DE4138096C2 - Fehlererfassungseinrichtung für eine Automobilfahrgast-Schutzeinrichtung - Google Patents
Fehlererfassungseinrichtung für eine Automobilfahrgast-SchutzeinrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Fehlererfassungseinrichtung für eine Automobilfahrgast-Schutzeinrichtung
gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von
Anspruch 1.
Eine derartige Fehlererfassungseinrichtung für eine
Automobilfahrgast-Schutzeinrichtung ist aus der
US 4 287 431 bekannt. Diese Fehlererfassungseinrichtung
verwendet zwei Beschleunigungssensoren und zwei
Auslöseeinrichtungen, wobei zwecks Erfassung eines
Ausfalls der parallel geschalteten Auslöseeinrichtungen
mittels eines Differenzverstärkers die Spannung über den
Auslöseeinrichtungen überwacht wird. Die Ausgangsspannung
des Differenzverstärkers zeigt an, ob ein Ausfall der
Auslöseeinrichtung vorliegt, wodurch eine Warnvorrichtung
zur Anzeige eines derartigen Ausfalls ansteuerbar ist. Die
Fehlererfassungseinrichtung kann jedoch lediglich
anzeigen, daß ein Ausfall einer der beiden
Auslöseeinrichtungen vorliegt, besitzt jedoch den
Nachteil, daß keine Unterscheidung möglich ist, welche der
beiden Auslöseeinrichtungen ausgefallen ist, da lediglich
die Spannung über den parallel geschalteten
Auslöseeinrichtungen erfaßt wird.
Eine weitere Fehlererfassungseinrichtung für eine
Automobilfahrgast-Schutzeinrichtung, die gemäß einem
vergleichbaren Prinzip arbeitet, ist in der US 4 222 030
offenbart. Der Unterschied zur oben beschriebenen
Fehlererfassungseinrichtung liegt darin, daß zwei Paare
von parallel geschalteten Beschleunigungssensoren sowie
zwei Komparatoren verwendet werden, die das
Potential zwischen dem ersten Paar parallel geschalteter
Beschleunigungssensoren und den zwei
parallel geschalteten Auslöseeinrichtungen
erfassen. Ein Ausfall der Automobilfahrgast-Schutzeinrichtung
wird dann festgestellt, wenn die
Ausgangsspannungen der beiden Komparatoren
anzeigen, daß entweder die Zuleitungsverbindung zu einem der
Beschleunigungssensoren ausgefallen ist oder
einer der Sensoren kurzgeschlossen ist.
Eine individuelle Unterscheidung des Ausfalls eines
bestimmten Beschleunigungssensors oder einer bestimmten
Auslöseeinrichtung ist nicht möglich.
Die in der US 4 220 871 offenbarte
Fehlererfassungseinrichtung für eine Automobilfahrgast-Schutzeinrichtung
besitzt im wesentlichen einen ähnlichen
Aufbau wie der in der US 4 222 030 beschriebene
Fehlererfassungseinrichtung. Auch bei dieser
Fehlererfassungseinrichtung ist es nicht möglich, einen
individuellen Ausfall bestimmter Beschleunigungssensoren
oder Auslöseeinrichtungen festzustellen. Vielmehr ist die Schaltung
insbesondere dafür ausgelegt, selbst bei Kurzschluß
oder Unterbrechung der Zuleitungen zu einem Teil der
Beschleunigungssensoren bzw. Auslöseeinrichtungen einen
ausreichenden Stromfluß durch die übrigen
Beschleunigungssensoren bzw. die verbleibende Auslöseeinrichtung
zu gewährleisten.
Wie oben beschrieben, sind Fehlererfassungseinrichtungen
für Automobilfahrgast-Schutzeinrichtungen, die
Impulse beim Zusammenstoß von Kraftfahrzeugen erfassen und
die Fahrer und Fahrgäste durch Aktivieren von
Fahrgastschutzvorrichtungen wie beispielsweise einem
Airbag und Sitzgurtspannern, schützen, im allgemeinen
zur Erfassung von Fehlern bei Beschleunigungssensoren (G-Sensoren)
und bei Auslöseeinrichtungen (Zündern)
vorgesehen.
Im allgemeinen werden Fahrgastschutzvorrichtungen, wie
beispielsweise Kraftfahrzeug-Airbag-Systeme, aktiviert,
wenn ein starker Impuls mit einer Stärke oberhalb eines
vorbestimmten Niveaus erfaßt und dementsprechend der
Schalter eines Beschleunigungssensors geschlossen wird,
wodurch ein Strom mit einer Stärke oberhalb eines
vorbestimmten Pegels an die Auslöseeinrichtungen geliefert wird,
die als Zünder bekannt sind und jeweils aus einer Art Heizer
(Widerstand) bestehen. Die Fahrgastschutzvorrichtung wird
somit durch die Auslöseeinrichtung aktiviert. Dabei wird der
Airbag im Zeitpunkt des Zusammenstoßes augenblicklich
aufgeblasen. Es wird also ein Auslöseheizer mit einem
relativ kleinen Widerstandswert als Zünder benutzt. Da das
Versagen der aus dem Beschleunigungssensor und dem Zünder
bestehenden Schaltung eine große Gefahr für Menschenleben
darstellt, wird die Schaltung kontinuierlich daraufhin
überwacht, ob eine Anomalie in bezug auf die
Schaltungsspannung oder den Widerstandswert vorliegt oder
nicht.
Fig. 10 stellt die Schaltung einer herkömmlichen
Fehlererfassungseinrichtung für eine
Fahrgastschutzeinrichtung, wie beispielsweise ein
Kraftfahrzeug-Airbag-System, dar. Diese Einrichtung ist
beispielsweise in der US 4 287 431
offenbart.
Gemäß Fig. 10 ist eine Batterie oder eine
Gleichstromversorgungsquelle 1 in das Kraftfahrzeug
eingebaut. Ein Zündschalter 2, der an die
Gleichstromversorgungsquelle 1 angeschlossen ist, ist
mechanisch mit dem Motorstartschlüssel des Kraftfahrzeuges
verriegelt. Ein G-Sensor bzw. ein Beschleunigungssensor 3,
der über den Zündschlüssel 2 an die
Gleichstromversorgungsquelle 1 angeschlossen wird, besteht
aus einem Widerstand 3a und einem normalerweise offenen
Kontakt 3b. Der normalerweise offene Kontakt 3b ist dem
Widerstand 3a parallelgeschaltet und wird mit Erfassen
eines Zusammenstoßes geschlossen. Die Zünder 4a und 4b zum
Auslösen der Schutzoperation (wie etwa dem Aufblasen eines
Airbags) sind über den Meßpunkt A mit dem
Beschleunigungssensor 3 verbunden. Die Zünder 4a und 4b
sind einander parallelgeschaltet. Ein weiterer G-Sensor
bzw. Beschleunigungssensor 5 ist über einen Meßpunkt B an
eine Klemme der Zünder 4a und 4b angeschlossen. Die andere
Klemme des Beschleunigungssensors 5 ist geerdet. Der
Beschleunigungssensor 5 besteht aus der Parallelschaltung
eines Widerstandes 5a und eines normalerweise offenen
Kontaktes 5b.
Die Fehlererfassungsschaltung 6 erfaßt das Auftreten eines
Fehlers der Zünder 4a und 4b. Die Fehlererfassungsschaltung
6 ist an die Beschleunigungssensoren 3 und 5 sowie die
Zünder 4a und 4b angeschlossen.
Die
Fehlererfassungsschaltung 6 besteht aus einem
Gleichstromdifferentialverstärker 7, der zwischen die
Zünder 4a und 4b geschaltet ist, und einer
Entscheidungsschaltung 8, die an die Ausgangsklemme des
Differentialverstärkers 7 angeschlossen ist, wobei die
Entscheidungsschaltung 8 auch zwischen den Zündschalter 2
und die negative Klemme der Gleichstromversorgungsquelle 1
geschaltet ist.
Der Differentialverstärker 7 besteht aus den Widerständen
71 bis 74 zum Abstimmen der Verstärkung und einem
Operationsverstärker 75. Der Widerstand 71 ist zwischen den
Meßpunkt A und die nicht invertierende Eingangsklemme des
Operationsverstärkers 75 geschaltet. Der Widerstand 72 ist
zwischen Erde und nicht invertierender Eingangsklemme des
Operationsverstärkers 75 geschaltet. Der Widerstand 73 ist
zwischen den Meßpunkt B und die invertierende
Eingangsklemme des Operationsverstärkers 75 geschaltet. Der
Widerstand 74 ist zwischen die Ausgangsklemme und die
invertierende Eingangsklemme des Operationsverstärkers 75
geschaltet.
Eine an einer Ausgangsklemme der
Entscheidungsschaltung 8 angeschlossene Warnleuchte 9 wird
eingeschaltet, wenn die Zünder 4a und 4b defekt sind.
Die Betriebsweise der Fehlererfassungseinrichtung für eine
Fahrgastschutzeinrichtung gemäß Fig. 10 ist folgende: wenn
der Zündschalter 2 nach dem Anlassen des Kraftfahrzeugs
geschlossen wird, werden die in Reihe geschalteten
Beschleunigungssensoren 3 und 5 und die Zünder 4a und 4b
von der Gleichstromversorgungsquelle 1 gespeist.
Gewöhnlich sind die normalerweise offenen Kontakte 3b und
5b der jeweiligen Beschleunigungssensoren offen, so daß
Strom durch die Widerstände 3a und 5a fließt. Die
Stromstärke muß derart begrenzt werden, daß durch die
Zünder 4a und 4b keine nennenswerte Wärme erzeugt wird. Der
Widerstandswert Rc der Widerstände 3a und 5b wird also auf
einen Wert oberhalb einiger hundert Ohm eingestellt. Der
gesamte Effektivwiderstand Rs der Zünder 4a und 4b beträgt
etwa die Hälfte der Einzelwiderstandswerte, die jeweils
einige Ohm betragen.
Zwischen den beiden Klemmen der Zünder 4a und 4b entsteht
eine Spannung, die der
Gleichstromversorgungsquellenspannung V1, multipliziert
mit dem Verhältnis des Gesamteffektivwiderstandes Rs der
Zünder 4a und 4b, und dem Gesamteffektivwiderstand Rc der
Widerstände 3a und 5a, entspricht. Die zwischen den Zündern
liegende Spannung ist nicht größer als etwa 10 mV. Der
Differentialverstärker 7 verstärkt die zwischen den Zündern
4a und 4b liegende Spannung bis auf einen leicht meßbaren
Pegel und liefert den verstärkten Ausgangspegel an die
Entscheidungsschaltung 8.
Die Entscheidungsschaltung 8 schaltet die Warnleuchte 9 ab,
wenn die Widerstandswerte der Zünder 3a und 4b normal sind,
während sie die Warnleuchte 9 einschaltet, wenn aufgrund
eines Fehlers eine Anomalie erfaßt wird, und sie informiert
den Fahrer über das Auftreten der Anomalie.
Andererseits werden im Falle, daß das Kraftfahrzeug in
einen Zusammenstoß verwickelt ist, während die
Beschleunigungssensoren 3 und 8 sowie die Zünder 4a und 4b
normal arbeiten, die normalerweise offenen Kontakte 3b und
5b geschlossen, wodurch die Widerstände 3a und 5a
kurzgeschlossen werden. Dadurch fließt ein starker Strom
durch die Zünder 4a und 4b. Die dabei von den Zündern 4a
und 4b erzeugte Wärme löst das Aufblasen der Airbags zum
Schutze der Insassen des Kraftfahrzeuges aus. In diesem
Falle kann jedoch das Versagen der Beschleunigungssensoren
3 und 5 nicht erfaßt werden.
Fig. 11 stellt eine Schaltung zur Veranschaulichung einer
herkömmlichen Fehlererfassungseinrichtung zur Erfassung des
Auftretens eines Fehlers bei einem Beschleunigungssensor
einer Fahrgastschutzeinrichtung dar. Die Schaltung ist
beispielsweise in der japanischen Patentpublikation
JP 64-2537 B2 beschrieben. Die Schaltungsteile 1 bis
5 und 8 und 9 entsprechen denjenigen der oben beschriebenen
Fig. 10. Es sei jedoch bemerkt, daß ein einzelner Zünder 4
zwischen die Beschleunigungssensoren 3 und 5 geschaltet
ist. Die Klemmenspannungen VA und VB der jeweiligen
Beschleunigungssensoren 3 und 5, die an entsprechende
Klemmen des Zünders 4 angeschlossen sind, werden direkt an
die Entscheidungsschaltung 8 angelegt.
Ein Widerstand 13 ist zwischen den Meßpunkt A des
Beschleunigungssensors 3 und des Zünders 4 und Erde bzw.
die negative Klemme der Gleichstromversorgungsquelle 1
geschaltet. Ein Widerstand 14 ist an den Meßpunkt B des
Zünders 4 sowie des Beschleunigungssensors 5 und die
positive Klemme der Gleichstromversorgungsquelle 1
angeschlossen.
Im Falle der Schaltung der Fig. 11 ist die Spannung an den
Meßpunkten A und B nur halb so groß wie die Spannung der
Gleichstromversorgungsquelle, vorausgesetzt, daß die
Widerstandswerte der beiden Widerstände 13 und 14 einander
gleich sind. Wenn jedoch einer der Beschleunigungssensoren
3 und 5 nicht mehr normal arbeitet und der Widerstandswert
sich ändert, ändern sich auch die Spannungen VA und VB
in den Meßpunkten A und B entsprechend. Mit der Erfassung
einer Anomalie setzt die Entscheidungsschaltung 8 sofort
die Warnleuchte 9 in Betrieb.
Die beschriebenen herkömmlichen
Fehlererfassungseinrichtungen weisen dennoch folgende
Nachteile auf: da bei der in Fig. 10 dargestellten
Einrichtung die Spannungen an den beiden Klemmen A und B
einer Vielzahl von parallelgeschalteten Zündern 4a und 4b
durch die Fehlererfassungseinrichtung überwacht werden,
können Fehler einzelner Zünder nicht unterschieden werden.
Weiter muß eine geringe Änderung der durch das Versagen
hervorgerufenen niedrigen Spannung erfaßt werden. Die
Verstärkung des Differentialverstärkers 7 muß also auf
einen hohen Wert eingestellt werden, mit dem Ergebnis, daß
die Fehlererfassungseinrichtung leicht durch Störsignale
beeinträchtigt wird. Da weiter der Bezugspegel der
Ausgangsspannung des Differentialverstärkers 7 dem
Erdpegel entspricht, wird die verstärkte Ausgangsspannung
des Differentialverstärkers nicht erfaßt, wenn die Zünder
normal arbeiten, wobei Fehler wie Spannungsverschiebungen
im Ausgabesignal enthalten sind.
Im Falle der Fehlererfassungseinrichtung der Fig. 11 wird
eine Anomalie bei den Beschleunigungssensoren aufgrund der
jeweiligen Klemmenspannungen der Beschleunigungssensoren 3
und 5 erfaßt. Es ist jedoch nicht möglich, die
Widerstandswerte einzeln zu überwachen und das Auftreten
von Fehlern bei einer Vielzahl von Beschleunigungssensoren
zu unterscheiden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine
Fehlererfassungseinrichtung für eine Automobilfahrgast-Schutzeinrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen,
die einen höheren Grad an Zuverlässigkeit besitzt und an
den jeweiligen Zündern auftretende Spannungen erfassen und
individuelle Ausfälle unterscheiden kann.
Die obige Aufgabe wird durch eine
Fehlererfassungseinrichtung für eine Automobilfahrgast-Schutzeinrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1
gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Aufbau und die
Wirkungsweise des Gegenstandes der Erfindung geht jedoch
aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen in
Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher
hervor. Der wesentliche Gegenstand der Figuren ist kurz
folgender:
Fig. 1 stellt die Schaltung einer Ausführungsform der
Erfindung gemäß einem ersten Aspekt derselben dar;
Fig. 2 stellt ein Diagramm zur Veranschaulichung der
Beziehung zwischen dem Zünderwiderstand Rs und der
verstärkten Spannung V0 der
Fehlererfassungseinrichtung der Fig. 1 dar;
Fig. 3 ist eine Tabelle zur Wiedergabe des
Variationsbereiches der verstärkten Spannung auf
der Basis der Beziehungen der Fig. 2;
Fig. 4 stellt die Schaltung einer Ausführungsform der
Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt derselben dar;
Fig. 5 stellt ein Diagramm zur Veranschaulichung der
Beziehungen zwischen den Zünderwiderständen und
der verstärkten Spannung V0 der
Fehlererfassungseinrichtung der Fig. 4 dar;
Fig. 6 ist eine Tabelle zur Wiedergabe des
Variationsbereiches der verstärkten Spannung auf
der Basis der Beziehungen der Fig. 5;
Fig. 7 stellt die Schaltung einer Ausführungsform der
Erfindung gemäß einem dritten Aspekt derselben dar;
Fig. 8 stellt ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der
Betriebsweise der Entscheidungsschaltung der Fig.
7 dar;
Fig. 9 stellt die Schaltung einer Ausführungsform der
Erfindung gemäß einem vierten Aspekt derselben dar;
Fig. 10 stellt die Schaltung einer herkömmlichen
Fehlererfassungseinrichtung für eine
Fahrgastschutzeinrichtung, wie etwa einem
Kraftfahrzeug-Airbag-System, dar; und
Fig. 11 stellt die Schaltung einer herkömmlichen
Fehlererfassungseinrichtung zur Erfassung des
Auftretens eines Fehlers des
Beschleunigungssensors einer
Fahrgastschutzeinrichtung dar.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche
oder entsprechende Teile oder Abschnitte.
Bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen werden nun die
bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Fig. 1 stellt das Schaltungsbild einer Ausführungsform
gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung dar, bei dem die
Teile 1 bis 5 und 7 bis 9 denjenigen der bereits
beschriebenen Fig. 10 entsprechen.
Im Falle der Schaltung nach Fig. 1 weist die
Fehlererfassungsschaltung 6 zusätzlich zum
Differentialverstärker 7 und der Entscheidungsschaltung 8
eine Diode 10, einen Widerstand 20, einen ersten
Feldeffekttransistor 30 und einen zweiten
Feldeffekttransistor 31 auf.
Die Diode 10 ist zwischen die jeweiligen Klemmen höherer
Spannung der Zünder 4a und 4b geschaltet. So ist die Anode
der Diode 10 an den Meßpunkt A bzw. die höhergepolte Klemme
des Zünders 4a angeschlossen. Die Kathode der Diode 10 ist
an den Meßpunkt A′ bzw. die höhergepolte Klemme des Zünders
4b angeschlossen. Der Zünder 4a ist also über den Meßpunkt
A direkt an den Beschleunigungssensor 3 angeschlossen,
während der andere Zünder 4b über den Meßpunkt A′ an die
Kathode der Diode 10 angeschlossen ist. Wenn daher die
normalerweise offenen Kontakte 3b und 5b der
Beschleunigungssensoren beim Zusammenstoß des
Kraftfahrzeuges geschlossen werden, liefert die Diode 10
einen Auslösestrom gleichzeitig an die beiden Zünder 4a und
4b.
Der Widerstand 20 ist zwischen die positive Klemme der
Gleichstromversorgungsquelle 1 und eine Klemme des Zünders
4b geschaltet. Der erste Feldeffekttransistor 30 ist
zwischen den Meßpunkt A und den Widerstand 71 des
Differentialverstärkers 7 geschaltet. Der zweite
Feldeffekttransistor 31 ist zwischen den Meßpunkt A′ und
den Widerstand 71 des Differentialverstärkers 7 geschaltet.
An die jeweiligen Gates des ersten und des zweiten
Feldeffekttransistors 30 und 31 werden Steuersignale durch
die Entscheidungsschaltung 8 angelegt, die beispielsweise
aus einem Mikrocomputer besteht, so daß die
Feldeffekttransistoren 30 und 31 nacheinander ein- und
ausgeschaltet werden. Über die Feldeffekttransistoren 30
und 31 werden also alternierend und selektiv die am
Meßpunkt A herrschende Spannung VA sowie die am Meßpunkt
A′ herrschende Spannung VA als Spannung VX an der
Klemme der Zünder 4a und 4b an die nicht invertierende
Eingangsklemme des Differentialverstärkers 7 angelegt.
Weiter wird die am Meßpunkt B herrschende Spannung VB an
die Entscheidungsschaltung 8 angelegt.
Die Betriebsweise der Ausführungsform der Erfindung gemäß
Fig. 1 ist folgende: zunächst wird auch im Falle der Fig. 1
angenommen, daß der normale Widerstandswert der Zünder 4a
und 4b einige Ohm beträgt; daß die an den Zündern 4a und 4b
entstehenden geringen Spannungen weniger als einige 10
Millivolt betragen; daß der Fehler aufgrund einer
Spannungsveränderung entsprechend einer
Widerstandsveränderung von 1 Ohm erfaßt wird; und daß die
Widerstandswerte der Zünder 4a und 4b innerhalb eines
vorbestimmten Erfassungsbereiches von 1 Ohm variieren.
Unter der Voraussetzung, daß der Widerstandswert des
Widerstandes 3a des Beschleunigungssensors 3 und der
Widerstandswert des Widerstandes 20 der
Fehlererfassungsschaltung 8 gleich groß sind, sind die
Spannungen an den beiden Klemmen der Diode 10 während der
Öffnungszeit des normalerweise offenen Kontaktes 3b im
wesentlichen einander gleich. Dann wird die Diode 10
abgeschaltet, so daß nur noch ein vernachlässigbarer
Leckstrom durch die Diode 10 fließt. Es fließen also ganz
unterschiedliche Überwachungsströme durch die Zünder 4a und
4b. So fließt ein Strom über den Widerstand 3a des
Beschleunigungssensors 3 durch den Zünder 4a, während über
den Widerstand 20 und die Fehlererfassungsschaltung 6 ein
Strom durch den anderen Zünder 4b fließt.
Aufgrund dieser Ströme schaltet die Entscheidungsschaltung
8 abwechselnd den ersten und den zweiten
Feldeffekttransistor 30 und 31 mit Hilfe der an die Gates
der Transistoren angelegten Gate-Steuersignale ein und aus.
Die Spannungen VA und V′A an den Klemmen der Zünder 4a
und 4b werden also abwechselnd als Eingangsspannung VX
über den Widerstand 72 an die nicht invertierende
Eingangsklemme des Operationsverstärkers 75 angelegt.
Andererseits wird die am Meßpunkt B liegende Spannung VB
über den Widerstand 73 an die invertierende Eingangsklemme
des Operationsverstärkers 75 angelegt. Entsprechend wird
die zwischen den beiden Klemmen der jeweiligen Zünder 4a
und 4b entstehende geringe Spannungsdifferenz VX - VB
abwechselnd an den Differentialverstärker 7 geliefert, und
zwar entsprechend dem Ansteuerungssignal
(Gate-Steuersignal) der Entscheidungsschaltung 8.
Der Differentialverstärker 7 verstärkt die angelegte
geringe Spannungsdifferenz, während die
Entscheidungsschaltung 8 den Pegel der verstärkten
Ausgangsspannung V0 des Differentialverstärkers 7
bestimmt. Weiter ermittelt die Entscheidungsschaltung 8 mit
Hilfe eines Detektors (nicht dargestellt) die an der
Reihenschaltung, bestehend aus dem Beschleunigungssensor 3
und den Zündern 4a und 4b, liegende Spannung V1 - VB,
und erfaßt getrennt der Widerstandswert der Zünder 4a und
4b, die als Bezugswiderstandswerte zur Erfassung eines
Versagers benutzt werden.
Dem liegt folgende Überlegung zugrunde: es sei Rg der
Widerstandswert der Widerstände 3a und 20; Rs der
Widerstandswert der Zünder 4a und 4b; G der Gewinn des
Differentialverstärkers 7; V1 die
Gleichstromversorgungsquellenspannung bzw. die Spannung der
Leistungsversorgungsseite des Beschleunigungssensors 3;
VX die Spannung an der nicht invertierenden
Eingangsklemme des Differentialverstärkers 7; VB die
Spannung an der invertierenden Eingangsklemme des
Differentialverstärkers 7; und V₀ die verstärkte
Ausgangsspannung des Differentialverstärkers 7. Dann gilt:
V₀ = G(VX - VB) (1)
VX - VB = (V₁ - VB) Rs/(Rg + Rs) (2)
Da weiter gilt:
Rg » Rs
folgt aus Gleichung (2) daß:
VX - VB = (V₁ - VB) Rs/Rg (3)
Durch Einsetzen der Gleichung (3) in die Gleichung (1)
erhält man die verstärkte Ausgangsspannung V0 des
Differentialverstärkers 7 durch die Gleichung:
V₀ = G(V₁ - VB) Rs/Rg (4)
Aus Gleichung (4) geht also hervor, daß die verstärkte
Ausgangsspannung V0 des Differentialverstärkers 7 dem
Widerstandswert Rs der Zünder 4a und 4b proportional ist.
Wenn weiter die Widerstandswerte der Widerstände 71 bis 74
durch R71 bis R74 ersetzt werden, ergibt sich der
Gewinn G des Differentialverstärkers 7 zu:
G = R₇₂/R₇₁ = R₇₄/R₇₃
Der Differentialverstärker 7 dient zur Verstärkung der
zwischen dem jeweiligen Zünder 4a und 4 erzeugten Spannung
auf einen leicht meßbaren Pegel. Der Gewinn des
Differentialverstärkers 7 kann also auf die Hälfte der
Verstärkung der herkömmlichen Fehlererfassungsschaltung der
Fig. 10 reduziert werden. Dadurch werden die nachteiligen
Wirkungen von Störsignalen reduziert.
Wenn im Beschleunigungssensor 3 oder 5 ein Versagen
auftritt, kann die Entscheidungsschaltung 8 das Versagen
des Beschleunigungssensors 3 oder 5 aufgrund der Spannung
VB am Meßpunkt B ermitteln.
Fig. 2 stellt ein Diagramm zur Veranschaulichung der
Beziehungen zwischen dem Zünderwiderstandswert Rs und der
verstärkten Spannung V0 bei der
Fehlererfassungseinrichtung der Fig. 1 dar, wobei G den
Wert 100 besitzt und der Widerstandswert Rg des
Widerstandes 3a 1000 Ohm beträgt. Die Kurven a, b, c
beziehen sich jeweils auf den Fall, daß die
Spannungsdifferenz V1 - VB den Wert 20 bzw. 10 bzw. 5
Volt besitzt.
Es sei nun angenommen, daß der Kurzschluß- und der
Leerlaufentscheidungsbezugswert für den
Zünderwiderstandswert Rs (dessen Nennwert 3 Ohm beträgt)
jeweils 2 Ohm und 4 Ohm beträgt. Als verstärkte
Ausgangsspannung V0 für die anhand der Fig. 2 bestimmten
jeweiligen Entscheidungsbezugswerte ergeben sich die in
Fig. 3 dargestellten Werte. Gewöhnlich werden elektronische
Schaltungen mit Mikrocomputern mit einer
Versorgungsspannung von 5 V gesteuert. Es ist daher
erwünscht, daß die in die Entscheidungsschaltung 8
eingegebene Spannung V0 im Bereich von 0 bis 5 V liegt.
In diesem Falle variiert die verstärkte Spannung V0 von 1
bis 8 V, wie Fig. 3 zeigt.
Als nächstes soll unter Bezugnahme auf Fig. 4 eine zweite
Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden, bei der
eine Wheatstone-Brücke verwendet wird.
Gemäß Fig. 4 sind Widerstände 21 und 22 in Reihe zwischen
die positive Klemme der Gleichstromversorgungsquelle 1 und
den Meßpunkt B geschaltet. Der Verbindungspunkt zwischen
den Bezugswiderständen 21 und 22, bzw. dem Meßpunkt R ist
über den Widerstand 73 an die invertierende Eingangsklemme
des Operationsverstärkers 75 angeschlossen.
Das Widerstandswertverhältnis der Bezugwiderstände 21 und
22 ist auf den gleichen Wert des Widerstandsverhältnisses
der Widerstandswerte des Widerstandes 3a und des Zünders 4a
sowie des Widerstandsverhältnisses der Widerstandswerte des
Widerstandes 20 und des Zünders 4b eingestellt. Die
Bezugswiderstände 21 und 22 bilden also zusammen mit dem
Widerstand 3a und dem Zünder 4a, oder zusammen mit dem
Widerstand 20 und dem Zünder 4b eine
Wheatstone-Brückenschaltung. Weiter werden an den
Differentialverstärker 7 die am Meßpunkt A oder A′
herrschende Spannung VX und die am Meßpunkt R liegende
Spannung VR angelegt.
Zwischen den Widerstand 72 (der ein Widerstand zum
Einstellen des Gewinns des Operationsverstärkers 75 an der
Seite der nicht invertierenden Eingangsklemme ist) und Erde
ist eine Bezugsspannungsquelle 76 geschaltet. Die Spannung
VC der Bezugsspannungsquelle 76 ist so eingestellt, daß
die verstärkte Ausgangsspannung V0 auf den Wert einer
vorbestimmten Spannung gebracht wird, wenn die Differenz
zwischen den Ausgangsspannungen VX und VR zum
Operationsverstärker 75 Null ist.
Nachfolgend seien die Widerstandwerte der Bezugswiderstände
21 und 22 mit R21 und R22, der Nennwiderstand der
Zünder 4a und 4b mit Rsc, die Spannung an der nicht
invertierenden Eingangsklemme des Differentialverstärkers 7
mit VR, und die Bezugsspannung der Bezugsspannungsquelle
76 mit VC bezeichnet. Dann gilt:
V₀ = G(VX - VR) + VC (5)
VX - VR = (V₁ - VB)|Rs/(Rg + Rs) - R₂₂/(R₂₁ + R₂₂)| (6)
Normalerweise ist:
Rg » Rs
R₂₁ » R₂₂
R₂₁ » R₂₂
Rsc/Rg = R₂₂/R₂₁
so daß folgende Gleichung erhalten wird:
VX - VR = (V₁ - VB)(Rs/Rg - R₂₂/R₂₁) (7)
Durch Einsetzen der Gleichung (7) in die Gleichung (5)
ergibt sich die verstärkte Ausgangsspannung V₀ zu:
V₀ = G(V₁ - VB) (Rs - Rsc)/Rg + VC (8)
Aus Gleichung (8) geht hervor, daß die verstärkte
Ausgangsspannung V0 des Differentialverstärkers 7 relativ
zum Mittenwert der Bezugsspannung VC proportional zum
Fehler des Widerstandswertes Rs der Zünder 4a und 4b in
bezug auf den Nennwert Rsc derselben ist.
Fig. 5 stellt ein Diagramm zur Veranschaulichung der
Beziehungen zwischen den Zünderwiderstandswerten und der
verstärkten Spannung V0 der Fehlererfassungseinrichtung
der Fig. 4 dar, wobei G den Wert 100 und der
Widerstandswert Rg des Widerstandes 3a den Wert 1000 Ohm
besitzt. Die Kurven a′, b′, c′ beziehen sich auf die Fälle,
in denen der Spannungsunterschied (V1 - VB) jeweils 20,
10 und 5 V beträgt.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sei angenommen,
daß der Nennwiderstandswert der Zünder 3 Ohm, die
Bezugsspannung VC den Wert 3 V und die Kurzschluß- und
Leerlaufentscheidungsbezugswerte für die
Zünderwiderstandswerte Rs (deren Nennwert 3 Ohm beträgt)
jeweils 2 Ohm und 4 Ohm aufweisen. Dann ergeben sich als
verstärkte Ausgangsspannungen V0 für die jeweiligen, aus
Fig. 5 ermittelten Entscheidungsbezugswerte die in Fig. 6
wiedergegebenen Werte. Der Variationsbereich der
verstärkten Ausgangsspannung V0 des
Differentialverstärkers 7 liegt also zwischen 1 und 5 V,
was innerhalb des idealen Betriebsspannungsbereiches von 0
bis 5 V der Entscheidungsschaltung 8 liegt. Die
Fehlererfassungseinrichtung ist also in der Lage,
auftretende Fehler mit erhöhter Zuverlässigkeit zu erfassen.
Weiter werden durch Verwendung der Wheatstone-Brücke die
nachteiligen Wirkungen der Veränderungen der Spannung V1
der Gleichstromversorgungsquelle oder der äußeren
Störsignale, etc., reduziert, wodurch die Genauigkeit und
Zuverlässigkeit der Fehlererfassung erhöht werden.
Fig. 7 stellt die Schaltung zur Veranschaulichung einer
Ausführungsform gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden
Erfindung dar, bei der die Verschiebungskomponente V0F
der verstärkten Ausgangsspannung V0 gelöscht ist. Gemäß
Fig. 7 ist ein dritter Feldeffekttransistor 32, dessen
Ein-/Ausschaltung durch die Entscheidungsschaltung 8
gesteuert wird, zwischen den Meßpunkt R und die nicht
invertierende Eingangsklemme des Differentialverstärkers 7
geschaltet.
Bei dieser Ausführungsform schaltet die
Entscheidungsschaltung 8 abwechselnd einen der drei
Feldeffekttransistoren 30 bis 32 ein und steuert damit eine
der an den Meßpunkten A, A′ und R herrschenden Spannungen
VA, V′A und VR als Eingangsspannung VX des
Differentialverstärkers 7 an.
Es sei: VR die Spannung an der invertierenden
Eingangsklemme des Differentialverstärkers 7; VC die von
der Bezugsspannungsquelle 76 erzeugte Bezugsspannung, V0F
die Verschiebungskomponente der verstärkten
Ausgangsspannung V0; und V01 bis V03 jeweils die
verstärkte Ausgangsspannung des Differentialverstärkers 7
in den Zeiten, in denen die Feldeffekttransistoren 30 bis
32 eingeschaltet sind. Dann sind V01 bis V03 gegeben
durch:
V₀₁ = G(VA - VR) + VC + V0F (9)
V₀₂ = G(VA′ - VR) + VC + V0F (10)
V₀₃ = G(VR - VR) + VC + V0F = VC + V0F (11)
Andererseits ergibt sich aus der obigen Gleichung (7) als
Zünderwiderstand Rs:
Rs= Rsc + Rg (VX - VR)/(V₁ - VB) (12)
Somit wird die nachfolgende Gleichung durch Bilden der
Differenz ((9)-(11)) der Gleichungen (9) und (11)
erhalten:
V₀₁ - V₀₃ = G(VA - VR) (13)
Entsprechend wird durch Bilden der Differenz ((10) - (11))
der Gleichungen (10) und (11) folgende Gleichung gewonnen:
V₀₂ - V₀₃ = G(VA′ - VR) (14)
Aus den Gleichungen (13) und (14) erhält man:
VX - VR = VA - VR = (V₀₁ - V₀₃)/G
VX - VR = VA′ - VR = (V₀₂ - V₀₃)/G
Durch Einsetzen dieser Gleichungen in Gleichung (12) und
Darstellen der Widerstandswerte der Zünder 4a und 4b durch
Rs1 und Rs2 werden folgende Gleichungen erhalten:
Rs₁ = Rsc + Rg (V₀₁ - V₀₃)/[G(V₁ - VB)] (15)
Rs₂ = Rsc + Rg (V₀₂ - V₀₃)/[G(V₁ - VB)] (16)
Die Widerstände Rs1 und Rs2 der Zünder 4a und 4b können
also mit Hilfe der Gleichungen (15) und (16) berechnet
werden. Unter diesen Umständen wird die verstärkte
Ausgangsspannung V0 des Differentialverstärkers 7 durch
Ausrechnen der Gleichungen (13) und (14) beseitigt, derart,
daß nur die verstärkten Ausgansspannungskomponenten, die
den Widerständen Rs1 und Rs2 der Zünder 4a und 4b
proportional sind, erhalten werden. Die Fehlererfassung bei
den Zündern 4a und 4b wird also in bezug auf Genauigkeit
und Zuverlässigkeit erhöht.
Fig. 8 stellt ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der
Betriebsweise der Entscheidungsschaltung der Fig. 7 dar.
Als nächstes wird die Betriebsweise der
Entscheidungsschaltung 8 näher beschrieben.
Zuerst wird in Schritt S1 nur der erste
Feldeffekttransistor 30 eingeschaltet, während der zweite
und der dritte Feldeffekttransistor 31 und 32 ausgeschaltet
sind. Als nächstes wird in Schritt S2 die Spannung an eine
Klemme des Zünders 4a, nämlich die Spannung VA am
Meßpunkt A, an die nicht invertierende Eingangsklemme des
Differentialverstärkers 7 angelegt, und die erste
verstärkte Ausgangsspannung V01 wird als die verstärkte
Ausgangsspannung V0 bestimmt. Die erste verstärkte
Ausgangsspannung V01 wird durch die obige Gleichung (9)
dargestellt.
Als nächstes wird in Schritt S3 nur der zweite
Feldeffekttransistor 31 eingeschaltet, während der erste
und der dritte Feldeffekttransistor 30 und 32 ausgeschaltet
sind. Weiter wird in Schritt S4 die Spannung an einer
Klemme des Zünders 4b, nämlich die Spannung V′A am
Meßpunkt A′, an die nicht invertierende Eingangsklemme des
Differentialverstärkers 7 angelegt, und die zweite
verstärkte Ausgangsspannung V02 wird als die verstärkte
Ausgangsspannung V0 bestimmt. Die zweite verstärkte
Ausgangsspannung V02 wird durch die obige Gleichung (10)
dargestellt.
Entsprechend wird in Schritt S5 nur der dritte
Feldeffekttransistor 32 eingeschaltet, während der erste
und der zweite Feldeffekttransistor 30 und 31 ausgeschaltet
ist. In Schritt S6 wird die Spannung VR am Meßpunkt R an
die nicht invertierende Eingangsklemme des
Differentialverstärkers 7 angelegt, und die dritte
verstärkte Ausgangsspannung V03 wird als die verstärkte
Ausgangsspannung V0 bestimmt. Die dritte verstärkte
Ausgangsspannung V03 wird durch die obige Gleichung (11)
dargestellt.
Als nächstes wird in Schritt S7 der Widerstand Rs1 des
ersten Zünders 4a mit Hilfe der Gleichung (15) berechnet.
Weiter wird in Schritt S8 der Widerstand Rs2 des anderen
Zünders 4b mit Hilfe der Gleichung (16) berechnet.
Anschließend wird das Versagen der Zünder 4a und 4b auf der
Basis der Zünderwiderstandswerte Rs1 und Rs2, wie oben
berechnet, sowie auf der Basis des
Kurzschluß-Entscheidungsbezugspegels RMIN (der 2 Ohm
entspricht) und des Leerlauf-Entscheidungsbezugspegels
RMAX (der 4 Ohm entspricht) entschieden.
Das heißt, daß in Schritt S9 darüber entschieden wird, ob
der in bezug auf den Zünder 4a berechnete Wert Rs1
oberhalb des Kurzschluß-Entscheidungsbezugswertes RMIN
liegt oder diesem entspricht. Fällt die Entscheidung
affirmativ aus:
Rs1 ≧ RMIN
wird in Schritt S10 entschieden, ob der Wert von Rs1
unterhalb des Leerlauf-Entscheidungsbezugswiderstandes
RMAX liegt oder diesem entspricht. Falls die Entscheidung
in Schritt S10 affirmativ ausfällt:
Rs1 < RMAX
wird entschieden, daß der Zünder 4a fehlerfrei ist.
Als nächstes wird in Schritt S11 darüber entschieden, ob
der in bezug auf den Zünder 4b berechnete Widerstandswert
Rs2 oberhalb des
Kurzschluß-Entscheidungsbezugswiderstandes RMIN liegt
oder diesem entspricht. Fällt die Entscheidung affirmativ
aus:
Rs2 ≧ RMIN
wird in Schritt S12 entschieden, ob der Widerstandswert
Rs2 unterhalb des Leerlaufentscheidungsbezugswiderstandes
RMAX liegt oder diesem entspricht. Falls die Entscheidung
in Schritt S12 affirmativ ausfällt:
Rs1 ≦ RMAX
wird entschieden, daß der Zünder 4b fehlerfrei ist, womit
die Meß-/Berechnungs-/Entscheidungsroutine der Fig. 8
beendet ist.
Falls andererseits in den Schritten S9 bis S12 entschieden
wird, daß die Widerstände Rs1 oder Rs2 außerhalb des
zulässigen, durch die Bezugswiderstände RMIN und RMAX
spezifizierten Bereichs liegen, werden in den Schritten S13
bis S16 die Blinkcodes gesetzt, die das Versagen der
jeweiligen Zünder 4a und 4b anzeigen. Weiter wird in
Schritt S17 die Warnleuchte 9 entsprechend dem Blinkcode
zum Blinken gebracht, womit die Entscheidungsroutine
beendet ist.
Das heißt, daß falls in Schritt S9 entschieden wird, daß:
Rs1 < RMIN
wird in Schritt S13 der Blinkcode, der den Kurzschluß des
Zünders 4a anzeigt, gesetzt. Falls weiter in Schritt S10
entschieden wird, daß:
Rs1 < RMAX
wird in Schritt S14 der Blinkcode, der den Leerlauf- bzw.
Offenschaltungszustand des Zünders 4a anzeigt, gesetzt.
Wenn weiter in Schritt S11 entschieden wird, daß:
Rs2 < RMIN
wird in Schritt S15 der Blinkcode, der den Kurzschluß des
Zünders 4b anzeigt, gesetzt. Und falls in Schritt S12
entschieden wird, daß
Rs2 < RMAX
wird in Schritt S16 der Blinkcode gesetzt der anzeigt, daß
sich der Zünder 4b im Leerlauf- bzw. Offenschaltungszustand
befindet.
Wie oben beschrieben, kann der Kurzschluß- oder der
Leerlauffehler der Zünder 4a und 4b individuell und
getrennt erfaßt werden. Die individuelle
Fehlererfassungsoperation bei einer Vielzahl von Zündern
mit Hilfe der Entscheidungsschaltung 8 der
Fehlererfassungeinrichtungen der Fig. 1 bis 4 entspricht
dem oben beschriebenen Verfahren, ausgenommen, daß sich die
Berechnungsmethoden für die jeweiligen
Zünderwiderstandswerte unterscheiden.
Fig. 9 stellt die Schaltung einer Ausführungsform der
Erfindung gemäß einem vierten Aspekt derselben dar, bei der
das Versagen der Beschleunigungszähler 3 und 5 getrennt und
individuell erfaßt werden kann.
Bei dieser Ausführungsform werden nicht nur die verstärkte
Ausgangsspannung V0 des Verstärkers 7, sondern auch die
Spannungen VA und VB an den Verbindungspunkten A und B
direkt in die Entscheidungsschaltung 8 eingegeben. Weiter
weist die Fehlererfassungsschaltung 6 die Dioden 11 und 12
sowie die Widerstände 23 bis 26, zusätzlich zu den der Fig.
7 entsprechenden Komponenten, auf.
Die Diode 11 ist zwischen den Beschleunigungssensor 3 und
die Zündspule 4a geschaltet. Die Anode der Diode 11 ist an
den Meßpunkt A angeschlossen, während die Kathode derselben
an die Klemme höherer Spannung des Zünders 4a angeschlossen
ist. Die Diode 12 ist zwischen den Zünder 4b und den
Beschleunigungssensor 5 geschaltet. Die Anode der Diode 12
ist an die Klemme niederer Spannung des Zünders 4b
angeschlossen, während die Kathode derselben an den
Meßpunkt B angeschlossen ist.
Der Widerstand 23 ist zwischen den Meßpunkt A und Erde
geschaltet. Der Widerstand 24 ist zwischen die positive
Klemme der Gleichstromversorgungsquelle 1 und den Meßpunkt
8 geschaltet. Der Widerstand 25 ist zwischen die Klemme
niederer Spannung des Zünders 4b und Erde geschaltet. Der
Widerstand 26 ist zwischen die positive Klemme der
Gleichstromversorgungsquelle 1 und dem Meßpunkt B
geschaltet.
Der Widerstand 3a des Beschleunigungssensors 3 und die
Widerstände 20, 24 und 26 sind auf den gleichen
Widerstandswert eingestellt. Weiter sind der Widerstand 5a
des Beschleunigungssensors 5 und die Widerstände 23 und 25
auf den gleichen Widerstandswert eingestellt.
Bei dieser Ausführungsform sind die Spannungen während der
Zeit, während der die normalerweise offenen Kontakte 3b und
5b der Beschleunigungssensoren 3 und 5 offen sind, an den
beiden Klemmen der jeweiligen Dioden 10, 11 und 13 im
wesentlichen gleich groß, so daß kein Strom hindurchfließt.
Die durch die Beschleunigungssensoren 3 und 5 sowie die
Zünder 4a und 4b fließenden Überwachungsströme fließen über
unterschiedliche und getrennte Wege.
Auf der Basis der Bestimmung der am Meßpunkt A herrschenden
Spannung VA an der unteren Spannungsklemme des
Beschleunigungssensors 3, und der am Meßpunkt b
herrschenden Spannung VB an der oberen Spannungsklemme
des Beschleunigungssensors 5 erfaßt also die
Entscheidungsschaltung 8 das Versagen der jeweiligen
Beschleunigungssensoren 3 und 5. Insbesondere werden die
Dioden 10 bis 12 in Sperrichtung polarisiert, wenn die
Widerstände zwischen den jeweiligen beiden Klemmen der
Beschleunigungssensoren 3 und 5 groß sind. Das
Leerlaufversagen bzw. die Schaltungsunterbrechungen der
Beschleunigungssensoren 3 und 5 können also zuverlässig
und individuell erfaßt werden.
Da weiter der Aufbau der Schaltung demjenigen der
Ausführungsform der Fig. 7 auch in anderer Hinsicht
entspricht, kann das Versagen der Zünder 4a und 4b
individuell und zuverlässig erfaßt werden.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung
werden die Feldeffekttransistoren 30 bis 32 als
Schaltmittel zum Ansteuern der Eingangsspannung VX für
den Differentialverstärker 7 verwendet. Statt ihrer können
aber auch andere Schaltmittel verwendet werden,
vorausgesetzt, daß sie eine äquivalente Schaltfunktion
besitzen. Weiter steuert bei den obigen Ausführungsformen
die Entscheidungsschaltung 8 die Ein-/Ausschaltung der
Feldeffekttransistoren 30 bis 32. Das Ein-/Ausschalten der
Feldeffekttransistoren kann aber auch durch andere
Zeitgabe- oder Taktsignalerzeugungsmittel gesteuert werden.
Schließlich weisen die obigen Ausführungsformen je zwei
Zünder und Beschleunigungssensoren auf. Die Erfindung kann
aber auch auf Fehlererfassungseinrichtungen angewandt
werden, bei denen die Anzahl der Zünder und der
Beschleunigungssensoren drei oder mehr beträgt.
Claims (4)
1. Fehlererfassungseinrichtung für eine
Automobilfahrgast-Schutzeinrichtung, umfassend:
- a) eine Gleichstromversorgungsquelle (1)
- b) eine erste und eine zweite Auslöseeinrichtung (4a; 4b) mit jeweils einem Widerstand, wobei die erste und die zweite Auslöseeinrichtung (4a; 4b) in Parallelzweigen liegen und mit der Gleichstromversorgungsquelle (1) verbindbar sind;
- c) wenigstens einen Beschleunigungssensor (3; 5), der mit den ersten und zweiten Auslöseeinrichtungen (4a; 4b) in Reihe geschaltet ist, mit einem Beschleunigungs-Sensorwiderstand (3a; 5a), dessen Widerstandswert größer ist als derjenige der jeweiligen Widerstände der ersten und zweiten Auslöseeinrichtung (4a; 4b), und einem normalerweise offenen Kontakt (3b; 5b), der zu dem Beschleunigungs-Sensorwiderstand (3a; 5a) parallel geschaltet ist; wobei der normalerweise offene Kontakt (3b; 5b) nach Erfassen eines Beschleunigungsimpulses mit einer oberhalb einer vorbestimmten Schwelle liegenden Stärke geschlossen wird und dadurch einen von der Gleichstromversorgungsquelle (1) gelieferten Strom, welcher einen vorbestimmten Pegel überschreitet an die erste und zweite Auslöseeinrichtung (4a; 4b) zum Auslösen einer Fahrgastschutzeinrichtung leitet;
- d) einen Differentialverstärker (7) mit einem nicht invertierenden Eingang und einem invertierenden Eingang, die über die erste und zweite Auslöseeinrichtung (4a; 4b) miteinander verbunden sind; und
- e) eine Entscheidungs-Schaltungseinrichtung (8), die an
einen Ausgang des Differenzverstärkers (7)
angeschlossen ist, um ein Auftreten eines Fehlers in
der ersten und zweiten Auslöseeinrichtung (4a; 4b)
aufgrund der Ausgangsspannung des
Differenzverstärkers (7) festzustellen;
dadurch gekennzeichnet, daß - f) eine erste Diode (10) zwischen den jeweiligen Klemmen höheren Potentials der ersten und der zweiten Auslöseeinrichtung (4a; 4b) angeschlossen ist;
- g) ein Widerstand (20) vorgesehen ist, mit einem Widerstandswert, der demjenigen des Beschleunigungs-Sensorwiderstandes (3a; 5a) entspricht, wobei dieser Widerstand (20) zwischen einem positiven Anschluß der Gleichstromversorgungsquelle (1) und der Kathode (A′) der Diode (10) geschaltet ist;
- h) erste und zweite Schalteinrichtungen (30; 31) vorgesehen sind, die einerseits mit der Anode (A) bzw. der Kathode (A′) der ersten Diode (10) und andererseits mit dem nicht invertierenden Eingang des Differenzverstärkers (7) verbunden sind; und
- i) die Entscheidungs-Schaltungseinrichtung (8) eine Wechselschaltungseinrichtung enthält zum abwechselnden Einschalten der ersten und zweiten Schalteinrichtung (30; 31), so daß der nicht invertierende Eingang des Differenzverstärkers (7) abwechselnd mit einer vom jeweiligen Anschluß höheren Potentials (A; A′) der ersten der zweiten Auslöseeinrichtung (4a; 4b) gelieferten Spannung (VA; VA′) versorgt wird.
2. Fehlererfassungseinrichtung für eine
Fahrgastschutzeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) ein erster und ein zweiter Bezugswiderstand (21; 22) vorgesehen sind, die zwischen dem positiven Anschluß der Gleichstromversorgungsquelle (1) und den Anschlüssen niedrigeren Potentials der ersten und zweiten Auslöseeinrichtungen (4a; 4b) in Reihe geschaltet sind, wobei der erste zum zweiten Bezugswiderstand (21; 22) ein Widerstandsverhältnis aufweist, das dem Widerstandsverhältnis des Widerstandswertes des Beschleunigungs-Sensorwiderstandes (3a; 5a) zum Widerstandswert des Widerstandes der ersten und zweiten Auslöseeinrichtung (4a; 4b) entspricht, wobei der Verbindungspunkt (R) zwischen dem ersten und dem zweiten Bezugswiderstand (21; 22) mit dem invertierenden Eingang des Differenzverstärkers (7) verbunden ist; und
- b) der Differenzverstärker (7) einen Operationsverstärker (75) und eine Bezugsspannungs-Versorgungseinrichtung (72, 76) aufweist, die zwischen den nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers (75) und Masse geschaltet ist, so daß die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers (7) einen vorbestimmten Bezugswert (VC) annimmt, wenn die Eingangsspannungsdifferenz zwischen dem nicht invertierenden Eingang und dem invertierenden Eingang des Differenzverstärkers (7) Null ist.
3. Fehlererfassungseinrichtung für eine
Fahrgastschutzeinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) eine dritte Schalteinrichtung (32) vorgesehen ist, die zwischen dem Verbindungspunkt (R) zwischen dem ersten und dem zweiten Bezugswiderstand (21; 22) und dem nicht invertierenden Eingang des Differenzverstärkers (7) geschaltet ist;
- b) die Wechselschaltungseinrichtung zum abwechselnden Einschalten der ersten, zweiten und dritten Schalteinrichtungen (30; 31; 32) vorgesehen ist, derart, daß die erste, zweite und dritte Schalteinrichtung (30; 31; 32) nacheinander zu bestimmten Zeitpunkten eingeschaltet werden; und
- c) die Entscheidungsschaltung (8) eine Recheneinrichtung umfaßt, zur Elimination einer Verschiebungskomponente (VΦ F), um welche sich die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers (7) von der Bezugsspannung (V₀) unterscheidet, die dritte Schalteinrichtung (32) eingeschaltet ist.
4. Fehlererfassungseinrichtung für eine
Fahrgastschutzeinrichtung nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch
- a) wenigstens zwei Beschleunigungssensoren (3; 5), wobei der erste Beschleunigungssensor (3), die in Parallelzweigen liegenden ersten und zweiten Auslöseeinrichtungen (4a; 4b) und der zweite Beschleunigungssensor (5) zwischen dem positiven Anschluß und dem negativen Anschluß der Gleichstromversorgungsquelle (1) in einer Reihenschaltung liegen;
- b) eine zweite Diode (11), die zwischen dem Anschluß niedrigeren Potentials des ersten Beschleunigungssensors (3) und dem Anschluß höheren Potentials der ersten Auslöseeinrichtung (4a) in Durchlaßrichtung geschaltet ist;
- c) eine dritte Diode (12), die zwischen dem Anschluß niedrigeren Potentials der ersten und zweiten Auslöseeinrichtungen (4a; 4b) und dem Anschluß höheren Potentials des zweiten Beschleunigungssensors (5) in Durchlaßrichtung geschaltet ist;
- d) ein Paar Widerstände (24; 26) jeweils mit einem Widerstandswert, der dem Widerstandswert des ersten Beschleunigungs-Sensorwiderstandes (3a) entspricht, die jeweils zwischen der Kathode der zweiten bzw. der dritten Diode (11; 12) und dem positiven Anschluß der Gleichstromversorgungsquelle (1) geschaltet sind;
- e) ein Paar Widerstände (23; 25) mit einem Widerstandswert, der dem Widerstandswert des zweiten Beschleunigungssensor-Widerstands (5a) entspricht und jeweils zwischen der Anode der zweiten bzw. dritten Diode (11; 12) und dem negativen Anschluß der Gleichstromversorgungsquelle (1) geschaltet sind; und
- f) wobei der Entscheidungs-Schaltungseinrichtung (8) eine erste Meßpunktspannung (VA) an der Anode der zweiten Diode (11) und eine zweite Meßpunktspannung (VB) an der Kathode der dritten Diode (12) zugeführt wird, derart, daß das Auftreten eines Fehlers der ersten und zweiten Beschleunigungssensoren (3; 5) individuell auf Grundlage der ersten und zweiten Meßpunktspannungen (VA; VB) erfaßt wird.
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