DE3942167A1

DE3942167A1 - ERROR DETECTING DEVICE FOR ELECTRICAL CIRCUITS

Info

Publication number: DE3942167A1
Application number: DE19893942167
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Tazawa
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1988-12-21
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1990-06-28
Also published as: GB8928696D0; DE3942167C2; GB2226888A

Abstract

In an automobile a current sensor (22) with a Hall element (24 Fig 3a) detects current flowing in a selected one of a plurality of actuator circuits (16-19) a predetermined time after the application (1) of a control signal. An equivalent offset current of the current sensor is subtracted (2) from the detected current to produce an operating current. The operating current is compared (2) with a reference current and the difference is compared (2) with a reference value to determine and indicate (14) whether it is abnormal. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Fehlererfassung in einer elektrischen Schaltung, die an eine elektronische Steuereinheit angeschlossen ist, die in einer elektroni schen Steuerung etwa für ein Kraftfahrzeug eingesetzt wird.The invention relates to a device for fault detection in an electrical circuit connected to an electronic one Control unit is connected in an electronic control is used for a motor vehicle.

Die im Kraftfahrzeug vorgesehene elektronische Steuerein heit weist mehrere Ansteuerkreise zur Ansteuerung verschie dener Stellantriebe wie etwa Kraftstoffeinspritzdüsen auf. Eine moderne elektronische Steuereinheit weist einen Selbstdiagnosekreis zur Diagnose des Betriebs der Ansteuer kreise auf.The electronic control provided in the motor vehicle Unit has several control circuits for control different actuators such as fuel injectors. A modern electronic control unit has one Self-diagnosis circuit for diagnosis of the operation of the control circle on.

Die JP-OS 63-27 769 beschreibt ein Selbstdiagnosesystem zur Bestätigung von Operationen von Ansteuerkreisen in einer elektronischen Steuerung eines Kraftfahrzeugs. Bei diesem Selbstdiagnosesystem ist in einem Bus ein Nebenschluß zur Erfassung von Strom auf dem Bus vorgesehen. Das System hat einen Detektorkreis mit einem Fenstervergleicher und einem UND-Verknüpfungsglied zur Erkennung des Betriebs des An steuerkreises.JP-OS 63-27 769 describes a self-diagnosis system for Confirmation of operations by control circuits in one electronic control of a motor vehicle. With this Self diagnosis system is a shunt on a bus Detection of electricity provided on the bus. The system has a detector circuit with a window comparator and one AND logic element for detecting the operation of the An control circuit.

Wenn der Strom im Bezugsspannungsbereich des Fensterver gleichers liegt, erzeugt der Vergleicher ein Vergleicher- Ausgangssignal. Dieses wird dem UND-Verknüpfungsglied zu geführt. Andererseits wird ein von der elektronischen Steu erung an einen entsprechenden Ansteuerkreis angelegtes Steuersignal ebenfalls dem UND-Verknüpfungsglied zugeführt. Dieses erzeugt ein Bestätigungssignal entsprechend den beiden Eingangssignalen.If the current in the reference voltage range of the window ver is the same, the comparator generates a comparator Output signal. This becomes the AND gate guided. On the other hand, one of the electronic tax an appropriate control circuit Control signal also supplied to the AND gate. This generates a confirmation signal according to the two input signals.

Da in dem Diagnosesystem der Detektorkreis an jedem An steuerkreis vorgesehen ist, ist der Aufbau des Systems kompliziert, was zu erhöhten Herstellungskosten und ver minderter Betriebszuverlässigkeit führt, da eine große An zahl Teile wie Anschlußstifte zum Anschluß von Detektor kreisen an eine Steuereinheit der elektronischen Steuerung benötigt werden.Because in the diagnostic system the detector circuit at every connection control circuit is provided, is the structure of the system complicated, resulting in increased manufacturing costs and ver reduced operational reliability, because a large number number of parts such as pins for connecting the detector circling to a control unit of the electronic control are needed.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Fehler erfassungseinrichtung, bei der ein Stromsensor vorgesehen ist, um verschiedene Ströme in einer Mehrzahl Ansteuer kreise aufzunehmen, und bei der Fehler in den Schaltkreisen zuverlässig erkannt werden.The object of the invention is to provide an error Detection device in which a current sensor is provided is to drive different currents in a plurality record circles, and in the error in the circuits can be reliably recognized.

Gemäß der Erfindung ist eine Fehlererfassungseinrichtung für eine elektrische Schaltung vorgesehen, die mehrere Ansteuerkreise aufweist, die über einen Bus mit einer Stromversorgung verbunden sind, wobei in dem Bus ein Strom sensor angeordnet ist, der einen im Ansteuerkreis fließen den Strom aufnimmt; die Einrichtung hat eine dem Stromsen sor zugeordnete erste Detektoreinheit zur Erfassung eines Offsetstroms des Stromsensors zu einem Zeitpunkt, zu dem an den Ansteuerkreisen keine Steuersignale anliegen, einen Speicher zur Speicherung des von der ersten Detektoreinheit erfaßten Offsetstroms, eine dem Stromsensor zugeordnete zweite Detektoreinheit zur Erfassung des Offsetstroms zu einem Zeitpunkt, zu dem an einem der zu prüfenden Ansteuer kreise noch kein neues Steuersignal anliegt und an den übrigen Ansteuerkreisen keine Steuersignale anliegen, und zur Bildung eines neuen Offsetstroms, eine Aktualisierungs einheit zur Aktualisierung des im Speicher gespeicherten Offsetstroms mit dem neuen Offsetstrom, eine dem Stromsen sor zugeordnete dritte Detektoreinheit zur Erfassung des Stroms eines an den zu prüfenden Ansteuerkreis zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Anlegen des neuen Steuer signals angelegten Steuersignals und zur Erzeugung einer einem Betriebsstrom entsprechenden Ausgangsspannung, ein Rechenglied zum Berechnen der Differenz zwischen dem Be triebsstrom und dem neuen Offsetstrom und zur Bildung eines Differenzwerts, einen Vergleicher zum Vergleichen des Dif ferenzwerts mit einem Bezugswert und zum Bilden der Dif ferenz zwischen dem Differenzwert und dem Bezugswert, und eine Entscheidungseinheit, die entscheidet, ob die Diffe renz anomal ist.According to the invention is a fault detection device provided for an electrical circuit that several Control circuits that have a bus with a Power supply are connected, with a current in the bus Sensor is arranged, which flow in the control circuit takes the electricity; the facility has a stream sensor associated first detector unit for detecting a Offset current of the current sensor at a time when the control circuits have no control signals, one Memory for storing that of the first detector unit detected offset current, one assigned to the current sensor second detector unit for detecting the offset current a time at which one of the controls to be checked no new control signal is present and to the no other control signals are present, and to form a new offset current, an update unit for updating the data stored in the memory Offset current with the new offset current, one for streaming sensor associated third detector unit for detecting the Current of one to the control circuit to be tested to one predetermined time after the creation of the new tax signals applied control signal and to generate a an output voltage corresponding to an operating current Calculator for calculating the difference between the Be drive current and the new offset current and to form a Difference value, a comparator for comparing the dif reference value with a reference value and for forming the dif reference between the difference value and the reference value, and a decision unit that decides whether the differences renz is abnormal.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:Using the drawing, the invention is for example explained in more detail. Show it:

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung der Fehlererfassungseinrichtung nach der Er findung; Figure 1 is a block diagram of a circuit arrangement of the error detection device according to the invention.

Fig. 2 ein Funktionsblockschaltbild der Einrichtung; Fig. 2 is a functional block diagram of the device;

Fig. 3a einen Stromsensor der Einrichtung; FIG. 3a shows a current sensor of the device;

Fig. 3b ein Diagramm, das die Sensorkennlinie zeigt; FIG. 3b is a diagram showing the sensor characteristics;

Fig. 4 Signalverläufe von Einspritzdüsen-Treiber impulsen und des Einspritzdüsen-Stroms; Fig. 4 pulse waveforms of the injector driver and the injector current;

Fig. 5a und 5b Flußdiagramme, die den Betrieb der Einrichtung verdeutlichen; Figures 5a and 5b are flow charts illustrating the operation of the device;

Fig. 6 Signalverläufe in einem zweiten Ausführungs beispiel der Erfindung; und Fig. 6 waveforms in a second embodiment example of the invention; and

Fig. 7a und 7b Flußdiagramme, die den Betrieb des zweiten Ausführungsbeispiels erläutern. Fig. 7a and 7b are flow charts illustrating the operation of the second embodiment.

Nach Fig. 1 ist in einem Kraftfahrzeug eine elektronische Steuereinheit 1 zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, eines Getriebes, einer Klimaanlage etc. vorgesehen. Die elektronische Steuereinheit 1 umfaßt eine CPU 2, einen ROM 3, einen RAM 4, einen nichtflüchtigen RAM 4 a, eine Aus gangsschnittstelle 5 und eine Eingangsschnittstelle 6, die sämtlich über einen Bus 7 miteinander verbunden sind. Ein Oszillator 2 a ist an die CPU 2 angeschlossen und erzeugt Standardtaktimpulse, die von einem freilaufenden Zähler aufgeteilt und gezählt werden. Der Zählwert der Standard taktimpulse wird zur Bestimmung von Zeitpunkten für die Durchführung verschiedener Diagnosevorgänge ausgelesen. Im ROM 3 sind verschiedene Steuerprogramme für die Steuerung diverser Systeme gespeichert.According to Fig. 1 in a motor vehicle, an electronic control unit 1 for controlling an internal combustion engine, a transmission, an air conditioner etc. is provided. The electronic control unit 1 comprises a CPU 2 , a ROM 3 , a RAM 4 , a non-volatile RAM 4 a , an output interface 5 and an input interface 6 , all of which are connected to one another via a bus 7 . An oscillator 2 a is connected to the CPU 2 and generates standard clock pulses, which are divided and counted by a free-running counter. The count value of the standard clock pulses is read out in order to determine times for carrying out various diagnostic processes. Various control programs for controlling various systems are stored in ROM 3 .

Die Steuerung der Brennkraftmaschine wird nachstehend be schrieben.The control of the internal combustion engine will be below wrote.

Die Ausgangsschnittstelle 5 ist mit einer Basis jedes Tran sistors 11 und 12 und eines externen Transistors 13 über Widerstände 8, 9 und 10 verbunden. Die Kollektoren der Transistoren 11, 12 und 13 sind an verschiedene Stellan triebe wie eine Wicklung 16 a einer Kraftstoffeinspritzdüse 16, eine Wicklung 17 a eines Leerlaufstellventils 17 und eine Wicklung 19 a einer Zündspule 19 angeschlossen. Diese Wicklungen sind über einen Laststromsensor 22 und einen Bus 21 an eine Batterie angeschlossen. Die Ausgangsschnittstel le 5 ist außerdem mit einer Selbstdiagnoselampe 14 verbun den, die Fehler der Stellantriebe anzeigt. Somit sind Stellantriebs-Ansteuerkreise A gebildet. Der Laststromsen sor 22 nimmt einen Strom IL auf, der in jedem Stellan triebs-Ansteuerkreis A fließt.The output interface 5 is connected to a base of each transistor 11 and 12 and an external transistor 13 via resistors 8 , 9 and 10 . The collectors of the transistors 11 , 12 and 13 are connected to various actuators such as a winding 16 a of a fuel injector 16 , a winding 17 a of an idle control valve 17 and a winding 19 a of an ignition coil 19 . These windings are connected to a battery via a load current sensor 22 and a bus 21 . The output interface 5 is also connected to a self-diagnosis lamp 14 which indicates errors in the actuators. Actuator control circuits A are thus formed. The load current sensor 22 receives a current IL that flows in each actuator drive circuit A.

Der Eingangsschnittstelle 6 wird Strom von einer Batterie 20 und eine Spannung vom Laststromsensor 22 durch einen A-D-Wandler 26 zugeführt. Ausgangssignale von verschiedenen Sensoren 27, z. B. einem Saugluftmengen-, einem Kurbelwin kel- und einem O₂-Sensor, werden der Eingangsschnittstelle 6 außerdem zugeführt.The input interface 6 is supplied with current from a battery 20 and a voltage from the load current sensor 22 through an AD converter 26 . Output signals from various sensors 27 , e.g. B. a suction air, a crank winch and an O₂ sensor, the input interface 6 are also supplied.

Im ROM 3 sind Festdaten gespeichert, und im RAM 4 werden Informationen von Ausgangssignalen der Sensoren 27 und in der CPU 2 verarbeitete Informationen gespeichert. Der nichtflüchtige RAM 4 a speichert Fehlerdaten der Stellan triebe 16, 17 und 19, der Sensoren 27 etc. Der RAM 4 a ist durch die Batterie 20 ausfallgeschützt, so daß die gespei cherten Daten auch dann erhalten bleiben, wenn ein Schlüs selschalter (nicht gezeigt) in Aus-Stellung ist.Fixed data are stored in the ROM 3 , and information from output signals of the sensors 27 and information processed in the CPU 2 are stored in the RAM 4 . The non-volatile RAM 4 a stores error data of the actuators 16 , 17 and 19 , the sensors 27 etc. The RAM 4 a is protected against failure by the battery 20 , so that the stored data are retained even when a key switch (not shown) ) is in the off position.

Die CPU 2 führt Berechnungen von Steuerinformationen auf der Basis von im RAM 4 gespeicherter Information nach Maß gabe von im ROM 3 gespeicherten Steuerprogrammen durch. Die berechneten Steuerinformationen werden im RAM 4 gespeichert und zu vorbestimmten Zeitpunkten durch die Ausgangsschnitt stelle 5 den Stellantrieben 16, 17 und 19 zugeführt. Wenn ein Fehler erfaßt wird, erzeugt die CPU 2 ein Signal, das die Lampe 14 aktiviert, und die Fehlerinformation wird im RAM 4 a gespeichert.The CPU 2 performs calculations of control information based on information stored in the RAM 4 in accordance with control programs stored in the ROM 3 . The calculated control information is stored in the RAM 4 and supplied to the actuators 16 , 17 and 19 at predetermined times by the output interface 5 . If an error is detected, the CPU 2 generates a signal that activates the lamp 14 , and the error information is stored in the RAM 4 a .

Fig. 3a zeigt den Laststromsensor 22. Der Sensor 22 hat einen Ferritkern 23 mit um den Kern geführten Wicklungen 15 zur Bildung von Transformatoren, ein Hall-Element 24 und einen Verstärker 25. Die Wicklungen 15 sind an Leitungen der Stellantriebs-Ansteuerkreise A angeschlossen. Wenn einem der Stellantriebs-Ansteuerkreise A Strom zugeführt wird, wird im Laststromsensor 22 ein Magnetfeld ausgebil det. Der Magnetfluß geht durch das Hall-Element 24, so daß sich im Hall-Element 24 eine Spannung ausbildet, die vom Verstärker 25 verstärkt wird. Wie Fig. 3b zeigt, hat der Laststromsensor 22 eine lineare Ausgangskennlinie. Im Hall- Element 24 existiert eine Offsetspannung, die am Ausgang des Sensors 22 als Offsetspannung VO erscheint. Fig. 3a shows the load current sensor 22. The sensor 22 has a ferrite core 23 with windings 15 guided around the core to form transformers, a Hall element 24 and an amplifier 25 . The windings 15 are connected to lines of the actuator drive circuits A. When one of the actuator drive circuits A is supplied with current, a magnetic field is formed in the load current sensor 22 . The magnetic flux passes through the Hall element 24 , so that a voltage forms in the Hall element 24 , which is amplified by the amplifier 25 . As shown in Fig. 3b shows, the load current sensor 22 has a linear output characteristic. There is an offset voltage in Hall element 24 , which appears at the output of sensor 22 as offset voltage VO .

Gemäß Fig. 2 weist die elektronische Steuereinheit 1 eine Eingangsverarbeitungseinheit 30 auf, der Ausgangssignale der Sensoren 27, der Batterie 20 und des Stromsensors 22 zur Durchführung einer Signalformungs- und einer A-D-Um wandlungsoperation zugeführt werden. Verarbeitete Daten werden einem Rechner 31 zugeführt und in einem Speicher 32 gespeichert. Der Rechner 31 berechnet verschiedene Steuer informationen auf der Basis der Eingangssignale nach Maß gabe der im Speicher 32 gespeicherten Steuerprogramme.Referring to FIG. 2, the electronic control unit 1 to an input processing unit 30, the output signals of the sensors 27, the battery 20 and the current sensor 22 to perform a waveshaping and AD-conversion operation in order to be supplied to a. Processed data are fed to a computer 31 and stored in a memory 32 . The computer 31 calculates various control information on the basis of the input signals in accordance with the control programs stored in the memory 32 .

Eine Ausgangsverarbeitungseinheit 33 erzeugt Steuersignale zur Steuerung der Stellantriebs-Ansteuerkreise A.An output processing unit 33 generates control signals for controlling the actuator drive circuits A.

Ein Offsetstromspeicher 34 dient der Speicherung eines Offsetstroms.An offset current memory 34 serves to store an offset current.

Eine Offsetstrom-Aktualisiereinheit 35 aktualisiert den im Offsetstromspeicher 34 gespeicherten Offsetstrom mit dem Ausgangssignal des Sensors 22 zu einem Zeitpunkt, zu dem an den Schaltkreisen A keine Steuersignale anliegen.An offset current update unit 35 updates the offset current stored in the offset current memory 34 with the output signal of the sensor 22 at a point in time at which no control signals are present at the circuits A.

Ein Schaltkreisstromrechner 36 berechnet den in einem der Stellantriebs-Ansteuerkreise A fließenden Laststrom IL nach Maßgabe des Ausgangssignals des Stromsensors 22 und des Offsetstroms. A circuit current calculator 36 calculates the load current IL flowing in one of the actuator drive circuits A in accordance with the output signal of the current sensor 22 and the offset current.

Eine Schaltkreiszustands-Bestimmungseinheit 37 bestimmt Zustände des Stellantriebs-Ansteuerkreises A.A circuit state determination unit 37 determines states of the actuator drive circuit A.

Der Betrieb der Einrichtung wird nachstehend unter Bezug nahme auf die Fig. 1-4 beschrieben.The operation of the device is described below with reference to FIGS . 1-4.

Die Offsetspannung VO des Sensors 22 ändert sich mit der Sensortemperatur, mit der Zeit etc. Um daher den Laststrom IL zu erfassen, wird die Offsetspannung VO von der Aus gangsspannung V des Sensors 22 subtrahiert, wie nachstehend beschrieben wird.The offset voltage VO of the sensor 22 changes with the sensor temperature, with the time etc. In order to therefore detect the load current IL , the offset voltage VO is subtracted from the output voltage V of the sensor 22 , as will be described below.

Die Offsetspannung VO des Sensors 22 wird von der Offset strom-Aktualisierungseinheit 35 erfaßt, wenn an den Stell antriebs-Ansteuerkreisen A keine Steuersignale anliegen. Der der erfaßten Offsetspannung entsprechende Offsetstrom wird im Offsetstromspeicher 34 (RAM 4) gespeichert. Der Strom in einem der Ansteuerkreise A wird erfaßt, wenn daran ein Steuersignal anliegt, und der der Ausgangsspannung des Sensors 22 entsprechende Strom wird dem Schaltkreisstrom rechner 36 zugeführt. Dann wird der gespeicherte Offset strom von dem gespeicherten Strom subtrahiert.The offset voltage VO of the sensor 22 is detected by the offset current update unit 35 when no control signals are present at the actuating drive control circuits A. The offset current corresponding to the detected offset voltage is stored in the offset current memory 34 (RAM 4 ). The current in one of the control circuits A is detected when a control signal is present, and the current corresponding to the output voltage of the sensor 22 is supplied to the circuit current computer 36 . Then the stored offset current is subtracted from the stored current.

Beispielsweise soll die Diagnose des Ansteuerkreises der Einspritzdüse 16 unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben werden. Der Offsetstrom ILTO wird zum Zeitpunkt TO′, zu dem das Steuersignal Pi erzeugt wird, oder vor Erzeugung des Steuersignals Pi gewonnen.For example, the diagnosis of the control circuit of the injection nozzle 16 will be described with reference to FIG. 4. The offset current ILTO is obtained at the time TO ', to which the control signal Pi is generated or before generating the control signal Pi.

Da die Einspritzdüse 16 eine induktive Last ist, erfährt ein Strom Iinj der Einspritzdüse 16 eine Verzögerung in bezug auf das Steuersignal Pi (Fig. 4). Der Offsetstrom kann zum Zeitpunkt TO′ gewonnen werden, zu dem das Steuer signal erzeugt wird. Wenn aber der Stellantrieb eine Wider standslast, eine kapazitive Last oder eine Lampe ist, er folgt keine Verzögerung des Stroms. Infolgedessen muß der Offsetstrom vor dem Steuersignal gewonnen werden. Since injector 16 is an inductive load, current Iinj of injector 16 experiences a delay with respect to control signal Pi ( FIG. 4). The offset current can be obtained at the time TO ' at which the control signal is generated. However, if the actuator is a resistive load, a capacitive load or a lamp, there is no delay in the current. As a result, the offset current must be obtained before the control signal.

Wenn an einen anderen Ansteuerkreis ein anderes Steuersi gnal P zum Zeitpunkt TO (Fig. 4) angelegt ist, wird die Spannung des Steuersignals P zu der Offsetspannung VO addiert. Infolgedessen muß die Offsetspannung zu einem Zeitpunkt erfaßt werden, zu dem an den Ansteuerkreisen A keine Steuersignale anliegen.If another control signal P is applied to another control circuit at time TO ( FIG. 4), the voltage of the control signal P is added to the offset voltage VO . As a result, the offset voltage must be detected at a point in time at which no control signals are present at the control circuits A.

Wenn dabei das Steuersignal Pi an der Einspritzdüse 16 anliegt, wird bestimmt, ob weitere Steuersignale an weite ren Schaltkreisen anliegen. Wenn keine Steuersignale er zeugt werden, wird bei Erzeugung des Steuersignals Pi ein neuer Offsetstrom erfaßt, der den im RAM 4 zuletzt gespei cherten Offsetstrom aktualisiert. Wenn dagegen ein anderes Steuersignal an einem anderen Schaltkreis anliegt, wird der im RAM zuletzt gespeicherte Offsetstrom zur Berechnung des Stroms IL genutzt.If the control signal Pi is present at the injector 16 , it is determined whether further control signals are present at further circuits. If no control signals are generated, a new offset current is detected when the control signal Pi is generated, which updates the offset current last stored in RAM 4 . If, on the other hand, another control signal is present on another circuit, the offset current last stored in the RAM is used to calculate the current IL .

Der erhaltene Offsetstrom ILTO wird von dem Strom ILT 1, der auf der Ausgangsspannung des Sensors 22 basiert, zum Zeit punkt T 1 subtrahiert unter Bildung eines Stroms IL (IL = ILT 1-ILTO).The offset current ILTO obtained is subtracted from the current ILT 1 , which is based on the output voltage of the sensor 22 , at the point in time T 1 to form a current IL (IL = ILT 1 - ILTO ).

Die Schaltkreiszustands-Bestimmungseinheit 37 vergleicht den der Betriebsspannung V entsprechenden Strom IL mit einem Bezugsstrom IR zur Bestimmung eines Fehlerzustands und erzeugt ein Signal, das einer Selbstdiagnoseeinheit 38 zugeführt wird. Der Speicher 32 enthält mehrere in Tabel lenform nach Maßgabe der Batteriespannung BV als Parameter angeordnete Bezugsströme IR. Wenn daher das Steuersignal Pi an die Einspritzdüse 16 angelegt wird, wird der Bezugsstrom IR aus der Tabelle abgerufen.The circuit state determination unit 37 compares the current IL corresponding to the operating voltage V with a reference current IR for determining a fault state and generates a signal which is fed to a self-diagnosis unit 38 . The memory 32 contains several reference currents IR arranged in table form in accordance with the battery voltage BV as parameters. Therefore, when the control signal Pi is applied to the injector 16 , the reference current IR is retrieved from the table.

Wenn die Differenz zwischen dem Strom IL und dem Bezugs strom IR nicht in einen vorbestimmten zulässigen Bereich Δ IR fällt, wird in der Schaltkreiszustands-Bestimmungs einheit 37 ein Fehlerzustand des Einspritzdüsen-Ansteuer kreises A bestimmt. If the difference between the current IL and the reference current IR does not fall within a predetermined permissible range Δ IR , an error state of the injector control circuit A is determined in the circuit state determination unit 37 .

Wenn die Schaltkreiszustands-Bestimmungseinheit 37 einen Fehlerzustand eines der Stellantriebs-Ansteuerkreise A be stimmt, erzeugt sie ein Fehlersignal, das der Selbstdiagno seeinheit 38 zugeführt wird. Diese speichert die Fehlerin formation im Speicher 32 und aktiviert die Selbstdiagnose lampe 14.When the circuit state determination unit 37 detects a fault state of one of the actuator drive circuits A , it generates an error signal that is supplied to the self-diagnosis unit 38 . This stores the error information in the memory 32 and activates the self-diagnosis lamp 14 .

Die im Speicher 32 gespeicherte Fehlerinformation kann durch Anschließen an eine weitere Diagnosevorrichtung, die in einer Autowerkstatt vorhanden ist, ausgelesen werden. Damit kann in der Werkstatt ein Fehlerzustand im System leicht gefunden werden.The error information stored in the memory 32 can be read out by connecting it to a further diagnostic device that is present in a car workshop. This makes it easy to find a fault condition in the system in the workshop.

Der Betrieb der Steuereinheit für die Kraftstoffeinspritz düse 16 wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 und das Flußdiagramm von Fig. 5 erläutert.The operation of the control unit for the fuel injection nozzle 16 is explained below with reference to FIG. 4 and the flowchart of FIG. 5.

Ein Steuersignal (Pi von Fig. 4) zur Kraftstoffeinspritzung wird der Einspritzdüse 16 zugeführt, so daß eine Unterbre chungsroutine für die Zeit TO beginnt. In Schritt S 101 von Fig. 5a wird dem A-D-Wandler 26 zum Zeitpunkt TO ein Trig gersignal zum Beginn der A-D-Umwandlung zugeführt. Damit wird ein vom Ausgangsspannungssignal des Stromsensors 22 abhängiger Strom in ein Digitalsignal umgewandelt. In Schritt S 106 wird der Strom ILT bei Erzeugung des Steuer signals Pi im RAM 4 gespeichert. Der Strom ILT zum Zeit punkt TO′ ist gleich dem Offsetstrom ILTO.A control signal (Pi of FIG. 4) for fuel injection is supplied to the injector 16 so that an interruption routine for the time TO begins. In step S 101 of Fig. 5a, the AD converter 26 is supplied with a trigger signal at the time TO at the start of the AD conversion. A current dependent on the output voltage signal of the current sensor 22 is thus converted into a digital signal. In step S 106 , the current ILT is stored in the RAM 4 when the control signal Pi is generated. The current ILT at the time point TO 'is equal to the offset current ILTO .

In Schritt S 102 werden Ausgangszustände von Steuersignalen, die von der Ausgangsschnittstelle 5 an Ansteuerkreise A angelegt werden, aus Adressen ausgelesen. In Schritt S 103 wird bestimmt, ob an den übrigen Ansteuerkreisen weitere Steuersignale anliegen. Wenn an den übrigen Ansteuerkreisen keine Steuersignale anliegen, geht das Programm zu Schritt S 104. Wenn an mindestens einem weiteren Ansteuerkreis ein Steuersignal anliegt, geht das Programm zu Schritt S 105. In step S 102 , output states of control signals, which are applied by the output interface 5 to control circuits A , are read out from addresses. In step S 103 it is determined whether further control signals are present at the other control circuits. If no control signals are present at the other control circuits, the program goes to step S 104 . If a control signal is present at at least one further control circuit, the program goes to step S 105 .

In Schritt S 104 wird der Offsetstrom ILTO zum Zeitpunkt TO im A-D-Wandler 26 in ein Digitalsignal umgewandelt, und der bei der letzten Routine in einer vorbestimmten Adresse des RAM 4 gespeicherte Offsetstrom wird mit dem neuen Offset strom aktualisiert. In Schritt S 105 wird ein Beendigungs signal zur Unterbrechung der A-D-Umwandlungsoperation erzeugt, und eine Wiederanlaufzeit für die A-D-Umwandlungs operation wird für den Zeitpunkt T 1 vorgegeben, so daß die Umwandlung bis zum Zeitpunkt T 1 unterbrochen ist. Da die Last der Einspritzdüse 16 eine Induktivität hat, ändert sich der Strom Iinj über die Zeit bis zum Maximalstrom.In step S 104 , the offset current ILTO is converted into a digital signal at the time TO in the AD converter 26 , and the offset current stored in a predetermined address of the RAM 4 in the last routine is updated with the new offset current. In step S 105 , a termination signal for interrupting the AD conversion operation is generated, and a restart time for the AD conversion operation is predetermined for the time T 1 , so that the conversion is interrupted until the time T 1 . Since the load of the injector 16 has an inductance, the current Iinj changes over time up to the maximum current.

Zum Zeitpunkt T 1 beginnt eine Unterbrechungsroutine für die Zeit T 1. In Schritt S 201 von Fig. 5b beginnt die Umwandlung des von der Ausgangsspannung des Sensors 22 abhängigen Stroms in ein Digitalsignal. In Schritt S 202 wird der Be triebsstrom ILT 1 zum Zeitpunkt T 1 in ein Digitalsignal um gewandelt, und auch die Spannung BV der Batterie 20 wird in ein Digitalsignal umgewandelt. Diese Digitalsignale werden in entsprechenden Adressen im RAM 4 gespeichert.An interrupt routine for time T 1 begins at time T 1 . In step S 201 of Fig. 5b, the conversion of the starting dependent on the output voltage of the sensor 22 current to a digital signal. In step S 202 , the operating current ILT 1 is converted into a digital signal at time T 1 , and the voltage BV of the battery 20 is also converted into a digital signal. These digital signals are stored in corresponding addresses in RAM 4 .

In Schritt S 207 wird bestimmt, ob an den übrigen Ansteuer kreisen Steuersignale anliegen. In Schritt S 203 werden der Offsetstrom ILTO und der Betriebsstrom ILT 1 aus dem RAM 4 ausgelesen zur Berechnung eines Laststroms IL (IL = ILT 1-ILTO). Wenn an einem anderen Ansteuerkreis ein anderes Steuersignal anliegt, wird der Laststrom IL durch Subtraktion des Stroms ILT vom Strom ILT 1 gebildet (Schritt S 208). In Schritt S 204 wird aus dem ROM 3 ein Bezugsstrom IT nach Maßgabe der Batteriespannung BV als Parameter abge rufen, und die Differenz IDIAG zwischen dem Bezugsstrom IR und dem Strom IL wird berechnet (IDIAG = IL-IR).In step S 207 it is determined whether control signals are present at the other control circuits. In step S 203, the offset current ILTO and the operating current ILT 1 from the RAM 4 is read out to calculate a load current IL (IL = ILT 1 - ILTO). If a different control signal is present at another control circuit, the load current IL is formed by subtracting the current ILT from the current ILT 1 (step S 208 ). In step S 204 , a reference current IT is called up as a parameter from the ROM 3 in accordance with the battery voltage BV , and the difference IDIAG between the reference current IR and the current IL is calculated (IDIAG = IL-IR) .

In Schritt S 205 wird bestimmt, ob die Differenz IDIAG einen vorbestimmten zulässigen Wert Δ IR unterschreitet. Wenn die Differenz IDIAG den zulässigen Wert Δ IR unterschreitet, beendet das Programm die Unterbrechungsroutine. Wenn die Differenz IDIAG den zulässigen Wert Δ IR überschreitet, geht das Programm zu Schritt S 206, in dem ein Fehler in der Einspritzdüse 16 bestimmt wird. Die Selbstdiagnoseeinheit 38 speichert Fehlerdaten der Einspritzdüse 16 im nicht flüchtigen RAM 4 a und schaltet die Lampe 24 ein.In step S 205 it is determined whether the difference IDIAG falls below a predetermined permissible value Δ IR . If the difference IDIAG falls below the permissible value Δ IR , the program ends the interrupt routine. If the difference IDIAG exceeds the allowable value Δ IR , the program goes to step S 206 , in which an error in the injector 16 is determined. The self-diagnosis unit 38 stores fault data of the injection nozzle 16 in the non-volatile RAM 4 a and switches on the lamp 24 .

Wenn wenigstens ein weiteres Steuersignal an einem anderen Ansteuerkreis nach dem Zeitpunkt TO anliegt, wird der Be triebsstrom IL groß. Das System erkennt einen solchen Fall jedoch nicht als Störung, so daß eine Fehldiagnose vermie den wird.If at least one further control signal is applied to another control circuit after the time TO , the operating current IL becomes large. However, the system does not recognize such a case as a fault, so that a misdiagnosis is avoided.

Die Schaltkreisbetriebsströme einer Mehrzahl von Stellan triebs-Ansteuerkreisen werden somit von dem Stromsensor 22 exakt aufgenommen. Außerdem können Anschlußunterbrechungen von Verbindern in den Stellantriebs-Ansteuerkreisen und Störungen in den Transistoren 11, 12 und 13 ebenfalls er faßt werden.The circuit operating currents of a plurality of actuator drive circuits are thus accurately recorded by the current sensor 22 . In addition, interruptions in the connection of connectors in the actuator drive circuits and faults in the transistors 11 , 12 and 13 can also be detected.

Die Fig. 6, 7a, 7b und 7c zeigen ein weiteres Ausführungs beispiel, wobei der Aufbau und die Funktionen dem vorher gehenden Ausführungsbeispiel mit Ausnahme der Offsetstrom- Aktualisierungseinheit 35 entsprechen. FIGS. 6, 7a, 7b and 7c show another execution example, the structure and the functions corresponding to the preceding embodiment with the exception of Offsetstrom- update unit 35.

Der Strom des Steuersignals in einem bestimmten Ansteuer kreis nimmt allmählich entsprechend der Zeitkonstanten des Ansteuerkreises nach dem Verschwinden des Steuersignals Pi ab. Wenn also, wie Fig. 6 zeigt, das Steuersignal Pi zum Ansteuerkreis verschwindet, wird der Strom nicht gleich zeitig Null. Daher wird zum Zeitpunkt TO 1 ein Reststrom zu dem Offsetstrom ILTO addiert.The current of the control signal in a particular control circuit gradually decreases in accordance with the time constant of the control circuit after the control signal Pi disappears. If, as shown in FIG. 6, the control signal Pi to the control circuit disappears, the current does not become zero at the same time. Therefore, a residual current is added to the offset current ILTO at the time TO 1 .

In der Offsetstrom-Aktualisierungseinheit 35 dieses Aus führungsbeispiels wird der Offsetstrom ILTO zu einem Zeit punkt vor der Erzeugung eines Steuersignals für einen der zu prüfenden Ansteuerkreise aufgenommen, nachdem eine vor bestimmte Zeitdauer DTIME abgelaufen ist, die zum vollstän digen Verschwinden des Stroms erforderlich ist.In the offset current update unit 35 of this exemplary embodiment , the offset current ILTO is recorded at a point in time before the generation of a control signal for one of the control circuits to be tested, after a certain period of time DTIME has expired, which is necessary for the complete disappearance of the current.

Wenn z. B. das Steuersignal Pi an der Einspritzdüse 16 anliegt, wird bestimmt, ob die vorbestimmte Zeitdauer DTIME abgelaufen ist, nachdem das Steuersignal an dem anderen Ansteuerkreis verschwunden ist. Wenn die Zeit DTIME abge laufen ist, wird der Offsetstrom ILTO erneut zu dem Zeit punkt erfaßt, zu dem das Steuersignal Pi erzeugt wird, und der im RAM 4 zuletzt gespeicherte Offsetstrom ILTO wird aktualisiert. Wenn dagegen die Zeit DTIME noch nicht abge laufen ist, wird der im RAM zuletzt gespeicherte Offset strom ILTO zur Berechnung des Stroms IL genutzt.If e.g. B. the control signal Pi is applied to the injector 16 , it is determined whether the predetermined time period DTIME has expired after the control signal on the other control circuit has disappeared. When the time DTIME has expired, the offset current ILTO is detected again at the point in time at which the control signal Pi is generated, and the offset current ILTO last stored in the RAM 4 is updated. If, on the other hand, the time DTIME has not yet expired, the offset current ILTO last stored in the RAM is used to calculate the current IL .

Da eine fehlerhafte Erfassung des Offsetstroms verhindert wird, wird der Laststrom IL exakt berechnet.Since an incorrect detection of the offset current is prevented, the load current IL is calculated exactly.

Der Betrieb der Einrichtung nach dem zweiten Ausführungs beispiel wird unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme von Fig. 7a-7c beschrieben. Die Zeiten Td, TO und T 1 in Fig. 6 werden von einem freilaufenden Zähler gezählt.The operation of the device according to the second embodiment will be described with reference to the flowcharts of Figs. 7a-7c. The times Td, TO and T 1 in Fig. 6 are counted by a free running counter.

Wenn das am anderen Ansteuerkreis anliegende Steuersignal P verschwindet, beginnt eine Unterbrechungsroutine für die Zeit Td (Fig. 7a). In Schritt S 51 wird aus dem freilaufen den Zähler die Zeit Td, zu dem das Steuersignal P ver schwindet, ausgelesen. In Schritt S 52 wird die Zeit Td im RAM 4 gespeichert, und die Routine wird beendet.When the control signal P present at the other control circuit disappears, an interrupt routine begins for the time Td ( FIG. 7a). In step S 51 , the time Td at which the control signal P disappears is read from the free running counter. In step S 52 , the time Td is stored in the RAM 4 and the routine is ended.

Wenn das Steuersignal Pi an die Einspritzdüse 16 angelegt wird, beginnt eine Unterbrechungsroutine für die Zeit TO (Fig. 7b). In Schritt S 401 wird aus dem freilaufenden Zäh ler die Zeit TO, zu der das Steuersignal Pi erzeugt wird, ausgelesen. In Schritt S 402 wird die Zeit TO im RAM 4 ge speichert. In Schritt S 403 werden die Zeit Td und die Zeit TO aus dem RAM 4 ausgelesen zur Berechnung der Zeitdauer Δ T, die die Zeitdauer ist, bis das Steuersignal Pi nach dem Verschwinden des Steuersignals P erzeugt wird (Δ T = TO-Td). In Schritt S 404 wird bestimmt, ob die Zeitdauer Δ T die vorbestimmte Zeit DTIME erreicht. Wenn Δ T die Zeit DTIME nicht erreicht, geht das Programm zu Schritt S 407 weiter. Wenn Δ T die Zeit DTIME erreicht, geht das Programm zu Schritt S 405 weiter.When control signal Pi is applied to injector 16 , an interrupt routine for time TO begins ( FIG. 7b). In step S 401 , the time TO at which the control signal Pi is generated is read from the free-running counter. In step S 402 , the time TO is stored in the RAM 4 . In step S 403, the time Td and the time TO of the RAM 4 are read out for calculating the period of time Δ T, which is the period of time is generated until the control signal Pi after the disappearance of the control signal P (Δ T = TO-Td). In step S 404 , it is determined whether the time period Δ T reaches the predetermined time DTIME . If Δ T does not reach the time DTIME, the program proceeds to step S 407th If Δ T reaches the time DTIME, the program proceeds to step S 405th

In Schritt S 405 wird dem A-D-Wandler 26 zum Zeitpunkt TO ein Triggersignal für den Beginn der A-D-Umwandlung zuge führt. Damit wird der auf dem Ausgangsspannungssignal des Stromsensors 22 basierende Strom in ein Digitalsignal um gewandelt.In step S 405 , the AD converter 26 is supplied with a trigger signal for the start of the AD conversion at the time TO . Thus, the current based on the output voltage signal of the current sensor 22 is converted into a digital signal.

In Schritt S 406 wird der in der letzten Routine in einer vorbestimmten Adresse des RAM 4 gespeicherte Offsetstrom ILTO mit dem neuen Offsetstrom ILTO aktualisiert. In Schritt S 407 wird ein Beendigungssignal für die A-D-Umwand lung erzeugt, so daß die Umwandlung bis zum Zeitpunkt T 1 unterbrochen wird.In step S 406 , the offset current ILTO stored in a predetermined address of the RAM 4 in the last routine is updated with the new offset current ILTO . In step S 407 , a termination signal for the AD conversion is generated, so that the conversion is interrupted until time T 1 .

In Schritt S 407 wird ferner eine Wiederaufnahmezeit vorge geben, so daß der A-D-Umwandler mit der Umwandlung des Stroms zum Zeitpunkt T 1 wieder beginnt.In step S 407 , a resume time is also provided so that the AD converter starts converting the current again at time T 1 .

Zum Zeitpunkt T 1 beginnt eine Unterbrechungsroutine für die Zeit T 1. Die Unterbrechungsroutine für die Zeit T 1 entspre chend dem Flußdiagramm von Fig. 7c läuft ebenso wie in dem Flußdiagramm von Fig. 5b des ersten Ausführungsbeispiels ab und wird daher nicht nochmals beschrieben.An interrupt routine for time T 1 begins at time T 1 . The interruption routine for the time T 1 according to the flowchart of FIG. 7c runs in the same way as in the flowchart of FIG. 5b of the first exemplary embodiment and is therefore not described again.

Claims

1. Fault detection device for electrical circuits formed as control circuits, each of which is controlled by control signals from a control unit controlled actuators, with a current sensor which receives a current flowing in the control circuits, characterized by
an update unit ( 35 ) assigned to the current sensor ( 22 ) for updating an offset current of the current sensor with a first current which is recorded at a time at which no control signals are present at the control circuits ( A );
detection means associated with the current sensor ( 22 ) for detecting a second current flowing in one of the control circuits as a function of the control signal at a predetermined point in time after the control signal has been applied;
a calculator ( 36 ) that calculates a current difference between the second current and the offset current; and
a comparator unit ( 37 ) which compares the current difference with a reference value and decides whether the current difference is abnormal.

2. Device according to claim 1, characterized in that the update unit ( 35 ) updates the offset current when no control signal is present at one of the control circuits ( A ) and after a predetermined time (DTIME) after the disappearance of the control signals of the other control circuits has expired , wherein this predetermined te time is required to completely reduce a current flowing in the other control signals after the disappearance of the control signals ( Fig. 6, 7).

3. A method for detecting errors in electrical circuits formed as control circuits, each of which comprises actuators controlled by control signals from a control unit, a current sensor being provided that receives a current flowing in the control circuits, characterized by the following steps:
Updating an offset current of the current sensor with a first current which is picked up by the current sensor at a point in time at which no control signals are present at the control circuits;
storing the offset current;
detect a second current flowing in one of the control circuits as a function of the control signal at a predetermined time after the control signal is applied;
calculate a current difference between the second current and the offset current; and
compare the current difference with a reference value and decide whether the current difference is abnormal.