DE102005028184A1

DE102005028184A1 - Schaltungsanordnung mit einem Eigendiagnosesystem zum Ansteuern und Überwachen einer Last in einer Brückenschaltung und dazugehöriges Betriebsverfahren

Info

Publication number: DE102005028184A1
Application number: DE102005028184A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang KÖLLNER; Rudolf Liberda; Ludwik Waskiewicz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2006-12-21
Also published as: FR2893769B1; US7463984B2; FR2893769A1; US20060294425A1

Abstract

Schaltungsanordnung zum Ansteuern und Überwachen einer im Querzweig einer Brückenschaltung (3) angeschlossenen Last (5), umfassend eine Steuerschaltung zum Ansteuern von Schaltelementen S1 bis S4 der Brückenschaltung (3), ein Eigendiagnosesystem zum Prüfen der Lastanschlüsse, wobei das Eigendiagnosesystem gebildet ist durch
- eine Eigendiagnoseschaltung (4) mit einem Speicherelement (16) zum Speichern elektrischer Ladungen, die mit einem als Eingang oder als Ausgang schaltbaren Signalanschluss (10) der Steuerschaltung (2) und mit einem Lastanschluss (ST1, ST2) verbunden ist, und durch
- ein Eigendiagnoseprogramm, das in einem Speicher (14) der Steuerschaltung (2) gespeichert ist, das während einer ersten Phase des Prüfens den Signalanschluss (10) auf Ausgang schaltet, um das Speicherelement (16) aufzuladen, und das während einer zweiten Phase des Prüfens den Signalanschluss (16) auf Eingang schaltet, um den Ladezustand des Speicherelements (16) zu erfassen.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Ansteuern und Überwachen einer, im Querzweig einer Brückenschaltung angeschlossenen Last, mit einer Steuerschaltung zum Ansteuern von Schaltelementen der Brückenschaltung, und einem Eigendiagnosesystem, zum Prüfen der Lastanschlüsse.
Stand der Technik
Zum Ansteuern einer im Querzweig einer Brückenschaltung angeschlossenen Last sind aus der Leistungselektronik verschiedene Schaltungsanordnungen bekannt. In der Fahrzeugtechnik werden derartige Schaltungen für Hilfsantriebe, wie beispielsweise für elektrische Fensterheber, Schiebedachverstellungen, Sitzverstellungen und Aktuatoren für Scheinwerferreinigungsanlagen angewandt. Bei modernen Kraftfahrzeugen wird gefordert, dass diese Schaltungen über eine Eigendiagnosefunktionalität verfügen. Durch einen derartigen Selbsttest soll vor Inbetriebnahme der Schaltung erkannt werden, ob ein Kurzschluss zwischen Lastzuleitungen gegen Masse bzw. Versorgungsspannung oder eine Unterbrechung der Anschlussleitungen vorliegt (Open-Load-Detection).
Die schaltungstechnische Realisierung der Eigendiagnosefunktionalität kann beispielsweise so ausgeführt sein, dass der Strom bzw. die Spannung im Querzweig der H-Schaltung gemessen wird und diese Statusinformation der Steuerschaltung zugeführt wird. Eine weitere Lösungsmöglichkeit könnte darin bestehen, in der Brückenschaltung eigendiagnosefähige Halbleiterschalter zu verwenden, deren Statusinformation jeweils wieder der Steuerschaltung zugeführt werden und von einem dort abgelegten Prüfprogramm ausgewertet wird.
Beide Lösungswege haben den Nachteil, dass jede Rückführung einer Statusinformation jeweils einen Signalanschluss belegt. Dies ist mit einem entsprechenden Kostenaufwand seitens der Steuerschaltung verbunden. Wenn die Steuerschaltung durch einen Mikrokontroller gebildet ist, ist durch die Anzahl der für Prüfzwecke belegten I/O-Pins ein bestimmter Typ vorgegeben. Mit diesem Typ geht auch eine bestimmte Baugröße einher, was insbesondere dann von Nachteil ist, wenn die elektronischen Bauelemente der Steuerschaltung und die Schaltelemente der Brückenschaltung zusammen mit dem Aktuator miniaturisiert ausgebildet werden sollen.

Darstellung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung anzugeben, bei der eine Eigendiagnose möglichst wenige Signalanschlüsse an der Steuerschaltung belegt, so dass eine Kurzschlussdiagnose und/oder eine Open-Load-Detection auf möglichst einfache Weise möglich ist. Die Schaltung soll mit möglichst geringen Kosten herstellbar sein. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Betriebsverfahren für eine derartige Schaltungsanordnung anzugeben.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt hinsichtlich der Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Betriebsverfahrens durch die Merkmale der Patentansprüche 8 bzw. 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Aspekte und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich jeweils aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Gemäß der Erfindung ist ein Eigendiagnosesystem vorgesehen, das als Hardware-Komponente eine Eigendiagnoseschaltung und als Software-Komponenten ein Eigendiagnoseprogramm umfasst. Die Eigendiagnoseschaltung verbindet einen Signalanschluss der Steuerschaltung mit einem Anschluss der Last. Das Eigendiagnoseprogramm gibt den Prüfvorgang vor und ist in einem Speicher der Steuerschaltung gespeichert. Die Eigendiagnoseschaltung enthält ein Speicherelement zum Speichern elektrischer Ladungen. Es wird während einer ersten Phase des Prüfvorgangs durch ein Ausgangssignal, das am Signalanschluss für eine vorgebbare Zeit ansteht, aufgeladen. Während einer zweiten Phase des Prüfvorgangs, in welcher der Signalanschluss als Eingang geschaltet ist, wird der Ladezustand des Speicherelements vom Eigendiagnoseprogramm erfasst und ausgewertet.

Durch Einführung des speichernden Elementes ist es möglich, sowohl die Stimulation der zu prüfenden Schaltung, als auch das Rücklesen der Statusinformation mit einem einzigen Anschluss der Steuerschaltung durchzuführen. Dies vereinfacht die Steuerschaltung. Sie kann vergleichsweise kostengünstig ausgeführt werden. Wird bei der schaltungstechnischen Realisierung ein Mikrokontroller verwendet, so kann ein kleinerer und damit kostengünstigerer Typ gewählt werden. Dieser benötigt ein vergleichsweise geringeres Bauvolumen, was für die Miniaturisierung von Vorteil ist.

Als Speicherelement zum Speichern elektrischer Ladungen bietet sich einfach ein herkömmlicher Kondensator an.

Die Eigendiagnoseschaltung lässt sich mit geringen Kosten durch ein Netzwerk aus Bauelementen realisieren, die aus ohmschen Widerständen und aus Kondensatoren bestehen.

Eine bevorzugte Ausführung der Eigendiagnoseschaltung besteht aus einer Parallelschaltung eines ersten ohmschen Widerstandes mit einem Kondensator und einem zweiten ohmschen Widerstand. Dabei ist der zweite ohmsche Widerstand mit einem Ende am Signalanschluss und mit seinem anderen Ende an einem Knotenpunkt einer Halbbrücke angeschlossen.

Zweckmäßig ist dabei, dass der Wert des ersten und zweiten Widerstandes größer gewählt ist als der ohmsche Widerstandswert der Last.

Um eine thermische Überlastung der Schaltelemente der Brücke zu verhindern ist vorgesehen, dass der Prüfvorgang vor der Ansteuerung der Last durchgeführt wird.

Für eine sichere Erkennung eines Fehlzustandes der Schaltung ist es vorteilhaft, wenn der Ladungszustand des Kondensators unmittelbar im Anschluss an den Ladevorgang rückgelesen wird.

Um den Kondensator möglichst vollständig zu laden, muss das Ausgangssignal eine bestimmte Zeitdauer am Signalanschluss der Steuerschaltung anstehen. Mit Vorteil wird die Ausgabezeit etwa dreimal so groß wie die Ladezeitkonstante gewählt.

Der Ladungszustand des stimulierten Kondensators wird bevorzugt unmittelbar nach dem Aufladen erfasst. Dieses Erfassen erfolgt bevorzugt während eines Zeitintervalls, das sehr viel kleiner ist, als die Entladezeitkonstante der Eigendiagnoseschaltung. Im Folgenden wird dieses Zeitintervall auch als Eingabezeit bezeichnet.

Kurzbeschreibung der Zeichnung
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Zeichnungen Bezug genommen in denen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung zu entnehmen sind. Es zeigen:
1 einen Schaltplan eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;
2 eine zeitabhängige Darstellung der Spannung am Signalanschluss der Steuerschaltung und der Spannung am Kondensator.
Ausführung der Erfindung
Die 1 zeigt einen Schaltplan eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 1. Sie besteht aus einer Steuerschaltung 2 (Kontrolllogik) welche Signalausgänge 9 zur Ansteuerung von Schaltelementen S1, S2, S3 und S4 einer Brücken- oder H-Schaltung 3 aufweist. (Die Verbindungsleitungen zwischen den Signalausgängen 9 und den Schaltelementen S1 bis S4 sind in 1 der Übersichtlichkeit wegen weg gelassen). Die Brückenschaltung 3 ist mit V+ und mit GND einer nicht näher dargestellten Gleichspannungsquelle verbunden. Im Querzweig der H-Schaltung 3 befindet sich eine Last 5. Diese Last 5 ist in 1 allgemein mit dem Schaltplanzeichen eines komplexen Lastwiderstands (Z Last) symbolisiert.
Die Schaltung 1 wird in Kraftfahrzeugen beispielsweise für fremdkraftbetätigte Fensterheber, Schiebedachverstellungen und Sitzverstellungen eingesetzt, d.h. an Stelle der komplexen Last 5 ist im speziellen Beispiel also ein Kommutatormotor zu denken, dessen Anschlussleitungen über Steckkontakte ST1 und ST2 mit den Schaltelementen S1, S2 der linken Halbbrücke bzw. S3, S4 der rechten Halbbrücke verbunden sind.
In einem Kfz ist eine derartige elektronische Schaltung rauen Betriebsbedingungen ausgesetzt. Es kann der Störfall eintreten, dass in der Brückenschaltung 3 die Lastzuleitungen durch einen Kurzschluss auf Massepotenzial bzw. auf dem Potenzial der Versorgungsspannung liegen. Werden bei einem Kurzschluss die Schaltelemente der Brückenschaltung 3 von der Steuerschaltung 2 angesteuert, so führt das Durchschalten zu unerwünschten Stromspitzen. Diese Stromspitzen können zur Überlastung der Schaltelemente führen, wenn keine Überlastsicherung vorgesehen ist. Ein anderer Störfall kann dadurch gekennzeichnet sein, dass eine oder beide Motorzuleitungen unterbrochen sind. Wenn der Strompfad des Elektromotors unterbrochen ist, führt der Antrieb den Stellvorgang nicht aus. Seitens der Steuerschaltung bleibt dies unbemerkt. In der vorliegenden Anwendung für einen Hilfsantrieb bei einem Kfz wird daher ein Selbstcheck der Schaltung gefordert.
Gemäß der Erfindung ist zur Lösung dieses Problems ein Eigendiagnosesystem vorgesehen, das eine Prüfung durchführt, bevor es in Betrieb geht. Es besteht aus Hardware-Komponenten und aus Software-Komponenten, das heißt aus einer Eigendiagnoseschaltung 4 und aus einem Eigendiagnoseprogramm. Das Eigendiagnoseprogramm ist in einem Festwertspeicher 14 der Steuerschaltung 2 abgelegt. Die Steuerschaltung 2 besitzt neben den Signalausgängen 9 zum Ansteuern der Schaltelemente S1 bis S4 einen Signalanschluss 10, der von diesem Eigendiagnoseprogramm verwaltet wird. Der Anschluss 10 ist entweder als Eingang oder als Ausgang (Input/Output) schaltbar. Wie aus dem Schaltplan hervor geht, ist die Eigendiagnoseschaltung 4 mittels der Leitung 6 mit dem Signalanschluss 10 und mittels der Leitungen 7, 8 mit der Brückenschaltung 3 verbunden. Die in 1 strichliert umgrenzte Eigendiagnoseschaltung 4 beinhaltet eine Parallelschaltung aus einem ersten Widerstand R1 und einem Kondensator C1. Diese Parallelschaltung ist einerseits durch den Widerstand R2 und die Leitung 6 mit dem Signalanschluss 10 der Kontrolllogik 2 verbunden. Die Leitung 7 verbindet diese Parallelschaltung R1//C1 mit dem Knoten 15 der linken Halbbrücke. Das andere Ende der Parallelschaltung ist durch die Leitung 8 mit Massepotenzial (GND) der Brückenschaltung 3 verbunden.
In der folgenden Beschreibung des Betriebsverfahrens wird vorausgesetzt, dass der Widerstand der Last 5 sehr viel kleiner ist als der Wert der ohmschen Widerstände R1, R2.
Zum besseren Verständnis der Ablaufbeschreibung wird auf 2 verwiesen, in welcher der zeitliche Verlauf der Ausgangssignalspannung 13, sowie der Spannungsverlauf 11 beim Laden des Kondensators C 1 und der Spannungsverlauf 12 beim Entladen des Kondensators C1 als Funktion der Zeit in einem Diagramm dargestellt ist. In 2 ist die Ausgabezeit mit TA und die Eingabezeit mit TE bezeichnet.
Um einen Kurzschluss zu erkennen, werden die Schalter S1 bis S4 durch die Signalausgänge 9 so angesteuert, dass jeder dieser Schalter S1 bis S4 öffnet (1). Anschließend wird der Signalanschluss 10 als Eingang geschaltet und das Eigendiagnoseprogramm liest das am Signalanschluss 10 anstehende Potenzial ein. Liegt dieses Spannungspotenzial auf Masse, so liegt kein Kurzschluss der Motoranschlüsse ST 1, ST2 mit dem positiven Pol der Versorgungsspannung vor. Das heißt ST 1 und ST 2 sind nicht direkt mit V + verbunden. In einem dritten Schritt wird der Signalanschluss 10 auf Ausgang geschaltet und während einer Ausgabezeit TA (2) eine impulsförmige Ausgangssignalspannung 13 ("High") ausgegeben. Die Ausgabezeit TA beträgt etwa der dreifachen Ladezeit des Kondensators C1. Der Kondensator C1 wird über den Widerstand R2 aufgeladen. Anschließend an diesen Ladevorgang wird in einem vierten Schritt der Signalanschluss 10 auf Eingang umgeschaltet. Während einer Eingabezeit TE wird nun das am Signalanschluss 10 anstehende Potenzial wieder in die Kontrolllogik 2 eingelesen und ausgewertet. Wenn die Auswertung ergibt, dass das eingelesene Potenzial "High" ist, liegt kein Kurzschluss zwischen den Steckkontakten ST1 bzw. ST2 gegen Masse (GND) vor. Würde ein Kurzschluss zwischen den Steckkontakten ST 1 bzw. ST 2 mit Massepotenzial vorliegen, so könnte der Kondensator C1 durch die Ausgangssignalspannung 13 nicht aufgeladen werden.
Um eine Unterbrechung der Anschlussleitungen der Last 4 zu überprüfen (Open-Load-Detection), wird in einem ersten Verfahrensschritt analog wie oben bei der Kurzschlussdiagnose verfahren, das heißt, die Signalausgänge 9 der Steuerschaltung steuern die Schalter S1 bis S4 wider so an, dass jeder dieser Schalter öffnet. Anschließend wird in einem zweiten Verfahrensschritt der Schalter 4 geschlossen. In einem dritten Schritt wird der Signalanschluss 10 der Steuerschaltung 2 wider auf Ausgang geschaltet und während einer Ausgabezeit TA (2) eine Ausgangssignalspannung 13 ausgegeben. (Die Ausgabezeit entspricht wieder etwa der dreifachen Ladezeitkonstante). Folge davon ist, dass der Kondensator C1 über den Widerstand R2 aufgeladen wird (in 2: "Kondensator C1 aufladen"). In einem vierten Verfahrensschritt wird der Signalanschluss 10 nun wieder auf Eingang geschaltet (in 2: "Spannung an Kondensator C1 einlesen"). Während der Eingabezeit TE wird der an Pin 10 anstehende Spannungspegel eingelesen. Das Eigendiagnoseprogramm wertet den eingelesenen Spannungspegel aus indem es diesen mit einem intern im Prüfprogramm vorgegebenen Referenzwert vergleich. Wenn der eingelesene Spannungswert an Pin 10 auf "High" liegt, so ist eine Anschlussleitung zur Last unterbrochen, das heißt die Selbstüberprüfung hat einen Open-Load-Zustand detektiert. Liegt hingegen das eingelesene Spannungspotenzial auf "Low", so ist die Last 5 korrekt angeschlossen, das heißt es ist keine Anschlussleitung unterbrochen. (Entsprechendes würde für eine andere nicht gezeichnete Schaltungsausführung gelten, in der die Verbindungsleitung 7 den Diagnoseschaltkreis nicht mit dem Knoten der linken Halbbrücke 15 sondern mit dem Knoten der rechten Halbbrücke verbindet. In diesem Fall wird im zweiten Verfahrensschritt nicht Schalter 4 sondern Schalter 2 geschlossen).
Für den Fall, dass kein Lastkurzschluss vorliegt errechnet sich die Ladezeitkonstante aus dem Produkt gebildet aus der Parallelschaltung R1//R2 mit dem Kapazitätswert des Kondensators C1: τ Laden = (R1//R2) C1.
Die Entladezeitkonstante für C1 ohne Lastkurzschluss ist durch das Produkt des Widerstandswertes R1 mit dem Kapazitätswert C1 vorgegeben: τ Entladen = R1·C1.
Das Eigendiagnoseprogramm, das im Speicher des Mikrocontrollers gespeichert ist, kann auf diese Weise einen Fehler in der Brückenschaltung 3 nicht nur erkennen, sondern auch differenziert einem Fehlerbild zu ordnen. Je nach dem, ob es sich um einen Kurzschluss, oder um eine Unterbrechung der Lastzuleitungen handelt, können im weiteren Programmablauf entsprechende Vorkehrungen getroffen werden. Diese Vorkehrungen können beispielsweise darin bestehen, dass im Falle eines Kurzschluss die Schaltelemente S1 bis S4 in der Brückenschaltung 3 nicht durchgeschaltet werden bzw. der Fehlerzustand an einem Anzeigefeld angezeigt wird. Je nach dem, ob es sich um einen sicherheitskritischen, oder um einen untergeordneten Hilfsantrieb handelt, kann die Anzeige so erfolgen, dass die Fahrt fortgesetzt werden kann, aber eine Werkstatt aufzusuchen ist, oder, dass die Fahrt umgehend unterbrochen und eine Werkstätte verständigt werden muss. Das Ergebnis der "On Board Diagnose" kann aber auch in einem Fehlerspeicher abgelegt werden. Aus diesem Fehlerspeicher kann diese Information dann zu einem späteren Zeitpunkt bei einer periodischen Fahrzeugüberwachung, im Rahmen der "Off Board Diagnose", von einem externen, herkömmlichen Diagnosegerät ausgewertet werden. Auf diese Weise kann das Diagnosegerät dann zwischen sporadischen und permanenten Fehlern differenzieren.
Durch die erfindungsgemäße Einführung eines speichernden Elementes (Kondensator C 1 in 1) kann die Stimulation der Schaltung und das Rücklesen der Statusinformationen aus dem speichernden Element über einen einzigen umschaltbaren Ein-/Ausgang (I/O Pin) der Kontrolllogik erfolgen. Verglichen mit dem Stand der Technik ist für den Selbsttest also nur dieser eine Signalanschluss 10 erforderlich. Dies vereinfacht die Steuerschaltung 2. Verglichen mit dem Stand der Technik verringert sich die für Diagnosezwecke benötigte Anzahl von I/O-Pins auf einen einzigen Anschluss. Dadurch kann ein sehr kleiner, billiger Mikrokontroller ausgewählt werden. Für die Fertigung in großen Stückzahlen ist dies ein entscheidender Vorteil. Das vergleichsweise geringe Bauvolumen begünstigt die Miniaturisierung der Schaltungsanordnung 1, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn Elektronik und Aktuator als mechatronisches Modul ausgebildet werden.
Der erfindungsgemäße Prüfprogrammablauf wird von der Schaltung eigenständig vor Inbetriebnahme des Hilfsantriebs, d.h. vor dem Losfahren (nach "Zündung ein" und Motorstart), durchgeführt. Eine durch Kurzschluss bedingte Überlastung der Schaltelemente tritt nicht auf.
Im vorliegenden Anwendungsfall eines KfZ-Hilfsantriebs ist die Steuerschaltung 2 auf einem Chip als Mikrokontroller realisiert. Die Schaltelemente S1 bis S4 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel Leistungshalbleiter. Sie können aber auch direkt Kontakte eines mechanischen Umschaltrelais gebildet sein.
Selbstverständlich kann die Steuerschaltung 2 aber auch durch einen ASIC oder durch digitale Bausteine einer Kontrolllogik beispielsweise in SMD realisiert sein. Die Schaltelemente S1 bis S4 können auch als Halbleiterschalter ausgeführt sein.
Selbstverständlich ist die oben beschriebene Arbeitsweise nicht auf das konkrete Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie kann leicht auf Anordnungen mit mehreren Brücken erweitert werden. Wie bereits erwähnt, soll durch die allgemeine Darstellung der Last 4 als komplexer Widerstands Z zum Ausdruck gebracht werden, dass die Erfindung auch auf andere leistungselektronische Schaltungen, insbesondere auf Schaltungen mit mehreren Brücken, in welchen eine Eigendiagnosefunktionalität gefordert ist, anwendbar ist.

1: Schaltungsanordnung
2: Steuerschaltung
3: Brückenschaltung, H-Schaltung
4: Eigendiagnoseschaltung
5: Last (Elektromotor)
6, 7,8: Leitung
9: Ausgangssignalleitungsanschlüsse
10: Eingangs-Ausgangssignalleitungsanschluss, Signalanschluss
11: Spannungsverlauf beim Beladen des Kondensators
12: Spannungsverlauf beim entladen des Kondensators
13: Ausgangssignalspannung
14: Speicher des Eigendiagnoseprogramms
15: Knoten der linken Halbbrücke
16: Speicherelement, Kondensator

Claims

Schaltungsanordnung zum Ansteuern und Überwachen einer im Querzweig einer Brückenschaltung (3) angeschlossenen Last, umfassend eine Steuerschaltung (2) zum Ansteuern von Schaltelementen der Brückenschaltung (3), ein Eigendiagnosesystem (14, 4) zum Prüfen der Lastanschlüsse, dadurch gekennzeichnet, dass das Eigendiagnosesystem gebildet ist durch – eine Eigendiagnoseschaltung (4) mit einem Speicherelement (16) zum Speichern elektrischer Ladungen, die mit einem als Eingang oder als Ausgang schaltbaren Signalanschluss (10) der Steuerschaltung (2) und mit einem Lastanschluss (ST1, ST2) verbunden ist, und durch – ein Eigendiagnoseprogramm, das in einem Speicher (14) der Steuerschaltung (2) gespeichertes ist, das während einer ersten Phase des Prüfens den Signalanschluss (10) auf Ausgang schaltet, um das Speicherelement (16) aufzuladen, und das während einer zweiten Phase des Prüfens den Signalanschluss (16) auf Eingang schaltet, um den Ladezustand des Speicherelements (16) zu erfassen.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherelement (16) als Kondensator ausgebildet ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigendiagnoseschaltung (4) durch Widerstände und Kondensatoren gebildet ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Eigendiagnoseschaltung (4) umfassend eine Parallelschaltung eines ersten ohmschen Widerstands (R1) mit einem Kondensator (C1), einem zweiten ohmschen Widerstand (R2), der mit seinem einen Ende mit dem Signalanschluss (10) der Steuerschaltung (2) und mit seinem anderen Ende mit der Parallelschaltung und einem Knotenpunkt (15) der Brückenschaltung (3) verbunden ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert des ersten und des zweiten Widerstandes (R1, R2) größer als der ohmsche Widerstandswert der Last (5) gewählt ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfen der Lastanschlüsse (ST1, ST2) vor der Ansteuerung der Last (5) durchgeführt wird.
Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Phase unmittelbar im Anschluss an die erste Phase des Prüfens durchgeführt wird.
Betriebsverfahren für eine Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem zur Kurzschlusserkennung folgende Schritte durchgeführt werden: – Öffnen der Schaltelemente (S1, S2, S3, S4) der Brückenschaltung (3); – Signalanschluss (10) auf Eingang schalten und Spannung Einlesen; – Signalanschluss (10) auf Ausgang schalten und während einer Ausgabezeit (TA) ein Ausgangssignal (13) ausgeben; – Signalanschluss (10) auf Eingang schalten und während einer Eingabezeit (TE) den anstehenden Eingangssignalpegel einlesen und auswerten.
Betriebsverfahren für eine Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem zur Erkennung eines Open-Load-Zusatandes folgende Schritte durchführt werden: – Öffnen der Schaltelemente (S1, S2, S3, S4) der Brückenschaltung (3); – Schließen eines an Masse liegenden Schaltelementes (S4) der Brückenschaltung (3), das nicht mit der Eigendiagnoseschaltung (4) verbunden ist; – Signalanschluss (10) auf Ausgang schalten und während einer Ausgabezeit (TA) ein Ausgangssignal (13) ausgeben; – Signalanschluss (10) auf Eingang schalten und während einer Eingabezeit (TE) den anstehenden Eingangssignalpegel (12) einlesen und auswerten.
Betriebsverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabezeit (TA) größer gewählt wird, als die Ladezeitkonstante.
Betriebsverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabezeit (TE) kleiner gewählt wird, als die Entladezeitkonstante.
Betriebsverfahren nach Anspruch 8 und 9 oder 19 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlusserkennung und die Erkennung eines Open-Load-Zustandes aufeinander folgend und vor dem Ansteuern der Schaltelemente der Brückenschaltung durchgeführt wird.
Betriebsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabezeit (TA) etwa der dreifachen Entladezeitkonstante gewählt wird.