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Die
Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Bereitstellung eines
Diagnosesignals für eine
Leistungsschaltvorrichtung.
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Bei
einer bekannten Vorrichtung zum Ansteuern eines Leistungsschalters
(
EP 0 708 529 A2 ) werden
Fehler an dem angesteuerten Leistungsschalter codiert und über eine
galvanische Trennung dem Steuerschaltkreis zugeführt. Unterschiedlichen Fehlertypen
werden dort verschiedene Prioritäten
zugewiesen.
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Elektronische
Leistungsschaltvorrichtungen, wie z.B. Halbbrücken, Vollbrücken, High-Side-Schalter,
Low-Side-Schalter oder dergleichen, werden bekanntermaßen in vielen
Applikationen zum Schalten von Lasten eingesetzt und sind häufig mit
Diagnoseschaltungen ausgestattet. Über die Diagnoseschaltungen
können
Ströme
gemessen werden. Mittels der gemessenen Ströme und Spannungen werden hardwaretechnisch
Fehlersymptome wie "Überstrom" (OC, Over Current), "niedrige Leistungsschaltvorrichtungsspannung" (LVT, Low Voltage
over Transistor) oder "Leitungsbruchspannung" (VOL, Open Load
Voltage) detektiert. Mittels der detektierten Fehlersymptome wird
softwaretechnisch entschieden, ob ein bestimmter Fehlertyp vorliegt.
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Dazu
zeigt 1 beispielhaft
eine schematische Tabelle zur Zuordnung von Fehlersymptomen zu Fehlertypen
abhängig
von der getesteten Leistungsschaltvorrichtung. Wird z.B. ein Low-Side-Schalter als
Leistungsschaltvorrichtung eingesetzt und getestet, so gilt Folgendes:
Liegt das Fehlersymptom "Überstrom
(OC)" hardwaretechnisch nicht
vor, so wird softwaretechnisch überprüft, ob der Fehlertyp "Kurzschluss nach
Versorgungsspannung (SCB, Short Circuit to Battery)" detektierbar war. Liegt
hardwaretechnisch das Fehlersymptom "niedrige Leistungsschaltvorrichtungsspannung
(LVT)" nicht vor,
so wird softwaretechnisch überprüft, ob der Fehlertyp "Kurzschluss nach
Masse (SCG, Short Circuit to Ground)" detektierbar war. Liegt hardwaretechnisch
das Fehlersymptom "Leitungsbruchspannung
(VOL, Open Load Voltage)" nicht
vor, so wird softwaretechnisch überprüft, ob der
Fehlertyp "Leitungsbruch
(OL, O pen Load)" detektierbar
war. Im Gegensatz dazu; gilt für
einen High-Side-Schalter als eingesetzter und getesteter Leistungsschaltvorrichtung
Folgendes: Liegt als Fehlersymptom hardwaretechnisch ein "Überstrom (OC)" nicht vor, so wird softwaretechnisch überprüft, ob der
Fehlertyp "Kurzschluss
nach Masse (SCG, Short Circuit to Ground)" detektierbar war. Liegt hardwaretechnisch
das Fehlersymptom "niedrige
Leistungsschaltvorrichtungsspannung (LVT)" nicht vor, so wird softwaretechnisch überprüft, ob der
Fehlertyp "Kurzschluss
nach Versorgungsspannung (SCB, Short Circuit to Battery)" detektierbar war.
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Liegt
ein bestimmter Fehlertyp vor, so wird ein Zähler in der Software für den entsprechenden Fehlertyp
inkrementiert, um für
eine Endprellung zu sorgen.
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Liegt
beispielsweise bei einem Low-Side-Schalter das Fehlersymptom "Überstrom" nicht vor, so wird softwaretechnisch
validiert, ob der Fehlertyp "Kurzschluss
nach Batteriespannung" überhaupt
detektierbar war. Liegt also für
die entsprechende Filterzeit der Fehlertyp "Kurzschluss nach Batteriespannung" nicht vor, wird
in der Software ein Zähler
für diesen
Fehlertyp dekrementiert. Liegt der Fehlertyp auch zu den folgenden
Filterzeiten bzw. Diagnosezyklen nach der Validierung nicht vor,
so wird der Zähler
für diesen
Fehlertyp dekrementiert.
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Problematisch
ist aber, dass nicht detektiert werden kann, ob ein bestimmter Fehlertyp
nicht vorliegt. Es kann also nicht davon ausgegangen werden, dass
ein bestimmter Fehlertyp nicht vorliegt, wenn der bestimmte Fehlertyp
nicht detektiert wurde. Denn es ist denkbar, dass zu einem bestimmten
Diagnosezyklus eine Diagnose nicht möglich war, da zu kurz ein-
oder ausgeschaltet wurde und somit die Filterzeiten für die Fehlererkennung
nicht vollständig
abgelaufen sind. Außerdem
ist nicht auszuschließen,
dass die Diagnose wegen einer Schutzabschaltung nicht möglich war.
Denkbar ist auch, dass eine Di agnose bei permanent ein- oder ausgeschalteten
Leistungsschaltvorrichtungen nicht möglich war.
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Weiter
können
Diagnosen auch stark von den Eigenschaften der zu schaltenden Last
beeinflusst werden. Zum Beispiel hat eine induktive Last große Auswirkungen
auf den Stromanstieg beim Einschalten und führt somit bei einer Strommessung
zur Leitungsbrucherkennung bei zu klein gewählter Filterzeit durch die
verwendete Software, obwohl hier tatsächlich kein Fehler vorliegt.
Das Nichtvorhandensein eines bestimmten Fehlertyps ist bei den bekannten
Fehlererkennungsmethoden nicht sichergestellt. Des Weiteren muss
für die
Validierung in der Software stets die Information vorliegen, ob
die Leistungsschaltvorrichtung eingeschaltet war und aktuell eingeschaltet
ist. Die softwaretechnische Validierung benötigt allerdings sehr große Rechenressourcen. Die
benötigten
Rechenressourcen sind somit gebunden und stehen nicht für andere
Anwendungen zur Verfügung.
Außerdem
schafft die softwaretechnische Validierung Echtzeitprobleme, da
für die
Validierung der hardwaretechnisch detektierten Fehlersymptome Rechenzeit
aufgewendet werden muss.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Schaltungsanordnung
zur Erzeugung eines Diagnosesignals bereitzustellen, mit welchem
sowohl das Vorliegen bestimmter Fehlertypen wie auch das Nichtvorliegen
bestimmter Fehlertypen möglichst
zuverlässig
angegeben werden kann.
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Erfindungsgemäß wird die
gestellte Aufgabe durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafterweise
wird durch die Bereitstellung der Zustände und Komplementärzustände sichergestellt,
dass eindeutig bestimmbar ist, ob ein bestimmter Fehlertyp vorliegt
oder ob der bestimmte Fehlertyp nicht vorliegt. Das bedeutet, dass
die in der nachgeschalteten Software enthaltenen Entprellzäh ler bei
Vorliegen eines Fehlertyps inkrementiert und bei Nichtvorliegen
eines bestimmten Fehlertyps dekrementiert werden können. Außerdem stellen
die Zustände
und die Komplementärzustände validierte Fehlersymptome
dar. Vorteilhafterweise ist eine Validierung in der Software demnach
nicht mehr notwendig. Somit ist in der Software nur noch ein reduzierter Rechenaufwand
notwendig. Außerdem
können
vorteilhafterweise die Diagnosezyklen aufgrund des hardwaretechnischen
Vorsehens der Filtereinrichtung reduziert werden.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen
sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Testschaltung dazu
ausgelegt, die Fehlersymptome "Überstrom", "niedrige Leistungsschaltvorrichtungsspannung" und/oder "Leitungsbruchspannung" zu generieren.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Validierungseinrichtung
dazu ausgelegt, als ersten Zustand einen Zustand "Überstrom", als zweiten Zustand einen Zustand "niedrige Leistungsschaltvorrichtungsspannung", als dritten Zustand
einen Zustand "Leitungsbruchspannung", als ersten Komplementärzustand
einen Zustand "kein Überstrom", als zweiten Komplementärzustand
einen Zustand "keine
niedrige Leistungsschaltvorrichtungsspannung" und als dritten Komplementärzustand
einen Zustand "keine
Leitungsbruchsspannung" bereitzustellen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Kodiereinrichtung als
ein 3-Bit-Kodierer ausgebildet, der aus den drei Zuständen und
den drei Komplementärzuständen prioritätsabhängig ein 3-Bit-Diagnosesignal
mit einem Bitmuster von drei Bits erzeugt. Vorteilhafterweise sind
somit für
einen Diagnosezyklus nur drei Bits zu übertragen, wobei die drei Bits
sämtliche
Zustands- und Komplementärzustandskombinationen
ausbilden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung weist der 3-Bit-Kodierer eine Einrichtung auf, die
dem ersten Zustand die höchste
Priorität,
dem zweiten Zustand die zweithöchste
Priorität,
dem dritten Zustand die dritthöchste
Priorität,
dem ersten Komplementärzustand
die vierthöchste
Priorität
und dem zweiten und dritten Komplementärzustand jeweils die niedrigste
Priorität
zuweist. Vorteilhafterweise wird somit stets der Zustand oder Komplementärzustand
vorgehalten, der die höchste
Priorität
aufweist.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist zwischen der Validierungseinrichtung
und der Kodiereinrichtung eine Speichereinrichtung vorgesehen, welche
zum Zwischenspeichern jeweils eines Zustands und/oder Komplementärzustands
jeweils zumindest ein Speicherglied aufweist.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Filtereinrichtung ein
einstellbares erstes Zeitglied, welches ein erstes Gültigkeitssignal für das Fehlersymptom "Überstrom" bereitstellt, und ein zweites Zeitglied
auf, welches ein zweites Gültigkeitssignal
für das
Fehlersymptom "niedrige
Leistungsschaltvorrichtungsspannung" und ein drittes Gültigkeitssignal für das Fehlersymptom "Leitungsbruchspannung" bereitstellt. Zum
Beispiel können das
zweite Gültigkeitssignal
und das dritte Gültigkeitssignal
einander entsprechen. Vorteilhafterweise ist somit für das Fehlersymptom "niedrige Leistungsschaltvorrichtungsspannung" und für das Fehlersymptom "Leitungsbruchspannung" nur ein einziges Gültigkeitssignal
notwendig.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist für jedes Zeitglied jeweils eine
Filterzeit vorgesehen, wobei das entsprechende Zeitglied das entsprechende
Gültigkeitssignal
dann als gültig
setzt, wenn die dem Zeitglied zugeordnete Filter zeit abgelaufen
ist. Vorteilhafterweise ist somit hardwaretechnisch bereits vorgesehen,
die entsprechenden Fehlersymptome mittels ihrer zugehörigen Gültigkeitssignale
zu validieren. Validiert bzw. gültig
ist ein Fehlersymptom dann, wenn das entsprechende Gültigkeitssignal
gültig
ist, d.h. wenn die Filterzeit des entsprechenden Zeitgliedes abgelaufen
ist.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung empfangen das erste Zeitglied
und das zweite Zeitglied jeweils das Ansteuersignal und die entsprechenden
Fehlersymptome eingangsseitig, wobei der logische Pegel des Ansteuersignals
festlegt, welches Zeitglied aktiviert wird. Beispielsweise aktiviert ein
auf einen positiven logischen Pegel gesetztes Ansteuersignal das
erste Zeitglied und ein auf einen negativen logischen Pegel gesetztes
Ansteuersignal das zweite Zeitglied. Vorteilhafterweise aktiviert
ein auf einen positiven logischen Pegel gesetztes Ansteuersignal
das Fehlersymptom, welches mittels einer Strommessung detektiert
wird, und ein auf einen negativen logischen Pegel gesetztes Ansteuersignal die
Fehlersymptome, die durch eine Spannungsmessung detektiert werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine serielle Schnittstelleneinrichtung
vorgesehen, an der das Diagnosesignal anliegt. Vorteilhafterweise
wird über
die Schnittstelleneinrichtung das Diagnosesignal an die Steuereinrichtung übertragen,
welche das Diagnosesignal hinsichtlich des Vorhandenseins von Fehlertypen
und hinsichtlich des Nichtvorhandenseins von Fehlertypen auswertet.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Schnittstelleneinrichtung
derart ausgebildet, dass über
eine externe an die Schnittstelleneinrichtung ankoppelbare Steuereinrichtung
die Filterzeiten des ersten Zeitglieds und des zweiten Zeitglieds
einstellbar sind und/oder der Referenzstrom einstellbar ist und/oder
die Speicherglieder der Speichereinrichtung in einen vorbestimmbaren
Zustand rücksetzbar
sind.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist ein ODER-Gatter vorgesehen, welches den ersten
Zustand "Überstrom" mit dem Signal am Ausgang
eines Temperatursensors logisch derart verknüpft, dass am Ausgang des ODER-Gatters
ein Zustand "Überlast" bereitsteht.
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Des
Weiteren kann die Leistungsschaltvorrichtung als eine Halbbrücke, als
eine Vollbrücke,
als ein Low-Side-Schalter oder als ein High-Side-Schalter ausgebildet
sein.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren
angegebenen Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Tabelle zur Zuordnung von Fehlersymptomen zu Fehlertypen
abhängig
von der getesteten Leistungsschaltvorrichtung nach dem Stand der
Technik;
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2 ein
schematisches Blockschaltbild eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
zur Bereitstellung eines Diagnosesignals für eine Leistungsschaltvorrichtung;
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3 ein
schematisches Blockschaltbild eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
zur Bereitstellung eines Diagnosesignals für eine Leistungsschaltvorrichtung;
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4 eine
schematische Tabelle zur Bestimmung der Zustände der Validierungseinrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 eine
schematische Tabelle zur prioritätsabhängigen Kodierung
der Zustände
in ein Diagnosesignal durch die erfindungsgemäße Kodierungseinheit.
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In
allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Signale – sofern
nichts anderes angegeben ist – mit
denselben Bezugszeichen versehen worden.
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2 zeigt
ein schematisches Blockschaltbild eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 1 zur Bereitstellung
eines Diagnosesignals DS für
eine Leistungsschaltvorrichtung 2.
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Die
erfindungsgemäße Schaltungsanordnung 1 weist
eine Testschaltung 4, welche die Leistungsschaltvorrichtung 2 testet,
eine Filtereinrichtung 5, eine Validierungseinrichtung 6 und
eine Kodiereinrichtung 7 zur Bereitstellung des Diagnosesignals
DS auf.
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Die
Testschaltung 4, welche die Leistungsschaltvorrichtung 2,
die eine Last 3 schaltet, testet, generiert abhängig von
dem Testen Fehlersymptome FS1, FS2, FS3 zur Charakterisierung von
Fehlertypen verschiedener Prioritäten. Vorzugsweise generiert
die Testschaltung 4 abhängig
von dem Testen ein Fehlersymptom "Überstrom" FS1, ein Fehlersymptom "niedrige Leistungsschaltvorrichtungsspannung" FS2 und ein Fehlersymptom "Leitungsbruchspannung" FS3.
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Die
Leistungsschaltvorrichtung 2 ist vorzugsweise als eine
Halbbrücke,
als eine Vollbrücke,
als ein Low-Side-Schalter oder als ein High-Side-Schalter ausgebildet.
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Die
Filtereinrichtung 5 der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 1 stellt
abhängig
von einem Ansteuersignal AS zum Ansteuern der Leistungsschaltvorrichtung 2 und
von den entsprechenden Fehlersymptomen FS1, FS2, FS3 jeweils ein Gültig keitssignal
GS1, GS2, GS3 für
die generierten Fehlersymptome FS1, FS2, FS3 bereit, wobei das Gültigkeitssignal
GS1, GS2, GS3 jeweils die Gültigkeit
des entsprechenden Fehlersymptoms FS1, FS2, FS3 angibt. Ein auf
einen positiven logischen Pegel gesetztes Ansteuersignal AS bedeutet
vorzugsweise, dass die Leistungsschaltvorrichtung 2 im
eingeschalteten Zustand ist, und ein auf einen negativen logischen
Pegel gesetztes Ansteuersignal AS bedeutet vorzugsweise, dass die
Leistungsschaltvorrichtung 2 im ausgeschalteten Zustand
ist.
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Die
Validierungseinrichtung 6 der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 1 validiert
ein generiertes Fehlersymptom FS1, FS2, FS3 jeweils abhängig von
dem jeweils zugehörigen
Gültigkeitssignal
GS1, GS2, GS3 und dem Ansteuersignal AS und generiert daraus eine
Gruppe von Zuständen (Z1–Z3) und
dazu komplementären
Komplementärzuständen (Z4–Z6). Zum
Beispiel generiert die Validierungseinrichtung 6 einen
ersten Zustand Z1, einen zweiten Zustand Z2, einen dritten Zustand
Z3, einen ersten Komplementärzustand
Z4, einen zweiten Komplementärzustand
Z5 und einen dritten Komplementärzustand
Z6.
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Beispielsweise
validiert die Validierungseinrichtung 6 das Fehlersymptom "Überstrom" FS1 abhängig von dem zugehörigen Gültigkeitssignal
GS1 und dem Ansteuersignal AS derart: Ist das Ansteuersignal AS
auf einen positiven logischen Pegel gesetzt, d.h. die Leistungsschaltvorrichtung 2 ist
im eingeschalteten Zustand und eine Strommessung kann durchgeführt werden,
und das Gültigkeitssignal
GS1 ist auf einen positiven logischen Pegel gesetzt, d.h. eine Filterzeit
für das
Fehlersymptom "Überstrom" FS1 ist abgelaufen
(s. 2 und zugehörige
Beschreibung), so ist der Zustand "Überstrom" Z1 gesetzt, wenn
das Fehlersymptom "Überstrom" auf einen positiven
logischen Pegel gesetzt ist oder der Komplementärzustand "kein Überstrom" Z4 ist gesetzt, wenn das Fehlersymptom "Überstrom" FS1 auf einen negativen logischen Pegel
gesetzt ist. Analoges gilt für
die übrigen
Zustände
Z2, Z3 und ihre Komplementärzustände Z5 und
Z6.
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Vorzugsweise
stellt also die Validierungseinrichtung 6 als ersten Zustand
Z1 einen Zustand "Überstrom" Z1, als zweiten
Zustand Z2 einen Zustand "niedrige
Leistungsschaltvorrichtungsspannung" Z2, als dritten Zustand Z3 einen Zustand "Leitungsbruchspannung" Z3, als ersten Komplementärzustand
Z4 einen Zustand "kein Überstrom" Z4, als zweiten
Komplementärzustand
Z5 einen Zustand "keine
niedrige Leistungsschaltvorrichtungsspannung" Z5 und als dritten Komplementärzustand
Z6 einen Zustand "keine
Leitungsbruchspannung" Z6
bereit.
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Die
Kodiereinrichtung 7 der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 1 kodiert
die Zustände Z1–Z3 und
Komplementärzustände Z4–Z6 abhängig von
den Zuständen
Z1–Z3
und Komplementärzuständen Z4–Z6 zugeordneten
Prioritäten
der Fehlertypen, wobei das Diagnosesignal DS aus den kodierten Zuständen Z1–Z3 und
Komplementärzuständen Z4 – Z6 gebildet
ist.
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Vorzugsweise
ist die Kodiereinrichtung 7 als ein 3-Bit-Kodierer ausgebildet,
der aus den drei Zuständen
Z1–Z3
und den drei Komplementärzuständen Z4–Z6 prioritätsabhängig ein
3-Bit-Diagnosesignal DS mit einem Bitmuster b1, b2, b3 von drei
Bits erzeugt. Vorzugsweise wird das Bitmuster b1, b2, b3 von drei
Bits zur weiteren Auswertung an eine Steuereinrichtung (nicht gezeigt) übertragen.
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Vorzugsweise
weist der 3-Bit-Kodierer 7 eine Einrichtung auf, die dem
ersten Zustand Z1 die höchste
Priorität,
dem zweiten Zustand Z2 die zweithöchste Priorität, dem dritten
Zustand Z3 die dritthöchste
Priorität,
dem ersten Komplementärzustand Z4
die vierthöchste
Priorität
und dem zweiten und dritten Komplementärzustand Z5, Z6 die niedrigste Priorität zuweist.
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3 zeigt
ein schematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 1 zur
Bereitstellung eines Diagnosesignals DS für eine Leistungsschaltvorrichtung 2.
Das zweite Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 1 gemäß 3 ist
eine Weiterbildung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 1 gemäß 2.
Demnach weist das zweite Ausführungsbeispiel
sämtliche Merkmale
des ersten Ausführungsbeispiels
auf. Das zweite Ausführungsbeispiel
gemäß 3 ist
um folgende Vorrichtungen oder Einheiten gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel
weitergebildet.
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Eine
Speichereinrichtung 8 ist zwischen der Validierungseinrichtung 6 und
der Kodiereinrichtung 7 gekoppelt. Die Speichereinrichtung 8 weist
zum Zwischenspeichern eines jeden Zustands Z1-Z3 und Komplementärzustands
Z4-Z6 jeweils ein Speicherglied 81–86 auf.
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Die
Filtereinrichtung 5 weist vorzugsweise ein einstellbares
erstes Zeitglied 51 und ein einstellbares zweites Zeitglied 52 auf.
Das erste Zeitglied 51 stellt beispielsweise ein erstes
Gültigkeitssignal
GS1 für
das Fehlersymptom "Überstrom" FS1 bereit. Das zweite
Zeitglied 52 stellt ein zweites Gültigkeitssignal GS2 für das Fehlersymptom "niedrige Leistungsschaltvorrichtungsspannung" FS2 und ein drittes Gültigkeitssignal
GS3 für
das Fehlersymptom "Leitungsbruchspannung" FS3 bereit. Vorzugsweise
entsprechen das zweite Gültigkeitssignal
GS2 und das dritte Gültigkeitssignal
GS3 einander.
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Vorzugsweise
ist für
jedes Zeitglied 51, 52 jeweils eine Filterzeit
vorgesehen, wobei das entsprechende Zeitglied das entsprechende
Gültigkeitssignal
GS1, GS2, GS3 dann als gültig
setzt, wenn die dem Zeitglied 51, 52 zugeordnete
Filterzeit abgelaufen ist.
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Das
erste Zeitglied 51 und das zweite Zeitglied 52 empfangen
vorzugsweise jeweils das Ansteuersignal AS und die entsprechenden
Fehlersymptome FS1, FS2, FS3, wobei der logische Pegel des Ansteuersignals
AS festlegt, welches Zeitglied 51, 52 verwendet
wird. Beispielsweise aktiviert ein auf einen positiven logischen
Pegel gesetztes Ansteuersignal AS das erste Zeitglied 51 und
ein auf einen negativen logischen Pegel gesetztes Ansteuersignal
AS das zweite Zeitglied 52.
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Weiter
ist vorzugsweise eine serielle Schnittstelleneinrichtung 9 vorgesehen,
an der das Diagnosesignal DS anliegt. Beispielsweise stellt die
Schnittstelleneinrichtung 9 das Diagnosesignal DS der mit der
Schaltungsanordnung 1 koppelbaren elektronischen Steuereinrichtung
(nicht gezeigt) bereit.
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Insbesondere
ist die Schnittstelleneinrichtung 9 derart ausgebildet,
dass über
die externe an die Schnittstelleneinrichtung 9 ankoppelbare
Steuereinrichtung die Filterzeiten des ersten Zeitglieds 5 und
des zweiten Zeitglieds 52 einstellbar sind und/oder die
Referenzströme
und Referenzspannungen einstellbar sind und die Speicherglieder 81–86 der
Speichereinrichtung 8 in einen vorbestimmbaren Zustand
rücksetzbar
sind.
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Weiter
ist vorzugsweise ein ODER-Gatter 13 vorgesehen, welches
den ersten Zustand "Überstrom" Z1 mit dem digitalen
Signal am Ausgang eines Temperatursensors 3 logisch derart
verknüpft,
so dass am Ausgang des ODER-Gatters 13 ein Zustand "Überlast" Z1' bereitsteht.
Insbesondere wird bei einem gesetzten Zustand "Überlast" Z1' das Ansteuersignal
AS auf einen negativen logischen Pegel gesetzt und die Leistungsschaltvorrichtung 2 ausgeschaltet.
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4 zeigt
eine schematische Tabelle zur Bestimmung der Zustände Z1–Z3 und
der Komplementärzustände Z4-Z6
durch die Validierungseinrichtung 6 gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Das
erste, zweite und das dritte Gültigkeitssignal
GS1, GS2, GS3 wird jeweils dann auf einen negativen logischen Pegel
gesetzt und ist somit gültig, wenn
die entsprechende Filterzeit für
das jeweilige Gültigkeitssignal
GS1, GS2, GS3 abgelaufen ist.
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Der
erste Zustand Z1 und der erste Komplementärzustand Z4 werden dann von
der Validierungseinrichtung 6 validiert, wenn das Ansteuersignal
AS auf einen positiven logischen Pegel gesetzt ist, d.h. wenn die
Leistungsschaltvorrichtung 2 im eingeschalteten Zustand
ist. Der erste Zustand "Überstrom" Z1 wird dann auf
einen positiven logischen Pegel gesetzt, wenn das Gültigkeitssignal
GS1 auf einen negativen logischen Pegel gesetzt ist und das Fehlersymptom "Überstrom" FS1 auf einen positiven logischen Pegel
gesetzt ist. Der erste Komplementärzustand "kein Überstrom" wird dann auf einen positiven logischen
Pegel gesetzt, wenn das Gültigkeitssignal
GS1 auf einen negativen logischen Pegel gesetzt ist, d.h. die Filterzeit
abgelaufen ist, und das Fehlersymptom "Überstrom" FS1 auf einen negativen
logischen Pegel gesetzt ist.
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Der
zweite und dritte Zustand Z2, Z3 sowie ihre Komplementärzustände Z5,
Z6 werden dann von der Validierungseinrichtung 6 validiert,
wenn das Ansteuersignal AS auf einen negativen logischen Pegel gesetzt
ist, d.h. wenn die Leistungsschaltvorrichtung 2 im ausgeschalteten
Zustand ist. Der Zustand "niedrige
Leistungsschaltvorrichtungsspannung" Z2 wird dann auf einen positiven logischen
Pegel gesetzt, wenn das zugehörige
Gültigkeitssignal
GS2 auf einen negativen logischen Pegel gesetzt ist, d.h. wenn die
Filterzeit abgelaufen ist, und wenn das Fehlersymptom FS2 auf einen
negativen logischen Pegel gesetzt ist. Der Komplementärzustand
Z5 "keine niedrige
Leistungsschaltvorrichtungsspannung" wird gesetzt, wenn das Gültigkeitssignal
GS2 auf einen negativen logischen Pegel und das Fehlersymptom "niedrige Leistungsschaltvorrichtungsspannung" FS2 auf einen positiven
logischen Pegel gesetzt ist.
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Der
Zustand "Leitungsbruchspannung" Z3 wird dann auf
einen positiven logischen Pegel gesetzt, wenn das zugehörige dritte
Gültigkeitssignal GS3
auf einen negativen logischen Pegel gesetzt ist, das Fehlersymptom "niedrige Leistungsschaltvorrichtungsspannung" FS2 auf einen positiven
logischen Pegel gesetzt ist und das dritte Fehlersymptom "Leitungsbruchspan nung" FS3 auf einen negativen
logischen Pegel gesetzt ist. Der Komplementärzustand "keine Leitungsbruchspannung" Z6 wird dann gesetzt,
wenn der Zustand "Leitungsbruchspannung" Z3 nicht gesetzt
ist und das dritte Gültigkeitssignal
GS3 auf einen negativen logischen Pegel gesetzt ist.
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5 zeigt
eine schematische Tabelle zur prioritätsabhängigen Kodierung der Zustände und Komplementärzustände in ein
Diagnosesignal DS durch die erfindungsgemäße Kodierungseinheit 7. Die
Kodiereinrichtung 7 kodiert die Zustände Z1-Z3 und die Komplementärzustände Z4-Z6
prioritätsabhängig derart,
so dass der erste Zustand Z1 die höchste Priorität, der zweite
Zustand Z2 die zweithöchste
Priorität,
der dritte Zustand Z3 die dritthöchste
Priorität,
der erste Komplementärzustand
Z4 die vierthöchste
Priorität
und der zweite und dritte Komplementärzustand Z5, Z6 jeweils die
niedrigste Priorität
der Zustände
und Komplementärzustände aufweisen.
Unterhalb der niedrigsten Priorität der Zustände und Komplementärzustände ist
noch der Zustand "keine
Diagnose" vorgesehen,
welcher auch dem Ausgangszustand zum Start eines jeden Diagnosezyklus
entspricht. Zwischen der dritthöchsten und
vierthöchsten
Priorität
der Einzelzustände
ist noch der Zustand "kein
Fehler liegt vor" vorgesehen, welcher
durch eine UND-Verknüpfung
des ersten, zweiten und dritten Komplementärzustands Z4, Z5, Z6 ausgebildet
ist, und angibt, dass eine Diagnose durchgeführt worden ist, bei der kein
Fehlertyp auftrat.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung vorstehend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben
wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art
und Weise modifizierbar. Beispielsweise ist es denkbar, weniger
oder mehr Fehlersymptome zur Diagnose von Fehlertypen zu verwenden.
Des Weiteren kann auch die Art der Kodierung gemäß 5 an die
jeweilige Anwendung angepasst werden. Beispielsweise kann die Zuordnung
der Bits des Bitmusters gerade umgekehrt werden.