DE3000190A1

DE3000190A1 - Pruefgeraet fuer elektronische steuersysteme von verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE3000190A1
Application number: DE19803000190
Authority: DE
Inventors: William Donald Felker; Philip Jon Good; Allan Lee Oberstadt
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1979-01-08
Filing date: 1980-01-04
Publication date: 1980-07-17
Also published as: GB2039372A; JPS5598372A; FR2445897A1

Description

B4TENT>INl4flLJE BROSE & BROSE

THE BENDIX CORPORATION, Executive Offices, Bendix Center, Southfield, Michigan 48 037, U.S.A.

Prüfgerät für elektronische Steuersysteme von Verbrennungs-

kraftmas chinen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Prüfgerät, das zur Verbindung mit einem elektronischen Steuersystem einer Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist und insbesondere auf ein Prüfgerät, das eine Vielzahl elektrischer Signale überwacht, die ausgewählte Parameter des elektrischen Steuersystems darstellen.

Bei Kraftfahrzeugen, die von einem elektronischen Brennstoffeinspritz sy stern gesteuert werden, treten manchmal ein mysteriöses Abwürgen des Motors, andere Fehlfunktionen oder Fehler intermittierend auf. Das Fahrzeug kann einem plötzlichen Rucken, d.h. Abfallen oder Anwachsen der Antriebs leitung, ausgesetzt sein. Wenn die elektrischen Signale des elektrischen Steuersystems des Fahrzeuges exakt analysiert werden, können sie den Grund der Fehlfunktion oder des Fehlers anzeigen. Es ist daher wünschenswert, gewisse ausgewählte elektrische Signale des elektrischen Steuersystems des Fahrzeuges zu überwachen, um so genau festzu-legen, welches der Signale eine Fehlfunktion anzeigt, während das Fahrzeug in Betrieb ist.

Frühere Lösungsversuche analysierten die intermittierenden Fehlfunktionen durch Überwach-ung der abgetasteten elektrischen Signale auf einen Oszilloskopen. Wenn eine Person nicht das richtige Signal zum exakt richtigen Zeitpunkt, zu dem die Fehlfunktion auftrat, auf dem Oscilloskop überwachte, übersah sie die flüchtigen Anzeichen. Weiterhin können bestenfalls zwei Signale mit einem Oscilloskop beobachtet werden, damit ein einigermaßen vertretbarer Genauigkeitsgrad für eine Fehlfunktion eingehalten werden kann. Im Ergebnis war daher eine Fehlersuche bei einem elektrischen Steuersystem ein zufälliger Pro-

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zeß, da verschiedene Komponenten die in gleicher Weise einen Fehler verursachten, ausgewechselt wurden, ohne Gewähr, daß das Problem gelöst wurde.

Die US-PS 3834 361 (Keely) zeigt eine Fehlererfassungseinrichtung, die den Strom überwacht, der von einem Brennstoffsteuerrechner abgezweigt wurde. Ein Fehlererfassungsschaltkreis liefert Informationen zu dem Brennstoffsteuerrechner, wenn ein die Information liefernder Sensor fehlerhaft gearbeitet hat. Die von einem primären Rechner erzeugten Ausgangsimpule werden analysiert, um einen Rechnerfehler zu erfassen. Ein Fehlererfassungsschaltkreis erfasst den Fehler des primären Rechners, um Ausgangsimpulse zu erzeugen.

Die US-PS 3 732 492 (Geul) zeigt eine Einrichtung zur Messung der Zeitdauer der Öffnung eines elektrisch gesteuerten Brennstoffeinspritzventiles, bei dem die elektrischen Impulse, die das Einspritzventil öffnen, analysiert werden.

Die US-PS 3 961 240 (Pohl) zeigt ein elektronisches Zündprüfgerät, das ein Signal, das den Zündimpuls darstellt, mittels Vergleich mit anderen Impuls en analys iert.

Die US-PS 3 920 284 (Lane et al) zeigt ein Steuersystem, das Raddrehzahlschaltkreise für eine Sensorkontinui-tät überwacht, und das ein Steuersignal liefert, wenn ein Zustand eines offenen Schaltkreises erfasst wird.

Weitere elektrische Steuersysteme, die allgemein von der gleichen Art sind, von der die Erfindung ausgeht, sind in den US-PS 4 002 972 (Konrad), 3 961 239 (Lach), 3 972 230 (Hanson) und 3 383 592 (Williamson) beschrieben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Prüfgerät zur Verbindung mit den elektrischen Steuersystemen einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, das einer Vielzahl elektrischer Signale

gleichzeitig überwacht und das durch verschiedene Meßtechniken bestimmt, ob die Signale innerhalb ihrer Betriebstoleranzen sind undj wenn ein intermittierendes Problem auftritt, das Signal identifiziert, das einen Fehler oder eine Pehlfunktion bezeichnet.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Prüfgerät zur Verbindung mit einem elektrischen Steuersystem einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, bei dem Fehler kontinuierlich angezeigt werden, um das die Fehlfunktion bewirkende Signal zu identifizieren, bis das Prüfgerät rückgesetzt wurde.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Prüfgerät zur Verbindung mit einem elektrischen Steuersystem einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, bei dem das Gerät Drehzahlsensorsignale von einem Paar von Triggerschaltern überwacht, sowie Einspritzgruppensignale einer elektronischen Steuereinheit des Systems, Eingangsspannungssignale für elektronische Steuereinheit und ein Zündungseinschaltspannungssignal des elektrischen Steuersystems, wobei, wenn irgendeines der Signale unterbrochen ist oder fehlt das Fehlergebiet angezeigt wird, und sofern zwei oder mehr dieser Signale unterbrochen sind oder fehlen, das Gerät anzeigt, welches zuerst ausgefallen ist.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Prüfgerät zur Verbindung mit dem elektrischen Steuersystem einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, bei dem eine Anzeige kontinuierlich das fehlfunktionierende Signal des Systems identifiziert/ weiterhin welches Signal als erstes ausgefallen ist, bis das Gerät rückgesetzt wird. Die oben genannte Aufgabe und die Ziele der Erfindung werden bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines Prüfgerätes, das gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, dadurch gelöst, daß Abtasteinrichtungen einschließlich einer gleichen Zahl von Eingabeeinrichtungen vorgesehen sind, wobei jede der Eingabevorrichtungen einem speziel-

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len, zu überwachenden elektrischen Signale zugeordnet ist, wobei die Abtasteinrichtungen eine Vielzahl elektrischer Signale abtasten. Das Prüfgerät enthält weiterhin Signalverarbeitungseinrichtungen, die mit den Eingabeeinrichtungen verbunden sind, um die elektrischen Signale mit einer Vielzahl von Bezugswerten zu verarbeiten, wobei die Signalverarbeitungseinrichtungen eine gleiche Zahl von Ausgangssignalen liefern, die die Ergebnisse der Verarbeitung anzeigen, wobei jedes der Aus gangssignale Information darüber enthält, ob sein zugehöriges abgetastetes Signal fehlerhaft ist. Das Gerät enthält Anzeigeeinrichtungen mit einer gleichen Anzahl von Schaltkreiseinrichtungen, wobei jede der Schaltkreiseinrichtungen mit den Signalverarbeitungseinrichtungen verbunden ist, um ung-ünstige Ergebnisse der Verarbeitung aus dem AusgangsSignalen anzuzeigen. Jede, der Schaltkreiseinrichtungen enthält Anzeigeeinrichtungen, die das fehlerhafte elektrische Signale identifizieren, sowie Anzeigeeinrichtungen_s die anzeigen, welches Signal für eine gewünschte Zeitperiode fehlerhaft war.Das Gerät enthält weiterhin zweite Anzeigeeinrichtungen, die mit den Signalverarbeitungseinrichtungen verbunden sind₃ um für eine gewünschte Zeitperiode anzuzeigen, welches der elektrischen Signale als erstes ausgefallen ist, wodurch die zweiten Anzeigeeinrichtungen eine Rangfolgeanzeige der Fehlfunktion liefert.

Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen eines bevorzugten Verfahrens zur Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält die Schritte des Abtastens einer Vielzahl von elektrischen Signalen und der Verarbeitung der abgetasteten Signale mit einer Vielzahl von Bezugswerten, um eine gleiche Anzahl von Aus gangsSignalen zu liefern, die Ergebnisse der Verarbeitung anzeigen. Das Verfahren enthält weiterhin den Schritt des Anzeigens von ungünstigen Ergebnissen der Veraiteitung aus den Ausgangssignalen, um das Fehlerhafte der Signale zu identifizieren und um anzuzeigen,welches der elektrischen Signale als erstes fehlerhaft war bzw. ausgefallen ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels

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im Zusammenhang mit den Figuren ausführlicher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Prüfgerätes nach der Erfindung, bei dem die überwachten elektrischen
- Eingangssignale dargestellt sind;

Fig.2a einSchaltbild der Stromversorgung des Gerätes;

Fig.2b ein Schaltbild eines ECU-Leistungs-Prüf-Schaltkreises des Gerätes;

Fig.2c ein Schaltbild des ZundspannungsprüfSchaltkreises des Gerätes;

Fig. 3 ein Schaltbild eines Meßschaltkreises des Gerätes ;

Fig. 4 ein Schaltbild eines Digital/Analog-Wandlerschaltkreises des Gerätes;

Fig. 5 ein Schaltbild eines Vergleichsschaltkreises und eines Prüfschaltkreises desGerätes;

Fig. 6 ein Schaltbild eines Anzeigeschaltkreises des Gerätes ;

Fig. 7 ein Schaltbild eines Meßschaltkreises des Gerätes; Fig. 8 ein Schaltbild eines Meßschaltkreises des Gerätes;

Fig. 9 ein Schaltbild eines Anzeigeschaltkreises des Gerätes ;

Fig.10 ein Zeitsteuerdiagramm des Schaltkreises der Figur 7;

Fig.11 ebenfalls ein Zeitsteuerdiagramm des Schaltkreises der Figur 7;

Fig.12 ein Zeitsteuerdiagramm des Schaltkreises der Figur 7 bei 4000 Umdrehungen pro Minute; und

Fig.13 ein Zeitsteuerdiagramm des Schaltkreises der Figur 8.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines Prüfgerätes dargestellt, das insbesondere zur Verbindung mit einem elektrischen Steuersystem und im einzelnen mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) (nicht dargestellt) eines Fahrzeugmotors ausgebildet ist.

Das Blockschaltbild der Figur 1 zeigt Abtasteinrichtungen bzw. einen Kabelbaum, der bei dem Bezugszeichen 20 dargestellt ist, und enthält eine Vielzahl von Eingängen 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34 und 36. Der Kabelbaum 20 ist so ausgebildet, daß er elektrisch mit einem Adapter der elektronischen Steuereinheit (ECU) mit dem Rest des Prüfgerätes verbunden werden 'cann, um hierdurch zu ermöglichen, daß das Prüfgerät ausgewählte Signale der ECU überwacht.

An den Eingängen 22 bzw. 24 erscheinen Drehzahlsensor-Signale, d.h. Trigger #· 1 und Trigger#2. An dem Eingang 26 erscheint die Zündung-EIN Spannung oder das Zündspannungssignal der ECU. An dem Eingang 28 erscheint das ECU-Stromversorgungs-Signal oder die Eingangsspannung für die ECU. An den Eingängen 3O bzw. 32 erscheinen die beiden Einspritzgruppen-Signale von der ECU, d.h. der Einspritzimpulszug # 1 und der Einspritzimpulszug#2. Die Komplemente der ersten und der zweiten Einspritzimpulssignale d.h. T -#1 und T #2 erscheinen an den Eingängen 34 bzw. 36.

Das Prüfgerät wird durch die Fahrzeugbatteriespannung V, .,, die an dem Eingang 38 eines 5_S8-Volt Spannungsreglerschaltkreises ansteht j der in Figur 1 generell mit 40 bezeichnet, mit Energie versorgt. Die Fahrzeugbatteriespannung wird von der Zigarettenanzünder-Steckdose des Motorfahrzeuges abgegriffen und durch den Schaltkreis 40 auf 5j8-Volt verringert und stabilisiert um sicherzustellen, daß das Prüfgerät zufriedenstellend arbeitet, wenn sich die Batteriespannung ändert.

Figur 2a zeigt den Schaltkreis 40, der einen Spannungsregler enthält. Dieser besitzt einen Eingangswiderstand R^, der mit dem Ein-

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gang 38 verbunden ist, und einen Widerstand R_, der parallel zu dem Widerstand R. mit dem Eingang 38 verbunden ist. Der andere Anschluß des Widerstandes R₁ ist mit einem Widerstand R, verbunden, der seinerseits mit dem Kollektor eines pnp-Transistors T. verbunden ist, dessen Emitter geerdet ist. Der dem Eingang 38 gegenüberliegende Anschluß des Widerstandes R„ ist mit der Basis des Transistors T., mit einem Anschluß eines Kondensators C₁ und mit der Kathode einer 5,8-Volt Zener-Diode D₁ verbunden. Der andere Anschluß des Kondensators C₁ und die Anode der Diode D₁ sind geerdet. Der andere Anschluß des Widerstandes R₁ ist mit dem Kollektor eines npn-Transistors T„ verbunden, der mit seinem Emitter über einen Widerstand Rj, mit Masse verbunden ist und dessen Basis mit dem Emitter des Transistors T₁ verbunden ist. Der Emitter des Transistors T„ liefert eine 5,8-Volt Versorgungsspannung +V. zu den übrigen Teilen des Prüfgerätes über einen Ein/ Aus-Schalter SWl, der als zweipoliger Schalter ausgebildet ist. Im Falle eines momentanen Ausfalles der Batteriespannung, die an dem Eingang 38 ansteht, wird das Prüfgerät aus einer internen 6-Volt Batterie B₁ weiterbetrieben, die über eine Diode D₂ mit dem Schalter SWl verbunden ist und parallel zu den 5,8-Volt aus dem Emitter des Transistors T„ ansteht. Eine Licht-emittierende Diode (LED) 42 ist über einen Widerstand Rt- mit der Spannung +V₁ verbunden und wird mit Energieversorgt bzw. leitet, wenn der Schalter SWl eingeschaltet ist, um anzuzeigen, daß das Prüfgerät in Bereitschaft bzw. eingeschaltet ist.

Typische Werte für die oben beschriebenen Widerstände sind wie folgt: R₁ = 10 Ohm, R = 10 kOhm, R = 2k0hm, R. = 10 kOhm und R₅ = 108 Ohm. Der Wert des Kondensators C₁ liegt bei 6,8 UF. -Der Transistor T₁ ist beispielsweise ein Transistors des Typs 2 n37O2 und der Transistor T» des Typs mje521.

Figur 2b zeigt einen allgemein mit 44 bezeichneten Vergleicherund Fehlererfassungsschaltkreis. Die von der ECU zur Versorgung ihrer internen Schaltkreise verwendete Spannung wird an dem Eingang 28 des Schaltkreises 44 abgetastet. Der Schaltkreis 44 ent-

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hält einen Operationsverstärker 46, der in dem Schaltkreis 44 als Komperator verschaltet ist. Der Eingang 28 ist mit dem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 46 über einen Trimmer-Widerstand R,- verbunden. Weiterhin ist ein Widerstand R„ mit dem b /

nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 46 verbunden, wobei der andere Anschluß des Widerstandes R„ geerdet ist. Die Bezugsspannung +V. ist mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 46 über einen Widerstand R_Q verbunden. Ein Widerstand R vervollständigt den Spannungsteiler, der aus den Widerständen Rg und R_q gebildet wird, wobei der Widerstand R_Q ebenfalls mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 46 verbunden ist.

Typische Werte für die oben beschriebenen Widerstände sind wie folgt:" Rg= 38,8 kOhm, R„ = 30 Ohm, Rg = 50 kOhm und R„ = 100 kOhm.

Wie aus Figur 2b ersichtlich, prüft der Komperator 46 ob die ECU-Versorgungsspannung, die an dem Eingang 28 anliegt, unter 11 Volt geht, wobei der Ausgang des Komperators 46 von einem logischen "hohen" Zustand zu einem logischen "niedrigen"Zustand geht, wodurch ein Signal für niedrige ECU-Versorgungsspannung ausgegeben wird.

In Figur 2c ist ein Vergleicher- und Fehlererfassungsschaltkreis dargestellt, der allgemein mit 48 bezeichnet ist. Die dem Fahrzeugzündsystem zugeführte Spannung wird von dem Schaltkreis 48 überwacht. Das Zündspannungssignal wird dem nicht-invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 50 (der ebenfalls in dem Schaltkreis 48 als Komperator verschaltet ist) über einen Widerstand R^q zugeführt. Ein Widerstand R₁₁ vervollständigt den Spannungsteiler, der aus den Widerständen R₁₀ und R₁₁ gebildet wird. Der Widerstand R₁₁ ist weiterhin mit dem nicht-invertierenden Eingang des Operat-ionsverstärkers 50 verbunden. Die Bezugsspannung +V₁ wird dem invertierenden Eingang des Verstärkers 50 über einen Widerstand R^₂ zugeführt. Weiterhin ist eine Zener-Diode D, mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 50 verbunden. Sie hält

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die Spannung am invertierenden Eingang des Verstärkers 50 auf 3,9 Volt.

Typische Werte für die Widerstände sind wie folgt: R_1n = 1,7 kOhm, ^Rll ⁼ "''^ ^{kOhm und R}12 ⁼ ¹^ ^kOnm·

Der Verstärker 50 gibt ein Signal für niedrige Zündspannungsversorgung ab, wenn das Zündsignal am Eingang 26 unter 6 Volt fällt, wobei dann der Ausgang des Verstärkers 50 von einem "hohen" logischen Zustand zu einem "niedrigen" logischen Zustand geht.

Im folgenden sei auf die Fig. 1 und 3 Bezug genommen. Die Trigger # 1 und # 2 Signale werden den Setz- und Rücksetz-Eingängen eines D-Flip-Flops 52 über Widerstände R^, bzw. R^ zugeführt. Weiterhin ist ein Widerstand R₁ ^ mit dem Setz-Eingang des Flip-Flops 52 verbunden und bildet zusammen mit dem Widerstand R₁^ einen Spannungsteiler. Weiterhin ist ein Widerstand R^g mit dem Rücksetz-Eingang des Flip-Flops 52 verbunden und bildet zusammen mit dem Widerstand R₁ η einen weiteren Spannungsteiler. Die Ausgänge des Flip-Flops 52 an den Anschlüssen Q und Q sind symmetrisch und (zueinander) invertiert. Die Ausgangsspannungen an den Anschlüssen Q und Q werden zwei NAND-Gattern 5^ bzw. 56 zugeführt. Ein ebenfalls in Fig. 1 gezeigter 1 kHz-Taktgenerator 58 ist als zweiter Eingang mit den NAND-Gattern 5¹* und 56 verbunden. Die NAND-Gatter 54 und 56 erlauben, daß das 1 kHz-Takt-Signal als Ausgangssignale "Takt #1" und "Takt #2", wie in Fig. dargestellt, durch die Gatter hindurchgelangt, wenn die Ausgänge bei Q bzw. Q auf einem logisch "hohen" Pegel sind.

Allgemein liefert der Taktgenerator 58 Takt-Eingangs-Signale zu identischen Zähler-, Verriegelungs- und Digital/Analog-Wandler-Schaltkreisen, die allgemein mit 60 und 62 bezeichnet sind, von denen jedoch nur einer erläutert werden muß. Wie nachfolgend beschrieben, sind gleiche Komponenten in, dem Schaltkreis 60 mit

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den gleichen Bezugszeichen (mit einem Strich versehen) bezeichnet wie die Komponenten in dem Schaltkreis 62.

Das "Takt #2"-Signal erscheint an dem Eingang eines zwölfstufigen Schnellübertrags-Binär-Zählers 6l. Der Ausgang des Zählers 61 wächst in binärer Form so lange an, wie die Impulse des "Takt #2"-Signales am Eingang 63 des Zählers 6l anstehen.

Der Q-Ausgang des Flip-Flops 52 ist weiterhin mit einem monostabilen Multivibrator bzw. Mono-Flop 64 über einen Eingang 66 verbunden. Bei der Rückflanke eines Impulses von dem Q-Ausgang gibt das Mono-Flop 64 einen Verriegelungsimpuls auf eine Leitung 68 zu einem Paar getakteter Abtastverriegelungen 70 und 72 aus. Der Verriegelungsimpuls tastet die Information an den Ausgängen 1 bis 7 des Zählers 6l in die Verriegelungen 70 und 72 ein, wodurch die Information dort gespeichert wird. Am Ausgang der Verriegelungen 70 und 72 sind lediglich die sieben letzten Bit-Stellen des Zählers 61 vorhanden.

Am Ende des Verriegelungsimpulses gibt ein zweites Mono-Flop 76 einen Rücksetz-Impuls auf einer Leitung 74 zu dem Zähler 6l. Das zweite Mono-Flop 76 ist mit dem ersten Mono-Flop in herkömmlicher Weise über eine Leitung 78 verbunden. Der Rücksetz-Impuls setzt den Zähler 6l zurück, so daß alle Zählerausgänge auf logisch niedrigem Pegel sind. Da der Takt eine Frequenz von 1 kHz hat, ist die in dem Zähler 6l enthaltene Binärzahl gleich der Anzahl von Millisekunden zwischen der Vorder- und Rückflanke des Impulses bei Q. Wenn die Impulse bei Q 128 Millisekunden überschreiten, so wird auf einer Leitung 80, die mit dem Ausgang des Zählers 61 verbunden ist, der die Zahl 128 darstellt, ein Fehlersignal erscheinen. Das Fehlersignal wird dazu verwendet, sicherzustellen, daß ein totaler Ausfall eines Trigger-Impulses erfaßt wird, wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird.

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Da die Signale "Takt #1" und'Takt #2", wie oben erwähnt, identischen Schaltkreisen zugeführt werden, ist der Ausgang der Verriegelungen 70 und 72 identisch dem Ausgang der Verriegelungen 70' und 72', wenn die Signale "Trigger #1" und "Trigger #2" die gleiche zeitliche Beziehung zueinander haben.

Der Wert der Widerstände FL-, und FL^ ist 100 kOhm, der Wert der Widerstände FL,- und FLg ist 500 kOhm. Die Widerstände FL „ und R.n haben beide den Wert von 100 kOhm. Die Kondensatoren C- und CU haben beide den Wert von 0,01 μΡ und sind mit ihren entsprechend verschalteten Widerständen R₁₇ um mit dem Mono-Flop 64 bzw. 76 verbunden.

Die Leitung 80 ist mit dem achten Ausgangs-Bit des Zählers 61 über einen Inverter 79 verbunden (der den Zustand des achten Ausgangs-Bits des Zählers 61 logisch invertiert) und führt durch eine "Diode 81 hindurch, de^^athode mit dem Ausgang des Inverters 79 verbunden ist.

Die Ausgänge der Verriegelungen 70 und 72 werden als Eingänge einem Digital/Analog- bzw. D/A-Wandler bzw. einem allgemein mit 82 in Fig. 4 bezeichneten Schaltkreis zugeführt. Der D/A-Wandler 82 enthält ein R-2R-Netzwerk, das den invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 84 speist. Die Ausgänge der Verriegelungen 70 und 72 sind entsprechend mit den den Eingängen des Wandlers 82 verbunden, wie durch die Bit-Zahlen 1 bis 64 bezeichnet. Die Ausgangsspannung E des Wandlers 82 verringert sich proportional in dem Maße, wie die an dem invertierenden Eingang des Verstärkers 84 anliegende Spannung E. anwächst, wodurch eine

anwachsende Binärzahl, die an den Verriegelungsausgängen erscheint, dargestellt wird. Der Wandler 82 besitzt weiterhin einen Widerstand Lq₅ der zwischen dem invertierenden Eingang und dem Ausgang des Verstärkers 84 liegt. Ein Kondensator Ch liegt zwischen dem invertierenden Eingang des Verstärkers 84 urd. Masse.

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Ein aus Widerständen Rp,-. und R„. bestehendes Spannungsteilernetzwerk teilt die Bezugsspannung +V. herunter, wobei der Ausgang dieses Netzwerkes den nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 84 vorspannt.

Der Wert jedes Widerstandes R in dem Schaltkreis 82 beträgt 10 kOhm und folglich beträgt der Wert jedes Widerstandes 2R jeweils 20 kOhm. Der Wert des Widerstandes R._q ist 8 kOhm. Der Wert der Widerstände Rp_Q und R-. ist 7,8 bzw. 10 kOhm. Der Wert des Kondensators C₁, ist 0,47 μΡ.

Im folgenden sei erneut auf Fig. 3 Bezug genommen. Wenn an den Eingängen 22 und 24 die Triggerimpulse anstehen und die Drehzahl der Maschine im wesentlichen konstant ist, so sollten die durch E₀ #2 und E₀ #1 dargestellten Spannungen der D/A-Wandler 82 bzw. 82' gleich sein. Wenn sich die Drehzahl der Maschine graduell ändert, wie z. B. bei einer Beschleunigung oder Verzögerung, so werden die Spannungssignale E„ #2 und E„ #1 langsam mit der Drehzahländerung (stufenweise) aufwärts oder abwärts gehen. Wenn an einem der Eingänge 22 oder 24 die Triggerimpulse fehlen, so wird sich die Ausgangsspannung Eq #2 oder E„ #1 an dem entsprechenden D/A-Wandler 82 oder 82' drastisch ändern.

Im folgenden wird auf Fig. 5 Bezug genommen. Die Ausgangsspannungen der Schaltkreise 62 und 60, d. h. E_Q #2 bzw. E_Q #1 erscheinen als Eingänge an einem Vergleicher- und Fehlererfassungsschaltkreis, der allgemein mit 86 bezeichnet ist. Der Schaltkreis 86 enthält ein Paar von Operationsverstärkern 88 und 90, die als Differenzverstärker in dem Schaltkreis 86 verschaltet sind. Die Verstärker 88 und 90 sind typischerweise auf eine Verstärkung von 5 eingestellt. Das Spannungssignal E_Q #1 erscheint an dem invertierenden Eingang des Verstärkers 88 über einen Widerstand R₂₂' Vontiem invertierenden Eingang zu dem Ausgang des Verstärkers 88 ist ein Widerstand R₂, geschaltet, dessen

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Wert die Verstärkung des Verstärkers 88 bestimmt. Das Spannungssignal E₀ #2 erscheint an dem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 88 über einen Widerstand R₂Ii-" der zusammen mit einem Widerstand Rp₁- ein Spannungsteiler-Netzwerk bildet, das die Spannung E_n #2 an dem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 88 herunterteilt.

In ähnlicher Weise erscheint das Spannungssignal E_n #2 an dem invertierenden Eingang des Verstärkers 90 über einen Widerstand Rp^-. Ein Widerstand Rp₇ ist mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 90 und mit dem Ausgang des Verstärkers 90 verbunden. Das Spannungssignal E~ #1 erscheint an dem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 90 über einen Widerstand R₂Qj der zusammen mit einem Widerstand Rp_q einen Spannungsteiler bildet, um die Spannung E_n #1 an dem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 90 herunter zu teilen.

Der Ausgang des Verstärkers 88 ist mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 92 verbunden, der in dem Schaltkreis 86 über einen Widerstand R^_n als Komparator verschaltet ist. Die Bezugsspannung +V₁ wird dem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 92 über einen Widerstand R,. zugeführt, der zusammen mit einem Widerstand R^₂J der ebenfalls mit dem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 92 verbunden ist, einen Spannungsteiler bildet.

Der Ausgang des Verstärkers 90 ist mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 9k über einen Widerstand R„ verbu-nden. Der nicht-invertierende Eingang des Verstärkers 9^ ist mit dem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 92 verbunden und folglich sind beide mit der gleichen Spannung vorgespannt.

Die Ausgänge der Verstärker 88 und 90 bleiben auf logisch

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niedrigem Zustand, wenn keine Differenz zwischen den Signalen E₀ #1 und E₀ #2 vorhanden ist. Sind die Signale E„ #1 und E„ #2 verschieden, so wird diese Differenz bewirken, daß einer der Verstärker 92 oder 94 auf logisch niedrigen Zustand geht, wenn dieses Differenzsignal an ihren invertierenden Eingängen eine Zeitdauer größer als 18 Millisekunden darstellt. Beispielsweise wird, wenn das Signal E_Q #1 kleiner ist als das Signal E_Q #2, was eine Zeitdifferenz zwischen irgendwelchen zwei Triggerimpulsen von größer al 18 Millisekunden darstellt, der Verstärker 92 auf den logisch niedrigen Zustand gehen. Umgekehrt wird, wenn das Signal E_n #2 etwas kleiner ist als das Signal E„ §1, was eine Differenz zwischen irgendwelchen Triggerimpulsen von mehr als 18 Millisekunden darstellt, der Verstärker 9²I auf den logisch niedrigen Zustand gehen.

Die gewählte Zeit von 18 Millisekunden ermöglicht, daß der Schaltkreis 86 bei hohen Drehzahlen zufriedenstellend arbeitet. Ein fehlender Triggerimpuls bei hohen Drehzahlen, beispielsweise bei 4000 UPM, wird zu einer Fehlerzeit von 44 Millisekunden führen, die erheblich größer ist als die normal für 15 Millisekunden überwachte. Bei niedrigeren Drehzahlen ist die Fehlerzeit größer.

Wie oben erwähnt, werden die beiden Differenzverstärker 88 und 90 und die beiden Komparator-Verstärker 92 und 94 benötigt, da einer von den beiden Triggerimpulsen fehlen kann. Normale Beschleunigungen und Verzögerungen führen nicht zu Zeitdifferenzen größer als 10 Millisekunden, wodurch der Schaltkreis 86 auf normalen Betrieb des Fahrzeuges nicht anspricht.

Die Ausgänge der Verstärker 92 und 94 sind mit den Eingängen eines NAND-Gatters 96 über Dioden 98 bzw. 100 verbunden. Die Eingänge der NAND-Gatter 96 werden über Widerstände R-^ und R ,. durch die Bezugsspannung +V₁ hochgehalten. Wenn der Ausgang

eines der vorgespannten Verstärker 92 oder 94 auf seinen niedrigen logischen Zustand geht, so geht der Ausgang des NAND-Gatters 96 auf einen logisch hohen Zustand, der an den Eing-ängen eines NAND-Gatters 102 erscheint. Das NAND-Gatter 102 ist als Inverter verschaltet und folglich geht sein Ausgang auf logisch niedrigen Zustand, wenn der Ausgang des NAND-Gatters 96 auf seinen logisch hohen Zustand geht.

Wenn der Ausgang des Verstärkers 92 auf seinen logisch niedrigen Zustand geht, erscheint ein Signal für den fehlenden Impuls #1 auf einer Leitung 104 des Schaltkreises 86 und folglich erscheint ein Signal für einen fehlenden Impuls an dem Ausgang des NAND-Gatters 102 auf der Leitung 106. Wenn der Ausgang des Verstärkers 94 auf seinen logisch niedrigen Zustand geht, erscheint ein Signal für den fehlenden Impuls #2 auf einer Leitung IO8 des Schaltkreises 86 und folglich erscheint ein Signal für einen feh-lenden Impuls an dem Ausgang des NAND-Gatters 102 auf der Leitung 106, was anzeigt, daß eines der Triggerimpulssignale fehlt.

Der Ausgang des Verstärkers 92 ist mit dem oben erwähnten Signal "12F Millisekunden" für den Trigger #1 ODER-VERKNÜPFT, indem die Leitung 104 und die Leitung 80' an einem Punkt 110 verbunden sind. In gleicher Weise ist der Ausgang des Verstärkers 94 mit dem Signal "128 Millisekunden" für den Trigger #2 logisch ODERVERKNÜPFT, indem die Leitung IO8 und die Leitung 80 zusammen an einem Punkt 112 verbunden sind. Diese Verbindungen an den. Punkten 110 und 112 stellen sicher, daß ein Fehler erfaßt wird, wenn die Triggerimpulse vollständig unterbunden sind.

In dem Schaltkreis 86 weisen die Widerstände folgende Werte auf: ^R22^{3 R}24^{5 R}26 ^R28^{3 1}Ho ^{und R}33 ^{= 10 kOnm}s ^d^-^e Widerstände R₂^j R₂Cj R₂7J ^R ₂n j R34 ^und R35 = 50 kOhm; und die Widerstände R^₁ und R₅₂ =2,7 kOhm bzw. 3 kOhm.

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Im folgenden wird auf die Fig. 7 Bezug genommen. An den Setz- und Rücksetz-Eingängen eines D-Flip-Flops 114 erscheinen durch

Widerstände R-,^ bzw. R^„ und durch Gleichrichter-Dioden 116 3d 37

bzw. 118 hindurch die Impulszüge für das Einspritzsignal #1 und das Einspritzsignal #2, die in Fig. 10 dargestellt sind. Mit den Setz- und Rücksetz-Eingaängen des Flip-Flops 114 sind weiterhin Widerstände R^o bzw. R,_q verbunden, die zusammen mit den entsprechenden Widerständen R-,^ bzw. R^₇ an den Setz- und Rücksetzeingängen des Flip-Flops 114 Spannungsteiler bilden. Die Signale an den Q-und CJ -Ausgängen des Flip-Flops 114 sind symmetrisch und zueinander invertiert und erscheinen als Eingänge für zwei NAND-Gatter 120 bzw. 122, die die 1 kHz-Takt-Impulse während der Zeit, während die Ausgänge Q und Q auf logisch hohem Pegel sind - wie in Fig. 10 dargestellt - dort hindurchlassen. Die NAND-Gatter 120 und 122 sind Komponenten von Zähler-, Verriegelungs- und D/A-Wandler-Schaltkreisen, die allgemein mit 124 bzw. 126 (vgl. Fig. 1) bezeichnet sind. Die Schaltkreise 124 und 126 besitzen die gleichen Komponenten und arbeiten in gleicher Weise wie die Schaltkreise 60 bzw. 62.

Weiterhin ist ein Vergleicher - und Fehlerdetektor-Schaltkreis, der allemein mit 128 bzeichnet ist, vorgesehen, der mit den Ausgangsleitungen 142 und l40 der Schaltkreise 124 und 126 verbunden ist und die gleichen Komponenten besitzt und in gleicher Weise arbeitet wieder Schaltkreis 86. Der einzige Unterschied bei der Verarbeitung der Signale"Einspritz # l"und 'Einspritz #2 und bei der Verarbeitung der Signale"Trigger #1 und "Trigger #2* liegt darin, daß die Dioden 116 und 118 mit den Setz- bzw. Rücksetz-Eingängen des Flip-Flops 114 verbunden sind, um die Impulszüge Einspritz #1 und Einspritz #2 (in Fig. 10 und 12 dargestelt) gleichzurichten.

Der Widerstand R-,g hat den gleichen Wert wie der Widerstand R₁^i Der Widerstand R,„ hat den gleichen Wert wie der Widerstand FL ^;

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Der Widerstand R,η hat den gleichen Wert wie der Widerstand R ; und der Widerstand R^g hat den gleichen Widerstand wie der Widerstand R-, g·

Die Schaltkreise 124 und 126 werden nictfc weiter beschrieben, da ihre Komponenten die gleichen sind wie die der Schaltkreise 62 bzxtf. 60 und sie auch in gleicher Weise verbunden sind. Allerdings werden die Impulszüge und Signale, die beim Betrieb der Schaltkreise 124 und 126 entstehen, detaillierter unter Bezugnahme auf Pig. 10, 11 und 12 beschrieben.

Zunächst sei auf Fig. 10 Bezug genommen. Die ersten und zweiten Einspritz-Impulszüge sind so dargestellt, wie sie an den Eingängen 30 und 32 auftreten. Weiterhin sind auch die Ausgangssignale aus den Q-und Q-Ausgängen des Flip-Flops 114 dargestellt, die aus den ersten und zweiten Einspritz-Impulszügen resultieren. Die Ausgänge Q und CJ sind symmetrisch und invertiert. An den Ausgängen der NAND-Gatter 120 und 122 erscheinen die Signale "Takt #l''bzw. "Takt #2\ d. h. das 1 kHz-Takt signal, das während der Zeit durchgelassen wird, während der die entsprechenden Signale von Q und Q auf hohem Pegel sind.

Aus Fig. 11 ist zu erkennen, daß die Rückflanke des Q-Ausgangssignales des Flip-Flops 114 ein Mono-Flop 130, das dem Mono-Flop 64· entspricht, veranlaßt, einen Verriegelungsimpuls zu den zwei getakteten Verriegelungen 132 und 134 zu senden, wobei die beiden Verriegelungen den Verriegelungen 70' und 72' entsprechen. Dort wird der Inhalt eines Zählers 138 in den Verriegelungen 132 und 134 "gespeichert". Am Ende des Verriegelungsimpulses wird durch ein Mono-Flop I36, das dem Mono-Flop 76' entspricht, ein Rücksetz-Impuls erzeugt, der den Zähler I38 zurücksetzt. Der Zähler I38 zählt die Taktimpulse von dem·Signal "Takt #1", das in Fig. 10 dargestellt ist. Wie oben im Zusammenhang mit den Schaltkreisen 60 und 62 beschrieben, werden die Ausgangssignale

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"Takt #1" und "Takt #2" zu identischen Zähler- und Verriegelungsschaltkreisen geleitet, die zu identischen Ausgängen von entsprechenden Verriegelungen führenj wenn die Impulszüge "Einspritz #1" und "Einspritz #2" die gleiche zeitliche Beziehung haben.

Im folgenden sei auf Fig. 12 Bezug genommen. Wenn das Einspritzsignal # 2, beispielsweise bei 4000 UPM₃ einen fehlenden Impuls aufweist, so wird der vorgespannte Komparator 94 des Schaltkreises 128 einen Fehler oder fehlenden Impuls anzeigen, da die Zeitdifferenz zwischen irgendwelchen zwei Einspritzimpulsen größer ist als 18 Millisekunden. In diesem Falle wird ein fehlender Impuls bei 4000 UPM zu einer Fehlerzeit von 45 Millisekunden führen, die erheblich langer ist als die normale 15 Millisekundenzeitdauer. Wie oben im Zusammenhang mit der Beschreibung des identischen Schaltkreises 86 erwähnt, ist bei niedrigeren Drehzahlen die Fehlerzeit länger.

Erneut sei darauf hingewiesen, daß die beiden Differenzverstärker 88 und 90 und die beiden Komparatorverstärker 92 und des Schaltkreises 128 notwendig sind, da der eine oder der andere Einspritzimpuls fehlen kann. Normale Beschleunigungen und Verzögerungen führen nicht zu Zeitdifferenzen, die größer als 10 Millisekunden sind, wodurch der Schaltkreis gegen normale Fahrzeugbetriebsbedingungen immun ist. Wenn eine Fehlersituation erfaßt wird, so geht der Ausgang eines der Komparatorverstärker 92 oder 94 des Sehaltkreises 128 auf einen logisch niedrigen Pegel, was bewirkt, daß der Ausgang des NAND-Gatters 96 auf einen logisch hohen Pegel geht. Der Ausgang des NAND-Gatters wird auf niedrigen logischen Zustand gehen, was einen Betriebsfehler anzeigt, d. h. einen fehlenden Einspritzimpuls.

Die Eingänge zu den NAND-Gattern 96 des Schaltkreises 128 sind ebenfalls mit Leitungen 140 und 142 der Schaltkreise 126 bzw. 124 verbunden, um die dort anliegenden Signale logisch ODER-ZU-

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VERKNÜPFEN. Die Signale an den Leitungen l4O und 142 sind die 128 Millisekunden #2-Einspritz bzw. #1-Einspritz-Signale. Auch hier dient diese Maßnahme dazu, sicherzustellen, daß ein Fehler erfaßt wird, wenn die Einspritzimpulse vollständig ausfallen.

Im folgenden sei auf die Fig. 1 und 8 Bezug genommen. Die Komplemente des Einsjritzimpuls #1-Signales, d. h. T #1, und des Einspritzimpuls #2-Signales, d. h. T #2 sind über ein ODER-Gatter 144 logisch ODER-VERKNÜPFT, wobei das Ergebnis der logischen ODER-VERKNÜPFUNG, das an einem Eingang 146 erscheint, einem generell mit 148 bezeichneten Schaltkreis für langen Einspritzimpuls angelegt wird. Jedes der Signale T #1 und T #2. besitzt eine Breite, die der Breite W eines typischen

ρ
in Fig. 10 dargestellten Einspritzimpulszuges ent^richt. In Fig. 13 sind die logisch ODER-VERKNÜPFTEN Signale T #1 und T #2 dargestellt, die beide Rechteckimpulse sind, die die gleiche Breite W aufweisen wie der Einspritzimpulszug.

Der Schaltkreis 148 verarbeitet das Signal T #1 als mit dem Signal T #2 logisch ODER-VERKNÜPFT, um einen anormal langen Einspritzimpuls zu erfassen. Der Schaltkreis 148 mißt die Dauer der Signale T #1 und T #2, um zu bestimmen, wenn während normaler Fahrsituationen die (Impuls)-Dauern über 13 Millisekunden lang sind. Solch ein Zustand würde die Fahrbarkeit des Fahrzeuges sprunghaft verändern. Während des Anlassens und Warmlaufens überschreiten die Impulse typischerweise die 13 Millisekunden und folglich sollte das Meßergebnis während solcher Zustände ignoriert werden.

Der Schaltkreis 148 enthält ein Paar von NAND-Gattern 150 und 152, wobei das erste NAND-Gatter 150 als Inverter in dem Schaltkreis 148 arbeitet. Der Ausgang des NAND-Gatters 150 ist mit einem Eingang des NAND-Gatters 152 verbunden, dessen anderer Eingang mit dem 1 kHz-Takt 58 verbunden ist. Die tormäßig ge-

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steuerten Taktsignale erscheinen an dem Ausgang des NAND-Gatters 152, wie in Fig. 13 dargestellt. Der Ausgang des NAND-Gatters 152 ist mit dem Eingang eines Binärzählers 154 verbunden, der die Anzahl von tormäßig gesteuerten Taktsignalimpulsen zählt, wobei der Ausgang des Zählers 154 die Zahl in binärer Form anzeigt. Das erste, vierte und achte Bit des Zählers 15¹J wird an die entsprechenden Eingänge eines NAND-Gatters I56 mit 3 Eingängen gelegt, dessen Ausgang auf logisch niedrigen Pegel gehen wird, um ein Signal für einen langen Impuls zu liefern, wenn alle Eingangssignale auf logisch hohem Pegel sind, wodurch angezeigt wird, daß einer der Einspritzimpulse 13 Millisekunden überschritten hat.

Der Schaltkreis 14& enthält weiterhin einen monostabilen Vibrator oder ein Mono-Flop 158, dessen Eingang mit dem Ausgang des NAND-Gatters 150 verbunden ist. Ein Rücksetz-Impuls erscheint an dem Ausgang des Mono-Flops I58 und wird dem Rücksetz-Eingang eines Zählers 154 bei der Rückflanke eines Einspritzimpuls-Signales von dem NAND-Gatter 150 zugeführt. Das Mono-Flop 158 ist über die Bezugsspannung +V. über einen Widerstand R₁,.. vorgespannt. Am anderen Ende des Widerstandes Rn₀ ist ein Kondensator Ct- angeschlossen und in üblicher Weise an zwei Eingängen des Mono-Flops 58 verschaltet. Der Zähler 15¹J wird durch das MonoFlop 158 zurückgesetzt, so daß der Zähler 154 in der Lage ist, die darauffolgenden tormäßig gesteuerten Taktimpulse zu zählen.

Der Widerstand R₁,.. hat einen Wert von 100 kOhm und der Kondensator C₁- einen Wert von 0,01 μΡ.

Im folgenden wird auf Fig. 1 und Fig. 9 Bezug genommen. Dort ist ein generell mit I60 bezeichneter Indikator-Schaltkreis bzw. Fehlerindikator-Schaltkreis dargestellt. Einige oder alle der sieben erfaßten Fehlerarten können gleichzeitig durch den Schaltkreis I60 angzeigt werden. Die sieben erfaßbaren Fehler sind folgende: Fehlen des Triggersignales #1, des Triggersig-

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nales #2, des Einspritzsignales #1, des Einspritzsignales #2; Signal für niedrige Zündenergie, Signal für niedrige ECU-Energie und Signal für "langen Impuls".

Der Ausgang bzw. die Fehlersignale werden durch entsprechende Inverter 162, 164, 166, 168, 17O₃ 172 bzw. 174 invertiert. Jedes invertierte Fehlersignal wird durch ein eigenes RC-Netzwerk verarbeitet, um positive Spannungsspitzel zu erzeugen. Die RC-Netzwerke bestehen aus Widerstands-Kondensator-Paaren R₁.. und Cg, R^₂ und C₇, R^-, und Cg, R^ und C„, R^₁- und C₁₀, R^g und C₁₁ und Rj₄₇ und C₁₂.

Der Schaltkreis 160 enthält weiterhin sieben R/S-Verriegelungen, d. h. Verriegelungen 176, I78, I80, 182, 184, 186 und 188. Jede der Verriegelungen 176 bis 188 hat ihren eigenen Setz-Eingang, der mit seinem entsprechenden RC-Netzwerk verbunden ist. Die durch die RC-Netzwerke erzeugten Spannungsspitzen setzen die Ausgänge ihrer entsprechenden R/S-Verriegelungen auf logisch hohe Zustände.

Der Schaltkreis I60 enthält weiterhin eine Vielzahl von Treibertransistoren T,, T₁₁, T₁-, Tg, T₇, Tg und Tg, die den Verriegelungen 176 bis 188 zugeordnet sind. Wenn der Ausgang einer der Verriegelungen 176 bis I88 auf logisch hohem Zustand ist, so ist der entsprechende Treibertransistor T, bis T_Q "eingeschaltet", und zwar über entsprechende Basistransistoren R, _n bis R_c,..

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Der Schaltkreis I60 enthält weiterhin eine gleiche Anzahl von licht-emitfcLerenden Dioden LED's I90, 192, 194, I96, I98, 200 und 202. Wenn ein entsprechender Transistor T, bis 1 eingeschaltet ist, wird sein entsprechendes LED I90 bis 202 durch einen entsprechenden Widerstand R₁-,- bis Rg₁ hindurch durch die Bezugsspannung +V₁ mit Energie versorgt. Jegliches erregte LED I90 bis 202 wird erregt bleiben, bis ein Rücksetz-Schalter oder Knopf 204 gedrückt wurde, wodurch die Verriegelungen I76 bis 188 über

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eine gemeinsame Rücksetzleitung zurückgesetzt werden. Diese Rücksetzleitung liefert die Bezugsspannung +V. zu jedem Rücksetz-Eingang der Verriegelungen 176 bis I88. Ein Erdungswiderstand Rg₂ ist mit dem Schalter 204 und den Rücksetz-Eingängen der Verriegelungen 176 bis I88 in üblicher Weise verbunden. Auf diese Weise ermöglicht der Schaltkreis I60, daß einige oder alle Fehler gleichzeitig angezeigt werden.

Die einzelnen Bauteile haben hierbei folgende Werte: Die Kondensatoren Cg bis C₁₂ 0,001 μΡ; die Widerstände R^₁ bis R^₇ 100 kOhm, die Widerstände Rj,o bis R₁-J. 5 kOhm; die Transistoren T^, bis T„ sind npn-Transistoren des Typs 2n34l5; die Widerstände Rc-j- bis Rg₁ sind 100 Ohm und der Widerstand Rg~ = 5 kOhm.

Im folgenden wird auf Fig. 1 und Fig. 6 Bezug genommen. Dort ist eine zweite Anzeigeeinrichtung bzw. ein Fehlererfassungs-Schaltkreis für einen ersten Fehler allgemein mit 206 bezeichnet. Mit dem Schaltkreis 206 können vier Fehler angezeigt werden, d. h. ein Fehlendes Triggers, Fehlen des Einspritzsignales, eine niedrige Zündenergieversorgung und eine niedrige ECU-Stromversorgung, Allgemein zeigt der Schaltkreis 206 den ersten auftretenden Fehler an, wobei dieser Fehler verhindert, daß weitere nachfolgende Fehler angezeigt werden.

Der Schaltkreis 206 enthält NOR-Gatter 208, 210, 212 und 214, von denen jeweils ein Eingang eines der Fehlersignale empfängt. Die jeweils anderen Eingänge der NOR-Gatter 208 bis 214 sind mit dem Q-Ausgang eines D-Flip-Flops 216 verbunden, das durch den Rücksetzschalter 204 rückgesetzt wird, wodurch durch Q-Ausgang auf seinen logisch niedrigen Zustand geht, wodurch seinerseits ermöglicht wird, daß eines der Fehlersignale den Ausgang seines zugehörigen NOR-Gatters 208 bis 214 umschaltet.

Die Ausgänge der NOR-Gatter 208 bis 214 sind mit den Eingängen eines NAND-Gatters 218 verbunden. Der Ausgang des NAND-Gatters

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218 ist auf niedrigem Pegel, wenn alle seine Eingänge auf hohem Pegel sind, wodurch angezeigt wird, daß keines der Eingangssignale einen Fehlerzustand anzeigt. Geht eines der Eingangsfehlersignale auf logisch niedrigen Pegel, wodurch ein Fehler angezeigt wird, so geht der Ausgang des NAND-Gatters 218 auf logisch hohen Zustand, wodurch ein monostabiler Multivibrator bzw. ein MonoFlop 220, dessen Eingang mit dem Ausgang des NAND-Gatters 208 verbunden ist, aktiviert wird. Der Ausgang des Mono-Flops 220 ist mit dem Flip-Flop 216 verbunden und setzt dieses, so daß dessen Q-Ausgang auf logisch hohen Pegel geht, wodurch die NOR-Gatter 208 bis 214 außer Bereitschaft gesetzt werden.

Weiterhin enthält der Schaltkreis 206 eine gleiche Anzahl von R/S-Verriegelungen 222, 224, 226 und 228, die an ihren Setz-Eingängen mit dem Ausgang ihres zugeordneten NOR-Gatters 208 bis 214 verbunden sind. Wenn einer der Ausgänge der NOR-Gatter 208 bis 214 auf seinen logisch hohen Zustand geht, so setzt er seine zugehörige R/S-Verriegelung 222 bis 228.

Der Schaltkreis 206 enthält weiterhin eine gleiche Anzahl von Treibertransistoren T₁₀ T₁₁, T₁₂ und T₁,, deren Basen mit den Ausgängen ihrer zugeordneten Verriegelung 222 bis 228 über entsprechende Basiswiderstände Rg-,, ^64' ^6¹S ^unc^ "^66 ^ver>t^)unc^^{en sin}d· Der logisch hohe Ausgang einer der Verriegelungen 222 bis 228 wird seinen zugeordneten Treibertransistor T_1Q bis T^, einschalten.

Der Schaltkreis 206 enthält weiterhin eine gleiche Anzahl von LED's 230, 232, 234 und 236, der/Kathoden mit den Kolektoren ihrer zugeordneten Transistoren T_1n bis T. über Kollektorwiderstände Rg₇J ^R68^S %q ^{und R}70 ^verbunden sind. Wenn einer der Transistoren T₁₀ bis T₁₇. leitend bzw. eingeschaltet ist, so wird sein zugeordnetes LED 230 bis 236 über die Bezugsspannung +V^, die an den Anoden der LED's 230 bis :236 angeschlossen ist, mit

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Energie versorgt.

Jede der R/S^Verriegelungen 222 bis 228 wird über ein monostabiles Flip-Flop bzw. ein Mono-Flop 238 zurückgesetzt. Am Ausgang des Mono-Flops 238 erscheint ein Rücksetz-Impuls, wenn der Rücksetzschalter 204 geschlossen ist, wobei der Rücksetzschalter 204 mit dem Eingang des Mono-Flops 238 in üblicher Weise verbunden ist.

Die Mono-Flops 220 und 238 haben in üblicher Weise mit ihnen verbundene RC-Netzwerke, die aus den Widerständen Rg_7t bzw. Rgn, und Kondensatoren C., bzw. CL j.. Weiterhin ist mit dem Ausgang des Mono-Flops 220 ein RC-Netzwerk aus einem Widerstand Rg„, und einem Kondensator CLj- in üblicher Weise verbunden, um eine Zeitverzögerung zu schaffen. Mit dem Rücksetz-Eingang des Flip-Flops 216 ist ein Vorspannungswiderstand R₇₀, verbunden.

Im Falle des Fehlers eines fehlenden Triggers wird ebenfalls ein Fehler eines fehlenden Einspritz-Impulses vorhanden sein. Normalerweise ist nicht bekannt, ob der Triggerausfallfehler oder der Einspritzausfallfehler zuerst aufgetreten ist. Der Schaltkreis 206 zum Erkennen des ersten Fehlers, der oben beschrieben wurde, wird die Signale für das Fehlen eines Triggerimpulses und eines Einspritzimpulses als zuerst aufgetreten anzeigen. Eine Lösung dieses Problemes besteht darin, die 0,47 uF-Kondensatoren der D/A-Wandler-Schaltkreise in den Schaltkreisen 124 und 126 doppelt so groß zu machen wie die entsprechenden Kondensatoren in den D/A-Wandler-Schaltkreisen in den Schaltkreisen 60 und 62.

Die Transistoren T_1Q bis T₁, sind npn-Transistoren vom Typ 2N3415; der Wert der Widerstände Rg, bis Rg₁. = 5 kOhm; der Wert der Widerstände Rg₇ bis R„_Q = 180 Ohm; der Wert der Widerstände Rg₇, und Rgg, = 100 kOhm; der Wert der Kondensatoren C_li} und C., = 0,001 μΡ; der Wert des Widerstandes Rg_q, = 50 kOhm; der Wert des Kon-

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sators C₁C = 75 pf und der Wert des Widerstandes R₇₀, = 100 kOhm.

Zusammenfassend arbeitet das Prüfgerät, indem es zuerst ausgewählte elektrische Signale abtastet, die gewisse Parameter des Maschinensteuersystems des elektronischen Überwachungssystems (ECU) an seinen Eingängen 22 bis 36 darstellen. Die abgetasteten elektrischen Signale werden von dem Prüfgerät dadurch verarbeitet, daß die Zeitdauer von sechs der Abtastsignale in den Schaltkreisen 60, 62, 126, 124 und 128 gemessen wird. Vier der gemessenen Signale werden paarweise in den Schaltkreisen 86 und 128 verglichen. Zwei der abgetasteten Eingangssignale werden durch die Schaltkreise 48 und 44 überprüft, die entsprechende Ausgangssignale liefern. Der Schaltkreis 148 mißt nicht nur die bieden abgetasteten Eingangssignale, sondern prüft sie auch und liefert ein Ausgangssignal, das das Ergebnis der Prüfung anzeigt. Die Schaltkreise 86 und 128 vergleichen nicht nur die gemessenen Signale, sondern prüfen auch die resultierenden verglichenen Signale und liefern entsprechende Ausgangssignale, die die Ergebnisse der Prüfung anzeigen.

Die Ausgangssignale, die den abgetasteten EingangsSignalen zugeordnet sind, werden kontinuierlich und separat von dem Schaltkreis I60 angezeigt, der ungünstige Ergebnisse der Verarbeitung anzeigt, die die oben erwähnte Prüfung, Messung und den Vergleich enthält, bis der Schaltkreis I60 durch den gemeinsamen Rücksetzschalter 204 zurückgesetzt wird.

Jeder der Schaltkreise 86 und 128 verknüpft logisch zwei der Ausgangssignale, wobei das Ergebnis der Verknüpfung an den Eingängen des Schaltkreises 206 erscheint, zusammen mit den Ausgangssignalen von den Schaltkreisen 44 und 48. Der Schaltkreis 206 zeigt an, welches seiner Eingangssignale zuerst fehlerhaft war, bis er durch den gemeinsamen Rücksetzschalter 204 zurückgesetzt wird.

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Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung _s einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen_s können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims

^KIA BROSE ^BROSE-

D-8023 Munchen-Pullach. Wiener Str 2. Tel (089) 7 93 30 7': Telex S 212 M/ iros Ί: Cable- «P?tenf]us» München

THE BENDIX C0RP0RATI0N₃ Executive Offices, Bendix Center, Southfield, Michigan 48 037, U.S.A.

ihrzeichenp_aris file: 5821-A ^Ta94th January, I98O

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PATENTANSPRÜCHE

Prüfgerät für elektronisches Steuersystem einer Verbrennungskraftmaschine, das eine Vielzahl von elektrischen Signalen überwacht, die gewisse Parameter des elektronischen Steuersystems darstellen und das anzeigt_s welches der überwachten Signale fehlerhaft ist und welches der Signale als erstes fehlerhaft ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät folgendes enthält: Abtasteinrichtungen (20) mit einer gleichen Anzahl von Eingabeeinrichtungen (22-36), von denen jede einem bestimmten elektrischen Signal zugeordnet ist, um die Vielzahl von elektrischen Signalen abzutasten; mit jeder der Eingabeeinrichtungen (22-36) verbundene Signalverarbeitungseinrichtungen (52-148), die die abgetasteten Signale mit einer Vielzahl von Bezugswerten verarbeiten,wobei die Signalverarbeitungseinrichtungen (52-148) eine gleiche Vielzahl von Ausgangssignalen erzeugen, die die Ergebnisse dieser Verarbeitung anzeigen, wobei jedes der Ausgangssignale Informationen darüber enthält, ob sein zuordnetes abgetastetes Signal fehlerhaft ist; Anzeigeeinrichtungen (160), die eine gleiche Anzahl von Schaltkreiseinrichtungen (Fig.9) enthalten, wobei diese Schaltkreiseinrichtungen (Fig.9) mit den Signalverarbeitungseinrichtungen (52-148) verbunden sind,um ungünstige Ergebnisse der Verarbeitung aus den Ausgangssignalen anzuzeigen, wobei jede der Schaltkreiseinrichtungen (Fig.9) Anzeige-einrichtungen (90-202) enthält, um anzuzeigen, welches

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der elektrischen Signale fehlerhaft ist, wobei die Anzeigeeinrichtungen (19Ο-2Ο2) anzeigen, welche Signale für eine vorgegebene Zeitdauer fehlerhaft sind; und zweite Anzeigeeinrichtungen (206), die mit den Signalverarbeitungseinrichtungen (52-148) verbunden sind, um für eine vorgegebene Zeitdauer anzuzeigen, welches der ausgewählten elektrischen Signale als erstes fehlerhaft war,wodurch die zweiten Anzeigeeinrichtungen (206) eine Rangfolge für die Fehleranzeige liefern.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtungen (52-148) Meßeinrichtungen (60,62,124, 126) enthalten, die die Zeitdauer von mindestens zwei der abgetasteten Signale messen und entsprechende Zeitdauersignale liefern.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung (52-148) Vergleichseinrichtungen (86,128) enthalten, die zwei Zeitdauersignale vergleichen und ein Vergleichssignal liefern, das das Ergebnis des Vergleiches anzeigt.
4. Gerät nach Anspruch 3_S dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtungen (60,62,124,126) die Zeitdauer von mindestens drei der abgetasteten Signale messen und daß die Signalverarbeitungseinrichtungen (52-148) Prüfeinrichtungen (Fig. 5) enthalten,die zumindest ein abgetastetes Signal, ein Zeitdauersignal und das Vergleichssignal mit entsprechenden Bezugswerten überprüfen, wobei die Prüfeinrichtungen (Fig.5) die zugeordneten Ausgangssignale liefern, die die Ergebnisse der Überprüfung anzeigen.
5. Gerät nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß logischer Schaltkreiseinrichtungen (Fig.6) vorgesehen sind, die mit den zweiten Anzeigeeinrichtungen(206) und mit den Signalverarbeitungseinrichtungen (52-148) verbunden sind, um zumindest zwei Ausgangssignale von den Signalverarbeitungseinrichtungen (52-148) logisch miteinander zu kombinieren, wobei die zweiten Anzeigeeinrich-

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IN,- .

tung (206) aus dieser logischen Kombination die Rangfolgeanzeige der Fehlfunktion liefern.
6. Gerät nach Anspruch 5₃ dadurch gekennzeichnet, daß Rücksetzeinrichtungen (204) vorgesehen sind, die mit den ersten und zweiten Anzeigeeinrichtungen (l6O,2O6) verbunden sind, um die Anzeigen von dem ersten und zweiten Anzeigeeinrichtungen (160,206) gleichzeitig zu entfernen.