überwachte Signal den zweiten Schwellenwert in einer vorbestimmten Polaritätsrichtung überschreitet, daß bei vorhandenen beiden Störungssignalen, nämlich dem ersten und zweiten Störungssignal, ein Störungszustand für die gerade überwachte Laststeuereinrichtung (12) angegeben ist, und daß bei nur einem vorhandenen Störungssignal von den ersten und zweiten Störungssignalen ein anderer Störungszustand für die überwachte Laststeuereinrichtung (12) angegeben ist.

6. System nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (15, 18, 21) eine Vergleicherschaltung (18) aufweist für den Empfang eines überwachten Signals und für den aufeinanderfolgenden Empfang des ersten und zweiten Schwellenwertes für den Vergleich mit dem überwachten Signal.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (11) zur zeitweisen Änderung des Steuersignals für wenigstens einige der Laststeuereinrichtungen (12) in der Weise vorgesehen ist, daß die Laststeuereinrichtungen (12) in einem unterschiedlichen gleichen vorbestimmten Zustand, entweder dem eingeschalteten oder ausgeschalteten Zustand, eine vorbestimmte zweite Zeitdauer gehalten werden, wobei die vorbestimmte zweite Zeitdauer getrennt zur ersten Zeitdauer vorhanden ist, und daß die Zustände, in denen die Laststeuereinrichtungen (12) durch die Steuereinrichtung (11) während der ersten vorbestimmten Zeitdauer gehalten werden, sich unterscheiden von den Zuständen der Laststeuereinrichtungen (12), in denen diese durch die Steuereinrichtung (11) während der vorbestimmten zweiten Zeitdauer gehalten werden.

8. System nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (15, 18, 21) aufeinanderfolgend jede der Laststeuereinrichtungen (12) während der ersten Zeitdauer und jede der Laststeuereinrichtungen (12) während der zweiten Zeitdauer überwacht zur Erzeugung eines Störungssignals durch die Steuereinrichtung (11) in Abhängigkeit eines erfaßten unzulässigen Betriebs während der ersten und zweiten Zeitdauern.

9. System nach der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Laststeuereinrichtungen (12) eine Treiberstufe aufweist zur Steuerung eines zugeordneten Elektromagnets (13), insbesondere Magnetventils, welches die Lasteinrichtung enthält, und daß die Steuereinrichtung (11) die Treiberstufen in einem vorbestimmten ausgeschalteten Zustand während der vorbestimmten ersten Zeitdauer (tB) hält, wobei dieser erste Zeitablauf (tB) nicht ausreicht, daß ein Magnetventil, welches unmittelbar vor dieser ersten Zeitdauer in einem betätigten Zustand war, während der ersten Zeitdauer in einen nicht betätigten Zustand zurückkehrt.

10. System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überwachungseinrichtung (15, 18, 21) an die Laststeuereinrichtungen (12) angeschlossen ist, um während einer vorbestimmten ersten Zeitdauer (tA; tB), während welcher die Laststeuereinrichtungen (12) sich in einem vorbestimmten Zustand, nämlich im eingeschalteten oder ausgeschalteten Zustand, befinden, wenigstens ein von den jeweiligen Laststeuervorrichtunge (12) kommendes Signal zu überwachen und um die Größe des überwachten Signals mit ersten und zweiten Schwellenwerten, die voneinander verschieden sind, zu vergleichen, und daß die Steuereinrichtung (11) ein erstes Störungssignal vorsieht, wenn das überwachte Signal den ersten Schwellenwert in einer ersten vorbestimmten Polaritätsrichtung überschreitet und ein zweites Störungssignal vorsieht, wenn das überwachte Signal den zweiten Schwellenwert in einer vorbestimmten Polaritätsrichtung überschreitet, wobei das erste Störungssignal eine erste Art von gestörtem Betrieb anzeigt und beim Vorhandensein sowohl des ersten als auch des zweiten Störungssignals eine zweite andere Art von gestörtem Betrieb angezeigt ist.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (11) und die Überwachungseinrichtung (15, 18, 21) nicht nur zur Überwachung eines Signals während der ersten Zeitdauer, bei welcher die Laststeuereinrichtungen (12) sich in dem vorbestimmten einen Zustand, nämlich dem eingeschalteten oder ausgeschalteten Zustand, befinden, vorhanden sind, sondern auch zur Überwachung des Signals, während die Laststeuereinrichtungen (12) sich in einem dem eingeschalteten oder ausgeschalteten Zustand entgegengesetzten Zustand, während einer vorbestimmten zweiten Zeitdauer, befinden, die getrennt von der ersten Zeitdauer ist und mit dieser nicht überlappt, vorhanden sind.

12. System nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (15, 18, 21) eine Vergleicherschaltung (18) aufweist, welche ein während der zweiten Zeitdauer überwachtes Signal mit wenigstens zwei unterschiedlichen Schwellenwerten vergleicht, daß die Steuereinrichtung (11) ein drittes Störungssignal vorsieht, wenn das überwachte Signal einen der Schwellenwerte für die zweite Zeitdauer während der zweiten Zeitdauer in einer vorbestimmten Polaritätsrichtung überschreitet und ein viertes Störungssignal vorsieht, wenn das überwachte Signal während der zweiten Zeitdauer einen anderen Schwellenwert für die zweite Zeitdauer in einer vorbestimmten Polaritätsrichtung überschreitet, wobei durch das dritte Störungssignal eine dritte Art von gestörtem Betrieb angezeigt ist und bei vorhandenen dritten und vierten Störungssignalen eine unterschiedliche vierte Art von gestörtem Betrieb angezeigt ist, wobei die erste, zweite, dritte und vierte Art des gestörten Betriebs sich voneinander unterscheiden.

13. System nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenwerte, die von der Steuereinrichtung (11) und der Überwachungseinrichtung (15, 18, 21) während der ersten Zeitdauer (tA; tB) verwendet werden, im wesentlichen identisch zu den Schwellenwerten sind, die von der Steuereinrichtung (11) und der Überwachungseinrichtung (15, 18, 21) während der zweiten Zeitdauer (tB; tA) verwendet werden, wobei die einzelne Vergleicherschaltung (18) die Schwellenwerte während der ersten und zweiten Zeitdauer empfängt und Störungssignale vorsieht.

14. System nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Laststeuereinrichtung (12) eine Treiberstufe und die Lasteinrichtung ein Magnetventil (13), welches durch die Treiberstufe gesteuert wird, aufweist, daß die Steuereinrichtung (11) die Laststeuereinrichtung (12) im eingeschalteten Zustand hält durch Lieferung eines Hochfrequenzimpulssignales als Eingangssignal an die Laststeuereinrichtung (12) während des Ein-Zustandes, und daß die Steuereinrichtung (11) Mittel zum Überprüfen der Laststeuereinrichtung (12) im eingeschalteten Zustand durch Unterbrechung der Impulssignale und Beibehalten eines konstanten Eingangssignals für die Lastssteuereinrichtung (12) zur Aufrechterhaltung der Laststeuereinrichtung (12) in einem eingeschalteten Zustand während der ersten Zeitdauer (tA) und zur Unterbrechung der Impulssignale und Aufrechterhaltung eines unterschiedlichen konstanten Eingangssignals zur Aufrechterhaltung des ausgeschalteten Zustands der Laststeuereinrichtung (12) während der zweiten Zeitdauer (tB) aufweist.

15. System nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (15, 18, 21), eine Vergleichseinrichtung (18) aufweist, welche das überwachte Signal als Eingangssignal empfängt und aufeinanderfolgend dieses Signal mit den ersten und zweiten Schwellenwerten vergleicht zur Bildung der ersten und zweiten Störungssignale.

16. System nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (11) eine Speichereinrichtung (in 11) zur Speicherung erster und zweiter Bezugssignale entsprechend den ersten und zweiten Schwellenwerten aufweist, und daß ferner eine Speichereinrichtung (21) vorhanden ist zur wahlweisen und aufeinanderfolgenden Lieferung der ersten und zweiten Schwellwerte als Eingangssignale an die Vergleichseinrichtung (18).