DE3732718A1

DE3732718A1 - Method for monitoring switch-off devices

Info

Publication number: DE3732718A1
Application number: DE19873732718
Authority: DE
Inventors: Michael Roettger
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1987-09-29
Filing date: 1987-09-29
Publication date: 1989-04-06
Also published as: DE3732718C2

Abstract

In a method and in circuit arrangements for monitoring switch-off devices for output stages of control devices, the output stage is temporarily repeatedly switched off with the aid of a first switch-off device, the output voltage of the switched off output stage is measured and a second switch-off device is driven as a function of the output voltage. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schal tungsanordnung zur Überwachung von Abschalteinrich tungen für Endstufen von Steuergeräten.The invention relates to a method and a scarf arrangement for monitoring the shutdown device for power stages of control units.

In Steuergeräten, welche sicherheitsrelevante Funkti onen ausführen, beispielsweise in Geräten zur Steue rung eines Leistungsstellgliedes einer Brennkraft maschine in einem Kraftfahrzeug, können Fehler im Bereich der Endstufen zu einem gefährlichen Betriebs zustand führen. Dabei können derartige Fehler in den Endstufen selbst und in Ansteuerschaltungen auftre ten.In control units, which safety-relevant functi Execute ons, for example in control devices tion of a power actuator of an internal combustion engine machine in a motor vehicle, errors in the Area of the output stages to a dangerous operation condition. Such errors in the Power amplifiers themselves and in control circuits ten.

Bei bekannten Steuergeräten sind daher Abschaltein richtungen vorgesehen, welche im Falle eines Fehlers in der Endstufe oder in den Ansteuerschaltungen ein angeschlossenes Stellglied stromlos schalten, so daß es beispielsweise von einer Rückstellfeder in eine Stellung gebracht wird, von der keine Gefahren aus gehen - wie beispielsweise der Leerlaufstellung.In known control devices are therefore shutdown directions provided in the event of an error in the output stage or in the control circuits Disconnect the connected actuator so that it, for example, from a return spring into a Position is brought from which no dangers go - such as the idle position.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ver fahren und eine Schaltungsanordnung anzugeben, mit deren Hilfe auch während des laufenden Betriebes der artige Abschalteinrichtungen überwacht werden kön nen.The object of the present invention is a Ver drive and specify a circuit arrangement with whose help even while the like shutdown devices can be monitored nen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekenn zeichnet, daß mit Hilfe einer ersten Abschalteinrich tung die Endstufe wiederholt kurzzeitig abgeschaltet wird, daß die Ausgangsspannung der abgeschalteten Endstufe gemessen wird und daß in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung eine zweite Abschalteinrichtung angesteuert wird.The method according to the invention is thereby characterized records that with the help of a first shutdown the output stage repeatedly switched off briefly is that the output voltage of the turned off Power amplifier is measured and that depending on the output voltage, a second shutdown device is controlled.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß die Messung der Ausgangsspannung durch Vergleich mit vorgegebe nen Grenzwerten erfolgt.It is preferably provided that the measurement the output voltage by comparison with given limit values.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für verschieden artige Endstufen anwendbar, beispielsweise einfache Endstufen mit einem Transistor, Gegentaktendstufen und sogenannte Brückenendstufen. Dabei können Frei laufdioden vorgesehen sein. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Endstufen mit Freilaufdioden beschränkt.The method according to the invention is different for like power amplifiers applicable, for example simple Power stages with one transistor, push-pull output stages and so-called bridge amplifiers. Here, free run diodes may be provided. However, the invention is not limited to power amplifiers with free-wheeling diodes.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Messung der Ausgangsspannung Jeweils nach dem Abschalten mit Hilfe der ersten Abschalteinrichtung innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes erfolgt, der sich nicht unmittelbar an das Abschalten anschließt. A further development of the method according to the invention is that the measurement of the output voltage After switching off with the help of the first Switch-off device within a predetermined Period that is not immediately apparent the shutdown connects.

Bei dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver fahrens werden Verzögerungen innerhalb der Endstufe beim Abschalten berücksichtigt - insbesondere sol che, die durch induktive Belastungen bedingt sind.In this development of the Ver delays within the power amplifier taken into account when switching off - especially sol areas caused by inductive loads.

Eine vorteilhafte Schaltungsanordnung zur Durchfüh rung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Komparatorschaltung vorgese hen ist, welcher die Ausgangsspannung der Endstufe zuführbar ist, daß eine Überwachungsschaltung mit einem ersten und einem zweiten Ausgang an je einen Steuereingang der ersten und der zweiten Abschaltein richtung angeschlossen ist, daß in der Überwachungs schaltung eine Zeitsteuereinrichtung vorgesehen ist, welche nach einem Startimpuls ein Ausgangssignal am ersten Ausgang und innerhalb einer vorgegebenen Zeit ein Ausgangssignal am zweiten Ausgang in Abhängig keit von einem von der Komparatorschaltung zugeführ ten Signal erzeugt. Dadurch ist eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Hilfe nur weni ger Bauelemente möglich.An advantageous circuit arrangement for implementation tion of the method according to the invention is thereby characterized in that a comparator circuit is provided is the output voltage of the output stage can be supplied that a monitoring circuit with a first and a second output to one each Control input of the first and the second shutdown direction is connected that in the monitoring circuit a time control device is provided, which has an output signal after a start pulse first exit and within a given time an output signal at the second output depending speed of one supplied by the comparator circuit th signal generated. This is an implementation of the method according to the invention with the help of only a little ger components possible.

Eine einfache Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht darin, daß in der Über wachungsschaltung eine monostabile Schaltung vorgese hen ist, der Taktimpulse zuführbar sind, daß ein Ausgang der monostabilen Schaltung mit jeweils einem Eingang einer Und-Schaltung und einer Nicht-Oder- Schaltung verbunden ist, daß ein weiterer Eingang der Und-Schaltung an den Ausgang der Komparatorschal tung angeschlossen ist, daß der Takteingang der mono stabilen Schaltung und der Ausgang der Und-Schaltung mit je einem Eingang (R, S) eines Flip-Flops verbun den sind, dessen erster Ausgang den ersten Ausgang der Überwachungsschaltung bildet und dessen zweiter Ausgang mit einem weiteren Eingang der Nicht-Oder- Schaltung verbunden ist, deren Ausgang den zweiten Ausgang der Überwachungsschaltung bildet.A simple embodiment of the circuit arrangement according to the invention consists in that a monostable circuit is provided in the monitoring circuit, the clock pulses can be fed in, that an output of the monostable circuit is connected to an input of an AND circuit and a non-OR circuit, that a further input of the AND circuit is connected to the output of the comparator circuit, that the clock input of the mono-stable circuit and the output of the AND circuit are connected to an input ( R , S ) of a flip-flop, the first of which Output forms the first output of the monitoring circuit and its second output is connected to a further input of the non-OR circuit, the output of which forms the second output of the monitoring circuit.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemä ßen Schaltungsanordnung ist vorgesehen, daß bei Ver wendung einer Brückenendstufe beide Anschlüsse des Ausgangs der Endstufe mit je einem Komparator verbun den sind, deren Ausgänge über eine logische Verknüp fungsschaltung an die Überwachungsschaltung ange schlossen sind.According to another embodiment of the essen circuit arrangement is provided that in Ver using a bridge power amplifier both connections of the The output of the output stage is connected to a comparator are the outputs of which have a logical link circuit to the monitoring circuit are closed.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß die Anschlüs se des Ausgangs der Endstufe über Widerstände mit festem Potential verbunden sind. Dadurch ist sicher gestellt, daß auch bei abgeschalteten Brückenzweigen die Anschlüsse des Ausgangs ein definiertes Poten tial erhalten.It is preferably provided that the connections se the output of the output stage via resistors with fixed potential. This makes it safe posed that even when the bridge branches are switched off the connections of the output a defined poten received tial.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Schaltungs anordnung bestehen darin, daß die Endstufe eine getaktet betriebene Endstufe ist oder daß die End stufe eine kontinuierlich betriebene Endstufe ist.Further advantageous refinements of the circuit arrangement consist in that the final stage is a clocked operated power amplifier is or that the power amplifier stage is a continuously operated power amplifier.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist schematisch in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend be schrieben. Es zeigt:The invention allows numerous embodiments. One of them is shown schematically in the drawing shown several figures and below be wrote. It shows:

Fig. 1 teilweise als Blockschaltbild eine erfin dungsgemäße Schaltungsanordnung, Fig. 1 shows, partly as a block diagram a circuit arrangement according OF INVENTION dung,

Fig. 2 ein Spannungszeitdiagramm der Ausgangsspan nung der Endstufe, Fig. 2 is a voltage-time diagram of the output clamping voltage of the output stage,

Fig. 3 ein Schaltbild von Teilen der Schaltungsan ordnung nach Fig. 1 in detaillierterer Form und Fig. 3 is a circuit diagram of parts of the circuit arrangement according to Fig. 1 in more detail and

Fig. 4 weitere Einzelheiten der Schaltungsanordnung nach Fig. 1. Fig. 4 for further details of the circuit arrangement of FIG. 1.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same parts are the same in the figures Provide reference numerals.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 bilden vier gesteuerte Halbleiterschalter 1, 2, 3, 4 eine Brüc kenendstufe, welche von einer Betriebsspannungsquel le 5 mit Spannung versorgt wird und in deren Brücken zweig zwischen den Anschlüssen 6, 7 ein Motor 8 liegt. Die gesteuerten Halbleiterschalter sind je weils in an sich bekannter Weise mit Freilaufdioden 11, 12, 13, 14 überbrückt. Ein Steuergerät 10 steu ert je nach gewünschter Drehrichtung entweder die Transistoren 1, 4 oder die Transistoren 2, 3 mit Impulsen an, deren Breite bzw. Tastverhältnis dem gewünschten Strom durch den Motor 8 entspricht.In the circuit arrangement according to FIG. 1, four controlled semiconductor switches 1 , 2 , 3 , 4 form a bridge output stage, which is supplied with voltage by an operating voltage source 5 and in whose bridges branch between terminals 6 , 7, a motor 8 is located. The controlled semiconductor switches are each bridged in a manner known per se with free-wheeling diodes 11 , 12 , 13 , 14 . Depending on the desired direction of rotation, a control unit 10 controls either the transistors 1 , 4 or the transistors 2 , 3 with pulses whose width or duty cycle corresponds to the desired current through the motor 8 .

Bei der bevorzugten Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Steuergerät 10 Teil einer elektro nischen Gaspedalanlage, während der Motor 8 zum Antrieb einer Drosselklappe dient. Um im Falle eines Defekts im Steuergerät oder im Bereich eines oder mehrerer der steuerbaren Halbleiterschalter 1 bis 4 eine Sicherheitsabschaltung der Endstufe und damit des Motors 8 zu ermöglichen, sind Abschalteinrichtun gen 15, 16, 17, 18 vorgesehen. In the preferred application of the method according to the invention, the control unit 10 is part of an electronic accelerator system, while the engine 8 is used to drive a throttle valve. In order to enable a safety shutdown of the output stage and thus of the motor 8 in the event of a defect in the control device or in the area of one or more of the controllable semiconductor switches 1 to 4 , shutdown devices 15 , 16 , 17 , 18 are provided.

Die Abschalteinrichtungen 15 bis 18 steuern verschie dene in die Schaltung nach Fig. 1 eingefügte Schal ter, welche je nach Zweckmäßigkeit als Halbleiter schalter oder auch als Relais ausgeführt sein kön nen. Im folgenden wird deshalb dafür lediglich der Ausdruck Schalter gebraucht. Die Abschalteinrichtung 15 steuert einen Schalter 9, der in der Zuführung der Betriebsspannung von der Spannungsquelle 5 zur Endstufe angeordnet ist. Die Abschalteinrichtung 16 steuert die vier steuerbaren Halbleiterschalter 1 bis 4 zusätzlich zu den vom Steuergerät 10 zugeführ ten Steuerspannungen. Dieses kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß zum Abschalten der steuerbaren Halbleiter 1 bis 4 die Zuführung der Steuerspannun gen unterbrochen wird, wie es im einzelnen im Zusam menhang mit Fig. 4 erläutert wird.The shutdown devices 15 to 18 control various in the circuit of FIG. 1 inserted scarf ter, which can be designed as a semiconductor switch or as a relay, depending on the expediency. For this reason, only the term switch is used in the following. The shutdown device 15 controls a switch 9 which is arranged in the supply of the operating voltage from the voltage source 5 to the output stage. The shutdown device 16 controls the four controllable semiconductor switches 1 to 4 in addition to the control voltages supplied by the control unit 10 . This can take place, for example, in that the supply of the control voltages is interrupted to switch off the controllable semiconductors 1 to 4 , as is explained in detail in connection with FIG. 4.

Die Abschalteinrichtung 17 steuert vier Schalter 21 bis 24, welche in Reihe zu den steuerbaren Halblei terschaltern 1 bis 4 geschaltet sind. Dadurch können im Falle eines Defekts beide Brückenzweige auch dann stromlos geschaltet werden, wenn die steuerbaren Halbleiterschalter 1 bis 4 oder einige davon durch einen Defekt leitend geworden sind.The shutdown device 17 controls four switches 21 to 24 , which are connected in series with the controllable semiconductor switches 1 to 4 . As a result, in the event of a defect, both bridge branches can also be switched off when the controllable semiconductor switches 1 to 4 or some of them have become conductive due to a defect.

Die Abschalteinrichtung 18 steuert zwei Schalter 25, 26, welche in die Zuleitungen zum Motor 8 eingefügt sind, so daß bei einem Defekt der Motor stromlos geschaltet werden kann.The shutdown device 18 controls two switches 25 , 26 , which are inserted into the leads to the motor 8 , so that the motor can be switched off in the event of a defect.

Je nach Anwendungsfall im einzelnen können einzelne der in Fig. 1 dargestellten Abschalteinrichtungen bzw. Schalter auch entfallen oder in anderer Weise realisiert werden. Es können verschiedene oder gleichartige Abschalteinrichtungen 15 bis 18 belie big miteinander kombiniert werden, um das erfindungs gemäße Verfahren durchzuführen.Depending on the application in detail, some of the shutdown devices or switches shown in FIG. 1 can also be omitted or implemented in some other way. Different or similar shutdown devices 15 to 18 can be combined with one another in order to carry out the method according to the invention.

Zur Überwachung der Funktion der Abschalteinrichtun gen 15 bis 18 ist eine Überwachungsschaltung 20 vor gesehen, die mit einer Komparatorschaltung 19 zusam menarbeitet. Dabei können die Abschalteinrichtungen 15 bis 18 in zyklischer Folge nach dem erfindungsge mäßen Verfahren überwacht werden. Ein Beispiel für eine Überwachungsschaltung und eine Komparatorschal tung ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei wird eine Abschalteinrichtung überwacht, während eine zweite Abschalteinrichtung zum Abschalten im Fehlerfall dient.For monitoring the function of the gene Abschalteinrichtun 15 to 18, a monitoring circuit 20 is seen in front, which together with a comparator circuit menarbeitet 19th The shutdown devices 15 to 18 can be monitored in a cyclical sequence according to the method according to the invention. An example of a monitoring circuit and a comparator circuit is shown in FIG. 3. A shutdown device is monitored while a second shutdown device is used to shutdown in the event of a fault.

Vor der Erläuterung von Einzelheiten dieser Schaltun gen wird jedoch anhand von Fig. 2 das erfindungsge mäße Verfahren weiter erläutert. Dabei stellt Fig. 2 ein Zeitdiagramm der Spannung am Anschluß 6 der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 dar. Innerhalb des betrachteten Zeitraums werden die Transistoren 1 und 4 in den leitenden Zustand gesteuert, wobei während des regulären Betriebes bis zum Zeitpunkt t 4 und ab dem Zeitpunkt t 7 ein Tastverhältnis von ca. 25% eingestellt ist. Das Tastverhältnis ergibt sich aus dem Verhältnis des Zeitabschnittes zwischen t 1 und t 2 und des Zeitabschnittes zwischen t 1 und t 3. In dem Zeitabschnitt zwischen t 1 und t 2 fließt der Strom aus der Batterie in das Stellglied und in dem Zeitabschnitt zwischen t 2 und t 3 fließt der Strom als Freilaufstrom durch das Stellglied. Der Strom, der durch das Stellglied fließt, kann ein lückender oder nicht lückender Strom sein. Zum Zeitpunkt t 4 beginnt die Überwachungsphase der Abschalteinrich tung 15 durch Aktivieren dieser Abschalteinrichtung.Before explaining details of these circuits, however, the method according to the invention is further explained with reference to FIG. 2. In this case 1, Fig. 2 is a timing diagram of the voltage at terminal 6 of the circuit arrangement of FIG.. Within the period under consideration, the transistors 1 and 4 controlled to the conducting state, wherein during the regular operation to the time t 4, and from the time t 7 a duty cycle of approx. 25% is set. The duty cycle results from the ratio of the time period between t 1 and t 2 and the time period between t 1 and t 3 . In the period between t 1 and t 2 , the current flows from the battery into the actuator and in the period between t 2 and t 3 the current flows through the actuator as a freewheeling current. The current flowing through the actuator can be a gap or non-gap current. At time t 4 , the monitoring phase of the shutdown device 15 begins by activating this shutdown device.

Nach dem Abschalten der Endstufentransistoren 1 bis 4 kann jedoch noch Strom durch die Freilaufdioden 12 und 13 fließen. Nach dem Abklingen dieses Stroms zum Zeitpunkt t 5 stellt sich bedingt durch die Widerstän de 27, 28 und anderer schaltungsbedingter Größen ein vorherbestimmbares Potential ein. Besonders vorteil haft werden die Widerstände 27, 28 derart ausgelegt, daß sich ein mittleres Potential einstellt. In der Komparatorschaltung 19 wird geprüft, ob während des Zeitraumes t 4 bis t 7 die Spannung des Anschlusses 6 und die Spannung des Anschlusses 7 innerhalb eines vorgegebenen Bereiches U 1 bis U 2 liegen. Ist dieses der Fall (wie in dem beschriebenen Beispiel) zum Zeitpunkt t 6, so wird angenommen, daß die überprüfte Abschalteinrichtung in Ordnung ist. Liegt eine der Spannungen außerhalb des vorgegebenen Bereichs, so wird aus Sicherheisgründen die Endstufe über eine der anderen Abschalteinrichtungen abgeschaltet.After switching off the output stage transistors 1 to 4 , however, current can still flow through the freewheeling diodes 12 and 13 . After this current has decayed at time t 5 , a predeterminable potential arises due to the resistances 27 , 28 and other circuit-related variables. The resistors 27 , 28 are particularly advantageously designed such that a medium potential is established. In the comparator circuit 19 it is checked whether the voltage of the connection 6 and the voltage of the connection 7 lie within a predetermined range U 1 to U 2 during the period t 4 to t 7 . If this is the case (as in the example described) at time t 6 , it is assumed that the switch-off device checked is in order. If one of the voltages is outside the specified range, the output stage is switched off via one of the other switch-off devices for safety reasons.

Fig. 3 stellt eine Überwachungsschaltung 30 und eine Komparatorschaltung 29 dar. Dabei ist die Überwa chungsschaltung 30 zur Überwachung der Abschaltein richtung 16 (Fig. 1) ausgelegt und steuert die Ab schalteinrichtung 15 an, wenn ein Fehler der Ab schalteinrichtung 16 erkannt wird. In der Überwa chungsschaltung 30 ist ein Taktgenerator 31 vorgese hen. Dieser kann bei kontinuierlich arbeitenden End stufen frei laufen. Bei getakteten Endstufen wird jedoch vorzugsweise eine Verkopplung des vom Steuer gerät festgelegten Takts mit den Taktimpulsen in der Überwachungsschaltung 30 vorzusehen sein. Die Takt impulse werden einer monostabilen Schaltung 32 und dem Setzeingang eines Flip-Flops 33 zugeführt. Der Ausgang der monostabilen Schaltung 32 ist mit einem Eingang einer Und-Schaltung 34 und mit einem Eingang einer Oder-Schaltung 35 verbunden. Der Ausgang der Und-Schaltung 34 ist an den Reset-Eingang R des Flip- Flops 33 angeschlossen, dessen nichtinvertierender Ausgang einen ersten Ausgang 36 der Überwachungs schaltung bildet. Ein zweiter Ausgang 37 der Überwa chungsschaltung besteht im Ausgang der Und-Schaltung 35, dessen weiterem Eingang das invertierte Ausgangs signal des Flip-Flops 33 zugeführt ist. Die Ausgänge 36 und 37 der Überwachungsschaltung 30 sind mit je einer Abschalteinrichtung 16, 15 verbunden. Fig. 3 illustrates a monitoring circuit 30 and a comparator circuit 29th The surveil is monitoring circuit 30 for monitoring the Abschaltein direction 16 (Fig. 1) designed and controls the switch-off device 15 on when a fault of the switch-off device is detected 16. A clock generator 31 is provided in the monitoring circuit 30 . This can run freely with continuously working output stages. In the case of clocked output stages, however, a coupling of the clock determined by the control device with the clock pulses in the monitoring circuit 30 should preferably be provided. The clock pulses are fed to a monostable circuit 32 and the set input of a flip-flop 33 . The output of the monostable circuit 32 is connected to an input of an AND circuit 34 and to an input of an OR circuit 35 . The output of the AND circuit 34 is connected to the reset input R of the flip-flop 33 , the non-inverting output of which forms a first output 36 of the monitoring circuit. A second output 37 of the monitoring circuit consists in the output of the AND circuit 35 , the further input of which the inverted output signal of the flip-flop 33 is supplied. The outputs 36 and 37 of the monitoring circuit 30 are each connected to a shutdown device 16 , 15 .

Die Komparatorschaltung 29 besteht im wesentlichen aus zwei Komparatoren 51, 52, denen von Eingängen 53, 54 je eine Spannung zugeführt wird. Diese werden mit Spannungen verglichen, welche mit Hilfe eines Spannungsteilers 55, 56, 57 aus der Batteriespannung gewonnen werden, welche bei 58 zugeführt wird. Den Eingängen 53, 54 wird bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 die Ausgangsspannung der Brückenendstufe zugeführt.The comparator circuit 29 essentially consists of two comparators 51 , 52 , to each of which a voltage is supplied from inputs 53 , 54 . These are compared with voltages which are obtained with the aid of a voltage divider 55 , 56 , 57 from the battery voltage which is supplied at 58 . In the circuit arrangement according to FIG. 1, the inputs 53 , 54 are supplied with the output voltage of the bridge output stage.

Die Ausgänge der Komparatoren 51, 52 sind über je einen Arbeitswiderstand 59, 60 mit einer stabilisier ten Spannung Ust verbunden. Die Dioden 61, 62 bilden zusammen mit dem Widerstand 63 eine Und-Schaltung in dem Sinne, daß ein Ausgangssignal der Komparator schaltung 29, welches über den Ausgang 64 der Über wachungsschaltung 30 zugeführt wird, nur dann den Pegel H einnimmt, wenn sich die Spannungen an den Eingängen 53, 54 innerhalb eines vorgegebenen Berei ches befinden. The outputs of the comparators 51 , 52 are each connected via a load resistor 59 , 60 to a stabilized voltage Ust . The diodes 61 , 62 together with the resistor 63 form an AND circuit in the sense that an output signal of the comparator circuit 29 , which is supplied via the output 64 of the monitoring circuit 30 , only assumes the level H when the voltages are at the inputs 53 , 54 within a predetermined range.

Zu Beginn der vom Taktgenerator 31 abgegebenen Impul se wird das Flip-Flop 33 gesetzt, worauf über den Ausgang 36 an die erste Abschalteinrichtung ein Impuls zur Abschaltung der Endstufe abgegeben wird. Gleichzeitig wird die monostabile Schaltung 32 ge setzt, deren Ausgangsimpuls eine Dauer aufweist, welche unter Einschluß der Abfallzeit nach abgeschal teten Endstufentransistoren einen Zeitraum umfaßt, in welchem die Ausgangsspannung der abgeschalteten Endstufe konstant ist. Befindet sich während dieses Zeitraums die Ausgangsspannung im vorgesehenen Be reich, so wird von der Und-Schaltung 34 ein Impuls zum Zurücksetzen des Flip-Flops 33 abgegeben. Damit wird die erste Abschalteinrichtung wieder freigege ben, so daß die Endstufen wieder normal arbeiten. Dieses "probeweise" Abschalten ist so kurz, daß sich kein negativer Einfluß auf den Motor 8 und das damit verbundene Stellglied ergibt.At the beginning of the pulse emitted by the clock generator 31 , the flip-flop 33 is set, whereupon a pulse for switching off the output stage is emitted via the output 36 to the first switch-off device. At the same time, the monostable circuit 32 is set, the output pulse of which has a duration which, including the fall time after the output stage transistors are switched off, comprises a period in which the output voltage of the switched off output stage is constant. If the output voltage is within the intended loading range during this period, the AND circuit 34 outputs a pulse for resetting the flip-flop 33 . So that the first shutdown device is released again ben, so that the output stages work normally again. This "trial" shutdown is so short that there is no negative influence on the motor 8 and the actuator connected to it.

Vor dem Eintreffen eines Taktimpulses ist weder die monostabile Schaltung 32 noch das Flip-Flop 33 ge setzt. Es ergibt sich daher an dem einen Eingang der Nicht-Oder-Schaltung 35 der Pegel L und an dem ande ren, mit dem invertierenden Ausgang des Flip-Flops 33 verbundenen Eingang der Pegel H. Entsprechend ist das Ausgangssignal am Ausgang 37 L, so daß die zwei te Abschalteinrichtung nicht angesteuert wird. Nach dem Taktimpuls ist der erste Eingang der Nicht-Oder- Schaltung mit dem Pegel H und der zweite Eingang mit dem Pegel L belegt, so daß ebenfalls die zweite Abschalteinrichtung nicht angesteuert wird. Auch wenn während der Dauer des Ausgangsimpulses der mono stabilen Schaltung 32 über die Und-Schaltung 34 das Flip-Flop 33 zurückgesetzt wird, wird über den Aus gang 37 noch kein Pegel H abgegeben, da in diesem Fall beiden Eingängen der Nicht-Oder-Schaltung 35 ein Pegel H zugeführt wird.Before the arrival of a clock pulse, neither the monostable circuit 32 nor the flip-flop 33 is set. This results in the level L at one input of the non-OR circuit 35 and the level H at the other input connected to the inverting output of the flip-flop 33 . Correspondingly, the output signal at output 37 is L , so that the two-th shutdown device is not activated. After the clock pulse, the first input of the non-OR circuit is assigned the level H and the second input is assigned the level L , so that the second switch-off device is also not activated. Even if the flip-flop 33 is reset during the output pulse of the monostable circuit 32 via the AND circuit 34 , no level H is still output via the output 37 , since in this case both inputs of the non-OR circuit 35 a level H is supplied.

Erst wenn während der Dauer des Ausgangsimpulses der monostabilen Schaltung 32 kein H-Pegel von der Kompa ratorschaltung der Und-Schaltung 34 zugeführt wird - also das Flip-Flop 33 während dieser Zeit nicht zurückgesetzt wird - stehen nach dem Ausgangsimpuls der monostabilen Schaltung 32 an beiden Eingängen der Nicht-Oder-Schaltung 35 L-Pegel an. Dieses führt zu einem H-Pegel am Ausgang 37 und zu einem Ansteu ern der zweiten Abschalteinrichtung. Je nachdem, wie auf eine defekte erste Abschalteinrichtung rea giert werden soll, kann anstelle der zweiten Ab schalteinrichtung oder zusätzlich zu ihr an den Aus gang 37 der Überwachungsschaltung 30 eine Anzeigevor richtung - beispielsweise eine Warnlampe 65 - ange schlossen sein. Um zu verhindern, daß nach einem einmal angezeigten Fehler eine Wiedereinschaltung der zweiten Abschalteinrichtung erfolgt, kann der Ausgang der Nicht-Oder-Schaltung 35 mit einem Ein gang der monostabilen Schaltung 32 derart verbunden sein, daß der monostabile Schaltung 32 durch einen H-Pegel gesperrt wird.Only if no H level is supplied from the comparator circuit of the AND circuit 34 during the output pulse of the monostable circuit 32 - that is, the flip-flop 33 is not reset during this time - are after both of the output pulse of the monostable circuit 32 Inputs of the non-OR circuit 35 L level on. This leads to an H level at the output 37 and to a control of the second shutdown device. Be joined be - depending on how you want to yaws a defective first shutoff rea, instead of the second switch-off device or in addition to the transition from 37 of the monitoring circuit 30 direction a Anzeigevor - for example, a warning lamp 65th In order to prevent the second shutdown device from being switched on again after an error has been displayed, the output of the non-OR circuit 35 can be connected to an input of the monostable circuit 32 in such a way that the monostable circuit 32 is blocked by an H level becomes.

Fig. 4 zeigt die Abschalteinrichtungen 15, 16 in gegenüber Fig. 1 detaillierterer Darstellung und einige zur Erläuterung der Abschalteinrichtungen erforderliche Elemente einer Endstufe und deren Ansteuerung. Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 4 sind die steuerbaren Halbleiterschalter sowie die Freilaufdioden durch MOSFET-Transistoren mit paral lel geschalteten Dioden verwirklicht. Wegen des hohen Pegels der Steuerspannungen sind den Steuer elektroden der MOSFET-Transistoren an sich bekannte Pegelanpassungsschaltungen 41, 42, 43, 44 vorgeschal tet, deren Eingänge mit Ausgängen von Treiberverstär kern 45, 46, 47, 48 in TTL-Technik verbunden sind, welche ihrerseits an die Ausgänge des Steuergerätes 10 angeschlossen sind. FIG. 4 shows the switch-off devices 15 , 16 in a more detailed illustration compared to FIG. 1 and some elements of an output stage and their control required to explain the switch-off devices. In the circuit arrangement according to FIG. 4, the controllable semiconductor switches and the freewheeling diodes are realized by MOSFET transistors with diodes connected in parallel. Because of the high level of the control voltages, the control electrodes of the MOSFET transistors are known level adjustment circuits 41 , 42 , 43 , 44 , the inputs of which are connected to outputs of driver amplifiers 45 , 46 , 47 , 48 in TTL technology, which inputs are in turn connected to the outputs of the control unit 10 .

Mit Hilfe der Abschalteinrichtung 16 wird der Strom durch die MOSFET-Transistoren dadurch abgeschaltet, daß die Zuführung der Steuerspannungen unterbrochen wird. Dieses erfolgt mit Hilfe eines Transistors 49 und jeweils zwischen den Kollektor des Transistors und die Ausgänge der Treiberverstärker 45 bis 48 geschaltete Dioden 71, 72, 73, 74. Der Transistor 49 wird durch das Ausgangssignal der Überwachungsschal tung 30 in den leitenden Zustand gesteuert, wozu der Eingang 76 der Abschalteinrichtung 16 mit dem Aus gang 36 der Überwachungsschaltung 30 (Fig. 3) verbun den ist. Zur Pegelanpassung und zur Vermeidung von Störungen ist zwischen dem Eingang 76 und der Basis des Transistors 49 ein Spannungsteiler 77, 78 und ein Kondensator 79 geschaltet.With the help of the switch-off device 16 , the current through the MOSFET transistors is switched off in that the supply of the control voltages is interrupted. This is done with the aid of a transistor 49 and diodes 71 , 72 , 73 , 74 connected between the collector of the transistor and the outputs of the driver amplifiers 45 to 48 . The transistor 49 is controlled by the output signal of the monitoring circuit 30 in the conductive state, for which purpose the input 76 of the shutdown device 16 is connected to the output 36 of the monitoring circuit 30 ( FIG. 3). To adjust the level and to avoid interference, a voltage divider 77 , 78 and a capacitor 79 are connected between the input 76 and the base of the transistor 49 .

Bei der Abschalteinrichtung 15 ist ein Relais vorge sehen, dessen Wicklung 81 parallel mit einer Frei laufdiode 82 in dem Kollektorkreis eines Transistors 83 angeordnet ist. Das Relais weist einen Arbeits kontakt 9 auf, der in die Verbindung zwischen der Betriebsspannungsquelle 5 und der Endstufe einge schaltet ist. Solange kein Signal zum Abschalten eintrifft, ist der Transistor 83 leitend, wozu der Basis eine entsprechende Vorspannung über einen Span nungsteiler 84, 85 zugeführt ist. Der Kollektorstrom bewirkt dann ein Anziehen des Relais, so daß sich die Endstufe in Betrieb befindet. In the shutdown device 15 , a relay is easily seen, the winding 81 is arranged in parallel with a free-wheeling diode 82 in the collector circuit of a transistor 83 . The relay has a working contact 9 , which is switched into the connection between the operating voltage source 5 and the output stage. As long as no signal for switching off arrives, the transistor 83 is conductive, for which purpose the base is supplied with a corresponding bias voltage via a voltage divider 84 , 85 . The collector current then pulls the relay in, so that the output stage is in operation.

Ein Eingang 86 der Abschalteinrichtung 15 ist über das Netzwerk 87, 88, 89 mit der Basis eines Transi stors 90 verbunden, dessen Kollektor an die Basis des Transistors 83 angeschlossen ist. Der Eingang 86 ist mit dem Ausgang 37 der Überwachungseinrichtung 30 (Fig. 3) verbunden. Trifft ein Signal zum Abschal ten ein, so wird der Transistor 90 in den leitenden Zustand gesteuert, wodurch die Basisspannung des Transistors 83 praktisch zu Null wird und der Tran sistor 83 sperrt. Daraufhin erhält die Spule 81 des Relais keinen Strom mehr, so daß der Kontakt 9 öff net und die Endstufe abschaltet.An input 86 of the shutdown device 15 is connected via the network 87 , 88 , 89 to the base of a transistor 90 , the collector of which is connected to the base of the transistor 83 . The input 86 is connected to the output 37 of the monitoring device 30 ( FIG. 3). Arrives a signal to turn off th, the transistor 90 is controlled in the conductive state, whereby the base voltage of the transistor 83 is practically zero and the transistor 83 blocks. Thereupon, the coil 81 of the relay receives no current, so that the contact 9 opens and the power stage switches off.

Claims

1. A method for monitoring Abschalteinrichtun conditions for output stages of control units, characterized in that the output stage is repeatedly switched off briefly with the aid of a first switch-off device , that the output voltage of the switched-off output stage is measured and that a second switch-off device is controlled as a function of the output voltage becomes.

2. The method according to claim 1, characterized in net that the measurement of the output voltage by Ver takes place immediately with predetermined limit values.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the measurement of the output voltage after switching off with the help of first shutdown device within a pre- The same period takes place, which is not immediate connects to the shutdown.

4. Circuit arrangement for performing the method according to one of the preceding claims, characterized in that a comparator circuit ( 29 ) is provided, which the output voltage of the output stage ( 1 to 4 ) can be supplied, that a monitoring circuit ( 30 ) with a first and a second output to a control input of the first and the second shutdown device ( 15 , 16 ) is connected that in the monitoring circuit ( 30 ) a timing device ( 31 to 33 ) is provided, which has an output signal at the first output after a start pulse ( 36 ) and within a predetermined time an output signal at the second output ( 37 ) in response to a signal supplied by the comparator circuit ( 29 ).

5. A circuit arrangement according to claim 4, characterized in that a monostable circuit ( 32 ) is provided in the monitoring circuit ( 30 ), the clock pulses can be fed in that an output of the monostable circuit ( 32 ) each having an input of an AND circuit ( 34 ) and a not-or circuit ( 35 ), that a further input of the AND circuit ( 34 ) is connected to the output ( 64 ) of the comparator circuit ( 29 ), that the clock input of the monostable circuit ( 32 ) and the output of the AND circuit ( 34 ) are each connected to an input ( R , S ) of a flip-flop ( 33 ), the first output of which forms the first output ( 36 ) of the monitoring circuit ( 30 ) and whose second output is connected to a further input of the non-OR circuit ( 35 ), the output of which forms the second output ( 37 ) of the monitoring circuit ( 30 ). 6. Circuit arrangement according to one of claims 4 or 5, characterized in that when using a bridge output stage ( 1 to 4 ) both connections ( 6 , 7 ) of the output of the output stage are each connected to a comparator ( 51 , 52 ), the outputs of which a logic logic circuit ( 61 to 63 ) are connected to the monitoring circuit ( 30 ).

7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that a predetermined potential can be supplied to the output of the output stage ( 1 to 4 ) when the controllable semiconductor switches are non-conductive.

8. Circuit arrangement according to claim 7, characterized in that the connections ( 6 , 7 ) from the output of the output stage ( 1 to 4 ) are connected via resistors ( 27 , 28 ) to a fixed potential.

9. Circuit arrangement according to claim 8, characterized in that a resistor with ground potential tial ( 28 ) and the other resistor ( 27 ) is connected to the operating voltage.

10. Circuit arrangement according to one of claims 4 to 9, characterized in that the final stage is a clocked powered output stage.

11. Circuit arrangement according to one of claims 4 to 10, characterized in that the final stage is a continuously operated power amplifier.

12. Circuit arrangement for performing the procedure rens according to one of claims 1 to 3, characterized characterized that to control the short-term Switching off, for measuring the output voltage and / or to control the second shutdown device device a microcomputer is provided.