DE3627239A1

DE3627239A1 - Schaltung zur ansteuerung und ueberwachung von zuendkreisen

Info

Publication number: DE3627239A1
Application number: DE19863627239
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl Ing Mattes; Wolfram Dipl Ing Neth; Hartmut Dipl Ing Schumacher; Hartmut Dipl Phys Seiler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1986-08-12
Filing date: 1986-08-12
Publication date: 1988-02-18
Also published as: ES2008167A6; WO1988001241A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Ansteuerung und Überwachung von n Zündkreisen, wobei n eine Zahl größer oder gleich 1 ist, in Sicherheitseinrichtungen, beispiels weise Rückhaltesystemen wie Gurtstrammern oder Luftsäcken (Airbags) in Kraftfahrzeugen, bei denen im Zündkreis eine von einer Endstufe betätigbare Zündpille vorgesehen ist, welche zur Durchgangsprüfung mit einem Prüfstrom beauf schlagbar ist. Eine derartige Schaltung ist zum Beispiel aus der DE-AS 24 54 424 bekannt und umfaßt eine Sensorschal tung mit einer für alle Bauteile gemeinsamen Referenz spannungsquelle sowie einen Schwellwertschalter, der mit einer Spannung beaufschlagbar ist, die an einem intakten Zündelement abfällt, das von einem geringen Prüfstrom durchflossen wird. Hierdurch soll eine Durchgangsprüfung ermöglicht werden. Es kann allerdings nur eine sinkende Spannung, etwa auf Grund eines Bruchs des Zündelements oder einer Unterbrechung der Zuleitungen, erkannt werden. Das Auftreten anderer Fehler, beispielsweise von Kurz schlüssen, läßt sich so nicht feststellen.

Aus der "ATZ Automobiltechnische Zeitschrift", 84 (1982), Seite 77 ff. ist eine Überwachungsschaltung für einen Sensor bekannt, bei dessen Einschalten zunächst ein Prüf zyklus durchlaufen wird, in welchem der gesamte Signalpfad zwischen Beschleunigungsfühler und Zünder der Rückhalte systeme (Gurtstrammer, Airbag) auf Durchgang geprüft wird. Im Betrieb werden bei dieser Schaltung dauernd Durchgangs prüfungen von Zuleitungen zu den Rückhaltesystemen vor genommen, und es wird die Spannungsversorgung kontrolliert. Andere Störfälle können bei dieser Schaltung ebenfalls nicht festgestellt werden. Eine sehr ähnliche Schaltung ist weiterhin aus "Ing´nieurs de l′Automobile" (1982), Nr. 6, Paris, Seiten 69 bis 77 bekannt, für die daher die gleichen Beschränkungen gelten.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Schaltung zur Ansteuerung und Über wachung von n Zündkreisen (n größer oder gleich 1) in Sicherheitseinrichtungen, beispielsweise Rückhaltesystemen in Kraftfahrzeugen, bei denen im Zündkreis eine von einer Endstufe betätigbare Zündpille vorgesehen ist, welche zur Durchgangsprüfung mit einem Prüfstrom beaufschlagbar ist, und bei welcher eine Referenzquelle vorgesehen ist, von der eine Referenzspannung und mindestens ein Referenz strom abgebbar sind, und bei der jeder der n Zündkreise je eine unabhängige Stromquelle zur Prüfung der zugehörigen Zündpille sowie eine Vergleichsschaltung aufweist, hat insbesondere den Vorteil, daß eine Vielzahl von möglichen Fehlereinflüssen erkannt werden kann, und zwar mit hoher Präzision. Besonders wichtig ist in diesem Zusammenhang, daß bei der erfindungsgemäßen Schaltung die Meßergebnisse in einem Zündkreis unabhängig von Kurzschlüssen oder Unter brechungen in benachbarten Zündkreisen sind. Auf Grund der in jedem Zündkreis vorgesehenen Vergleichsschaltung lassen sich einfach und genau Messungen kleinster Differenz spannungspegel durchführen, wie sie bei den niederohmigen Zündpillen und den kleinen zulässigen Prüfströmen auftreten. Mit Hilfe der schaltbaren Referenzströme wird eine schalt bare Strombegrenzung erreicht, die zu einer Verrringerung des Energiebedarfs, einer Erhöhung der Sicherheit durch geringere dauernde Strombelastung der Zündpillen, und der Möglichkeit führt, bei der Kurzschlußerkennung eine Hysteresse zu erzielen. Ein weiterer wichtiger Vorteil gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, daß mit der erfindungsgemäßen Schaltung auch das gleichzeitige Auftreten mehrerer Fehler festgestellt werden kann.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist weiterhin eine geregelte schaltbare Referenzsenke zur Beaufschlagung jeweils einer leitenden Endstufe mit höheren Prüfströmen vorgesehen. Dies gestattet eine Funktions kontrolle der Endstufen und eine gleichzeitige Prüfung der Zündpillen auf Kurzschluß, und zwar ohne daß weitere Hilfstransistoren erforderlich wären. Außerdem läßt sich, auch beim Führen hoher Ströme, das Schalten eines mecha nischen Schalters im Auslösekreis genau kontrollieren.

Die mit der erfindungsgemäßen Schaltung erzielbare Genauig keit wird weiter vergrößert, wenn die Referenzquelle und/oder die Referenzsenke von einer hochgenauen Referenzspannung beaufschlagbar ist. Hierdurch wird auch ein sehr gutes Tracking der Ströme erreicht. Vorzugsweise sind die Strom niveaus der Referenzquelle und der Stromquelle durch Schalt eingriffe veränderbar.

Wenn die jedem Zündkreis zugeordnete Vergleichsschaltung durch Schalteingriffe, vorzugsweise durch schaltbare Strom quellen, in eine definierte Lage bringbar ist, kann neben einer Kurzschlußerkennung an sich auch der jeweils schad hafte Zündkreis lokalisiert werden. Ordnet man darüber hinaus noch jeder Vergleichsschaltung eine schaltbare Hilfsstromquelle zu, so gestattet dies eine Hysteresecharak teristik der Vergleichsschaltungen einzuführen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin dung ist für jeden Zündkreis je eine schaltbare Stromquelle zur Ansteuerung je einer Endstufe vorgesehen. Dann lassen sich die Endstufen mit geringem Basisstrom prüfen, was eine zusätzliche Sicherheit gegen das Auftreten hoher Kollektorströme der Endstufentransistoren zur Folge hat.

Ist zur Überprüfung eines Kurzschlusses des positiven Anschlusses jedes Zündkreises gegenüber der Versorgungs spannung eine Vergleichsschaltung vorgesehen, an deren einen Eingang eine von der Referenzquelle abgeleitete Spannung und an deren anderen Eingang über einen Widerstand der positive Anschluß gelegt ist, so läßt sich ein derartiger Kurzschlußfall genau und mit geringem Bauteilaufwand erfas sen. Entsprechendes gilt für eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei der zur Prüfung auf Leiten oder Sperren der Endstufen eine Vergleichsschaltung vor gesehen ist, an deren einen Eingang eine andere von der Referenzquelle abgeleitete Spannung und an deren anderen Eingang der Emitter-Anschluß des zugehörigen Endstufen- Transistors über einen Widerstand angeschlossen ist. Vor teilhafterweise ist zur Überprüfung eines Kurzschlusses des positiven Anschlusses jedes Zündkreises nach Masse eine Vergleichsschaltung vorgesehen, an deren einen Eingang die positive Spannung und an deren anderen Eingang eine Referenzspannung gelegt ist.

Die Erkennung und weitere Auswertung der aufgetretenen Störfälle läßt sich auf vielfältige Weise bewerkstelligen. Besonders einfach wird dies, wenn zur Ansteuerung der Zündkreise und zur Analyse insbesondere des Zeitverhaltens der erhaltenen Signale eine Auswerteschaltung vorgesehen ist. Aus dem Zeitverhalten lassen sich weitere Unterschei dungen zwischen einer ordnungsgemäßen Funktion und dem Auftreten bestimmter Störfälle gewinnen. Vorzugsweise ist die Auswerteschaltung ein Mikroprozessor, der besonders einfach an unterschiedliche Betriebsbedingungen angepaßt werden kann.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines zeichnerisch dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläu tert, aus welchem weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Fig. 1 zeigt diese bevorzugte Ausführungsform.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Bei dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Schal tung zur Ansteuerung und Überwachung von n Zündkerzen (n größer oder gleich 1) in Sicherheitseinrichtungen, beispielsweise Rückhaltesystemen in Kraftfahrzeugen, bei denen im Zündkreis eine von einer Endstufe betätigbare Zündpille vorgesehen ist, welche zur Durchgangsprüfung mit einem Prüfstrom beaufschlagbar ist. Eine derartige Sicherheitseinrichtung kann beispielsweise ein Gurtstrammer und/oder ein Airbag sein.

In Fig. 1 ist innerhalb einer strichpunktierten Umrahmung die eigentliche Prüfschaltung dargestellt, rechts davon erkennt man die Zündkreise mit Zündpillen ZP 1, . . . , ZPn (n Zündpillen) und Endstufen(-transistoren) T 1, . . . , Tn (n Transistoren). Nachfolgend wird zur Erleichterung der Darstellung nicht mehr in jedem Fall einzeln darauf hingewiesen, daß eine Bezeichnung wie T 1, . . . , Tn bedeuten soll, daß n derartige Teile vorhanden sein können, wobei n eine ganze Zahl größer oder gleich eins ist. Die Erfin dung ist bei n Zündkreisen einsetzbar, und Bauteile, die in jedem Zündkreis beziehungsweise in jedem zugeordneten Prüfkreis vorkommen, sind mit XX 1, . . . , XXn bezeichnet, wobei XX stellvertretend für die Bauteile steht.

Am linken Rand der Prüfschaltung sind zahlreiche Anschluß klemmen dargestellt, die zum Teil zum Anlegen von Signalen an die Prüfschaltung, zum Teil zur Abgabe von Signalen bestimmt sind. US bezeichnet einen Anschluß für eine stabi lisierte Spannung, typisch 5 V mit einer Schwankung von 5% . V ist die allgemeine Versorgungsspannung und liegt im Bereich zwischen 7 bis 20 V. ist eine Klemme, an der bei einem Kurzschluß der Referenzquelle zur Versorgungs spannung V ein logisches Signal mit niedrigem Pegel (LOW) anliegt. Weitere Ergebnisausgangsklemmen, an denen bei bestimmten Störfällen logische Signale mit Pegel LOW anlie gen, sind mit , , bezeichnet und werden nach stehend noch genauer erläutert. Weiterhin sind Ansteuerklem men , . . . , zur Einleitung einer Überprüfung auf zu kleine Zündkreiswiderstände, zur Verhinderung der Ansteuerung sowie eine Anschlußklemme für ein Zündauslöse signal vorgesehen. Weitere Ergebnisausgabeanschlüsse zur Meldung von Zündpillenwiderständen sind am oberen Rand der Prüfschaltung vorgesehen und mit , . . . , bezeichnet. Am rechten Rand der Prüfschaltung sind Anschlußklemmen ZKP für den positiven Anschluß der Zündkreise, jeweils ein Anschluß ZKM 1, . . . , ZKMn für die negativen Anschlüsse der Zündkreise, sowie Anschlüsse ZKA 1, . . . , ZKAn für jede Endstufe T 1, . . . , Tn der Zündkreise vorgesehen. Ein Anschluß MSA dient zur Verbindung mit einem mechanischen Schalter MS.

Sämtliche am oberen und linken Rand, mit Ausnahme der beiden Spannungsanschlüsse US und V, dargestellten Anschluß klemmen sind mit einem nicht dargestellten Mikroprozessor verbunden, der je nach Art der jeweiligen Anschlußklemme ein Signal an diese abgeben oder von dieser empfangen kann.

Mit dem Anschluß US ist ein ebenso bezeichneter Eingang einer Referenzquelle ZKP-Quelle verbunden, die einen wei teren Anschluß UR zum Anlegen einer Referenzspannung UR aufweist. Diese Referenzspannung ist hochgenau, insbeson dere temperaturkompensiert, und weist einen Wert von typisch 3,6 V mit einer Schwankung von nicht mehr als 1% auf. Ein weiterer Anschluß S 1 der ZKP-Quelle ist ein Schalt anschluß, der das Schalten unterschiedlicher Strompegel, die von der ZKP-Quelle abgebbar sind, einleitet. Von der ZKP-Quelle sind zwei Strompegel, geschaltet durch S 1, abgebbar, und zwar ein erster Pegel I 1 (bei S 1 = 0) von 50 mA und ein zweiter reduzierter Pegel I 2 (bei S 1 = 1) von 27 mA. Ein weiterer Strompegel I 3 von typisch 4 mA dient zur internen Arbeitspunkteinstellung der ZKP-Quelle.

Abhängig von der hochgenauen Referenzspannung UR werden für die gesamte Schaltung präzise Vergleichs- und Ausgangs spannungen abgegeben, und zwar U 1 = 3,6 V, U 2 = 4,2 V, U 3 = 1,0 V, U 4 = 1,8 V, U 5 = 1,3 V und U 6 = 1,5 V, Strompegel I 1, I 2, I 3 (ZKP-Quelle), I 4 bis I 6 (MSA-Senke), IZK 1, . . . , IZKn (Dauerprüfströme der Zündpillen), und IZKA 1, . . . , IZKAn (Ansteuerströme der Endstufen) gebildet. Alle Spannungs- und Strompegel entstammen einer gemeinsamen "Strombank".

Die Klemme ist mit dem Ausgang eines Komparators K 1 verbunden, an dessen einem Eingang (+) die Spannung U 2 und an dessen anderem Eingang (-) ein Widerstand RS liegt, dessen anderer Anschluß mit dem Ausgang I der ZKP-Quelle verbunden ist.

Der Eingang (-) des Komparators K 1 ist weiterhin an einen Eingang (+) eines weiteren Komparators K 2 angeschlossen, an dessen anderem Eingang (-) die Spannung U 6 liegt. Der Ausgang des Komparators K 2 ist mit einem Eingang eines logischen UND-Glieds A 1 verbunden, dessen Ausgang zur Klemme führt. Der andere Eingang des UND-Glieds A 1 ist mit dem Ausgang eines weiteren Komparators K 3 verbun den, an dessen einen Eingang (+) die Spannung U 2 und an dessen anderen Eingang (-) ein Eingang (+) eines weiteren Komparators K 4 angeschlossen ist. Am zweiten Eingang des Komparators K 4 liegt die Spannung U 3, der Ausgang von K 4 ist zur Klemme geführt. Weiterhin ist der Eingang (+) des Komparators K 4 mit einem Eingang (-) eines weiteren Komparators K 5 verbunden, an dessen anderem Eingang (+) die Spannung U 4 liegt und dessen Ausgang an die Klemme angeschlossen ist.

Die Klemmen , . . . , sind jeweils mit einem Inverter I 1, . . . , In verbunden, der jeweils wiederum an einen Ein gang eines logischen UND-Glieds AND 1, . . . , ANDn angeschlos sen ist, dessen jeweils anderer Eingang zum Ausgang eines weiteren UND-Glieds A 4 geführt ist, dessen einer Eingang an die Klemme gelegt ist. Der andere Eingang von A 4 führt zum Ausgang eines UND-Glieds A 3, dessen einer Eingang an der Klemme und dessen anderer Eingang an dem Schalt anschluß S 1 der ZKP-Quelle liegt.

Die Ausgänge der UND-Glieder AND 1, . . . , ANDn sind jeweils an Schalter STA 1, . . . , STAn zu deren Betätigung geführt.

Die Klemme für das Zündauslösesignal ist über einen Inverter I 0 zu einem Eingang eines UND-Glieds A 2 geführt, dessen anderer Eingang mit der Klemme verbunden ist. Der Ausgang des UND-Glieds A 2 ist zu dessen Betätigung mit einem Schalter SA verbunden.

Unten rechts in Fig. 1 ist ein mechanischer Schalter MS dargestellt, der zwischen Masse und den Anschluß MSA geschaltet ist. Der Anschluß MSA ist weiterhin mit den Emittern sämtlicher Endstufentransistoren T 1, . . . , Tn verbunden, deren Basis jeweils an einen Anschluß ZKA 1, . . . , ZKAn und deren Kollektor jeweils an einen Anschluß ZKM 1, . . . , ZKMn und an einen Anschluß einer Zündpille ZP 1, . . . , ZPn angeschlossen ist. Die jeweils zweiten An schlüsse der Zündpillen ZP 1, . . . , ZPn sind miteinander verbunden und an den Anschluß ZKP ("Zünd-Kreis-Plus") gelegt, an den ein Widerstand R von typisch 30 Ohm ange schlossen ist, dessen anderer Anschluß zu einer Stromquelle IR (typisch 1 mA) führt.

Weiterhin ist an die Klemme ZKP noch ein Prüfschalter und eine Energiereserve angeschlossen, und zwar ist der Emitter eines Transistors PS mit ZKP verbunden, die Basis von PS führt zu einem Prüfschalteranschluß PSA und der Kollektor des Transistors PS zur Kathode einer Diode D 1, deren Anode mit dem positiven Anschluß einer Energiereserve ER, beispielsweise einer Kondensatorbank, verbunden ist.

Für jeden Zündkreis ist, jeweils über den zugehörigen Anschluß ZKA 1, . . . , ZKAn angeschlossen, eine eigene Strom quelle IZKA 1, . . . , IZKAn vorgesehen. Diese Stromquellen werden jeweils über den zugehörigen Schalter STA 1, . . . , STAn geschaltet. Weiterhin ist für jede Zündpille ZP 1, . . . , ZPn jeweils, angeschlossen jeweils über die (negativen) Klemmen ZKM 1, . . . , ZKMn, eine eigene Stromquelle IZK 1, . . . , IZKn vorgesehen, die über Schalter SB geschaltet wird, die wiederum zur Betätigung mit dem Ausgang des Komparators K 2 verbunden sind.

Die Klemmen , . . . , sind jeweils an Ausgängen von Komparatoren ZKK 1, . . . , ZKKn angeschlossen. Ein Eingang (+) der Komparatoren ZKK 1, . . . , ZKKn ist jeweils an einen Schutzwiderstand RS 1.1, . . . , RS 1.n und an eine Lokalisie rungsstromquelle IL 1, . . . , ILn angeschlossen.

Der jeweils andere Eingang (-) der Komparatoren ZKK 1, . . . , ZKKn ist mit einem Widerstand RT 1 und mit einem Wider stand RT 2 verbunden. Der Widerstand RT 2 ist über eine Diode D zur Klemme und an einen Eingang des UND-Glieds A 3 gelegt. Der andere Anschluß des Widerstands RT 1 ist mit dem Widerstand R und der Stromquelle IR verbunden.

Mit den Widerständen RS 1.1, . . . , RS 1.n sind noch Hilfsstrom quellen IH 1, . . . , IHn verbunden, die über Schalter SW 1, . . . , SWn geschaltet werden. An die Verbindungspunkte zwi schen den Widerständen RS 1.1, . . . , RS 1.n und den Hilfsstrom quellen IH 1, . . . , IHn sind noch Schutzwiderstände RS 2.1, . . . , RS 2.n angeschlossen, deren jeweils anderer Anschluß mit einer zugehörigen Klemme ZKM 1, . . . , ZKMn verbunden ist.

An die Klemme MSA ist der Eingang einer Referenzsenke (MSA-Senke) angeschlossen. Diese MSA-Senke ist ähnlich aufgebaut wie die ZKP-Quelle und dient zur definierten Aufnahme geregelter, geschalteter Strompegel, und zwar von I 4 = 17,6 mA und I 5 = 2 mA, die jeweils durch Schalt signale S 1 geschaltet werden, nämlich I 4 durch S 1 = LOW und I 5 durch S 1 = HIGH. Ein weiterer Strompegel I 6 von 1 mA dient zur internen Arbeitspunkteinstellung der MSA-Senke. Die MSA-Senke wird ebenso wie die ZKP-Quelle mit der hochge nauen Referenzspannung UR = 3,6 V (plus/minus 1%) versorgt, von der die Referenzströme abgeleitet werden.

Beim Ausführungsbeispiel der Erfindung, gemäß Fig. 1, wurden folgende Bauteilwerte beziehungsweise Betriebsparameter, soweit nicht bereits voranstehend erwähnt, verwendet:
IZK 1, . . . , IZKn: 4 mA (Prüfströme der Zündkreise auf zu großen Widerstand); IR = 1 mA: Referenzstrom zur Widerstands überwachung der Zündkreise; IL 1, . . . , ILn = 5 µA: Hilfs ströme zur Definition der Komparatorlage bei Kurzschluß nach Masse an ZKP; IH 1, . . . , IHn = 2,5 µA: Hilfsströme zur Erzielung einer Hysterese der Komparatoren ZKK 1, . . . , ZKKn; IZKA 1, . . . , IZKAn = 0,6/16 mA: Ansteuerströme der Endstufentransistoren T 1, . . . , Tn; R = 30 Ohm; RT 1 = 12 Kiloohm; RT 2 = 4 Kiloohm; RS = 4 Kiloohm; RS 1.1, . . . , RS 1.n = RS 2.1, . . . , RS 2.n = 2 Kiloohm: Schutzwiderstände.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltung nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist wie folgt:

Überwachung von ZKP auf Kurzschluß zur Versorgungsspannung V ("Systemplus")

Wird die Spannung an ZKP größer als U 2 = 4,2 V, so kippt der Komparator K 1. Das führt dazu, daß an ein Signal LOW auftritt. Dabei muß die Kurz schlußspannung U _k an ZKP nur einen Kurzschlußstrom I _k von nI _ZK + IR liefern, zum Beispiel bei zwei Zündkreisen I _k = 9 mA, also R _k kleiner als 866 Ohm bei U _k = 12 V. Der an die Klemme angeschlossene Mikroprozessor erkennt aus = LOW und einer vorgebbaren geeigneten Zeitbedin gung, daß ein Kurzschluß nach V an ZKP vorliegt.

Sicherstellung des Common-Mode-Bereichs für die Kompara toren ZKK 1, . . . , ZKKn bei Kurzschluß nach V an ZKP

Hierzu wird über den Widerstandsteiler RT 1, RT 2, D und die leitende Leistungsendstufe des Komparators K 1 die eindeutige Lage der Komparatoren ZKK 1, . . . , ZKKn erhalten, es erscheint daher ein Signal , . . . , = HIGH.

Überprüfung des Prüfschalters PSA

Bevor PSA durch einen von der Zündkreisüberwachung unabhängigen Kreis angesteuert wird, ist = LOW gesetzt und verhindert eine Ansteue rung der Zündkreis-Endstufen T 1, . . . , Tn durch , , . . . , . Das Schalten von PS in einer gewünschten vorgebbaren Zeit wird durch den Komparator K 1 erkannt. Leitet PS, so ist = LOW, sperrt dagegen PS, so ist = HIGH. Das Schalten von in der festgelegten Zeit wird vom überwachenden Mikroprozessor erkannt und als korrektes Schalten von PS gewertet.

Widerstandsüberwachung auf zu große Zündkreis-Widerstände

Werden ein oder mehrere Zündpillenwiderstände R _{ZP 1 . . n} größer als R · IR/I _{ZK 1 . . n}, also größer als etwa 7,5 Ohm, so sprechen die zugehörigen Überwachungskomparatoren ZKK 1, . . . , ZKKn an, und deren zugehörige Ausgänge , . . . , werden LOW. Der Mikroprozessor identifiziert den zugehö rigen Zündkreis oder die zugehörigen Zündkreise.

Widerstandsüberwachung auf zu kleine Zündkreis-Widerstände

Hierzu steuert der Mikroprozessor nacheinander mittels , . . . , die zu prüfenden Zündkreise einzeln an, beispiels weise mittels = LOW, worauf Schalter STA 1 schließt und T 1 leitet. Der Prüfansteuerstrom IZKA 1 beträgt 0,6 mA, die anliegende Spannung U _ZKP = U 1 = 3,6 V, geregelt durch die ZKP-Quelle. Der Strom I _{ZP 1} ist: IZK 1 + I 4- I 6 - IZKA 1; hierbei wird IZK 1 durch ZKM 1 und I 4 durch die MSA-Senke aufgenommen. Hier ist I _{ZP 1} = 20 mA. Nur wenn der Widerstand R _{ZP 1 . . n} kleiner ist als R · IR/I _{ZP 1 . . n}, also kleiner als 1,5 Ohm, kippt der zugeordnete Zündkreis komparator nicht. Sonst ist , . . . , = LOW für die Dauer von , . . . , = LOW. Der Mikroprozessor kontrolliert dies für jeden Zündkreis.

Überprüfung auf Leiten der Endstufen T 1, . . . , Tn

Diese Überprüfung erfolgt dynamisch mit der soeben voranstehend geschilderten Überprüfung. Infolge einer leitenden Endstufe wird die Spannung U an MSA größer als U 4 = 1,8 V. Daher kippt der Komparator K 5, das Signal wird LOW, und zwar für die vorgesehene Ansteuerdauer von , . . . , . Der Mikroprozessor überwacht die Einhaltung dieser Zeit bedingung.

Überprüfung der Endstufen auf Sperren

Verliert eine der Endstufen T 1, . . . , Tn ihre Sperrfähigkeit, so kippt der Komparator K 5, und wird LOW und bleibt dauernd LOW. Mit Hilfe einer geeigneten Zeitbedingung erkennt der Mikro prozessor diesen Zustand.

Kurzschluß an ZKP nach Masse

Die Spannung U _ZKP = U 1 = 3,6 V wird durch die ZKP-Quelle geregelt. Der Kurzschluß widerstand R _k zwischen ZKP und Masse ergibt sich aus der Beziehung U 6/(I 1 - I 3 - n · I _ZK - IR), wobei R _k kleiner als dieser Wert ist und beispielsweise, für n = 2, kleiner als 40 Ohm ist. Die Sperrung U _ZKP wird daher kleiner als U 6, wodurch K 2 kippt und = LOW wird. Nach einer bestimm ten festlegbaren Zeit erkennt der Mikroprozessor auf Kurz schluß an ZKP nach Masse.

Weiterhin folgt aus S 1 = 1, daß die Stromquellen IL 1, . . . , ILn eingeschaltet und die Stromquellen IR, IZK 1, . . . , IZKn ausgeschaltet werden. Die Zündkreiskomparatoren ZKK 1, . . . , ZKKn behalten ihre Lage bei, also sind , . . . , = HIGH. Mit S 1 = 1 wird die ZKP-Quelle auf I = I 2 begrenzt. Hierdurch ergibt sich sowohl eine Energie einsparung als auch die Einstellung einer Hysterese für R _k.

Überprüfung auf Kurzschluß an ZKM 1, . . . , ZKMn nach Masse

Die Bedingung für R _k ist wie im soeben unmittelbar voran stehend geschilderten Fall. Wird die Spannung U _ZKP an ZKP kleiner als U 1, so kippt K 2, was zu einem Signal = LOW führt. Bei Kurzschluß an ZKM 1, . . . , ZKMn kippt zu sätzlich der entsprechende Zündkreiskomparator ZKK 1, . . . , ZKKn zur Fehlerlokalisierung und erzeugt ein entsprechendes Signal , . . . , = LOW. Es ergibt sich daher, wie im voranstehend besprochenen Fall, eine Stromreduzierung im Nebenschluß und daher eine erhöhte Sicherheit. Aus dem gleichzeitigen Auftreten der Signale = LOW und , . . . , = LOW erkennt, unter Berücksichtigung einer vorgebbaren geeigneten Zeitbedingung, der Mikroprozessor auf Kurzschluß nach Masse an ZKM 1, . . . , ZKMn.

Überwachung des mechanischen Schalters MS

Die MSA-Senke regelt die Spannung U _MSA an MSA auf U 5 = 1,3 V. Schließt der mechanische Schalter MS, so kippt der Komparator K 4, woraus folgt = LOW. Hieraus schließt der Mikroprozes sor, unter Berücksichtigung einer vorgebbaren Zeitkonstante, auf einen Fehler des mechanischen Schalters. Dagegen wird im Auslösefall der Zeitpunkt des Schließens des Schalters erfaßt; ein Spannungsabfall am Schalterkontakt bei hohem Strom von U _MSA kleiner als U 3 stört hierbei nicht.

Überprüfung auf Kurzschluß an MSA zur Versorgungsspannung V

Wird die Spannung U _MSA größer als U 2 = 4,2 V, so kippen die Komparatoren K 3 und K 5, was dazu führt, daß gleichzeitig = LOW und = LOW werden. Hieraus schließt der Mikro prozessor, daß der Prüfschalter PS und die Endstufen T 1, . . . , Tn bei offenem mechanischen Schalter MS leiten. Zusätz lich erkennt der Mikroprozessor aus der Überwachung des Zündauslösesignals und dessen spezifischer Zeitdauer, ob eine ordnungsgemäße Auslösung vorliegt oder aber ein dauernder Kurzschluß.

Die erfindungsgemäße Schaltung gestattet daher die präzise Erfassung, ob ein einzelner Zündkreiswiderstand einen präzisen unteren Grenzwert R _{ZP 1 . . n} unter- beziehungsweise einen präzisen oberen Grenzwert überschreitet, genauer gesagt, ob R _{ZP 1 . . n} (unten) = 1,5 Ohm unterschritten oder R _{ZP 1 . . n} (oben) = 7,5 Ohm überschritten wird, wobei gilt:

R _{ZP 1 . . n} (unten) = IR · R/(IZK 1 . . n + I 4 - I 6 - IZKA 1 . . n)
R _{ZP1 . . n} (oben) = IR · R/IZK 1 . . n.

Durch Änderung von R lassen sich die Überwachungsgrenzen für den Zündkreiswiderstand leicht ändern.

Claims

1. Schaltung zur Ansteuerung und Überwachung von n Zünd kreisen (n größer oder gleich 1) in Sicherheitseinrichtun gen, beispielsweise Rückhaltesystemen in Kraftfahrzeugen, bei denen im Zündkreis eine von einer Endstufe betätigbare Zündpille vorgesehen ist, welche zur Durchgangsprüfung mit einem Prüfstrom beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Referenzquelle (ZKP-Quelle) vorgesehen ist, von der eine Referenzspannung (U 1) und mindestens ein Referenzstrom (I 1) abgebbar sind, und daß jeder der n Zündkreise je eine unabhängige Stromquelle (IZK 1, . . . , IZKn) zur Prüfung der zugehörigen Zündpille (ZP 1, . . . , ZPn) sowie eine Vergleichsschaltung (ZKK 1, . . . , ZKKn) aufweist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Stromquelle (MSA-Senke) zur Beaufschal tung jeweils einer Endstufe (T 1, . . . , Tn) mit höheren Prüfströmen vorgesehen ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromniveaus der Referenzquelle (ZKP-Quelle) und der Stromquelle (MSA-Senke) durch Schalteingriffe verän derbar sind.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einem jeden Zündkreis zugeordnete Vergleichsschaltung (ZKK 1, . . . , ZKKn) durch Schalteingriffe in eine definierte Lage bringbar sind, vorzugsweise durch schaltbare Stromquellen (IL 1, . . . , ILn).

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin jede Vergleichsschaltung (ZKK 1, . . . , ZKKn) eine Hysterese aufweist, die vorzugsweise durch eine schalt bare Hilfsstromquelle (IH 1, . . . , IHn) erzeugt wird.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Zündkreis eine weitere schalt bare Stromquelle (IZKA 1, . . . , IZKAn) zur Ansteuerung jeweils einer Endstufe (T 1, . . . , Tn) vorgesehen ist.

7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überprüfung eines Kurzschlusses des positiven Anschlusses (ZKP) jedes Zündkreises gegenüber der Versorgungsspannung (V) eine Vergleichsschaltung (K 1) vorgesehen ist, an deren einen Eingang (+) die Spannung (U 2) und an deren anderen Eingang (-) über einen Widerstand (RS) der positive Anschluß (ZKP) gelegt ist.

8. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung auf Leiten oder Sperren der Endstufen (T 1, . . . , Tn) eine Vergleichsschaltung (K 5) vorgesehen ist, an deren einen Eingang (+) die Spannung (U 4) und an deren anderen Eingang der Emitter-Anschluß des zugehörigen Endstufen-Transistors (T 1, . . . , Tn) ange schlossen ist.

9. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überprüfung eines Kurzschlusses des positiven Anschlusses (ZKP) nach Masse eine Vergleichs schaltung (K 2) vorgesehen ist, an deren einen Eingang (+) die Spannung (ZKP) über einen Widerstand (RS) und an deren anderen Eingang (-) die Spannung (U 6) gelegt ist.

10. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ansteuerung der Zündkreise und zur Analyse insbesondere des Zeitverhaltens der erhaltenen Signale eine Auswerteschaltung vorgesehen ist.

11. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung ein Mikroprozessor ist.