DE69730989T2

DE69730989T2 - Verfahren und vorrichtung zur kontrolle eines elektrischen schaltkreises eines kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE69730989T2
Application number: DE69730989T
Authority: DE
Inventors: Jose Puig
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2017-12-13
Also published as: WO1998028629A1; DE69730989D1; EP0946882A1; EP0946882B1; FR2757638B1; FR2757638A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kontrolle einer elektrischen Schaltung eines Kraftfahrzeugs, welche sich in Form eines Netzwerks darstellt, bestehend aus verschiedenen funktionellen Einrichtungen gemäß einer komplexen Architektur, von der es die Qualität der Umsetzung zu gewährleisten gilt.
Das Dokument FR-A-2 641 869 beschreibt die Kontrolle einer elektrischen Schaltung eines Kraftfahrzeugs umfassend elektrische Ausrüstung, die zwischen einander durch elektrische Verbindung für die Verifikation der Betriebsspannungen auf den Versorgungsleitung der elektrischen Ausrüstung verbunden sind.
Gegenwärtig werden die Architekturen von elektrischen Netzwerken von Fahrzeugen immer komplexer und die Regeln zur Ausarbeitung von Intersystemverbindungen, bestehend aus den Versorgungen und geteilten Massen und aus Zwischenrechnersignalen, sind immer schwieriger zu spezifizieren. Dennoch ist es essenziell, die Qualität der Umsetzung dieser Architekturen zu dem Zweck sicherzustellen, um insbesondere Brandrisiken in den Fahrzeugen, verursacht von elektronischen Einrichtungen, zu reduzieren und den Fahrern der Fahrzeuge zuverlässige elektronische Leistungen zu garantieren.
Demnach darf die Entnahme einer Sicherung, die in der Fahrgastzelle zugänglich ist, durch den Fahrer auf gar keinen Fall die Zerstörung eines elektronischen Rechners hervorrufen, der z. B. unerlässlich für die Motorsteuerung ist.
Die Testverfahren bestehen derzeit darin, die Tests an dem kompletten Fahrzeug oder auf elektronischen Testbänken zu verwirklichen. Die Erkennung von Entwurfsfehlern von Netzwerkarchitekturen erfolgt durch Beobachtung des Verhal tens der elektrischen Aktoren oder von inkohärenten elektrischen Nachrichten, die sich zwischen den unterschiedlichen elektronischen Rechnern des Fahrzeugs bewegen.
Nun aber benötigt diese Beobachtung eines Fehlers, wie das unnormale in Bewegung setzen eines Aktors, das in Gang setzen von genügend umfangreichen Strömen, so dass der Effekt beobachtbar wird. Umgekehrt muss gelegentlich eine sehr feine Analyse verwirklicht werden, und macht das Anwenden von hochentwickelten Mitteln notwendig. Das ist insbesondere der Fall bei der Erkennung eines Datenübertragungsblocks zwischen zwei elektronischen Rechnern, der nicht angemessen ist, von dem es notwendig ist, ihn zu zerlegen und mit dem erwarteten Block zu vergleichen. Wenn auch bestimmte Probleme durch diese Verfahren aufgedeckt werden können, können dies nicht alle werden, da die Anzahl der Kombinationen zu umfangreich für diese manuellen Verfahren ist, und der hauptsächliche Nachteil rührt daher, dass die Topologie des untersuchten elektronischen Bereichs bekannt sein muss, in Form umgesetzt und manuell im Verhältnis zu einer Entsprechungstabelle analysiert werden muss.
Ein anderer Nachteil kommt aus der Unmöglichkeit, das getestete elektrische Netzwerk wie eine einfache Blackbox, von der man nur die Eingänge und Ausgänge sieht, betrachten zu können.
Schließlich behindert die Komplexität der Anwendung und die schlechte Reproduzierbarkeit dieser Testverfahren ihre systematische Verwendung, und machen Nicht-Regressionstests nur schwer denkbar.
Die Erfindung zielt darauf ab, diese Nachteile zu beseitigen, indem ein Verfahren zur Verifikation des richtigen Funktionierens einer elektrischen Schaltung vorgeschlagen wird, die aus mehreren funktionellen Einrichtungen besteht, die vorab getestet sind und deren Montage gemäß einer gegebenen Architektur Funktionsprobleme aufweisen kann.
Eine Ausführungsform der Erfindung besteht darin, die elektronische Architektur der Schaltung in Untersuchungsbereiche aufzuteilen, wissend dass, für einen gegebenen Bereich, das Untersuchen des Einflusses der peripheren Einrichtungen in diesem untersuchten Bereich nicht das Berücksichtigen der peripheren Schaltungen notwendig macht. Dann werden stabilisierende Spannungen auf bestimmte geteilte Verbindungen mit verschiedenen Bereichen eingespeist und es wird die Veränderung gelesen, verursacht durch die untersuchte elektrische Schaltung, in den getrennten Leitungen, auf welche keine Spannung eingebracht wurde. Abhängig von der Veränderung der Signale auf diesen Verbindungen, d. h. von ihren Spannungsniveaus, werden Schlussfolgerungen über das Vorhandensein oder Abwesendsein von Fehlern in der elektronischen Architektur gezogen.
Dazu ist eine erste Aufgabe der Erfindung ein Verfahren der Kontrolle einer elektrischen Schaltung eines Kraftfahrzeugs, umfassend mehrere funktionelle Einrichtungen, die zwischen einander durch elektrische Verbindungen gemäß einer bestimmten Architektur verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass sie die folgenden Schritte umfasst:

– Auftrennen der elektrischen Architektur des Fahrzeugs in Untersuchungsbereiche, die wenigstens eine elektrische Einrichtung umfassen, welche elektrischen Strom erhält oder abgibt;
– Berücksichtigen der getrennten elektrischen Verbindungen zwischen verschiedenen Bereichen, die derart getrennt sind, welche Equipotentialverbindungen bilden, die wenigstens zwei Einrichtungen verbinden, die verschiedenen Bereichen angehören;
– Klassifizieren der getrennten elektrischen Verbindungen in zwei Kategorien, eine erste Kategorie, genannt Versorgungsverbindungen, wenn der elektrische Strom, den sie transportieren, in den Bereichen definiert eintreten, und eine zweite Kategorie, genannt Masseverbindung, wenn der elektrische Strom, den sie transportieren, den betrachteten Bereich verlässt;
– Erkennung einer Schleifenbildung, welche als Kommunikation zwischen zwei Versorgungsverbindungen oder zwei Masseverbindungen des definierten Bereichs definiert ist.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung besteht, für jeden untersuchten Bereich, der durch Aufteilung der elektrischen Schaltung erhalten wird, der durch eine Schaltung versorgt wird, die eine kontinuierliche positive Spannung abgibt, die Erkennung von Schleifenbildung zwischen einer Anzahl N von Versorgungsleitungen, wobei N eine ganze Zahl größer oder gleich 2 ist, aus:

– Anwenden einer kontinuierlichen positiven Spannung eines Werts gleich der Spannung, die durch die elektrische Versorgungsschaltung des Fahrzeugs abgegeben wird, z. B. 12 V, auf wenigstens eine Versorgungsverbindung;
– Lesen der Spannung auf jeder der anderen Versorgungsleitungen durch Anwenden einer kontinuierlichen negativen Spannung, deren absoluter Wert gleich dem der Spannung ist, die auf die erste Versorgungsverbindung angewandt wird, über einen Widerstand von einem solchen Wert, dass er die elektrische Schaltung nicht stört;
– Vergleichen der Spannung, die auf jeder der anderen Versorgungsverbindungen mit einer bestimmten Schwelle gelesen wird;
– Erkennung einer Schleifenbildung auf einer der Versorgungsleitungen, wenn die gelesene Spannung größer als die Schwelle ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht das Erkennen von Schleifenbildung zwischen einer Anzahl M von Masseverbindungen, wobei M eine ganze Zahl größer oder gleich 2 ist, aus:

– Anwenden einer Spannung von Wert Null auf wenigstens eine Masseverbindung;
– Lesen der Spannung auf den anderen Masseverbindungen durch Anschließen einer Kapazität, vorgesehen, um sich schnell entladen, anfänglich auf geladen auf eine bestimmte Spannung und im Reihe mit einem Widerstand von sehr niedrigerem Wert;
– Vergleichen der Spannung auf den anderen Masseverbindungen, die so mit einer bestimmten Schwelle abgelesen werden;
– Erkennen einer Schleifenverbindung zwischen zwei Masseverbindungen, wenn die gelesene Spannung geringer als die Schwelle ist.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, im Falle der Erkennung von Schleifenverbindungen zwischen zwei Versorgungsverbindungen, oder zwei Masseverbindungen, weist das Verfahren der Kontrolle einen zusätzlichen Schritt der Messung des maximalen Stroms, der über die Schleifenverbindung passieren kann auf.
Andere Gegenstände der Erfindung sind Kontrollvorrichtungen gemäß den Ansprüchen 10, 12 und 14, welche die Eigenschaften des vorhergehenden Verfahrens verwirklichen.
Andere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung werden bei der Lektüre der Beschreibung ersichtlich, dargestellt durch die folgenden Zeichnungen, die sind:
1 ein elektrisches Schaltungsbeispiel, das in Untersuchungsbereiche gemäß der Erfindung aufgeteilt ist;
2 und 3 ein elektrisches Schaltungsbeispiel, welches zwei Versorgungsverbindungen aufweist, die zu testen sind;
4 und 5 zwei elektrische Schaltungsbeispiele, welche zwei Masseverbindungen umfassen, die zu testen sind;
6 und 7 zwei elektrische Schaltungsbeispiele, welche Versorgungsverbindungen und Masseverbindungen aufweisen, die zu testen sind.
Das Verfahren der Kontrolle gemäß der Erfindung besteht zuerst im Aufteilen der elektronischen Architektur des Fahrzeugs in mehrere Untersuchungsbereiche, von dem jeder eine variable Anzahl von funktionellen Einrichtungen umfasst. Bevorzugter Weise wird der Bereich getestet, der die geringste Anzahl von Einrichtungen enthält, eine einzige z. B., wobei die Zusammensetzung von jedem Bereich frei bleibt, um mit der Gesamtheit der kompletten elektrischen Architektur des Fahrzeugs abzuschließen.
Die 1 ist ein nicht-begrenzendes spezielles Beispiel einer elektrischen Schaltung, die fünf Einrichtungen 1 bis 5 aufweist, die untereinander durch elektrische Verbindungen L₁ bis L₇ gemäß einer gegebenen Architektur verbunden sind, und deren Zerlegung z. B. zwei Bereiche A und B ergeben kann.
Der Bereich A enthält die fünf Einrichtungen 1 bis 5 und der Bereich B enthält die einzelne Einrichtung 3.
Der zweite Schritt des Verfahrens der Kontrolle besteht im Unterscheiden der internen elektrischen Verbindungen in jedem Untersuchungsbereich von getrennten elektrischen Verbindungen zwischen wenigstens zwei Bereichen und indem für die Analyse nur die getrennten Verbindungen berücksichtigt werden, wobei eine geteilte Verbindung eine äquipotentielle ist, die gleichfalls Einrichtungen betrifft, die keinen Teil des Untersuchungsbereichs ausmachen.
In dem Beispiel der 1 sind die Verbindungen, die den Bereich A betreffen, die Verbindungen, die mit L₁ bis L₇ bezeichnet sind, wobei die Verbindung L₁ und L₂, welche die einzigen sind, die als geteilte Verbindungen definiert sind, die zwischen dem Bereich A und anderen außenliegenden Bereichen geteilt werden, während die Verbindungen L₃ bis L₇ als dem Bereich A intern definiert sind. In punkto Bereich B verbleibt allein die Verbindung L₇ intern in diesem Bereich, wohingegen die anderen Verbindungen L₂ bis L₆ mit dem Bereich A geteilt sind.
Ein dritter Schritt des Verfahrens besteht im Aufstellen einer Klassifikation von getrennten elektrischen Verbindungen in zwei Kategorien gemäß der Richtung des elektrischen Stroms, den sie transportieren. Wenn der Strom in den definierten Untersuchungsbereich eintritt, wird die Verbindung Versorgung genannt, und wenn, im Gegenteil dazu, der Strom ihn verlässt, wird die Verbindung Masse genannt.
Das Verfahren der Kontrolle besteht anschließend darin, für jeden Bereich, der durch das Auftrennen der Schaltung definiert wird, im Erkennen von Schleifenverbindungen, die Verbindungen zwischen zwei Versorgungsverbindungen oder zwei Masseverbindungen sind, durch Anwenden und Lesen von Spannungen auf den geteilten Verbindungen. Was die Erkennung von Schleifenverbindung zwischen mehreren Versorgungsverbindungen betrifft, so enthält sie zuallererst die Anwendung einer kontinuierlichen positiven Spannung, von einem Wert gleich +12 V, was der durch die Batterie des Kraftfahrzeugs abgegebenen Versorgungsspannung entspricht, auf wenigstens eine Versorgungsverbindung, danach das Lesen des Spannungsniveaus, das dann auf jeder der anderen Versorgungsverbindungen der getesteten Schaltung sichtbar wird.
Die Ausführungsform, die für die Erkennung von Schleifenverbindungen am meisten geeignet ist, ist diejenige, in der man die kontinuierliche positive Spannung auf eine einzige Versorgungsverbindung anwendet, um dann die Spannung auf allen anderen zu lesen.
Die Verbindung, die kein korrektes Spannungsniveau hat, soll als fehlerhaft betrachtet werden. Mit dieser Wirkung wird das Lesen der Spannung auf den anderen Verbindungen durch Anwendung einer negativen kontinuierlichen Spannung auf jede von ihnen verwirklicht, deren absoluter Wert gleich der der positiven Spannung ist, die auf die erste Versorgungsverbindung angewandt wird, z. B. –12 V, über einen Widerstand von sehr hohem Wert, mit der Aufgabe, jede Störung der Schaltung zu vermeiden. Was das Interesse betrifft, eine Spannung von –12 V anzuwenden, dies ist dazu, fiktive Schleifenverbindungen durch Widerstandsbrücken zu vermeiden.
Jede gelesene Spannung wird folgend mit einer bestimmten Schwelle verglichen, abhängig von der Einrichtung, die am meisten Strom konsumiert, z. B. 2 V, und eine Schleifenverbindung wird erkannt, wenn diese gelesene Spannung größer als die Schwelle ist.
Wenn der Untersuchungsbereich der elektronischen Schaltung, die zu testen ist, N Versorgungsverbindungen aufweist, wobei N eine positive ganze Zahl ist, die größer als 2 ist, muss diese Erkennung auf jeder der N Verbindungen verwirklicht werden, eine nach der anderen, um damit ihr richtiges Funktionieren in den beiden Sinnen für jede von ihnen zu verifizieren.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, ist es auch vorgesehen, den maximalen Strom zu messen, der über eine erkannte Schleifenverbindung passieren kann. Dazu wird, wenn auf einer gegebenen Versorgungsverbindung eine Schleifenverbindung erkannt wurde, auf diese letztere eine Spannung Null angewandt, man verbindet sie über einen Widerstand von sehr geringem Wert mit Masse, um den größtmöglichen elektrischen Strom zu absorbieren.
Die 2 ist ein Beispiel eines Teils eines Bereichs 6 der zu verifizierenden elektrischen Schaltung; der zwei funktionelle Einrichtungen 7 und 8 aufweist, z. B. ein Motor und ein Widerstand, und zwei zu testende Versorgungsverbindungen, L₈ und L₉. Wenn man zuerst versucht, die Verbindung L₉ zu testen, wird eine Spannung U₁ von +12 V auf die andere Verbindung L₈ angewandt und es wird die Spannung V₉ auf der Verbindung L₉ gemessen, indem auf sie eine Spannung U₂ von –12 V über einen Widerstand R, sehr groß, in der Ordnung von 100 Megaohm, angewandt wird. Wenn diese gelesene Spannung V₉ größer als die Schwelle von 2 V ist, wird entschieden, dass eine Schleifenverbindung zwischen den zwei Versorgungsverbindungen L₈ und L₉ existiert, und man versucht dann den maximalen Strom I_max zu messen, der über diesen unnormalen Pfad passieren kann. In dieser zweiten Phase wird eine Spannung U₃ von Null von einem Generator G₃ an die getestete Verbindung L₉ abgegeben; über einen sehr niedrigen Widerstand r, in der Größenordnung von 1 Milliohm (3).
Es muss dann verifiziert werden, dass keine Schleifenverbindung zwischen den gleichen Verbindungen L₈ und L₉, aber in der anderen Richtung, existiert, indem auf die Verbindung L₉ eine Spannung gleich zu +12 V angewandt wird, und indem die Verbindung L₈ durch Messen ihrer Spannung gemäß dem gleichen Verfahren wie zuvor getestet wird. Tatsächlich kann eine Schleifenverbindung auf einer ersten Verbindung existieren, mit einer zweiten Verbindung in einer bestimmten Richtung und nicht auf der zweiten Verbindung mit Ursprung von der ersten.
Bezüglich der Erkennung, auf jedem Untersuchungsbereich der Schaltung, von Schleifenverbindung zwischen einer positiven ganzen Zahl M von Masseverbindung, wobei M z. B. größer als 2 ist, besteht der erste Schritt im Anwenden einer Spannung von Wert Null auf eine oder mehrere Massenverbindungen, und im Kontrollieren des Spannungsniveaus, das auf den anderen Verbindungen erscheint. Die Ausführungsform, die am meisten geeignet für die Erkennung von Schleifenverbindung ist, ist die, in der man die Spannung Null auf die (M – 1) ersten Masseverbindungen anwendet und man die Spannung auf der letzten Verbindung liest.
Dieser Schritt des Lesens der Spannung auf der M-ten und letzten Masseverbindung wird durch Abzweigen einer Kapazität C verwirklicht, deren Wert gering genug ist, um sich rasch zu entladen, die ursprünglich auf eine bestimmte Spannung V₀ aufgeladen ist, und die in Reihe mit einem Widerstand von sehr geringem Wert montiert ist. Die besagte ursprüngliche Spannung V₀ ist positiv, um die Erkennung von fiktiven Problemen zu vermeiden, und sie ist größer als 2 V, um außerhalb der Erkennungskriterien zu sein.
Um eine Schleifenverbindung auf einer Masseverbindung zu erkennen, ist es notwendig, die gelesene Spannung auf dieser Verbindung mit einer Schwelle, z. B. 2 V, bestimmt in Abhängigkeit von der Einrichtung, die am meisten Strom konsumiert, zu vergleichen und wenn diese Spannung geringer als diese Schwelle ist, dann gibt es eine Schleifenverbindung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist auch gleichfalls vorgesehen, den maximalen Strom zu messen, der über eine erkannte Schleifenverbindung der Masse passieren kann. Dazu wird auf die Masseverbindung, auf der eine Schleifenverbindung existiert, ein Impuls von positiver Spannung von einem Wert gleich der Versorgungsspannung der elektrischen Schaltung des Fahrzeugs, von 12 V z. B., von kurzer Dauer, in der Ordnung einer Mikrosekunde, angewandt, und es wird der Strom gelesen, der so in dem Widerstand r_c in der Reihe mit der Kapazität C erzeugt wird. Für dieses weist die Kontrollvorrichtung für die Erkennung von Schleifenverbindungen auf den Masseverbindungen zusätzlich einen vierten Spannungsgenerator G₄ auf, in Reihe mit der Kapazität C, der eine Spannung U₄ eines Wertes Null während der Phase der Erkennung einer Schleifenverbindung und einen Impuls von positiver Spannung von 12 V während einer Mikrosekunde für die Messung des Stroms abgibt.
Die 4 ist ein Beispiel eines Bereichs 9 einer elektrischen Schaltung, die funktionelle Einrichtungen 10 bis 13 aufweist, die z. B. zwei Widerstände 10 und 11 sein können, wobei der zweite sechs Mal so groß wie der erste ist, ein Schalter 12 und eine Diode 13, und zwei Masseverbindungen L₁₀ und L₁₁, auf denen man die Abwesenheit von Schleifenverbindungen verifizieren möchte. Es wird fortgefahren, indem die Verbindung L₁₁ mit der Masse verbunden wird, und es wird die Verbindung L₁₀ getestet, indem eine Kapazität C zwischen die Masse und dieser Verbindung L₁₀ über einen Widerstand r_c von geringem Wert gekoppelt wird. Die Kapazität C mit einem Wert in der Nähe von 1 Nano-Farad wird ursprünglich auf eine Spannung V₀ = 3 V aufgeladen und der Widerstand r_c ist in der Ordnung von 1 Miliohm. Die Kapazität C kann mit einem Spannungsgenerator G₄ verbunden sein, der eine Spannung U₄ von Wert Null abgibt, anstatt direkt mit der Masse verbunden zu sein. Wenn die Spannung V₁₀, die auf der Verbindung L₁₀ gelesen wird, geringer ist als die feste Schwelle, z. B. 2 V, nach einer schnellen Entladung der Kapazität C, dann ist dies auf Grund einer Schleifenverbindung mit Masse auf der Verbindung L₁₀. Da nun die Diode in dem elektrischen Schaltplan der 4 blockiert ist, ist die Spannung V₁₀ größer als 3 V und es gibt keine Schleifenverbindung. Im Gegenteil gibt es auf dem Plan der 5, in welchem die Diode 13 weggenommen wurde, eine Erkennung einer Schleifenverbindung, da die Spannung V₁₀ geringer als 2 V ist. Um zu verifizieren, ob eine Schleifenverbindung sich auf der Masseverbindung L₁₁ einstellen kann, wird auf die gleiche Art weiter verfahren, indem die Rolle der Verbindungen umgekehrt wird.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Kontrollvorrichtung, die das im vorherigen beschriebenen Verfahren verwirklicht, welche für die Erkennung von Schleifenverbindung auf den Versorgungsverbindungen einen ersten Spannungsgenerator G₁, der eine erste positive kontinuierliche Spannung U₁ abgibt, mit Wert gleich demjenigen der Versorgungsspannung der elektrischen Schaltung des Fahrzeugs, z. B. 12 V, einen zweiten Generator G₂, der eine negative kontinuierliche Spannung U₂ abgibt, von absolutem Wert gleich dem der ersten Spannung, verbunden mit einem Widerstand R von großem Wert, so dass die getestete Schaltung durch das Kontrollverfahren nicht gestört wird, und einen dritten Generator G₃, der eine dritte Spannung U₃ vom Wert Null abgibt und verbunden ist mit einem Widerstand r, von geringem Wert, mit dem man Strom misst, der ihn passiert, wenn auf einer Verbindung eine Schleifenverbindung detektiert wurde, aufweist.
Für die Erkennung von Schleifenverbindungen auf Masseverbindungen, verwendet die Vorrichtung den Generator G₄ von Spannung Null und umfasst zusätzlich eine Kapazität C, dazu bestimmt, ursprünglich auf eine Spannung von z. B. 3 V geladen zu sein, montiert in Reihe mit einem Widerstand r_c von geringem Wert.
Als nicht-begrenzendes Beispiel haben die jeweiligen Widerstände R eines Teils, und r und r_c andern Teils, Werte, die zu 100 Megaohm und 1 Milliohm gewählt werden, sowie die Kapazität C einen Wert zu 1 Nanofarad hat.
Die 6 ist ein Beispiel eines Bereichs 13, der in einem elektronischen Einspritzrechner definiert ist, in dessen Inneren sich zwei Widerstände 14 und 15 mit einem Wert von 3,32 Kiloohm und ein Widerstand 16 von Wert 100 Kiloohm befinden, wobei vier elektrische Verbindungen mit anderen Bereichen geteilt werden. Drei unter ihnen, L₁₂, L₁₃ und L₁₄ werden Versorgung genannt, da jede über ein elektronmagnetisches Relais mit der Spannung in der Fahrzeugbatterie gleich zu +12 V verbunden ist, und die vierte L₁₅ der Masse des Rechners entspricht. Um die Versorgungsverbindungen L₁₃ und L₁₄ zu testen, wendet man eine positive kontinuierliche Spannung U₁ von 12 V auf die andere Versorgungsverbindung L₁₂ an, und man misst die Spannung V₁₃ und V₁₄ auf den Verbindungen L₁₃ und L₁₄, indem man auf sie eine negative Spannung U₂ von –12 V über einen Widerstand R von 100 Megaohm anwendet. Die gelesenen Spannungen V₁₃ und V₁₄ sind größer als 2 V, wobei die Werte der Widerstände derart gegeben sind, dass es eine Schleifenverbindung der Versorgung auf den zwei Verbindungen gibt.
Die 7 ist ein anderes Beispiels eines Bereichs 17, der in einem elektronischen Einspritzrechner definiert ist, welcher zwei Reihen von drei Widerständen 18 und 19 von Werte gleich zu 3,32 Kiloohm eines Teils, und 20 vom Wert gleich zu 10 Kiloohm andern Teils, und einen Ladewiderstand 21 aufweist. Zwei Masseverbindungen L₁₆ und L₁₇, und eine Versorgungsleitung L₁₈ wurden definiert. Die Kontrollvorrichtung gemäß der Erfindung, angewandt auf jede zu testende Verbindung, erlaubt es, eine Schleifenverbindung mit Masse auf den Verbindungen L₁₆ und L₁₇ zu erkennen, wenn die Spannungen V₁₆ und V₁₇, die gelesen werden, zwischen 0 und 2 V liegen. Andernfalls gibt es keine Schleifenverbindung der Versorgung auf der Verbindung L₁₈, da die Spannung V₁₈ geringer ist als die Schwelle von 2 V.
Eine solche Kontrollvorrichtung kann in analoger Weise in der Form eines Computermodells simuliert und folglich realisiert werden, das das Interesse darstellt, das Kontrollverfahren komplett zu automatisieren. Wenn zusätzlich ein analoges Modell des Kraftfahrzeugs kreiert wird, dann kann man die Tests des Fahrzeugs in vollständiger automatischer Art und durch analoge Simulationsmittel verwirklichen. Ein Vorteil der Simulation der Vorrichtung, bei der Strommessung im Falle der Erkennung von Schleifenverbindungen mit Masse, ist die Möglichkeit, all die Kapazitäten zu nehmen, die sich dem Inneren des Untersuchungsbereichs befinden, die sich wie Kurzschlüsse beim Strommessen verhalten.
Da das Verfahren gemäß der Erfindung im Wesentlichen im Lesen von Spannungsniveaus auf den Verbindungen besteht, macht dieses es von der Leistung unabhängig, die in der kontrollierten elektrischen Schaltung ins Spiel gebracht wird und erlaubt ein umfangreiches Testen. Zusätzlich hängt das Verfahren nicht vom Strom ab, es hängt nicht von der Beobachtung von elektrischen Phänomenen wie das Aufleuchten einer Glühbirne oder einer Anzeige ab, und erlaubt eine gute Reproduzierbarkeit von Tests und folglich Nicht-Regressionstests.
Die Erfindung erlaubt gleichfalls, den Untersuchungsbereich der zu testenden elektrischen Schaltung als eine Blackbox zu betrachten, von der man nur die mit anderen Bereichen geteilten Verbindungen betrachtet. Es ist daher nicht nötig, die Topologie der Untersuchungsbereiche zu wissen. Es ist so möglich, das Feld der Kontrollen der elektronischen Architekturen zu vergrößern, und sich zu vergewissern, dass die vom Fahrzeugkonstrukteur aufgestellten Pflichtenhefte von den Zulieferern richtig respektiert werden.

Claims

Verfahren zur Kontrolle einer elektrischen Schaltung Kraftfahrzeugs, welche mehrere funktionelle Einrichtungen umfasst, die untereinander durch elektrische Verbindungen gemäß einer bestimmten Architektur verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: – Auftrennen der elektrischen Architektur des Fahrzeugs in Untersuchungsbereiche, welche wenigstens eine elektrische Einrichtung enthalten, durch die ein elektrischer Strom passiert; – Berücksichtigen von geteilten elektrischen Verbindungen zwischen unterschiedlichen so geteilten Bereichen, die äquipotentielle oder quasi-äquipotentielle Verbindungen darstellen, die wenigstens zwei Einrichtungen verbinden, die verschiedenen Bereichen angehören; – Klassifizieren der geteilten elektrischen Verbindungen in zwei Kategorien, eine erste Kategorie genannt Versorgungsverbindungen, wenn der elektrische Strom, den sie transportierten, in den definierten Bereich eintritt, und eine zweite Kategorie genannt Masseverbindungen, wenn der elektrische Strom, den sie transportieren, aus dem betrachteten Bereich austritt; – Erkennung von Schleifenverbindungen, die als Kommunikation zwischen zwei Versorgungsverbindungen oder zwei Masseverbindungen des definierten Bereichs definiert werden.
Verfahren zur Kontrolle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, für jeden Untersuchungsbereich, der durch Aufteilen der elektrischen Schaltung erhalten wird, versorgt durch eine Schaltung, die eine positive kontinuierliche Spannung abgibt, die Erkennung von Schleifenverbindung zwischen einer Anzahl N von Versorgungsverbindungen, wobei N eine ganze Zahl größer oder gleich 2 ist, besteht aus: – Anwenden einer positiven kontinuierlichen Spannung (U₁) vom Wert gleich der Spannung, die von der elektrischen Versorgungsschaltung des Fahrzeugs abgegeben wird, 12 V z. B., auf wenigstens eine Versorgungsverbindung; – Lesen der Spannung auf jeder der anderen Versorgungsverbindungen durch Anwenden einer negativen kontinuierlichen Spannung (U₂), von absolutem Wert gleich dem der auf die erste Versorgungsverbindung angewandten Spannung, über einen Widerstand eines Werts derart, dass er die elektrische Schaltung nicht stört; – Vergleichen der auf jeder der anderen Versorgungsverbindungen gelesenen Spannungen mit einer bestimmten Schwelle; – Erkennen einer Schleifenverbindung auf einer der Versorgungsverbindungen, wenn die gelesene Spannung größer als die Schwelle ist.
Verfahren zur Kontrolle gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Anwendung der positiven kontinuierlichen Spannung, 12 V z. B., auf einer erste Versorgungsverbindung und der folgende Schritt des Lesens der Spannung für die (N – 1) anderen Verbindungen durchgeführt wird.
Verfahren zur Kontrolle gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, im Falle der Erkennung einer Schleifenverbindung zwischen zwei Versorgungsverbindungen, das Verfahren zur Kontrolle einen zusätzlichen Schritt des Messens des maximalen Stroms aufweist, der über die Schleifenverbindung passieren kann.
Verfahren zur Kontrolle gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß des maximalen Stroms (I_max), der über eine Schleifenverbindung passieren kann, die auf einer Versorgungsverbindung (L₉) erkannt wurde, durch Anwenden einer Spannung (U₃) vom Wert Null auf die Verbindung erhalten wird, über einen Widerstand (r) von sehr geringem Wert, um den größtmöglichen elektrischen Strom zu absorbieren.
Verfahren zur Kontrolle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennung von Schleifenverbindung zwischen einer Anzahl M von Masseverbindungen, wobei M eine ganze Zahl größer oder gleich 2 ist, besteht aus: – Anwenden einer Spannung (U₄) vom Wert Null auf wenigstens eine erste Masseverbindung; – Lesen der Spannung auf den anderen Masseverbindungen durch Koppeln einer Kapazität eines Werts vorgesehen sich schnell zu entladen, ursprünglich geladen auf eine bestimmte Spannung und in Reihe mit einem Widerstand von sehr geringem Wert; – Vergleichen der so gelesenen Spannung auf den anderen Masseverbindungen mit einer bestimmten Schwelle; – Erkennen einer Schleifenverbindung zwischen zwei Masseverbindungen, wenn die gelesene Spannung geringer als die Schwelle ist.
Verfahren zur Kontrolle gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Anwendung einer Spannung Null für die (M – 1) ersten Masseverbindungen und der folgende Schritt des Lesens der Spannung für die letzte Masseverbindung durchgeführt wird.
Verfahren zur Kontrolle gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass, im Fall der Erkennung einer Schleifenverbindung auf einer Masseverbindung, das Verfahren zur Kontrolle einen zusätzli chen Schritt des Messens des maximalen Stroms aufweist, der über die Schleifenverbindung passieren kann.
Verfahren zur Kontrolle gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß des maximalen Stroms, der über eine Schleifenverbindung passieren kann, die auf einer Masseverbindung erkannt wird, durch Anwenden eines Impulses von positiver Spannung erhalten wird, von 12 V, von kurzer Dauer in der Ordnung einer Mikrosekunde, gefolgt von einem Lesen des in dem Widerstand erzeugten Stroms, der in Reihe mit der Kapazität angeordnet ist.
Kontrollvorrichtung, welche die Schritte des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1, 2 oder 3 verwirklicht, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zum Aufteilen der elektrischen Architektur des Fahrzeugs, Mittel zum Klassifizieren der geteilten elektrischen Verbindungen, Mittel zum Erkennen von Schleifenverbindungen auf den Versorgungsleitungen umfasst: – einen ersten Spannungsgenerator (G₁), der eine erste Spannung (U₁) abgibt, als die positive kontinuierliche Spannung, an eine Versorgungsverbindung mit einem Wert gleich der Spannung, die durch die elektrische Versorgungsschaltung des Fahrzeugs abgegeben wird, 12 V z. B., – einen zweiten Generator (G₂), der eine zweite Spannung (U₂) abgibt, als die kontinuierliche Spannung, von einem absoluten Wert gleich dem der ersten Spannung zum Vermeiden von fiktiven Schleifenverbindungen über Widerstandsbrücken, verbunden mit einem Widerstand (R), von einem Wert derart, dass die getestete Schaltung nicht durch das Kontrollverfahren gestört wird.
Kontrollvorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich aufweist, für die Messung des maximalen Stroms, der über eine Schleifenverbindung auf einer Versorgungsverbindung passieren kann, einen dritten Generator (G₃), der eine dritte Spannung (U₃) abgibt, vom Wert Null, und verbunden mit einem Widerstand (r), an dem man den Strom misst, der passiert, wenn eine Schleifenverbindung auf einer Verbindung erkannt wurde.
Kontrollvorrichtung, welche die Schritte des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1, 6 oder 7 verwirklicht, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich aufweist, für die Erkennung von Schleifenverbindung auf den Masseverbindungen, einen vierten Generator (G₄), der eine Spannung (U₄) abgibt, als die Spannung vom Wert Null, und eine Kapazität (C), bestimmt dazu, auf eine bestimmte Spannung ursprünglich geladen zu sein, montiert in Reihe mit einem Widerstand (r_c), auf die Masseverbindung.
Kontrollvorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass für das Messen des maximalen Stroms, der über eine Schleifenverbindung auf einer Masseverbindung passieren kann, der vierte Spannungsgenerator (G₄), angeordnet in Reihe mit der Kapazität (C), einen Impuls von positiver Spannung gleich 12 V abgibt während einer Mikrosekunde.
Kontrollvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass alle der technischen Eigenschaften der Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13 in Form eines analogen Simulationsmodells verwirklicht werden.