JPH01502606A - 負荷抵抗回路の試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 負荷抵抗回路の試験方法 公知技術 殊に、乗っている人を保護するために衝撃支え装置を具備している車両において 、出力段によって制御される数多くの負荷抵抗または負荷回路が設けられている 。これには例えばベルト緊張装置およびエアパック装置における点火ｆ／Ｌ−ま たはこれら安全装置の切換用リレーがある。燃料調量装置との関連においても、 例えば噴射弁の己気コイルのような、数多くの負荷抵抗回路が設けられている。

これら装置の確実な作動、殊に非常時における既述の安全装置の有用な機能の保 証のため、上記の負荷抵抗回路の、機能能力についての連続した試験が必要であ る。このことは、負荷抵抗回路それぞれに固有の出力段を配属することで比較的 問題危く実現される。しかしこの形式の装置は非常に繁雑でかつ高価であって、 共通の出力段によって複数の負荷抵抗回路を制御するようにしてきた。このこと は殊に、冗長性の理由から、即ち機能信頼性を高めるために、複数の負荷抵抗回 路が設けられている安全装置と関連して使用されている場合にも当てはまる。

しかしこの形式の装置では、それぞれの負荷抵抗回路の機能能力はもはやそう簡 単には確実に試験されない。

発明の利点 請求の範囲第１項に記載の構成を有する本発明の方法は、複数の負荷抵抗回路を １つの共通の出力段によって制御する際にも個別負荷抵抗回路をいつでもその機 能能力について試験することができるという利点を有する。更に本発明の方法に よれば、機能不能な負荷抵抗回路を適時に検出しかつそれを出力段から分離する ことによって残シの負荷抵抗回路の機能能力を保証するという利点が得られる。

共通の出力段によって制御される全部の負荷抵抗回路が機能不能に々るような極 端な場合でも、本発明の方法で社なお、機能不能な負荷抵抗回路の検出後、これ らを共通の出力段から分離することができ、その結果出力段を許容されない負荷 から保護することができるという利点が得られる。

図面 次に本発明の方法を図示の回路装置に基いて詳細に説明する。その際第１図は本 発明の方法を実施するための回路装置のブロック線図を示し、第２図は共通の出 力−へって制御される複数の負荷抵抗回路を備えた部分回路図であり、第３図は 負荷抵抗回路の特性値と相応の電圧値との対応表誉示す因であり、第４図は複数 の負荷抵抗回路を制御するための共通の出力段を備えた部分回路図の別の実施例 の回路図であり、第５図は負荷抵抗回路の特性値と電圧値との対応表を示す図で あシ、第６図は負荷抵抗回路と評価回路との間に切換装置を備えた、第１図の回 路の変形を示すブロック線図であシ、第７図は評価回路の実施例を示すブロック 図である。

実施例の説明 第１図は、本発明の方法を実施するための回路装置をグロック線図の形において 示す。この回路装置は複数の負荷抵抗回路１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｎを制御するた めの共通の出力段１０を有する。それぞれの負荷抵抗回路から接続線が評価回路 １２に出ている。評価回路は以下に説明するように、負荷抵抗回路１１人。

１１Ｂ、１１Ｎの特性値を検出しかつこれらを基準値と比較する。特性値の検出 は出力段ないし負荷抵抗回路の制御の際も、非制御の際も行われ、その結果実質 的に、制御されるないし制御されない場合の負荷抵抗回路の状態に対して特徴的 である２つの異なったクラスの特性値が生じる。評価回路１２はその他指示装置 １３に接続されておシ、この指示装置は負荷抵抗回路の測定された特性値と基準 値とに偏差が生じた際に信号を送出する。

信号送出は有利には、発光信号、音番信号ないし両方の信号形式の組み合わせに よって行うことができる。

特に有利には信号送出は、その都度機能不能として検出された負荷抵抗回路に対 応する発光信号による信号送出が行われ、その場合その都度機能不能な負荷抵抗 回路は簡単な方法で検出することができる。複数の負荷抵抗回路が同時に機能不 能として検出された場合、この形式の信号送出によって、十分大きな数の機能可 能な負荷抵抗回路によってまだ申し分のない安全裕度が残っているかどうかも簡 単に検出することができる。

特別有利には、指示装置の発光信号は車両の運転者に申し分なく認識できるよう に指示板に表示される。本発明の別の実施例において、車両の運転者による指示 装置１３の連続的な監視が不必要である場合には指示手段はサービスの目的で好 都合な箇所に設けられる。

更に、機能不能な負荷抵抗回路１１　Ａ、１１　Ｂ、　１１Ｎを検出した際、切 換手段１４Ａ、１４Ｂ、ないし１４Ｎを介して機能不能な負荷抵抗を共通の出力 段１０から分離する、ないし切換手段１４Ｃを介してすべての負荷抵抗回路１１ Ａ、１１Ｂ、１１Ｎを共通の出力段１０から分離することを可能にする切換装置 １４が設けられている。これによシ有利にも機能不能な負荷抵抗回路が僅かな数 しか検出されなかった場合にはまだ残っている機能可能な負荷抵抗回路の制御を 共通の出力段１０によって保証することができる。

更に、最も不都合な場合、即ちすべての負荷抵抗回路の故障の際、共通の出力段 １０の分離によって負荷抵抗回路を許容できない負荷から保護することができる 。

第２図は、複数の負荷抵抗回路１１ＪＳ＊１１Ｂおよび１１Ｎを制御する共通の 出力段１０が示された第１図のブロック線図の一部の回路図である。実際に使用 する場合には複雑に構成されている出力段１０ではあるがここでは単に１つの出 力段トランジスタＴとして図示されている。この出力段トランジスタには、負荷 抵抗回路１１Ａ、１１Ｂおよび１１Ｎが制御されるべきとき、そのベース接続端 子を介して制御信号が供給される。特別有利には、負荷抵抗回路のその都度の機 能°状態を特徴とする特性値として、少なくとも負荷抵抗回路の部分抵抗におい て測定されかつ固定の基準電圧値と比較される電圧降下が使用される。このため に有利には、第２図の実施例から明らかであるように、それぞれの負荷抵抗回路 １１Ａ、１１Ｂ、１１Ｎはそれぞれ２つの部分抵抗ＲＬ１およびＲＵｌないしＲ Ｌ２およびＲＵ２ないしＲＬＮおよびＲＵＮの直列回路として構成されている。

部分抵抗ＲＬ１．ＲＬ２．ＲＬＮは例えば電磁的に操作可能な弁のリレー巻き線 または電磁巻き線であってよく、一方部分抵抗ＲＵ１．ＲＵ２゜ＲＵＮは有利に は、オーミック抵抗である。しかし部分抵抗ＲＵ１．ＲＵ２．ＲＵＮは、相応に 構成された、電磁的に操作可能な弁のリレー巻き＋Ｓまたは電磁巻き線の部分巻 き線であってもよい。

部分抵抗ＲＵ１．ＲＵ２．ＲＵＮの抵抗値は有利には部分抵抗ＲＬ１．ＲＬ２． ＲＬＮの抵抗値よシ著しく大きく選択されるので、その結果出力段１０の制御さ れない状態においてその都度の負荷抵抗回路には出来るだけ僅かな電流が流れる 。実際には、部分抵抗ＲＵ１．ＲＵ２．ＲＵＮの抵抗値を上述の部分抵抗にそれ ぞれ対応する部分抵抗ＲＬ１．ＲＬ２．ＲＬＮの抵抗値よシはぼ１００倍大きく 選択すると効果的であることが認められている。第２図から明らかであるように 、出力段１０に設けられているトランジスタＴのコレクタ接続端子がそれぞれ減 結合のために設けられているダイオードＤＩ、Ｄ２．ＤＮを介してすべての負荷 抵抗回路に、トランジスタのコレクタ接続端子が部分抵抗ＲＬ１およびＲＵｌな いしＲＬ２およびＲＵ２ないしＲＬＮおよびＲＵＮの共通の接続点に導かれるよ うに、接続されている。部分抵抗ＲＵ１．ＲＵ２゜Ｒ１７Ｎの自由端は第２図の 実施例ではアースに接続されており、一方部分抵抗ＲＬ１．ＲＬ２．ＲＬＮの自 由端は作動電圧Ｖ１．Ｖ２．ＶＮに加わっている。部分抵抗ＲＬ１およびＲＵｌ ないしＲＬ２およびＲＵ２ないしＲＬＮおよびＲＵＮの間のそれぞれの接続端子 は同様、これら接続線における電位を測定しかつ前以て決められた基準値と比較 することができる評価回路１２に導かれている。基準値として有利には第２図の 実施例においてそれぞれの負荷抵抗回路に対して設けられている給電電圧ｖ１． Ｖ２．ＶＮが用いられる。

評価回路１２は、出力段１０の制御されていない状態、即ちトランジスタＴが遮 断されており、かつ高々それぞれの部分抵抗の全部の抵抗値によって前以て決め られる電流がそれぞれの負荷電流回路を流れる状態における電位Ｕ１．Ｕ２．Ｕ Ｎを検出する。

この電流は部分抵抗ＲＵ１．ＲＵ２．ＲＵＮの高い抵抗値に基いて非常に僅かで ある。評価回路１２によって出力段１０の制御される状態、即ちトランジスタＴ が導通しておりかつその結果それぞれの負荷抵抗回路の部分抵抗ＲＬ１．ＲＬ２ ．ＲＬＮを比較的高い電流が流れることになる状態における電位ａ　１　＊　ｕ 　２　＋ＵＮも検出される。それぞれの負荷抵抗回路の状態に応じて一機能可能 または機能不能−１負荷抵抗回路の状態を推定することができる電位Ｕ１．Ｕ２ ．ＵＮが生じる。この関係を第３図の表に基いて詳細に説明する。この表の列１ にはトランジスタＴのその都度の制御状態が図示されている。即ちトランジスタ Ｔは出力段１０の非制御状態において遮断されておりかつ出力段１０の制御状態 において導通している。列２−４には、それぞれの負荷抵抗回路１１　Ａ、１１ 　Ｂ、１１　Ｎについて、トランジスタＴのそれぞれの制御状態に対応して、そ れぞれの負荷抵抗回路の機能能力に関連付けられた注が示されている。その際° 正常”は、負荷抵抗回路が完全に機能していることを意味し、一方“アースへ” 、ｖ１へ”のような指示から相応の形式のエラーが推定される。列５−７におい て負荷抵抗回路のそれぞれの機能能力に相応する電位値Ｕ１゜Ｕ２．ＵＮが示さ れている。実際には既述のように、列２−４に指示された特性を推定する以前に まずこれらの電位が測定される。

すべての列１−７の最初の２行における指示はトランジスタＴの遮断状態でも、 導通状態でも完全に機能している負荷抵抗回路１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｎが推定さ れる。というのはトランジスタＴの遮断された状態において測定されたすべての 電位Ｕ１．Ｕ２．ＵＮが常時、それぞれ印加される作動電圧Ｖｌ、Ｖ２．ＶＮの 各よシ大きいかまたは導通状態において常時、印加される作動電圧の％よシ小さ いからである。これに対して表の３行は、負荷抵抗回路１１Ｎの機能不能が推定 される。というのはトランジスタＴが遮断されていて、従って出力段１０が非制 御状態にあって、評価回路１２によって測定される電位ＵＮが電圧ＶＮの％を下 回っておりかつ従って前以て決められた目標値とは異なっているからである。表 の４列には、部分抵抗ＲＬＮがアースされているかまたはオープン状態にあるか が示されている。評価回路１２によって検出される電位値ＵＮの精度が十分であ れば、これら２つのエラー状態を申し分なく確実に区別することができる。表の ４行には負荷抵抗回路１１Ｎの別のエラー状態が示されている。トランジスタＴ が導通しておシ、即ち出力段１０が制御されている場合であって、電位Ｕ１．Ｕ ２がそれぞれ給電電圧ｖ１．ｖ２の％よシ小さくかつ従ってその前以て決められ た基準値に相応しているが、列７において電位ｔＪＮは期待される基準値とは異 なっている。というのはそれが印加される作動電圧ＶＮの％上り上にあるからで ある。これにより、部分抵抗ＲＬＮが短絡してお９かつ部分抵抗ＲＵＮの方を向 いた接続端子に給電電圧ＶＮが加わっていることが推定される。第６図の表の行 ５−８において負荷抵抗回路１１Ａ、１１Ｂにおける別のエラー状態が挙げられ ている。

その関係、殊に観察されるエラーと測定された電位値との対応関係は、上述の例 を考慮すれば表から直接わかるので、これ以上の説明は省く。

第４図に図示の回路部分は、負荷抵抗回路１１Ａ。

１１Ｂ、１１Ｎの部分抵抗ＲＬ１．ＲＬ２．ＲＬＮがその一方の接続端子におい てアース接続されかつすべての負荷抵抗回路１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｎが唯一の給 電電圧Ｖに接続されている回路装置の実施例に関連している。第５図における対 応する表から、ここでもそれぞれの負荷抵抗回路の機能能力に関する指示および それぞれの機能状態に相応する電位値Ｕ１．Ｕ２゜ＵＮがわかる。例えばこの表 は行１および２において、完全に機能可能な負荷抵抗回路１１Ａ、１１Ｂ、１１ Ｎを表している。というのは、トランジスタＴが遮断されていて、従って出力段 １０が非制御状態であって、評価回路１２によって検出される電位Ｕ　１　＊　 Ｕ２　ｅＵＮが印加される作動電圧Ｖの％よシ小さく、一方トランジスタＴが導 通していて、従って出力段１０が制御されている状態において測定された電位が 作動電圧Ｖの％を上回っているからである。これに対して表Ｑ行３および４にお いてここでも、機能能力に問題があることが推定される、負荷抵抗回路１１Ｎの エラーが示されている。その除行３はここでも、遮断状態にあるトランジスタＴ に関連している；従って出力段１０は制御されていない。

表の５および６列によれば、評価回路１２によって作動電圧Ｖの％よシ低い、即 ち前以て決められた基準値に相応しかつ従って負荷抵抗回路１１Ａおよび１１Ｂ の正常な機能を指示する電位値Ｕ１およびＵ２が測定され、−１列７に示された 電位ＵＮは基準値とは異なっている。というのは、それは印加される作動電圧Ｖ の％を上回っているからである。これによシ列４によれば、負荷抵抗回路１１Ｎ の部分抵抗ＲＬＮが完全な給電電圧ｖｌｃ加わっているか、またはオープン状態 であることが推定される。行４はここでも、部分抵抗ＲＬＮがアースされている ことを指示している。

というのは、トランジスタＴが導通していて、出力段１０が制御されている場合 、電位Ｕ１．Ｕ２が作動電圧Ｖの１７２より高く、従ってその基準電位を相応す るが、電位ＵＮが作動電圧Ｖの１／２よシ低い値を有しているからである。第５ 図の表の行５．−８にも、第４図に示されていた、別の負荷抵抗回路１１Ａおよ び１１Ｂにおける相応のエラー状態を説明している。

第２図および第４図には回路部分しか図示されていない。本発明を引き続き説明 するために付加的に再び第１図に図示の回路装置に戻る。評価回路１２が少なく とも測定された特性値、即ち上述した電位Ｕ１゜Ｕ２．ＵＮの１つの、前以て決 められた基準値からの偏差を検出する場合有利には、その都度欠陥あシと検出さ れた負荷抵抗回路の機能不能を指示するために信号を送出する指示装置１３が作 動制御される。

この場合の信号は、視覚信号、発光信号、トーン信号またに発光信号とトーン信 号との組み合わせであって、その際指示装置１３がその都度、存在するそれぞれ の負荷抵抗回路に対応する指示素子を有していれば有利である。このようであれ ば機能障害を起こした負荷抵抗回路を極めて迅速に特定することができる。

殊に共通の出力段１０を用いて制御される負荷抵抗回路の数が非常に多ければ、 唯一の負荷抵抗回路または僅かな数の負荷抵抗回路しか故障していない場合には 、出力段およびまだ機能可能な負荷抵抗回路を引き続き作動できるようにしたら 非常に有利であることが認められている。このことは、安全性を高めるために装 置が冗長性になっていて、同じ機能をトリガするために複数の負荷抵抗回路、例 えばエアバック安全装置をトリガするために複数の点火ぎルが設けられていると きに殊に当てはまる。出力段１０およびまだ故障していない負荷抵抗回路の以後 の機能は、少なくとも１つの測定された特性値が対応する基準値から偏差があっ た際に、機能不能な負荷抵抗回路の共通の出力段との接続を断つことによって保 証することができる。このために第１図のブロック線図によれば、機能不能と検 出された負荷抵抗回路があったため指示装置１３から相応の信号が送出される際 、出力段１０とそれぞれの負荷抵抗回路１１Ａ、１１Ｂ、’１１Ｎとの間に設け られた切換手段１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｎを操作して、機能不能と検出されている 負荷抵抗回路を出力段１０から切り離すようにする切換装置１４が設けられてい る。例えば、第３図の表の列４、行４に示されているように、負荷抵抗回路１１ Ｎが欠陥あシと検出されかつ従って部分抵抗ＲＬＮとＲＵＮとの間の接続点に全 給電電圧ＶＮが加わっているものと仮定する。その場合切換装置１４Ｆｉ切換手 段１４Ｎの操作によって、欠陥のあった負荷抵抗回路１１Ｎが出力段１０から切 シ離されるように作用する。切換手段１４Ａ９１４Ｂ。

１４Ｃおよび１４Ｎは、正常作動状態では閉成されておりかつ切換時に初めて開 放されるようなブレーク機能を持ったものである。欠陥あシと検出された負荷抵 抗回路１１Ｎの切り離しは最後に述べたエラー例の場合特に有利でおる。という のはこれによシ出力段１０の許容されない負荷を防止することができるからであ る。実綜にこれによりトランジスタＴの短絡保護が可能になる。即ち部分抵抗Ｒ ＬＮが例えば短絡によってその目標抵抗値を失ったとき、出力段１０が制御され ている場合には著しい電流がトランジスタＴを流れることになり、トランジスタ Ｔを熱的に過負荷することになる。

選択的に、切換装置１４によって操作される切換手段１４Ｃによって共通の出力 段１０を同時にすべての負荷抵抗回路１１Ａ、１１ＢＩ　ＩＩＮからも切シ離す ようにすることもできる。このことは、重要な切換過程がもはや実現できなくな シかつ系の作動安全性がもはや保証できなくなる程度に多数の負荷抵抗回路が機 能不能と検出されたときに殊に望ましい。このようにすればどんな場合でらって も、共通の出力段１０が過負荷されないように保証される。

本発明の実施例において第１図に図示のようにすべての負荷抵抗回路１１Ａ、１ １Ｂ、１１Ｎは常時評価回路１２、指示装＃１３および切換装置１４に接続され ておシ、その結果同時にすべての電位Ｕｌ、Ｕ２゜ＵＮを測定しかつ前以て決め られた基準値と比較することができる。しかし第６図に図示の本発明の別の実施 例では、時間的に１＠次その都度負荷抵抗回路を評価回路１２に接続する１つの 切換手段１２Ａを設けることができる。

すべての実施例において負荷抵抗回路の機能試験を例えばサービス作業において 行うようにすることができる。しかし前以て決めることができる規則的な時間間 隔で電位Ｕ１．Ｕ２．ＯＮを測定しかつ基準値と比較することによって、負荷抵 抗回路を規則的に試験すれば効果的である。その際有利には試験過程に対して、 出力段１００制御時間を制御される状態において次のように短く選択することが できる。即ち電位０１゜Ｕ２．ＵＮが評価回路１２によって既に検出可能である が、出力段１０の制御のために部分抵抗ＲＬＩ。

ＲＩ２．ＲＩ、Ｎの作動制御による切換過程がまだトリガされない短い時間であ る。このことは、部分抵抗ＲＬ１．ＲＬ２．ＲＬＮが例えばリレー巻き綜のよう な誘導抵抗でおるとき殊に、当てはまる。

第７図は、ＡＤｆ換器７１、マイクロプロセッサ７０、警告ランプ７４を制御す るための出力段７２並びに双方向のインターフェイス７３を有する評価回路の実 施例を示す。ＡＤ変換器７１の相応の接続端子には、クロック線Ｔによる相応の 制御の後ＡＤ変換器７１を介して多重方法において読み込まれかつそれから同様 に読み込まれた基準電位ＵＲＥＦと比較されかつ評価される電位Ｕ１ないしＵＮ が加わっている。そのためにＡＤ変換器Ｔ１およびマイクロプロセッサ７０はデ ータ線７１Ａおよびアドレスおよび制御線７１Ｂを介して相互に接続されている 。１つまたは複数の機能不能な負荷抵抗回路が検出された場合、マイクロプロセ ッサ７０は出力段７２を介して例えば、機能不能を指示する警告ランシフ４を制 御する。警告ランプがクロック式に作動するようにすれば有利である。

というのはこのような形式の作動であれば注目度が特に高くなるからである。監 視すべき負荷抵抗回路の問い合わせ、ないし遮断のために更に、マイクロプロセ ッサ７０に接続されている双方向のインターフェイス７３が設けられている。

著しく簡単化された回路装置では、電位ｏＬａ２ｔＵＮを基準電圧ＵＲＥＦと比 較しかつ偏差が生じた際に警報、ないし切換過程をトリガする比較器のみを有す る評価回路で構成することもできる。

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Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．共通の出力段を用いて制御される、複数の負荷抵抗回路を機能能力について 試験する方法において、出力段の制御の際にも非制御の際にもその都度すべての 負荷抵抗回路において電気的な特性値を測定しかつ該特性値を基準値と比較する ことを特徴とする方法。
2. ２．倉荷抵抗回路の少なくとも１つの部分抵抗における電圧降下の特性値を測定 しかつ該特性値を基準値と比較する請求の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．基準電圧値として倉荷抵抗回路の給電電圧を利用する請求の範囲第１項また は第２項のいずれか１項に記載の方法。
4. ４．少なくとも１つの測定された特性値に対応する基準値から偏差があつた場合 、少なくとも１つの指示装置を作動制御して、その都度の負荷抵抗回路の機能不 能を指示する請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載の方法。
5. ５．少なくとも１つの測定された特性値に対応する基準値から偏差があつた場合 、機能不能な負荷抵抗回路の、共通の出力段に対する接続を断つ請求の範囲第１ 項から第４項までのいずれか１項に記載の方法。
6. ６．１つまたは場合によつては複数の測定された特性値に対応する基準値からの 偏差があつた場合、すべての負荷抵抗回路を共通の出力段から切り離す請求の範 囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載の方法。
7. ７．すべての負荷抵抗回路の特性値を同時に測定しかつ前以て決められた基準値 と比較する請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項に記載の方法。
8. ８．すべての負荷抵抗回路の特性値を時間的に順次連続して測定しかつ有利には 唯一の基準値と比較する請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項に記載 の方法。
9. ９．共通の出力段を用いて制御される、複数の負荷抵抗回路を有する、請求の範 囲第１項から第７項までのいずれか１項に記載の方法を実施するための回路装置 において、それぞれの負荷抵抗回路の少なくとも１つの部分抵抗における電圧降 下を検出しかつ該電圧降下を基準値と比較するための評価回路と、基準値とは異 なつている電圧降下を指示するための指示装置と、基準値と異なつている電圧降 下の検出の際少なくとも機能不能と識別された負荷抵抗回路またはすべての負荷 抵抗回路を共通の出力段から切り離す切換手段を操作するための切換装置とを具 備したことを特徴とする回路装置。
10. １０．負荷抵抗回路と評価回路との間に設けられた、その都度１つの負荷抵抗回 路を評価回路に接続するための切換装置を具備した請求の範囲第１項から第６項 なよび第８項のいずれか１項に記載の方法を実施するための、請求の範囲第９項 に記載の回路装置。
11. １１．評価回路が、アナログ電位並びに基準電圧ＵＲＥＦをデジタル値に変換す るためのＡＤ変換器と、マイクロプロセッサと、出力段を介して制御される指示 装置と、双方向のインターフエイスとを有する請求の範囲第９項または第１０項 のいずれか１項に記載の回路装置。