DE102018220239A1 - Circuit arrangement and method for ensuring the functionality of a mechanical switch - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Schaltungsanordnung mit zumindest einem mechanischen Schalter (1) in einem elektrischen Bordstromnetz (2) eines Fahrzeuges vorgeschlagen, wobei der mechanische Schalter (1) über eine Auswerteelektronik (5) mit einem vorbestimmten Auswertestrom zum Auswerten von Schaltzustandsinformationen beaufschlagt ist und über eine Schalteinrichtung (3) von zumindest einem zuschaltenden Bauelement (4) oder einer eine Schaltzustandsinformation zu meldenden Baugruppe (10) entkoppelt ist. Ferner wird ein Verfahren zum Sicherstellen der Funktionsfähigkeit eines mechanischen Schalters (1) in einem elektrischen Bordstromnetzes (2) eines Fahrzeuges vorgeschlagen, wobei der mechanische Schalter (1) von zumindest einem zuschaltenden Bauelement (4) oder einer eine Schaltzustandsinformation zu meldenden Baugruppe (10) entkoppelt wird, wobei ein vorbestimmter Auswertestrom erzeugt wird, der an dem mechanischen Schalter (1) anliegt, wobei anhand des Auswertestromes Schaltzustandsinformationen des mechanischen Schalters (1) ermittelt werden und wobei bei Vorliegen eines Schaltsignals das angeschlossene Bauelement (4) geschaltet oder die Schaltzustandsinformation an die Baugruppe (10) gemeldet wird.The invention relates to a circuit arrangement with at least one mechanical switch (1) in an on-board electrical system (2) of a vehicle, the mechanical switch (1) being supplied with a predetermined evaluation current for evaluating switching status information via evaluation electronics (5) and via a switching device (3) is decoupled from at least one component (4) to be switched on or an assembly (10) to be notified of switching status information. The invention also relates to a method for ensuring the functionality of a mechanical switch (1) in an electrical vehicle electrical system (2) of a vehicle, the mechanical switch (1) being operated by at least one component (4) to be switched on or an assembly (10) to be reported on switching status information. is decoupled, a predetermined evaluation current being generated, which is applied to the mechanical switch (1), switching status information of the mechanical switch (1) being determined on the basis of the evaluation current, and the connected component (4) being switched or the switching status information being switched on when a switching signal is present the module (10) is reported.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit zumindest einem mechanischen Schalter in einem elektrischen Bordstromnetz eines Fahrzeuges. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Sicherstellen der Funktionsfähigkeit eines mechanischen Schalters in einem elektrischen Bordstromkreis eines Fahrzeuges.The present invention relates to a circuit arrangement with at least one mechanical switch in an electrical vehicle electrical system. The invention further relates to a method for ensuring the functionality of a mechanical switch in an electrical on-board circuit of a vehicle.
Aus der Fahrzeugtechnik ist es allgemein bekannt, dass mechanische Schalter, wie zum Beispiel Mikroschalter in Bordnetzen von Fahrzeugen als Zustandsüberwachung eingesetzt werden. Der mechanische Schalter kann im Rahmen der Zustandsüberwachung entweder einen Zustand melden oder der Schalter steuert aktiv ein Bauelement mit einer externen Last. Aufgrund ungünstiger Umgebungsbedingungen und in Abhängigkeit von der zu steuernden elektrischen Last kann es bei mechanischen Schaltern vorkommen, dass diese über die Lebensdauer einen erhöhten Übergangswiderstand aufweisen. Unter diesen Umständen wird die Last nicht mehr zuverlässig geschaltet bzw. der Zustand nicht zuverlässig weiter gemeldet.It is generally known from vehicle technology that mechanical switches, such as, for example, microswitches, are used in vehicle electrical systems as condition monitoring. As part of the condition monitoring, the mechanical switch can either report a condition or the switch actively controls a component with an external load. Due to unfavorable environmental conditions and depending on the electrical load to be controlled, mechanical switches may have an increased contact resistance over their service life. Under these circumstances, the load is no longer switched reliably or the status is not reliably reported.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren anzugeben, welche eine zuverlässige Betriebsweise des Schalters auch unter kritischen Umgebungsbedingungen gewährleisten.The present invention has for its object to provide a circuit arrangement and a method which ensure reliable operation of the switch even under critical environmental conditions.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. 7 gelöst. Vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen.This object is achieved by the features of
Somit wird ein Schaltungsaufbau bzw. eine Schaltungsanordnung mit zumindest einem mechanischen Schalter in einem elektrischen Bordstromnetz eines Fahrzeuges vorgeschlagen. Um eine sichere Betriebsweise des Schalters auch unter kritischen Umgebungsbedingungen sicherzustellen, ist vorgesehen, dass der mechanische Schalter über eine Auswerteelektronik mit einem vorbestimmten Auswertestrom zum Auswerten von Schaltzustandsinformationen zum Ermitteln eines vorliegenden Schaltsignals beaufschlagt ist und über eine Schalteinrichtung oder dergleichen von zumindest einem zu schaltenden Bauelement oder einer Baugruppe zum Melden einer Schaltzustandsinformation entkoppelt ist.A circuit structure or a circuit arrangement with at least one mechanical switch in an electrical vehicle electrical system of a vehicle is thus proposed. In order to ensure safe operation of the switch even under critical environmental conditions, it is provided that the mechanical switch is supplied with a predetermined evaluation current for evaluating switching status information for determining an existing switching signal via evaluation electronics and via at least one component to be switched or via a switching device or the like a module for reporting a switching status information is decoupled.
Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird die Zuverlässigkeit von mechanischen Schaltern unter kritischen und stark unterschiedlichen Betriebsbedingungen verbessert, um die nachfolgenden Bauelemente zu schalten oder Baugruppen störungsfrei mit Schaltzustandsinformationen zu versorgen.With the circuit arrangement according to the invention, the reliability of mechanical switches under critical and very different operating conditions is improved in order to switch the subsequent components or to supply modules with switching status information without interference.
Eine besonders einfache und kostengünstige Ausführung der Erfindung wird dadurch realisiert, dass eine elektrisch-mechanische Auswerteelektronik mit einer Schalteinrichtung eingesetzt wird. Beispielsweise kann als Auswerteelektronik ein Relais zum Auswerten der Schaltzustandsinformationen vorgesehen sein, welches mit einem mechanischen Schaltkontakt als Schalteinrichtung zum Entkoppeln des mechanischen Schalters gekoppelt ist. Bei der elektrisch-mechanischen Lösung können auch andere wirkungsgleiche elektrische Auswerteelektroniken und Schalteinrichtungen eingesetzt werden. Diese Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass die Relaisspule der Auswerteelektronik sowohl den Auswertestrom zum Auswerten der Schaltzustandsinformationen des mechanischen Schalters bereitstellt und zudem auch einen vorbestimmten Strom zur möglichen Kontaktreinigung des mechanischen Schalters liefert. Der mechanische Schaltkontakt des Relais übernimmt bei Vorliegen eines Schaltsignals das Schalten einer externen Last bzw. eines Bauelements oder das Melden einer Zustandsinformation beispielsweise an ein Steuergerät als Baugruppe, wie zum Beispiel einem Getriebesteuergerät oder dergleichen.A particularly simple and inexpensive embodiment of the invention is achieved by using an electrical-mechanical evaluation electronics with a switching device. For example, a relay for evaluating the switching status information can be provided as evaluation electronics, which relay is coupled to a mechanical switching contact as a switching device for decoupling the mechanical switch. With the electrical-mechanical solution, other effect-equivalent electrical evaluation electronics and switching devices can also be used. This embodiment is characterized in that the relay coil of the evaluation electronics both provides the evaluation current for evaluating the switching status information of the mechanical switch and also supplies a predetermined current for possible contact cleaning of the mechanical switch. When there is a switching signal, the mechanical switching contact of the relay takes over the switching of an external load or a component or the reporting of status information, for example to a control unit as an assembly, such as a transmission control unit or the like.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch ebenso möglich, als z. B. separate oder zusätzliche Auswerteelektronik beispielsweise ein elektronisches Halbleiter-Bauelement vorzusehen, welches der Schalteinrichtung vorgeschaltet ist. Als elektronisches Halbleiter-Bauelement kann beispielsweise ein Transistor o. ä. eingesetzt werden. Wenn beispielsweise eine separate oder zusätzliche Auswerteelektronik eingesetzt wird, kann auch eine separate oder zusätzliche elektronische Schalteinrichtung, wie zum Beispiel ein Mosfet-Transistor oder dergleichen verwendet werden.In the context of the present invention, however, it is also possible as z. B. separate or additional evaluation electronics, for example, to provide an electronic semiconductor component which is connected upstream of the switching device. A transistor or the like, for example, can be used as the electronic semiconductor component. If, for example, separate or additional evaluation electronics are used, a separate or additional electronic switching device, such as a Mosfet transistor or the like, can also be used.
Um eine optimale Kontaktreinigung an den mechanischen Schalter sicherzustellen, kann im Rahmen einer nächsten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass eine mit dem mechanischen Schalter verbundene z. B. separate Kontaktreinigungselektronik vorgesehen ist. Die Reinigungselektronik kann einen induktiven und/oder einen ohmschen und/oder einen kapazitiven Widerstand und/oder einen Spannungsgenerator zum Erzeugen von Spannungsspitzen zur Kontaktreinigung umfassen. Es ist möglich, dass weitere elektronische Bauteile von der Kontaktreinigungselektronik, wie zum Beispiel Dioden, Vorwiderstände oder dergleichen mitumfasst werden.In order to ensure optimum contact cleaning on the mechanical switch, it can be provided in a next development of the invention that a z. B. separate contact cleaning electronics is provided. The cleaning electronics can comprise an inductive and / or an ohmic and / or a capacitive resistor and / or a voltage generator for generating voltage peaks for contact cleaning. It is possible for the electronic contact cleaning electronics to include other electronic components, such as diodes, series resistors or the like.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Sicherstellen der Funktionsfähigkeit eines mechanischen Schalters in einem elektrischen Bordstromnetz eines Fahrzeuges gelöst. Um die Funktionsfähigkeit des mechanischen Schalters sicherzustellen, ist vorgesehen, dass der mechanische Schalter von zumindest einen zu schaltenden Bauelement oder von einer Baugruppe zum Melden einer Zustandsinformation entkoppelt wird, dass ein vorbestimmter Auswertestrom oder dergleichen erzeugt wird, der an dem mechanischen Schalter anliegt, dass anhand des Auswertestromes Schaltzustandsinformationen oder dergleichen des mechanischen Schalters ermittelt werden und dass bei Vorliegen eines Schaltsignals das zumindest ein angeschlossenes Bauelement oder dergleichen geschaltet oder zumindest eine Schaltzustandsinformation an eine Baugruppe gemeldet wird.The object on which the invention is based is also achieved by a method for ensuring the functionality of a mechanical switch in an electrical vehicle electrical system. In order to ensure the functionality of the mechanical switch, that the mechanical switch is decoupled from at least one component to be switched or from an assembly for reporting status information, that a predetermined evaluation current or the like is generated which is applied to the mechanical switch, that switching status information or the like of the mechanical switch is determined on the basis of the evaluation current and that when a switching signal is present, the at least one connected component or the like is switched or at least switching status information is reported to a module.
Neben dem Auswerten und dem sicheren Schalten oder Melden von Schaltzustandsinformationen wird im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens auch eine Kontaktreinigung vorgesehen. Als Kontaktreinigung wird an dem mechanischen Schalter in Abhängigkeit des verwendeten Kontaktmaterials ein vorbestimmter Freibrennstrom oder dergleichen erzeugt. Die Kontaktreinigung kann als erhaltende Kontaktreinigung mit einem geringeren Freibrennstrom kontinuierlich durchgeführt werden. Es ist auch möglich, dass eine Kontaktgrundreinigung mit einem Freibrennstrom mit höherem Strom oder höherer Spannung zeitlich begrenzt durchgeführt wird. Die Auswahl, ob eine erhaltende Kontaktreinigung oder eine Kontaktgrundreinigung durchgeführt wird, kann z. B. in Abhängigkeit des Auswertestromes durch das vorgeschlagene Verfahren ausgewählt werden.In addition to evaluating and reliably switching or reporting switching status information, contact cleaning is also provided as part of the proposed method. As contact cleaning, a predetermined free-burning current or the like is generated on the mechanical switch depending on the contact material used. The contact cleaning can be carried out continuously as a contact cleaning with a lower free-burning current. It is also possible for a basic contact cleaning to be carried out for a limited time with a free-burning current with a higher current or higher voltage. The selection of whether to receive contact cleaning or basic contact cleaning can be carried out e.g. B. can be selected depending on the evaluation current by the proposed method.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung; -
2 eine schematische Ansicht eines möglichen Ablaufdiagrammes eines erfindungsgemäßen Verfahrens; -
3 ein Schaltplan einer Ausführung der Schaltungsanordnung; und -
4 ein Schaltplan einer weiteren Ausführung der Schaltungsanordnung.
-
1 a schematic view of an embodiment of a circuit arrangement according to the invention; -
2nd a schematic view of a possible flow diagram of a method according to the invention; -
3rd a circuit diagram of an embodiment of the circuit arrangement; and -
4th a circuit diagram of another embodiment of the circuit arrangement.
In den
Unabhängig von den jeweiligen Ausführungen ist bei der Schaltungsanordnung zumindest ein mechanischer Schalter
Mechanische Schalter
Je nach Schaltertyp und Umgebungsbedingungen werden unterschiedliche Arten von Strom und Spannungspulsen während des Schließens, im geschlossenen Zustand, beim Öffnen und im offenen Zustand benötigt, um den Schaltkontakt dauerhaft funktionsfähig zu halten. Deshalb kann die Kontaktreinigungselektronik
Mit der Auswerteelektronik
Die Schalteinrichtung
In
In
Die Kontaktreinigungselektronik
Die Auswerteelektronik
Aus
In
Bei der konkreten Ausführung der Schaltungsanordnung gemäß
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- mechanischer Schaltermechanical switch
- 22nd
- BordstromnetzOnboard power supply
- 33rd
- SchalteinrichtungSwitching device
- 44th
- Bauelement als externe LastComponent as an external load
- 55
- AuswerteelektronikEvaluation electronics
- 66
- KontaktreinigungselektronikContact cleaning electronics
- 77
- Relaisrelay
- 88th
- SchaltkontaktSwitch contact
- 99
- ZwischensteckerAdapter plug
- 1010th
- Wählhebelsteuergerät bzw. BaugruppeSelector lever control unit or assembly
- D11D11
- Z-DiodeZener diode
- D12D12
- Z-DiodeZener diode
- Q8Q8
- elektronisches Halbleiter-Bauelement bzw. Transistorelectronic semiconductor component or transistor
- D16D16
- Diodediode
- R29R29
- VorwiderstandSeries resistor
- R30R30
- Widerstandresistance
- R31R31
- VorwiderstandSeries resistor
- R32R32
- ohmscher Widerstandohmic resistance
- R33R33
- Widerstandresistance
- R34R34
- simulierter Übergangswiderstandsimulated contact resistance
- R35R35
- Widerstandresistance
- M3M3
- Mosfet-TransistorMosfet transistor
- C2C2
- kapazitiver Widerstandcapacitive resistance
- D10D10
- Diodediode
- P_SchalterP_switch
- Schaltsignal des mechanischen SchaltersSwitching signal of the mechanical switch
- P_Schalter_neuP_switch_new
- Schaltsignal der SchalteinrichtungSwitching signal from the switching device
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018220239.7A DE102018220239A1 (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Circuit arrangement and method for ensuring the functionality of a mechanical switch |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018220239A1 true DE102018220239A1 (en) | 2020-05-28 |
Family
ID=70545733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018220239.7A Pending DE102018220239A1 (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Circuit arrangement and method for ensuring the functionality of a mechanical switch |
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---|---|
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011109391A1 (en) * | 2010-08-04 | 2012-02-09 | Trw Ltd. | Diagnostic method and apparatus for an electric power steering system |
EP2953226A1 (en) * | 2013-08-28 | 2015-12-09 | LG Chem, Ltd. | Current measuring relay device |
US20160091908A1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-03-31 | Freescale Semiconductor, Inc. | Sensed switch current control |
-
2018
- 2018-11-26 DE DE102018220239.7A patent/DE102018220239A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011109391A1 (en) * | 2010-08-04 | 2012-02-09 | Trw Ltd. | Diagnostic method and apparatus for an electric power steering system |
EP2953226A1 (en) * | 2013-08-28 | 2015-12-09 | LG Chem, Ltd. | Current measuring relay device |
US20160091908A1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-03-31 | Freescale Semiconductor, Inc. | Sensed switch current control |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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