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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Trennschalteranordnung zum Herstellen/Trennen einer Verbindung zweier Schaltungsbereiche, insbesondere in einem Fahrzeug.
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In modernen Fahrzeugen sind im Allgemeinen als jeweilige Schaltungsbereiche zumindest zwei Spannungsnetze bereitgestellt, um die verschiedenen Verbraucher elektrischer Energie während des Fahrzeugbetriebs zu speisen. Eines dieser Spannungsnetze kann ein Bord-Spannungsnetz sein, in welchem, gespeist aus einer ersten als Spannungsquelle genutzten Batterie, Verbraucher elektrischer Energie versorgt werden, welche während des Fahrzeugbetriebs permanent und unabhängig davon, ob eine Brennkraftmaschine in Betrieb ist oder nicht, mit elektrischer Energie zu versorgen sind. Ein anderes dieser Spannungsnetze kann ein Start-Spannungsnetz sein, welches primär auch dazu dient, in einem Start-Stopp-Betrieb einer Brennkraftmaschine nach vorübergehendem Abschalten der Brennkraftmaschine, beispielsweise bei an einer Ampel stehendem Fahrzeug oder in einem Segel-Betrieb betriebenem Fahrzeug, die Brennkraftmaschine wieder anzulassen.
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In Zuordnung zu derartigen Spannungsnetzen ist eine Trennschalteranordnung vorgesehen, welche in einem normalen, eine Überlastung insbesondere des Bord-Spannungsnetzes nicht herbeiführenden Betriebszustand die beiden Spannungsnetze bzw. deren Spannungsquellen miteinander verbindet, so dass beide Spannungsquellen genutzt und auch wieder geladen werden können. In einem Zustand, in welchem eines der Spannungsnetze stark belastet wird und damit auch ein starker Spannungsabfall im anderen Spannungsnetz entstehen könnte, können die beiden Spannungsnetze durch die Trennschalteranordnung voneinander getrennt werden. Dies kann in dem vorangehend beschriebenen Beispiel dann der Fall sein, wenn beim Anlassen der Brennkraftmaschine das Start-Spannungsnetz stark belastet wird, eine zu einem übermäßigen Spannungseinbruch des Bord-Spannungsnetzes führende Belastung jedoch ausgeschlossen werden muss.
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Aus der
EP 2 107 673 A1 ist ein elektronischer Trennschalter für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs bekannt, durch welchen zwei Bereiche des Bordnetzes in Leitungsverbindung miteinander gebracht werden können und voneinander getrennt werden können. Der Trennschalter umfasst ein MOSFET-Schaltelement, dessen Gate-Anschluss zum Aufbau einer Gate-Source-Spannung vermittels einer intermittierend betriebenen Ladungspumpe mit einem Potenzial beaufschlagt wird. Die Gate-Spannung wird überwacht, und abhängig von der Höhe der Gate-Spannung wird die Ladungspumpe aktiviert bzw. deaktiviert, um zu gewährleisten, dass die Gate-Spannung einen vorbestimmten Minimalwert nicht unterschreitet und einen vorbestimmten Maximalwert nicht überschreitet.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit welchem eine zuverlässige Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer zwei Schaltungsbereiche voneinander trennenden oder miteinander verbindenden Trennschalteranordnung durchgeführt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Trennschalteranordnung zum Herstellen/Trennen einer Verbindung zweier Schaltungsbereiche, insbesondere in einem Fahrzeug, wobei die Trennschalteranordnung wenigstens ein MOSFET-Schaltelement umfasst, wobei ein Source-Anschluss des wenigstens einen MOSFET-Schaltelements in Verbindung mit einem ersten der Schaltungsbereiche ist und ein Drain-Anschluss des wenigstens einen MOSFET-Schaltelements in Verbindung mit einem zweiten der Schaltungsbereiche ist, und wobei dem wenigstens einen MOSFET-Schaltelement ein Gate-Treiber zum Schalten des wenigstens einen MOSFET-Schaltelements in einen die beiden Spannungsnetze miteinander verbindenden Verbindungs-Schaltzustand zugeordnet ist,
wobei das Verfahren die Maßnahmen umfasst:
- A) bei an einem Gate-Anschluss wenigstens eines einer Funktionsüberprüfung zu unterziehenden MOSFET-Schaltelements anliegender Gate-Spannung:
- A1) Anlegen wenigstens eines die Gate-Spannung um einen ersten vorbestimmten Spannungsbetrag erhöhenden Überprüfungs-Spannungsimpulses an den Gate-Anschluss des wenigstens einen der Funktionsüberprüfung zu unterziehenden MOSFET-Schaltelements,
- A2) Erfassen eines Spannungsabfalls zwischen dem Gaten-Anschluss und dem Source-Anschluss des wenigstens einen der Schaltzustandsüberprüfung unterzogenen MOSFET-Schaltelements,
- A3) Überwachen einer zeitlichen Veränderung des Spannungsabfalls und Ermittelten einer ersten Spannungs-Abklingzeitdauer,
- A4) Vergleichen der bei der Maßnahme A3) ermittelten ersten Spannungs-Abklingzeitdauer mit einer ersten Referenz-Abklingzeitdauer,
- A5) beruhend auf dem bei der Maßnahme A4) durchgeführten Vergleich, Bestimmen der Funktionsfähigkeit des wenigstens einen der Funktionsüberprüfung unterzogenen MOSFET-Schaltelements,
oder/und
- B) bei an einem Gate-Anschluss wenigstens eines einer Funktionsüberprüfung zu unterziehenden MOSFET-Schaltelements nicht anliegender Gate-Spannung:
- B1) Anlegen wenigstens eines Überprüfungs-Spannungsimpulses an den Gate-Anschluss des wenigstens einen der Funktionsüberprüfung zu unterziehenden MOSFET-Schaltelements mit einem zweiten vorbestimmten Spannungsbetrag und einer zu einer an den Gate- Anschluss anzulegenden Gate-Spannung entgegengesetzten Polarität,
- B2) Erfassen eines Spannungsabfalls zwischen dem Gate-Anschluss und dem Source-Anschluss des wenigstens einen der Funktionsüberprüfung unterzogenen MOSFET-Schaltelements,
- B3) Überwachen einer zeitlichen Veränderung des Spannungsabfalls und Ermittelten einer zweiten Spannungs-Abklingzeitdauer,
- B4) Vergleichen der bei der Maßnahme B3) ermittelten zweiten Spannungs-Abklingzeitdauer mit einer zweiten Referenz-Abklingzeitdauer,
- B5) beruhend auf dem bei der Maßnahme B4) durchgeführten Vergleich, Bestimmen der Funktionsfähigkeit des wenigstens einen der Funktionsüberprüfung unterzogenen MOSFET-Schaltelements.
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Mit dieser Vorgehensweise wird es möglich, sowohl dann, wenn zum Einstellen des Verbindungs-Schaltzustandes der Gate-Treiber eine Gate-Spannung an den Gate-Anschluss bzw. zwischen dem Gate-Anschluss und dem Source-Anschluss anlegt, als auch dann, wenn zum Einstellen eines Trenn-Schaltzustandes keine Gate-Spannung an den Gate-Anschluss angelegt ist, zu überprüfen, ob ein MOSFET-Schaltelement korrekt funktioniert. Dabei nutzt die vorliegende Erfindung den Effekt, dass durch das Anlegen eines Überprüfungs-Spannungsimpulses an den Gate-Anschluss und dadurch das Aufbringen einer durch den Spannungsimpuls repräsentierten Ladungsträgermenge auf den Gate-Anschluss durch die nach Aufbringen dieser Ladungsträgermenge einsetzende Entladung die Gate-Kapazität überprüft werden kann. Diese hängt im Wesentlichen nur von durch den Aufbau eines derartigen Schaltelements definierten Parametern ab, ist im Wesentlichen aber unbeeinflusst von der anliegenden Drain-Source-Spannung, dem über das Schaltelement fließenden elektrischen Strom bzw. der Temperatur. Andererseits beeinflusst ein Defekt in einem derartigen MOSFET-Schaltelement beispielsweise auch nur einer einzigen oder einer geringen Anzahl an Zellen desselben die Gate-Kapazität und somit das Entladeverhalten nach Aufbringen einer vorbestimmten Ladungsträgermenge substantiell. Somit kann, ohne den jeweiligen Schaltzustand eines derartigen MOSFET-Schaltelements zu verändern bzw. die durch die Trennschalteranordnung miteinander gekoppelten bzw. voneinander zu entkoppelnden Schaltungsbereiche, also beispielsweise zwei Spannungsnetze, zu beeinflussen, zuverlässig darauf geschlossen werden, ob erwartet werden kann, dass die Trennschalteranordnung bzw. einzelne MOSFET-Schaltelemente davon korrekt funktionieren bzw. einen in Zukunft durchzuführenden Schaltvorgang korrekt ausführen können oder ob eine durch einen Defekt verursachte Funktionsstörung vorliegt.
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Da im Allgemeinen davon auszugehen ist, dass ein zu einer Funktionsstörung führender Defekt in einem MOSFET-Schaltelement einen zu schnellen Abfluss der auf den Gate-Anschluss aufgebrachten Ladungsträger und somit eine zu schnelle Entladung und ein zu schnelles Abklingen des durch einen Überprüfungs-Spannungsimpuls erhöhten bzw. herbeigeführten Spannungsabfalls bewirkt, wird weiter vorgeschlagen, dass dann, wenn bei der Maßnahme A4) festgestellt wird, dass die erste Spannungs-Abklingzeitdauer kürzer ist als die erste Referenz-Abklingzeitdauer, bei der Maßnahme A5) bestimmt wird, dass ein Funktionsfehler des wenigstens einen der Funktionsüberprüfung unterzogenen MOSFET-Schaltelements vorliegt, oder/und dass dann, wenn bei der Maßnahme B4) festgestellt wird, dass die zweite Spannungs-Abklingzeitdauer kürzer ist als die zweite Referenz-Abklingzeitdauer, bei der Maßnahme B5) bestimmt wird, dass ein Funktionsfehler des wenigstens einen der Funktionsüberprüfung unterzogenen MOSFET-Schaltelements vorliegt.
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Dabei kann die erste Spannungs-Abklingzeitdauer eine Zeitdauer vom Beginn des Anlegens des wenigstens einen Überprüfungs-Spannungsimpulses bis zur Rückkehr des bei der Maßnahme A2) erfassten Spannungsabfalls in den Bereich eines vor dem Anlegen des wenigstens einen Überprüfungs-Spannungsimpulses vorliegenden Spannungsabfalls sein, oder/und kann die zweite Spannungs-Abklingzeitdauer eine Zeitdauer vom Beginn des Anlegens des wenigstens einen Überprüfungs-Spannungsimpulses bis zur Rückkehr des bei der Maßnahme B2) erfassten Spannungsabfalls in den Bereich eines vor dem Anlegen des wenigstens einen Überprüfungs-Spannungsimpulses vorliegenden Spannungsabfalls sein.
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Um zuverlässig bestimmen zu können, dass bzw. wann der durch das Anlegen eines Überprüfungs-Spannungsimpulses erhöhte bzw. herbeigeführte Spannungsabfall wieder im Wesentlichen abgeklungen ist, wird weiter vorgeschlagen, dass bei Ablauf der ersten Spannungs-Abklingzeitdauer der erfasste Spannungsabfall um eine erste vorbestimmte Spannungsabfall-Differenzschwelle von dem vor dem Anlegen des wenigstens einen Überprüfungs-Spannungsimpulses vorliegenden Spannungsabfall abweicht, oder/und dass bei Ablauf der zweiten Spannungs-Abklingzeitdauer der erfasste Spannungsabfall um eine zweite vorbestimmte Spannungsabfall-Differenzschwelle von dem vor dem Anlegen des wenigstens einen Überprüfungs-Spannungsimpulses vorliegenden Spannungsabfall abweicht. Das Unterschreiten einer jeweiligen Spannungsabfall-Differenzschwelle wird somit als Kriterium für die Beendigung der Spannungsabfall-Abklingzeitdauer herangezogen.
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Um einerseits zuverlässig durch das Anlegen eines Überprüfungs-Spannungsimpulses bzw. Aufbringen einer vorbestimmten Ladungsträgermenge eine Auswertung der Abklingzeitdauer vornehmen zu können, jedoch eine Schädigung eines MOSFET-Schaltelements auszuschließen, wird vorgeschlagen, dass der erste vorbestimmte Spannungsbetrag im Bereich von 20% bis 30%, vorzugsweise bei etwa 25% der an den Gate-Anschluss angelegten Gate-Spannung ist, oder/und dass der zweite vorbestimmte Spannungsbetrag im Bereich von 20% bis 30%, vorzugsweise bei etwa 25% der an den Gate-Anschluss anzulegenden Gate-Spannung ist.
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Insbesondere bei Anwendungen in Fahrzeugen kann beispielsweise die an den Gate-Anschluss angelegte oder anzulegende Gate-Spannung im Bereich von etwa +12V bezüglich des Source-Anschlusses sein, und der wenigstens eine mit dem ersten vorbestimmten Spannungsbetrag an den Gate-Anschluss angelegte oder anzulegende Überprüfungs-Spannungsimpuls kann die Gate-Spannung um etwa +3V bezüglich des Source-Anschlusses erhöhen, oder/und der wenigstens eine mit dem zweiten vorbestimmten Spannungsbetrag an den Gate-Anschluss angelegte oder anzulegende Überprüfungs-Spannungsimpuls kann eine Spannung von etwa -3V bezüglich des Source-Anschlusses generieren.
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Zur Erzeugung der erfindungsgemäß an den Gate-Anschluss anzulegenden Überprüfungs-Spannungsimpulse kann die Trennschalteranordnung eine Überprüfungs-Spannungsimpuls-Erzeugungsanordnung mit einem Überprüfungs-Spannungsimpuls-Erzeugungskondensator umfassen, so dass der wenigstens eine Überprüfungs-Spannungsimpuls vermittels des Überprüfungs-Spannungsimpuls-Erzeugungskondensators an den Gate-Anschluss des wenigstens einen der Funktionsüberprüfung unterzogenen MOSFET-Schaltelements angelegt werden kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann in besonders vorteilhafter Weise zum Einsatz gebracht werden, wenn der erste Schaltungsbereich ein erstes Spannungsnetz, vorzugsweise mit einer ersten Spannungsquelle, umfasst, und wenn der zweite Schaltungsbereich ein zweites Spannungsnetz, vorzugsweise mit einer zweiten Spannungsquelle, umfasst.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
- 1 in prinzipartiger Darstellung ein mit einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zu überprüfendes MOSFET-Schaltelement einer Trennschalteranordnung;
- 2 für verschiedene Funktionszustände eines mit einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung überprüften MOSFET-Schaltelements den zwischen dessen Gate-Anschluss und Source-Anschluss bei Anlegen eines Überprüfung-Spannungsimpulses entstehenden Spannungsabfall.
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Die 1 veranschaulicht in vereinfachter und in prinzipartiger Weise den Aufbau einer allgemein mit 10 bezeichneten Trennschalteranordnung, die beispielsweise in einem Fahrzeug genutzt werden kann, um zwei Spannungsnetze 12, 14 bzw. deren Spannungsquellen 16, 18, z. B. Batterien, miteinander zu verbinden bzw. die Verbindung zwischen diesen Spannungsnetzen 12, 14 bzw. deren Spannungsquellen 16, 18 zu trennen.
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Die Trennschalteranordnung 10 umfasst wenigstens ein, vorzugsweise eine Mehrzahl von MOSFET-Schaltelementen 20. Ein Source-Anschluss 22 des MOSFET-Schaltelements 20 ist mit dem Spannungsnetz 12 bzw. dem +-Pol der Spannungsquelle 16 desselben verbunden. Ein Drain-Anschluss 24 des MOSFET-Schaltelements 20 ist mit dem Spannungsnetz 14 bzw. dem +-Pol der Spannungsquelle 18 desselben verbunden. Vermittels eines Gate-Treibers 26 bzw. einer durch diesen zwischen dem Source-Anschluss 22 und einem Gate-Anschluss 28 anzulegenden Spannung kann das MOSFET-Schaltelement 20 in einen leitenden und somit eine Verbindung zwischen dem Drain-Anschluss 24 und dem Source-Anschluss 22 herstellenden Zustand geschaltet werden, welcher im Folgenden allgemein als Verbindungs-Schaltzustand bezeichnet wird. Wird durch den Gate-Treiber 26 keine das MOSFET-Schaltelement 20 in seinen leitenden Zustand schaltende Schaltspannung angelegt, ist die Verbindung zwischen dem Drain-Anschluss 24 und dem Source-Anschluss 22 unterbrochen, so dass die beiden Spannungsnetze 12, 14 voneinander getrennt sind und das MOSFET-Schaltelement 20 in seinem Trenn-Schaltzustand ist.
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Um festzustellen, ob das MOSFET-Schaltelement 20 funktionsfähig ist, wird gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung vermittels einer Überprüfungs-Spannungsimpuls-Erzeugungsanordnung 30, insbesondere vermittels eines eine Einkoppel-Kapazität bereitstellenden Überprüfungs-Spannungsimpuls-Erzeugungskondensators 32 derselben, ein durch einen Impulsgenerator erzeugter Überprüfungs-Spannungsimpuls an den Drain-Anschluss 24 des MOSFET-Schaltelements 20 angelegt. Vermittels eines derartigen Überprüfungs-Spannungsimpulses wird auf der Seite des Gate-Anschlusses 28 das Potential in einem der Höhe des Spannungsimpulses entsprechenden Ausmaß angehoben. Dies hat zur Folge, dass eine Potenzialdifferenz zwischen dem Gate-Anschluss 28 und dem Source-Anschluss 22 in einem der Höhe des Überprüfung-Spannungsimpulses entsprechenden Ausmaß aufgebaut bzw. erhöht wird. Um den zwischen dem Source-Anschluss 22 und dem Gate-Anschluss 28 aufgebauten Spannungsabfall zu erfassen, ist dem MOSFET-Schaltelement 20 eine Spannungserfassungsanordnung 34, beispielsweise ein Differenzverstärker, zugeordnet. Das Ausgangssignal dieser Spannungserfassungsanordnung 34 repräsentiert die zwischen dem Gate-Anschluss 28 und dem Source-Anschluss 22 aufgebaute Potenzialdifferenz bzw. deren zeitliche Entwicklung.
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Nachfolgend wird mit Bezug auf die 2 erläutert, wie durch Anlegen eines Überprüfung-Spannungsimpulses an den Gate- Anschluss 28 die Funktionsfähigkeit des MOSFET-Schaltelements 20 überprüft werden kann, um sicherzustellen, dass mit größter Wahrscheinlichkeit bei dem nächsten durchzuführenden Schaltvorgang tatsächlich ein Übergang in einen anderen Schaltzustand erfolgen wird.
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Dabei sei zunächst angenommen, dass durch Anlegen einer Gate-Spannung UGS vermittels des Gate-Treibers 26 der Gate-Anschluss 28 bezüglich des Source-Anschlusses 22 auf einem der Gate-Spannung UGS entsprechenden Potenzial von beispielsweise +12V ist. In diesem Zustand ist das MOSFET-Schaltelement 20 in seinem Verbindungs-Schaltzustand. Zu einem Zeitpunkt t0 wird ein die Gate-Spannung UGS um einen ersten vorbestimmten Spannungsbetrag S1 von beispielsweise +3V bezüglich des Source-Anschlusses 22 erhöhender Überprüfungs-Spannungsimpuls an den Gate-Anschluss 28 angelegt. Dieser Überprüfungs-Spannungsimpuls beeinflusst den Schaltzustand und die Funktionalität des MOSFET-Schaltelements 20 grundsätzlich nicht.
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Bei korrekter Funktion des MOSFET-Schaltelements 20 wird die am Gate-Anschluss 28 anliegende Spannung näherungsweise gemäß einer Kurve K1 abklingen und zu einem Zeitpunkt t1 wieder auf dem Ausgangsniveau, also bei der Gate-Spannung UGS sein. Dies bedeutet, dass nach Ablauf einer ersten Spannungs-Abklingzeitdauer TA1 zu einem Zeitpunkt t3 die Spannung eine erste vorbestimmte Spannungsabfall-Differenzschwelle D1 unterschreitet. Der Zeitpunkt t3 liegt nach einem Zeitpunkt tR1 zu dem eine erste Referenz-Abklingzeitdauer TR 1 endet. Liegt der Zeitpunkt t3 nach dem Zeitpunkt tR1 , deutet dies auf ein normales Entladungsverhalten des MOSFET-Schaltelements 20 und somit auf eine zu erwartende korrekte Funktionalität hin.
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Liegt am Gate-Anschluss 28 keine Gate-Spannung an, ist das MOSFET-Schaltelement 20 in seinem Trenn-Schaltzustand. Um in diesem Zustand die Funktionsfähigkeit des MOSFET-Schaltelements 20 zu überprüfen, wird zum Zeitpunkt t0 ein Überprüfungs-Spannungsimpuls an den Gate-Anschluss 28 angelegt, der eine zur normalerweise anzulegenden Gate-Spannung UGS entgegengesetzte Polarität und einen zweiten vorbestimmten Spannungsbetrag S2 aufweist. Der zweite vorbestimmte Spannungsbetrag S2 kann beispielsweise dem ersten vorbestimmten Spannungsbetrag S1 entsprechen, so dass in diesem Zustand an den Gate-Anschluss 28 ein Überprüfungs-Spannungsimpuls angelegt wird, durch welchen der Gate-Anschluss 28 auf ein Potenzial von -3V bezüglich des Source-Anschlusses 22 gebracht wird. Dadurch ändert sich der Schaltzustand des MOSFET-Schaltelements 20 bzw. dessen Funktionalität grundsätzlich nicht.
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Bei korrekter Funktionalität des MOSFET-Schaltelements 20 klingt die am Gate-Anschluss 28 anliegende Spannung gemäß der Kurve K2 ab und kehrt zum Zeitpunkt t1 wieder auf den Ausgangswert, also den potenzialfreien Zustand, zurück. Nach einer zweiten Spannungs-Abklingzeitdauer TA2 unterschreitet zum Zeitpunkt t3 die Spannung eine zweite vorbestimmte Spannungsabfall-Differenzschwelle D2 , wobei hier auf den Betrag der anliegenden Spannung abgestellt ist. Der Zeitpunkt t3 liegt nach einer zweiten vorbestimmten Referenz-Abklingzeitdauer TR2 , was auf eine korrekte Funktionalität des MOSFET-Schaltelements 20 hindeutet. Da das Abklingverhalten im Wesentlichen unabhängig von der Polarität der anliegenden Spannung bzw. des Überprüfungs-Spannungsimpulses ist, weisen die beiden Kurven K1 und K2 im Wesentlichen den gleichen Verlauf auf, so dass davon ausgegangen werden kann, dass für beide Schaltzustände des MOSFET-Schaltelements 20 im Wesentlichen zur gleichen Zeit die jeweils zugeordnete Spannungsabfall-Differenzschwelle D1 bzw. D2 unterschritten wird, so dass die erste Spannungs-Abklingzeitdauer TA1 im Wesentlichen der zweiten Spannungs-Abklingzeitdauer TA2 entspricht.
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Liegt im Bereich des MOSFET-Schaltelements 20 ein Defekt vor, insbesondere ein Gate-Source-Defekt, führt dies zu einem veränderten Entladeverhalten des MOSFET-Schaltelements 20 bei Anlegen eines Überprüfungs-Spannungsimpulses. Insbesondere werden die auf den Gate-Anschluss 28 aufgebrachten Ladungsträger schneller über den Source-Anschluss 22 abfließen. Die 2 veranschaulicht anhand der Kurve K3 den Fall, dass bei durch Anlegen der Gate-Spannung UGS von beispielsweise +12V in seinen Verbindungs-Schaltzustand geschaltetem MOSFET-Schaltelement 20 diese einen derartigen Defekt aufweist. Die durch Erhöhen der Gate-Spannung UGS um den ersten vorbestimmten Spannungsbetrag S1 erhöhte Potenzialdifferenz bezüglich des Source-Anschlusses 22 fällt deutlich schneller ab und kehrt nach einer deutlich kürzeren Spannungs-Abklingzeitdauer TA1 bereits zu einem Zeitpunkt t4 auf einen Wert unter der ersten vorbestimmten Spannungsabfall-Differenzschwelle D1 zurück. Der Zeitpunkt t4 liegt vor dem Ende der eine korrekte Funktionalität implizierenden ersten Referenz-Abklingzeitdauer TR1 zum Zeitpunkt tR1 . Dies indizierte einen Defekt im Bereich des MOSFET-Schaltelements 20 und kann zur Erzeugung einer entsprechenden Warnung bzw. zur Deaktivierung des als defekt beurteilten MOSFET-Schaltelements 20 oder der gesamten Trennschalteranordnung 10 führen.
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Ist das MOSFET-Schaltelement 20 in seinem Sperr-Schaltzustand, so führt bei einem Defekt des MOSFET-Schaltelements 20, insbesondere einem Gate-Source-Defekt, das Anlegen des Überprüfung-Spannungsimpulses mit dem zweiten vorbestimmten Spannungsbetrag S2 und der zur normalerweise anzulegenden Gate-Spannung entgegengesetzten Polarität ebenfalls zu einem deutlich schnelleren Abklingen der anliegenden Spannung, so dass beispielsweise gemäß der Kurve K4 deutlich kürzeren Spannungs-Abklingzeitdauer bereits zu einem Zeitpunkt ts, also vor Ablauf der zweiten Referenz-Abklingzeitdauer TR2 , die zweite vorbestimmte Spannungsabfall-Differenzschwelle D2 unterschritten bzw. unter Berücksichtigung der Polarität überschritten wird. Auch dies kann als Hinweis auf das Vorliegen eines die Funktionalität des MOSFET-Schaltelements 20 beeinträchtigenden Fehlers erkannt werden, so dass die vorangehend dargestellten Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden können.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise wird es möglich, die Funktionalität einer Trennschalteranordnung, insbesondere eines oder mehrerer MOSFET-Schaltelemente, unabhängig davon, in welchem Schaltzustand die Trennschalteranordnung ist, zu überprüfen, ohne dabei den momentan eingestellten Schaltzustand bzw. die Funktionalität der Trennschalteranordnung zu beeinflussen. Wird dabei ein durch ein zu schnelles Abklingen der Spannung erkannter Defekt festgestellt, können Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden, um sicherzustellen, dass bei einem nachfolgend durchzuführenden Schaltvorgang der dann vorzusehende Schaltzustand auch tatsächlich erreicht werden kann oder, für den Fall dass dies nicht möglich sein wird, das Einstellen eines derartigen Schaltzustandes unterbunden wird.
