SAFETY AND MONITORING ARRANGEMENT FOR VEHICLE CONTROL DEVICES

Abstract: 1. Protecting and monitoring device for control circuit arrangements in motor vehicles, especially for an electronic accelerator pedal, with a digital store whose output is connected to a signal emitter which comes into action when a fault occurs, characterised in that there is provided as the store a programme store (18) with a plurality of storage locations and with address inputs (19) associated therewith, that the address inputs (19) of the programme store (18) are connected, by way of means (22) converting voltages into digital signals, to potential points of the control circuit arrangement which are to be monitored, and that in the storage locations there can be stored binary numbers which represent proper functioning of the respective potential points to be monitored, in such a manner that the programme store (18) delivers a first output signal each time that the binary numbers present at the address inputs (19) and emanating from the potential points to be monitored correspond to those of the storage locations, and delivers a second output signal each time that the binary numbers present at the address inputs (19) and emanating from the potential points to be monitored are different from those of the storage locations.

Description: Schutz- und Uberwachungseinrichtung für Steuerschaltungsanordnungen in Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Schutz- und Uberwachungseinrichtung für Steuerschaltungsanordnungen in Kraftfahrzeugen, insbesondere für ein elektronisches Gaspedal. Kraftfahrzeuge enthalten in zunehmendem Masse Steuerschaltungsanordnungen, die dazu eingerichtet sind, die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängig von der Stellung des Fahrpedals elektrisch zu steuern diese Einrichtungen werden auch als elektronisches Gaspedal bezeichnet - oder aber die Geschwindigkeit auf einen einmal vorgegebenen Sollwert unabhängig von der Belastung des Fahrzeugs konstant zu halten. Da diese Steuerschaltungsanordnungen direkt die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bestimmen, können Störungen und Ausfälle der Steuerschaltungsanordnung ein ernsthaftes Sicherheitsrisiko bedeuten. Um solche Störungen möglichst zuverlässig zu erfas sen, kann daran gedacht werden, einzelne Schaltungsteile der Steuerschaltungsanordnung durch gesonderte Schutz schaltungen zu überwachen. Eine umfassende Uberwachung der gesamten Steuerschaltungsanordnung in dieser Weise würde aber einen sehr grossen Aufwand bedingen, der den Einsatz solcher Steuerschaltungsanordnungen in vielen Fällen unwirtschaftlich erscheinen lassen wird. Ausserdem besteht bei einer Vielzahl bekannter Uberwachungseinrichtungen die Möglichkeit, dass die Uberwachungseinrichtung selbst schadhaft wird oder ausfällt und so eine Störung der eigentlichen Steuerschaltungsanordnung meldet, ohne dass tatsächlich eine solche Störung aufgetreten ist. Dadurch wird die Funktionssicherheit der Steuerschaltungsanordnung eher herabgesetzt. Zu der vorliegenden Erfindung gehört daher die Aufgabe, eine Schutz- und Uberwachungseinrichtung für Steuerschaltungsanordnungen der eingangs genannten Gattung so auszubilden, dass mit möglichst wenig aufwendigen Mitteln eine Vielzahl von Einzelfunktio-nen der Steuerschaltungsanordnungen überwacht werden kann. Die Schutz- und Uberwachungseinrichtung soll dabei so einfach und zuverlässig ausgebildet sein, dass sie selbst praktisch keine eigenen Störungen -- verursacht. Diese Aufgabe wird für die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs-1 angegebene Erfindung gelöst. Diese Lösung beruht auf dem Prinzip, dass an den zu überwachenden Pot entialpunktenspannungen abgegriffen werden, die auch durch zu Überwachende Ströme erzeugt sein können, dass diese Spannungen in digitale Signale umgesetzt werden, die in Bitstellen geordnet für jeden Betriebszustand der Schutz- und Uberwachungseinrichtung eine Dualzahl bilden. Zur Auswertung dieser Dualzahl ist weiter erfindungsgemäss ein Programmspeicher mit Adresseingängen vorgesehen, die mit den einzelnen binären Stellen der Dualzahl beaufschlagt werden. Zu den Adresseingängen gehören Speicherstellen, in die ebenfalls duale Ausgangssignale gespeichert sind, und zwar so, dass der Programmspeicher ein erstes Ausgangssignal abgibt, wenn die Dualzahl an den Adresseingängen eine ordnungsgemässe Funktion aller Überwachten Komponenten der Steuerschaltungsanordnung repräsentiert, die ein bestimmtes Potential an den Überwachten Potentialpunkten zur Folge haben. Andernfalls liegen Dualzahlen vor, die in die Adresseingänge des Programmspeichers ein zweites Ausgangssignal abrufen, welches eine Störung signalisiert. Das zweite Ausgangssignal kann über einen Signalgeber, wie beispielsweise die Hupe oder eine Kontrollampe, sichtbar gemacht werden, oder aber eine Schaltfunktion auslösen, die direkt in die überwachte Steuerschaltungsanordnung oder in das von der Steuerschaltungsanordnung gespeiste Stellglied eingreift. Der besondere Vorteil dieser Schutz- und Uberwa chunggeenrichtung besteht darin, dass sie zuverlässig mit nur einem integrierten Schaltkreis realisiert werden kann, der als Programmspeicher mit beispielsweise 8 Bit ausgebildet ist. Dies lässt eine hohe Funktionstüchtigkeit der Schutz- und Uberwachungseinrichtung erwarten, die gleichwohl zur Uberwachung vieler Funktionen und einer grossen Anzahl von Kombinationen der übewachten Betriebszustände geeignet ist. Bei Verwendung eines Programmspeichers mit 8 Bit können dies 256 Überwachte Kombinationen sein. Ein weiterer beachtlicher Vorteil der erfindungsgemässen Schutz- und Uberwachungseinrichtung besteht darin, dass sie keine Änderung der eigentlichen Steuerschaltungsanordnung voraussetzt, sondern auch nachträglich auch ohne weiteres an diese angeschlossen werden kann. Im einzelnen kann die Schutz- und Uberwachungseinrichtung zweckmässig nach Anspruch 2 damit weitergebildet sein, dass für die ersteGruppe Adressen, die von einer intakten Steuerschaltungsanordnung erzeugt werden, in dem Programmspeicher Jeweils eine logische Null eingespeichert ist und dass für die zweite Gruppe Adressen, die bei einer defekten Steuerschaltungsanordnung erzeugt werden, ein logisches L eingespeichertist. - Am Ausgang des Programmspeichers erscheint also für jede Dualzahl an den Adresseingängen ein definiertes binäres Signal, welches eindeutig angibt, ob die überwachte Steuerschaltungsanordnung intakt ist oder nicht und das in einfacher Weise eine Meldung oder eine Schaltfunktion auslösen kann, um schädliche Folgen der Störung zu vermeiden. Wenn die Überwachten Potentiale in einem verhältnismässig weiten Bereich auch bei ordnungsgemässer Funktion der Steuerschaltungsanordnung schwanken, ist es #empfehlenswent, dass zwischen dem zu überwachenden Potentialpunkt der Steuerschaltungsanordnung und den Adresseingängen ein Diskriminator angeordnet ist. Mit dem Diskriminator werden die Potentiale definiert, mm den einen oder anderen der-beiden möglichen Dualwerte darzustellen. Die Grenzen zwischen beiden Dualwerten können nach den Schaltungstoleranzen der Überwachten Steuerschaltungsanordnung eingestellt werden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert, in der ein vereinfachtes Schaltbild eines sogenannten elektronischen Gaspedals in Verbindung mit einer Schutzund Uberwachungseinrichtung (mit unterbrochener Linie umrandet) dargestellt ist. In der Zeichnung ist mit 1 einen Fahrpedal bezeichnet, dessen Stellung elektronisch auf eine nicht dargestellte Drosselklappe Übertragen werden soll, die durch einen Motor 2 betätigt wird. Hierzu ist ein mit dem Fahrpedal gekuppelter Sollwertgeber 3 vor gesehen, dessen Signal in einem Impedanzwandler 4 gewandelt und einem Eingang eines Regelverstärkers 5 zugeführt wird. Ein zweiter Eingang des Regelver stärkers wird mit einem Signal beaufschlagt, das von einem Geber 6 zur Rückmeldung der Drosselklappenstellung geliefert wird. Der Ausgang des Regelverstärkers steuert wechselweise zwei Treiber Transistoren 6 und 7, die den Motor 2 entsprechend der gewünschten Drehrichtung zur Veränderung der Drosselklappenstellung einschalten. Die ordnungsgemässe Funktion des dargestellten elektronischen Gaspedals wird durch die Erfassung von Spannungen und Strömen an bestimmten Punkten der Schaltungsanordnung durchgeführt: Es werden erfasst die Spannungen Ul, U2, U3, U4, U5, 6 an den Poten- tialpunkten 11 bis 13 und die Ströme 11, 12, 13 an den Potentialpunkten 14, 15, 16. Die Schutz- und Uberwachungseinrichtung 17 besteht im wesentlichen aus einem Programmspeicher 18 mit Programmeingängen 19 und einem Ausgang 20, an den ein Signalgeber 21 angeschlossen ist. In einer der Leitungen zu einem Programmeingang ist ferner ein Diskriminator 22 dargestellt, der im Falle der Ausführung des Programmspeichers mit einem integrierten Schaltkreis auch Bestandteil dieses Schaltkreises sein kann. Entsprechend den AnschlUssen der Programmeingänge 19 an die Potentialpunkte 8 bis 16 wird in den Programmspeicher für jede Kombination von Zuständen in der Steuerschaltungsanordnung eine Dualzahl eingespeiSt, wobei jedem Bit dieser Dualzahl ein Programmeingang zugeordnet ist. In nachfolgender Tabelle ist ein Beispiel der Dualzahl für die Variablen U1 bis U6 und I1, I2, 13 angegeben: EMI6.1 <tb> Variable: <SEP> Ul <SEP> U2 <SEP> <SEP> U3 <SEP> U4 <SEP> U# <SEP> U6 <SEP> Ii <SEP> 12 <SEP> 13 <SEP> <tb> Dualzahl <SEP> 0 <SEP> <SEP> <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> L <SEP> 1. <SEP> <tb> Die hierin dargestellte Dualzahl gibt eine bestimmte Kombination der Variablen wieder, die auftritt, wenn der Fahrer das Fahrpedal nicht betätigt und die Steuerschaltungsanordnung intakt ist. In diesem Fall ist U1 = O, weil das Fahrpedal in der Endstellung ist. U2 ist ebenfalls 0, wenn der Impedanzwandler intakt ist. U3 = 0, wenn der Regelverstärker die Stellung des Gebers zur Rückmeldung bzw. die Drosselklappe eingeregelt hat. Wenn U4 und U5 = 0 sind, läuft der Motor 2 weder vorwärts noch rückwärts, was der eingeregelten Stellung der Dross#elklappe entspricht. Ausserdem zieht der Motor entsprechend I1 = O in diesem Fall keinen Strom. I2 = L bedeutet, dass das Sollwertpotentiometer an das positive Spannungspo tential angeschlossen ist. In ähnlicher Weise bedeu tet 13 -3 -L, dass der Geber zur Rückmeldung mit dem positiven Potential beaufschlagt wird. Die in dem voranstehenden Beispiel angegebene Dual zahl, die einesordnungsgemässe Funktion der gesam ten Steuerschaltungsanordnung wiedergibt, lässt an dem Ausgang 20 des Programmspeichers eine binäre 0 erscheinen, die den Signalgeber 21 ausgeschaltet lässt. Die voranstehend erläuterte Dualzahl wird zu einer Gruppe von Dualzahlen, die bei anderen vor gegebenen Bedingungen, beispielsweise Betätigung des Fahrpedals, ebenfalls eine ungestörte Steuerschal tungsanordnung signalisieren. Andererseits gehören zu Störfällen der Steuerschal tungsanordnung Dualzahlen einer zweiten Gruppe, -welche ein binäres L am Ausgang 21 erscheinen las- sen und den Signalgeber 21 aktivieren. Einessolche Dualzahl der zweiten Gruppe enthält beispielsweise für die Spannungen U4 und U5 gleich L, wenn die Trei berstufe des Reglers defekt ist, denn normalerweise kann diese Stufe nicht gleichzeitig den Motor vorwärts und rückwärts steuern. Ein anderer Störfall liegt vor, wenn U1 gleich 0 ist, U2 aber gleich L, da dann der Impedanzwandler 4 defekt ist. Die voranstehend erläuterten Dualzahlen bzw. Bits solcher Dualzahlen stellen nur einzelne Beispiele einer grossen -Anzahl vorausbestimmbarer Kombinations möglichkeiten dar. Es wird bemerkt, dass die Dualzahlen an den Programm eingängen nicht in paralleler Darstellungsweise der Bits gebildet werden müssen, sondern auch nacheinan der durch eine in dem Schaltkreis integrierte Steuerung abgefragt werden können.

Claims: PatentansprÜche¯ 1. Schutz- und Uberwachungseinrichtung für Steuerschaltungsanordnungen in Kraftfahrzeugen, insbesondere für ein elektronisches Gaspedal, dadurch gekennzeichnet, dass ein Programmspeicher (18) vorgesehen ist, dessen Ausgang (20) mit einem Signalgeber (21) in Verbindung steht, dass Adresseingänge (19) des Programmspeichers mit zu Uberwachenden Po tentialpunkten der Steuerschaltungsanordnung in Verbindung stehen und dass in dem Programm speicher (18) für eine erste Gruppe Adressen ein erstes Ausgangssignal und für eine zweite Gruppe Adressen ein zweites Ausgangssignal zu geordnet ist. 2. Schutz- und Uberwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die erste Gruppe Adressen, die von einer intakten Steuerschaltungsanordnung erzeugt werden, in dem Programmspeicher (18) jeweils eine logische 0 eingespeichert ist und dass für die zweite Gruppe Adressen, die bei einer defek ten Steuerschaltungsanordnung erzeugt werden, ein logisches L eingespeichert ist. 3. Schutz- und Uberwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zu Überwachenden Potentialpunkt der Steuerschaltungsanordnung und den Adresseingängen ein Diskriminator (22) angeordnet ist.

Inventors: COLLONIA, HARALD
Applicants: VDO ADOLF SCHINDLING AG
Application year: 1981
Main classification: B60K26
IPC codes: B60Q9, B60K26, B60K28