DE102016204806A1 - Circuit arrangement for detecting a circuit state at a circuit point - Google Patents

Circuit arrangement for detecting a circuit state at a circuit point Download PDF

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Stefan Fuchs
Tobias Schuhmacher
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung (100) zum Erkennen eines Schaltungszustands an einem Schaltungspunkt (110), wobei der Schaltungspunkt (110) über eine Stromquelle (120) mit einem Masseanschluss zum Verbinden der Schaltungsanordnung (100, 100') mit Masse verbunden ist, der Schaltungspunkt (110) über ein Schaltungsteil (130) mit einem Potentialanschluss (133) zum Verbinden der Schaltungsanordnung (100) mit einer Spannungsquelle verbunden ist, und der Schaltungspunkt (110) mit einem ersten Eingang (141) eines Komparators (140) verbunden ist, wobei ein zweiter Eingang (142) des Komparators (140) mit einer Referenzspannungsquelle (143) verbunden ist.The invention relates to a circuit arrangement (100) for detecting a circuit state at a circuit point (110), wherein the circuit point (110) is connected via a current source (120) to a ground terminal for connecting the circuit arrangement (100, 100 ') to ground A circuit point (110) is connected via a circuit part (130) to a potential terminal (133) for connecting the circuit arrangement (100) to a voltage source, and the circuit point (110) is connected to a first input (141) of a comparator (140), wherein a second input (142) of the comparator (140) is connected to a reference voltage source (143).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Erkennen eines Schaltungszustands an einem Schaltungspunkt und ein Verfahren zum Erkennen eines Schaltungszustands an einem Schaltungspunkt mittels einer derartigen Schaltungsanordnung sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.The present invention relates to a circuit arrangement for detecting a circuit state at a circuit point and a method for detecting a circuit state at a circuit point by means of such a circuit arrangement as well as a computing unit and a computer program for its implementation.

Stand der TechnikState of the art

Beispielsweise können in Kraftfahrzeugen Lasten vorgesehen sein, welche durch Lowside-Schalter in Endstufen von Steuergeräten angesteuert werden können. Beispielsweise können derartige Lasten für Fahrzeugfunktionen wie für eine Heizung, Front- bzw. Heckscheibenheizung, Lüftung, Klimaanlage, Innenraumbeleuchtung, etc. des Kraftfahrzeugs verwendet werden. Im Zuge von Fehlerfällen kann eine derartige Last jedoch beispielsweise aufgrund eines Kurzschlusses direkt mit Masse verbundenen sein oder die Last kann einen Defekt aufweisen oder eine Leitung zu der Last hin kann unterbrochen sein. For example, loads can be provided in motor vehicles which can be controlled by low-side switches in output stages of control units. For example, such loads may be used for vehicle functions such as heating, front window heating, ventilation, air conditioning, interior lighting, etc. of the motor vehicle. In the event of a fault, however, such a load may be directly connected to ground, for example because of a short circuit, or the load may be defective, or a line to the load may be interrupted.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden eine Schaltungsanordnung zum Erkennen eines Schaltungszustands an einem Schaltungspunkt und ein Verfahren zum Erkennen eines Schaltungszustands an einem Schaltungspunkt mittels einer derartigen Schaltungsanordnung sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a circuit arrangement for detecting a circuit state at a circuit point and a method for detecting a circuit state at a circuit point by means of such a circuit arrangement as well as a computing unit and a computer program for carrying it out with the features of the independent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

Vorteile und bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in analoger Art und Weise.Advantages and preferred embodiments of the circuit arrangement according to the invention and the method according to the invention will become apparent from the following description in an analogous manner.

Die Schaltungsanordnung umfasst eine Stromquelle, ein Schaltungsteil und einen Komparator. Über die Stromquelle ist der Schaltungspunkt mit einem Masseanschluss verbunden und über das Schaltungsteil mit einem Potentialanschluss zum Verbinden der Schaltungsanordnung mit einer Spannungsquelle. Das Schaltungsteil kann eines oder mehrere zweckmäßige Elemente umfassen, an welchen insbesondere eine Spannung abfällt. Mit einem ersten Eingang des Komparators ist der Schaltungspunkt verbunden, mit einem zweiten Eingang des Komparators eine Referenzspannungsquelle.The circuit arrangement comprises a current source, a circuit part and a comparator. The circuit point is connected to a ground terminal via the current source and via the circuit part to a potential terminal for connecting the circuit arrangement to a voltage source. The circuit part may comprise one or more expedient elements, to which in particular a voltage drops. The circuit point is connected to a first input of the comparator, and a reference voltage source is connected to a second input of the comparator.

Die Stromquelle der Schaltungsanordnung gibt insbesondere einen Strom mit einer vergleichsweise geringen Stromstärke ab, insbesondere unterhalb von 1 mA, z.B. zwischen 100 µA und 500 µA. Unter einer Stromquelle ist im Allgemeinen ein aktiver Zweipol zu verstehen, der an seinen Anschlusspunkten einen elektrischen Strom liefert, der bzw. dessen Stromstärke insbesondere unabhängig von angeschlossenen Verbrauchern ist. Insbesondere hängt der Strom bzw. dessen Stromstärke nicht oder zumindest kaum von der elektrischen Spannung an den Anschlusspunkten ab. Eine Stromquelle besitzt insbesondere entgegengesetzte Eigenschaften wie eine Spannungsquelle, welche an ihren Anschlusspunkten eine elektrische Spannung liefert, die unabhängig von angeschlossenen Verbrauchern ist und nicht oder zumindest kaum von einem elektrischen Strom abhängt, welcher an den Anschlusspunkten entnommen wird.The current source of the circuit arrangement in particular delivers a current with a comparatively low current intensity, in particular below 1 mA, e.g. between 100 μA and 500 μA. A current source is generally to be understood as an active dipole which supplies an electrical current at its connecting points, the current strength of which, in particular, is independent of connected consumers. In particular, the current or its current does not depend, or at least scarcely, on the electrical voltage at the connection points. A current source has in particular opposite properties such as a voltage source which supplies an electrical voltage at its connection points, which is independent of connected consumers and does not or at least hardly depends on an electric current which is taken off at the connection points.

Die Schaltungsanordnung eignet sich insbesondere zum Erkennen, ob ein fehlerhafter Schaltzustand an dem Schaltungspunkt vorliegt. Zweckmäßigerweise kann mittels der Schaltungsanordnung weiterhin zwischen unterschiedlichen fehlerhaften Schaltzuständen unterschieden werden, es kann also der konkret vorliegende Fehler im speziellen erkannt werden. Zu diesem Zweck kann die Schaltungsanordnung mit einem Element bzw. einer Schaltung verbunden werden, welches bzw. welche auf Fehler überprüft werden soll. Der Potentialanschluss ist zu diesem Zweck insbesondere mit einer Spannungsquelle verbunden.The circuit arrangement is particularly suitable for detecting whether a faulty switching state is present at the circuit point. Appropriately, by means of the circuit arrangement can be further distinguished between different faulty switching states, so it can be specifically recognized the specific error. For this purpose, the circuit arrangement can be connected to an element or a circuit which is to be checked for errors. The potential connection is for this purpose in particular connected to a voltage source.

Im Rahmen des Verfahrens wird in Abhängigkeit von einem an dem ersten Eingang des Komparators anliegenden Spannungswert bei eingeschalteter und/oder bei ausgeschalteter Stromquelle der Schaltungszustand an dem Schaltungspunkt erkannt. Die Fehlererkennung und Fehlerunterscheidung werden somit insbesondere in Abhängigkeit von dem Spannungswert des Schaltungspunkts durchgeführt. In dem Komparator wird dieser Spannungswert mit einem Referenzspannungswert der Referenzspannungsquelle verglichen. Insbesondere kann bei eingeschalteter Stromquelle eine Fehlererkennung durchgeführt werden und bei ausgeschalteter Stromquelle zweckmäßigerweise eine Fehlerunterscheidung.Within the scope of the method, the circuit state at the circuit point is detected as a function of a voltage value applied to the first input of the comparator when the current source is switched on and / or when the current source is switched off. The error detection and error discrimination are thus performed in particular in dependence on the voltage value of the circuit point. In the comparator, this voltage value is compared with a reference voltage value of the reference voltage source. In particular, an error detection can be carried out when the power source is switched on and, when the power source is switched off, expediently an error distinction.

Die Erfindung stellt eine Möglichkeit bereit, um mit einer konstruktiv aufwandsarmen und kostengünstigen Schaltungsanordnung sowohl eine Fehlererkennung als auch eine Fehlerunterscheidung durchführen zu können. Die Schaltungsanordnung ist mit vergleichsweise wenigen elektrischen Elementen realisierbar und baut klein. Für die Schaltungsanordnung wird zweckmäßigerweise lediglich eine Stromquelle verwendet, insbesondere ist keine Regelung oder Steuerung von Spannungswerten bzw. Spannungsquellen nötig. Die Schaltungsanordnung kann auf einfache Weise in vorhandene Diagnoseschaltungen integriert werden, um diese zu verbessern und gegebenenfalls um eine Fehlerunterscheidung zu erweitern.The invention provides a possibility to be able to carry out a fault detection as well as an error distinction with a structurally low-cost and cost-effective circuit arrangement. The circuit arrangement can be realized with comparatively few electrical elements and builds small. For the circuit arrangement, only one current source is expediently used; in particular, no regulation or control of voltage values or voltage sources is necessary. The circuit can easily existing in existing Diagnostic circuits are integrated to improve them and, where appropriate, to extend an error distinction.

Besonders vorteilhaft eignet sich die Schaltungsanordnung für eine Anwendung im Kraftfahrzeugbereich. Die Schaltungsanordnung kann vorteilhafterweise in ein Steuergerät (bzw. eine Endstufe darin) eines Kraftfahrzeugs integriert sein. Insbesondere kann somit erkannt werden, ob ein Fehler einer Last bzw. eines Verbrauchers in einem Kraftfahrzeugbordnetz vorliegt. Durch die vergleichsweise einfache Konstruktion der Schaltungsanordnung kann die entsprechende Endstufe zur Fehlererkennung/Fehlerunterscheidung einfach und klein gehalten werden. Beispielsweise kann als Last eine Heizung, Front- bzw. Heckscheibenheizung, Lüftung, Klimaanlage, Innenraumbeleuchtung, etc. des Kraftfahrzeugs überwacht werden.Particularly advantageous is the circuit arrangement for an application in the automotive field. The circuit arrangement can advantageously be integrated into a control unit (or an end stage therein) of a motor vehicle. In particular, it can thus be recognized whether there is a fault of a load or a consumer in a motor vehicle electrical system. Due to the comparatively simple design of the circuit arrangement, the corresponding output stage for error detection / error discrimination can be kept simple and small. For example, as a load, a heater, front or rear window heating, ventilation, air conditioning, interior lighting, etc. of the motor vehicle can be monitored.

Vorteilhafterweise wird bei eingeschalteter Stromquelle in Abhängigkeit von dem an dem ersten Eingang des Komparators anliegenden Spannungswert überprüft, ob ein erster Schaltungszustand vorliegt, welcher insbesondere einem fehlerfreien Schaltungszustand entspricht. Im fehlerfreien Fall liegt an dem Schaltungspunkt ein Spannungswert an, welcher zweckmäßigerweise größer als der Referenzspannungswert ist. Der Komparator gibt in diesem Fall somit zweckmäßigerweise an seinem Ausgang einen High-Pegel aus. Bei einem High-Pegel am Komparatorausgang bei eingeschalteter Stromquelle kann somit zweckmäßigerweise eindeutig auf einen fehlerfreien Schaltungszustand rückgeschlossen werden.Advantageously, when the current source is switched on, it is checked in dependence on the voltage value applied to the first input of the comparator whether there is a first circuit state, which in particular corresponds to a fault-free circuit state. In the fault-free case, a voltage value which is expediently greater than the reference voltage value is applied to the circuit point. The comparator thus expediently outputs a high level at its output in this case. In the case of a high level at the comparator output when the current source is switched on, it is therefore expediently possible to unambiguously deduce a faultless circuit state.

Vorzugsweise ist die Schaltungsanordnung in dem ersten, fehlerfreien Schaltungszustand an dem Schaltungspunkt über eine Last bzw. über einen Verbraucher mit einer Versorgungsspannungsquelle verbunden. Der Potentialanschluss der Schaltungsanordnung kann beispielsweise ebenfalls mit dieser Versorgungsspannungsquelle verbunden sein oder auch mit einer weiteren Versorgungsspannungsquelle.Preferably, in the first, faultless circuit state, the circuit arrangement is connected to the circuit point via a load or via a load to a supply voltage source. The potential connection of the circuit arrangement can, for example, likewise be connected to this supply voltage source or else to another supply voltage source.

Da die Last insbesondere als vergleichsweise niederohmig angenommen werden kann und die (eingeschaltete) Stromquelle zweckmäßigerweise einen vergleichsweise geringen Stromfluss liefert (z.B. unterhalb von 1 mA), liegt an dem Schaltungspunkt ein vergleichsweise hoher Spannungswert an, insbesondere nahe der Betriebsspannung der Versorgungsspannungsquelle. Dieser Spannungswert ist zweckmäßigerweise größer als der Referenzspannungswert, so dass bei eingeschalteter Stromquelle und dem Spannungswert am Schaltungspunkt größer als der Referenzspannungswert (also bei einem High-Pegel am Ausgang des Komparators) vorzugsweise auf den ersten, fehlerfreien Schaltungszustand geschlossen wird. Since the load can be assumed to be comparatively low-impedance, in particular, and the (switched-on) current source expediently supplies a comparatively low current flow (for example below 1 mA), a comparatively high voltage value is present at the circuit point, in particular close to the operating voltage of the supply voltage source. This voltage value is expediently greater than the reference voltage value, so that when the current source is switched on and the voltage value at the circuit point is greater than the reference voltage value (ie at a high level at the output of the comparator), preferably the first faultless circuit state is concluded.

Bei einem fehlerhaften Schaltungszustand sinkt der Spannungswert jedoch unter den Referenzspannungswert, so dass das Vorliegen eines Fehlers erkannt werden kann. Am Komparatorausgang wird somit insbesondere ein Low-Pegel ausgegeben.In the event of a faulty circuit state, however, the voltage value drops below the reference voltage value, so that the presence of an error can be detected. In particular, a low level is output at the comparator output.

Unterschiedliche fehlerhafte Schaltungszustände führen bei ausgeschalteter Stromquelle entweder zu einem vergleichsweise hohen oder zu einem vergleichsweise geringen Spannungswert, welcher entsprechend größer bzw. kleiner als der Referenzspannungswert ist. Somit wird bei ausgeschalteter Stromquelle in Abhängigkeit von dem an dem ersten Eingang des Komparators anliegenden Spannungswert vorzugsweise überprüft, ob ein zweiter Schaltungszustand (entspricht insbesondere einem ersten fehlerhaften Zustand) oder ein dritter Schaltungszustand (insbesondere ein zweiter fehlerhafter Zustand) vorliegt.When the current source is switched off, different faulty circuit states lead either to a comparatively high or to a comparatively low voltage value, which is correspondingly greater or smaller than the reference voltage value. Thus, when the current source is turned off, depending on the voltage value present at the first input of the comparator, it is preferably checked whether there is a second circuit state (corresponds in particular to a first faulty state) or a third circuit state (in particular a second faulty state).

Bei eingeschalteter Stromquelle und einem Spannungswert am Schaltungspunkt unterhalb des Referenzspannungswerts, also bei einem Low-Pegel am Komparatorausgang, wird vorteilhafterweise erkannt, dass der erste Schaltungszustand nicht vorliegt. In diesem Fall wird die Stromquelle vorzugsweise ausgeschaltet und es wird im Zuge der Fehlerunterscheidung überprüft, ob der zweite Schaltungszustand oder der dritte Schaltungszustand vorliegt. Der zweite und dritte Schaltungszustand stellen jeweils insbesondere einen unterschiedlichen Fehlerfall dar. When the current source is switched on and a voltage value at the circuit point below the reference voltage value, ie at a low level at the comparator output, it is advantageously recognized that the first circuit state is not present. In this case, the power source is preferably turned off and it is checked in the course of fault discrimination, whether the second circuit state or the third circuit state is present. The second and third circuit states each represent, in particular, a different error case.

Vorteilhafterweise können durch die Schaltungsanordnung ein Kurzschluss nach Masse und eine offene Last (beispielsweise weil eine Last bzw. ein Verbraucher defekt ist oder weil eine Leitung zu der Last oder von der Last zur Versorgungsspannung unterbrochen ist) als Fehlerfälle erkannt und voneinander unterschieden werden.Advantageously, by the circuit arrangement, a short circuit to ground and an open load (for example, because a load or a consumer is defective or because a line to the load or from the load to the supply voltage is interrupted) can be detected as a fault and distinguished from each other.

In dem zweiten Schaltungszustand ist die Schaltungsanordnung bevorzugt an dem Schaltungspunkt mit Masse verbunden. Insbesondere liegt dabei ein Massekurzschluss vor. An dem Schaltungspunkt liegt in diesem Fall somit ein Potential von 0 V bzw. nahe 0 V an, sowohl bei ein- als auch bei ausgeschalteter Stromquelle. Liegt der Spannungswert am ersten Komparatoreingang bei ausgeschalteter Stromquelle unterhalb des Referenzspannungswerts (Low-Pegel am Komparatorausgang), wird vorzugsweise auf einen Massekurzschluss und somit auf den zweiten Schaltungszustand rückgeschlossen. In the second circuit state, the circuit arrangement is preferably connected to ground at the node. In particular, there is a ground short circuit. In this case, a potential of 0 V or near 0 V is present at the circuit point, both when the current source is switched on and off. If the voltage value at the first comparator input is below the reference voltage value when the current source is switched off (low level at the comparator output), it is preferable to deduce a ground short circuit and thus the second circuit state.

Bei einem Low-Pegel am Komparatorausgang bei ausgeschalteter Stromquelle kann somit insbesondere eindeutig auf einen Massekurzschluss rückgeschlossen werden. Insbesondere kann ein derartiger Kurzschluss somit auch erkannt werden, ohne dass der Spannungswert des Schaltungspunkt bei eingeschalteter Stromquelle überwacht wird.In the case of a low level at the comparator output when the current source is switched off, it is thus possible in particular to unambiguously deduce a ground short circuit. In particular, a Such short circuit can thus also be detected without the voltage value of the circuit point is monitored when the power source is turned on.

In dem dritten Schaltungszustand liegt der Schaltungspunkt vorzugsweise offen. Insbesondere stellt dies den Fehlerfall der offene Last ("open load") dar, z.B. weil die Last defekt ist. Der Spannungswert am ersten Komparatoreingang wird bei ausgeschalteter Stromquelle in diesem Fall zweckmäßigerweise durch Stromfluss durch bzw. Spannungsabfall an dem Spannungsteil bestimmt. Durch zweckmäßige Wahl der Bauelemente des Spannungsteils kann in diesem Fall ein Spannungswert am Schaltungspunkt erreicht werden, welcher oberhalb des Referenzspannungswerts liegt.In the third circuit state, the circuit point is preferably open. In particular, this represents the fault of the open load ("open load"), e.g. because the load is broken. The voltage value at the first comparator input is determined in this case expediently by current flow through or voltage drop at the voltage part when the power source is turned off. By appropriate choice of the components of the voltage part, a voltage value at the circuit point can be achieved in this case, which is above the reference voltage value.

Ein entsprechender High-Pegel am Komparatorausgang bei ausgeschalteter Stromquelle deutet jedoch nicht notwendigerweise eindeutig auf einen derartigen Fehlerfall hin. Ein High-Pegel bei ausgeschalteter Stromquelle kann insbesondere auch im fehlerfreien Fall auftreten, da auch hier am Schaltungspunkt bei ausgeschalteter Stromquelle insbesondere ein Spannungswert in der Nähe der Batteriespannung abgreifbar ist.However, a corresponding high level at the comparator output with the power source switched off does not necessarily indicate clearly such an error case. A high level when the current source is switched off can also occur, in particular, in the fault-free case, since in this case too, a voltage value in the vicinity of the battery voltage can be tapped off at the circuit point when the current source is switched off.

Wenn jedoch der Spannungswert bei eingeschalteter Stromquelle unter dem Referenzspannungswert liegt und wenn der Spannungswert bei ausgeschalteter Stromquelle über dem Referenzspannungswert liegt, kann vorteilhafterweise eindeutig erkannt werden, dass der dritte Schaltungszustand vorliegt. Vorzugsweise wird somit in Abhängigkeit von dem Spannungswert bei eingeschalteter Stromquelle und in Abhängigkeit von dem Spannungswert bei ausgeschalteter Stromquelle überprüft, ob der dritte Schaltungszustand vorliegt.However, if the voltage value is less than the reference voltage value when the current source is switched on and if the voltage value is above the reference voltage value when the current source is switched off, it can advantageously be clearly recognized that the third circuit state exists. Preferably, it is thus checked in dependence on the voltage value with the current source switched on and in dependence on the voltage value with the current source switched off, whether the third circuit state is present.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist das Schaltungsteil wenigstens ein Widerstandselement auf. Der elektrische Widerstandwert des wenigstens einen Widerstandselements wird zweckmäßigerweise derart gewählt, dass im Fall des dritten Schaltungszustands der Spannungswert am Schaltungspunkt größer als der Referenzspannungswert ist. Vorzugsweise wird ein vergleichsweise hoher Widerstandwert gewählt, beispielsweise zwischen 1 kΩ und 100 kΩ.According to a particularly preferred embodiment, the circuit part has at least one resistance element. The electrical resistance value of the at least one resistance element is expediently selected such that in the case of the third circuit state the voltage value at the circuit point is greater than the reference voltage value. Preferably, a comparatively high resistance value is selected, for example between 1 kΩ and 100 kΩ.

Insbesondere werden die Werte für diesen elektrischen Widerstandwert, für die Stromstärke des von der Stromquelle bereitgestellten Stroms und für die Referenzspannung in Abhängigkeit voneinander gewählt, um in den oben beschriebenen Fällen eindeutig zwischen dem ersten, zweiten und dritten Schaltungszustand unterscheiden zu können.In particular, the values for this electrical resistance value, for the current intensity of the current supplied by the current source, and for the reference voltage are selected in dependence on one another in order to clearly distinguish between the first, second and third circuit states in the cases described above.

Vorteilhafterweise kann das Schaltungsteil alternativ oder zusätzlich wenigstens eine Diode aufweisen, um insbesondere im Fehlerfall einen Stromfluss von der am Potentialanschluss angeschlossenen Spannungsquelle zu erlauben.Advantageously, the circuit part alternatively or additionally have at least one diode to allow in particular in case of failure, a current flow from the voltage source connected to the potential terminal.

Alternativ oder zusätzlich kann das Schaltungsteil eine zweite Stromquelle aufweisen. Der Potentialanschluss wird in diesem Fall insbesondere nicht notwendigerweise mit einer konstanten Versorgungsspannungsquelle verbunden, da von der zweiten Stromquelle ein konstanter Strom bereitgestellt werden kann.Alternatively or additionally, the circuit part may have a second current source. In particular, the potential connection in this case is not necessarily connected to a constant supply voltage source since a constant current can be provided by the second current source.

Vorzugsweise ist der Schaltungspunkt über wenigstens ein Schaltelement mit einem Masseanschluss verbunden. Beispielswiese kann ein elektronischer Schalter, insbesondere ein Transistor, als derartiges Schaltelement verwendet werden, z.B. ein MOSFET- oder IGBT-Transistor. Dieses Schaltelement kann zweckmäßigerweise zum Ansteuern der Last vorgesehen sein, insbesondere als ein Lowside-Schalter. Im Anwendungsfall in einem Kraftfahrzeug kann dieses Schaltelement zusammen mit der Schaltungsanordnung zweckmäßigerweise in ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs integriert sein.Preferably, the node is connected via at least one switching element to a ground terminal. For example, an electronic switch, in particular a transistor, may be used as such a switching element, e.g. a MOSFET or IGBT transistor. This switching element can be suitably provided for driving the load, in particular as a low-side switch. In the application in a motor vehicle, this switching element may be suitably integrated together with the circuit arrangement in a control unit of the motor vehicle.

Vorteilhafterweise ist der Schaltungspunkt über ein Halbleiterelement mit einem zweiten Potentialanschluss verbunden, z.B. über eine Diode bzw. Freilaufdiode. Dieser zweite Potentialanschluss kann beispielsweise ebenfalls mit der Versorgungsspannungsquelle verbunden sein oder auch mit einer weiteren Versorgungsspannungsquelle. Insbesondere falls die mit der Versorgungsspannungsquelle verbundene Last als eine induktive Last ausgebildet ist, kann der zweite Potentialanschluss mit der Versorgungsspannungsquelle verbunden werden, um durch die Diode einen Freilauf nach Abschalten der induktiven Last zu ermöglichen.Advantageously, the node is connected via a semiconductor element to a second potential terminal, e.g. via a diode or freewheeling diode. This second potential connection can also be connected, for example, to the supply voltage source or else to another supply voltage source. In particular, if the load connected to the supply voltage source is formed as an inductive load, the second potential terminal may be connected to the supply voltage source to enable free-wheeling by the diode after the inductive load has been switched off.

Bevorzugt ist der Schaltungspunkt auch über einen Kondensator mit einem Masseanschluss verbunden, insbesondere zum Schutz vor elektrostatischen Entladungen (ESD).Preferably, the circuit point is also connected via a capacitor to a ground terminal, in particular for protection against electrostatic discharges (ESD).

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.An arithmetic unit according to the invention, e.g. a control device of a motor vehicle is, in particular programmatically, configured to perform a method according to the invention.

Auch die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.Also, the implementation of the method in the form of a computer program is advantageous because this causes very low costs, especially if an executive controller is still used for other tasks and therefore already exists. Suitable data carriers for providing the computer program are in particular magnetic, optical and electrical memories, such as e.g. Hard drives, flash memory, EEPROMs, DVDs, etc. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is illustrated schematically by means of embodiments in the drawing and will be described below with reference to the drawing.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, mittels welcher im Zuge einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens Schaltungszustände an einem Schaltungspunkt erkannt werden können. 1 schematically shows a preferred embodiment of a circuit arrangement according to the invention, by means of which in the course of a preferred embodiment of a method according to the invention circuit states can be detected at a circuit point.

2 bis 4 zeigen jeweils schematisch eine bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in verschiedenen Schaltungszuständen, welche mittels einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens erkannt werden können. 2 to 4 each show schematically a preferred embodiment of a circuit arrangement according to the invention in various circuit states, which can be detected by means of a preferred embodiment of a method according to the invention.

5 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens als ein Blockdiagramm. 5 schematically shows a preferred embodiment of a method according to the invention as a block diagram.

6 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines anderen erfindungsgemäßen Verfahrens als ein Blockdiagramm. 6 schematically shows a preferred embodiment of another method according to the invention as a block diagram.

7 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, mittels welcher im Zuge einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens Schaltungszustände an einem Schaltungspunkt erkannt werden können. 7 schematically shows a preferred embodiment of a circuit arrangement according to the invention, by means of which in the course of a preferred embodiment of a method according to the invention circuit states can be detected at a circuit point.

8 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, mittels welcher im Zuge einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens Schaltungszustände an einem Schaltungspunkt erkannt werden können. 8th schematically shows a preferred embodiment of a circuit arrangement according to the invention, by means of which in the course of a preferred embodiment of a method according to the invention circuit states can be detected at a circuit point.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1 ist eine bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung schematisch dargestellt und mit 100 bezeichnet.In 1 a preferred embodiment of a circuit arrangement according to the invention is shown schematically and with 100 designated.

Die Schaltungsanordnung 100 ist im dargestellten Beispiel in ein Steuergerät 101 eines Kraftfahrzeugs integriert. Das Steuergerät 101 ist beispielsweise unter anderem zur Steuerung einer Heckscheibenheizung vorgesehen. Zu diesem Zweck ist eine Last 111 vorgesehen, welche über einen Potentialanschluss 112 an eine Versorgungsspannungsquelle angeschlossen ist, beispielsweise an eine Kraftfahrzeugbatterie. Die Last 111 kann beispielsweise als eine induktive Last ausgebildet sein. Insbesondere ist die Last 111 vergleichsweise niederohmig und besitzt einen vergleichsweise geringen elektrischen Widerstandswert von beispielsweise 1 Ω. Die Last 111 ist über einen Schaltungspunkt 110 mit dem Steuergerät 101 und mit der Schaltungsanordnung 100 verbunden. The circuit arrangement 100 is in the example shown in a control unit 101 a motor vehicle integrated. The control unit 101 is intended, inter alia, for controlling a rear window heating. For this purpose is a burden 111 provided, which via a potential connection 112 is connected to a supply voltage source, for example to a motor vehicle battery. Weight 111 For example, it may be formed as an inductive load. In particular, the load 111 comparatively low impedance and has a comparatively low electrical resistance of, for example, 1 Ω. Weight 111 is about a circuit point 110 with the control unit 101 and with the circuitry 100 connected.

Die Schaltungsanordnung 100 ist vorzugsweise dazu vorgesehen, um zu erkennen, ob die Last 111 fehlerfrei ist oder ob ein Kurzschluss nach Masse vorliegt oder ob die Last 111 beispielsweise aufgrund eines Defekts offen liegt. Zu diesem Zweck ist die Schaltungsanordnung 100 zum Erkennen von Schaltungszuständen an dem Schaltungspunkt 101 vorgesehen.The circuit arrangement 100 is preferably provided to detect if the load 111 is faultless or if there is a short circuit to ground or if the load 111 for example, due to a defect is open. For this purpose, the circuit arrangement 100 for detecting circuit states at the node 101 intended.

Die Schaltungsanordnung 100 weist eine Stromquelle 120 auf, über die der Schaltungspunkt 110 über einen Masseanschluss mit Masse verbunden ist. Weiterhin umfasst die Schaltungsanordnung 100 ein Schaltungsteil 130, über welches der Schaltungspunkt 110 mit einem Potentialanschluss 133 verbunden ist. An dem Potentialanschluss 133 ist die Schaltungsanordnung 100 vorzugsweise mit einer Versorgungsspannungsquelle verbunden. Das Schaltungsteil 130 weist eine Diode 132 sowie ein hochohmiges Widerstandselement 131 mit einem vergleichsweise hohen elektrischen Widerstandswert von beispielsweise 10 kΩ auf.The circuit arrangement 100 has a power source 120 on, over which the circuit point 110 connected to ground via a ground connection. Furthermore, the circuit arrangement comprises 100 a circuit part 130 over which the circuit point 110 with a potential connection 133 connected is. At the potential connection 133 is the circuit arrangement 100 preferably connected to a supply voltage source. The circuit part 130 has a diode 132 as well as a high resistance element 131 with a comparatively high electrical resistance of, for example, 10 kΩ.

Der Schaltungspunkt 110 ist weiterhin mit einem ersten Eingang 141 eines Komparators 140 verbunden. Diesem ersten Eingang 141 wird somit insbesondere der am Schaltungspunkt 110 abgreifbare Spannungswert zugeführt. Ein zweiter Eingang 142 des Komparators 140 ist mit einer Referenzspannungsquelle 143 verbunden. Der Komparator 140 vergleicht somit den Spannungswert am Schaltungspunkt 110 mit dem Referenzspannungswert der Referenzspannungsquelle 143. Ist der Spannungswert am Schaltungspunkt 110 größer als der Referenzspannungswert, liegt an einem Ausgang 144 des Komparators ein High-Pegel an. Wenn der Spannungswert am Schaltungspunkt 110 geringer ist als der Referenzspannungswert liegt an dem Ausgang 144 ein Low-Pegel an. Der Komparator 140 und die Stromquelle 120 sind beispielsweise als ein ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) realisiert.The circuit point 110 is still with a first entrance 141 a comparator 140 connected. This first entrance 141 is thus in particular at the circuit point 110 tapped voltage value supplied. A second entrance 142 of the comparator 140 is with a reference voltage source 143 connected. The comparator 140 thus compares the voltage value at the circuit point 110 with the reference voltage value of the reference voltage source 143 , Is the voltage value at the circuit point 110 greater than the reference voltage value is at an output 144 of the comparator to a high level. When the voltage value at the node 110 less than the reference voltage value is at the output 144 a low level. The comparator 140 and the power source 120 are realized, for example, as an ASIC (application specific integrated circuit).

Der Schaltungspunkt 110 ist über ein Halbleiterelement 151 in Form einer Diode mit einem Potentialanschluss 152 verbunden, um einen Freilauf der induktiven Last 111 zu ermöglichen. Der Potentialanschluss 152 ist insbesondere ebenfalls mit der Versorgungsspannungsquelle verbunden.The circuit point 110 is about a semiconductor element 151 in the form of a diode with a potential connection 152 connected to a freewheeling inductive load 111 to enable. The potential connection 152 is in particular also connected to the supply voltage source.

Über ein Schaltelement 160 in Form eines MOSFET-Transistors ist der Schaltungspunkt 110 über einen Masseanschluss mit Masse verbunden. Der MOSFET-Transistors 160 ist als ein Lowside-Schalter zum Ansteuern der Last 111 vorgesehen. Zum Schutz vor elektrostatischen Entladungen ist der Schaltungspunkt 110 über einen Kondensator 170 über einen Masseanschluss mit Masse verbunden. About a switching element 160 in the form of a MOSFET transistor is the circuit point 110 Connected to ground via a ground connection. The MOSFET transistor 160 is as a low-side switch for driving the load 111 intended. For protection against electrostatic discharges is the point of the circuit 110 over a capacitor 170 Connected to ground via a ground connection.

Das Steuergerät 101 ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen und im Zuge dessen Schaltungszustände an dem Schaltungspunkt 110 mittels der Schaltungsanordnung 100 zu erkennen.The control unit 101 is, in particular programmatically, set up to carry out a preferred embodiment of a method according to the invention and in the course of which circuit states at the circuit point 110 by means of the circuit arrangement 100 to recognize.

Eine derartige bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 5 schematisch als ein Blockdiagramm dargestellt und wird im Folgenden anhand der 2 bis 3 erläutert, in welchen die Schaltungsanordnung 100 jeweils analog zu 1 bei unterschiedlichen Schaltungszuständen an dem Schaltungspunkt 110 dargestellt ist. Identische Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Elemente.Such a preferred embodiment of the method according to the invention is in 5 schematically illustrated as a block diagram and will be described below with reference to the 2 to 3 explains in which the circuit arrangement 100 each analogous to 1 at different circuit states at the node 110 is shown. Identical reference numerals in the figures indicate the same or equivalent elements.

Zunächst wird im Zuge des Verfahrens eine Fehlererkennung 301 durchgeführt, um im Allgemeinen erkennen zu können, ob überhaupt ein Fehler vorliegt. Zu diesem Zweck wird die Stromquelle 120 in Schritt 300 eingeschaltet.First, in the course of the procedure, an error detection 301 in order to know in general whether there is an error at all. For this purpose, the power source 120 in step 300 switched on.

In Schritt 310 ist die Stromquelle 120 eingeschaltet und in Abhängigkeit von dem an dem ersten Eingang 141 des Komparators 140 anliegenden Spannungswert wird überprüft, ob ein erster Schaltungszustand vorliegt oder nicht.In step 310 is the power source 120 turned on and in response to the at the first input 141 of the comparator 140 applied voltage value is checked whether a first circuit state is present or not.

Wenn der Spannungswert dabei über dem Referenzspannungswert liegt, liegt an dem Ausgang 144 des Komparators ein High-Pegel an und es wird in Schritt 311 erkannt, dass der erste Schaltungszustand und somit kein Fehler vorliegt.If the voltage value is above the reference voltage value, it is at the output 144 the comparator goes high and it gets in step 311 recognized that the first circuit state and thus no error exists.

In 2 ist dieser erste, fehlerfreie Schaltungszustand schematisch dargestellt. Der Schaltungspunkt 110 ist dabei über die fehlerfreie Last 111 mit dem Potentialanschluss 112 und somit mit der Versorgungsspannungsquelle verbunden.In 2 this first, faultless circuit state is shown schematically. The circuit point 110 is about the faultless load 111 with the potential connection 112 and thus connected to the supply voltage source.

Ein Stromfluss in diesem Schaltungszustand ist durch den Pfeil 201 angedeutet. Da die Last 111 vergleichsweise niederohmig ist, fällt an der Last 111 nur eine vergleichsweise sehr geringe Spannung ab und der an dem Schaltungspunkt abgreifbare Spannungswert entspricht im Wesentlichen dem Spannungswert der Versorgungsspannungsquelle, welcher größer ist als der Referenzspannungswert der Referenzspannungsquelle 143.A current flow in this circuit state is indicated by the arrow 201 indicated. Because the load 111 is comparatively low impedance, falls at the load 111 only a comparatively very low voltage and the tapped off at the circuit point voltage value substantially corresponds to the voltage value of the supply voltage source, which is greater than the reference voltage value of the reference voltage source 143 ,

Wenn im Zuge der Überprüfung in Schritt 310 des Verfahrens gemäß 5 bei eingeschalteter Stromquelle 120 an dem Eingang 141 jedoch ein Spannungswert anliegt, der geringer ist als der Referenzspannungswert, wird in Schritt 312 das Vorliegen eines Fehlers erkannt. If in the course of review in step 310 of the method according to 5 with the power source switched on 120 at the entrance 141 however, a voltage value lower than the reference voltage value is applied in step 312 the presence of an error detected.

In diesem Fall könnte ein zweiter Schaltungszustand vorliegen, in welchem ein Kurzschluss nach Masse auftritt, oder es könnte ein dritter Schaltungszustand vorliegen, in welchem die Last 111 defekt oder offen ist.In this case, there could be a second circuit state in which a short circuit to ground occurs, or there may be a third circuit state in which the load 111 defective or open.

In 3a ist dieser zweite Schaltungszustand schematisch dargestellt. Die Last 111 ist dabei aufgrund eines Kurzschlusses 220 direkt mit Masse verbunden. Ein Stromfluss in diesem Fall ist durch den Pfeil 202 dargestellt. In diesem Fall liegt an dem Schaltungspunkt 110 ein Spannungswert nahe 0 V an, welcher geringer ist als der Referenzspannungswert. In 3a this second circuit state is shown schematically. Weight 111 is due to a short circuit 220 connected directly to ground. A current flow in this case is indicated by the arrow 202 shown. In this case, it is at the circuit point 110 a voltage value near 0 V, which is lower than the reference voltage value.

In 3b ist der dritte Schaltungszustand schematisch dargestellt. Die Last 111 weist in diesem Fall beispielsweise einen Defekt 230 auf. Der Stromfluss in diesem Fall ist durch den Pfeil 203 angedeutet. Durch den vergleichsweise hohen elektrischen Widerstandswert des Widerstandselements 131 fällt eine vergleichsweise hohe Spannung an dem Spannungsteil 130 ab, so dass an dem ersten Eingang 141 ein vergleichsweise geringer Spannungswert anliegt, welcher unterhalb des Referenzspannungswerts liegt.In 3b the third circuit state is shown schematically. Weight 111 has a defect in this case, for example 230 on. The current flow in this case is indicated by the arrow 203 indicated. Due to the comparatively high electrical resistance of the resistive element 131 falls a relatively high voltage at the voltage part 130 off, leaving at the first entrance 141 a comparatively low voltage value is applied, which lies below the reference voltage value.

Um erkennen zu können, welcher dieser beiden Fehlerfälle vorliegt, wird im Zuge des Verfahrens gemäß 5 eine Fehlerunterscheidung 302 durchgeführt. Zu diesem Zweck wird in Schritt 313 die Stromquelle 120 ausgeschaltet.In order to be able to recognize which of these two error cases is present, in the course of the method according to 5 an error distinction 302 carried out. For this purpose, in step 313 the power source 120 switched off.

In Schritt 320 ist die Stromquelle 120 ausgeschaltet und in Abhängigkeit von dem an dem ersten Eingang 141 des Komparators 140 anliegenden Spannungswert wird überprüft, ob der zweite Schaltungszustand oder der dritte Schaltungszustand vorliegt.In step 320 is the power source 120 turned off and depending on the at the first input 141 of the comparator 140 applied voltage value is checked whether the second circuit state or the third circuit state is present.

Wenn der an dem Eingang 141 anliegende Spannungswert unterhalb des Referenzspannungswerts liegt, wird in Schritt 322 erkannt, dass der zweite Schaltungszustand vorliegt. If the at the entrance 141 applied voltage value is below the reference voltage value, in step 322 recognized that the second circuit state is present.

Dieser Fall ist in 4a dargestellt. Die ausgeschaltete Stromquelle 120 ist dabei durch Bezugszeichen 240 dargestellt und der Stromfluss in diesem Fall durch den Pfeil 204. Wie bereits in Bezug auf 3a erläutert, liegt in diesem Fall an dem Schaltungspunkt 110 ein Spannungswert nahe 0 V an, welcher geringer ist als der Referenzspannungswert. This case is in 4a shown. The switched off power source 120 is by reference numerals 240 represented and the current flow in this case by the arrow 204 , As already in relation to 3a explained in this case lies at the circuit point 110 a voltage value near 0 V, which is lower than the reference voltage value.

Wenn im Zuge der Überprüfung in Schritt 320 des Verfahrens gemäß 5 bei ausgeschalteter Stromquelle 120 an dem Eingang 141 ein Spannungswert anliegt, der größer ist als der Referenzspannungswert, wird in Schritt 321 der dritte Schaltungszustand erkannt. If in the course of review in step 320 of the method according to 5 with the power source switched off 120 at the entrance 141 a voltage value which is greater than the reference voltage value, is in step 321 the third circuit state detected.

Dieser Fall ist in 4b dargestellt, wobei der Stromfluss in diesem Fall durch den Pfeil 205 dargestellt ist. In diesem Fall fließen lediglich Leckströme 205 über die Diode 151 und über das Schaltungsteil 130. Die Leckströme 205 fließen weiterhin über den MOSFET 160 nach Masse. An dem Eingang 141 liegt in diesem Fall ein Spannungswert an, welcher im Wesentlichen dem Wert der Versorgungsspannung an dem Potentialanschluss 133 entspricht und größer ist als der Referenzspannungswert.This case is in 4b shown, the current flow in this case by the arrow 205 is shown. In this case, only leakage currents flow 205 over the diode 151 and on the circuit part 130 , The leakage currents 205 continue to flow through the MOSFET 160 to mass. At the entrance 141 In this case, a voltage value which essentially corresponds to the value of the supply voltage at the potential connection is present 133 corresponds to and is greater than the reference voltage value.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Überprüfungen 310 und 320 auch invertiert werden. Eine derartige bevorzugte Ausführungsform ist schematisch in 6 als ein Blockdiagramm dargestellt. According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the checks 310 and 320 also be inverted. Such a preferred embodiment is shown schematically in FIG 6 shown as a block diagram.

Dabei wird die Stromquelle 120 gemäß Schritt 313' analog zu Schritt 313 zunächst ausgeschaltet und in Schritt 320' wird analog zu Schritt 320 der Spannungswert an dem Eingang 141 mit dem Referenzspannungswert verglichen. This will be the power source 120 according to step 313 ' analogous to step 313 first off and in step 320 ' becomes analogous to step 320 the voltage value at the input 141 compared with the reference voltage value.

Wenn der Spannungswert geringer ist als der Referenzspannungswert, wird in Schritt 322' analog zu Schritt 322 der zweite Schaltungszustand, sprich der Kurzschluss nach Masse erkannt. Bei ausgeschalteter Stromquelle 120 und Low-Pegel am Komparatorausgang 144 kann eindeutig auf den zweiten Schaltungszustand rückgeschlossen werden.If the voltage value is less than the reference voltage value, in step 322 ' analogous to step 322 the second circuit state, that is, the short circuit detected to ground. With the power source switched off 120 and low level at the comparator output 144 can be clearly deduced to the second circuit state.

Wenn der Spannungswert höher ist als der Referenzspannungswert, kann jedoch bei ausgeschalteter Stromquelle 120 nicht eindeutig auf den dritten Schaltungszustand rückgeschlossen werden, da auch im fehlerfreien, ersten Schaltungszustand bei ausgeschalteter Stromquelle 120 ein High-Pegel am Ausgang 144 des Komparators anliegen kann.If the voltage value is higher than the reference voltage value, however, it can be switched off with the power source switched off 120 can not be clearly deduced to the third circuit state, as well as the error-free, first circuit state with switched off power source 120 a high level at the output 144 can rest against the comparator.

Daher wird die Stromquelle 120 in diesem Fall in Schritt 300' eingeschaltet und bei eingeschalteter Stromquelle 120 wird in Schritt 310' analog zu Schritt 310 der am Eingang 141 anliegende Spannungswert überprüft. Therefore, the power source becomes 120 in this case in step 300 ' switched on and with the power source switched on 120 will be in step 310 ' analogous to step 310 the one at the entrance 141 applied voltage value checked.

Ist der Spannungswert geringer als der Referenzspannungswert, wird in Schritt 321' analog zu Schritt 321 der dritte Schaltungszustand (open load) erkannt. Ist der Spannungswert jedoch höher als der Referenzspannungswert, wird in Schritt 311' analog zu Schritt 311 der erste, fehlerfreie Schaltungszustand erkannt. If the voltage value is lower than the reference voltage value, in step 321 ' analogous to step 321 the third circuit state (open load) detected. However, if the voltage value is higher than the reference voltage value, in step 311 ' analogous to step 311 the first, faultless circuit state detected.

In 7 ist eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung analog zu den 1 bis 4 schematisch dargestellt und mit 100' bezeichnet. In 7 is a further preferred embodiment of the circuit arrangement according to the invention analogous to the 1 to 4 shown schematically and with 100 ' designated.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Schaltungsteil 130' in diesem Fall kein Widerstandselement und keine Diode auf, sondern eine zweite Stromquelle 134, über welche der Schaltungspunkt 110 mit dem Potentialanschluss 133 verbunden ist, an welchem insbesondere ebenfalls die Versorgungsspannungsquelle angeschlossen ist. Die zweite Stromquelle 134 ist zusammen mit der ersten Stromquelle 120 und dem Komparator auf den ASIC 102 integriert.According to a preferred embodiment, the circuit part 130 ' in this case no resistance element and no diode, but a second current source 134 over which the circuit point 110 with the potential connection 133 is connected to which in particular also the supply voltage source is connected. The second power source 134 is together with the first power source 120 and the comparator on the ASIC 102 integrated.

Es ist beispielsweise auch möglich, mittels einer derartigen im ASIC integrierten zweiten Stromquelle mehrere Schaltungsanordnungen zu betrieben, mittels welchen jeweils eine Last des Kraftfahrzeugs auf Fehler überprüft werden kann.It is also possible, for example, to operate a plurality of circuit arrangements by means of such a second current source integrated in the ASIC, by means of which a load of the motor vehicle can be checked for faults in each case.

Ein derartiger Fall ist schematisch in 8 dargestellt. Mittels der in dem ASIC 102' integrierten Stromquelle 134 wird eine erste Schaltungsanordnung 100A und eine zweite Schaltungsanordnung 100B betrieben, mittels welcher eine Last 111A bzw. 111B des Kraftfahrzeugs auf Fehler überprüft werden kann. Die Schaltungsanordnungen 100A, 100B sind jeweils als bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ausgebildet und über die jeweilige Last 111A, 111B mit einem Potentialanschluss 112A, 112B bzw. mit der Versorgungsspannungsquelle verbunden.Such a case is schematically shown in FIG 8th shown. By means of in the ASIC 102 ' integrated power source 134 becomes a first circuit arrangement 100A and a second circuit arrangement 100B operated, by means of which a load 111A respectively. 111B of the motor vehicle can be checked for errors. The circuit arrangements 100A . 100B are each formed as preferred embodiments of the circuit arrangement according to the invention and on the respective load 111A . 111B with a potential connection 112A . 112B or connected to the supply voltage source.

Analog zu der in den 1 bis 4 weisen auch die Schaltungsanordnungen jeweils einen Schaltungspunkt 110A, 110B, eine Stromquelle 120A, 120B, einer Diode 151A, 151B einem Potentialanschluss 152A, 152B, einen Transistor 160A, 160B sowie einen Komparator 140A, 140B mit Eingängen 141A, 141B, 142A, 142B, einer Referenzspannungsquelle 143A, 143B und einem Ausgang 144A, 144B auf.Analogous to that in the 1 to 4 The circuit arrangements also each have a circuit point 110A . 110B , a power source 120A . 120B , a diode 151A . 151B a potential connection 152A . 152B , a transistor 160A . 160B and a comparator 140A . 140B with inputs 141A . 141B . 142A . 142B , a reference voltage source 143A . 143B and an exit 144A . 144B on.

Ein Schaltungsteil der ersten Schaltungsanordnung 100A wird durch den Potentialanschluss 133 und die Stromquelle 134 sowie durch eine Diode 132A und ein Widerstandselement 131A gebildet. Analog wird ein Schaltungsteil der zweiten Schaltungsanordnung 100B durch den Potentialanschluss 133 und die Stromquelle 134 sowie durch eine Diode 132B und ein Widerstandselement 131B gebildet.A circuit part of the first circuit arrangement 100A is through the potential connection 133 and the power source 134 as well as through a diode 132A and a resistive element 131A educated. Analogously, a circuit part of the second circuit arrangement 100B through the potential connection 133 and the power source 134 as well as through a diode 132B and a resistive element 131B educated.

Claims (18)

Schaltungsanordnung (100, 100') zum Erkennen eines Schaltungszustands an einem Schaltungspunkt (110), wobei der Schaltungspunkt (110) über eine Stromquelle (120) mit einem Masseanschluss zum Verbinden der Schaltungsanordnung (100, 100') mit Masse verbunden ist, der Schaltungspunkt (110) über ein Schaltungsteil (130) mit einem Potentialanschluss (133) zum Verbinden der Schaltungsanordnung (100, 100') mit einer Spannungsquelle verbunden ist, und der Schaltungspunkt (110) mit einem ersten Eingang (141) eines Komparators (140) verbunden ist, wobei ein zweiter Eingang (142) des Komparators (140) mit einer Referenzspannungsquelle (143) verbunden ist.Circuit arrangement ( 100 . 100 ' ) for detecting a circuit state at a node ( 110 ), in which the circuit point ( 110 ) via a power source ( 120 ) having a ground connection for connecting the circuit arrangement ( 100 . 100 ' ) is connected to ground, the circuit point ( 110 ) via a circuit part ( 130 ) with a potential connection ( 133 ) for connecting the circuit arrangement ( 100 . 100 ' ) is connected to a voltage source, and the circuit point ( 110 ) with a first input ( 141 ) of a comparator ( 140 ), a second input ( 142 ) of the comparator ( 140 ) with a reference voltage source ( 143 ) connected is. Schaltungsanordnung (100, 100') nach Anspruch 1, wobei das Schaltungsteil (130) wenigstens ein Widerstandselement (131) und/oder wenigstens eine Diode (132) und/oder eine zweite Stromquelle (134) aufweist.Circuit arrangement ( 100 . 100 ' ) according to claim 1, wherein the circuit part ( 130 ) at least one resistance element ( 131 ) and / or at least one diode ( 132 ) and / or a second power source ( 134 ) having. Schaltungsanordnung (100, 100') nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schaltungspunkt (110) über wenigstens ein Schaltelement (160) mit einem Masseanschluss zum Verbinden der Schaltungsanordnung (100, 100') mit Masse verbunden ist.Circuit arrangement ( 100 . 100 ' ) according to claim 1 or 2, wherein the node ( 110 ) via at least one switching element ( 160 ) having a ground connection for connecting the circuit arrangement ( 100 . 100 ' ) is connected to ground. Schaltungsanordnung (100, 100') nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Schaltungspunkt (110) über einen Kondensator (170) mit einem Masseanschluss zum Verbinden der Schaltungsanordnung (100, 100') mit Masse verbunden ist. Circuit arrangement ( 100 . 100 ' ) according to one of the preceding claims, wherein the circuit point ( 110 ) via a capacitor ( 170 ) having a ground connection for connecting the circuit arrangement ( 100 . 100 ' ) is connected to ground. Schaltungsanordnung (100, 100') nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Schaltungspunkt (110) über ein Halbleiterelement (151) mit einem zweiten Potentialanschluss (152) verbunden ist.Circuit arrangement ( 100 . 100 ' ) according to one of the preceding claims, wherein the circuit point ( 110 ) via a semiconductor element ( 151 ) with a second potential connection ( 152 ) connected is. Schaltungsanordnung (100, 100') nach einem der vorstehenden Ansprüche, die in ein Steuergerät (101), insbesondere in ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs integriert ist.Circuit arrangement ( 100 . 100 ' ) according to one of the preceding claims, which is incorporated in a control unit ( 101 ), in particular integrated in a control unit of a motor vehicle. Schaltungsanordnung (100, 100') nach einem der vorstehenden Ansprüche, die an dem Schaltungspunkt (110) über eine Last (111) mit einer Versorgungsspannungsquelle (112) verbunden ist.Circuit arrangement ( 100 . 100 ' ) according to one of the preceding claims, which is connected to the circuit point ( 110 ) via a load ( 111 ) with a supply voltage source ( 112 ) connected is. Verfahren zum Erkennen eines Schaltungszustands an einem Schaltungspunkt (110) mittels einer Schaltungsanordnung (100, 100') nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in Abhängigkeit von einem an dem ersten Eingang (141) des Komparators (140) anliegenden Spannungswert bei eingeschalteter und/oder bei ausgeschalteter Stromquelle (120) der Schaltungszustand an dem Schaltungspunkt (110) erkannt wird.Method for detecting a circuit state at a node ( 110 ) by means of a circuit arrangement ( 100 . 100 ' ) according to one of the preceding claims, wherein, depending on one at the first input ( 141 ) of the comparator ( 140 ) voltage level when the power source is switched on and / or switched off ( 120 ) the circuit state at the node ( 110 ) is recognized. Verfahren nach Anspruch 8, wobei in Abhängigkeit von dem an dem ersten Eingang (141) des Komparators (140) anliegenden Spannungswert bei eingeschalteter Stromquelle (120) überprüft wird, ob ein erster Schaltungszustand vorliegt (310).Method according to Claim 8, in which, depending on the first input ( 141 ) of the comparator ( 140 ) voltage level when the power source is switched on ( 120 ) is checked, whether a first circuit state exists ( 310 ). Verfahren nach Anspruch 9, wobei, wenn der Spannungswert bei eingeschalteter Stromquelle über einem Referenzspannungswert liegt, erkannt wird, dass der erste Schaltungszustand vorliegt (311).The method of claim 9, wherein when the voltage value is greater than a reference voltage value when the power source is turned on, it is detected that the first circuit state exists ( 311 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei in Abhängigkeit von dem an dem ersten Eingang (141) des Komparators (140) anliegenden Spannungswert bei ausgeschalteter Stromquelle (120) überprüft wird, ob ein zweiter Schaltungszustand vorliegt (320). Method according to one of claims 8 to 10, wherein, depending on the at the first input ( 141 ) of the comparator ( 140 ) voltage level when the power source is switched off ( 120 ) is checked to see if there is a second circuit state ( 320 ). Verfahren nach Anspruch 11, wobei, wenn der Spannungswert bei ausgeschalteter Stromquelle (120) unter einem Referenzspannungswert liegt, erkannt wird, dass der zweite Schaltungszustand vorliegt (321).The method of claim 11, wherein when the voltage level is OFF when the power source is turned off ( 120 ) is below a reference voltage value, it is detected that the second circuit state is present ( 321 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei in Abhängigkeit von dem an dem ersten Eingang (141) des Komparators (140) anliegenden Spannungswert bei eingeschalteter Stromquelle (120) und in Abhängigkeit von dem an dem ersten Eingang (141) des Komparators anliegenden Spannungswert bei ausgeschalteter Stromquelle (120) überprüft wird, ob ein dritter Schaltungszustand vorliegt (320, 310).Method according to one of claims 8 to 12, wherein, depending on the at the first input ( 141 ) of the comparator ( 140 ) voltage level when the power source is switched on ( 120 ) and depending on the at the first input ( 141 ) of the comparator voltage value with switched off power source ( 120 ) is checked, whether a third circuit state exists ( 320 . 310 ). Verfahren nach Anspruch 13, wobei, wenn der Spannungswert bei eingeschalteter Stromquelle (120) unter einem Referenzspannungswert liegt und wenn der Spannungswert bei ausgeschalteter Stromquelle (120) über dem Referenzspannungswert liegt, erkannt wird dass der dritte Schaltungszustand vorliegt (322).The method of claim 13, wherein when the voltage level is switched on ( 120 ) is below a reference voltage value and if the voltage value is 120 ) is above the reference voltage value, it is detected that the third circuit state is present ( 322 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei in dem ersten Schaltungszustand die Schaltungsanordnung (100, 100') an dem Schaltungspunkt (110) über eine Last (111) mit einer Versorgungsspannungsquelle (112) verbunden ist und/oder in dem zweiten Schaltungszustand die Schaltungsanordnung (100, 100') an dem Schaltungspunkt (110) mit Masse verbunden ist (220) und/oder in dem dritten Schaltungszustand der Schaltungspunkt (110) offen liegt.Method according to one of claims 8 to 14, wherein in the first circuit state, the circuit arrangement ( 100 . 100 ' ) at the node ( 110 ) via a load ( 111 ) with a supply voltage source ( 112 ) and / or in the second circuit state, the circuit arrangement ( 100 . 100 ' ) at the circuit point ( 110 ) is connected to ground ( 220 ) and / or in the third circuit state, the circuit point ( 110 ) is open. Recheneinheit (101), die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15 durchzuführen.Arithmetic unit ( 101 ), which is adapted to perform a method according to any one of claims 8 to 15. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (101) dazu veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (101) ausgeführt wird. Computer program comprising a computing unit ( 101 ) to perform a method according to any one of claims 8 to 15, when it on the arithmetic unit ( 101 ) is performed. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 17. Machine-readable storage medium with a computer program stored thereon according to claim 17.
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