DE3730568A1 - Schaltungsanordnung zur fehlerueberwachung bei der bearbeitung von messsignalen in einem kraftfahrzeug - Google Patents
Schaltungsanordnung zur fehlerueberwachung bei der bearbeitung von messsignalen in einem kraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Fehlerüberwa
chung bei der Bearbeitung von Meßsignalen in einem Kraftfahrzeug
mit mindestens einem dem Meßsignalgeber nachgeschalteten Analog/
Digital-Wandler.
Obgleich die Erfindung innerhalb eines Kraftfahrzeuges mehrere An
wendungsmöglichkeiten finden kann, ist ihre Anwendung bei einer
sog. E-Gasanlage von besonderem Interesse, die in einer eigenen
Firmenschrift mit dem Titel: "Querschnitt" 4, (März 1981), Seite
6, als Blockschaltbild wiedergegeben ist. In dieser E-Gasanlage
wirkt das Gaspedal des Kraftfahrzeuges mit einem Sollwertgeber zu
sammen, der entsprechend der Winkelstellung des Gaspedals analog
elektrische Meßsignale zu einem elektronischen Regler, z. B. zu
einem Mikrocontroller überträgt. Dem elektronischen Regler ist
ein Stellglied nachgeschaltet, von dem in Abhängigkeit von den
Ausgangssignalen des Reglers eine Drosselklappe betätigt wird.
An dem Stellglied ist eine zum elektronischen Regler zurücklaufen
de Leitung angeschlossen, über die zur Kontrolle eine Spannung als
Rückmeldung der jeweils von der Drosselklappe einzunehmenden Posi
tion zum Regler geleitet wird.
Während die Meßsignale des Sollwertgebers in analoger Form vorlie
gen, enthält der elektronische Regler einen Digital-Mikroprozes
sor, dem die Meßsignale in digitaler Form zugeführt werden müssen.
Zur Wandlung der vom Sollwertgeber kommenden analogen Meßsignale
in digitale Signale werden Analog/Digital-Wandlerbausteine benutzt,
die einen üblichen Analog/Digital-Wandler enthalten.
Um aus Sicherheitsgründen einen die Meßsignale verändernden appa
rativen Fehler während der Fahrt des Kraftfahrzeuges unmittelbar
erfassen zu können, damit der sie verarbeitende Mikrocontroller
passend zu reagieren in der Lage ist, werden die analogen Meßsi
gnale zwei parallel geschalteten, in ihrem Aufbau übereinstimmen
den Analog/Digital-Wandlerbausteinen zugeführt, deren Ausgangssi
gnale von einem Komparator auf Übereinstimmung überprüft werden.
Bei der Wahrnehmung einer Ungleichheit gibt der Komparator an den
Mikrocontroller ein Fehlersignal aus, von dem das fehlerhafte
Arbeiten eines der beiden Analog/Digital-Wandlerbausteine ange
zeigt wird.
Durch den Einbau zweier parallel geschalteter Analog/Digital-
Wandlerbausteine erhöht sich bei der Herstellung der apparative
Gesamtaufwand am Kraftfahrzeug. Obgleich wegen der üblichen Seri
enfertigung solcher Analog/Digital-Wandlerbausteine die Neigung
groß ist, zwei derartige Bausteine parallel zu schalten und so zu
betreiben, bleibt doch zu bedenken, daß dann innerhalb ihrer
durchschnittlichen Lebensdauer tatsächlich zwei Analog/Digital-
Wandlerbausteine verbraucht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den apparativen
Aufwand einer Schaltungsanordnung zur Fehlerüberwachung bei der
Bearbeitung der einem Mikrocontroller zuzuführenden Meßsignale
zu verringern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei mit den
selben Meßsignal- und Bezugssignalquellen verbundene Analog-Multi
plexer gleichzeitig durch Steuersignale des Mikrocontrollers in
der Weise schaltbar sind, daß abwechselnd der eine Analog-Multi
plexer die Meßsignale und zugleich der andere Analog-Multiplexer
die Bezugssignale und der eine Analog-Multiplexer die Bezugssigna
le und zugleich der andere Analog-Multiplexer die Meßsignale zu
einem weiteren Analog-Multiplexer hin ausgibt, der gemeinsam mit
einem dem weiteren Analog-Multiplexer nachgeschalteten Analog/Di
gital-Wandler ansteuerbar ist.
In Weiterbildung der Erfindung können zur Vereinfachung der
Schaltungsanordnung der weitere Analog-Multiplexer und der Ana
log/Digital-Wandler, sowie ihre Steuereinheit Bestandteile des
Mikrocontrollers sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und wird im folgenden in Verbindung mit der einzigen Figur
ausführlich erläutert, die die wesentlichen Schaltungskomponenten
zeigt.
Ein mit dem Gaspedal des Kraftfahrzeuges gekuppelter Sollwertge
ber (nicht gezeigt) stellt eine von vier Quellen E 1 bis E 4 von
Meßsignalen in Form analoger Spannungen dar, die über Leitungen
10 bis 13 an vier Eingangsklemmen von zwei nebeneinander angeord
neten Analog-Multiplexern 14 und 15 angelegt werden. An vier wei
teren Eingangsklemmen der Analog-Multiplexer 14 und 15 werden
über Leitungen 16 bis 19 gesonderte Bezugssignale in Form von ana
logen Spannungen angelegt, die von Quellen U 1 bis U 4 geliefert
werden, die Abzweigpunkte einer mit einer Versorgungsspannung und
gespeisten Spannungsteilerkette mit fünf ohmschen Widerständen
20 sind.
Diese Analog-Multiplexer 14 und 15 bilden sog. elektronische Mehr
fachschalter, die in Abhängigkeit von einem ihrer Schalt- oder
Adressierklemme zugeleiteten Schaltsignal sowohl die vier Quellen
E 1 bis E 4 (oder dievier Quellen U 1 bis U 4) an ihren vier Aus
gangsklemmen anschließen als auch die jeweils vier anderen Quel
len U 1 bis U 4 (oder die vier anderen Quellen E 1 bis E 4) abtrennen.
Die vier Ausgangsklemmen des Analog-Multiplexers 14 sind durch je
eine Leitung mit vier Eingangsklemmen P 1 bis P 4 eines internen
Multiplexers 21 und die vier Ausgangsklemmen des Analog-Multiple
xers 15 durch je eine Leitung mit vier weiteren Eingangsklemmen
P 5 bis P 8 des internen Multiplexers 21 direkt verbunden. Der in
terne Multiplexer 21 weist folglich acht Eingangsklemmen P 1 bis
P 8, aber nur eine Ausgangsklemme auf, die durch eine Leitung di
rekt mit der Eingangsklemme eines Analog/Digital-Wandlers 22 ver
bunden ist. Ferner verfügt auch er über eine Schalt- oder Adres
sierklemme, der aus einer Steuereinheit 23 Schaltsignale zugelei
tet werden, mit deren Hilfe nacheinander direkt die acht Eingangs
klemmen P 1 bis P 8 des internen Multi
plexer 21 an die eine Eingangsklemme des Analog/Digital-Wand
lers 22 angeschlossen werden, dem von der Steuereinheit 23 eben
falls direkt Schaltsignale zuführbar sind.
Das Ergebnis der Analog/Digital-Wandlung im Analog/Digital-Wand
ler 22 wird in Form elektrischer digitaler Signale über ein Kabel,
das durch einen Pfeil 25 angedeutet ist, in einen Digital-Mikro
prozessor (nicht gezeigt) eines Mikrocontrollers 28 eingegeben,
von dem über weitere Kabel (Pfeile 26 und 27) Steuer- bzw. Schalt
signale in ihrer wahren bzw. invertierten Form an die Steuerein
heit 23 bzw. an die Analog-Multiplexer 14 und 15 ausgegeben wer
den. Wie beachtet sei, ist der Schalt- oder Adressierklemme des
Analog-Multiplexers 14 ein Inverter 24 unmittelbar vorgeschaltet,
während an der Schalt- oder Adressierklemme des anderen Analog-
Multiplexers 15 ein derartiger Inverter (Negator) fehlt; daher
können zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nur Schaltsignale entge
gengesetzter Polung, also ein wahres und ein komplementäres
Schaltsignal an den Schalt- oder Adressierklemmen der beiden Ana
log-Multiplexer 14 und 15 anliegen, wie durch die Symbole PD 1
und angedeutet ist.
Arbeitsweise
Der Mikrocontroller 28 legt über ein Kabel (Pfeil 27) und einen
Port 30 auf eine von mehreren Steuerleitungen 31 getaktete Steu
ersignale, deren Polung abwechselt, also in einer abwechselnd wah
ren und komplementären Form, so daß in einem gegebenen Augenblick
entweder die vier Quellen E 1 bis E 4 des Sollwertgebers an die vier
Eingangsklemmen P 1 bis P 4 und die vier Quelle U 1 bis U 4 der
Spannungsteilerkette an die vier Eingangsklemmen P 5 bis P 8 des in
ternen Multiplexers 21 oder die vier Quellen E 1 bis E 4 des Soll
wertgebers an die vier Eingangsklemmen P 5 bis P 8 und die vier
Quellen U 1 bis U 4 der Spannungsteilerkette an die vier Eingangs
klemmen P 1 bis P 4 des internen Multiplexers 21 angeschlossen wer
den.
Durch aufeinanderfolgendes Vergleichen der an den Eingangsklemmen
P 1 bis P 4 erscheinenden Signale mit den zugleich an den Eingangs
klemmen P 5 bis P 8 erscheinenden Signalen läßt sich ständig die
richtige Funktion aller Eingangsleitungen, sowie der beiden Ana
log-Multiplexer 14 und 15 überwachen. Die von den Quellen U 1 bis
U 4 der Spannungsteilerkette abwechselnd an die Eingangsklemmen P 1
bis P 4 und P 5 bis P 8 angelegten Bezugssignale werden am Ausgang
des Analog/Digital-Wandlers 22 in konstanten Zeitabständen auf
ihre Konstanz hin überprüft, um auf diese Weise Fehler innerhalb
des internen Multiplexers 21 und des diesem nachgeschalteten Ana
log/Digital-Wandlers 22 erkennen zu können.
Um den Aufbau der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung zu ver
einfachen, sind der interne Multiplexer 21, der Analog/Digital-
Wandler 22, die Steuereinheit 23, der Port 30, die Kabel (Pfeile
25 bis 27) und zum Teil die Steuerleitungen 31 vorzugsweise Be
standteile des Mikrocontrollers 28, wie in der einzigen Figur
dargestellt ist.
Claims (1)
1. Schaltungsanordnung zur Fehlerüberwachung bei der Be
arbeitung von Meßsignalen in einem Kraftfahrzeug mit mindestens
einem dem Meßsignalgeber nachgeschalteten Analog/Digital-Wandler,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei mit denselben Meßsignal- und Be
zugssignalquellen (E 1 bis E 4 und U 1bis U 4) verbundene Analog-Multiplexer (14, 15) gleichzeitig durch Steuersignale (PD 1 und
) in der Weise schaltbar sind, daß abwechelnd der eine Ana
log-Multiplexer (14) die Meßsignale und zugleich der andere Ana
log-Multiplexer (15) die Bezugssignale und der eine Analog-Multi
plexer (14) die Bezugssignale und zugleich der andere Analog-Mul
tiplexer (15) die Meßsignale zu einem weiteren Analog-Multiplexer
(21) hin ausgibt, der gemeinsam mit einem dem weiteren Analog-
Multiplexer (21) nachgeschalteten Analog/Digital-Wandler (22) an
steuerbar ist.
2. Schaltungsanordnung nach dem Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur Vereinfachung des Aufbaues der Schaltungs
anordnung der weitere Analog-Multiplexer (21) und der Analog/Digi
tal-Wandler (22), sowie ihre Steuereinheit (23) Bestandteile des
Mikrocontrollers (28) sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873730568 DE3730568A1 (de) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | Schaltungsanordnung zur fehlerueberwachung bei der bearbeitung von messsignalen in einem kraftfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873730568 DE3730568A1 (de) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | Schaltungsanordnung zur fehlerueberwachung bei der bearbeitung von messsignalen in einem kraftfahrzeug |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3730568A1 true DE3730568A1 (de) | 1989-03-23 |
Family
ID=6335808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873730568 Withdrawn DE3730568A1 (de) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | Schaltungsanordnung zur fehlerueberwachung bei der bearbeitung von messsignalen in einem kraftfahrzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3730568A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1987
- 1987-09-11 DE DE19873730568 patent/DE3730568A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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