DE102007041942B4

DE102007041942B4 - Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung

Info

Publication number: DE102007041942B4
Application number: DE102007041942.4A
Authority: DE
Inventors: Shoso Tsunekazu; Koji Hashimoto; Daisuke Eguchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-09-04
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2027-09-05
Also published as: JP2008232978A; JP4445510B2; DE102007041942A1; US7701224B2; US20080231286A1

Abstract

Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung, die eine Anormalität in einem Signaldraht (105, 106, 705a–705n) eines Sensorschalters (111a, 111b, 711a–711n) detektiert, der als logisches Schaltsignal (D1, D2, D1–Dn) in Bezug auf einen Mikroprozessor (120, 720) eingegeben wird, wobei der Mikroprozessor (120, 720) mit wenigstens einem Programmspeicher (121, 721) einschließlich eines Programms angeordnet ist, das als Zwischenspannungszustands-Detektionsmittel (404) dient, und als Mittel zur detaillierten Bestimmung (305a, 305b) einschließlich eines Übergangsperioden-Bestimmungsmittels (506, 514) und eines Zwischenspannungsanormalitäts-Bestimmungsmittels (507, 517), einem A/D-Wandler (123, 723), der den Signalspannungspegel in Bezug auf die logischen Schaltsignale (D1, D2, D1–Dn) misst, das Zwischenspannungszustands-Detektionsmittel (404) ein Mittel ist, das durch Überwachen der digitalen Ausgabe des A/D-Wandlers (123, 723) einen Zwischenspannungszustand bestimmt, wenn der Wert des logischen Schaltsignals (D1, D2, D1–Dn) eine erste Schwelle (211, 811) entsprechend einer ersten Signalspannung (V1) übersteigt, wenn die Logik des logischen Schaltsignals (D1, D2, D1–Dn) niedrig ist, und wenn der Wert der logischen Schaltsignale (D1, D2, D1–Dn) kleiner als eine zweite Schwelle (212, 812) entsprechend einer zweiten Signalspannung (Vh) ist, wenn die Logik des logischen Schaltsignals (D1, D2, D1–Dn) hoch ist, das Übergangsperioden-Bestimmungsmittel (506, 514) ein Mittel ist, das eine Übergangsperiode (T0) detektiert, wenn der logische Pegel des logischen Schaltsignals (D1, D2, D1–Dn) sich von einem niedrigen zu einem hohen oder von einem hohen zu einem niedrigen Pegel ändert, das Zwischenspannungsanormalitäts-Bestimmungsmittel (507, 517) ein Mittel ist, das dann handelt, wenn das Zwischenspannungszustands-Detektionsmittel (404) einen Zwischenspannungszustand detektiert hat, ausschließlich einer Periode, zu welcher das Übergangsperioden-Bestimmungsmittel (506, 514) eine Übergangsperiode (T0) detektiert, und bestimmt, dass eine Zwischenspannungsanormalität aufgetreten ist, und die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung durch das Zwischenspannungsanormalitäts-Bestimmungsmittel (507, 517) eine Anormalität resultierend aus einem unvollständigen Kontakt zwischen dem Signaldraht (105, 106, 705a–705n) und einem positiven Energieversorgungsdraht (104, 704) oder einem negativen Energieversorgungsdraht (103, 703) oder aus einem Kontakt oder ähnlichen zwischen dem Signaldraht (105, 106, 705a–705n) und einem anderen Analogsignaldraht detektiert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung, die als Teilfunktion in einer elektronischen Steuervorrichtung in einem Kraftfahrzeug, wie beispielsweise einer Motor-Steuervorrichtung oder einer Übertragungs- bzw. Transmissions- bzw. Getriebe-Steuervorrichtung, installiert werden kann.
Sensorschalter, die als verschiedene logische Schaltsignale dienen, sind mit einer elektronischen Steuervorrichtung im Kraftfahrzeug verbunden und vom Standpunkt einer Sicherheitssteuerung des Kraftfahrzeugs aus wird ein Detektieren einer Anormalität, wie beispielsweise einer Drahtbruchanormalität eines Signaldrahts, einer Erdungsfehleranormalität, die eine Kurzschlussanormalität bei einem negativen Energieversorgungsdraht ist, und einer Versorgungskurzschluss-Fehleranormalität, die eine Kurzschlussanormalität bei einem positiven Energieversorgungsdraht ist, durchgeführt.
Drahtanormalitäten, wie beispielsweise eine Drahtbruchanormalität, eine Erdungsfehleranormalität und eine Versorgungskurzschluss-Fehleranormalität, die hier angegeben sind, schließen eine Kurzschlussanormalität zwischen gedruckten Mustern bzw. Leiterbahnen ein, die aus einem leitenden Fremdkörper oder einem Lötdefekt in einer elektronischen Steuervorrichtung im Kraftfahrzeug oder innerhalb eines gemeinsam verwendeten Sensors resultiert, oder eine Anormalität, die aus einem Verbindungsdefekt in einem Verbindungsanschlussstück, und eine Anormalitätsdetektion mit einem anormalen Zustand, in welchem diese internen Anormalitäten eine offensichtliche Drahtanormalität verursachen, durchgeführt wird.
Wenn der angeschlossene Sensorschalter ein Codierer vom 2-Phasentyp zum Detektieren des Drehwinkels eines durch beispielsweise eine Motor-Steuervorrichtung mit einer Drahtanormalitäts-Detektionsfunktion angetriebenen Motors ist, kann eine Detektion einer Eingangsdrahtanormalität durch Überwachen der entsprechenden Beziehung zwischen dem Inhalt des Antriebsbefehls und dem Betriebszustand des Codierers durchgeführt werden.
Beispielsweise führt die ”Codierer-Anormalitätsdetektionsvorrichtung” der JP-A-11-64040 eine Anormalitätsbestimmung dadurch durch, ob die Zählrichtung eines Aufwärts/Abwärts-Zählers in Bezug auf 2-Phasensignale, die ein Codierer erzeugt, mit einer Drehrichtung übereinstimmt oder nicht, die befohlen worden ist.
Weiterhin ist gemäß der ”Pulscodierer-Anschlussdefekt-Detektionsschaltung” der JP-A-2000-205893 eine Technologie offenbart, die durch einen Codierer eine aktuelle Ausgangsspannung mit einem Spannungspegel, der durch den Codierer auszugeben ist, vergleicht und bestimmt und das Anormalitätsbestimmungsergebnis zu einer elektronischen Steuervorrichtung sendet.
Als Stand der Technik gibt es dann, wenn der angeschlossene Sensorschalter ein Schaltsignal mit gemeinsamem Kontakt oder ohne Kontakt ist, das beispielsweise die Operationsgrenzposition eines Stellglieds oder den Betriebszustand eines Betriebsschalters detektiert, die ”Schalter-, Informations-Detektionsvorrichtung mit derselben und eine Anschlusszustands-Detektionsvorrichtung für ein Anschlussstück” der JP-A-11-283456 .
Gemäß JP-A-11-283456 sind ein serieller Widerstand und ein paralleler Kondensator in Bezug auf ein Schaltelement angeordnet, wird ein Pulssignal in Bezug auf das Schaltelement zugeführt und wird die Spannung davon durch einen A/D-Wandler überwacht, um zu bestimmen, ob es eine Drahtanormalität gibt oder nicht.
Während die Anormalitäts-Detektionsvorrichtung gemäß JP-A-11-64040 das Problem hat, dass eine Anormalitätsbestimmung nicht in einem Zustand durchgeführt werden kann, in welchem der Codierer gestoppt ist, hat die Anschlussdefekt-Detektionsschaltung gemäß JP-A-2000-205893 den Nachteil, dass, obwohl eine Anormalitätsbestimmung selbst in einem Zustand durchgeführt werden, in welchem der Codierer gestoppt ist, eine Anormalitäts-Bestimmungsschaltung im Codierer angeordnet ist und ein Signaldraht zum Senden eines Bestimmungsergebnisses zu der Steuervorrichtung zusätzlich nötig wird.
Weiterhin hat die Detektionsvorrichtung gemäß JP-A-11-283456 das Problem, dass eine genaue Anormalitätsbestimmung nicht durchgeführt werden kann, weil die Ausgangsspannung des A/D-Wandlers sich aufgrund der Einflüsse eines Rauschfilters ändert, das in einer Eingangsschaltung des Sensorschalters angeordnet ist, oder sich die Ausgangsspannung des A/D-Wandlers aufgrund von Variationen bezüglich der Öffnungs/Schließ-Zeitgabe des Sensorschalters und der Anwendungszeitgabe des Pulssignals zur Messung ändert.
Aus DE 100 33 073 A1 ist die Fehlerüberwachung des Signaldrahtes eines Sensorschalters unter Berücksichtigung von Schalterstellungen und einer Schaltverzögerung bekannt.
Aus DE 10 2004 054 374 B3 ist eine Schaltungsanordnung zur Bereitstellung eines Diagnosesignals für eine Leistungsschaltvorrichtung bekannt. Eine Testschaltung testet die Leistungsschaltvorrichtung und generiert Fehlersymptome zur Charakterisierung von Fehlertypen. Eine Filtereinrichtung stellt abhängig von einem Ansteuersignal zum Ansteuern der Leistungsschaltvorrichtung jeweils ein Gültigkeitssignal für die generierten Fehlersymptome bereit. Eine Validierungseinrichtung validiert ein generiertes Fehlersymptom jeweils abhängig von dem jeweils zugehörigen Gültigkeitssignal.
Es ist eine erste Aufgabe dieser Erfindung, eine Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine fehlerhafte Bestimmung bezüglich der logischen Änderungszeitgabe eines zu einem Mikroprozessor eingegebenen logischen Schaltsignals vermeiden und eine genaue Anormalitätsbestimmung durchführen kann.
Es ist eine zweite Aufgabe dieser Erfindung, eine Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine einfache Bestimmungseinrichtung und eine detaillierte Bestimmungseinrichtung gemeinsam verwenden kann, um eine effiziente Anormalitätsbestimmung durchzuführen.
Eine Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung gemäß dieser Erfindung ist eine Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung, die eine Anormalität bezüglich eine Signaldrahts eines Sensorschalters detektiert, der als logisches Schaltsignal in Bezug auf einen Mikroprozessor eingegeben wird, wobei der Mikroprozessor angeordnet ist mit wenigstens einem Programmspeicher, der ein Programm enthält, das als Zwischenspannungszustands-Detektionsmittel, Übergangsperioden-Bestimmungsmittel, das ein Mittel für eine detaillierte Bestimmung konfiguriert, und Zwischenspannungsanormalitäts-Bestimmungsmittel dient, und einem A/D-Wandler, der den Signalspannungspegel in Bezug auf das logische Schaltsignal misst.
Das Zwischenspannungs-Detektionsmittel ist ein Mittel, das durch Überwachen der digitalen Ausgabe des A/D-Wandlers bestimmt, wann die Logik des logischen Schaltsignals eine erste Schwelle entsprechend einer ersten Signalspannung übersteigt, wenn die Logik des logischen Schaltsignals niedrig ist, und wann die Logik des logischen Schaltsignals kleiner als eine zweite Schwelle entsprechend einer zweiten Signalspannung ist, wenn die Logik des logischen Schaltsignals hoch ist.
Das Übergangsperioden-Bestimmungsmittel ist ein Mittel, das eine Übergangsperiode detektiert, wenn der logische Pegel des logischen Schaltsignals sich von einem niedrigen zu einem oder von einem hohen zu einem niedrigen Pegel ändert.
Das Zwischenspannungsanormalitäts-Bestimmungsmittel ist ein Mittel, das dann handelt, wenn das Zwischenspannungszustands-Detektionsmittel einen Zwischenspannungszustand detektiert hat, ausschließlich einer Periode, bei welcher das Übergangsperioden-Bestimmungsmittel eine Übergangsperiode detektiert, und bestimmt, dass eine Zwischenspannungsanormalität aufgetreten ist.
Die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung detektiert durch das Zwischenspannungsanormalitäts-Bestimmungsmittel eine Anormalität resultiert aus einem unvollständigen Kontakt zwischen dem Signaldraht und einem positiven Energieversorgungsdraht oder einem negativen Energieversorgungsdraht oder aus einem Kontakt oder ähnlichem zwischen dem Signaldraht und einem anderen analogen Signaldraht.
Gemäß der Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung gemäß dieser Erfindung gibt es den Effekt, dass die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung den Signalspannungspegel eines logischen Schaltsignals unter Verwendung eines A/D-Wandlers fangen und einen Zwischenspannungszustand detektieren kann, und eine Anormalitätsbestimmung während eines Prozesses vermeiden kann, bei welchem sich die logische Signalspannung aufgrund der Einflüsse eines Rauschfilters oder von ähnlichem ruhig ändert, das in einer Eingangssignalschaltung angeordnet ist, um sicherzustellen, dass die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung keine fehlerhafte Bestimmung durchführt.
Die vorangehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung klarer werden, wenn sie in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, wobei:
1 ein Blockschaltungsdiagramm ist, das ein Ausführungsbeispiel 1 dieser Erfindung zeigt;
2 ein Kennliniendiagramm eines Eingangssignals beim Ausführungsbeispiel 1 ist;
3 ein Ablaufdiagramm eines Anormalitätsbestimmungsbetriebs beim Ausführungsbeispiel 1 ist;
4 ein Ablaufdiagramm einer einfachen Bestimmungsoperation bei Ausführungsbeispielen 1 und 2 ist;
5 ein Ablaufdiagramm einer detaillierten Bestimmungsoperation bei Ausführungsbeispielen 1 und 2 ist;
6 ein Ablaufdiagramm einer logischen Änderungsbestimmungsoperation bei Ausführungsbeispielen 1 und 2 ist;
7 ein Blockschaltungsdiagramm ist, das ein Ausführungsbeispiel 2 dieser Erfindung zeigt;
8 ein Kennliniendiagramm eines Eingangssignals beim Ausführungsbeispiel 2 ist; und
9 ein Ablaufdiagramm eines Anormalitätsbestimmungsbetriebs beim Ausführungsbeispiel 2 ist.
Es folgt eine detaillierte Beschreibung der Erfindung.
Ausführungsbeispiel 1
1, die ein Blockschaltungsdiagramm eines Ausführungsbeispiels 1 dieser Erfindung ist, wird nachfolgend beschrieben werden.
Wendet man sich nun der 1 zu, konfiguriert eine Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung 100 in Wirklichkeit beispielsweise eine Steuervorrichtung eines Motors im Kraftfahrzeug, und Elektrizität wird zu ihr über eine Energieversorgungsschaltung 102 resultierend von einem Schlüsselschalter oder ähnlichem von einer variablen Energieversorgung 101 zugeführt, die beispielsweise eine Batterie im Kraftfahrzeug ist, deren Energieversorgungsspannung variiert.
Zahlreiche Eingangs/Ausgangs-Signale sind mit der Steuervorrichtung für einen Motor im Kraftfahrzeug verbunden, und einige dieser Eingangssignale werden Ziele einer Drahtanormalitäts-Detektion; beispielsweise ist ein Drehcodierer 110 an die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung 100 angeschlossen, die eine Steuervorrichtung für einen Motor im Kraftfahrzeug ist, die mit einer Drahtanormalitäts-Detektionsfunktion angeordnet ist.
Der Drehcodierer 110 empfängt die Zufuhr einer konstanten Antriebsspannung Vc von beispielsweise DC 5 V über eine negative Energieversorgungsleitung 103 und eine positive Energieversorgungsleitung 104 von der Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung 100 und gibt ein A-Phasensignal und ein B-Phasensignal mit einer Phasendifferenz von 90 Grad zu der Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung 100 über Signaldrähte 105 und 106 ein.
Die Antriebspannung Vc wird über Abfalldioden 112a und 113a und einen Brutwiderstand 114a an einen Sensorschalter 111a angelegt, der ein Transistor zum Ausgeben des A-Phasensignals ist, und eine Verbindungsstelle zwischen den Abfalldioden 112a und 113a ist an einen A-Phasensignal-Ausgangsanschluss angeschlossen.
Gleichermaßen wird die Antriebsspannung Vc über Abfalldioden 112b und 113b und einen Brutwiderstand 114b an einen Sensorschalter 111b angelegt, der ein Transistor zum Ausgeben des B-Phasensignals ist, und ist eine Anschlussstelle zwischen den Abfalldioden 112b und 113b an einen B-Phasensignal-Ausgangsanschluss angeschlossen.
Die Sensorschalter 111a und 111b, die Transistoren zum Ausgeben des A-Phasen- und B-Phasensignals sind, öffnen und schließen sich in Reaktion auf die Drehwinkelposition eines nicht dargestellten Rotors durch eine Drehwinkel-Detektionsschaltung 115.
Die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung 100 ist mit einem Mikroprozessor 120 als ihre Hauptkomponente konfiguriert und über einen Bus an den Mikroprozessor 120 sind ein nichtflüchtiger Programmspeicher 121, der beispielsweise ein Flash-Speicher ist, ein RAM-Speicher 122 für eine arithmetische Verarbeitung und ein A/D-Wandler vom mehrkanaligen sequentiellen Umwandlungstyp 123 angeschlossen.
Es wird angemerkt werden, dass ein Programm für eine in 3 bis 6 gezeigte Drahtanormalitäts-Detektion in den Programmspeicher 121 zusätzlich zu einem Steuerprogramm gespeichert ist, das als Motor-Steuervorrichtung dient.
Eine Konstantspannungs-Energieversorgungsschaltung 130 wird über den Energieversorgungsschalter 102 von der variablen Energieversorgung 101 mit Elektrizität versorgt, die eine Ausgangsspannung von beispielsweise DC 8 V bis 16 V erzeugt, und die Konstantspannungs-Energieversorgungsschaltung 130 erzeugt eine stabilisierende Konstantspannungsausgabe Vcc von beispielsweise DC 5 V, führt Elektrizität zum Mikroprozessor 120, zum Frogrammspeicher 121, zum RAM-Speicher 122 und zum A/D-Wandler 123 zu und führt die Antriebsspannung Vc in Bezug auf den Drehcodierer 110 über einen Pufferverstärker 135 zu.
Ein Ende eines seriellen Widerstands 131a ist an den A-Phasen-Ausgangsanschluss des Drehcodierers 110 angeschlossen und ist auch an eine Erdungsschaltung über einen Pull-down-Widerstand 134a angeschlossen, und das andere Ende ist an einen Filterkondensator 132a angeschlossen, und die Spannung des doppelten Endes des Filterkondensators 132a wird zu einem digitalen Eingangsanschluss des Mikroprozessors 120 als logisches Schaltsignal D1 eingegeben.
Gleichermaßen ist ein Ende eines seriellen Widerstands 131b an den 2-Phasen-Ausgangsanschluss des Drehcodierers 110 über einen Signaldraht 106 angeschlossen und ist auch über einen Pull-down-Widerstand 134b an die Erdungsschaltung angeschlossen, und das andere Ende ist an einen Filterkondensator 132b angeschlossen, und die Spannung des doppelten Endes des Filterkondensators 132b wird zu einem digitalen Eingangsanschluss des Mikroprozessors 120 als logisches Schaltsignal D2 eingegeben.
Weiterhin sind die Spannungen des doppelten Endes der Filterkondensatoren 132a und 132b an analoge Eingangsanschlüsse des A/D-Wandlers 132 als analoge Signaleingaben A1 und A2 angeschlossen und werden die digital umgewandelten Werte davon zu dem Mikroprozessor 120 als eine überwachte Spannung Vm eingegeben.
Folglich werden die Spannungspegel der logischen Schaltsignale D1 und D2 zu dem A/D-Wandler 123 wie sie sind als die analogen Signaleingaben A1 und A2 eingegeben.
Es wird angemerkt werden, dass es, wie es später beschrieben wird, auch möglich ist, die einen Enden der Pull-down-Widerstände 134a und 134b eher an die Konstantspannungsausgabe Vcc anzuschließen, um Pull-up-Widerstände zu erzeugen, als sie an die Erdungsschaltung anzuschließen.
Als nächstes wird 2 beschrieben werden, die ein Kennliniendiagramm eines Eingangssignals in der Blockschaltung der 1 zeigt.
Wendet man sich nun der 2 zu, ist die horizontale Achse eine Zeitachse und stellt die vertikale Achse den Signalspannungspegel der analogen Signaleingabe A1 oder A2 dar.
Der Signalspannungspegel ist zwischen einem minimalen Eingangsspannungspegel 200, der ein Erdungspegel ist, und einem maximalen Eingangsspannungspegel 201, der der Konstantspannungsausgabe Vcc entspricht, und erhöhte Spannungen mit niedrigem Pegel 202a und 202b entsprechen, einer ersten Restspannung, die durch die Abfalldioden 112a und 112b erzeugt sind, wenn die Sensorschalter 111a und 111b geschlossen werden.
Eine ansteigende Übergangsperiodenspannung 203 und eine abfallende Übergangsperiodenspannung 205 sind durch geneigte Signale ausgedrückt, wo ruhige bzw. glatte Signalspannungsänderungen, die aus Filtercharakteristiken resultieren, die durch das Produkt aus den Widerstandswerten der seriellen Widerstände 131a und 131b und den Kapazitäten der Filterkondensatoren 132a und 132b bestimmt sind, vereinfacht sind.
Eine geprüfte Spannung hohen Pegels 204 ist eine Spannung, die dadurch erhalten wird, dass dann, wenn ΔV eine zweite Restspannung darstellt, die durch die Abfalldioden 113a und 113b erzeugt ist, wenn die Sensorschalter 111a und 111b offen sind, die zweite Restspannung ΔV von dem maximalen Eingangsspannungspegel 201 subtrahiert wird.
Folglich ist der Signalspannungspegel in einem normalen Zustand zwischen den erhöhten Spannungen niedrigen Pegels 202a und 202b und der geprüften Spannung hohen Pegels 204 und werden die logischen Schaltsignale D1 und D2 als logisch ”H” (hoch) erkannt, wenn der Signalspannungspegel über eine erste logische Bestimmungsspannung Vs1 ansteigt, und werden als logisch ”L” (niedrig) erkannt, wenn der Signalspannungspegel auf gleich oder kleiner als eine zweite logische Bestimmungsspannung Vs2 abfällt.
Es wird angemerkt werden, dass diese logischen Bestimmungspegel Charakteristiken sind, die als Eingangsbestimmungsspezifikationen des Mikroprozessors 120 bestimmt sind.
Eine erste Periode T1 ist eine Periode von da an, wenn die logischen Schaltsignale D1 und D2 sich von ”L” zu ”H” ändern, bis zu dann, wenn der Signalspannungspegel auf beispielsweise 90% oder höher der Variationsbreite (geprüfte Spannung hohen Pegels 204 – erhöhte Spannung niedrigen Pegels 202a) ansteigt, oder ist eine Periode von da an, wenn die logischen Schaltsignale D1 und D2 sich von ”H” zu ”L” ändern, bis zu dahin, wenn der Signalspannungspegel auf beispielsweise 10% oder niedriger der Variationsbreite (geprüfte Spannung hohen Pegels 204 – erhöhte Spannung niedrigen Pegels 202b) abfällt.
Eine zweite Periode T2 ist eine Periode von da an, wenn die logischen Schaltsignale D1 und D2 damit beginnen, anzusteigen, bis zu dahin, wenn sie sich von ”L” zu ”H” ändern, oder ist eine Periode von da an, wenn die logischen Schaltsignale D1 und D2 damit beginnen, abzufallen, bis zu dahin, wenn sie sich von ”H” zu ”L” ändern.
Es wird angemerkt werden, dass deshalb, weil es Kennlinienvariationen als Teile gibt, ein Spannungsabfall resultierend aus den Abfalldioden 112a und 112b als normaler Zustand bestimmt wird, wenn die obere Grenze der erhöhten Spannungen niedrigen Pegels 202a und 202b durch eine erste Schwelle 211 dargestellt ist, die untere Grenze durch eine dritte Schwelle 213 dargestellt ist und eine Signalspannung niedrigen Pegels zwischen der dritten Schwelle 213 und der ersten Schwelle 211 ist.
Gleichermaßen wird deshalb, weil es Kennlinienvariationen als Teile gibt, ein Spannungsabfall resultierend aus den Abfalldioden 113a und 113b als normaler Zustand bestimmt, wenn die obere Grenze der geprüften Spannung hohen Pegels 204 durch eine vierte Schwelle 214 dargestellt ist, die untere Grenze durch eine zweite Schwelle 212 dargestellt ist und eine Signalspannung hohen Pegels zwischen der zweiten Schwelle 212 und der vierten Schwelle 214 ist.
Hier wird unter einer Annahme verschiedener Drahtanormalitäten zuerst dann, wenn ein Erdungsfehlerunfall auftritt, wo die Signaldrähte 105 und 106 einen kurzgeschlossenen Kontakt mit dem negativen Energieversorgungsdraht 103 haben, dies als Ergebnis des Signalspannungspegels detektiert, der gleich oder niedriger als die dritte Schwelle 213 wird, weil der Spannungsabfall resultierend aus den Abfalldioden 112a und 112b verschwindet.
Als nächstes wird dann, wenn ein Fehlerunfall bezüglich eines Kurzschließens einer Versorgung auftritt, wo die Signaldrähte 105 und 106 einen Kurzschlusskontakt zu dem positiven Energieversorgungsdraht 104 haben, dies als Ergebnis des Signalspannungspegels detektiert, der gleich oder höher als die vierte Schwelle 214 wird, weil der Spannungsabfall resultierend aus den Abfalldioden 113a und 113b verschwindet.
In dem Fall eines Drahtbruchunfalls der Signaldrähte 105 und 106 wird dies als Ergebnis des Signalspannungspegels detektiert, der aufgrund der Pull-down-Widerstände 134a und 134b gleich oder niedriger als die dritte Schwelle 213 wird, und wird dies als ein Unfall behandelt, der offensichtlich derselbe wie ein Erdungsfehlerunfall ist.
Wenn jedoch die Anschlussstellen der Pull-down-Widerstände 134a und 134b zu der dargestellten Position mit gepunkteter Linie geändert werden, um Pull-up-Widerstände zu erzeugen, dann übersteigt der Signalspannungspegel die vierte Schwelle 214, wenn ein Drahtbruchunfall der Signaldrähte 105 und 106 auftritt, so dass dies als offensichtlicher Kurzschlussunfall behandelt wird.
Wenn die Signaldrähte 105 und 106 den positiven Energieversorgungsdraht 104 oder den negativen Energieversorgungsdraht 103 unvollständig kontaktieren oder einen anderen analogen Signaldraht berühren, dann tritt ein Zwischenspannungszustand auf, bei welchem der Signalspannungspegel die erste Schwelle 211 übersteigt und kleiner als die zweite Schwelle 212 ist.
Jedoch tritt bei einer Übergangsperiode T0, direkt nachdem die Sensorschalter 111a und 111b sich öffnen und schließen, ein Zwischenspannungszustand auch aufgrund der Einflüsse der Filterkondensatoren 132a und 132b auf, so dass es nötig ist, eine detaillierte Bestimmung durchzuführen, um dies nicht fehlerhaft als Drahtanormalität zu erkennen.
Als nächstes werden die Aktion und die Operation eines Ausführungsbeispiels 1 dieser Erfindung, das konfiguriert ist, wie es in 1 gezeigt ist, auf der Basis eines Ablaufdiagramms einer Anormalitätsbestimmungsoperation, die in 3 gezeigt ist, beschrieben werden.
Wendet man sich nun der 3 zu, ist ein Schritt 300 ein Schritt, in welchem der Mikroprozessor 120 eine Drahtanormalitäts-Detektionsoperation startet, bis der nächste Schritt 301 ein Schritt zum Bestimmen, ob die Phase, für welche eine Drahtanormalitätsdetektion durchzuführen ist, die A-Phase oder B-Phase ist oder nicht, und bei einer Anfangsoperation ist die Phase die A-Phase und darauffolgend wird die zu bestimmende Phase durch einen später beschriebenen Schritt 306 abwechselnd umgeschaltet.
Ein Schrittblock 302a ist ein Schrittblock, der dann ausgeführt wird, wenn die Bestimmung des Schritts 301 JA ist und die zu bestimmende Phase die A-Phase ist, und die Details dieses Schrittblocks 302a werden später durch 4 beschrieben werden.
Der nächste Schritt 303a ist ein Schritt zum Bestimmen, ob ein Zwischenspannungszustands-Speicherflag arbeitet oder nicht, und zwar durch einen Schritt 405 der 4 als das Ausführungsergebnis des Schrittblocks 302a, und wenn das Bestimmungsergebnis durch diesen Schritt 303a ein Zwischenspannungszustand ist, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 304a, und wenn die Bestimmung kein Zwischenspannungszustand ist, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 306.
Im Schritt 304a wird das Zwischenspannungszustands-Speicherflag, das im Schritt 405 der 4 gesetzt wurde, rückgesetzt und bewegt sich der Ablauf zu einem Schrittblock 305a, aber die Operation des Schrittblocks 305a wird später durch 5 beschrieben werden.
Ein Schrittblock 302b ist ein Schrittblock, der dann ausgeführt wird, wenn die Bestimmung des Schritts 301 NEIN ist, und die zu bestimmende Phase die B-Phase ist, und die Details dieses Schrittblocks 302b werden später durch 4 beschrieben werden.
Der nächste Schritt 303b ist ein Schritt zum Bestimmen, ob ein Zwischenspannungszustands-Speicherflag arbeitet oder nicht, und zwar durch einen Schritt 405 der 4 als das Ausführungsergebnis des Schrittblocks 302b, und wenn das Bestimmungsergebnis durch diesen Schritt 303b ein Zwischenspannungszustand ist, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 304b, und wenn das Bestimmungsergebnis kein Zwischenspannungszustand ist, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 306.
In einem Schritt 304b wird das Zwischenspannungszustands-Speicherflag, das im Schritt 405 der 4 gesetzt wurde, rückgesetzt und bewegt sich der Ablauf zu einem Schrittblock 305b, aber die Operation des Schrittblocks 305b wird später durch 5 beschrieben werden.
Ein Schritt 306, der dann ausgeführt wird, wenn die Bestimmung der Schritte 303a und 303b NEIN ist, oder nach den Schrittblöcken 305a und 305b, ist ein Schritt zum Umschalten der zu bestimmenden Phase, und bei dem nächsten Operationsendschritt 310 führt der Mikroprozessor 120 eine weitere Steueroperation aus, wird ein Operationsstartschritt 300 nach einem vorbestimmten Ausmaß an Zeit wieder aktiviert und führt der Mikroprozessor 120 den Ablauf darauffolgend wiederholt aus.
Es wird angemerkt werden, dass die Schrittblöcke 302a und 302b ein einfaches Bestimmungsmittel sind, die Schrittblöcke 305a und 305b detaillierte Bestimmungsmittel sind und das einfache Bestimmungsmittel führt die Bestimmung diesbezüglich durch, ob der Signalspannungspegel ein Zwischenspannungszustand ist oder nicht, und die Bestimmung diesbezüglich, ob der Signalspannungspegel ein normaler Zustand, ein Erdungsfehler-Anormalitätszustand oder ein Kurzschluss-Anormalitätszustand ist, wenn der Signalspannungspegel kein Zwischenspannungszustand ist.
Das Mittel zur detaillierten Bestimmung wird nur dann ausgeführt, wenn ein Zwischenspannungszustand durch das einfache Bestimmungsmittel detektiert worden ist, so dass es alle Bestimmungen diesbezüglich durchführen kann, ob es lediglich eine Periode war, zu welcher sich die Signalspannung änderte, oder ein Zwischenspannungs-Anormalitätszustand, oder ob der Signalspannungspegel ein normaler Zustand, ein Erdungsfehler-Anormalitätszustand oder ein Kurzschluss-Anormalitätszustand ist.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm der Operation zur einfachen Bestimmung, die als Schrittblöcke 302 und 302b in 3 gezeigt ist.
Wendet man sich nun der 4 zu, ist ein Schritt 400 ein Operationsstartschritt eines Unterprogramms, zu welchem sich der Ablauf bewegt, wenn die Schrittblöcke 302a und 302b der 3 aktiviert worden sind, und der nächste Schritt 401 ist ein Schritt zum Lesen der überwachten Spannung Vm, die ein Wert ist, bei welchem die analoge Signalspannung A1 oder A2 durch den A/D-Wandler 123 digital umgewandelt worden ist.
Im nächsten Schritt 402 wird bestimmt, ob der A/D-gewandelte Wert, der im Schritt 401 gelesen wurde, ein exzessiv großer Zustand gleich oder höher als die vierte Schwelle 214 in 2 ist oder nicht, und wenn der A/D-gewandelte Wert exzessiv groß ist, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 406, und wenn der A/D-gewandelte Wert nicht exzessiv groß ist, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 403.
Im Schritt 403 wird bestimmt, ob der A/D-gewandelte Wert, der im Schritt 401 gelesen wurde, ein exzessiv kleiner Zustand gleich oder niedriger als die dritte Schwelle 213 in 2 ist oder nicht, und wenn der A/D-gewandelte Wert exzessiv klein ist, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 406, und wenn der A/D-gewandelte Wert nicht exzessiv klein ist, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 404.
In einem Schritt 407b wird ein Anormalitätsflag, das in einem später beschriebenen Schritt 407a gesetzt wurde, rückgesetzt und bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 404, und im Schritt 404 wird bestimmt, ob der A/D-gewandelte Wert, der im Schritt 401 gelesen wurde, ein Zwischenspannungszustand ist oder nicht, wo er die erste Schwelle 211 in 2 übersteigt und kleiner als die zweite Schwelle 212 ist, und wenn der A/D-gewandelte Wert der Zwischenspannungszustand ist, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 405, wird ein Zwischenspannungszustands-Speicherflag gesetzt und bewegt sich der Ablauf zu einem Rücksprungschritt 410, und wenn das Bestimmungsergebnis des Schritts 404 kein Zwischenspannungszustand ist, dann bewegt sich der Ablauf zum Rücksprungschritt 410.
Es wird beachtet werden, dass der Zustand, in welchem die Bestimmung des Schritts 404 kein Zwischenspannungszustand ist, ein normaler Zustand ist, in welchem der Signalspannungspegel der 2 zwischen der dritten Schwelle 213 und der ersten Schwelle 211 ist, was ein normaler niedriger Pegel ist, oder zwischen der zweiten Schwelle 212 und der vierten Schwelle 214, was ein normaler hoher Pegel ist.
Im Schritt 406, der dann ausgeführt wird, wenn die Bestimmung des Schritts 402 oder des Schritts 403 JA ist, wird bestimmt, ob die Anormalität eine anfängliche Anormalität ist oder nicht, bevor ein Anormalitätsflag durch einen später beschriebenen Schritt 407a gesetzt wird, und wenn die Anormalität eine anfängliche Anormalität ist, dann bewegt sich der Ablauf zu dem Schritt 407a, wird ein Anormalitätsflag gesetzt und springt der Ablauf wieder zurück zum Schritt 401, und wenn die Anormalität keine anfängliche Anormalität ist und eine vorherige Anormalität bereits durch den Schritt 407a gespeichert worden ist, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 408.
Im Schritt 408 wird das Anormalitäts-Speicherflag, das im Schritt 407a gesetzt wurde, rückgesetzt, wird das Auftreten der Anormalität bestätigt und gespeichert, wird ein Anormalitäts-Mitteilungsbefehl erzeugt und bewegt sich der Ablauf zum Rücksprungschritt 410.
Es wird angemerkt werden, dass der Anormalitätsinhalt, der durch den Schritt 408 bestätigt und gespeichert ist, eine Fehleranormalität für ein Kurzschließen bei einer Versorgung ist, wenn der Schritt 402 eine Bestimmung einer exzessiv großen Anormalität war, und eine Erdungsfehleranormalität oder eine Drahtbruchanormalität, wenn der Schritt 403 eine exzessiv kleine Bestimmung war.
Nachdem sich der Ablauf zum Schritt 410 bewegt, bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 303a oder 303b der 3, und wenn ein Zwischenspannungszustands-Speicherflag im Schritt 405 gesetzt worden ist, dann wird es durch die Schritte 304a und 304b der 3 rückgesetzt.
Um die Operation des Mittels zur einfachen Bestimmung, die in 4 gezeigt ist, allgemein zu beschreiben, ist der Schritt 402 ein Bestimmungsmittel für eine Fehleranormalität für einen Kurzschluss bei einer Versorgung, ist der Schritt 403 ein Erdungsfehleranormalitäts-Bestimmungsmittel, ist der Schritt 404 ein Zwischenspannungszustands-Detektionsmittel und ist der Schritt 406 ein Mittel für eine erneute Bestätigung in Bezug auf eine Fehleranormalität für einen Kurzschluss bei einer Versorgung oder eine Erdungsfehleranormalität, und bei diesem Mittel zur einfachen Bestimmung ist eine Anormalitätsbestimmung dann, wenn der Signalspannungspegel ein Zwischenspannungszustand ist, davon ausgeschlossen, eine normale Bestimmung, eine Fehleranormalitätsbestimmung für einen Kurzschluss bei einer Versorgung und eine Erdungsfehleranormalitätsbestimmung auszuführen, wenn der Signalspannungspegel außerhalb des Zwischenspannungszustands ist.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm der detaillierten Bestimmungsoperation, die in 3 als Schrittblöcke 305a und 305b gezeigt ist.
Wendet man sich nun der 5 zu, ist ein Schritt 500 ein Operationsstartschritt eines Unterprogramms, zu welchem sich der Ablauf bewegt, wenn die Schrittblöcke 305a und 305b der 3 aktiviert worden sind, und ist der nächste Schrittblock 501 ein Schrittblock für eine Logikpegeländerungsdetektion, die in 6 detailliert beschrieben werden wird.
Der nächste Schritt 502 ist ein Schritt zum Bestimmen, ob es eine logische Änderung gibt oder nicht, dadurch, ob ein Änderungsfug durch Schritte 604a und 604b der 6 gesetzt worden ist oder nicht, und wenn es eine logische Änderung gibt, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 503, und wenn es keine logische Änderung gibt, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 511.
Im Schritt 503 wird begonnen, die verstrichene Zeit von da an, wenn die Bestimmung des Schritts 502 JA wird, durch einen nicht dargestellten Zeitgeber für ein Verstreichen gemessen zu werden, und im nächsten Schritt 504 wird bestimmt, ob der A/D-Wandler 123 eine A/D-Umwandlung der Signalspannung der zu bestimmenden Phase ausgeführt hat oder nicht, und wenn die A/D-Umwandlung nicht ausgeführt worden ist, dann springt der Ablauf zurück zum Schritt 503 und setzt ein Zählen durch den Zeitgeber für ein Verstreichen fort, und wenn die Bestimmung des Schritts 504 so ist, dass eine A/D-Umwandlung ausgeführt worden ist, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 505 und wird der A/D-gewandelte Wert der Signalspannung gelesen und temporär gespeichert.
im nächsten Schritt 506 wird bestimmt, ob die verstrichene Zeit von da an, wenn der Schritt 502 die Bestimmung durchführt, dass es eine logische Änderung gibt, bis zu dahin, wenn der Schritt 504 die Bestimmung einer A/D-Umwandlungsausführung durchführt, gleich oder größer als eine spezifische Periode entsprechend der Übergangsperiode T0 der 2 ist oder nicht, und wenn die verstrichene Zeit gleich oder größer als die Übergangsperiode T0 ist, dann wird eine Gültigkeitsbestimmung durchgeführt, und wenn die verstrichene Zeit kleiner als die Übergangsperiode T0 ist, dann wird eine Ungültigkeitsbestimmung durchgeführt.
Es wird angemerkt werden, dass dann, wenn die Bestimmung der Ausführungszeit der A/D-Umwandlung durch den Schritt 504 direkt nach der Zeitgabe der logischen Änderung durch den Schritt 502 ist, dann dies in der Übergangsperiode enthalten ist, wenn sich die Signalspannung ändert, so dass im Schritt 506 eine Bestimmung von NEIN, die keine gültige Periode einer Anormalitätsbestimmung ist, durchgeführt wird und sich der Ablauf zu einem Schritt 509 bewegt, und dann, wenn die verstrichene Zeit ausreichend ist, die Änderungs-Übergangsperiode verstrichen ist, so dass im Schritt 506 eine Bestimmung von JA, die eine gültige Periode einer Anormalitätsbestimmung ist, durchgeführt wird, und sich der Ablauf zu einem Schritt 507 bewegt.
Im Schritt 507 wird eine Bestimmung eines normalen Pegels JA durchgeführt, wenn der A/D-gewandelte Wert, der im Schritt 505 temporär gespeichert wurde, zwischen der dritten Schwelle 213 und der ersten Schwelle 211 der 2 ist oder zwischen der zweiten Schwelle 212 und der vierten Schwelle 214, und bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 509, und dann, wenn der A/D-gewandelte Wert ein Signalpegel außerhalb davon ist, dann wird eine Bestimmung von NEIN durchgeführt und bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 508.
Im Schritt 508 wird der Anormalitätszustand als Erdungsfehleranormalität gespeichert, wenn der Signalspannungspegel gleich oder niedriger als die dritte Schwelle 213 ist, als Fehleranormalität für einen Kurzschluss bei einer Versorgung, wenn der Signalspannungspegel gleich oder höher als die vierte Schwelle 214 ist, oder als Zwischenspannungsanormalität, wenn der Signalspannungspegel die erste Schwelle 211 übersteigt und niedriger als die zweite Schwelle 212 ist, wird ein Anormalitäts-Mitteilungsbefehl erzeugt und bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 509.
Im Schritt 509 wird der Zeitgeber für ein Verstreichen, der im Schritt 503 gestartet wurde, gestoppt, wird der gegenwärtige Wert rückgesetzt, wird das Änderungsflag, das in den Schritten 604a und 604b der 6 gesetzt wurde, rückgesetzt und bewegt sich der Ablauf zum Rücksprungschritt 510.
Im Schritt 511, der dann ausgeführt wird, wenn die Bestimmung des Schritt 502 eine derartige war, dass es keine logische Änderung gibt, wird bestimmt, ob der A/D-Wandler 123 eine A/D-Umwandlung der Signalspannung der zu bestimmenden Phase ausgeführt hat oder nicht, und wenn eine A/D-Umwandlung nicht ausgeführt worden ist, dann springt der Ablauf zurück zu einem Schrittblock 501, und der Schrittblock 501, der Schritt 502 und der Schritt 511 werden zyklisch ausgeführt, und wenn die Bestimmung des Schritts 511 schließlich so ist, dass eine A/D-Umwandlung ausgeführt worden ist, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 512 und wird der A/D-gewandelte Wert der Signalspannung gelesen und temporär gespeichert.
Im Schritt 513 wird damit begonnen, die verstrichene Zeit von da an, wenn die Bestimmung des Schritts 511 JA wird, durch den nicht dargestellten Zeitgeber für ein Verstreichen zu messen, und im nächsten Schritt 514 wird bestimmt, ob der Zeitgeber für ein Verstreichen, der im Schritt 513 gestartet wurde, bis nach einer spezifischen Periode entsprechend der Übergangsperiode T0 abgelaufen ist oder nicht, und wenn die spezifische Periode nicht verstrichen ist, dann springt der Ablauf zurück zum Schritt 513, wird ein Zählen durch den Zeitgeber für ein Verstreichen fortgesetzt, bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 515, wenn der Schritt 514 die Bestimmung des Verstreichens der spezifischen Periode durchführen kann, und wird wieder bestimmt, ob es eine logische Änderung gibt oder nicht.
Im nächsten Schritt 516 wird bestimmt, ob es eine logische Änderung gibt oder nicht, und zwar dadurch, ob das Änderungsflag durch die Schritte 604a und 604b der 6 gesetzt worden ist oder nicht, und wenn es eine logische Änderung gibt, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 519, und wenn es keine logische Änderung gibt, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 517.
Es wird angemerkt werden, dass es dann, wenn der Schritt 516 detektiert hat, dass es eine logische Änderung gibt, direkt nachdem die spezifische Periode entsprechend der Übergangsperiode T0 verstrichen ist, nachdem der Schritt 511 die A/D-Umwandlungs-Ausführungszeitgabe detektiert, das Potential für den A/D-gewandelten Wert gibt, der durch den Schritt 512 gespeichert wurde, um ein Wert bei dem Zeitpunkt zu werden, zu welchem die Signalspannung ein Ändern begann, so dass dies als außerhalb des Ziels einer Anormalitätsbestimmung angesehen wird, und wenn der Schritt 516 detektiert hat, dass es keine logische Änderung gibt, direkt nachdem die spezifische Periode entsprechend der Übergangsperiode T0 verstrichen ist, nachdem der Schritt 511 die A/D-Umwandlungs-Ausführungszeitgabe detektiert, dann ist der A/D-gewandelte Wert, der durch den Schritt 512 gespeichert wurde, ein Wert zu einem Zeitpunkt, zu welchem die Signalspannung sich nicht geändert hat, so dass dies als Ziel einer Anormalitätsbestimmung angesehen wird und sich der Ablauf zu einem Schritt 517 bewegt.
Im Schritt 517 wird eine Bestimmung eines Pegels von normal als JA durchgeführt, wenn der A/D-gewandelte Wert, der im Schritt 512 temporär gespeichert wurde, zwischen der dritten Schwelle 213 und der ersten Schwelle 211 der 2 ist oder zwischen der zweiten Schwelle 212 und der vierten Schwelle 214, und bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 519, und wenn der A/D-gewandelte Wert ein Signalpegel außerhalb davon ist, dann wird eine Bestimmung von NEIN durchgeführt und bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 518.
Im Schritt 518 wird der Anormalitätszustand als Erdungsfehleranormalität gespeichert, wenn der Signalspannungspegel gleich oder niedriger als die dritte Schwelle 213 ist, als eine Fehleranormalität für einen Kurzschluss bei einer Versorgung, wenn der Signalspannungspegel gleich oder höher als die vierte Schwelle 214 ist, und als Zwischenspannungsanormalität, wenn der Signalspannungspegel die erste Schwelle 211 übersteigt und kleiner als die zweite Schwelle 212 ist, wird ein Anormalitäts-Mitteilungsbefehl erzeugt und bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 519.
Im Schritt 519 wird der Zeitgeber für ein Verstreichen, der im Schritt 513 gestartet wurde, gestoppt, wird der gegenwärtige Wert rückgesetzt, wird das Änderungsflag, das in den Schritten 604a und 604b der 6 gesetzt wurde, rückgesetzt und bewegt sich der Ablauf zu einem Rücksprungschritt 510.
Im Rücksprungschritt 510 bewegt sich der Ablauf als nächstes zu einem Schritt 306 der 3.
Um die in 5 gezeigte Operation des Mittels für eine detaillierte Bestimmung allgemein zu beschreiben, ist ein Bestimmungsmittel einer ersten Periode, das im Schritt 506 gezeigt ist, ein Mittel, das als erste Übergangsperiode eine spezifische Periode, direkt nachdem sich die bestimmte Logik des logischen Schaltsignals von einem niedrigen zu einem hohen oder von einem hohen zu einem niedrigen Pegel geändert hat, bestimmt.
Weiterhin ist ein im Schritt 514 gezeigtes Bestimmungsmittel einer zweiten Periode ein Mittel, das eine zweite Periode für dann bestimmt, wenn die bestimmte Logik des logischen Schaltsignals sich von einem niedrigen zu einem hohen oder von einem hohen zu einem niedrigen Pegel innerhalb einer spezifischen Periode geändert hat, nachdem der A/D-Wandler eine digitale Umwandlung der logischen Schaltsignalspannung ausgeführt hat.
Darüber hinaus dienen die Schritte 507 und 517 als Zwischenspannungsanormalitäts-Bestimmungsmittel, aber in diesen Schritten kann zusätzlich zu einem Zwischenspannungsanormalitätszustand auch ein Erdungsfehleranormalitätszustand und ein Fehleranormalitätszustand für einen Kurzschluss bei einer Versorgung unterschieden werden.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm der in Schrittblöcken 501 und 515 in 5 gezeigten Operation für eine Bestimmung einer logischen Änderung.
Wendet man sich nun der 6 zu, ist ein Schritt 600 ein Operationsstartschritt eines Unterprogramms, zu welchem sich der Ablauf bewegt, wenn die Schrittblöcke 501 und 515 der 5 aktiviert sind, ist der nächste Schritt 601 ein Schritt zum Bestimmen, ob die logischen Schaltsignale D1 und D2, die zu dem Mikroprozessor 120 eingegeben sind, als logisch ”H” erkannt werden oder nicht, und wenn die logischen Schaltsignale D1 und D2 logisch ”H” sind, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 602a, und wenn die logischen Schaltsignale D1 und D2 logisch ”L” sind, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 602b.
Der Schritt 602a bestimmt, ob ein Logik-Flag durch einen später beschriebenen Schritt 605a gesetzt worden ist oder nicht, und wenn ein Logik-Flag gesetzt worden ist und ein ”H”-Zustand gespeichert worden ist, dann wird eine Übereinstimmungsbestimmung durchgeführt, bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 603a und wird das Logik-Flag durch einen später beschriebenen Schritt 605b rückgesetzt, und dann, wenn ein ”L”-Zustand gespeichert worden ist, dann wird eine Bestimmung für keine Übereinstimmung durchgeführt und bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 604a.
Im Schritt 603a wird ein Änderungsflag, das im Schritt 604b gesetzt wurde, rückgesetzt, und im Schritt 604a wird das Änderungsflag gesetzt.
Im Schritt 605a, der nach dem Schritt 603a oder dem Schritt 604a ausgeführt wird, wird das Logik-Flag auf ”H” gesetzt und bewegt sich der Ablauf zu einem Rücksprungschritt 610.
Der Schritt 602b bestimmt, ob das Logik-Flag durch den später beschriebenen Schritt 605b rückgesetzt worden ist oder nicht, und wenn das Logik-Flag rückgesetzt worden ist und ein ”L”-Zustand gespeichert worden ist, dann wird eine Bestimmung für eine Übereinstimmung durchgeführt und bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 600b, und wenn das Logik-Flag durch den Schritt 605a gesetzt worden ist und ein ”H”-Zustand gespeichert worden ist, dann wird eine Bestimmung für keine Übereinstimmung durchgeführt und bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 604b.
Im Schritt 603b wird das Änderungsflag, das im Schritt 604a gesetzt wurde, rückgesetzt und im Schritt 604b wird das Änderungsflag gesetzt.
Im Schritt 605b, der nach dem Schritt 603b oder dem Schritt 604b ausgeführt wird, wird das Logik-Flag auf ”L” gesetzt und bewegt sich der Ablauf zum Rücksprungschritt 610.
Der Schritt, zu welchem sich der Ablauf nach dem Rücksprungschritt 610 bewegt, ist der Schritt 502 oder der Schritt 516 der 5.
Wie es aus der obigen Beschreibung offensichtlich ist, ist die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung eine Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung, die eine Anormalität bei den Signaldrähten 105 und 106 der Sensorschalter 111a und 111b detektiert, die als die logischen Schaltsignale D1 und D2 in Bezug auf den Mikroprozessor 120 eingegeben werden, wobei der Mikroprozessor 120 mit wenigstens dem Programmspeicher 121 angeordnet ist, der ein Programm enthält, da als das Zwischenspannungszustands-Detektionsmittel 404 dient, und das Mittel für eine detaillierte Bestimmung 305a und 305b mit dem Übergangsperioden-Bestimmungsmittel 506 und 514 und dem Zwischenspannungsanormalitäts-Bestimmungsmittel 507 und 517, und dem A/D-Wandler 123, der den Signalspannungspegel in Bezug auf die logischen Schaltsignale D1 und D2 misst.
Das Zwischenspannungszustands-Detektionsmittel 404 ist ein Mittel, das durch Überwachen der digitalen Ausgabe des A/D-Wandlers 123 bestimmt, wann die Logik der logischen Schaltsignale D1 und D2 die erste Schwelle 211 entsprechend den ersten Signalspannungen 202a und 202b übersteigt, wenn die Logik der logischen Schaltsignale D1 und D2 niedrig ist, und wann die Logik der logischen Schaltsignale D1 und D2 niedriger als die zweite Schwelle 212 entsprechend der zweiten Signalspannung 204 ist, wenn die Logik der logischen Schaltsignale D1 und D2 hoch ist.
Die Übergangsperioden-Bestimmungsmittel 506 und 514 sind Mittel, die eine Übergangsperiode detektieren, wenn der logische Pegel der logischen Schaltsignale D1 und D2 sich von einem niedrigen zu einem hohen oder von einem hohen zu einem niedrigen Pegel ändert.
Die Zwischenspannungsanormalitäts-Bestimmungsmittel 507 und 517 sind Mittel, die dann handeln, wenn das Zwischenspannungszustands-Detektionsmittel 404 einen Zwischenspannungszustand detektiert hat, ausschließlich einer Periode, in welcher die Übergangsperioden-Bestimmungsmittel 506 und 514 eine Übergangsperiode detektieren, und bestimmen, dass eine Zwischenspannungsanormalität aufgetreten ist.
Es wird angemerkt werden, dass die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung durch die Zwischenspannungsanormalitäts-Bestimmungsmittel 507 und 517 eine Anormalität resultierend aus einem unvollständigen Kontakt zwischen den Signaldrähten 105 und 106 und dem positiven Energieversorgungsdraht 104 oder dem negativen Energieversorgungsdraht 103 oder aus einem Kontakt oder von ähnlichem zwischen den Signaldrähten 105 und 106 und einem anderen analogen Signaldraht detektiert.
Die Übergangsperioden-Bestimmungsmittel enthalten weiterhin Mittel zum Bestimmen einer ersten und einer zweiten Periode 506 und 514.
Das Mittel zum Bestimmen der ersten Periode 506 ist ein Mittel, das als erste Übergangsperiode eine spezifische Periode bestimmt, direkt nachdem sich die bestimmte Logik der logischen Schaltsignale D1 und D2 von einem niedrigen zu einem hohen oder von einem hohen zu einem niedrigen Pegel geändert hat.
Das Mittel zum Bestimmen der zweiten Periode 514 ist ein Mittel, das dann eine zweite Übergangsperiode bestimmt, wenn die bestimmte Logik der logischen Schaltsignale D1 und D2 sich von einem niedrigen zu einem hohen oder von einem hohen zu einem niedrigen Pegel innerhalb einer spezifischen Periode geändert hat, nachdem der A/D-Wandler 123 eine digitale Umwandlung der Signalspannung in Bezug auf die logischen Schaltsignale D1 und D2 ausgeführt hat.
Die spezifische Periode entspricht einer Übergangsperiode T0, die ein maximaler Wert einer Zeit ist, wenn der Signalspannungspegel in Bezug auf die logischen Schaltsignale D1 und D2 sich von der ersten Schwelle 211 zu der zweiten Schwelle 212 bewegt, oder eine Zeit, zu welcher sich der Signalspannungspegel in Bezug auf die logischen Schaltsignale D1 und D2 von der zweiten Schwelle 212 zu der ersten Schwelle 211 bewegt, und ein Wert, der während der ersten Übergangsperiode oder direkt vor der zweiten Übergangsperiode als der digital gewandelte Wert der Signalspannung in Bezug auf die logischen Schaltsignale durch den A/D-Wandler 123 digital umgewandelt worden ist, ist von dem Ziel der Bestimmung einer Zwischenspannungsanormalität ausgeschlossen.
Folglich hat die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung die Charakteristik, dass sie eine Übergangsperiode genau extrahieren kann, in welcher sich der Signalspannungspegel in Bezug auf die logischen Schaltsignale ändert, und eine Anormalitätsbestimmung während dieser Übergangsperiode selbst bei einem asynchronen Signal vermeiden, bei welchem es keine Koordination zwischen der Zeitgabe der logischen Änderung der logischen Schaltsignale und der Zeitgabe der A/D-Umwandlung des A/D-Wandlers gibt.
Die Sensorschalter 111a und 111b sind mit einer ersten Abfallschaltung angeordnet und der Programmspeicher 121 enthält weiterhin ein Programm, das als Erdungsfehleranormalitäts-Bestimmungsmittel 403 dient.
Die erste Abfallschaltung ist durch eine Spannungsabfallschaltung resultierend aus Abfalldioden 112a und 112b konfiguriert, die eine erste Restspannung als die erhöhten Spannungen niedrigen Pegels 202a und 202b erzeugen, wenn die Sensorschalter 111a und 111b geschlossen werden.
Das Erdungsfehleranormalitäts-Bestimmungsmittel 403 ist ein Mittel, das dann handelt, wenn der durch den A/D-Wandler 123 digital umgewandelte Wert der Signalspannung in Bezug auf die logischen Schaltsignale gleich oder niedriger als die dritte Schwelle 213 ist, die ein Wert ist, der kleiner als die erste Restspannung ist, und bestimmt, dass eine Erdungsfehleranormalität, die ein Kurzschlusskontakt zwischen den Signaldrähten 105 und 106 und dem negativen Energieversorgungsdraht 103 ist, oder eine Drahtbruchanormalität der Signaldrähte 105 und 106 aufgetreten ist.
Folglich hat die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung die Charakteristiken, dass eine Anormalität, wie beispielsweise ein Erdungsfehler oder ein Drahtbruch, zusätzlich einem anormalen Zustand auch detektiert wird, in welchem die Signaldrähte 105 und 106 ein Zwischenspannungszustand sind, und sie kann einen anormalen Zustand durch den A/D-Wandler 123 genau detektieren.
Die Sensorschalter 111a und 111b sind über die Brutwiderstände 114a und 114b an die Konstantspannungs-Energieversorgungsschaltung 130 angeschlossen, die eine zweite Abfallschaltung konfigurieren, und der Programmspeicher 121 enthält weiterhin ein Programm, das als das Bestimmungsmittel für eine Fehleranormalität für ein Kurzschließen der Versorgung 402 dient.
Die zweite Abfallschaltung ist durch eine Spannungsprüfschaltung konfiguriert, die aus den Abfalldioden 113a und 113b resultiert, die in Bezug auf die Brutwiderstände 114a und 114b in Reihe geschaltet sind, und ist eine Schaltung, die eine geprüfte Spannung hohen Pegels 204 erhält, die um ein Ausmaß entsprechend einer zweiten Restspannung niedriger als die Konstantspannungsausgabe Vcc der Konstantspannungs-Energieversorgungsschaltung ist, als die Signalspannung hohen Pegels, wenn die Sensorschalter 111a und 111b geschlossen werden.
Das Bestimmungsmittel für eine Fehleranormalität für ein Kurzschließen der Versorgung 402 ist ein Mittel, das dann handelt, wenn der durch den A/D-Wandler 123 digital umgewandelte Wert der Signalspannung in Bezug auf die logischen Schaltsignale gleich oder höher als die vierte Schwelle 214 ist, die ein Wert ist, der größer als ein Wert ist, bei welchem die zweite Restspannung von der Konstantspannungsausgabe Vcc subtrahiert ist, und bestimmt, dass eine Fehleranormalität für ein Kurzschließen der Versorgung aufgetreten ist, die ein Kurzschlusskontakt zwischen den Signaldrähten 105 und 106 und dem positiven Energieversorgungsdraht 104 ist.
Folglich hat die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung die Charakteristik, dass eine Fehleranormalität für ein Kurzschließen der Versorgung zusätzlich zu einem anormalen Zustand auch detektiert wird, bei welchem die Signaldrähte ein Zwischenspannungszustand sind, und sie kann einen anormalen Zustand durch de A/D-Wandler 123 selbst mit einem geringen Spannungsabfall genau detektieren.
Der Programmspeicher 121 enthält weiterhin ein Programm, das als die Mittel zur einfachen Bestimmung 302a und 302b dient.
Die Mittel zur einfachen Bestimmung 302a und 302b sind Mittel, die die Signalspannung in Bezug auf die logischen Schaltsignale der Sensorschalter 111a und 111b bei jeder im Wesentlichen konstanten Periode messen und sofort bestimmen, dass die gemessene Signalspannung kein anormaler Zustand der Zwischenspannung ist, wenn die gemessene Signalspannung gleich oder niedriger als die erste Schwelle 211 oder gleich oder höher als die zweite Schwelle 212 ist, und die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung bestätigt und bestimmt durch die Mittel zum detaillierten Bestimmen 305a und 305b, ob die Signalspannung in Bezug auf die logischen Schaltsignale, die gemessen worden ist, ein Zwischenspannungs-Anormalitätszustand ist oder nicht, wenn die Signalspannung in Bezug auf die logischen Schaltsignale, die gemessen worden ist, die erste Schwelle 211 übersteigt und kleiner als die zweite Schwelle 212 ist. Folglich hat die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung die Charakteristik, dass sie die Bestimmungszeit durch Vermeiden einer Ausführung der Mittel zum detaillierten Bestimmen verkürzen kann, solange eine Zwischenspannungsanormalität nicht aufgetreten ist, die eine derartige Anormalität enthält, wie dann, wenn die Drahtanormalitätsbestimmungszeitperiode übereinstimmend mit einer Übergangsperiode übereinstimmt, zu welcher die Signalspannung in Bezug auf die logischen Schaltsignale sich ändert.
Der Programmspeicher 121 enthält weiterhin ein Programm, das als das Mittel für eine erneute Bestätigung 406 dient. Das Mittel für eine erneute Bestätigung 406 ist ein Mittel, das dann handelt, wenn das Erdungsfehleranormalitäts-Bestimmungsmittel 403 oder Fehleranormalitäts-Bestimmungsmittel für ein Kurzschließen der Versorgung 402 eine Anormalität bezüglich der Signaldrähte 105 und 105 detektiert hat, wieder eine Anormalitätsbestimmung durch das Erdungsfehleranormalitäts-Bestimmungsmittel 403 oder das Fehleranormalitäts-Bestimmungsmittel für ein Kurzschließen der Versorgung 402 ausführt und über das Anormalitätsbestimmungsergebnis bei der Stufe entscheidet, bei welcher eine Drahtanormalität erneut bestätigt werden konnte.
Folglich hat die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung die Charakteristik, dass sie die Zuverlässigkeit der Anormalitätsbestimmungsfunktion verbessern kann, ohne eine Anormalitätsbestimmung fehlerhaft zu bestätigen und zu speichern, wenn ein Rauschen bei den Signaldrähten 105 und 106 hineingemischt ist.
Ausführungsbeispiel 2
7, die in Blockschaltungsdiagramm eines Ausführungsbeispiels 2 dieser Erfindung zeigt, wird nachfolgend beschrieben werden.
Wendet man sich nun der 7 zu, konfiguriert eine Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung 700 in Wirklichkeit eine Steuervorrichtung von beispielsweise einem Motor in einem Kraftfahrzeug, und Elektrizität wird zu ihr über einen Energieversorgungsschalter 702 resultierend aus einem Schlüsselschalter oder ähnlichem von einer variablen Energieversorgung 701 zugeführt, die beispielsweise eine Batterie im Kraftfahrzeug ist, deren Energieversorgungsspannung variiert.
Zahlreiche Eingangs/Ausgangs-Signale sind an die Steuervorrichtung für den Motor im Kraftfahrzeug angeschlossen, und einige dieser Eingangssignale werden Ziele einer Drahtanormalitäts-Detektion; beispielsweise ist eine Sensorschaltergruppe 710 an die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung 700 angeschlossen, die eine Steuervorrichtung für einen Motor bzw. eine Maschine im Kraftfahrzeug ist, die mit einer Drahtanormalitäts-Detektionsfunktion angeordnet ist.
Die Sensorschaltergruppe 710 empfängt die Zufuhr einer variablen Energieversorgungsspannung Vb über eine negative Energieversorgungsleitung 703 und eine positive Energieversorgungsleitung 704 von der Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung 700.
Ein Sensorschalter 711, der ein Transistor ist, ist an einen Signaldraht 705 über einen seriellen Widerstand 712a angeschlossen, der eine Spannungsabfallschaltung ist, und ein Stromteilungswiderstand 713a, der eine Spannungsprüfschaltung ist, ist an eine Verbindungsstelle zwischen dem seriellen Widerstand 712a und dem Signaldraht 705a angeschlossen.
Gleichermaßen sind Sensorschalter 711b und 711n, die Sensoren vom Anschlussstellentyp sind, an Signaldrähte 705a und 705n über serielle Widerstände 712b und 712n angeschlossen, die Spannungsabfallschaltungen sind, und sind Stromteilungswiderstände 713b und 713n, die Spannungsprüfschaltungen sind, an Anschlussstellen zwischen den seriellen Widerständen 712b und 712n und den Signaldrähten 705b und 705n angeschlossen.
Es wird angemerkt werden, dass es auch möglich ist, einen Brutwiderstand 714a als Alternative zu einem später beschriebenen Brutwiderstand 733a an die Anschlussstelle bzw. Verbindungsstelle zwischen dem seriellen Widerstand 712a und dem Signaldraht 705a anzuschließen, und dasselbe gilt auch für die anderen Sensorschalter 711b und 711n.
Weiterhin gibt es mehr zahlreiche Sensorschalter von 711a und 771b bis zu 711n, als die drei, die gezeigt sind.
Die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung 700 ist mit einem Mikroprozessor 720 als ihre Hauptkomponente konfiguriert und über einen Bus an den Mikroprozessor 720 sind ein nichtflüchtiger Programmspeicher 721, der beispielsweise ein Flash-Speicher ist, ein RAM-Speicher 722 für eine arithmetische Verarbeitung und ein A/D-Wandler vom sequentiellen Mehrkanal-Umwandlungstyp angeschlossen.
Es wird angemerkt werden, dass ein Programm für eine in 4, 5, 6 und 9 gezeigte Drahtanormalitäts-Detektion im Programmspeicher 721 zusätzlich zu einem Steuerprogramm gespeichert ist, das als Maschinen- bzw. Motor-Steuervorrichtung dient.
Eine Konstantspannungs-Energieversorgungsschaltung 730 wird mit Elektrizität über den Energieversorgungsschalter 702 von der variablen Energieversorgung 701 versorgt, die eine Ausgangsspannung von beispielsweise DC 8 V bis 16 V erzeugt, und die Konstantspannungs-Energieversorgungsschaltung 730 erzeugt eine stabilisierende Konstantspannungsausgabe Vcc von beispielsweise DC 5 V, führt Elektrizität zu dem Mikroprozessor 720, dem Programmspeicher 721, dem RAM-Speicher 722 und dem A/D-Wandler 723 zu und führt die variable Energieversorgungsspannung Vb zu der Sensorschaltergruppe 710 und nicht dargestellten Gruppen elektrischer Last über den positiven Energieversorgungsdraht 704 zu.
Ein Ende eines seriellen Widerstands 731a ist an den Sensorschalter 711a über den Signaldraht 705a und den seriellen Widerstand 712a angeschlossen und ist auch an die variable Energieversorgungsspannung Vb über einen Brutwiderstand 733a angeschlossen.
Das andere Ende des seriellen Widerstands 731a ist an einen Filterkondensator 732a angeschlossen und die Spannung des doppelten Endes des Filterkondensators 732a wird zu einem digitalen Eingangsanschluss des Mikroprozessors 720 als ein logisches Schaltsignal D1 eingegeben.
Spannungsteilerwiderstände 734a und 735a sind zwischen einer Anschlussstelle zwischen dem Brutwiderstand 733 und dem seriellen Widerstand 731a und einer Erdungsschaltung angeschlossen und ein Filterkondensator 736a ist zu dem Spannungsteilerwiderstand 734a der negativen Seite parallelgeschaltet.
Dasselbe gilt auch für die Sensorschalter 711b und 711n: serielle Widerstände 731b und 731n, Filterkondensatoren 732b und 732n, Brutwiderstände 733b und 733n, Spannungsteilerwiderstände 734b und 734n, Spannungsteilerwiderstände 735b und 735n und Filterkondensatoren 736b und 736n sind angeschlossen.
Die Spannungen des doppelten Endes der Filterkondensatoren 736a, 736b und 736n sind an einen analogen Eingangsanschluss A3 des Mikroprozessors 720 über analoge Schalter 737a, 737b und 737n angeschlossen, die Auswahlschalter sind.
Eingangsanschlüsse für logische Schaltsignale D1, D2 und Dn des Mikroprozessors 720, an welche die Filterkondensatoren 732a, 732b und 732n angeschlossen sind, sind an Ausgangsanschlüsse der Konstantspannungs-Energieversorgungsschaltung 730 über Spannungsbeschränkungsdioden 738a, 738b, 738n angeschlossen, um die obere Grenze der Spannung des logischen Schaltsignals auf im Wesentlichen die Konstantspannungsausgabe Vcc oder darunter zu begrenzen.
Es wird angemerkt werden, dass Dc 5 V erhalten wird, wenn die Spannung der variablen Energieversorgung 101 ein minimaler Wert von etwa 8 V ist, und die Spannungen der logischen Schaltsignale D1, D2 und Dn dienen zum Verhindern, dass die Eingangsspannung des Mikroprozessors 720 exzessiv groß wird, wenn die Spannung der variablen Energieversorgung 101 ansteigt.
Ein Schieberegister 740, das als Multiplexer verwendet wird, ist mit einem Schiebefehlsausgang angeordnet, der für ein Empfangen eines Schiebebefehlssignals SFT von dem Mikroprozessor 720 arbeitet und zyklisch, sequentiell, abwechselnd veranlasst, dass die analogen Schalter 737a, 737b und 737n leitend sind.
Es wird angemerkt werden, dass der Mikroprozessor 720 auch eine Auswahlbefehlsausgabe von mehreren Bits erzeugt, um einen Decodierer durch diese Auswahlbefehlsausgabe von mehreren Bits anzutreiben, und auch durch die Ausgabe des Decodierers zyklisch, sequentiell, abwechselnd veranlassen kann, dass die analogen Schalter leitend sind.
Spannungsteilerwiderstände 741 und 742, die eine Energieversorgungsspannungs-Messschaltung 743 konfigurieren, sind zueinander in Reihe geschaltet und mit der variablen Energieversorgungsspannung Vb verbunden, und eine Verbindungsstelle zwischen den Spannungsteilerwiderständen 741 und 742 ist an einen analogen Eingangsanschluss A0 des Mikroprozessors 720 angeschlossen.
Als nächstes wird 8 beschrieben werden, die ein Kennliniendiagramm eines Eingangssignals in der Blockschaltung der 7 ist.
Wendet man sich nun der 8 zu, ist die horizontale Achse eine Zeitachse und stellt die vertikale Achse den Signalspannungspegel der analogen Signaleingabe A3 dar.
Es wird angemerkt werden, dass dann, wenn R712 den Widerstandswert der seriellen Widerstände 712a und 712b bis 712n darstellt, R713 den Widerstandswert der Stromteilerwiderstände 713a und 713b bis 713n darstellt, R731 den Widerstandswert der seriellen Widerstände 731a und 731b bis 731n darstellt, R733 den Widerstandswert der Brutwiderstände 733a und 733b bis 733n darstellt, R734 den Widerstandswert der Spannungsteilerwiderstände 734a und 734b bis 734n darstellt, R735 den Widerstandswert der Spannungsteilerwiderstände 735a und 735b bis 735n darstellt, und über die Widerstandswerte in der Beziehung von R712 << R733 << R713 << (R734 + R735) << R731 entschieden wird, dann eine Leerlaufsignalspannung Voff, wenn die Sensorschalter 711a und 711b bis 711n offen sind, und eine Signalspannung für eine geschlossene Schaltung Von, wenn die Sensorschalter 711a und 711b bis 711n geschlossen sind, durch Ausdrücke (1) und (2) berechnet werden. Voff = [R713/(R733 + R713)] × [R735/(R734 + R735)] × Vb (1) Von = [R712/(R733 + R712)] × [R735/(R734 + R735)] × Vb (2)
Weiterhin wird dann, wenn Vmax eine hypothetische Signalspannung für eine offene Schaltung darstellt, wenn R733 = 0 im Ausdruck (1) gilt, wird der Wert von Vmax durch einen Ausdruck (3) berechnet: Vmax = [R735/(R734 + R735)] × Vb = G × Vb (3)
Hier gilt für ein Spannungsteilerverhältnis: G = R735/(R734 + R735).
Der Signalspannungspegel der analogen Signaleingabe A3 ist zwischen einem minimalen Eingangsspannungspegel 800, der ein Erdungspegel ist, und einem maximalen Eingangsspannungspegel 801, der der hypothetischen Signalspannung für eine Schaltung Vmax resultierend aus dem Ausdruck (3) entspricht, erhöhte Spannungen niedrigen Pegels 802a und 802b entsprechen der Signalspannung einer geschlossenen Schaltung Von, die eine erste Restspannung ist, die durch den seriellen Widerstand 712 erzeugt ist, wenn die Sensorschalter 711 und 711b bis 711n geschlossen sind, und eine geprüfte Spannung hohen Pegels 804 entspricht der Signalspannung für eine offene Schaltung Voff, die durch den Ausdruck (1) berechnet ist.
Bei einer ansteigenden Übergangsperiodenspannung 803 und einer abfallenden Übergangsperiodenspannung 805 erhöht und erniedrigt sich unter der Annahme einer Kapazität von C736 der Filterkondensatoren 736a und 736b bis 736n die Signalspannung als die analoge Signaleingabe A3 durch einen Neigungswinkel, der durch eine Zeitkonstante τ1 – C736 × (R734 × R735)/(R734 + R735) bestimmt ist.
Weiterhin wird unter der Annahme, dass C732 die Kapazität der Filterkondensatoren 732 und 732b bis 732n darstellt, die sich erhöhende und sich erniedrigende Zeitkonstante der logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn τ2 = C732 × R731 und ist der Entwicklungswert τ1 ≈ τ2.
Folglich ist der Signalspannungspegel in einem normalen Zustand zwischen den erhöhten Spannungen niedrigen Pegels 802a und 802b und der geprüften Spannung hohen Pegels 804 und werden die logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn als logisch ”H” erkannt, wenn der Signalspannungspegel über eine erste logische Bestimmungsspannung Vs1 ansteigt, und werden als logisch ”L” erkannt, wenn der Signalspannungspegel auch gleich oder niedriger als eine zweite logische Bestimmungsspannung Vs2 abfällt.
Jedoch sind diese logischen Bestimmungspegel Werte, bei welchem das Spannungsteilungsverhältnis G mit einem charakteristischen Wert multipliziert ist, der als eine Eingangsbestimmungsspezifikation des Mikroprozessor 720 bestimmt ist, und ist die analoge Signaleingabe A3 nicht die Spannung der logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn, sondern eine Signalspannung in Bezug auf die logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn.
Eine erste Periode T1 ist eine Periode von da an, wenn die logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn sich von ”L” zu ”H” ändern, bis zu dahin, bis der Signalspannungspegel auf beispielsweise 90% oder höher der Variationsbreite (geprüfte Spannung hohen Pegels – erhöhte Spannung niedrigen Pegels) ansteigt, oder ist eine Periode von da an, zu welcher die logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn sich von ”H” zu ”L” ändern, bis zu dahin, bis der Signalspannungspegel auf beispielsweise 10% oder niedriger der Variationsbreite (geprüfte Spannung hohen Pegels – erhöhte Spannung niedrigen Pegels) abfällt.
Eine zweite Periode T2 ist eine Periode von da an, zu welcher die logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn damit beginnen, anzusteigen, bis zu dahin, bis sie sich von ”L” zu ”H” ändern, oder ist eine Periode von da an, wenn die logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn damit beginnen, abzufallen, bis zu dahin, bis sie sich von ”H” zu ”L” ändern.
Eine Übergangsperiode T0 = T1 + T2 wird als eine später beschriebene spezifische Periode behandelt, aber dann, wenn die Zeitkonstante τ2 der logischen Schaltsignale im Vergleich mit der Zeitkonstante τ1 des analogen Eingangssignals A3 größer ist, wird die Übergangsperiode der logischen Schaltsignale als spezifische Periode behandelt.
Es wird angemerkt werden, dass deshalb, weil es charakteristische Variationen als Teile gibt, ein Spannungsabfall resultierend aus dem seriellen Widerstand R712 als normaler Zustand bestimmt wird, wenn die obere Grenze der erhöhten Spannungen niedrigen Pegels 802a und 802b durch eine erste Schwelle 811 dargestellt ist, die untere Grenze durch eine dritte Schwelle 813 dargestellt und eine Signalspannung niedrigen Pegels zwischen der dritten Schwelle 813 und der ersten Schwelle 811 ist.
Gleichermaßen wird deshalb, weil es charakteristische Variationen als Teile gibt, ein Spannungsabfall des Brutwiderstands R733 resultierend aus dem Stromteilerwiderstand R713 oder den Spannungsteilerwiderständen R734 und R735 als normaler Zustand bestimmt, wenn die obere Grenze der geprüften Spannung hohen Pegels 804 durch eine vierte Schwelle 814 dargestellt wird, die untere Grenze durch eine zweite Schwelle 812 dargestellt wird und eine Signalspannung hohen Pegels zwischen der zweiten Schwelle 812 und der vierten Schwelle 814 ist.
Weiterhin ändern sich dann, wenn die erhöhten Spannungen niedrigen Pegels 802a und 802b und die geprüfte Spannung hohen Pegels 804 durch den seriellen Widerstand R712 und den Stromteilerwiderstand R713 erhalten werden, ohne von Abfalldioden abzuhängen, wie es beispielsweise in 1 gezeigt ist, die Werte der ersten Schwelle 811, der zweiten Schwelle 812, der dritten Schwelle 813 und der vierten Schwelle 814 proportional zu der variablen Energieversorgungsspannung Vb, so dass es dann, wenn eine Anormalitätsbestimmung durchgeführt wird, nötig ist, die variable Energieversorgungsspannung Vb zu messen und auf der Basis der variablen Energieversorgungsspannung Vb, die gemessen worden ist, zu vergleichen und zu korrigieren.
Hier wird unter Annahme verschiedener Drahtanormalitäten zuerst dann, wenn ein Erdungsfehlerunfall auftritt, wo die Signaldrähte 705a und 705b bis 705n einen Kurzschlusskontakt mit dem negativen Energieversorgungsdraht 703 haben, dies als Ergebnis des Signalspannungspegels detektiert, der gleich oder niedriger als die dritte Schwelle 813 wird, weil der Spannungsabfall resultierend aus dem seriellen Widerstand R712 verschwindet.
Als nächstes wird dann, wenn ein Fehlerunfall für ein Kurzschließen der Versorgung auftritt, wo die Signaldrähte 705a und 705b bis 705n einen Kurzschlusskontakt mit dem positiven Energieversorgungsdraht 705 bilden, dies als ein Ergebnis des Signalspannungspegels detektiert, der gleich oder höher als die vierte Schwelle 814 wird, weil der Spannungsabfall resultierend aus dem Brutwiderstand R733 verschwindet.
In dem Fall eines Drahtbruchunfalls der Signaldrähte 705a und 705b bis 705n wird dies als Ergebnis des Signalspannungspegels detektiert, der gleich oder niedriger als die vierte Schwelle 814 wird, weil der Spannungsabfall des Brutwiderstands R733 resultierend aus dem Stromteilerwiderstand R713 verschwindet, und wird als ein Unfall behandelt, der offensichtlich derselbe wie ein Fehlerunfall für ein Kurzschließen der Versorgung ist.
Wenn jedoch die Verbindungsposition des Brutwiderstands R733 geändert wird und an die Position des Brutwiderstands 714a angeschlossen wird, gezeigt durch die gepunktete Linie in 7, dann wird der Signalspannungspegel gleich oder niedriger als die dritte Schwelle 813, wenn ein Drahtbruchunfall der Signaldrähte 705a und 705b bis 705n auftritt, so dass dies als offensichtlicher Erdungsfehlerunfall detektiert wird.
Wenn die Signaldrähte 705a und 705b bis 705n den positiven Energieversorgungsdraht 704 oder den negativen Energieversorgungsdraht 703 unvollständig kontaktieren oder einen anderen Analogsignaldraht berühren, dann tritt ein Zwischenspannungszustand auf, in welchem der Signalspannungspegel die erste Schwelle 811 übersteigt und kleiner als die zweite Schwelle 812 ist.
Jedoch tritt bei einer Übergangsperiode T0, direkt nachdem sich die Sensorschalter 711a und 711b bis 711n öffnen und schließen, aufgrund der Einflüsse der Filterkondensatoren 736a und 736b bis 736n auch ein Zwischenspannungszustand auf, so dass es nötig ist, eine detaillierte Bestimmung durchzuführen, um dies nicht fehlerhaft als Drahtanormalität zu erkennen.
Es wird angemerkt werden, dass es auch möglich ist, Abfalldioden, wie sie beispielsweise in 1 gezeigt sind, anstelle eines Verwendens des seriellen Widerstands R712 und des Stromteilerwiderstand R713 zu verwenden.
Gegensätzlich dazu ist es auch möglich, einen seriellen Widerstand und einen Stromteilerwiderstand, wie in 7, anstelle von Abfalldioden in der Blockschaltung der 1 zu verwenden.
Als nächstes wird die Aktion und die Operation des Ausführungsbeispiels 2 dieser Erfindung, das konfiguriert ist, wie es in 7 gezeigt ist, auf der Basis eines in 9 gezeigten Ablaufdiagramms einer Anormalitätsbestimmungsoperation beschrieben werden.
Wendet man sich nun der 9 zu, ist ein Schritt 900 ein Schritt, in welchem der Mikroprozessor 720 eine Drahtanormalitäts-Detektionsoperation startet, ist der nächste Schritt 901 ein Schritt zum Einstellen und Aktualisieren der eingegebenen Anzahl, für welche eine Drahtanormalitäts-Detektion durchzuführen ist, und bei einer anfänglichen Operation wird zuerst die Eingabe eingegeben und darauffolgend erhöht sich die eingegebene Anzahl sequentiell durch einen später beschriebenen Schritt 908, und nach einer schließlichen eingegebenen Anzahl springt sie zyklisch zurück zu der ersten Eingabe.
In einem Schritt 902, der als nächstes ausgeführt wird, wird der Wert der variablen Energieversorgungsspannung Vb, der von dem analogen Eingangsanschluss A0 des Mikroprozessors 720 eingebeben und durch den A/D-Wandler 723 digital umgewandelt wurde, gelesen und gespeichert, und der nächste Schritt 903 ist ein Schritt zum Korrigieren von der ersten bis zur vierten Schwelle in Reaktion auf den Wert der variablen Energieversorgungsspannung Vb, die im Schritt 902 gelesen und gespeichert wurde.
Ein Schrittblock 904, der als nächstes ausgeführt wird, dient als das Mittel zur einfachen Bestimmung, das zuvor in 4 angegeben wurde, und das Mittel zur einfachen Bestimmung führt die Bestimmung diesbezüglich durch, ob der Signalspannungspegel ein Zwischenspannungszustand ist oder nicht, und die Bestimmung diesbezüglich, ob der Signalspannungspegel ein normaler Zustand, ein Erdungsfehleranormalitätszustand oder ein Kurzschlussanormalitätszustand ist oder nicht, wenn der Signalspannungspegel kein Zwischenspannungszustand ist.
Der nächste Schritt 905 ist ein Schritt zum Bestimmen, ob ein Zwischenspannungszustands-Speicherflag durch einen Schritt 405 der 4 in Betrieb ist oder nicht, als das Ausführungsergebnis des Schrittblocks 904, und wenn das Bestimmungsergebnis durch diesen Schritt 905 ein Zwischenspannungszustand ist, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 906, und wenn das Bestimmungsergebnis kein Zwischenspannungszustand ist, dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schritt 908.
Im Schritt 906 wird das Zwischenspannungszustands-Speicherflag, das im Schritt 405 der 4 gesetzt wurde, rückgesetzt und dann bewegt sich der Ablauf zu einem Schrittblock 907, und die Operation des Schrittblocks 907 dient als Mittel zur detaillierten Bestimmung, das zuvor durch 5 angegeben wurde.
Es wird angemerkt werden, dass Mittel zur detaillierten Bestimmung nur dann ausgeführt wird, wenn ein Zwischenspannungszustand durch das Mittel zur einfachen Bestimmung detektiert worden ist, so dass es alle Bestimmungen diesbezüglich durchführen kann, ob es lediglich eine Periode gab, zu welcher sich die Signalspannung änderte oder einen Zwischenspannungsanormalitätszustand, oder ob der Signalspannungspegel ein normaler Zustand, ein Erdungsfehleranormalitätszustand oder ein Kurzschlussanormalitätszustand ist.
Der Schritt 908, der dann ausgeführt wird, wenn die Bestimmung des Schritts 905 NEIN ist, oder nach dem Schrittblock 907, ist ein Schritt zum Erzeugen eines Schiebepulses SFT in Bezug auf das Schieberegister 740, um die zu bestimmende Eingangszahl umzuschalten, und im nächsten Operationsendschritt 910 führt der Mikroprozessor 720 eine weitere Steueroperation aus, wird der Operationsstartschritt 900 nach einem vorbestimmten Ausmaß an Zeit wieder aktiviert und wird darauffolgend der Ablauf wiederholt ausgeführt.
Wie es aus der obigen Beschreibung offensichtlich ist, ist die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung 700 gemäß dem Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung eine Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung, die eine Anormalität in den Signaldrähten 705a und 705b bis 705n der Sensorschalter 711 und 711b bis 711n detektiert, die als die logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn in Bezug auf den Mikroprozessor 720 eingegeben werden, wobei der Mikroprozessor 720 mit wenigstens dem Programmspeicher 721 angeordnet ist, der ein Programm enthält, das als das Zwischenspannungszustands-Detektionsmittel 404 dient, und das Mittel für eine detaillierte Bestimmung 305a und 305b, das das Übergangsperioden-Bestimmungsmittel 506 und 514 enthält, und das Zwischenspannungsanormalitäts-Bestimmungsmittel 507 und 517, und den A/D-Wandler, der den Signalspannungspegel in Bezug auf die logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn misst.
Das Zwischenspannungszustands-Detektionsmittel 404 ist ein Mittel, das durch Überwachen der digitalen Ausgabe des A/D-Wandlers 723 bestimmt, warm die Logik der logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn die erste Schwelle 811 entsprechend den ersten Signalspannungen 802a und 802b übersteigt, wann die Logik der logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn niedrig ist und wann die Logik der logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn niedriger als die zweite Schwelle 812 entsprechend der zweiten Signalspannung 804 ist, wenn die Logik der logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn hoch ist.
Die Übergangsperioden-Bestimmungsmittel 506 und 514 sind Mittel, die eine Übergangsperiode detektieren, wenn der logische Pegel der logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn sich von einem niedrigen zu einem hohen oder von einem hohen zu einem Pegel ändert.
Die Zwischenspannungsanormalitäts-Bestimmungsmittel 507 und 517 sind Mittel, die dann handeln, wenn das Zwischenspannungszustands-Detektionsmittel 404 einen Zwischenspannungszustand detektiert hat, ausschließlich einer Periode, in welcher die Übergangsperioden-Bestimmungsmittel 506 und 514 eine Übergangsperiode detektieren und bestimmen, dass eine Zwischenspannungsanormalität aufgetreten ist.
Es wird angemerkt werden, dass die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung durch die Zwischenspannungsanormalitäts-Bestimmungsmittel 507 und 517 eine Anormalität resultierend aus einem unvollständigen Kontakt zwischen den Signaldrähten 705a und 705b bis 705n und dem positiven Energieversorgungsdraht 704 oder dem negativen Energieversorgungsdraht 703 oder aus einem Kontakt oder von ähnlichem zwischen den Signaldrähten 705 und 705b bis 705n und einem anderen Analogsignaldraht detektiert.
Die Übergangsperioden-Bestimmungsmittel enthalten weiterhin ein Bestimmungsmittel für eine erste und eine zweite Periode 506 und 514. Das Bestimmungsmittel für die erste Periode 506 ist ein Mittel, das als erste Übergangsperiode eine spezifische Periode bestimmt, direkt nachdem sich die bestimmte Logik der logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn von einem niedrigen zu einem hohen oder von einem hohen zu einem niedrigen Pegel geändert hat.
Das Bestimmungsmittel für die zweite Periode 514 ist ein Mittel, das als eine zweite Übergangsperiode dann bestimmt, wenn die bestimmte Logik der logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn sich von einem niedrigen zu einem hohen oder von einem hohen zu einem niedrigen Pegel innerhalb einer spezifischen Periode geändert hat, nachdem der A/D-Wandler 723 eine digitale Umwandlung der Signalspannung in Bezug auf die logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn ausgeführt hat.
Es wird angemerkt werden, dass die spezifische Periode einer Übergangsperiode T0 entspricht, die ein maximaler Wert einer Zeit ist, zu welcher sich der Signalspannungspegel in Bezug auf die logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn von der ersten Schwelle 811 zu der zweiten Schwelle 812 bewegt, oder eine Zeit, zu welcher sich der Signalspannungspegel in Bezug auf die logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn von der zweiten Schwelle 812 zu der ersten Schwelle 811 bewegt, und ein Wert, der während der ersten Übergangsperiode oder direkt vor der zweiten Übergangsperiode als der digital umgewandelte Wert der Signalspannung in Bezug auf die logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn durch den A/D-Wandler 723 digital umgewandelt worden ist, ist von dem Ziel der Zwischenspannungsanormalitätsbestimmung ausgeschlossen.
Folglich hat die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung die Charakteristik, dass sie eine Übergangsperiode genau extrahieren kann, wenn der Signalspannungspegel in Bezug auf die logischen Schaltsignale sich ändert, und eine Anormalitätsbestimmung während dieser Übergangsperiode selbst bei einem asynchronen Signal vermeiden kann, bei welchem es keine Koordination zwischen der Zeitgabe der logischen Änderung der logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn und der Zeitgabe der A/D-Umwandlung des A/D-Wandlers 723 gibt.
Die Sensorschalter 711a und 711b bis 711n sind an eine variable Energieversorgungsschaltung über die Brutwiderstände 733a und 733b bis 733n angeschlossen, die eine zweite Abfallschaltung konfigurieren, die Energieversorgungsspannung Vb der variablen Energieversorgungsschaltung wird über den A/D-Wandler 723 von der Energieversorgungsspannungsschaltung 743 digital geändert und zu dem Mikroprozessor 720 eingegeben, und der Programmspeicher 721 enthält weiterhin ein Programm, das als das Fehleranormalitäts-Bestimmungsmittel für einen Kurzschluss der Versorgung 402 dient.
Die zweite Abfallschaltung ist durch eine Spannungs-Prüfschaltung resultierend aus den Stromteilerwiderständen 713a und 713b bis 713e konfiguriert, die in Bezug auf die Brutwiderstände 733a und 733b bis 733e in Reihe geschaltet und zu den Sensorschaltern 711a und 711b bis 711n parallel geschaltet sind, und ist eine Schaltung, die die geprüfte Spannung hohen Pegels 804 erhält, die um ein Ausmaß entsprechend einer zweiten Restspannung niedriger als die Energieversorgungsspannung Vb der variablen Energieversorgungsschaltung ist, als die Signalspannung hohen Pegels, wenn die Sensorschalter 711a und 711b bis 711n geöffnet sind.
Das Fehleranormalitäts-Bestimmungsmittel für ein Kurzschließen der Versorgung 402 ist ein Mittel, das dann handelt, wenn der durch den A/D-Wandler 723 digital umgewandelte Wert der Signalspannung in Bezug auf die logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn gleich oder höher als eine vierte Schwelle ist, die ein Wert ist, der größer als ein Wert ist, bei welchem die zweite Restspannung von der Energieversorgungsspannung Vb subtrahiert ist, und bestimmt, dass eine Fehleranormalität für ein Kurzschließen der Versorgung, die ein Kurzschlusskontakt zwischen dem Signaldraht und dem positiven Energieversorgungsdraht ist, oder dass ein Drahtbruch des Signaldrahts aufgetreten ist, und die zweite Schwelle und die vierte Schwelle werden durch den Wert der Energieversorgungsspannung Vb korrigiert, der gemessen worden ist.
Folglich hat die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung die Charakteristik, dass eine Anormalität, wie beispielsweise ein Fehler für ein Kurzschließen der Versorgung oder ein Drahtbruch, auch zusätzlich zu einem anormalen Zustand detektiert wird, bei welchem die Signaldrähte 705a und 705b bis 705n ein Zwischenspannungszustand sind, und sie kann einen anormalen Zustand durch den A/D-Wandler 723 selbst bei einem geringen Spannungsabfall genau detektieren.
Insbesondere hat die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung die Charakteristik, dass sie den Laststrom der Konstantspannungs-Energieversorgungsschaltung 730 abmildern und eine kompakte und billige Konstantspannungs-Energieversorgungsschaltung 730 verwenden kann, weil die Zufuhr von Elektrizität in Bezug auf die Sensorschalter 711a und 711b bis 711n von der variablen Energieversorgungsschaltung durchgeführt wird.
Die Sensorschalter 711a und 711b bis 711n sind mit einer ersten Abfallschaltung angeordnet und der Programmspeicher 721 enthält weiterhin ein Programm, das als das Erdungsfehleranormalitäts-Bestimmungsmittel 403 dient.
Die erste Abfallschaltung ist durch eine Spannungsabfallschaltung unter Verwendung der seriellen Widerstände 712a und 712b bis 712n konfiguriert, die eine erste Restspannung als eine erhöhte Spannung niedrigen Pegels erzeugen, wenn die Sensorschalter 711a und 711b bis 711n geschlossen sind.
Das Erdungsfehleranormalitäts-Bestimmungsmittel 403 ist ein Mittel, das dann handelt, wenn der durch den A/D-Wandler 723 digital umgewandelte Wert der Signalspannung in Bezug auf die logischen Schaltsignale D1 und D2 bis Dn gleich oder niedriger als die dritte Schwelle 813 ist, die ein Wert ist, der kleiner als die erste Restspannung ist, und bestimmt, dass eine Erdungsfehleranormalität, die ein Kurzschlusskontakt zwischen den Signaldrähten 705a und 705b bis 705n und dem negativen Energieversorgungsdraht 703 ist, aufgetreten ist, und die erste Schwelle 811 und die dritte Schwelle 813 werden durch den Wert der Energieversorgungsspannung Vb korrigiert, der gemessen worden ist.
Folglich hat die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung die Charakteristik, dass eine Erdungsfehleranormalität auch zusätzlich zu einem anormalen Zustand detektiert wird, bei welchem die Signaldrähte 705a und 705 bis 705n ein Zwischenspannungszustand sind, und sie kann einen anormalen Zustand durch den A/D-Wandler 723 selbst dann genau detektieren, wenn die Energieversorgungsspannung variiert.
Die zahlreichen Sensorschalter 711a und 711b bis 711n werden als logische Schaltsignale zu dem Mikroprozessor 720 eingegeben, die Signalspannung in Bezug auf das logische Schaltsignal von jedem der Sensorschalter 711a und 711b bis 711n ist an eine Eingangsschaltung des A/D-Wandlers 723 sequentiell über die Auswahlschalter 737a und 737b bis 737n angeschlossen und werden einer Zeitmultiplexverarbeitung unterzogen, so dass eine sequentielle Anormalitätsbestimmung durchgeführt wird.
Folglich hat die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung die Charakteristik, dass sie die Anzahl von Eingabestellen des A/D-Wandlers 723 ökonomischer machen und eine Anormalitätsbestimmung durch eine Zeitmultiplexverarbeitung durchführen kann.
Der Programmspeicher 721 enthält weiterhin ein Programm, das als Mittel zur einfachen Bestimmung 904 dient.
Das Mittel zur einfachen Bestimmung 904 ist ein Mittel, das die Signalspannung in Bezug auf das logische Schaltsignal der Sensorschalter 711a und 711b bis 711n in im Wesentlichen jeder konstanten Periode misst und sofort bestimmt, dass die gemessene Signalspannung kein Zwischenspannungsanormalitätszustand ist, wenn die gemessene Signalspannung gleich oder niedriger als die erste Schwelle 811 oder gleich oder höher als die zweite Schwelle 812 ist.
Die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung bestätigt und bestimmt durch das Mittel zur detaillierten Bestimmung 907, ob die Signalspannung in Bezug auf das logische Schaltsignal, die gemessen worden ist, ein Zwischenspannungsanormalitätszustand ist oder nicht, wenn die Signalspannung in Bezug auf das logische Schaltsignal, die gemessen worden ist, die erste Schwelle 811 übersteigt und kleiner als die zweite Schwelle 812 ist.
Folglich hat die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung die Charakteristik, dass sie die Bestimmungszeit durch Vermeiden einer Ausführung des Mittels zur detaillierten Bestimmung 907 so lange verkürzen kann, wie eine Zwischenspannungsanormalität nicht aufgetreten ist, einschließlich einer Anormalität, wie beispielsweise dann, wenn die Drahtanormalitätsbestimmungszeitperiode übereinstimmend mit einer Übergangsperiode übereinstimmt, bei welcher sich die Signalspannung in Bezug auf die logischen Schaltsignale ändert.
Insbesondere hat die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung die Charakteristik, dass das gesamte Ausmaß an Zeit, die zur Bestimmung erforderlich ist, signifikant verkürzt wird, weil es genügt, eine Bestimmung einer Drahtanormalität in Bezug auf jeden der Sensorschalter 711a und 711b bis 711n sequentiell durch eine einfache Bestimmung durchzuführen, wenn eine Zeitmultiplexbestimmung in Bezug auf die zahlreichen Sensorschalter 711a und 711b bis 711n durchgeführt wird, und eine detaillierte Bestimmung der Sensorschalter 711a und 711b bis 711n nur dann durchzuführen, wenn eine Zwischenspannungsanormalität außergewöhnlicherweise aufgetreten ist.
Der Programmspeicher 721 enthält weiterhin ein Programm, das als Mittel für eine erneute Bestätigung 406 dient.
Das Mittel für eine erneute Bestätigung 406 ist ein Mittel, das dann wirkt, wenn das Erdungsfehleranormalitäts-Bestimmungsmittel 403 oder das Fehleranormalitäts-Bestimmungsmittel für einen Kurzschluss der Versorgung 402 eine Anormalität bei den Signaldrähten 705a und 705b bis 705n detektiert hat, wieder eine Anormalitätsbestimmung durch das Erdungsfehleranormalitäts-Bestimmungsmittel 403 oder das Fehleranormalitäts-Bestimmungsmittel für einen Kurzschluss der Versorgung 402 ausführt und über das Anormalitätsbestimmungsergebnis bei der Stufe entscheidet, bei welcher eine Drahtanormalität erneut bestätigt werden konnte.
Folglich hat die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung die Charakteristik, dass sie die Zuverlässigkeit der Anormalitätsbestimmungsfunktion verbessern kann, ohne eine Anormalitätsbestimmung fehlerhaft zu bestätigen und zu speichern, wenn ein Rauschen bei den Signaldrähten 705a und 705b bis 705n hineingemischt ist.
Sei den Ausführungsbeispielen 1 und 2 dieser Erfindung werden zusätzlich zu einem Detektieren einer Drahtbruchanormalität, einer Erdungsfehleranormalität und einer Fehleranormalität für einen Kurzschluss der Versorgung eines Signaldrahts auch Anormalitäten einschließlich einer Kurzschlussanormalität zwischen gedruckten Mustern resultierend aus einem leitenden Fremdstoff oder einem Lötdefekt in einer Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung detektiert, die als elektronische Steuervorrichtung in einem Kraftfahrzeug dient, oder innerhalb eines gemeinsam verwendeten Sensors, oder eine Anormalität resultierend aus einem Anschlussdefekt bei einem Verbindungsanschlussstück, und die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung ist so konfiguriert, dass dann, wenn eine Kurzschlussanormalität einer offenen Anormalität eines Sensorelements selbst auftritt, dies als normaler Zustand erkannt wird, bei welchem der Sensorschalter normalerweise geschlossen ist, oder als Zustand, bei welchem der Sensorschalter normalerweise offen ist, und die Vorrichtung kann eine Anormalitätsbestimmung nicht durchführen, aber dann, wenn sie ein Drehcodierer vom 2-Phasentyp ist, ist sie ideal zum gemeinsamen Verwenden einer Anormalitätsbestimmung, die von verschiedenen korrelierten Charakteristiken abhängt, wie beispielsweise dem Stoppen des B-Phasensignals, selbst wenn das A-Phasensignal erzeugt wird, oder jedes Phasensignal kann nicht erhalten werden, selbst wenn ein Drehantriebsbefehl zugeführt wird.
Weiterhin kann bei einem Sensorschalter, der keine erhöhte Spannung niedrigen Pegels oder keine geprüfte Spannung hohen Pegels durch Abfalldioden oder serielle Widerstände und Stromteilerwiderstände bieten kann, seine Funktion darauf beschränkt sein, eine Erdungsfehler-Anormalitätsbestimmung oder eine Fehleranormalitätsbestimmung für einen Kurzschluss einer Versorgung auszuschließen und nur einen Zwischenspannungsanormalitätszustand oder einen Drahtbruchanormalitätszustand zu detektieren.
Wenn jedoch die Sensor-Energieversorgung DC 5 V ist und der Signaldraht einen anderen Energieversorgungsdraht berührt, der höher als DC 5 V ist, kann eine Berührungsanormalität in Bezug auf den Hochspannungsdraht als eine Fehleranormalität für einen Kurzschluss der Versorgung detektiert werden, selbst wenn es keine Funktion zum Erhalten einer geprüften Spannung hohen Pegels durch Abfalldioden und Stromteilerwiderstände gibt.
Verschiedene Modifikationen und Abänderungen dieser Erfindung werden Fachleuten auf dem Gebiet offensichtlich werden, ohne von dem Schutzumfang und Sinngehalt dieser Erfindung abzuweichen, und es sollte verstanden werden, dass diese nicht auf die hierin aufgezeigten illustrativen Ausführungsbeispiele beschränkt ist.

Claims

Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung, die eine Anormalität in einem Signaldraht (105, 106, 705a–705n) eines Sensorschalters (111a, 111b, 711a–711n) detektiert, der als logisches Schaltsignal (D1, D2, D1–Dn) in Bezug auf einen Mikroprozessor (120, 720) eingegeben wird, wobei der Mikroprozessor (120, 720) mit wenigstens einem Programmspeicher (121, 721) einschließlich eines Programms angeordnet ist, das als Zwischenspannungszustands-Detektionsmittel (404) dient, und als Mittel zur detaillierten Bestimmung (305a, 305b) einschließlich eines Übergangsperioden-Bestimmungsmittels (506, 514) und eines Zwischenspannungsanormalitäts-Bestimmungsmittels (507, 517), einem A/D-Wandler (123, 723), der den Signalspannungspegel in Bezug auf die logischen Schaltsignale (D1, D2, D1–Dn) misst, das Zwischenspannungszustands-Detektionsmittel (404) ein Mittel ist, das durch Überwachen der digitalen Ausgabe des A/D-Wandlers (123, 723) einen Zwischenspannungszustand bestimmt, wenn der Wert des logischen Schaltsignals (D1, D2, D1–Dn) eine erste Schwelle (211, 811) entsprechend einer ersten Signalspannung (V1) übersteigt, wenn die Logik des logischen Schaltsignals (D1, D2, D1–Dn) niedrig ist, und wenn der Wert der logischen Schaltsignale (D1, D2, D1–Dn) kleiner als eine zweite Schwelle (212, 812) entsprechend einer zweiten Signalspannung (Vh) ist, wenn die Logik des logischen Schaltsignals (D1, D2, D1–Dn) hoch ist, das Übergangsperioden-Bestimmungsmittel (506, 514) ein Mittel ist, das eine Übergangsperiode (T0) detektiert, wenn der logische Pegel des logischen Schaltsignals (D1, D2, D1–Dn) sich von einem niedrigen zu einem hohen oder von einem hohen zu einem niedrigen Pegel ändert, das Zwischenspannungsanormalitäts-Bestimmungsmittel (507, 517) ein Mittel ist, das dann handelt, wenn das Zwischenspannungszustands-Detektionsmittel (404) einen Zwischenspannungszustand detektiert hat, ausschließlich einer Periode, zu welcher das Übergangsperioden-Bestimmungsmittel (506, 514) eine Übergangsperiode (T0) detektiert, und bestimmt, dass eine Zwischenspannungsanormalität aufgetreten ist, und die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung durch das Zwischenspannungsanormalitäts-Bestimmungsmittel (507, 517) eine Anormalität resultierend aus einem unvollständigen Kontakt zwischen dem Signaldraht (105, 106, 705a–705n) und einem positiven Energieversorgungsdraht (104, 704) oder einem negativen Energieversorgungsdraht (103, 703) oder aus einem Kontakt oder ähnlichen zwischen dem Signaldraht (105, 106, 705a–705n) und einem anderen Analogsignaldraht detektiert.
Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Übergangsperioden-Bestimmungsmittel (506, 514) weiterhin ein Bestimmungsmittel für eine erste und eine zweite Periode enthält, das Bestimmungsmittel für die erste Periode (506) ein Mittel ist, das als eine erste Übergangsperiode eine spezifische Periode (T0) direkt nachdem sich die bestimmte Logik des logischen Schaltsignals (D1, D2, D1–Dn) von einem niedrigen zu einem hohen oder von einem hohen zu einem niedrigen Pegel geändert hat, bestimmt, das Bestimmungsmittel für die zweite Periode (514) ein Mittel ist, das eine zweite Übergangsperiode für dann bestimmt, wenn die bestimmte Logik des logischen Schaltsignals (D1, D2, D1–Dn) sich von einem niedrigen zu einem hohen oder von einem hohen zu einem niedrigen Pegel innerhalb einer spezifischen Periode (T0) geändert hat, nachdem der A/D-Wandler (123, 723) eine digitale Umwandlung der Signalspannung in Bezug auf das logische Schaltsignal (D1, D2, D1–Dn) ausgeführt hat, die spezifische Periode (T0) einer Übergangsperiode (T0) entspricht, die ein maximaler Wert einer Zeit ist, wenn der Signalspannungspegel in Bezug auf das logische Schaltsignal (D1, D2, D1–Dn) sich von der ersten Schwelle (211, 811) zu der zweiten Schwelle (212, 812) bewegt, oder eine Zeit, zu welcher sich der Signalspannungspegel in Bezug auf das logische Schaltsignal (D1, D2, D1–Dn) von der zweiten Schwelle (212, 812) zu der ersten Schwelle (211, 811) bewegt, und ein Wert, der während der ersten Übergangsperiode oder direkt vor der zweiten Übergangsperiode durch den A/D-Wandler (123, 723) als der digital umgewandelte Wert der Signalspannung in Bezug auf das logische Schaltsignal (D1, D2, D1–Dn) digital umgewandelt worden ist, von dem Ziel der Zwischenspannungsanormalitätsbestimmung ausgeschlossen ist.
Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Sensorschalter (111a, 111b, 711a–711n) mit einer ersten Abfallschaltung angeordnet ist und der Programmspeicher (121, 721) weiterhin ein Programm enthält, das als Erdungsfehleranormalitäts-Bestimmungsmittel (403) dient, die erste Abfallschaltung durch eine Spannungsabfallschaltung einschließlich einer Abfalldiode (112a, 112b, 113a, 113b) oder eines seriellen Widerstands (114a, 114b, 712a–712n) konfiguriert ist, die oder der eine erste Restspannung als eine erhöhte Spannung niedrigen Pegels erzeugt, wenn der Sensorschalter (111a, 111b, 711a–711n) geschlossen ist, und das Erdungsfehleranormalitäts-Bestimmungsmittel (403) ein Mittel ist, das dann handelt, wenn der durch den A/D-Wandler (123, 723) digital umgewandelte Wert der Signalspannung in Bezug auf das logische Schaltsignal (D1, D2, D1–Dn) gleich oder niedriger als eine dritte Schwelle (213, 813) ist, die ein Wert ist, der kleiner als die erste Restspannung ist, und bestimmt, dass eine Erdungsfehleranormalität, die ein Kurzschlusskontakt zwischen dem Signaldraht (105, 106, 705a–705n) und dem negativen Energieversorgungsdraht (103, 703) ist, oder eine Drahtbruchanormalität des Signaldrahts (105, 106, 705a–705n) aufgetreten ist.
Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Sensorschalter (111a, 111b) an eine Konstantspannungs-Energieversorgungsschaltung (130) über einen Brutwiderstand (114a, 114b) angeschlossen ist, der eine zweite Abfallschaltung konfiguriert, und der Programmspeicher (121) weiterhin ein Programm enthält, das als Fehleranormalitäts-Bestimmungsmittel für einen Kurzschluss der Versorgung (402) dient, die zweite Abfallschaltung durch eine Spannungs-Prüfschaltung resultierend aus einer Abfalldiode (112a, 113a, 112b, 113b) konfiguriert ist, die in Bezug auf den Brutwiderstand (114a, 114b) oder einen Stromteilerwiderstand (713a–713n) in Reihe geschaltet ist, der zu dem Sensorschalter (111a, 111b) parallelgeschaltet ist, und eine Schaltung ist, die eine geprüfte Spannung hohen Pegels erhält, die um ein Ausmaß entsprechend einer zweiten Restspannung niedriger als eine Konstantspannungsausgabe (Vcc) der Konstantspannungs-Energieversorgungsschaltung ist, und zwar als Signalspannung hohen Pegels, wenn der Sensorschalter (111a, 111b) geschlossen ist, und das Fehleranormalitäts-Bestimmungsmittel für ein Kurzschließen der Versorgung (402) ein Mittel ist, das dann handelt, wenn der durch den A/D-Wandler (123) digital umgewandelte Wert der Signalspannung in Bezug auf das logische Schaltsignal (D1, D2) gleich oder höher als eine vierte Schwelle (214) ist, die ein Wert ist, der größer als ein Wert ist, bei welchem die zweite Restspannung von der Konstantspannungsausgabe (Vcc) subtrahiert ist, und bestimmt, dass eine Fehleranormalität für ein Kurzschließen der Versorgung, die ein Kurzschlusskontakt zwischen dem Signaldraht (105, 106) und dem positiven Energieversorgungsdraht (104) ist, oder dass ein Drahtbruch des Signaldrahts (105, 106) aufgetreten ist.
Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Sensorschalter (711a–711n) an eine variable Energieversorgungsschaltung über einen Brutwiderstand (733a–733n) angeschlossen ist, der eine zweite Abfallschaltung konfiguriert, und eine Energieversorgungsspannung (Vb) der variablen Energieversorgungsschaltung über den A/D-Wandler (723) digital geändert wird, und zu dem Mikroprozessor (720) eingegeben wird, der Programmspeicher (722) weiterhin ein Programm enthält, das als Fehleranormalitäts-Bestimmungsmittel für ein Kurzschließen der Versorgung (402) dient, die zweite Abfallschaltung durch eine Spannungs-Prüfschaltung konfiguriert ist, die aus einer Abfalldiode resultiert, die in Bezug auf den Brutwidersand (733a–733n) oder einen Stromteilerwiderstand (713a–713n) in Reihe geschaltet ist, der zu dem Sensorschalter (711a–711n) parallel geschaltet ist, und ist eine Schaltung, die eine geprüfte Spannung hohen Pegels, die um ein Ausmaß entsprechend einer zweiten Restspannung niedriger als die Energieversorgungsspannung (Vb) der variablen Energieversorgungsschaltung ist, als eine Signalspannung hohen Pegels erhält, wenn der Sensorschalter (711a–711n) geöffnet ist, und das Fehleranormalitäts-Bestimmungsmittel für einen Kurzschluss der Versorgung (402) ein Mittel ist, das dann handelt, wenn der durch den A/D-Wandler (723) digital umgewandelte Wert der Signalspannung in Bezug auf das logische Schaltsignal (D1–Dn) gleich oder höher als eine vierte Schwelle ist, die ein Wert ist, der größer als ein Wert ist, wo die zweite Restspannung (814) von der Energieversorgungsspannung (Vb) subtrahiert ist, und bestimmt, dass eine Fehleranormalität für einen Kurzschluss der Versorgung, die ein Kurzschlusskontakt zwischen dem Signaldraht (705a–705n) und dem positiven Energieversorgungsdraht (704) ist, oder dass ein Drahtbruch des Signaldrahts (705a–705n) aufgetreten ist, und die zweite Schwelle (812) und die vierte Schwelle (814) werden durch den Wert der Energieversorgungsspannung (Vb) korrigiert, die gemessen worden ist.
Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Sensorschalter (711a–711n) mit einer ersten Abfallschaltung angeordnet ist und der Programmspeicher weiterhin ein Programm enthält, das als Erdungsfehleranormalitäts-Bestimmungsmittel dient, die erste Abfallschaltung durch eine Spannungsabfallschaltung unter Verwendung eines seriellen Widerstands (712a–712n) konfiguriert ist, der eine erste Restspannung als erhöhte Spannung niedrigen Pegels erzeugt, wenn der Sensorschalter (711a–711n) geschlossen ist, das Erdungsfehleranormalitäts-Bestimmungsmittel (403) ein Mittel ist, das dann handelt, wenn der durch den A/D-Wandler (723) digital umgewandelte Wert der Signalspannung in Bezug auf das logische Schaltsignal (D1–Dn) gleich oder niedriger als eine dritte Schwelle (813) ist, die ein Wert ist, der kleiner als die erste Restspannung ist, und bestimmt, dass eine Erdungsfehleranormalität, die ein Kurzschlusskontakt zwischen dem Signaldraht (705a–705n) und dem negativen Energieversorgungsdraht ist, oder dass eine Drahtbruchanormalität des Signaldrahts (705a–705n) aufgetreten ist, und die erste Schwelle (811) und die dritte Schwelle (813) werden durch den Wert der Energieversorgungsspannung (Vb) korrigiert, die gemessen worden ist.
Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zahlreiche Sensorschalter (711a–711n) als logische Schaltsignale (D1–Dn) zu dem Mikroprozessor (720) eingegeben werden, die Signalspannung in Bezug auf das logische Schaltsignal (711a–711n) jedes Sensorschalters an eine Eingangsschaltung des A/D-Wandlers (723) sequentiell über einen Auswahlschalter (737a–737n) angeschlossen ist und einer Zeitmultiplexverarbeitung unterzogen wird, so dass eine sequentielle Anormalitätsbestimmung durchgeführt wird.
Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 7, wobei der Programmspeicher (121, 721) weiterhin ein Programm enthält, das als Mittel zur einfachen Bestimmung (302a, 302b, 904) dient, das Mittel zur einfachen Bestimmung (302a, 302b, 904) ein Mittel ist, das die Signalspannung in Bezug auf das logische Schaltsignal (D1, D2, D1–Dn) des Sensorschalters (111a, 111b, 711a–711n) in im Wesentlichen jeder konstanten Periode misst und sofort bestimmt, dass die gemessene Signalspannung kein Zwischenspannungsanormalitätszustand ist, wenn die gemessene Signalspannung gleich oder niedriger als die erste Schwelle (211, 811) oder gleich der oder höher als die zweite Schwelle (212, 812) ist, und die Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung durch das Mittel zur detaillierten Bestimmung (305a, 305b, 907) bestimmt, ob die Signalspannung in Bezug auf das logische Schaltsignal (D1, D2, D1–Dn), die gemessen worden ist, ein Zwischenspannungsanormalitätszustand ist oder nicht, wenn die Signalspannung in Bezug auf das logische Schaltsignal (D1, D2, D1–Dn), die gemessen worden ist, die erste Schwelle (211, 811) übersteigt und kleiner als die zweite Schwelle (212, 812) ist.
Drahtanormalitäts-Detektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Programmspeicher (121, 721) weiterhin ein Programm enthält, das als Mittel zur erneuten Bestätigung (406) dient, und das Mittel zur erneuten Bestätigung (406) ein Mittel ist, das dann handelt, wenn das Erdungsfehleranormalitäts-Bestimmungsmittel (403) oder das Fehleranormalitäts-Bestimmungsmittel für einen Kurzschluss der Versorgung (402) eine Anormalität in dem Signaldraht (105, 106, 705a–705n) detektiert hat, wieder eine Anormalitätsbestimmung durch das Erdungsfehleranormalitäts-Bestimmungsmittel (403) oder das Fehleranormalitäts-Bestimmungsmittel für einen Kurzschluss der Versorgung (402) ausführt und über das Anormalitätsbestimmungsergebnis bei der Stufe entscheidet, bei welcher eine Drahtanormalität erneut bestätigt werden konnte.