Flip-Flop Seltsames Verhalten

[Michael S. (the_mole)]

Ich hoffe ihr könnt mir helfen:

Es geht um ein Relais das dass ABS-Steuergerät in meinem Auto mit Strom 
versorgt. Das ABS kann ab Werk über dieses Relais durch Tastendruck Ein- 
bzw. Ausgeschaltet werden. Der Zustand wird durch eine Lampe im Tacho 
angezeigt.

Früher war es egal wie oft man die Taste drückte, es ging immer: ABS 
Aus, Ein, Aus, Ein.... jedes mal ein hörbarer Klick.
Ein Druck, ein Wechsel, unabhängig von der Dauer des Tastendrucks.

Nun kam ich länger nicht in die Verlegenheit das ABS abschalten zu 
müssen. Diesen Winter jedoch war es wieder mal notwendig und plötzlich 
lies es sich nur durch Ausschalten der Zündung wieder reaktivieren.


Dieses Relais hat grundsätzlich die folgenden Aufgaben:

1)
 Beim Einschalten der Zündung (Klemme 15) wird der Ausgang (87) sofort 
eingeschaltet und das nachfolgende Steuergerät mit Spannung versorgt.

2)
Bei Tastendruck am Eingang T soll der Ausgang (87) deaktiviert werden. 
(Steuergerät spannungsfrei)

3)
Bei erneutem Tastendruck soll der Ausgang wieder aktiviert werden.

4)
Werden die Eingänge S1 oder S2 auf Masse gelegt, so muss der Ausgang 
jederzeit deaktiviert sein. (Sind aber nicht verkabelt, also 
unerheblich)


Nun zum Problem:
Punkt 1), 2) & 4) werden immer problemlos erfüllt.

Nur bei Punkt 3) hakt es: Das Relais schaltet meist nur für die Dauer 
des Tastendrucks wieder ein, das ABS wird also nur kurz aktiviert. 
Sobald die Taste losgelassen wird, fällt das Relais hörbar wieder ab, 
die Lampe "ABS-AUS" leuchtet wieder auf. Es ist also nur noch möglich 
das Relais auszuschalten, zum Wiedereinschalten muss man ihm kurz die 
Spannung wegnehmen.

Was ich bisher gemacht habe:

● Relais zerlegt, sämtliche Verbindungen nachgelötet.

● Den Schaltplan rausgezeichnet. Dazu habe ich mir Gedanken über die 
Signalverläufe gemacht. Siehe Bilder.

● Kondensatoren C2 & C3 erneuert.

Keine Besserung.

Nun habe ich durch öfteres Probieren herausgefunden, dass man der 
Schaltung das richtige Verhalten "antrainieren" kann:

Also die Taste oft und auch länger drücken, irgendwann funktioniert es 
wieder wie es soll. Einen halben Tag später funktioniert es dann wieder 
nicht.

Ich verorte das Problem nicht im oberen Teil der Schaltung, das 
Einschalten über Klemme 15 funktioniert ja immer problemlos.

Kann es sein dass das FlipFlop einen weg hat? Wodurch könnte das 
Verhalten hervorgerufen werden? Ich wüsste nicht was ich sonst noch 
erneuern sollte, die Keramikkondensatoren werden doch nicht altern?
Achja, das Relais ist seit über 15 Jahren nicht mehr lieferbar...



PS:Für die Fragestellung nicht wichtig.
Eine kurze Klarstellung für Leute die der Meinung sind, man solle das 
ABS ohnehin nicht abschalten:

Das Fahrzeug ist Baujahr 1992, sprich es ist ein ABS der 1.Generation 
ohne Beschleunigungs-Sensor verbaut. Es regelt bei Geschwindigkeiten < 
15 km/h und auf Schneefahrbahn bis zum St. Nimmerleins-Tag. Der Bremsweg 
ist also speziell beim langsamen Bergabfahren mehr als doppelt so lange 
wie er mit stur blockierten Rädern sein könnte. Ich schalte das ABS nur 
bei solchen Bedingungen aus.

Daher bitte nicht auf Sinn/Unsinn des Tasters kommentieren, ich kann aus 
langjähriger Erfahrung sagen dass der
Taster sehr sinnvoll ist.

[H. H. (Gast)]

Michael S. schrieb:
> die Keramikkondensatoren werden doch nicht altern?

Erhöhter Leckstrom, bis hin zum Kurzschluss, kommt da schon mal vor.

[Klaus H. (hildek)]

Wie wäre es mit messen, um das näher einzugrenzen? Die S, R und Q Pins 
am IC1A wären die ersten Kandidaten.
Mir kommt die Schaltung etwas seltsam vor. Abgesehen von relativ großen 
Cs an Digitaleingängen (C2, C3, evtl. auch C6) sieht es doch so aus, 
dass du mit dem Taster an T nur den Set-Pin bedienen kannst. Damit 
bleibt doch IC1A-Q solange HIGH, bis die KL15 wieder aus und an geht. 
Eine Umschaltmöglichkeit über T sehe ich da nicht. Dazu müsste der IC1A 
quasi als Monoflop verdrahtet werden, also der Reseteingang über ein 
RC-Glied an Q hängen - das wäre aber auch nicht professionell gelöst, 
wie schon die angemerkten Cs.
IC1B wird über C3/R3 nach Anlegen der Versorgung gesetzt und das 
einmalige Tasten drücken schaltet IC1B wieder auf LOW.
Wundern tue ich mich auch über IC1A-R, denn der hängt an der Versorgung 
und kann eigentlich gar nicht zuverlässig das FF zurücksetzen, wenn die 
KL15 angelegt wird.
Bist du sicher, dass du die Schaltung korrekt aufgenommen hast?

[Michael B. (laberkopp)]

Michael S. schrieb:
> Wodurch könnte das Verhalten hervorgerufen werden?

Verdreckter Tasterkontakt.

[Michael S. (the_mole)]

Danke für die Tipps:

H. H. schrieb:
> Michael S. schrieb:
>> die Keramikkondensatoren werden doch nicht altern?
>
> Erhöhter Leckstrom, bis hin zum Kurzschluss, kommt da schon mal vor.

Kurzschluss kann sicher ausgeschlossen werden, habe ich heute alle 
gemessen, Leckstrom war auch keiner messbar im entlöteten Zustand.

Michael B. schrieb:
> Verdreckter Tasterkontakt.

Unwahrscheinlich, der Taster wird durch den Tiefpass regelrecht 
glattgebügelt. Außerdem ist das Klicken des Relais bei Tastendruck immer 
sofort hörbar. Der Taster funktioniert, Durchgang wurde schon als erstes 
getestet.

Klaus H. schrieb:
> Bist du sicher, dass du die Schaltung korrekt aufgenommen hast?

Grundlegende Schaltung ist korrekt, habs nochmal überprüft.

Klaus H. schrieb:
> Abgesehen von relativ großen Cs an Digitaleingängen (C2, C3, evtl. auch
> C6)

C2 & C3 sind beides 1μF/50V Elkos.

Aber C4, C5 & C6 haben in Wirklichkeit 10 nF statt 100 nF, die habe ich 
im Schaltplan falsch beschriftet. Den habe ich nun aktualisiert, zwei 
Widerstände waren nämlich auch falsch.

Aber du hast mich auf die richtige Fährte geführt, das Problem habe ich 
nun endlich behoben:
C6 hatte ich bereits ersetzt, das Problem bestand weiterhin. Nur 
sporadische Funktion.

Danach habe ich ihn durch einen 100 nF Kerko ersetzt (anstatt 10 nF). 
Die Schaltung macht plötzlich wieder was sie soll!!
Ein Tastendruck = ein Wechsel des Ausgangs. Ich weiß zwar nicht warum, 
immerhin hat das Ding ab Werk auch 30 Jahre lang mit 10 nF funktioniert, 
aber ist jetzt auch egal.

Falls in Zukunft noch jemand das selbe Problem hat, hier die Teilenummer 
des Relais:

Relais 349
ABS-Kombirelais
8A0927826

Verbaut im Audi 100 C4 und Audi 80 B3 & B4

Danke für eure Hilfe.

[H. H. (Gast)]

Michael S. schrieb:
> Danach habe ich ihn durch einen 100 nF Kerko ersetzt (anstatt 10 nF).

Nicht plausibel, der Takt braucht ja eine Mindestflankensteilheit.

[Michael B. (laberkopp)]

H. H. schrieb:
> Michael S. schrieb:
>> Danach habe ich ihn durch einen 100 nF Kerko ersetzt (anstatt 10 nF).
>
> Nicht plausibel, der Takt braucht ja eine Mindestflankensteilheit.

Die ganze Schaltung ist abstrus, auch C2 ist nicht an Schmitt-Trigger 
Eingängen, C3 geht über die Eingangsschutzdiode beim Abschalten der 
Versorgungsspannung bei eingeschaltetem Relais. Es werden so viele 
Verstösse gegen Datenblattvorschriften begangen, dass man sich nicht 
wundern muss, wenn sie nicht bzw. nur gelegentlich funktioniert. C8 ist 
auch bescheuert, soll wohl Reaktionen auf unvermeidliche Fehlfunktionen 
abpuffern. Deutsche Ingenieuerskunst eben.

D3 wird eine Z-Diode sein, ich rate mal 6.8V. D8 ist keine wirkliche 
Freilaufdiode.

[H. H. (Gast)]

Michael B. schrieb:
> D8 ist keine wirkliche
> Freilaufdiode.

Wird ebenfalls ein Z-Diode sein. Bei Automotive öfter so anzutreffen.