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Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung zur Ermittlung eines elektrischen Kurzschlusses zwischen wenigstens zwei jeweils mit einem Bezugspotential verbindbaren oder verbundenen parallelen elektrischen Leitungen.
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Derartige Schaltungsanordnungen sind zur Erkennung von elektrischen Kurzschlüssen zwischen mehreren parallelen elektrischen Leitungen oder Leitungsabschnitten hinlänglich bekannt und können grundsätzlich in vielen Bereichen der Technik verwendet werden, in denen die Ermittlung elektrischer Kurzschlüsse zwischen entsprechenden Leitungen von Bedeutung ist.
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Entsprechende Schaltungsanordnungen umfassen zur Erkennung von Kurzschlüssen üblicherweise eine Anzahl an Diagnosewiderständen. Der Einsatz entsprechender Diagnosewiderstände kann jedoch in verschiedenen Anwendungen, insbesondere in Anwendungen mit beengten Bauraum– bzw. Platzverhältnissen, zu Problemen führen.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte elektrische Schaltungsanordnung anzugeben.
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Das Problem wird erfindungsgemäß durch eine elektrische Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art gelöst, welche sich dadurch auszeichnet, dass
- – wenigstens eine Leitung über ein elektrisches Schaltelement gegen eine im Vergleich zu einer an der Leitung anliegenden elektrischen Grundspannung höhere oder niedrigere elektrische Vergleichsspannung schaltbar ist und eine weitere Leitung als Vergleichsleitung ausgebildet ist, an welcher die elektrische Vergleichsspannung stets anliegt, wobei
- – die elektrischen Leitungen mit einer Steuereinrichtung zum Auslesen der an diesen anliegenden elektrischen Spannungen verbunden sind, welche Steuereinrichtung zur Ansteuerung des wenigstens einen Schaltelements und zur Ermittlung wenigstens einer leitungsspezifischen, ein Maß für die an der jeweiligen Leitung anliegende Spannung angebenden Spannungsinformation sowie
- – in Abhängigkeit eines Vergleichs der erfassten Spannungsinformation mit wenigstens einer Referenzinformation, welche ein Maß für die elektrische Spannung der jeweiligen Leitung im ordnungsgemäßen Zustand ohne Kurzschluss angibt, zur Ausgabe wenigstens einer einen Kurzschluss zwischen den wenigstens zwei Leitungen angebenden Kurzschlussinformation ausgebildet ist.
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Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung geht von mehreren parallelen elektrischen Leitungen aus, welche gegen ein elektrisches Bezugspotential, das heißt insbesondere einen Minuspol (Masse) oder einen Pluspol, schaltbar sind. Wenigstens eine Leitung ist über ein elektrisches Schaltelement gegen eine im Vergleich zu einer im Wesentlichen durch das Bezugspotential definierten, an der Leitung anliegenden Grundspannung höhere oder niedrigere Vergleichsspannung schaltbar. Eine Leitung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, welche als Vergleichsleitung ausgebildet bzw. als solche bezeichnet ist, ist stets gegen die Vergleichsspannung geschaltet, das heißt an dieser liegt stets die im Vergleich zu der Grundspannung höhere oder niedrigere elektrische Spannung an.
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Die der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zugehörigen elektrischen Leitungen sind mit einer Steuereinrichtung zum Auslesen der an diesen anliegenden elektrischen Spannungen verbunden. Mithin ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, eine leitungsspezifische, das heißt für jede Leitung eigene, Spannungsinformation zu ermitteln und auszugeben. Die Spannungsinformation gibt ein Maß für die an der jeweiligen Leitung anliegende elektrische Spannung an. Die Spannungsinformation kann in Form einer direkt an der jeweiligen Leitung anliegenden elektrischen Spannung oder weiterer, die an der jeweiligen Leitung anliegende elektrische Spannung direkt oder indirekt beschreibender Parameter ausgegeben werden. Die Spannungsinformation kann kontinuierlich oder in bestimmten zeitlichen Abständen, das heißt zu bestimmten Zeitpunkten ermittelt werden.
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Die Spannungsinformation beschreibt für die gegen die im Vergleich zur Grundspannung höhere oder niedrigere Vergleichsspannung schaltbaren Leitungen im Wesentlichen zwei Zustände, nämlich einen ersten Zustand, in dem die Leitungen gegen die Grundspannung und einen zweiten Zustand, in dem die Leitungen gegen die im Vergleich zur Grundspannung höhere oder niedrigere Vergleichsspannung geschaltet sind. Für die Vergleichsleitung gibt die Spannungsinformation stets an, dass diese gegen die Vergleichsspannung geschaltet ist bzw. an dieser die Vergleichsspannung anliegt.
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Die Steuereinrichtung ist ferner zur, insbesondere zeitlich getakteten, das heißt einer zeitlichen Reihenfolge folgenden, Ansteuerung des wenigstens einen Schaltelements ausgebildet. Mithin dient die Steuereinrichtung dazu, die in den jeweiligen gegen die im Vergleich zur Grundspannung höhere oder niedrigere Vergleichsspannung schaltbaren Leitungen geschalteten elektrischen Schaltelemente gezielt anzusteuern, um die entsprechenden Leitungen nacheinander für ein bestimmtes Zeitintervall gegen die höhere oder niedrigere Vergleichsspannung zu schalten. Erfindungsgemäß ist bzw. sind hiervon lediglich die gegen die im Vergleich zur Grundspannung höhere oder niedrigere Vergleichsspannung schaltbaren Leitungen betroffen, da an der Vergleichsleitung die Vergleichsspannung stets und unveränderlich anliegt. Die Vergleichsleitung ist demnach grundsätzlich nicht gegen eine andere Spannung als die Vergleichsspannung schaltbar.
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Die an sämtlichen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zugehörigen Leitungen anliegenden Spannungen werden von der Steuereinrichtung in Form der leitungsspezifischen Spannungsinformation individuell erfasst und mit einer Referenzinformation verglichen. Die Referenzinformation ist für unterschiedliche bauliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung individuell festzulegen bzw. festlegbar und beschreibt deren ordnungsgemäßen Zustand, in dem zwischen den der jeweiligen Schaltungsanordnung zugehörigen elektrischen Leitungen kein Kurzschluss gegeben ist.
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Hieraus ergibt sich, dass die Referenzinformation im Sinne einer Spannungsinformation ein Maß für die an den jeweiligen von der Schaltungsanordnung umfassten Leitungen anliegenden Spannungen im ordnungsgemäßen Zustand der Schaltungsanordnung, das heißt bei nicht Vorliegen eines Kurzschlusses zwischen wenigstens zwei Leitungen der Schaltungsanordnung, angibt. Die Referenzinformation kann demnach als eine Kodierung für den ordnungsgemäßen Zustand der Schaltungsanordnung ohne das Vorliegen von Kurzschlüssen zwischen entsprechenden dieser zugehörigen Leitungen verstanden werden.
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Der Vergleich der leitungsspezifischen Spannungsinformationen mit der Referenzinformation führt zur Ermittlung und Ausgabe einer Kurzschlussinformation, welche entweder bei Abweichung der jeweiligen Spannungsinformation von der Referenzinformation einen Kurzschluss zwischen den jeweiligen Leitungen angibt oder bei Übereinstimmung der jeweiligen Spannungsinformation mit der Referenzinformation keinen Kurzschluss zwischen den jeweiligen Leitungen angibt. Gegebenenfalls ist es auch möglich, nur für den Fall des Vorliegens wenigstens eines Kurzschlusses eine Kurzschlussinformation auszugeben.
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Mithin ist mit dem erfindungsgemäßen Prinzip eine Platz sparende Schaltungsanordnung zur Erkennung von Kurzschlüssen zwischen wenigstens zwei von dieser umfassten Leitungen realisiert, welche insbesondere ohne die Verwendung entsprechender Diagnosewiderstände auskommt. Auch die Nutzung so genannter Analogports ist nicht unbedingt erforderlich.
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Es ist möglich, dass die Vergleichsspannung durch wenigstens ein in die jeweiligen Leitungen geschaltetes oder schaltbares Pull-up-Widerstandselement oder Pull-down-Widerstandselement gebildet ist. Pull-up- bzw. Pull-down-Widerstandselemente dienen prinzipiell dazu, die an einer Leitung anliegende Spannung entweder nach oben zu ziehen bzw. zu erhöhen (Pull-up-Widerstandselement) oder nach unten zu ziehen bzw. zu erniedrigen (Pull-down-Widerstandselement). Dabei sind die in den jeweiligen gegen eine im Vergleich zu einer an einer Leitung anliegenden Grundspannung höhere oder niedrigere Vergleichsspannung schaltbaren Leitungen vorgesehenen Pull-up- bzw. Pull-down-Widerstandselemente schaltbar, wohingegen das in der als Vergleichsleitung dienenden Leitung vorgesehene Pull-up- bzw. Pull-down-Widerstandselement nicht schaltbar ist. Der konkrete Wert der Vergleichsspannung hängt sonach im Wesentlichen von der Art der verwendeten Pull-up- bzw. Pull-down-Widerstandselementen ab.
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Grundsätzlich sind zwei Konfigurationen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung denkbar, wobei in einer ersten Konfiguration die Vergleichsspannung höher als die Grundspannung ist, wobei die Vergleichsspannung durch jeweilige in die jeweiligen Leitungen geschaltete Pull-up-Widerstandselemente gebildet ist. Das Bezugspotential ist hierbei zweckmäßig der Minuspol bzw. Masse.
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In einer dazu alternativen zweiten Konfiguration der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist die Vergleichsspannung niedriger als die Grundspannung, wobei die Vergleichsspannung durch jeweilige in die jeweiligen Leitungen geschaltete Pull-down-Widerstandselemente gebildet ist. Das Bezugspotential ist hierbei zweckmäßig der Pluspol.
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In Weiterbildung der Erfindung sind die wenigstens zwei Leitungen jeweils über wenigstens ein weiteres elektrisches Schaltelement von dem Bezugspotential trennbar. Das weitere elektrische Schaltelement dient im Wesentlichen als elektrischer Schalter bzw. ist als solcher ausgebildet, sodass die elektrische Verbindung der jeweiligen Leitung von dem jeweiligen Bezugspotential, das heißt dem Minus- oder Pluspol, über ein Öffnen oder Schließen des Schaltelements trennbar und wieder herstellbar ist.
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Zweckmäßig kann in den zur Steuereinrichtung führenden Leitungsabschnitten der wenigstens zwei Leitungen jeweils wenigstens ein elektrisches Widerstandselement geschaltet sein. Die elektrischen Widerstandselemente dienen im Wesentlichen der Begrenzung der in die Steuereinrichtung fließenden elektrischen Ströme, sodass mögliche, auf hohe Ströme zurückzuführende Ungenauigkeiten in der Ermittlung der leitungsspezifischen Spannungsinformationen oder Schäden der Steuereinrichtung reduziert oder ausgeschlossen werden können.
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Die Erfindung betrifft ferner einen elektrischen Taster, insbesondere einen elektrischen Taster für ein Kraftfahrzeug, welcher Taster wenigstens eine elektrische Schaltungsanordnung, wie vorstehend beschrieben, umfasst. Der Taster kann insbesondere als Anlasstaster, das heißt als Bedienelement zum Anlassen eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein.
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Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Ermittlung eines elektrischen Kurzschlusses zwischen wenigstens zwei jeweils mit einem Bezugspotential verbindbaren oder verbundenen parallelen elektrischen Leitungen innerhalb einer elektrischen Schaltungsanordnung, insbesondere der elektrischen Schaltungsanordnung wie vorstehend beschrieben. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird wenigstens eine Leitung über ein Schaltelement gegen eine im Vergleich zu einer an der Leitung anliegenden elektrischen Grundspannung höhere oder niedrigere elektrische Vergleichsspannung geschaltet und eine weitere Leitung als Vergleichsleitung geschaltet, an welcher Vergleichsleitung die elektrische Vergleichsspannung stets anliegt.
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Es wird ferner wenigstens eine leitungsspezifische, ein Maß für die an einer jeweiligen Leitung anliegende Spannung angebende Spannungsinformation ermittelt und in Abhängigkeit eines Vergleichs der ermittelten Spannungsinformation mit wenigstens einer Referenzinformation, welche ein Maß für die elektrische Spannung der jeweiligen Leitung im ordnungsgemäßen Zustand ohne Kurzschluss angibt, wenigstens eine einen Kurzschluss zwischen den wenigstens zwei Leitungen angebende Kurzschlussinformation ermittelt und ausgegeben. Gegebenenfalls kann die Kurzschlussinformation auch nur bei Vorliegen wenigstens eines Kurzschlusses ausgegeben werden.
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Grundsätzlich gelten zum erfindungsgemäßen Verfahren obige Ausführungen zur erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung analog. Insbesondere weist im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Abweichung der Spannungsinformation von der Referenzinformation auf einen Kurzschluss zwischen den jeweiligen Leitungen hin. Grundsätzlich bietet sich das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere zur Ermittlung von Kurzschlüssen in einem kraftfahrzeugseitig vorgesehenen elektrischen Taster, wie er beispielsweise als Anlasstaster, das heißt als Bedienelement zum Anlassen eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein kann, an.
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Vorteilhaft werden, sofern mehr als zwei gegen die Vergleichsspannung schaltbare Leitungen vorgesehen sind, diese in einer definierten zeitlichen Reihenfolge nacheinander geschaltet. Die zeitliche Taktung bzw. Reihenfolge der Ansteuerung der in den entsprechenden Leitung geschalteten Schaltelemente, über welche ein Schalten der entsprechenden schaltbaren Leitungen gegen die Vergleichsspannung erfolgt, kann bedienerseitig vorgebbar sein.
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In einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Schaltungsanordnung mit drei entsprechenden Leitungen verwendet, wobei zwei Leitungen über ein jeweiliges Schaltelement gegen eine im Vergleich zu einer an diesen anliegenden Grundspannung höhere oder niedrigere Vergleichsspannung geschaltet werden und eine weitere als Vergleichsleitung dienende Leitung stets gegen die Vergleichsspannung geschaltet wird, wobei eine Kurzschlussinformation ausgegeben wird, wenn eine Abweichung einer oder beider leitungsspezifischer Spannungsinformationen der gegen die Vergleichsspannung schaltbaren Leitungen von der Vergleichsinformation vorliegt. Auch hier gilt, dass die gegen die Vergleichsspannung schaltbaren Leitungen zweckmäßig zeitlich getaktet aufeinander folgend geschaltet werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine Prinzipdarstellung einer Schaltungsanordnung sowie eines elektrischen Tasters gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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2–4 Prinzipdarstellungen verschiedener zeitlicher Spannungsverläufe für unterschiedliche Kurzschlüsse zwischen unterschiedlichen Leitungen der in 1 gezeigten Schaltungsanordnung; und
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5 eine Prinzipdarstellung einer einen zeitlichen Spannungsverlaufs für die Leitungen der in 1 gezeigten Schaltungsanordnung angebenden Referenzinformation.
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1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer elektrischen Schaltungsanordnung 1 sowie eines elektrischen Tasters 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Die elektrische Schaltungsanordnung 1 ist zur Ermittlung eines elektrischen Kurzschlusses zwischen wenigstens zwei jeweils mit einem Bezugspotential BP, hier dem Minuspol bzw. Masse, verbindbaren oder verbundenen parallelen elektrischen Leitungen 3 bis 5 ausgebildet. Der Taster 2 kann beispielsweise als Bedienelement zum Anlassen eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs im Sinne eines Start-Stopp-Tasters ausgebildet sein. Gestrichelt ist eine die grundsätzlich mögliche weitere Anordnung zusätzlicher paralleler elektrischer Leitungen andeutende Leitung n angedeutet.
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Der grundsätzliche Aufbau der Schaltungsanordnung 1 ist derart, dass die Leitungen 3 bis 5 über in dem Taster 2 vorgesehene Schaltelemente 6 bis 8 gegen das Bezugspotential BP schaltbar sind. Dies erfolgt durch Betätigung bzw. Nichtbetätigung des Tasters 2 und somit durch Öffnen bzw. Schließen der Schaltelemente 6 bis 8. Im in 1 gezeigten Fall sind die Schaltelemente 6 bis 8 geöffnet.
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Ersichtlich sind die Leitungen 3, 5 über in diesen geschaltete, insbesondere als Transistoren ausgebildete, elektrische Schaltelemente 9, 10 gegen eine im Vergleich zu einer an den Leitungen 3, 5 grundsätzlich anliegenden Grundspannung GS höhere Vergleichsspannung VS schaltbar. Gleiches würde bei zusätzlichen Leitungen n gelten, das heißt auch diese wären über ein jeweiliges Schaltelement n gegen die Vergleichsspannung VS schaltbar. Die Leitung 4 ist als Vergleichsleitung ohne ein entsprechendes Schaltelement ausgebildet, an dieser liegt die Vergleichsspannung VS stets an.
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Die Vergleichsspannung VS ist durch in die jeweiligen Leitungen 3 bis 5 geschaltete Pull-up-Widerstandselemente 11 bis 13 (welche z. B. gegen Batteriespannung geschaltet sind respektive geschaltet werden können) realisiert, weshalb die Vergleichsspannung VS im vorliegenden Fall höher als die Grundspannung GS liegt (vgl. 2 bis 4).
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Prinzipiell liegt bei allen möglichen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 1 an einer bestimmten Leitung stets die Vergleichsspannung VS an, das heißt eine bestimmte Leitung ist grundsätzlich stets gegen die Vergleichsspannung VS geschaltet, während alle weiteren Leitungen über entsprechende Schaltelemente gegen die Vergleichsspannung VS schaltbar sind. Daraus ergibt sich, dass bei einer Anzahl von n Leitungen eine Anzahl von n – 1 Leitungen über jeweilige Schaltelemente gegen eine Vergleichsspannung VS schaltbar sind, da an einer Leitung die Vergleichsspannung VS stets anliegt.
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Die Schaltungsanordnung 1 umfasst ferner eine Steuereinrichtung 14, in welche die Leitungen 3 bis 5 münden. Ersichtlich ist in den zur Steuereinrichtung 14 führenden Leitungsabschnitten der Leitungen 3 bis 5 jeweils ein weiteres elektrisches Widerstandselement 15 bis 17 geschaltet, welches der Begrenzung des in die Steuereinrichtung 14 fließenden elektrischen Stroms dient.
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Die Steuereinrichtung 14 ist zum Auslesen der an den Leitungen 3 bis 5 anliegenden Spannungen U3 bis U5 und zur Ermittlung jeweiliger leitungsspezifischer, ein Maß für die an einer jeweiligen Leitung 3 bis 5 anliegende Spannung U3 bis U5 angebender Spannungsinformationen I3 bis I5 ausgebildet. Mithin geben die Spannungsinformationen I3 bis I5 mittelbar oder unmittelbar an, welche Spannung U3 bis U5 an der jeweiligen Leitung 3 bis 5 anliegt. Dabei kann an den Leitungen 3, 5 jeweils entweder die Grundspannung GS oder die im Vergleich höhere Vergleichsspannung VS anliegen, je nachdem, ob die Schaltelemente 9, 10 geöffnet oder geschlossen ist.
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Die Ansteuerung der Schaltelemente 9, 10 erfolgt ebenfalls über die Steuereinrichtung 14, das heißt die Steuereinrichtung 14 kann entsprechende Steuersignale zum Öffnen und Schließen der Schaltelemente 9, 10 ausgeben. An der als Vergleichsleitung dienenden Leitung 4 liegt stets eine der Vergleichsspannung VS entsprechende Spannung U4 an.
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Wesentlich an dem erfindungsgemäßen Prinzip ist, dass die Steuereinrichtung 14 die Schaltmittel 9, 10 definiert zeitlich getaktet ansteuert, das heißt die Leitungen 3, 5 werden in zeitlich definierten Abständen nacheinander gegen die Vergleichsspannung VS geschaltet. Sofern zwischen den Leitungen 3 bis 5 kein Kurzschluss gegeben ist, das heißt bei ordnungsgemäßem Zustand der Schaltungsanordnung 1 ergibt sich für eine bestimmte zeitlich getaktete Schaltung der Schaltelemente 9, 10 eine in 5 als x-y-Diagramm dargestellte Referenzinformation. Dabei ist auf der y-Achse die elektrische Spannung U oder ein Maß für die elektrische Spannung U und auf der x-Achse die Zeit t aufgetragen. Es sind die durch die jeweiligen Spannungsinformationen I3 bis I5 abgebildeten Verläufe der an den Leitungen 3 bis 5 anliegenden Spannungen U3 bis U5 gegen die Zeit t aufgetragen.
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Ersichtlich liegt die an der als Vergleichsleitung dienende Leitung 4 anliegende Spannung U4 konstant auf der im Vergleich zur Grundspannung GS höheren Vergleichsspannung VS. Betrachtet man den Verlauf der Spannung U3 der Leitung 3, so beginnt diese bei der Grundspannung GS. Im Zeitpunkt t1 wird von der Steuereinrichtung 14 das Schaltelement 9 geschlossen, wodurch die Leitung 3 gegen die höhere Vergleichsspannung 14 geschaltet wird. Das Schaltelement 9 wird zum Zeitpunkt t2 wieder geöffnet, sodass die an Leitung 3 anliegende Spannung U3 wieder auf das der Grundspannung GS entsprechende Niveau zurückfällt. Betrachtet man den Verlauf der Spannung U5 der Leitung 5, so beginnt diese ebenso bei der Grundspannung GS. In im Vergleich zum Zeitpunkt t1, an dem die Steuereinrichtung 14 das Schaltelement 9 schließt bzw. zum Zeitpunkt t2, an dem die Steuereinrichtung 14 das Schaltelement 9 wieder öffnet, späteren Zeitpunkt t3 wird von der Steuereinrichtung 14 das Schaltelement 10 geschlossen, wodurch die Leitung 5 gegen die höhere Vergleichsspannung VS geschaltet wird. Das Schaltelement 10 wird zum Zeitpunkt t4 wieder geöffnet, sodass die an Leitung 5 anliegende Spannung U5 wieder auf das der Grundspannung GS entsprechende Niveau zurückfällt.
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Da die zeitliche Ansteuerung der Schaltelemente 9, 10 im Rahmen der Ermittlung eines Kurzschlusses zwischen den Leitungen 3 bis 5, das heißt im Rahmen der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, stets gleich bleibt, kann durch einen Vergleich aktueller Spannungsverläufe U3 bis U5 mit den als Sollverlauf bzw. Referenzinformation in 5 dargestellten Spannungsverläufen U3 bis U5 ermittelt werden, ob und zwischen welchen Leitungen 3 bis 5 ein Kurzschluss vorliegt.
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Mithin führt die Steuereinrichtung 14 einen Vergleich der in Form der jeweiligen Spannungsinformationen I3 bis I5 abgebildeten Verläufe der Spannungen U3 bis U5 mit den durch die Referenzinformation abgebildeten Verläufen der Spannungen U3 bis U5 durch und gibt eine Kurzschlussinformation, welche einen Kurzschluss zwischen wenigstens zwei der jeweiligen Leitungen 3 bis 5 angibt, aus. Dies wird anhand der in den 2 bis 4 dargestellten Diagrammen näher erläutert.
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Auch in den in den 2 bis 4 dargestellten x-y-Diagrammen ist auf der y-Achse die Spannung U oder ein Maß für die Spannung U aufgetragen, während auf der x-Achse die Zeit t aufgetragen ist. Wie erwähnt, wird analog zu der in 5 dargestellten Ansteuerung der Schaltelemente 9, 10 zum Zeitpunkt t1 das Schaltelement 9 geschlossen und zum Zeitpunkt t2 das Schaltelement 9 wieder geöffnet, sodass in dem zwischen den Zeitpunkten t1, t2 liegenden Zeitintervall die Leitung 3 von dem der Grundspannung GS entsprechenden Spannungsniveau auf das der Vergleichsspannung VS entsprechenden höhere Spannungsniveau gehoben wird. Zum Zeitpunkt t3 wird der Schalter 10 geschlossen und zum Zeitpunkt t4 wieder geöffnet, sodass das an der Leitung 5 anliegende Spannungsniveau in dem zwischen den Zeitpunkten t3, t4 liegenden Zeitintervall von einem der Grundspannung GS entsprechenden Spannungsniveau auf ein der Vergleichsspannung VS entsprechendes Spannungsniveau gehoben wird.
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Liegt wie in 2 ein Kurzschluss zwischen den Leitungen 3, 4 vor, führt dies dazu, dass auch die Spannung U3 der Leitung 3, welche in diesem Fall stets mit der Leitung 4 verbunden ist, unabhängig von der Schaltung des Schaltelements 9 stets auf dem höheren, der Vergleichsspannung VS liegenden Spannungsniveau liegt. Dies ergibt sich dadurch, dass die Leitungen 3, 4 durch den Kurzschluss elektrisch miteinander verbunden sind, sodass an diesen die gleiche, der Vergleichsspannung VS entsprechende Spannung anliegt. Der der Leitung 5 zuzuordnende Verlauf der Spannung U5 ist im Vergleich zu dem in 5 dargestellten Spannungsverlauf unverändert.
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Liegt, wie anhand von 3 gezeigt, ein Kurzschluss zwischen den Leitungen 4, 5 vor, das heißt diese sind elektrisch miteinander verbunden, äußert sich dies in dem die an der Leitung 5 anliegende Spannung U5 betreffenden Verlauf. Ersichtlich liegt die an der Leitung 5 anliegende Spannung U5 stets wie die an der Leitung 4 anliegende Spannung U4 auf einem der Vergleichsspannung VS entsprechenden Spannungsniveau. Dies gilt unabhängig von der Schaltung des Schaltelements 10.
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Das in 4 dargestellte x-y-Diagramm bezieht sich auf einen Kurzschluss zwischen den Leitungen 3, 5, das heißt diese sind elektrisch miteinander verbunden. Entsprechend wird zum Zeitpunkt t1, das heißt bei Schließen des Schaltelements 9 nicht allein das Spannungsniveau der Leitung 3 sondern gleichermaßen auch das Spannungsniveau der Leitung 5 auf die höhere Vergleichsspannung VS angehoben. Wird das Schaltelement 9 wieder geöffnet, fällt sowohl die an der Leitung 3 als auch an der Leitung 5 anliegende Spannung U3, U5 wieder auf die Grundspannung GS ab. Analog wird bei Schließen des Schaltelements 10 zum Zeitpunkt t3 das Spannungsniveau beider Leitungen 3, 5 auf die Vergleichsspannung VS angehoben und entsprechend bei Schließen des Schaltelements 10 zum Zeitpunkt t4 wieder auf das der Grundspannung GS entsprechende Spannungsniveau abgesenkt.
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Insgesamt ist anhand der in 5 dargestellten Referenzinformation und durch einen Vergleich der aktuell an den Leitungen 3 bis 5 anliegenden Spannungen U3 bis U5 ein einfacher Ansatz gegeben, um die der Schaltungsanordnung 1 zugehörigen Leitungen 3 bis 4 auf etwaige Kurzschlüsse zu überprüfen.
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Alternativ zur Verwendung von Pull-up-Widerstandselementen 11 bis 13 lässt sich das erfindungsgemäße Prinzip auch mit Pull-down-Widerstandselementen durchführen. In diesem Fall wäre das Bezugspotential BP ein Pluspol.
