用于診斷電路裝置的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于診斷電路裝置的短路和/或斷線的設(shè)備。該診斷特別是包括 確定對參考電位以及對供電電位的短路。被診斷的電路裝置包括至少兩個并聯(lián)的負載回 路。
【背景技術(shù)】
[0002] 這種診斷設(shè)備例如在機動車中用于點火線圈或者噴油閥的起電的檢驗。點火線 圈或者噴油閥，通稱負載，在該示例性應(yīng)用情況下連接到公共的電源。它們通過可選擇的、 通常在控制設(shè)備內(nèi)設(shè)置的開關(guān)元件接通和斷開，由此通過產(chǎn)生接地來閉合或者斷開電流回 路。如果開關(guān)元件在負載和接地之間設(shè)置，則稱它為低側(cè)開關(guān)元件。
[0003] 在所述應(yīng)用情況的診斷中存在這樣的問題：不能通過在每一條負載路徑中存在的 電流或者電壓測量來區(qū)分對參考電位的短路或者線路斷開之間的線路診斷。因此這些情況 的區(qū)分除每條負載路徑的電流測量電阻外還需要附加的模擬的診斷布線。
[0004] 作為用于識別線路故障的典型的處理方法使用所謂的排除方法。電流測量通常借 助測量電阻（所謂的分流電阻）進行，該測量電阻在各自的負載路徑中被提供在半導體開 關(guān)元件和參考電位連接端子之間。當在開關(guān)元件接通的情況下期望的負載電流流過測量電 阻時，能夠排除對參考電位的短路以及負載和開關(guān)元件之間線路連接的斷開。如果沒有期 望的電流流動，則要么存在對參考電位的短路，要么存在線路斷開。僅使用電流信息不可能 區(qū)分這兩種故障情況。
[0005] 因此為區(qū)分對參考電位的短路和線路斷開典型地在負載和所屬的開關(guān)元件之間 的節(jié)點上連接診斷源，該診斷源的診斷電流顯著小于標稱負載電流。該診斷源可以選擇地 作為電壓源或者電流源構(gòu)造。為在對供電電壓短路的情況下能夠識別診斷電壓的故障，該 診斷電壓典型地小于供電電壓。
[0006] 在線路斷開的情況下在負載和開關(guān)元件之間的節(jié)點上的電壓被調(diào)整到診斷電壓 的值。在對參考電位短路的情況下該節(jié)點上的電壓降低到接近參考電位的值。因此通過電 流和電壓測量的信息的組合能夠在負載路徑的開關(guān)元件上區(qū)分對參考電位的短路和線路 斷開。
[0007] 因此對該診斷的分析唯獨根據(jù)在要診斷的負載路徑上確定的測量值進行。由此引 起診斷設(shè)備的高的耗費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的任務(wù)在于，說明一種用于診斷電路裝置的設(shè)備，其使得能夠在簡化的電 路耗費的情況下可靠地區(qū)分不同的故障情況。
[0009] 該任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1的特征的設(shè)備解決。有利的設(shè)計方案從從屬權(quán)利要求 產(chǎn)生。
[0010] 本發(fā)明提供一種用于診斷電路裝置的短路和/或斷線的設(shè)備。所述診斷特別是包 括對參考電位以及對供電電位的短路的確定。所述電路裝置包括至少兩個并聯(lián)的負載回 路。所述診斷設(shè)備包括電流測量裝置和電壓測量裝置。
[0011] 在本發(fā)明的設(shè)備中所述電流測量裝置連接在至少兩個并聯(lián)的負載回路的一條公 共的供電線路內(nèi)，用于提供代表在該公共的供電線路內(nèi)的電流的電流信號。所謂公共的供 電線路在這里應(yīng)該理解為對于所述并聯(lián)的負載回路公共的供電線路。
[0012] 診斷設(shè)備的電壓測量裝置設(shè)置的目的在于，在各自開關(guān)元件的兩個開關(guān)狀態(tài)下檢 測和提供每一個負載回路的節(jié)點電壓。
[0013] 此外提供分析裝置，可以向它供給上述電流信號和上述節(jié)點電壓，其中該控制裝 置構(gòu)造用于，把所述電流信號變換為至少一個邏輯電流值和把所述節(jié)點電壓變換為邏輯電 壓值，并且根據(jù)所述至少一個邏輯電流值和所述邏輯電壓值的預先給定的組合推斷故障的 種類和位置。
[0014] 本發(fā)明的診斷設(shè)備使得能夠用數(shù)目減少了的測量裝置區(qū)分上述故障情況。一方面 這能夠通過一個唯一的電流測量裝置實現(xiàn)，它代替現(xiàn)有技術(shù)不是設(shè)置在各自的負載支路內(nèi) 而是設(shè)置在公共的供電線路內(nèi)。與此相應(yīng)還去掉了在現(xiàn)有技術(shù)中給各自電流測量裝置分配 的診斷設(shè)備。
[0015] 故障情況和無故障情況（正常情況）的區(qū)分通過在各自開關(guān)元件的兩個開關(guān)狀態(tài) 的情況下多個負載路徑的電壓信息的組合進行。通過各自邏輯電流值和電壓值的邏輯結(jié) 合，用于檢測電流和電壓的測量裝置也不需要特別精確。本發(fā)明的設(shè)備使得能夠通過它的 結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計借助比較電路確定對電流值和電壓值的陳述。不需要耗費的、精確的模擬 測量。
[0016] 在本發(fā)明的設(shè)備的一種設(shè)計方案中至少兩個負載回路的并聯(lián)電路連接在第一供 電電位連接端子和參考電位連接端子之間。該設(shè)計方案產(chǎn)生于這種情況，即與已知的處 理方法不同，電流測量裝置不在各自的負載回路內(nèi)提供在開關(guān)元件和參考電位連接端子之 間。代之為它被提供在公共的供電線路內(nèi)的"高側(cè)"。特別是電流測量裝置連接在第一供電 電位連接端子和施加有供電電壓的第二供電電位連接端子之間。
[0017] 根據(jù)另一個設(shè)計方案每一個負載回路由負載和可控的開關(guān)元件組成的串聯(lián)電路 構(gòu)成。只要診斷設(shè)備在機動車的環(huán)境中使用，該負載例如就可以是點火線圈或者噴油閥。然 而本發(fā)明的診斷設(shè)備的使用不限于這些應(yīng)用情況，以致所述負載也可以通過其他的部件構(gòu) 成。作為可控的開關(guān)元件優(yōu)選使用半導體開關(guān)元件。在所述機動車應(yīng)用的環(huán)境下通常使用 IGBT(絕緣柵雙極晶體管）或者MOSFET。這里可控的開關(guān)元件可以連接在負載和參考電位 連接端子之間。這種連接作為低側(cè)配置公知。
[0018] 在另一個適宜的設(shè)計方案中，電流測量裝置包括測量元件和差分放大器，其中可 以給該差分放大器供給在測量元件上降落的電壓，以便由此產(chǎn)生可向分析裝置供給的電流 信號。測量元件可以選擇地作為電流測量電阻或者作為可控的開關(guān)元件構(gòu)造，特別是作為 半導體開關(guān)元件構(gòu)造。以對一種專業(yè)人員熟知的方式在可控的半導體開關(guān)元件的情況下利 用這種情況，即在半導體開關(guān)元件導通的情況下在負載段上由于不可避免的電阻能夠截取 與電流流動成比例的電壓。
[0019] 根據(jù)另一個適宜的設(shè)計方案分析裝置包括電流分析單元，其被構(gòu)造用于比較電流 信號與第一閾值和第二閾值，其中與第一閾值的比較結(jié)果代表第一邏輯電流值，與第二閾 值的比較結(jié)果代表第二邏輯電流值。在該設(shè)計方案中該電流分析單元優(yōu)選可以作為窗口比 較器構(gòu)造。該電流分析單元進行通過電流測量裝置的測量元件檢測的電流與閾值的比較， 使得根據(jù)邏輯電流值能夠得出"沒有電流（比標稱負載電流小許多的電流）流動"、"大體流 動著標稱負載電流"、"比標稱負載電流大許多的電流流動"的陳述。
[0020] 結(jié)合下面要詳細說明的分析裝置的電壓分析單元一一其同樣提供關(guān)于"該電壓大 體相應(yīng)于供電電壓"和"該電壓顯著低于供電電壓"的二進制信息，能夠以簡單的方式不用 耗費的模擬測量就確定上述故障情況。在一個優(yōu)選的設(shè)計方案中提供的電壓分析單元被構(gòu) 造為比較節(jié)點電壓與第一閾值和第二閾值，其中與第一閾值的比較結(jié)果代表第一邏輯電壓 值，與第二閾值的比較結(jié)果代表第二邏輯電壓值。
[0021] 在根據(jù)本發(fā)明提供的電壓分析單元中該電壓分析單元也可以包括窗口比較器，由 此能夠用最少的裝置進行比較。
[0022] 另外適宜的是，可以通過多路復用器向電壓分析單元的窗口比較器供給各自的節(jié) 點電壓，使得能夠分開地做出關(guān)于每一個負載回路的電壓的陳述。在這種情況下也可以進 行為每一個負載回路確定的電壓信息的結(jié)合，以便獲得被診斷的電路裝置的完整的狀態(tài)說 明。
【附圖說明】
[0023] 下面根據(jù)附圖中的實施例詳細闡述本發(fā)明。附圖中：
[0024] 圖1表示本發(fā)明的用于診斷電路裝置的短路和/或斷線的設(shè)備的示意圖，
[0025] 圖2表示在本發(fā)明的設(shè)備中使用的電流測量裝置的第一變體，
[0026] 圖3表示在本發(fā)明的設(shè)備中使用的電流測量裝置的第二變體，
[0027] 圖4表示示例的用于分析由電流測量裝置檢測的電流信號的分析裝置，
[0028] 圖5表示在本發(fā)明的設(shè)備中提供的分析裝置的電壓分析單元。
【具體實施方式】
[0029] 圖1表示本發(fā)明的用于診斷電路裝置的短路和/或斷線的設(shè)備。特別是本設(shè)備適 合確定對參考電位以及對供電電位的短路。這里特別是能夠區(qū)分上述故障。
[0030] 要診斷的電路裝置一般包括至少兩個并聯(lián)的負載回路。在本實施例中示例性地示 出三個并聯(lián)的負載回路10、20、30。每一個負載回路10、20、30都用由負載11、21、31和可控 的開關(guān)元件12、22、32組成的串聯(lián)電路構(gòu)成。負載11、21、31例如可以是機動車的點火線圈 或者噴油閥。
[0031] 負載回路10、20、30連接在第一供電電位連接端子1和參考電位連接端子3之間。 這里各自負載回路10、20、30的可控的開關(guān)元件12、22、32位于所屬的負載11、21、31和參 考電位連接端子3之間。這種其中開關(guān)元件與參考電位連接端子耦合的電路配置稱為低側(cè) 配置。在圖1中示出電氣分開的參考電位連接端子3可以在實際中施加在公共的地電位 GND 上。
[0032] 電流測量裝置40在對于并聯(lián)的負載回路10、20、30的一條公共的供電線路內(nèi)連接 在第一供電電位連接端子1和第二供電電位連接端子2之間，用于提供代表該公共的供電 線路內(nèi)的電流的電流信號。在第二供電電位連接端子2上施加電壓V BAT。在第一供電電位 連接端子上施加減小了在電流測量裝置40上降落的電壓的電壓VSUP。
[0033] 電壓測量裝置50用于在各自開關(guān)元件12、22、32的兩個開關(guān)狀態(tài)的情況下（接通 或者導通以及關(guān)斷或者阻斷）檢測和提供每一個負載回路10、20、30的各自的節(jié)點電壓VI、 V2、V3。電壓測量裝置50因此與各自負載回路10、20、30的節(jié)點13、23、33連接。
[0034] 可以向分析裝置60供給上述電流信號和節(jié)點電壓VI、V2、V3。分析裝置60可以 被構(gòu)造用于把電流信號V HS 變換為至少一個邏輯電流值OC_HS或者UC_HS。另外，分析裝 置60被構(gòu)造用于把節(jié)點電壓VI、V2、V3變換為邏輯電壓值LS_high或者LS_Low。根據(jù)一 個或者多個邏輯電流值〇C_HS、UC_H