DE4029703A1

DE4029703A1 - Fehler-spuergeraet fuer ein airbag-system

Info

Publication number: DE4029703A1
Application number: DE4029703A
Authority: DE
Inventors: Hisatsugu Ito; Takashi Furui
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-12-20
Filing date: 1990-09-19
Publication date: 1991-07-11
Also published as: KR910012732A; US5081442A; DE4029703C2; KR930011422B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fehler-Spürgerät für ein Fahrzeug-Sicherheitssystem und insbesondere ein billiges und höchst zuverlässiges Fehler-Spürgerät für einen Auslösewiderstand, der in einem Airbag-System verwendet wird.

Ein herkömmlicher Airbag für ein Fahrzeug benutzt eine Auslöse- Heizeinrichtung, die ein "Zünder" genannt wird und ein Widerstand ist, der einen verhältnismäßig geringen Widerstandswert aufweist und es dem Airbag ermöglicht, zum Zeitpunkt einer Fahrzeugkollision augenblicklich aufgeblasen zu werden. Ein solcher Auslösewiderstand gefährdet, wenn er versagt, das Leben der Fahrzeuginsassen und wird deshalb hinsichtlich jeder Anomalität im Widerstandswert ständig überwacht.

Fig. 1 zeigt die Schaltung eines herkömmlichen Fehler-Spürgeräts, das in einem Airbag-System benutzt wird, wie es in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Showa 61-57 219 offenbart ist.

In Fig. 1 stellt das Element 1 eine am Fahrzeug angebrachte Batte rie oder Gleichstromquelle dar, und ein Zündschalter 2 ist mit der Gleichstromquelle 1 zum Anlassen des Motors verbunden. Ein Element 3 ist ein Beschleunigungsfühler (nachfolgend als G-Fühler bezeich net), der mit der Gleichstromquelle 1 über den Zündschalter 2 ver bunden ist und aus einem Ruhekontakt 31 sowie einem Widerstand 32 besteht, die parallel zueinander geschaltet sind. Das Element 4 ist ein den Airbag aktivierender Zünder oder Widerstand, der überwacht werden soll. Der Zündwiderstand 4 ist an einer Verbindungsstelle A mit dem G-Fühler 3 verbunden. Der Zündwiderstand 4 bildet gemeinsam mit dem Widerstand 32 des G-Fühlers 3 eine erste Reihenschaltung. Ein anderer G-Fühler 5 ist an einer Verbindungsstelle C mit dem Zündwiderstand 4 verbunden und besteht wie der erste G-Fühler 3 aus einem Ruhekontakt 51 und einem Widerstand 52, die parallel zuein ander geschaltet sind. Das andere Ende des G-Fühlers 5 liegt an Masse.

Die Schaltung 6 ist eine Fehler-Spürschaltung, die quer über den Zündwiderstand 4 und auch die Enden der G-Fühler 3 und 5 ange schlossen ist, um einen Fehler im Zündwiderstand 4 aufzuspüren. Die Fehler-Spürschaltung 6 besteht aus einer Gleichstrom-Differential- Verstärkerschaltung 7, die an die Verbindungsstellen A und C ange schlossen ist, und einer Vergleicherschaltung 8, die an einem Aus gangsanschluß der Differential-Verstärkerschaltung 7 angeschlossen ist. Die Differential-Verstärkerschaltung 7 besteht aus Widerstän den 71 bis 74, die einen Verstärkungsfaktor festlegen, und einem Operationsverstärker 75, wobei der Widerstand 71 zwischen der Ver bindungsste A und einem nicht-invertierten Eingang des Operations verstärkers 75 angeordnet ist, der Widerstand 72 zwischen Masse und dem nicht-invertierten Eingang des Operationsverstärkers 75 liegt, der Widerstand 73 zwischen der Verbindungsste C und einem inver tierten Eingang des Operationsverstärkers 75 liegt und der Wider stand 74 zwischen einem Ausgang des Operationsverstärkers 75 und dem invertierten Eingang liegt.

Die Vergleicherschaltung 8 besteht aus Widerständen 81 bis 83, die in Reihe angeschlossen sind, um die Spannung der Gleichstromquelle 1 aufzuteilen und hierbei Bezugsspannungen zu liefern, einem Opera tionsverstärker 84, von dem ein nicht-invertierter Eingang an eine Verbindung der Widerstände 81 und 82 angeschlossen ist, während ein invertierter Eingang hiervon an den Ausgang des Operationsverstär kers 75 angeschlossen ist, einem Operationsverstärker 85, von dem ein invertierter Eingang an die Verbindung der Widerstände 82 und 83 angeschlossen ist, während ein nicht-invertierter Eingang an den Ausgang des Operationsverstärkers 75 angeschlossen ist, und einem UND-Gatter 86, um die Ausgänge der Operationsverstärker 84 und 85 zu multiplizieren.

Das Element 9 ist eine Warnlampe, die an den Ausgang der Verglei cherschaltung 8 oder den Ausgang des UND-Gatters 86 angeschlossen ist.

Nun wird die Wirkungsweise des Fehler-Spürgerätes aus dem Stand der Technik beschrieben.

Wenn der Zündschalter 2 geschlossen wird, um den Fahrzeugmotor zu starten, dann werden die G-Fühler 3 und 5, der Zündwiderstand 4 und die Fehler-Spürschaltung 6 mit Strom aus der Gleichstromquelle 1 gespeist. Da die Ruhekontakte 31 und 51 offen sind, wird eine Span nung über den Zündwiderstand 4 hinweg erzeugt, die gleich ist einer Spannung V1 der Gleichstromquelle 1, die durch die Widerstände 32 und 52 sowie den Zündwiderstand 4 geteilt ist.

Die Widerstände 32 und 52 haben Widerstandswerte R3 und R5 von mehr als mehreren Hundert Ohm, während der Zündwiderstand 4 einen Wider standswert R4 von nur mehreren Ohm aufweist. Die Speisespannung V1 beträgt etwa 12 V, so daß die Spannungsdifferenz V_AC zwischen den Verbindungstelleen A und C mehreren zehn mV beträgt. Wenn wir bei spielsweise annehmen:

R₃ = R₅ = 1 kΩ
R₄ = 2 Ω

dann beträgt die Spannung V_AC über den Zündwiderstand 4 hinweg:

V_AC = 12×2/(1000 + 1000 + 2) = 12 mV.

Wenn wir unterstellen, daß der G-Fühler 3 kurzgeschlossen ist, dann erhalten wir

V_AC = 12×2/(1000 + 2) = 24 mV.

Wenn der Zündwiderstand 4 ebenfalls kurzgeschlossen ist, dann er halten wir

V_AC = 0 V.

Um es zu ermöglichen, zu entscheiden, ob irgendein Fehler vorliegt oder nicht, und zwar entsprechend der Spannung, die sich in einem Bereich von 0 bis zu einigen 10 mV ändert, dann erfordert dies, daß die Widerstände 71 bis 74 so eingestellt werden, daß man den Ver stärkungsfaktor des Differentialverstärkers 75 auf ungefähr 100 einstellt. Als Ergebnis beträgt die Ausgangsspannung V7 der Diffe rential-Verstärkerschaltung 7 normalerweise 1,2 V, im Fall eines Fehlers wird sie jedoch 2,4 V sein, wenn der G-Fühler 3 oder 5 kurzgeschlossen ist, während sie 0 V sein wird, wenn der Zündwider stand 4 kurzgeschlossen ist.

Somit sind die Widerstände 81 bis 83 in der Vergleicherschaltung 8 auf eine solche Weise eingestellt, daß die Ausgänge der Operations verstärker 84 und 85 einen hohen Pegel "H" aufweisen, wenn die Aus gangsspannung V7 der Differential-Verstärkerschaltung 7 normal ist (V7 = 1,2 V), ein Ausgang des Operationsverstärkers 84 bekommt ei nen niedrigen Pegel "L", wenn der G-Fühler 3 oder 5 kurzgeschlossen ist (V7 = 2,4 V), und der Ausgang des Operationsverstärkers 85 fällt auf einen niedrigen Pegel "L", wenn der Zündwiderstand 4 kurzgeschlossen ist (V7 = 0 V).

Mit dieser Widerstandseinstellung geht der Ausgang des UND-Gatters 86 im normalen Zustand auf einen hohen Pegel über, um die Warnlampe 9 auszuschalten, während der Ausgang des UND-Gatters in einem ab normalen Zustand auf einen niedrigen Pegel übergeht, um die Warn lampe 9 anzuschalten und somit den Fahrer über den abnormalen Zu stand in Kenntnis zu setzen.

Wenn die G-Meßfühler 3 und 5 und der Zündwiderstand 4 sich in nor malem Zustand befinden, werden, wenn ein Fahrzeugunfall stattfin det, die Ruhekontakte 31 und 51 geschlossen, um den Zündwiderstand 4 aufzuheizen, der das Airbag-System aktiviert, um den Fahrer vor Verletzung zu schützen.

Da das Fehler-Spürgerät aus dem Stand der Technik, wie es oben er wähnt ist, eine Spannungsänderung ermittelt, die von einem Fehler herrührt, ist es erforderlich, den Verstärkungsgrad der Gleich strom-Differential-Verstärkerschaltung 7 auf etwa 100 einzustellen. Dieser hohe Verstärkungsfaktor macht das Fehler-Spürgerät gegenüber Störungen anfällig. Außerdem wird bei Anwendung einer Gleichstrom- Differentialverstärkung durch den Einfluß der Eingangs-Offsetspan nung der Verstärkerschaltung leicht ein Fehler eingebracht. Dies erfordert die Verwendung hochgenauer Verstärkungseinrichtungen so wie auch feiner Einstellungen beim Herstellungsvorgang, was wieder um zu einer geringen Zuverlässigkeit und erhöhten Herstellungsko sten führt.

Es ist deshalb ein Ziel dieser Erfindung, die oben erwähnten Pro bleme zu überwinden und ein billiges und höchst zuverlässiges Feh ler-Spürgerät für den Airbag in einem Fahrzeug-Sicherheitssystem vorzusehen.

Ein Fehler-Spürgerät für ein Airbag-System gemäß dieser Erfindung umfaßt eine erste Reihenschaltung, die aus einem Überwachungswider stand und einem Widerstand besteht, der an einer ersten Verbin dungsstelle an den Überwachungswiderstand angeschlossen ist, eine zweite Reihenschaltung, die aus einem Paar Widerständen entsteht, die miteinander an einer zweiten Verbindungsstelle verbunden sind, wobei die zweite Reihenschaltung dasselbe Widerstandsverhältnis wie jenes der ersten Reihenschaltung aufweist und parallel zur ersten Reihenschaltung angeordnet ist, um eine ausgeglichene Wheatstone- Brücke zu bilden, eine Gleichstromquelle zum Einspeisen von Strom in die Wheatstone-Brücke, einen ersten und zweiten Schaltkreis, die an die erste bzw. zweite Verbindungsstelle angeschlossen sind, um wechselweise betätigt zu werden, eine Gleichstrom-Verstärkerschal tung, die an einen gemeinsamen Ausgang des ersten und zweiten Schaltkreises angeschlossen ist, und eine Entscheidungsschaltung, um zu entscheiden, ob im Überwachungswiderstand ein Fehler vorliegt oder nicht, und zwar auf der Grundlage des Unterschieds zwischen den Ausgangsspannungen der Gleichstrom-Verstärkerschaltung, welche Ausgangsspannungen wechselweise in die Entscheidungsschaltung syn chron zur Wirkungsweise des ersten und zweiten Schaltkreises einge speist werden.

Das erfindungsgemäße Fehler-Spürgerät für ein Airbag-System umfaßt ferner eine Spannungs-Regulierschaltung mit einer Rückkopplungs schaltung zur Gleichstrom-Verstärkerschaltung, um deren Ausgangs spannung einzustellen, und einen dritten Schaltkreis, der zwischen der Spannungs-Regulierschaltung und der Gleichstrom-Verstärker schaltung angeordnet ist, um synchron zum zweiten Schaltkreis betä tigt zu werden.

Die Spannungen an der ersten und zweiten Anschlußstelle in der aus geglichenen Wheatstone-Brücke werden wechselweise in die Gleich strom-Verstärkerschaltung eingegeben, und der Unterschied zwischen den beiden Ausgangsspannungen der Gleichstrom-Verstärkerschaltung wird gemessen, um die Änderung im Widerstandswert des Zündwider standes zu ermitteln. Diese Anordnung hindert das Fehler-Spürgerät daran, von Änderungen in der Eingangs-Offsetspannung der Gleich strom-Verstärkerschaltung sowie in den Schaltungskonstanten und Ei genschaften der Elemente des Meßsystems beeinträchtigt zu werden.

Sie räumt auch das Erfordernis für die Feineinstellung beim Her stellungsvorgang aus und ermöglicht die genaue Überwachung des Übergangs im Widerstandswert des Überwachungswiderstandes.

Wenn außerdem eine Spannung an der zweiten Verbindungsstelle auf der Bezugsseite dadurch in die Gleichstrom-Verstärkerschaltung eingegeben wird, indem man den zweiten Schaltkreis schließt, wird der dritte Schaltkreis seinerseits geschlossen, um die Ausgangs spannung der Gleichstrom-Verstärkerschaltung der Spannungs-Regu lierschaltung zuzuführen, um sie auf den Mittelwert des Eingangs spannungsbereiches der Entscheidungsschaltung einzustellen. Wenn die Spannung an der ersten Verbindungsstelle auf der Meßseite in die Gleichstrom-Verstärkerschaltung dadurch eingegeben wird, daß man den ersten Schaltkreis schließt, dann wird der dritte Schalt kreis geöffnet, um die Spannungs-Regulierschaltung von der Gleich strom-Verstärkerschaltung zu trennen, während man die Rückkopp lungsspannung der Spannungs-Regulierschaltung zurückhält. Als Er gebnis wird die Ausgangsspannung der Gleichstrom-Regulierschaltung daran gehindert, durch die charakteristischen Änderungen der Ele mente beeinträchtigt zu werden, die noch sonst zum Meßsystem ver wendet werden. Dies verbessert noch weiter die Genauigkeit beim Fehleraufspüren.

In der Zeichnung ist:

Fig. 1 ein Schaltbild, das ein herkömmliches Fehler-Spürgerät zeigt,

Fig. 2 ein Blockschaltbild, das ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,

Fig. 3 ein Blockschaltbild, das ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,

Fig. 4 ein Schaltbild, das ein drittes Ausführungsbeispiel der Er findung zeigt,

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das die Betriebsschritte zeigt, die durch die Entscheidungsschaltung der Fig. 4 durchgeführt werden,

Fig. 6 ein Zeitablaufdiagramm, das Wellenformen zeigt, um die Wirkungsweise der Schaltung der Fig. 4 darzustellen, und

Fig. 7 ein Schaltbild, das ein viertes Ausführungsbeispiel der Er findung zeigt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele dieser Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen; eine Schaltung 6A ist eine Fehler-Spür schaltung, die der Schaltung der Fig. 1 entspricht. Die Bestandtei le 1 bis 4 und 9 sind identisch mit jenen, die durch gleiche Be zugszeichen in der oben erläuterten Fig. 1 bezeichnet sind. Die Fehler-Spürschaltung 6A besteht aus Elementen 10 bis 18, die nach folgend gezeigt werden.

Die Elemente 10 und 11 sind ein Paar Widerstände, die an der Ver bindungsstelle B in Reihe geschaltet sind, um eine zweite Reihen schaltung zu bilden. Die Widerstandswerte R10 und R11 der Wider stände 10 und 11 sind so gewählt, daß sie dasselbe Widerstandsver hältnis haben wie jenes eines Widerstands 32 und eines Zündwider stands 4 in einer ersten Reihenschaltung. Die zweite Reihenschal tung ist parallel geschaltet zur ersten Reihenschaltung, um eine ausgeglichene Wheatstone-Brücke zu bilden.

Die Schaltungen 12 und 13 sind ein erster und ein zweiter Schalt kreis, die für den wechselweisen Schaltvorgang an der Anschlußstel le A bzw. B angeschlossen sind. Diese Schaltkreise sind aus FET- Transistoren hergestellt. Eine Bezugsspannungs-Zuführung 14 erzeugt eine Norm-Bezugsspannung V_RE.

Eine Gleichstrom-Verstärkerschaltung 15 ist an einen gemeinsamen Ausgangsanschluß D der Schaltkreise 12 und 13 angeschlossen und be steht aus einem Addierer 16 zum Addieren der Spannung V_D am ge meinsamen Ausgangsanschluß D zur Bezugsspannung V_RE, die von der Bezugsspannungsquelle 14 her eingespeist wird, sowie einen Verstär ker 17, um eine Eingangsspannung Ei vom Addierer 16 her zu ver stärken.

Eine Entscheidungsschaltung 18 überprüft die Ausgangsspannung Eo der Gleichstrom-Verstärkerschaltung, um zu entscheiden, ob hier irgendein Fehler vorliegt. Die Entscheidungsschaltung 18 kann bei spielsweise aus einem Mikrocomputer gebildet sein und versieht die Schaltkreise 12 und 13 mit Gate-Steuersignalen F1 und F2. Wenn sie entscheidet, daß ein Fehler im Zündwiderstand 4 vorliegt, dann er zeugt die Entscheidungsschaltung 18 ein Antriebssignal H, um eine Warnlampe 9 anzuschalten.

Als nächstes wird die Wirkungsweise des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben, das in Fig. 2 gezeigt ist.

V₁ soll stehen für die Speisespannung, und R₃, R₄, R₁₀ und R₁₁ für die Widerstandswerte der Widerstände 3, 4, 10 bzw. 11 in der Wheatstone-Brücke. Die Spannungen V_A und V_B an den An schlußstellen A und B sind, wenn der Zündschalter 2 geschlossen ist, vorgegeben durch:

V_A = V₁R₄/(R₃ + R₄) (1)

V_B = V₁R₁₁/(R₁₀ + R₁₁) (2)

Nun wird der Widerstand des Widerstandswertes 4 im normalen Zustand bezeichnet als R₄*, und das Maß der Widerstandsabweichung als ΔR₄. Wenn sich der Widerstand R₄ vom normalen Wert R₄* um das Maß ΔR₄ ändert, wird er ausgedrückt durch:

R₄ = R₄* + ΔR₄ (3)

Um die Wheatstone-Brücke in ausgeglichenem Zustand zu halten, müs sen die Widerstände R₁₀ und R₁₁ der Widerstände 10 und 11 so gewählt werden, daß die Widerstandsverhältnisse der ersten und zweiten Reihenschaltung dann gleich sind, wenn der Zündwiderstand 4 normal ist. Unter dieser Bedingung erhält man die folgende Zuord nung:

R₄*/R₃ = R₁₁/R₁₀ = α (4)

wobei α das Widerstandsverhältnis ist. Aus den Gleichungen (1) bis (4) sind die Spannungen V_A und V_B an den Anschlußstellen A und B gegeben durch:

V_A = [αV₁/(1 + α)] (1 + ΔR₄/R₄*) (5)

V_B = αV₁/(1 + α) (6)

Es folgt aus den Gleichungen (5) und (6), daß, wenn R₄=R₄*, d. h. ΔR₄=0, dann V_A=V_b.

Als nächstes wird davon ausgegangen, daß der erste Schaltkreis 12 angeschaltet (geschlossen) und der zweite Schaltkreis 13 ausge schaltet (offen) ist. Man erhält dann:

V_D = V_A.

Die Spannung V_A an der Anschlußstelle A wird an die Gleichstrom- Verstärkerschaltung 15 angelegt. Zu diesem Zeitpunkt können, wenn wir die Eingangs- und Ausgangsspannung des Verstärkers 17 mit Ei₁ bzw. Eo₁ bezeichnen, diese geschrieben werden als:

Ei₁ = V_A + V_RE
Eo₁ = G(V_A + V_RE) (7)

wobei G ein Verstärkungsfaktor des Verstärkers 17 ist.

Wenn umgekehrt der erste Schaltkreis 12 ausgeschaltet (offen) und der zweite Schaltkreis 13 angeschaltet (geschlossen) ist, dann gilt:

V_D = V_B.

Die Spannung V_B an der Verbindungsstelle B wird nun der Gleich strom-Verstärkerschaltung 15 zugeführt. Wenn man die Eingangs- und Ausgangsspannung des Verstärkers 17 zu diesem Zeitpunkt ansetzt mit Ei₂ und Eo₂, dann gilt:

Ei₂ = V_B + V_RE
Eo₂ = G(V_B + V_RE) (8)

Synchron mit der Zeitgebung des Schaltvorganges nimmt die Entschei dungsschaltung 18 die Ausgangsspannungen Eo₁ und Eo₂ auf, die wechselweise von den Schaltkreisen 12 und 13 ausgewählt werden, und errechnet den Spannungsunterschied ΔEo zwischen ihnen. Aus den Gleichungen (5) bis (8) ist die Spannungsdifferenz ΔEo gegeben durch:

ΔEo = Eo₁ - Eo₂ = αGV₁ΔR₄/(1 + α)R₄* (9).

Die Spannungsdifferenz ΔEo ist proportional zur Widerstandsabweichung ΔR₄. Wenn man davon ausgeht, daß R₃=1 kΩ, R₄*= 3 Ω, R₁₀=100 Ω, R₁₁=300 Ω, V₁=10 V, α=3/1000 und G= 100 und wenn die Widerstandsabweichung ΔR₄ 1 Ω beträgt, dann ergibt sich aus der Gleichung (9) der Spannungsunterschied ΔEo als:

ΔEo = 100(3/1000)/3(1 + 3/1000) = 0,997 V.

Das heißt, daß eine Widerstandsabweichung ΔR₄ von 1 Ω im Zünd widerstand 4 einen Spannungsunterschied ΔEo von etwa 1 V erzeugt. Und aus der Gleichung (9) ergibt sich, wenn ΔR₄=0 Ω, ΔEo=0 V. Deshalb wird eine Widerstandsabweichung von ΔR₄ von 0,1 Ω eine Spannungsdifferenz ΔEo von etwa 0,1 V erzeugen. Diese Span nungsdifferenz liegt deutlich unter einem Pegel, der problemlos durch herkömmliche elektronische Schaltungen verarbeitet werden kann.

Die Bezugs-Spannungsquelle 14 liefert die Bezugsspannung V_RE zum Addierer 16, um die Eingangsspannung Ei für den Verstärker 17 so zu korrigieren, daß die Ausgangsspannung Eo der Gleichstrom-Verstär kerschaltung 15 in einen speziellen Spannungsbereich fällt (bei spielsweise 0 bis 5 V), in dem eine Spannungsdifferenz durch die Entscheidungsschaltung 18 ermittelt werden kann. Der Entscheidungs- Spannungsbereich ist in Abhängigkeit von den verwendeten Halblei tereinrichtungen veränderlich.

Die Ausgangsspannung Eo₁ auf der Meßseite, die gegeben ist durch die Gleichung (7), ändert sich entsprechend dem Widerstand R₄ des Zündwiderstands 4. Wenn er sich in höherem Maße über den festgeleg ten Spannungsbereich von 0 bis 5 V hinaus ändert, dann kann der Ausgangs-Spannungswert mühelos als abnormal erkannt werden. Die an dere Ausgangsspannung Eo₂ auf der Bezugsseite, die gegeben ist durch die Gleichung (8), muß jedoch jederzeit innerhalb des Berei ches von 0 bis 5 V liegen, und dies wird durch Anwendung der Be zugsspannung V_RE erreicht. Wenn unter denselben Bedingungen wie oben der Verstärkungsfaktor als G = 100 beispielsweise angenommen wird, dann kann die Ausgangsspannung Eo₂ aus der Gleichung (8) geschrieben werden wie folgt:

Eo₂ = 100(V_B + V_RE).

Aus der Gleichung (1) erhält man:

Eo₂ = 100[V₁R₁₁/(R₁₀+R₁₁) + V_RE].

Die Ausgangsspannung Eo₂ wird bevorzugt in der Mitte des Berei ches der anderen Ausgangsspannung Eo₁ angesetzt, d. h. bei 2,5 V. Der zulässige Änderungsbereich beträgt deshalb etwa 2,5 ±1. Aus der obigen Betrachtung ergibt sich die folgende Zuordnung:

1,5 ≦ 100(0,003 V₁ + V_RE) ≦ 3,5 (10).

Wenn die Bezugsspannung V_RE als Summe einer festen Spannung V_RO und einer variablen Spannung (= 0,003 V₁) herangezogen wird, dann wird dies ausgedrückt als:

V_RE = V_RO - 0,003 V₁. (11).

Aus den Gleichungen (10) und (11) ergibt sich das Erfordernis, dem die feste Spannung V_RO genügen muß:

15 mV ≦ V_RO ≦ 35 mV (12).

Wenn man die Gleichung (12) umschreibt, dann führt das zu:

V_R0 = 25 mV ±10 mV.

Es ist ersichtlich, daß die Bezugsspannung V_RE deutlich unter einem Pegel liegt, der problemfrei im Bereich der Schaltungstech nologie gehandhabt werden kann.

Während bei dem obigen Ausführungsbeispiel nur ein G-Fühler 3 ver wendet wird, kann dieselbe Wirkung auch erhalten werden, wenn zwei G-Fühler 3 und 5 verwendet werden, wie im Fall der Fig. 3.

Fig. 3 ist ein Schaltbild, das ein zweites Ausführungsbeispiel die ser Erfindung zeigt. Mit 14A ist ein Verstärker mit einem Verstär kungsfaktor von 1 bezeichnet, der einen Eingangsanschluß aufweist, der an die Verbindungsstelle C angeschlossen ist, und ist dazu aus gebildet, eine Vorspannung auf eine Gleichstrom-Verstärkerschaltung 15B aufzubringen. Eine Bezugs-Stromverstorgung 14B ist in einer Fehler-Spürschaltung 6B gemeinsam mit dem Verstärker 14A angebracht und erzeugt eine Bezugsspannung V_R, um der Ausgangsspannung Eo der Gleichstrom-Verstärkerschaltung 15B ein geeignetes Maß der Ver setzung mitzuteilen.

Die Gleichstrom-Verstärkerschaltung 15B besteht aus Operationsver stärkern 17A und 17B, die in Reihe angeschlossen sind, und Wider ständen 19A bis 19H. Der Widerstand 19A ist zwischen einem gemein samen Ausgangsanschluß D und einem nicht-invertierten Eingang des Operationsverstärkers 17A eingesetzt; der Widerstand 19B ist zwi schen dem Ausgangsanschluß des Verstärkers 14A und dem nicht-inver tierten Eingang des Operationsverstärkers 17A angeschlossen; der Widerstand 19C ist zwischen den Ausgangsanschluß des Verstärkers 14A und dem invertierten Eingang des Operationsverstärkers 17A an geschlossen; der Widerstand 19D ist zwischen den Ausgangsanschluß und dem invertierten Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 17A angeschlossen; der Widerstand 19E ist zwischen dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 17A und einem nicht-invertierten Ein gangsanschluß des Operationsverstärkers 17B eingesetzt; der Wider stand 19F ist zwischen der Bezugs-Stromversorgung 14B und dem nicht-invertierten Eingang des Operationsverstärkers 17B einge setzt; der Widerstand 19G ist zwischen dem Ausgangsanschluß des Verstärkers 14A und dem invertierten Eingang des Operationsverstär kers 17B eingesetzt; und der Widerstand 19H ist zwischen dem Aus gangsanschluß und dem invertierten Eingang des Operationsverstär kers 17B eingesetzt.

Es werden nun die Widerstandswerte der Widerstände 19A bis 19H je weils durch R_A bis R_H bezeichnet. Es wird von der Gültigkeit der nachfolgenden Zuordnungen ausgegangen:

R_A = R_C = R_E = R_G = R_S (13)

R_B = R_D = R_F = R_H = R_P (14).

Dann werden die Ausgangsspannungen Eo₁ und Eo₂ des Gleich stromverstärkers 15B bei geschlossenen Schaltkreisen 12 und 13 vorgegeben wie folgt:

Eo₁ = (V_A - V_C)(R_P/R_S)² + V_R + V_OF (15)

Eo₂ = (V_B - V_C)(R_P/R_S)² + V_R + V_OF (16)

wobei V_C die Spannung an der Verbindungsstelle C ist. V_OF ist eine Offset-Eingangsspannung für die Operationsverstärker 17A und 17B und umfaßt Fehlerelemente, die durch Abweichungen eines jeden Widerstands 19A bis 19H von jenen Werten verursacht sind, die durch die Gleichungen (13) und (14) gegeben sind.

In den Gleichungen (15) und (16) gilt:

V_AC = V_A - V_C = (V₁ - V_C)R₄/(R₃ + R₄) (17)

V_BC = V_B - V_C = (V₁ - V_C)R₁₁/(R₁₀ + R₁₁) (18).

Diese können durch Verwendung der vorangehenden Gleichungen (3) und (4) umgeschrieben werden, d. h.

R₄ = R₄* + ΔR₄
R₄*/R₃ = R₁₁/R₁₀ = α.

Es soll beispielsweise ein Fall in Betracht gezogen werden, in dem nur eine geringfügige Änderung in der Widerstandsabweichung Δ R₄ vorliegt. Weil

ΔR₄ ≒ 0 Ω

gilt, können die Gleichungen (17) und (18) zu den folgenden Aus drücken angenähert werden:

V_AC = α(V₁ - V_C) (1 + ΔR₄/R₄*)/(1 + α) (19)

V_BC = α(V₁ - V_C) (1 + α) (20).

Somit kann aus den Gleichungen (15), (16), (19) und (20) die Span nungsdifferenz ΔEo, die durch die Entscheidungsschaltung 18 errech net wurde, geschrieben werden wie folgt:

ΔEo = α(V₁ - V_C)(R_P/R_S)²ΔR₄/(1 + α)R₄* (21).

Wie im ersten Ausführungsbeispiel werden die folgenden Annahmen ge macht: R₃=1 KΩ, R₄*=3 Ω, R₁₀=100 kΩ, R₁₁=300 Ω und R_P/R_S=10. Der Widerstandswert R₅ des Widerstandes 52 beträgt annahmegemäß:

R₁₀ » R₅ (=R₃) » R₄.

Dann gilt

V₁ - V_C = V₁/2 = 10 V.

Die Gleichung (21) kann deshalb auf die folgende Weise umgeschrieben werden:

ΔEo = 3ΔR₄/R₄* = ΔR₄.

Für die Widerstandsabweichung von ΔR₄ = 0,1 Ω ergibt sich die Spannungsdifferenz von ΔEo=0,1 V, und bei diesem Ausführungsbei spiel ist es möglich, den Fehler im Zündwiderstand mit derselben Empfindlichkeit zu entdecken, wie jene beim ersten Ausführungsbei spiel.

Auf diese Weise wird die Spannungsdifferez ΔEo zwischen der Aus gangsspannung Eo₂, die der Spannung V_B bei der Verbindungsstel le B auf der Bezugsseite zugeordnet ist, und der Ausgangsspannung Eo₁, die der Spannung V_A an der Verbindungsstelle A auf der Meßseite zugeordnet ist, verwendet, um die Änderung im Widerstands wert des Zündwiderstandes 4 zu bestimmen. Dieses Verfahren ermög licht die genaue Bestimmung eines Fehlers, ohne betroffen zu sein von irgendeiner der charakteristischen Änderungen im Meßsystem.

In Übereinstimmung mit diesem Ausführungsbeispiel führt jedoch jede Änderung in der Speisespannung V₁ außer für das Meßsystem zu ei ner Änderung in der Spannung V_BC (= V_B-V_C) auf der Bezugs seite, die gegeben ist durch die Gleichung (10). Diese Änderung in der Spannung V_BC auf der Bezugsseite wird auch verursacht durch eine Änderung in der Spannung V_C an der Verbindungsstelle C, die stattfinden kann, wenn sich die Charakteristik des Widerstands 52 des G-Fühlers 5 ändert. Die Spannungsänderung bei V_BC veranlaßt wiederum die Ausgangsspannung Eo₂, von dem Mittelwert (2,5 V) des Eingangsspannungsbereiches (0-5 V) der Entscheidungsschaltung 18 abzuweichen und somit zu einer Möglichkeit ungenauer Messung der Ausgangsspannung Eo₁ zu führen, die der Verbindungsstelle A zuge ordnet ist, wo gerade die Überwachung stattfindet.

Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung be schrieben, bei dem die Ausgangsspannung Eo selbst dann stabil bleibt, wenn Änderungen in der Speisespannung V₁ außer für das Meßsystem oder in einem Zustand des Widerstands 52 des G-Fühlers 5 auftreten.

Fig. 4 zeigt ein Schaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Die Bezugszeichen 1 bis 18 stellen Komponenten ähnlich jenen der Fig. 3 dar, mit der Ausnahme, daß der Eingangsanschluß des Verstärkers 14A an die Verbindungsstelle B auf der Bezugsseite angeschlossen ist.

Die Schaltung 20 ist eine Spannungs-Regulierschaltung, deren Aus gang in die Gleichstrom-Verstärkerschaltung 15B rückgekoppelt wird, um die Ausgangsspannung Eo der Gleichstrom-Verstärkerschaltung 15B zu regulieren. Die Spannungs-Regulierschaltung 20 besteht aus einem Operationsverstärker 21 und einen Kondensator 22, der zwischen dem Eingangs- und Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 21 einge setzt ist.

Die Schaltung 23 ist ein dritter Schaltkreis, der zwischen der Spannungs-Regulierschaltung 20 und der Gleichstrom-Verstärkerschal tung 15B eingefügt ist. Der dritte Schaltkreis 23 wird synchron zum zweiten Schaltkreis 13 durch ein Steuersignal F₃ aus der Ent scheidungsschaltung 18 betätigt.

Die Ausgangsspannung Eo der Gleichstrom-Verstärkerschaltung 15B wird in den invertierten Eingang (-) des Operationsverstärkers 21 durch den dritten Schaltkreis 23 eingegeben. Die Bezugsspannung V_R der Bezugs-Stromverstorgung 14B wird an den nicht-invertierten Eingang (+) des Operationsverstärkers 21 angelegt.

Die Rückkopplungsspannung V_F, die vom Operationsverstärker 21 in der Spannungs-Regulierschaltung 20 abgegeben wird, wird in seinen eigenen invertierten Eingang (-) durch den Kondensator 22 einge geben und auch in den nicht-invertierten Eingang (+) des Operati onsverstärkers 17B durch den Widerstand 19F der Gleichstrom-Ver stärkerschaltung 15B eingegeben.

Nun wird auf ein Flußdiagramm der Fig. 5 und ein Wellenform-Zeit ablaufdiagramm der Fig. 6 Bezug genommen, wobei eine Erläuterung über die Wirkungsweise des dritten Ausführungsbeispiels vorgetragen wird, das in Fig. 4 eingeführt ist.

Die Spannungen, die in die Gleichstrom-Verstärkerschaltung 15B ein gespeist werden, sind die Spannung V_D an der Anschlußstelle D und die Ausgangsspannung V_E (= V_B) des Pufferverstärkers 14A. Somit wird die Ausgangsspannung Eo aus der Gleichstrom-Verstärkerschal tung 15B ausgedrückt als:

Eo = {R_B/(R_A + R_B)}{(R_C + R_D)/R_C}{R_F/(R_E + R_F)}
×{(R_G + R_H)/R_G}(V_D - V_E)
+ {(R_FR_G - R_ER_H)/R_G(R_E + R_F)}V_E
+ {R_C/(R_C + R_D)}{(R_E + R_F)/R_E}V_F + V_OF (22).

Da die Widerstandswerte R_A bis R_H den Gleichungen (13) und (14) genügen, kann die Gleichung (22) umgeschrieben werden wie folgt:

Eo = (R_P/R_S)²(V_D - V_E) + V_F + V_OF (23).

Wie in Fig. 6 gezeigt, gibt die Entscheidungsschaltung 18 Steuer signale F₁ bis F₃ ab, und die Schaltkreise 12, 13 und 23 sind so gesteuert, daß sie eine der beiden Betriebsarten aufgreifen:

I) Bezugsspannungsbetrieb (Eo₂):
Der erste Schaltkreis 12 ist ausgeschaltet, und der zweite und der dritte Schaltkreis 13 und 23 sind angeschaltet.
II) Meßspannungsbetrieb (Eo₁):
Der erste Schaltkreis 12 ist angeschaltet, und der zweite und dritte Schaltkreis 13 und 24 sind ausgeschaltet.

In einer Zeitdauer von t₀ bis t₁ schaltet, wenn das Steuersig nal F₁ den niedrigen Wert aufweist und die Steuersignale F₂ und F₃ den hohen Wert einnehmen, der erste Schaltkreis 12 ab und der zweite und dritte Schaltkreis 13 und 23 schalten an (beim Schritt S1 in Fig. 5).

Die Betriebsart zu diesem Zeitpunkt ist der Bezugsspannungsbetrieb (I), so daß die Ausgangsspanung Eo den Wert von Eo₂ annimmt, der der Anschlußstelle B an der Bezugsseite zugeordnet ist (Schritt S2).

Da der zweite Schaltkreis 13 geschlossen ist, gilt:

V_D = V_E = V_B.

Aus der Gleichung (23) ist die Ausgangsspannung Eo₂ gegeben durch:

Eo₂ = V_F + V_OF (24).

Das Schließen des dritten Schaltkreises 23 ermöglicht es der Aus gangsspannung Eo₂, an die Spannungs-Regulierschaltung 20 angelegt zu werden. Der Operationsverstärker 21 stellt nun die Rückkopp lungsspannung V_F so nach, daß die Gleichung (24) der nachfolgen den Zuordnung genügt:

V_F + V_OF = VR.

Wenn die Rückkopplungsspannung V_F auf diese Weise eingestellt ist, dann wird die Ausgangsspannung Eo₂ genau auf die Bezugsspan nung V_R eingestellt, was die Mitte des Eingangsspannungsbereichs für die Entscheidungsschaltung 18 ist.

Als nächstes werden in einer Zeitdauer von t₁ bis t₂ die Steu ersignale F₁ bis F₃ in der Polarität umgekehrt, um den ersten Schaltkreis 12 anzuschalten und den zweiten und dritten Schaltkreis 13 und 23 abzuschalten (Schritt S3), wobei sie die Betriebsart auf den Meßspannungsbetrieb (II) umstellen. Im Meßspannungsbetrieb nimmt die Ausgangsspannung Eo den Wert Eo₁ an, der der Verbindungsstelle A auf der Meßseite zugeordnet ist (Schritt S4).

Weil der erste Schaltkreis 12 angeschaltet ist, gilt:

V_D = V_A
V_E = V_B.

Aus der Gleichung (23) wird die Ausgangsspannung Eo:

Eo₁ = (R_P/R_S)²(V_A - V_B) + V_F + V_OF (25).

Zu diesem Zeitpunkt wird der Eingang zum Operationsverstärker 21 durch das Abschalten des dritten Schaltkreises 23 unterbrochen. Die Rückkopplungsspannung V_F, die während des Bezugsspannungsbetriebs (I) erzeugt wurde, wird jedoch vom Kondensator 22 zurückgehalten. Aus der Gleichung (24) kann sie ausgedrückt werden wie folgt:

V_F = Eo₂ - V_OF = V_R - V_OF (26).

Somit wird unter Benutzung der Gleichungen (25) und (26) die Aus gangsspannung Eo₁ gegeben durch:

Eo₁ = (R_P/R_S)²(V_A - V_B) + V_R (27).

Die Gleichung (27) zeigt an, daß die Ausgangsspannung Eo₁ während des Meßspannungsbetriebes stets einen Wert annimmt, der abgeleitet ist von der Bezugsspannung V_R, und zwar durch die verstärkte Spannungsdifferenz (V_A-V_B) zwischen den Anschlußstellen A und B in der Wheatstone-Brücke. Deshalb macht es das Festsetzen der Be zugsspannung V_R am Mittelwert des Eingangsspannungsbereiches der Entscheidungsschaltung 18 es möglich, die Spannungsdifferenz (V_A V_B) zu messen, ohne durch Schwankungen entweder in der Speise spannung V₁ oder im Widerstandsverhältnis zwischen den G-Fühlern 3 und 5 beeinflußt zu werden. Dies ermöglicht es einem Fehler-Spür gerät, eine Änderung im Widerstandswert des Zündwiderstandes 4 auf dieselbe Weise aufzuspüren, wie jene, die in Fig. 3 gezeigt ist.

Es wird, in anderen Worten, überprüft, ob die Spannungsdifferenz Δ Eo (= Eo₁-Eo₂) innerhalb eines vorbestimmten, zulässigen Änderungsbereiches ΔE (Schritt S5) liegt, und wenn sie den zuläs sigen Bereich überschreitet, d. h.

|Eo₁ - Eo₂| ≧ E.

wird ein Antriebs- bzw. Betriebssignal H durch die Entscheidungs schaltung 18 erzeugt, um die Warnlampe 9 aufleuchten zu lassen (Schritt S6).

Andererseits kehrt am Schritt S5 der Vorgang, wenn herausgefunden wurde, daß die Spannungsdifferenz ΔEo innerhalb des zulässigen Ver änderungsbereiches ΔE liegt, auf den Schritt S1 zurück, um diesel ben Operationen zu wiederholen.

Fig. 6 zeigt einen Fall, in dem in einer Zeitspanne von t₃ bis t₅ herausgefunden wurde, daß die Ausgangsspannung Eo₁ einen Wert aufweist, der über dem zulässigen Veränderungsbereich ΔE liegt, was das Betätigungssignal H veranlaßt, zum Zeipunkt t₄ mit einer bestimmten, zeitlichen Verarbeitungsverzögerung nach t₃ einen hohen Wert einzunehmen.

Während in den vorangehenden Ausführungsbeispielen das Aufspüren lediglich für die Widerstandsänderung in nur einem einzigen Zünd widerstand 4 für ein Airbag-System mit einem einzigen Airbag vorge nommen wurde, ist es auch möglich, Widerstandsänderungen in mehre ren Zündwiderständen gleichzeitig aufzuspüren.

Fig. 7 ist ein Schaltbild, das ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, das beim Aufspüren von Fehlern in einem Zwei-Air bag-System angewandt wird.

Ein zweites Airbag-System, das aus G-Fühlern 3′ und 5′ sowie einem Überwachungswiderstand 4′ besteht, wird parallel zum ersten Airbag- System eingebaut, das aus ähnlichen Komponenten 3 bis 5 besteht.

Zu den Bestandteilen, die in der Fehler-Spürschaltung 6D neu aufge nommen sind, zählen: Widerstände 10′ und 11′, die gemeinsam mit dem Widerstand im G-Fühler 3′ und dem Zündwiderstand 4′ eine zweite Wheatstone-Brücke bilden, ein erster und zweiter Schaltkreis 12′ und 13′, die der zweiten Wheatstone-Brücke zugeordnet sind, und vierte Schaltkreise 24 und 24′, um entweder eine Verbindungsstelle B der ersten Wheatstone-Brücke oder eine Verbindungsstelle B′ der zweiten Wheatstone-Brücke an den Verstärker 14A anzuschließen.

Die Entscheidungsschaltung 18 gibt deshalb Steuersignale F₁ bis F₄, F_1′, F_2′ und F_4′ an die zugeordneten Schaltkreise ab, um die beiden Wheatstone-Brücken in einer der beiden Betriebsarten, jedoch nur mit einer einzigen Brücke zur jeweils gleichen Zeit, zu versetzen.

In anderen Worten, wenn ein Zündwiderstand 4 überprüft werden soll, dann wird der vierte Schaltkreis 24 dadurch betätigt, daß man das Steuersignal F₄ anschaltet und die Steuersignale F_1′, F_2′ und F_4′ abschaltet, um die erste Wheatstone-Brücke auszuwählen. Gleichzeitig schalten die Steuersignale F₁ bis F₃ die Betriebs art zwischen (I) und (II) um, wie in Fig. 6 gezeigt.

In gleicher Weise wird, wenn der andere Zündwiderstand 4′ überprüft werden soll, der vierte Schaltkreis 24′ dadurch aktiviert, daß man das Steuersignal F_4′ anschaltet und die Steuersignale F₁, F₂ und F₄ abschaltet, um die zweite Wheatstone-Brücke zu wählen. Die Steuersignale F_1′, F_2′ und F_3′ wirken auf dieselbe Weise wie F₁ bis F₃, um die Betriebsart zwischen den beiden Betriebs arten (I′) und (II′) umzuschalten.

Welche Wheatstone-Brücke auch gewählt ist, der Bezugsspannungsbe trieb (I) oder (I′) erzeugt die Ausgangsspannung Eo₂, die der Verbindungsstelle B oder B′ zugeordnet ist, und der Meßspannungs betrieb (II) oder (II′) liefert die Ausgangsspannung Eo₁, die der Verbindungsstelle A oder A′ zugeordnet ist.

Selbst wenn das Widerstandsverhältnis der G-Fühler 3 und 5 oder der Widerstände 32 und 52 sich unterscheidet von jenem der G-Fühler 3′ und 5′, und diese Spannungen an den beiden Enden oder den Verbin dungsstellen A und B der ersten Wheatstone-Brücke sich unterschei den von den Spannungen an den beiden Enden oder Verbindungsstellen A′ und B′ der zweiten Wheatstone-Brücke, wird dennoch kein Problem erzeugt, weil die Ausgangsspannung Eo₁ sich gegenüber der Bezugs spannung VR verändern kann, wenn man sie in die Mitte der Verände rung legt.

Während in den vorangehenden Ausführungsbeispielen die Steuersig nale zum Betreiben der Schaltkreise durch die Entscheidungsschal tung 18 erzeugt wurden, können sie auch durch eine getrennte Zeit geberschaltung (nicht gezeigt) gebildet werden.

Obwohl der Zündwiderstand 4 gemäß der Darstellung als Trigger-Heiz einrichtung in Fahrzeug-Airbag-Systemen angewandt ist, kann er auch für andere Arten von Widerständen verwendet werden, die einen ver hältnismäßig geringen Widerstandswert aufweisen, und noch immer ähnliche Wirkung erzielen.

Die Erfindung kann auf die folgende Weise zusammengefaßt werden: Das Fehler-Spürgerät gemäß der Erfindung umfaßt eine erste Reihen schaltung, die aus einem Überwachungswiderstand und einem Wider stand besteht, der an einer ersten Verbindungsstelle mit dem Über wachungswiderstand verbunden ist, eine zweite Reihenschaltung, die aus einem Paar Widerständen besteht, die miteinander an einer zwei ten Verbindungsstelle verbunden sind, wobei die zweite Reihenschal tung dasselbe Widerstandsverhältnis aufweist wie jenes der ersten Reihenschaltung und parallel zur ersten Reihenschaltung angeordnet ist, um eine ausgeglichene Wheatstone-Brücke zu bilden, und der er ste und zweite Schaltkreis jeweils mit der ersten bzw. zweiten Ver bindungsstelle verbunden ist, um alternierend betrieben zu werden, eine Gleichstromquelle zum Speisen der Wheatstone-Brücke, einen er sten und zweiten Schaltkreis, der mit der ersten bzw. zweiten Ver bindungsstelle verbunden ist, um wechselweise betrieben zu werden, eine Gleichstrom-Verstärkungsschaltung, die mit einem gemeinsamen Ausgangsanschluß der beiden Schaltkreise verbunden ist, und eine Entscheidungsschaltung, um zu entscheiden, ob ein Fehler im Überwa chungswiderstand vorliegt oder nicht, und zwar gemäß der Differenz zwischen den Ausgangsspannungen der Gleichstrom-Verstärkerschal tung, wobei die Ausgangsspannungen der Gleichstrom-Verstärker schaltung wechselweise durch eine Entscheidungsschaltung synchron zur Wirkungsweise des ersten und zweiten Schaltkreises aufgegriffen wird.

Wegen dieser Anordnung wird das Fehler-Spürgerät nicht durch Ände rungen in der Offset-Eingangsspannung der Gleichstrom-Verstärker schaltung oder in den Schaltungskonstanten und Charakteristiken der Schaltungsvorrichtung im Meßsystem beeinträchtigt. Diese Ausbildung vermeidet auch die Feineinstellung, die sonst bei dem Herstellungs schritt erforderlich wären, so daß ein höchst verläßliches, kosten günstige Fehler-Spürgerät vorgesehen wird.

Ferner umfaßt ein Fehler-Spürgerät dieser Erfindung auch eine Span nungs-Regulierschaltung, deren Ausgang in die Gleichstrom-Verstär kerschaltung rückgekoppelt wird, um eine Ausgangsspannung der Gleichstrom-Verstärkerschaltung einzustellen, und einen dritten Schaltkreis, der zwischen der Spannungs-Regulierschaltung und dem Gleichstrom-Verstärkerkreis eingefügt ist, um synchron mit dem zweiten Schaltkreis betätigt zu werden. Wenn der zweite Schaltkreis geschlossen wird, dann wird der Ausgang der spannungsregulierenden Schaltung zum Gleichstrom-Verstärkerkreis rückgekoppelt, um die Ausgangsspannung des Gleichstrom-Verstärkerkreises auf den Mittel wert des Eingangsspannungsbereiches der Entscheidungsschaltung ein zustellen. Wenn der erste Schaltkreis geöffnet ist, dann ist die Spannungs-Regulierschaltung von der Gleichstrom-Verstärkerschaltung gelöst, während sie die Rückkopplungsspannung beibehält. Diese An ordnung stellt sicher, daß die Ausgangsspannung der Gleichstrom- Verstärkerschaltung frei davon ist, nachteilig von den charakteri stischen Änderungen von Einrichtungen betroffen zu werden, die jene umfassen, die auch anderswo als im Meßsystem angebracht sind. Das Fehler-Spürgerät ist deshalb in Genauigkeit und Zuverlässigkeit verbessert.

Gemäß der Erfindung wird somit insgesamt ein Fehler eines Schalt widerstandes oder Zündwiderstandes eines Airbag-Systems gemeinsam mit anderen Widerständen durch Benutzung einer ausgeglichenen Wheatstone-Brücke überwacht, um ein billiges und höchst zuverlässi ges Fehler-Spürgerät vorzusehen, worin die erste und zweite Verbin dungsstelle der Wheatstone-Brücke wechselweise mit einer Gleich strom-Verstärkerschaltung verbunden sind, unter Verwendung eines ersten und zweiten Schaltkreises, um eine Spannung über den Zünd widerstand hinweg und eine Bezugsspannung wechselweise an einem Eingangsanschluß der Gleichstrom-Verstärkerschaltung anzulegen, wo bei die verstärkten Spannungen aus der Gleichstrom-Verstärkerschal tung in eine Entscheidungsschaltung eingegeben werden, um zu Ober prüfen, ob die Spannung über den Zündwiderstand hinweg innerhalb einer zulässigen Grenze gegenüber der Bezugsspannung liegt oder nicht. Die verstärkte Bezugsspannung wird aus der Gleichstrom-Ver stärkerschaltung in eine Spannungs-Regulierschaltung eingegeben, die eine Rückkopplungsschaltung zur Gleichstrom-Verstärkerschaltung aufweist, und zwar unter Nutzung eines dritten Schaltkreises, um den Ausgang des Spannungsregulierers auf den Mittelwert des Ein gangs-Spannungsbereiches der Entscheidungsschaltung einzustellen und es hierbei zu ermöglichen, die Spannungsdifferenz an der ersten und zweiten Verbindungsstelle zu messen, ohne durch eine Schwankung der Speisespannung oder eine Änderung im Widerstandsverhältnis der Beschleunigungsfühler beeinflußt zu werden.

Claims

1. Fehler-Spürgerät für ein Airbag-System, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

- eine erste Reihenschaltung mit einem zu überwachenden Widerstand (4) und einem Widerstand (32), der an einer ersten Verbindungs stelle (A) hiermit verbunden ist,
- eine zweite Reihenschaltung mit einem Paar Widerständen (10, 11), die an einer zweiten Verbindungsstelle (B) miteinander ver bunden sind, wobei die zweite Reihenschaltung das gleiche Ver hältnis im Widerstandswert aufweist wie jenes der ersten Reihen schaltung, zur Bildung einer ausgeglichenen Wheatstone-Brücke, wobei die erste Reihenschaltung parallel hierzu geschaltet ist,
- eine Gleichstromquelle (1) zum Zuführen von elektrischem Strom zur Wheatstone-Brücke,
- ein erster und zweiter Schaltkreis (12, 13), die getrennt mit der ersten und zweiten Verbindungsstelle (A, B) zum wechselwei sen Schaltvorgang verbunden sind,
- eine Gleichstrom-Verstärkerschaltung (15), die an einen gemein samen Ausgangsanschluß (D) des ersten und zweiten Schaltkreises (12, 13) angeschlossen ist,
- eine Spannungs-Regulierschaltung (20) mit einer Rückkopplungs schaltung, um ihren Ausgang zur Gleichstrom-Verstärkerschaltung (15) zurückzuführen, um die Ausgangsspannung der Gleichstrom- Verstärkerschaltung einzustellen,
- ein dritter Schaltkreis (23), der zwischen der Spannungs-Regu lieschaltung (20) und der Gleichstrom-Verstärkerschaltung (15) angeordnet ist, um synchron mit dem zweiten Schaltkreis (13) betrieben zu werden, und
- eine Entscheidungsschaltung (18), um zu entscheiden, ob ein Fehler in dem zu überwachenden Widerstand (4) vorliegt oder nicht, und zwar auf der Grundlage einer Differenz in den Aus gangsspannungen der Gleichstrom-Verstärkereinheit (15), deren Ausgangsspannungen alternierend der Entscheidungsschaltung (18) synchron zum alternierenden Schaltvorgang des ersten und zweiten Schaltkreises (12, 13) zugeführt werden.

2. Fehler-Spürgerät für ein Airbag-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstrom-Verstärkerschaltung (15B) zwei Operationsverstärker (17A, 17B) und Widerstände (19D, 19H) auf weist.

3. Fehler-Spürgerät für ein Airbag-System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Verstärker (14A), der zwischen der zweiten Anschlußstelle (B) und einer ersten Stufe (17A) der Gleichstrom-Verstärkerschaltung (15B) angeordnet ist, um dieser ei ne Bezugsspannung zuzuführen.

4. Fehler-Spürgerät für ein Airbag-System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungs-Regulierschal tung (20) einen Operationsverstärrker (21) und einen Kondensator (22) aufweist, der zwischen dessen Eingangs- und Ausgangsanschluß angeschlossen ist.

5. Fehler-Spürgerät für ein Airbag-System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang der Spannungs-Re gulierschaltung (20) zur Gleichstrom-Verstärkerschaltung (15B) zu rückgekoppelt ist.

6. Fehler-Spürgerät für ein Airbag-System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (12), zweite (13) und dritte (23) Schaltkreis von Signalen geschaltet wird, die von der Entscheidungsschaltung (18) erzeugt werden.

7. Fehler-Spürgerät für ein Airbag-System nach Anspruch 1 bis 6, ferner gekennzeichnet durch eine Warnlampe (9), die betrieblich mit der Entscheidungsschaltung (18) verbunden ist.

8. Fehler-Spürgerät für ein Airbag-System nach Anspruch 1 bis 7, ferner gekennzeichnet durch eine zweite Wheatstone-Brücke, die aus einer dritten Reihenschaltung mit einem zu überwachenden Widerstand (4′) und einem hiermit an einer dritten Verbindungsstelle (A′) verbundenen Widerstand und einer vierten Reihenschaltung besteht, die ein Paar Widerstände (10′, 11′) aufweist, die an einer vierten Verbindungsstelle (B′) miteinander verbunden sind.

9. Fehler-Spürgerät für ein Airbag-System nach Anspruch 8, ferner gekennzeichnet durch ein Paar vierter Schaltkreise (24, 24′) zum wahlweisen Anschließen der zweiten Verbindungsstelle (B) der ersten Wheatstone-Brücke oder der vierten Verbindungsstelle (B′) der zweiten Wheatstone-Brücke an die Gleichstrom-Verstärkerschaltung (15B) durch einen Verstärker (14A), der zwischen diesen angeordnet ist, um eine Bezugsspannung zu liefern.

10. Fehler-Spürgerät für ein Airbag-System nach Anspruch 9, ferner gekennzeichnet durch ein Paar Schaltkreise (12′, 13′), die wahlwei se mit der dritten und vierten Verbindungsstelle (A′, B′) für den wechselweisen Schaltvorgang verbunden sind, wobei die dritte und vierte Verbindungsstelle (A′, B′) mit der Gleichstrom-Verstärkerschaltung (15B) durch das Paar Schaltkreise (24, 24′) anstelle der ersten und zweiten Verbindungsstelle (A, B) verbunden sind, wenn die vierte Verbindungsstelle (B′) mit der Gleichstrom-Verstärkerschaltung (15B) durch den zwischengeschalte ten Verstärker (14A) verbunden ist.

11. Fehler-Spürgerät für ein Airbag-System nach Anspruch 10, da durch gekennzeichnet, daß der erste (11), zweite (12), dritte (23) und vierte (24, 24′) Schaltkreis sowie das Paar Schaltkreise (11′, 12′), die der dritten und vierten Verbindungsstelle (A′, B′) zuge ordnet sind, von Signalen geschaltet werden, die von der Entschei dungsschaltung (18) geliefert werden.