DE10061024B4

DE10061024B4 - Mehrstellungs-Schalter-Anordnung in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE10061024B4
Application number: DE2000161024
Authority: DE
Inventors: Armin Wagner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2014-12-11
Anticipated expiration: 2020-12-09
Also published as: DE10061024A1

Abstract

Mehrstellungs-Schalter-Anordnung in Kraftfahrzeugen, mit einem Mehrstellungs-Schalter mit zwei Kontaktgliedern (1, 2), die in mehreren Stellungen unabhängig voneinander einstellbar sind und die zum Steuern von mehreren Zuständen dienen, und mit einer nachgeschalteten Auswertelogik zur Auswertung der Stellungen der Kontaktglieder (1, 2), dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktglied (1) eine wirksame Schaltstellung (11) und das zweite Kontaktglied (2) zumindest zwei wirksame Schaltstellungen (21 und 22) besitzt, wobei die Mehrstellungs-Schalter-Anordnung zumindest zwei elektrische Widerstände (3, 4) mit voneinander unterscheidbaren Widerstandswerten aufweist, wobei in den wirksamen Schaltstellungen (21 und 22) jeweils einer der elektrischen Widerstände (3, 4) aktiviert ist, wobei jeder dieser Schaltstellungen (21 und 22) des zweiten Kontaktglieds (2) jeweils ein über den Wert des wirksamen Widerstands identifizierbarer Zustand zugeordnet ist, wobei in der wirksamen Schaltstellung (11) des ersten Kontaktglieds (1) der mit dem zweiten Kontaktglied (2) aktivierte Widerstand zumindest annähernd überbrückt ist, wobei der wirksame Gesamtwiderstand an einer einzigen Ausgangsleitung (6) abgreifbar ist, wobei jedem der Zustände ein weiterer Zustand zugeordnet ist, der sich in der wirksamen Schaltstellung (11) des ersten Kontaktglieds (1) aus dem bis dahin eingestellten Zustand bei nicht wirksamem ersten Kontaktglied (1) ableitet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrstellungs-Schalter-Anordnung in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Schalter-Anordnung ist im Prinzip aus der gattungsbildenden DE 41 41 715 A1 allgemein bekannt. Wird eine digitale Kodierung der Signalübertragung gewählt, erfordert dies n Signal-Ausgangsleitungen für 2ⁿ unterscheidbare Schaltzustände. In einem der Schaltzustände ist es möglich, einen weiteren Zustand anzusteuern, wobei die beiden derselben Stellung des Schalters zugeordneten Zustände durch die dieser Stellung unmittelbar vorausgehenden voneinander unterscheidbaren Stellungen des Schalters unterscheidbar sind.
DE 29 44 224 A1 offenbart eine Steueranordnung für eine Wischanlage für Kraftfahrzeugscheiben mit einer Stufenschaltung. Bei einer analogen Kodierung über gestufte elektrische Widerstände sind für n Schaltzustände n elektrische Widerstände notwendig. Bei einer großen Anzahl von Schaltstellungen verringert sich der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schaltstufen bestehende Spannungsunterschied derart, dass er sich kaum von der durch Serienstreuungen bedingten Schwankungsbreite der Bordnetzkomponenten unterscheidet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrstellungs-Schalter-Anordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass sie mit einer geringen Anzahl von Signalleitungen auskommt und dennoch eine sichere Erkennung der Schaltstellungen ermöglicht.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Wesentlich bei der Erfindung ist, dass die insgesamt 4 Zustände mit insgesamt 2 Widerständen eingestellt werden und dass insgesamt nur eine Ausgangsleitung erforderlich ist. Jeweils 2 Zustände sind den beiden Einstellungen des ersten Kontaktglieds zugeordnet. In der einen Einstellung befindet es sich in Ruhestellung und ist nicht wirksam, in der anderen überbrückt es den mit dem zweiten Kontaktglied aktivierten Widerstand.
Die zwei von der Ruhelage verschiedenen Schaltstellungen des zweiten Kontaktglieds sind durch jeweils zwei elektrische Widerstände voneinander zu unterscheiden. Wird das erste Kontaktglied ausgehend von der Ruhestellung in seine Schalt- = Wirkstellung gebracht, überbrückt es den mit dem zweiten Kontaktglied aktivierten Widerstand.
Eine nachgeschaltete Auswerteelektronik interpretiert dies als einen Zustand, der sich aus dem zunächst wirksamen, durch den jeweiligen Widerstand bestimmten Zustand ableitet. Dadurch ergibt sich ein einfacher Aufbau des Schalters in Verbindung mit einer hohen Zuverlässigkeit, da die Fehlerwahrscheinlichkeit umso geringer ist, je weniger Bauteile und Leitungen vorgesehen sind.
Entsprechend ist es möglich, mit 1, 2, 3, ... weiteren Widerständen, die sich von den anderen beiden Widerständen wertemäßig unterscheiden und die mit dem zweiten Kontaktglied aktivierbar sind, zunächst 1, 2, 3, ... weitere Zustände und mit Hilfe der beschriebene Auswertelogik insgesamt 2, 4, 6, ... Zustände durch Überbrücken dieser Widerstände mit Hilfe des ersten Kontaktglied zu erzeugen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Patentansprüche und anhand der Zeichnung weiter erläutert. Die einzige Figur zeigt den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Mehrstellungs-Schalter-Anordnung.
Der Mehrstellungs-Schalter besitzt ein erstes und ein zweites Kontaktglied 1 und 2. Das erste Kontaktglied 1 besitzt eine Ruhestellung (dargestellt und mit 1 ₀ bezeichnet), das zweite Kontaktglied eine Ruhestellung (2 ₀ und mit „Aus” bezeichnet) sowie drei Schaltstellungen 2 ₁, 2 ₂ und 2 ₃. Den Schaltstellungen 2 ₁, 2 ₂ und 2 ₃ sind elektrische Widerstände zugeordnet, deren Werte gleich 3000, 1000, 333 Ohm betragen.
Durch die gewählte Widerstandskodierung ergibt sich für die möglichen Einstellungen des Kontaktglieds 2 ₀, 2 ₁, 2 ₂ und 2 ₃ bei eingestellter Ruhestellung 1 ₀ des Kontaktglieds 1 am Ausgang 6 des Schalters für eine Ausgangsspannung von 5 V (über einen Vorwiderstand Rv eingestellt) Spannungen von 5, 3,75, 2,5 und 1,25 V. Der Spannungsabstand zwischen den Schaltstellungen beträgt somit 1,25 V.
Mit diesen vier Einstellungen des zweiten Kontaktglieds lassen sich bei Verwendung der Erfindung zur Steuerung eines Scheibenwischerbetriebs die Schaltzustände = Wischerfunktionen „Aus”, „Intervall”, „Stufe 1”, „Stufe 2” einstellen.
Weitere vier Zustände sind einstellbar. Diese unterscheiden sich von den o. g. Zuständen durch den zusätzlichen Waschbetrieb, d. h. „Aus + Waschen”, „Intervall + Waschen” usw. Die Zusatzbedingung „+Waschen” wird durch Einstellen des Kontaktglieds 1 in die Schaltstellung 1 ₁ eingestellt. Im Wischersteuergerät (nicht dargestellt) ist hierzu folgende Auswertesoftware integriert:
Zuerst wird immer entschieden welche Wischerfunktion (Aus, Intervall, Stufe 1, Stufe 2) im Augenblick aktiv ist. Mit Hilfe des Kontaktglieds 1 wird eine zusätzliche Waschanforderung durch Einstellen in der Schaltstellung 1 ₁ ausgelöst. Dann wird für die Zeitdauer der zusätzlichen Waschanforderung die Wischerfunktion in derselben Funktion belassen. Am Ende der Waschfunktion (erneutes Einstellen des Kontaktglieds 1 der Schaltstellung 1 ₀) wird dann in eine eventuell geänderte Wischerfunktion umgeschaltet.
Am Ausgang 6 des Schalters liegt während der Waschanforderung eine Spannung von annähernd 0 V an. Der Spannungsverlauf am Ausgang 6 beträgt bei der Sequenz Intervall/Intervall mit Waschbetrieb/Intervall 3,75 V/0 V/3,75 V, bei der Sequenz Stufe 1/Stufe 1 mit Waschbetrieb/Stufe 1 2,5 V /0 V/2,5 V, bei der Sequenz Stufe 2/Stufe 2 mit Waschbetrieb/Stufe 1,25 V /0 V/1,25 V.
Wird während des Waschbetriebs mit Hilfe des Kontaktglieds 2 eine andere Wischerfunktion ausgewählt, so ändert sich das Signal am Ausgang 6 nicht (es bleibt bei 0 V). Erst am Ende des Waschbetriebs ist die geänderte Einstellung des Kontaktglieds 2 durch den geänderten Spannungspegel (z. B. 3,75 V anstelle von 2,5 V vor Beginn des Waschbetriebs) erkennbar. Der Wischbetrieb wird dann entsprechend geändert eingestellt.
Die Erfindung bringt den Vorteil, dass anstelle von drei Ausgangsleitungen bei digitaler Kodierung nur noch eine einzige Leitung vorgesehen ist. Außerdem wird der schaltungstechnische Aufwand für die Auswertung der Stellungen der Kontaktglieder des Schalters im Steuergerät reduziert. Für diese Auswertung ist kein zusätzliches Eingangs-IC nötig. Die Auswertung kann mit einer Widerstandsbeschaltung direkt auf einen dargestellten A/D-Wandler eines Mikroprozessors erfolgen. Mit dieser Auslegung ergibt sich eine hohe Störspannungsfestigkeit.
Die Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung sind zahlreich. Es ist beispielsweise möglich, mit dem erfindungsgemäßen Schalter auch Schaltfunktionen zu steuern, die mit zwei Kontaktgliedern eines Lenkstockschalters auswählbar sind.

Claims

Mehrstellungs-Schalter-Anordnung in Kraftfahrzeugen, mit einem Mehrstellungs-Schalter mit zwei Kontaktgliedern (1, 2), die in mehreren Stellungen unabhängig voneinander einstellbar sind und die zum Steuern von mehreren Zuständen dienen, und mit einer nachgeschalteten Auswertelogik zur Auswertung der Stellungen der Kontaktglieder (1, 2), dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktglied (1) eine wirksame Schaltstellung (1 ₁) und das zweite Kontaktglied (2) zumindest zwei wirksame Schaltstellungen (2 ₁ und 2 ₂) besitzt, wobei die Mehrstellungs-Schalter-Anordnung zumindest zwei elektrische Widerstände (3, 4) mit voneinander unterscheidbaren Widerstandswerten aufweist, wobei in den wirksamen Schaltstellungen (2 ₁ und 2 ₂) jeweils einer der elektrischen Widerstände (3, 4) aktiviert ist, wobei jeder dieser Schaltstellungen (2 ₁ und 2 ₂) des zweiten Kontaktglieds (2) jeweils ein über den Wert des wirksamen Widerstands identifizierbarer Zustand zugeordnet ist, wobei in der wirksamen Schaltstellung (1 ₁) des ersten Kontaktglieds (1) der mit dem zweiten Kontaktglied (2) aktivierte Widerstand zumindest annähernd überbrückt ist, wobei der wirksame Gesamtwiderstand an einer einzigen Ausgangsleitung (6) abgreifbar ist, wobei jedem der Zustände ein weiterer Zustand zugeordnet ist, der sich in der wirksamen Schaltstellung (1 ₁) des ersten Kontaktglieds (1) aus dem bis dahin eingestellten Zustand bei nicht wirksamem ersten Kontaktglied (1) ableitet.
Mehrstellungs-Schalter-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem zweiten Kontaktglied (2) aktivierbaren Widerstände (3, 4) so bemessen sind, dass bei aufeinanderfolgendem Durchlaufen der beiden wirksamen Stellungen (2 ₁ und 2 ₂) des zweiten Kontaktglieds (2) zumindest annähernd äquidistante Potentialänderungen an der Ausgangsleitung (6) auftreten.
Mehrstellungs-Schalter-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem zweiten Kontaktglied (2) in einer dritten wirksamen Schaltstellung (2 ₃) ein weiterer, wertemäßig von den anderen beiden Widerständen (3, 4) unterscheidbarer dritter Widerstand (5) aktivierbar ist, dem ein zusätzlicher Zustand zugeordnet ist und dass ausgehend von dem wirksamen dritten Widerstand (5) ein weiterer Zustand auswählbar ist, indem dieser Widerstand (5) mit dem ersten Kontaktglied (1) überbrückt ist.