DE102020127907A1

DE102020127907A1 - Schalter und fehlerbestimmungsverfahren hierfür

Info

Publication number: DE102020127907A1
Application number: DE102020127907.8A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Kuze
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-12-12
Filing date: 2020-10-23
Publication date: 2021-06-17
Also published as: US20210181255A1; JP2021093337A; CN113064397A; JP7243608B2; US11422189B2

Abstract

Ein Schalter (1, 2, 3) enthält ein Betätigungselement und drei Kontakte. Das Betätigungselement (10, 20, 30) ist zwischen einer ersten und einer zweiten Position verschiebbar. Ein Zustand der drei Kontakte wird durch Verschieben des Betätigungselements zwischen einem ersten und einem zweiten Zustand umgeschaltet. Jeder Kontakt verbindet oder trennt bzw. unterbricht im ersten Zustand eine Signalleitung und versetzt im zweiten Zustand die Signalleitung in einen zum ersten Zustand umgekehrten Zustand. Im Zuge der Verschiebung des Betätigungselements (10, 20, 30) schalten der erste Kontakt (11, 12, 13) und der zweite Kontakt (12, 22, 32) vom ersten in den zweiten Zustand, und der dritte Kontakt (13, 23, 33) schaltet zu einem Zeitpunkt zwischen dem Schalten des ersten Kontakts (11, 21, 31) und des zweiten Kontakts (12, 22, 32) vom zweiten in den ersten Zustand.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Ein Beispiel der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Schalter oder ein Fehlerbestimmungsverfahren hierfür.
HINTERGRUND
Wie zum Beispiel in der JP 2002 - 254 950 A beschrieben ist, wird ein Schalter in einer Eingabevorrichtung eines Steuersystems eines Fahrzeugs, wie einer Schaltvorrichtung, verwendet.
Einige Schalter, die im Steuersystem des Fahrzeugs verwendet werden, haben eine Mehrzahl von Signalleitungen, um Redundanz zu gewährleisten. Jede Signalleitung ist mit einem Kontakt versehen, der durch Betätigung des Schalters betätigt wird. Jeder Kontakt wird durch eine Ein- oder Ausschaltbetätigung des Schalters verbunden oder getrennt.
Durch eine Kombination von Signalen, die von jeder Signalleitung erhalten werden, wird detektiert, dass die Ein- oder Ausschaltbetätigung des Schalters erfolgt. Ferner wird bei einem solchen Schalter das Auftreten einer Unterbrechung oder eines Kurzschlusses anhand der Kombination der Signale erkannt.
Abhängig von der Struktur des Schalters, insbesondere der Struktur des Kontakts, kann jedoch eine Abnormalität bzw. ein Fehler fälschlicherweise erkannt werden, selbst wenn kein Fehler aufgetreten ist.
KURZFASSUNG
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schalter bereitzustellen, der die fehlerhafte Erkennung eines Fehlers physikalisch unterdrückt. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fehlerbestimmungsverfahren zur genauen Bestimmung eines Fehlers, der in dem Schalter auftritt, bereitzustellen.
Ein Schalter gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein Betätigungselement, das zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verschiebbar ist, sowie drei Kontakte. Ein Zustand der drei Kontakte wird durch die Verschiebung des Betätigungselements zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand umgeschaltet. Jeder Kontakt verbindet oder trennt bzw. unterbricht im ersten Zustand eine Signalleitung und bringt im zweiten Zustand die Signalleitung in einen zum ersten Zustand umgekehrten Zustand. Ein erster Kontakt der drei Kontakte ist so konfiguriert, dass er im Zuge der Verschiebung des Betätigungselements von der ersten Position in die zweite Position von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand schaltet. Ein zweiter Kontakt der drei Kontakte ist so konfiguriert, dass er im Zuge der Verschiebung des Betätigungselements von der ersten Position in die zweite Position von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand schaltet, zu einem Zeitpunkt, der später liegt als der Zeitpunkt des Schaltens des ersten Kontakts. Ein dritter Kontakt der drei Kontakte ist so konfiguriert, dass er im Zuge der Verschiebung des Betätigungselements von der ersten Position in die zweite Position von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand schaltet, zu einem Zeitpunkt der später liegt als das Schalten des ersten Kontakts und früher als das Schalten des zweiten Kontakts.
Ein Verfahren zur Bestimmung eines Fehlers bzw. Fehlerbestimmungsverfahren des Schalters gemäß einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Bestimmen eines Fehler, der in dem Schalter mit der oben beschriebenen Konfiguration auftritt. Zwei Beispiele für das Verfahren sind wie folgt:

In einem ersten Verfahren wird, wenn alle von einem ersten Signal, das von dem ersten Kontakt ausgegeben wird, einem zweiten Signal, das von dem zweiten Kontakt ausgegeben wird, und einem dritten Signal, das von dem dritten Kontakt ausgegeben wird, Signale sind, die dem ersten Zustand entsprechen, wenn das erste Signal und das zweite Signal in Signale umgeschaltet werden, die dem zweiten Zustand entsprechen, und wenn nur das dritte Signal ein Signal bleibt, das dem ersten Zustand entspricht, bestimmt, dass ein Fehler auftritt, bei dem der dritte Kontakt in dem ersten Zustand fixiert ist.

In einem zweiten Verfahren wird, wenn alle von einem ersten Signal, das von dem ersten Kontakt ausgegeben wird, einem zweiten Signal, das von dem zweiten Kontakt ausgegeben wird, und einem dritten Signal, das von dem dritten Kontakt ausgegeben wird, Signale sind, die dem zweiten Zustand entsprechen, wenn das erste Signal und das zweite Signal in Signale umgeschaltet werden, die dem ersten Zustand entsprechen, und wenn nur das dritte Signal ein Signal bleibt, das dem zweiten Zustand entspricht, bestimmt, dass ein Fehler auftritt, bei dem der dritte Kontakt in dem zweiten Zustand fixiert ist.
Bei dem Schalter gemäß dem Beispiel der vorliegenden Erfindung sind, wenn kein Fehler an einem der drei Kontakte auftritt und wenn sich das Betätigungselement in der ersten Position befindet, der erste und der zweite Kontakt im ersten Zustand, während sich der dritte Kontakt im zweiten Zustand befindet. Wenn kein Fehler an einem der drei Kontakte auftritt und wenn sich das Betätigungselement in der zweiten Position befindet, befinden sich der erste und der zweite Kontakt im zweiten Zustand, während sich der dritte Kontakt im ersten Zustand befindet. Daher nehmen, wenn kein Fehler an einem der drei Kontakte auftritt, während des Prozesses der Verschiebung des Betätigungselements von der ersten Position in die zweite Position nicht alle Kontakte den ersten Zustand ein, und auch nicht alle Kontakte nehmen den zweiten Zustand ein. Daher befinden sich alle Kontakte nur dann in demselben Zustand, wenn ein Fehler im Schalter auftritt. Wie oben beschrieben, ist es gemäß dem Schalter des Beispiels in der vorliegenden Erfindung möglich, eine fehlerhafte Erkennung eines Fehlers physikalisch zu unterdrücken.
Gemäß dem Fehlerbestimmungsverfahren des Schalters gemäß dem Beispiel der vorliegenden Erfindung ist es möglich, wenn alle Signale ein Signal sind, das dem zweiten Zustand entspricht, basierend auf der nachfolgenden Kombination der Signale korrekt zu bestimmen, dass ein Fehler auftritt, bei dem der dritte Kontakt im ersten Zustand fixiert ist. Auch ist es möglich, wenn alle Signale ein Signal sind, das dem ersten Zustand entspricht, basierend auf der nachfolgenden Kombination der Signale korrekt zu bestimmen, dass ein Fehler auftritt, bei dem der dritte Kontakt im zweiten Zustand fixiert ist.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration eines Schalters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Bestimmung eines Fehlers, der in dem in 1 dargestellten Schalter auftritt;
3 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Bestimmung eines Fehlers, der in dem in 1 dargestellten Schalter auftritt;
4 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Vergleichsbeispiels für den in 1 dargestellten Schalter und ein Problem desselben;
5 ist ein Diagramm, das ein Vergleichsbeispiel für den in 1 dargestellten Schalter und ein Problem desselben zeigt;
6 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration eines Schalters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist ein Diagramm, das die Betätigung des in 6 dargestellten Schalters zeigt;
8 ist ein Diagramm, das die Betätigung des in 6 dargestellten Schalters zeigt;
9 ist ein Diagramm, das die Betätigung des in 6 dargestellten Schalters zeigt;
10 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration eines Schalters gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ist ein Diagramm, das die Betätigung des in 10 dargestellten Schalters zeigt;
12 ist ein Diagramm, das die Betätigung des in 10 dargestellten Schalters zeigt;
13 ist ein Diagramm, das die Betätigung des in 10 dargestellten Schalters zeigt;
14 ist ein Flussdiagramm, das einen Bestimmungsablauf der Fehlerbestimmung zeigt, die bei dem Schalter gemäß jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
15 ist ein Unter-Flussdiagramm, das einen Prozess 1 des in 14 dargestellten Bestimmungsablaufs zeigt;
16 ist ein Unter-Flussdiagramm, das einen Prozess 2 des in 14 dargestellten Bestimmungsablaufs zeigt;
17 ist ein Unter-Flussdiagramm, das einen Prozess 3 des in 14 dargestellten Bestimmungsablaufs zeigt;
18 ist ein Unter-Flussdiagramm, das einen Prozess 4 des in 14 dargestellten Bestimmungsablaufs zeigt;
19 ist ein Unter-Flussdiagramm, das einen Prozess 5 des in 14 dargestellten Bestimmungsablaufs zeigt;
20 ist ein Unter-Flussdiagramm, das einen Prozess 6 des in 14 dargestellten Bestimmungsablaufs zeigt;
21 ist ein Unter-Flussdiagramm, das einen Prozess 7 des in 14 dargestellten Bestimmungsablaufs zeigt;
22 ist ein Unter-Flussdiagramm, das einen Prozess 1 des in 14 dargestellten Bestimmungsablaufs zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen in der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Auch wenn in der Ausführungsform numerische Werte der einzelnen Elemente, wie z.B. die Anzahl, die Menge, der Betrag und der Bereich, beschrieben werden, ist die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf die numerischen Werte beschränkt, sofern nicht ausdrücklich darauf hingewiesen wird oder die numerischen Werte grundsätzlich eindeutig festgelegt sind. Darüber hinaus sind der Aufbau, die Schritte und dergleichen, die in den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen beschrieben werden, nicht notwendigerweise wesentlich für die vorliegende Erfindung, es sei denn, sofern nicht ausdrücklich darauf hingewiesen wird oder diese grundsätzlich eindeutig festgelegt sind.
Erste Ausführungsform
Ein schematischer Aufbau eines Schalters 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 1 dargestellt. Der Schalter 1 ist ein Schiebekontaktschalter, der drei feste Klemmen bzw. Anschlüsse oder Pole 11, 12, 13 und eine(n) bewegliche(n) Klemme bzw. Anschluss oder Pol 10 aufweist, der als Betätigungselement fungiert. Signalleitungen 14, 15, 16 sind jeweils mit den festen Anschlüssen 11, 12, 13 verbunden. Ein Erdungsleiter 17 ist mit dem beweglichen Anschluss 10 verbunden. Die festen Anschlüsse 11, 12, 13 sind so konfiguriert, dass sie einen ersten festen Anschluss 11, einen zweiten festen Anschluss 12 und einen dritten festen Anschluss 13 umfassen. Der erste Anschluss 11 bildet einen normalerweise offenen Kontakt bzw. Schließerkontakt oder Schließer mit dem beweglichen Anschluss 10. Der zweite feste Anschluss 12 bildet einen normalerweise offenen Kontakt bzw. Schließerkontakt oder Schließer mit dem beweglichen Anschluss 10. Der dritte feste Anschluss 13 bildet einen normalerweise geschlossenen Kontakt bzw. Öffnerkontakt oder Öffner mit dem beweglichen Anschluss 10. Das heißt, der Schalter 1 ist als ein invertierter Dreifachschalter konfiguriert.
In dieser Beschreibung wird normalerweise offen bzw. der Schließer als „NO“ bezeichnet und normalerweise geschlossen bzw. der Öffner wird als „NC“ bezeichnet. Wenn die festen Anschlüsse 11, 12 und 13 einzeln bezeichnet werden, wird der erste feste Anschluss 11, der den NO-Kontakt (im Folgenden als „erster NO-Kontakt“ bezeichnet) als ersten Kontakt bildet, als „erster NO-Anschluss“ bezeichnet. Der zweite feste Anschluss 12, der den NO-Kontakt (im Folgenden als „zweiter NO-Kontakt“ bezeichnet) als zweiten Kontakt bildet, wird als „zweiter NO-Anschluss“ bezeichnet. Der dritte feste Anschluss 13, der den NC-Kontakt als dritten Kontakt bildet, wird als „NC-Anschluss“ bezeichnet.
Der bewegliche Anschluss 10 gleitet auf den festen Anschlüsse 11, 12 und 13 in einem Bereich von einer ersten Position, die in 1 durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist, bis zu einer zweiten Position, die durch eine Strichpunktlinie dargestellt ist. In 1 bezeichnen schwarze Kreise einen Zustand, in dem die Kontakte geschlossen sind, während weiße Kreise einen Zustand bezeichnen, in dem die Kontakte geöffnet sind. In der ersten Position ist der bewegliche Anschluss 10 nur mit dem NC-Anschluss 13 in Kontakt. Daher ist in der ersten Position der NC-Kontakt geschlossen und der erste NO-Kontakt und zweite NO-Kontakt sind geöffnet. Dieser Zustand ist ein AUS-Zustand als ein erster Zustand des Schalters 1.
Wenn der bewegliche Anschluss 10 in Richtung zur zweiten Position bewegt wird, kontaktiert der bewegliche Anschluss 10 auch den ersten NO-Anschluss 11. Somit sind der NC-Kontakt und der erste NO-Kontakt geschlossen und nur der zweite NO-Kontakt ist offen. Wenn der bewegliche Anschluss 10 weiter in Richtung zur zweiten Position bewegt wird, wird der Kontakt des beweglichen Anschlusses 10 mit dem NC-Anschluss 13 gelöst und der bewegliche Anschluss 10 kontaktiert nur den ersten NO-Anschluss 11. Somit sind der NC-Kontakt und der zweite NO-Kontakt offen und nur der erste NO-Kontakt ist geschlossen.
Wenn der bewegliche Anschluss 10 weiter in Richtung zur zweiten Position bewegt wird und der bewegliche Anschluss 10 die zweite Position erreicht, ist der bewegliche Anschluss 10 in Kontakt mit dem ersten NO-Anschluss 11 und dem zweiten NO-Anschluss 12. Somit sind in der zweiten Position der erste NO-Kontakt und der zweite NO-Kontakt geschlossen und der NC-Kontakt ist geöffnet. Dieser Zustand ist ein EIN-Zustand als zweiter Zustand des Schalters 1.
Wie oben beschrieben, sind die festen Anschlüsse 11, 12, 13 so angeordnet, dass einer oder zwei der festen Anschlüsse 11, 12, 13 mit dem beweglichen Anschluss 10 in Kontakt stehen, wenn der bewegliche Anschluss 10 im Bereich von der ersten Position zur zweiten Position gleitet. Das heißt, die festen Anschlüsse 11, 12, 13 sind so angeordnet, dass der bewegliche Anschluss 10 nicht mit allen festen Anschlüsse 11, 12, 13 gleichzeitig in Kontakt kommt und mit zumindest einem der festen Anschlüsse 11, 12, 13 in Kontakt kommt, bis der Schalter 1 vom AUS-Zustand in den EIN-Zustand geschaltet wird.
Die von den jeweiligen Kontakten ausgehenden Signalleitungen 14, 15, 16 sind mit einer ECU 18 verbunden. Die Signalleitung 14 überträgt ein Signal (erstes Signal) vom ersten NO-Kontakt, die Signalleitung 15 überträgt ein Signal (zweites Signal) vom zweiten NO-Kontakt und die Signalleitung 16 überträgt ein Signal (drittes Signal) vom NC-Kontakt. Vom Kontakt im offenen Zustand wird ein AUS-Signal an die ECU 18 ausgegeben und vom Kontakt im geschlossenen Zustand wird ein EIN-Signal an die ECU 18 ausgegeben. Die ECU 18 bestimmt die Betätigung des Schalters 1 basierend auf der Kombination der Signale von den Signalleitungen 14, 15 und 16. Wenn die Kombination der Signale der Signalleitungen 14, 15 und 16 auf EIN, EIN und AUS geschaltet ist, bestimmt die ECU 18, dass eine EIN-Betätigung am Schalter 1 durchgeführt wird. Wenn die Signalkombination der Signalleitungen 14, 15 und 16 auf AUS, AUS und EIN geschaltet ist, bestimmt die ECU 18, dass eine AUS-Betätigung am Schalter 1 durchgeführt wird.
Die ECU 18 ist zum Beispiel ein ECU bzw. eine Steuergerät einer Schaltvorrichtung eines Fahrzeugs. Invertierter Dreifachschalter, wie der Schalter 1, eignen sich für den Einsatz in Anwendungen, die Zuverlässigkeit erfordern, z.B. ein Schaltschalter oder IG-Schalter (Zündschalter) des Fahrzeugs. Wenn der Schalter 1 bei dem Schaltschalter Anwendung findet, ist der Schalter 1 für jeden Bereich wie z.B. P, R, N, D und B vorgesehen. Die Schaltverarbeitung zu jedem Bereich ist dem Einschaltvorgang für den Schalter 1 zugeordnet.
Gemäß dem Schalter 1, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, sind, wenn kein Fehler an einem der drei Kontakte auftritt und wenn sich der bewegliche Anschluss 10, der ein Betätigungselement ist, in der ersten Position befindet, der erste NO-Kontakt und der zweite NO-Kontakt im offenen Zustand und der NC-Kontakt ist im geschlossenen Zustand. Wenn kein Fehler an einem der drei Kontakte auftritt und sich der bewegliche Anschluss 10 in der zweiten Position befindet, sind der erste NO-Kontakt und der zweite NO-Kontakt im geschlossenen Zustand und der NC-Kontakt ist im offenen Zustand. Wenn dann kein Fehler an einem der drei Kontakte auftritt, sind im Zuge der Verschiebung des beweglichen Anschlusses 10 von der ersten Position in die zweite Position nicht alle Kontakte im offenen Zustand, und es sind auch nicht alle Kontakte im geschlossenen Zustand.
Das heißt, gemäß der Konfiguration des Schalters 1 sind alle vom ersten NC-Kontakt, dem zweiten NC-Kontakt und dem NC-Kontakt nur dann im offenen Zustand, wenn ein Fehler im Schalter 1 auftritt. Ebenso befinden sich alle diese Kontakte nur dann im geschlossenen Zustand, wenn ein Fehler im Schalter 1 auftritt. Wie später im Detail beschrieben wird, ist es, wenn ein Schalter so konfiguriert ist, dass er einen Zustand durchläuft, in dem sich alle Kontakte im Zuge der Ein- oder Ausschaltbetätigung im gleichen Zustand befinden, nicht möglich, sofort festzustellen, ob die Tatsache, dass sich alle Kontakte im gleichen Zustand befinden, auf einen Fehler der Kontakte zurückzuführen ist oder nicht, wie z.B. eine Aus-Fixierung und eine Ein-Fixierung. Da jedoch gemäß dem Schalter 1, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, nicht alle Kontakte im gleichen Zustand sind, wenn sie normal sind, ist es möglich, eine fehlerhafte Erkennung eines Fehlers physikalisch zu unterdrücken.
Ein Verfahren zum Bestimmen eines Fehlers, der im Schalter 1 auftritt, wird mit Bezug auf die 2 und 3 beschrieben. Zunächst wird ein Verfahren zur Bestimmung der Unterbrechung des NC-Kontakts unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Wie in 2 dargestellt, wird davon ausgegangen, dass sich alle Kontakte im offenen Zustand befinden, wenn sich der bewegliche Anschluss 10 an einer durch eine Strichpunktlinie gekennzeichneten Position befindet. In diesem Fall ist die Kombination der von den Signalleitungen 14, 15, 16 in die ECU 18 eingegebenen Signale AUS, AUS, AUS. Eine solche Kombination ist jedoch im Schalter 1 im Normalzustand nicht vorhanden. Daher wird festgestellt, dass die Aus-Fixierung, d.h. die Unterbrechung, an irgendeinem der Kontakte auftritt.
Wenn sich der bewegliche Anschluss 10 in den durch eine durchgezogene Linie angezeigten Zustand bewegt und sowohl der erste NO-Kontakt als auch der zweite NO-Kontakt normal sind, sind diese geschlossen. Daher werden die Signale, die von den Signalleitungen 14 und 15 in die ECU 18 eingegeben werden, von AUS auf EIN geschaltet. Das Signal, das von der Signalleitung 16, die dem NC-Kontakt entspricht, in die ECU 18 eingegeben wird, wird auf AUS gehalten. Wenn die Änderung in den Signalen der Signalleitungen 14 und 15 anzeigt, dass sowohl der erste NO-Kontakt als auch der zweite NO-Kontakt normal sind, wird festgestellt, dass der Fehler am NC-Kontakt auftritt und dass der Fehler eine Unterbrechung ist. Mit anderen Worten, es wird bestätigt, dass der NC-Kontakt unterbrochen bzw. defekt ist.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Bestimmung des Kurzschlusses des NC-Kontakts unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Wie in 3 dargestellt, wird angenommen, dass sich alle Kontakte im geschlossenen Zustand befinden, wenn sich der bewegliche Anschluss 10 an einer durch eine Strichpunktlinie gekennzeichneten Position befindet. In diesem Fall ist die Kombination der von den Signalleitungen 14, 15 und 16 in die ECU 18 eingegebenen Signale EIN, EIN, EIN. Eine solche Kombination ist jedoch im Schalter 1 im Normalzustand nicht vorhanden. Daher wird festgestellt, dass die Ein-Fixierung, d. h. ein Kurzschluss, an irgendeinem der Kontakte auftritt.
Wenn sich der bewegliche Anschluss 10 an die durch die durchgezogene Linie angezeigte Position bewegt und sowohl der erste NO-Kontakt als auch der zweite NO-Kontakt normal sind, sind diese offen. Daher werden die Signale, die von den Signalleitungen 14 und 15 in die ECU 18 eingegeben werden, von EIN auf AUS geschaltet. Andererseits wird das Signal, das von der Signalleitung 16, die dem NC-Kontakt entspricht, in die ECU 18 eingegeben wird, auf EIN gehalten. Wenn die Änderung des Signals der Signalleitungen 14 und 15 anzeigt, dass sowohl der erste NO-Kontakt als auch der zweite NO-Kontakt normal sind, wird festgestellt, dass der Fehler am NC-Kontakt auftritt und dass der Fehler ein Kurzschluss ist. Das heißt, es wird festgestellt, dass ein Kurzschluss am NC-Kontakt aufgetreten ist.
Das oben beschriebene Verfahren zur Bestimmung des Fehlers ist möglich, weil der Schalter 1 so konfiguriert ist, dass er nicht zulässt, dass alle festen Anschlüsse 11, 12, 13 gleichzeitig mit dem beweglichen Anschluss 10 in Kontakt treten, und dass er zulässt, dass zumindest einer der festen Anschlüsse 11, 12, 13 mit dem beweglichen Anschluss 10 in Kontakt tritt. Bei einem in 4 dargestellten Vergleichsbeispiel eines Schalters 101 tritt im Zuge des Verschiebens des beweglichen Anschlusses 10 eine Situation auf, bei der keiner der festen Anschlüsse 11, 12, 13 mit dem beweglichen Anschluss 10 in Kontakt kommt. Daher kann, selbst wenn alle Signale AUS sind, nicht sofort festgestellt werden, dass eine Unterbrechung stattgefunden hat. In diesem Fall kann z.B. durch die Bestimmung, ob eine Situation, in der alle Signale im AUS-Zustand sind, für eine vorbestimmte Zeit andauert, möglicherweise bestimmt werden, ob tatsächlich eine Unterbrechung auftritt. Wenn jedoch eine Situation fortgesetzt wird, in der ein Bediener den beweglichen Anschluss 10 nur ein wenig bewegt, wird möglicherweise bestimmt, dass eine Unterbrechung im Schalter 101 auftritt, obwohl tatsächlich kein Fehler auftritt.
Bei einem in 5 dargestellten Vergleichsbeispiel eines Schalters 102 tritt im Zuge des Verschiebens des beweglichen Anschlusses 10 eine Situation auf, in der alle festen Anschlüsse 11, 12, 13 mit dem beweglichen Anschluss 10 in Kontakt kommen. Bei einem solchen Schalter 102 kann, selbst wenn alle Signale auf EIN stehen, nicht sofort festgestellt werden, dass ein Kurzschluss aufgetreten ist. Wenn in diesem Fall eine Situation fortgesetzt wird, in der ein Bediener den bewegliche Anschluss 10 nur ein wenig bewegt, wird möglicherweise festgestellt, dass ein Kurzschluss im Schalter 101 auftritt, obwohl tatsächlich kein Fehler aufgetreten ist.
Zweite Ausführungsform
Als nächstes wird ein Schalter gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 6 bis 9 beschrieben. Wie in 6 schematisch dargestellt, ist der Schalter 2 der vorliegenden Ausführungsform ein Schalter mit Gegenkontakt. Ein erster NO-Anschluss 21 und ein zweiter NO-Anschluss 22 sind so angeordnet, dass sie einem Erdanschluss 26 zugewandt sind, dessen Position festgelegt ist. Ein NC-Anschluss 23 ist so angeordnet, dass er einem Erdanschluss 27 zugewandt ist, dessen Position festgelegt ist. Die Richtung, in der der NC-Anschluss 23 dem Erdanschluss 27 zugewandt ist, ist jedoch eine Richtung, die der Richtung entgegengesetzt ist, in der der erste NO-Anschluss 21 und der zweite NO-Anschluss 22 dem Erdanschluss 26 zugewandt sind.
Der erste NO-Anschluss 21 und der zweite NO-Anschluss 22 sind zwischen einem Betätigungselement 20 und dem Erdanschluss 26 angeordnet. Der erste NO-Anschluss 21 ist über eine Feder 25 mit einer großen Federkonstante mit dem Betätigungselement 20 verbunden und ist über eine Feder 24 mit einer kleinen Federkonstante mit dem Erdanschluss 26 verbunden. Umgekehrt ist der zweite NO-Anschluss 22 über eine Feder 24 mit einer kleinen Federkonstante mit dem Betätigungselement 20 verbunden und ist über eine Feder 25 mit einer großen Federkonstante mit der Erdanschluss 26 verbunden. Der NC-Anschluss 23 ist zwischen dem Betätigungselement 20 und einem feststehenden Element 28 angeordnet, dessen Position fest ist. Der NC-Anschluss 23 ist mit dem Betätigungselement 20 durch eine Feder 24 mit einer kleinen Federkonstante verbunden und ist mit dem festen Element 28 durch eine Feder 25 mit einer großen Federkonstante verbunden.
Wenn keine Kraft auf das Betätigungselement 20 wirkt, sind der erste NO-Anschluss 21 und der zweite NO-Anschluss 22 vom Erdanschluss 26 entfernt, der NC-Anschluss 23 ist in Kontakt mit dem Erdanschluss 27. Der erste NO-Anschluss 21 und der Erdanschluss 26 konfigurieren einen NO-Kontakt (im Folgenden als „erster NO-Kontakt“ bezeichnet) als einen ersten Kontakt, und der zweite NO-Anschluss 22 und der Erdanschluss 26 konfigurieren einen NO-Kontakt (im Folgenden als „zweiter NO-Kontakt“ bezeichnet) als einen zweiten Kontakt. Der NC-Anschluss 23 konfiguriert einen NC-Kontakt als dritten Kontakt mit dem Erdanschluss 27. Das heißt, der Schalter 2 ist als invertierter Dreifach-Schalter konfiguriert, ähnlich wie der Schalter 1 der ersten Ausführungsform.
Mit dem ersten NO-Anschluss 21, die zweite NO-Anschluss 22 und dem NC-Anschluss 23 ist jeweils eine Signalleitung (nicht dargestellt) verbunden. Die Signalleitung ist mit einer ECU (nicht dargestellt) verbunden. Im offenen Zustand wird ein AUS-Signal vom Kontakt an die ECU ausgegeben und im geschlossenen Zustand wird ein EIN-Signal vom Kontakt an die ECU ausgegeben. Die ECU bestimmt die am Schalter 2 durchgeführte Betätigung aus der Kombination der Signale jeder Signalleitung. In einem Zustand, in dem keine Kraft auf das Betätigungselement 20 ausgeübt wird, befindet sich das Betätigungselement 20 in einer ersten Position, wie in 6 dargestellt. In diesem Zustand sind der erste NO-Kontakt und der zweite NO-Kontakt offen, und die AUS-Signale werden von ihnen ausgegeben. Der NC-Kontakt ist geschlossen, und ein EIN-Signal wird von diesem ausgegeben. Dieser Zustand ist ein AUS-Zustand als erster Zustand des Schalters 2.
Bei dem Schalter 2, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, wird das Betätigungselement 20 nach unten gedrückt. Dann schrumpfen, wie in 7 dargestellt, die Federn 24, die eine kleine Federkonstante haben, und der erste NO-Anschluss 21 kontaktiert den Erdanschluss 26. Dadurch wird das vom ersten NO-Kontakt ausgegebene Signal zum EIN-Signal. Bei weiterem Niederdrücken des Betätigungselements 20, wie in 8 dargestellt, beginnen die Federn 25 mit einer großen Federkonstante zu schrumpfen, der NC-Anschluss 23 wird vom Erdanschluss 27 getrennt. Somit wird das vom NC-Kontakt ausgegebene Signal zum AUS-Signal.
Wenn dann das Betätigungselement 20 noch weiter niedergedrückt wird, erreicht das Betätigungselement 20 schließlich, wie in 9 dargestellt, eine zweite Position. In der zweiten Position kontaktiert der zweite NO-Anschluss 22 den Erdanschluss 26. Dadurch wird das vom zweiten NO-Kontakt ausgegebene Signal zum EIN-Signal. Zu diesem Zeitpunkt sind der erste NO-Kontakt und der zweite NO-Kontakt geschlossen und der NC-Kontakt ist geöffnet. Dieser Zustand ist ein EIN-Zustand als zweiter Zustand des Schalters 2. Um den Betrieb eines solchen Schalters 2 zu realisieren, werden die Stärke und Länge jeder Feder 24 und 25 und das Spiel in jedem Kontakt eingestellt. Die Feder ist ein Beispiel für ein Element, es kann auch ein anderes elastisches Element sein, wie z.B. Gummi.
Gemäß dem Schalter 2, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, sind, wenn kein Fehler an einem der drei Kontakte auftritt und wenn sich das Betätigungselement 20 in der ersten Position befindet, der erste NO-Kontakt und der zweite NO-Kontakt im offenen Zustand, und der NC-Kontakt ist im geschlossenen Zustand. Wenn kein Fehler an einem der drei Kontakte auftritt und sich das Betätigungselement 20 in der zweiten Position befindet, befinden sich der erste NO-Kontakt und der zweite NO-Kontakt im geschlossenen Zustand und der NC-Kontakt ist im offenen Zustand. Daher sind, wenn kein Fehler an einem der drei Kontakte auftritt, beim Verschieben des Betätigungselements 20 von der ersten Position in die zweite Position nicht alle Kontakte im offenen Zustand, und es sind auch nicht alle Kontakte im geschlossenen Zustand.
Das heißt, gemäß der Konfiguration des Schalters 2 befinden sich der erste NO-Kontakt, der zweite NO-Kontakt und der NC-Kontakt nur dann im offenen Zustand, wenn ein Fehler im Schalter 2 auftritt. Ebenso befinden sich nur dann alle diese Kontakte im geschlossenen Zustand, wenn ein Fehler im Schalter 2 auftritt. Gemäß dem Schalter 2, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, ist es möglich, da nicht alle Kontakte im gleichen Zustand sind, wenn diese normal sind, eine fehlerhafte Erkennung eines Fehlers physikalisch zu unterdrücken. Das in der ersten Ausführungsform beschriebene Verfahren zur Bestimmung eines Fehlers des Schalters kann auch auf den Schalter 2 angewendet werden.
Dritte Ausführungsform
Als nächstes wird ein Schalter gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 10 bis 13 beschrieben. Wie in 10 schematisch dargestellt, ist der Schalter 3 der vorliegenden Ausführungsform ein Schalter vom gemischten Typ mit zwei Schiebekontakten und einem Gegenkontakt.
Der Schalter 3 ist mit zwei NO-Anschlüssen 31 und 32 versehen, deren Positionen fest sind, und einem beweglichen Anschluss 30, der mit Masse verbunden ist. Jeder NO-Anschluss 31 und 32 bildet zusammen mit dem beweglichen Anschluss 30 einen Schiebekontakt. Der Schalter 3 ist mit einer Erdanschluss 37 und einem NC-Anschluss 33 versehen, deren Position fest ist. Der NC-Anschluss 33 bildet zusammen mit dem Erdanschluss 37 einen Gegenkontakt. Der NC-Anschluss 33 ist zwischen dem beweglichen Anschluss 30, der ein Betätigungselement ist, und einem festen Element 36 angeordnet. Der NC-Anschluss 33 ist mit dem beweglichen Anschluss 30 durch eine Feder 34 verbunden, die eine kleine Federkonstante hat, und ist mit dem festen Element 36 über eine Feder 35 verbunden, die eine große Federkonstante hat. Jeder NO-Anschluss 31 und 32 konfiguriert zusammen mit dem beweglichen Anschluss 30 einen NO-Kontakt. Der NC-Anschluss 33 bildet zusammen mit dem Erdanschluss 37 einen NC-Kontakt. Das heißt, der Schalter 3 ist als invertierter Dreifachschalter konfiguriert, ähnlich wie der Schalter 1 der ersten Ausführungsform und der Schalter 2 der zweiten Ausführungsform.
Der erste NO-Anschluss 31, der zweite NO-Anschluss 32 und der NC-Anschluss 33 sind jeweils mit einer Signalleitung (nicht dargestellt) verbunden. Die Signalleitung ist mit einer ECU (nicht dargestellt) verbunden. Im geöffneten Zustand des Kontakts wird ein AUS-Signal an die ECU ausgegeben und im geschlossenen Zustand des Kontakts wird ein EIN-Signal an die ECU ausgegeben. Die ECU bestimmt die am Schalter 3 ausgeführte Betätigung aus der Kombination der Signale der einzelnen Signalleitungen. Wie in 10 dargestellt, befindet sich in einem Zustand, in dem keine Kraft auf den bewegliche Anschluss 30, der das Betätigungselement ist, ausgeübt wird, der bewegliche Anschluss 30 in einer ersten Position. In diesem Zustand sind der erste NO-Kontakt und der zweite NO-Kontakt offen, und es werden AUS-Signale von diesen ausgegeben. Die in 10 dargestellten weißen Kreise bezeichnen Zustände, in denen die Kontakte geöffnet sind. Im Zustand von 10 ist der NC-Kontakt geschlossen, von dem das EIN-Signal ausgegeben wird. Dieser Zustand ist ein AUS-Zustand als ein erster Zustand des Schalters 3.
Bei dem Schalter 3, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, wird der bewegliche Anschluss 30 in eine Richtung verschoben, um die Federn 34 und 35 zu schrumpfen. Wie in 11 dargestellt, kontaktiert der bewegliche Anschluss 30 zunächst den ersten NO-Anschluss 31. Somit sind der NC-Kontakt und der erste NO-Kontakt geschlossen und nur der zweite NO-Kontakt ist offen. Ein in 11 dargestellter schwarzer Kreis kennzeichnet einen Zustand, in dem der Kontakt geöffnet ist. In diesem Zustand hat die Feder 34 mit einer kleinen Federkonstante begonnen zu schrumpfen, der NC-Anschluss 33 bleibt in Kontakt mit dem Erdanschluss 37. Wenn der bewegliche Anschluss 30 weiter verschoben wird, wie in 12 dargestellt, beginnt die Feder 35 mit einer großen Federkonstante zu schrumpfen, der NC-Anschluss 33 wird von dem Erdanschluss 37 getrennt. Dadurch wird das vom NC-Kontakt ausgegebene Signal zum AUS-Signal.
Wenn dann der bewegliche Anschluss 30 weiter verschoben wird, erreicht der bewegliche Anschluss 30 schließlich, wie in 13 dargestellt, eine zweite Position. In der zweiten Position kontaktiert der bewegliche Anschluss 30 den zweiten NO-Anschluss 32. Dadurch wird das vom zweiten NO-Kontakt ausgegebene Signal zum EIN-Signal. Zu diesem Zeitpunkt sind der erste NO-Kontakt und der zweite NO-Kontakt geschlossen und der NC-Kontakt ist geöffnet. Dieser Zustand ist ein EIN-Zustand als zweiter Zustand des Schalters 3.
Gemäß dem Schalter 2, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, sind, wenn kein Fehler an einem der drei Kontakte auftritt und wenn sich das Bedienelement 30 in der ersten Position befindet, der erste NO-Kontakt und der zweite NO-Kontakt im offenen Zustand und der NC-Kontakt ist im geschlossenen Zustand. Wenn kein Fehler an einem der drei Kontakte auftritt und sich das Betätigungselement 30 in der zweiten Position befindet, sind der erste NO-Kontakt und der zweite NO-Kontakt im geschlossenen Zustand, und der NC-Kontakt ist im offenen Zustand. Daher sind, wenn kein Fehler an einem der drei Kontakte auftritt, im Zuge der Verschiebung des Betätigungselements 30 von der ersten Position in die zweite Position nicht alle Kontakte im offenen Zustand, und es sind auch nicht alle Kontakte im geschlossenen Zustand.
Das heißt, gemäß der Konfiguration des Schalters 3 befinden sich der erste NO-Kontakt, der zweite NO-Kontakt und der NC-Kontakt nur dann im offenen Zustand, wenn ein Fehler im Schalter 3 auftritt. Ebenso befinden sich nur dann alle diese Kontakte im geschlossenen Zustand, wenn ein Fehler im Schalter 3 auftritt. Gemäß dem Schalter 3, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, ist es möglich, da nicht alle Kontakte im gleichen Zustand sind, wenn sie normal sind, eine fehlerhafte Erkennung eines Fehlers physikalisch zu unterdrücken. Das in der ersten Ausführungsform beschriebene Verfahren zur Bestimmung eines Fehlers des Schalters kann auch auf den Schalter 3 angewendet werden.
Bestimmungsablauf der Fehlerbestimmung
Nachfolgend wird ein Bestimmungsablauf der Fehlerbestimmung, der bei dem Schalter gemäß jeder der obigen Ausführungsformen Anwendung findet, unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme der 14 bis 22 beschrieben. Hierbei wird angenommen, dass der Schalter ein Schaltschalter eines Fahrzeugs ist.
In Schritt S100 des in 14 dargestellten Bestimmungsablaufs werden NO1, das ein Signal vom ersten NO-Kontakt ist, NO2, das ein Signal vom zweiten NO-Kontakt ist, und NC, das ein Signal vom NC-Kontakt ist, als Bestimmungswerte in die ECU übernommen. Es wird ermittelt, ob NO1, NO2 und NC EIN oder AUS sind. Prozess 1 wird ausgeführt, wenn ein Zustand, in dem NO1, NO2 und NC AUS sind, für eine vorbestimmte Zeit anhält. Wenn ein Zustand, in dem NO1, NO2 und NC jeweils AUS, AUS und EIN sind, für die vorbestimmte Zeit anhält, wird Prozess 2 ausgeführt. Wenn ein Zustand, in dem NO1, NO2 und NC jeweils AUS, EIN und AUS sind, für die vorgegebene Zeit anhält, wird Prozess 3 ausgeführt. Wenn ein Zustand, in dem NO1, NO2 und NC jeweils AUS, EIN und EIN sind, für die vorgegebene Zeit anhält, wird Prozess 4 ausgeführt. Wenn ein Zustand, in dem NO1, NO2 und NC jeweils EIN, AUS und AUS sind, für die vorgegebene Zeit anhält, wird Prozess 5 ausgeführt. Wenn ein Zustand, in dem NO1, NO2 und NC jeweils EIN, AUS und EIN sind, für die vorgegebene Zeit anhält, wird Prozess 6 ausgeführt. Wenn ein Zustand, in dem NO1, NO2 und NC jeweils EIN, EIN und AUS sind, für eine vorbestimmte Zeit anhält, wird Prozess 7 ausgeführt. Wenn ein Zustand, in dem NO1, NO2 und NC jeweils EIN, EIN und EIN sind, für die vorgegebene Zeit anhält, wird Prozess 8 ausgeführt. Bis einer der oben genannten Zustände für die vorbestimmte Zeit andauert, kehrt der Prozess zum Start des Bestimmungsflusses zurück, und die Bestimmung in Schritt S100 wird wiederholt.
In dem in 15 dargestellten Prozess 1 wird in Schritt S110 ein Kurzschlussverdachtsflag für jeden von NO1 und NO2 gelöscht, und ein Unterbrechungeindeutigflag für NC wird eingeschaltet. Das Verdachtsflag ist ein Flag, das an dem Kontakt gesetzt ist, der ein Signal ausgibt, das nicht mit den anderen beiden Signalen von NO1, NO2 und NC übereinstimmt. Das heißt, das Verdachtsflag wird an dem Kontakt gesetzt, bei dem der Verdacht auf einen Fehler besteht. Wenn eine Unterbrechung vermutet wird, wird ein Unterbrechungsverdachtsflag gesetzt. Wenn ein Kurzschluss vermutet wird, wird das Kurzschlussverdachtsflag gesetzt. Das Eindeutigflag ist ein Flag, das an dem Kontakt gesetzt wird, an dem mit Sicherheit ein Fehler auftritt. Wenn sichergestellt ist, dass die Unterbrechung aufgetreten ist, wird das Unterbrechungeindeutigflag gesetzt. Wenn sichergestellt ist, dass ein Kurzschluss aufgetreten ist, wird das Kurzschlusseindeutigflag gesetzt. Gemäß der Konfiguration der Schalter gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen, ist sichergestellt, dass, wenn alle von NO1, NO2 und NC AUS sind, die Unterbrechung an einem der Kontakte auftritt, und daher wird das Unterbrechungeindeutigflag gesetzt. Andererseits sind, da sowohl NO1 als auch NO2 AUS sind, diese zumindest nicht kurzgeschlossen. Daher werden die Kurzschlussverdachtsflags für NO1 und NO2 gelöscht.
In dem in 16 dargestellten Prozess 2 werden die Kurzschlussverdachtsflags für NO1 und NO2 in Schritt S120 gelöscht. Außerdem werden die vorläufigen Fehlerzähler für den Kurzschluss für NO1 und NO2 gelöscht. Wenn NO1, NO2 und NC jeweils AUS, AUS und EIN sind, sind die Beziehungen zwischen den Ausgaben konsistent. Daher sind NO1 und NO2 zumindest nicht kurzgeschlossen.
Als nächstes wird in Schritt S121 bestimmt, ob das Kurzschlusseindeutigflag gesetzt ist oder nicht. Wenn das Kurzschlusseindeutigflag ausgeschaltet ist, wird in Schritt S122 bestimmt, ob das Unterbrechungsverdachtsflag für NO1 gesetzt ist. Wenn NO1, NO2 und NC zum gegenwärtigen Zeitpunkt jeweils AUS, AUS und EIN sind und wenn das Unterbrechungsverdachtsflag für NO1 beim letzten Mal gesetzt war, ist es wahrscheinlich, dass der erste NO-Kontakt getrennt ist. Das heißt, es ist wahrscheinlich, dass nur NO1 mit den anderen Ausgaben inkonsistent ist, weil der erste NO-Kontakt unterbrochen ist. In diesem Fall wird in Schritt S123 der vorläufige Fehlerzähler für die Unterbrechung für NO1 hochgezählt, und das Unterbrechungsverdachtsflag für NO1 wird gelöscht.
Als nächstes wird in Schritt S124 bestimmt, ob der vorläufige Fehlerzähler für die Unterbrechung für NO1 eine vorbestimmte Zahl oder mehr ist oder nicht. Die vorbestimmte Anzahl ist z.B. 2 mal. Wenn der vorläufige Fehlerzähler für die Unterbrechung für NO1 die vorbestimmte Zahl oder mehr erreicht, wird in Schritt S125 bestimmt, dass eine Unterbrechung am ersten NO-Kontakt, der NO1 entspricht, aufgetreten ist.
Wenn in Schritt S122 bestimmt wird, dass das Unterbrechungsverdachtsflag für NO1 aus ist, dann wird in Schritt S126 bestimmt, ob das Unterbrechungsverdachtsflag für NO2 an ist oder nicht. Wenn NO1, NO2 und NC zum gegenwärtigen Zeitpunkt jeweils AUS, AUS, EIN sind, und wenn das Unterbrechungsverdachtsflag für NO2 beim letzten Mal gesetzt war, ist es wahrscheinlich, dass der zweite NO-Kontakt getrennt ist. Das heißt, es ist wahrscheinlich, dass nur NO2 mit den anderen Ausgaben inkonsistent war, weil der zweite NO-Kontakt unterbrochen ist. In diesem Fall wird in Schritt S127 der vorläufige Fehlerzähler für die Unterbrechung für NO2 hochgezählt, und das Unterbrechungsverdachtsflag für NO2 wird gelöscht.
Als Nächstes wird in Schritt S128 bestimmt, ob der vorläufige Fehlerzähler für die Unterbrechung für NO2 eine vorbestimmte Anzahl oder mehr ist oder nicht. Die vorbestimmte Anzahl ist z.B. 2 mal. Wenn der vorläufige Fehlerzähler für die Unterbrechung für NO2 die vorbestimmte Zahl oder mehr wird, wird in Schritt S129 bestimmt, dass eine Unterbrechung am zweiten NO-Kontakt, der NO2 entspricht, aufgetreten ist.
Wenn in Schritt S122 bestimmt wird, dass das Unterbrechungsverdachtsflag für NO1 ausgeschaltet ist, und in Schritt S126 bestimmt wird, dass das Unterbrechungsverdachtsflag für NO2 ausgeschaltet ist, wird bestimmt, ob alle Flags, die die Möglichkeit von Fehlern anzeigen, ausgeschaltet sind. Wenn alle Flags aus sind, kann festgestellt werden, dass bei keinem der Kontakte ein Fehler vorliegt. In diesem Fall fährt der Bestimmungsablauf mit Schritt S131 fort, und es wird bestimmt, dass der Ausschaltvorgang am Schaltschalter durchgeführt wurde.
Wenn in Schritt S121 das Kurzschlusseindeutigflag gesetzt ist, wird in Schritt S132 bestimmt, dass ein Kurzschluss an dem NC-Kontakt aufgetreten ist, der NC entspricht. Genauer gesagt wird bestimmt, dass ein Fehler in Form eines Kurzschlusses nur an dem NC-Kontakt von den drei Kontakten aufgetreten ist. Wenn sowohl der erste NO-Kontakt als auch der zweite NO- Kontakt in Situationen, in denen es sicher ist, dass ein Kurzschluss auftritt, als normal befunden werden, ist der Kontakt, an dem der Kurzschluss auftritt, offensichtlich der NC-Kontakt.
Bei dem in 17 dargestellten Prozess 3 wird in Schritt S140 das Flag gesetzt, wenn NO1, NO2 und NC jeweils zum gegenwärtigen Zeitpunkt AUS, EIN und AUS sind. In diesem Fall gibt es keine Inkonsistenz zwischen NO2 und NC, aber NO1 ist inkonsistent mit den anderen beiden Ausgaben. Da NO1 AUS ist, wird vermutet, dass die zu NO1 gehörende Signalleitung unterbrochen ist. Daher wird das Unterbrechungsverdachtsflag für NO1 gesetzt. Da NO2 EIN ist, ist die Signalleitung, die NO2 entspricht, zumindest nicht unterbrochen. Daher wird das Unterbrechungsverdachtsflag für NO2 gelöscht.
Bei dem in 18 dargestellten Prozess 4 wird in Schritt S150 das Flag gesetzt, wenn NO1, NO2 und NC zum gegenwärtigen Zeitpunkt jeweils AUS, EIN und EIN sind. Es gibt keine Inkonsistenz zwischen NO1 und NC, aber NO2 ist inkonsistent mit den anderen beiden Ausgaben. Da NO2 EIN ist, wird vermutet, dass die Signalleitung, die NO2 entspricht, kurzgeschlossen ist. Daher wird das Kurzschlussverdachtsflag für NO2 eingeschaltet. Da NO1 AUS ist, ist die Signalleitung, die NO1 entspricht, zumindest nicht kurzgeschlossen. Daher wird das Kurzschlussverdachtsflag für NO1 gelöscht.
Bei dem in 19 dargestellten Prozess 5 wird in Schritt S160 das Flag gesetzt, wenn NO1, NO2 und NC zum aktuellen Zeitpunkt EIN, AUS und AUS sind. Es gibt keine Inkonsistenz zwischen NO1 und NC, aber NO2 ist inkonsistent mit den anderen beiden Ausgaben. Da NO2 AUS ist, wird vermutet, dass die Signalleitung, die NO2 entspricht, unterbrochen ist. Daher wird das Unterbrechungsverdachtsflag für NO2 gesetzt. Da NO1 EIN ist, tritt zumindest auf der Signalleitung, die NO1 entspricht, keine Unterbrechung auf. Daher wird das Unterbrechungsverdachtsflag für NO1 gelöscht.
Bei dem in 20 dargestellten Prozess 6 wird in Schritt S170 das Flag gesetzt, wenn NO1, NO2 und NC zum gegenwärtigen Zeitpunkt jeweils EIN, AUS und EIN sind. In diesem Fall gibt es keine Inkonsistenz zwischen NO2 und NC, aber NO1 ist inkonsistent mit den anderen beiden Ausgaben. Da NO1 EIN ist, wird vermutet, dass die Signalleitung, die NO1 entspricht, kurzgeschlossen ist. Daher wird das Kurzschlussverdachtsflag für NO1 gesetzt. Da NO1 AUS ist, ist die Signalleitung, die NO1 entspricht, zumindest nicht kurzgeschlossen. Daher wird das Kurzschlussverdachtsflag für NO2 gelöscht.
Bei dem in 21 dargestellten Prozess 7 werden in Schritt S180 die Unterbrechungsverdachtsflags für NO1 und NO2 entsprechend gelöscht. Darüber hinaus wird jeder der vorläufigen Fehlerzähler für die Unterbrechung für NO1 und NO2 gelöscht. Wenn NO1, NO2 und NC jeweils EIN, EIN und AUS sind, sind die Beziehungen zwischen den Ausgaben konsistent. Daher gibt es zumindest keinen Zweifel in Bezug auf die Trennung bzw. Unterbrechung von NO1 und NO2.
Als nächstes wird in Schritt S181 bestimmt, ob das Unterbrechungeindeutigflag gesetzt ist oder nicht. Wenn das Unterbrechungeindeutigflag ausgeschaltet ist, wird in Schritt S182 bestimmt, ob das Kurzschlussverdachtsflag für NO1 gesetzt ist oder nicht. Wenn NO1, NO2 und NC zum gegenwärtigen Zeitpunkt jeweils EIN, EIN und AUS sind und wenn das Kurzschlussverdachtsflag für NO1 beim letzten Mal gesetzt war, ist es wahrscheinlich, dass der erste NO-Kontakt kurzgeschlossen ist. Das heißt, es ist wahrscheinlich, dass nur NO1 inkonsistent zu den anderen Ausgaben ist, da der erste NO-Kontakt kurzgeschlossen ist. In diesem Fall werden in Schritt S183 die vorläufigen Fehlerzähler für den Kurzschluss für NO1 hochgezählt, und das Kurzschlussverdachtsflag für NO1 wird gelöscht.
Als nächstes wird in Schritt S184 bestimmt, ob die vorläufigen Fehlerzähler für den Kurzschluss für NO1 gleich oder größer als eine vorbestimmte Anzahl sind. Die vorbestimmte Anzahl ist z.B. 2 mal. Wenn die vorläufigen Fehlerzähler für den Kurzschluss für NO1 eine vorbestimmte Zahl oder mehr werden, wird in Schritt S185 bestimmt, dass ein Kurzschluss in der Signalleitung, die NO1 entspricht, aufgetreten ist.
Wenn in Schritt S182 bestimmt wird, dass das Kurzschlussverdachtsflag für NO1 aus ist, wird in Schritt S186 bestimmt, ob das Kurzschlussverdachtsflag für NO2 an ist oder nicht. Wenn NO1, NO2 und NC zum gegenwärtigen Zeitpunkt jeweils EIN, EIN und AUS sind, und wenn das Kurzschlussverdachtsflag für NO2 beim letzten Mal gesetzt war, ist es wahrscheinlich, dass der zweite NO-Kontakt kurzgeschlossen ist. Das heißt, es ist wahrscheinlich, dass nur NO2 inkonsistent mit anderen Ausgaben ist, da der zweite NO-Kontakt kurzgeschlossen ist. In diesem Fall werden in Schritt S187 die vorläufigen Fehlerzähler für den Kurzschluss für NO2 hochgezählt, und das Kurzschlussverdachtsflag für NO2 wird gelöscht.
Als nächstes wird in Schritt S188 bestimmt, ob die vorläufigen Fehlernzähler für den Kurzschluss für NO2 gleich oder größer als eine vorbestimmte Zahl sind oder nicht. Die vorbestimmte Anzahl ist z.B. 2 mal. Wenn die vorläufigen Fehlerzähler für den Kurzschluss für NO2 eine vorbestimmte Zahl oder mehr werden, wird in Schritt S189 bestimmt, dass ein Kurzschluss in der Signalleitung, die NO2 entspricht, aufgetreten ist.
Wenn in Schritt S182 bestimmt wird, dass das Kurzschlussverdachtsflag für NO1 aus ist, und wenn ferner in Schritt S186 bestimmt wird, dass das Kurzschlussverdachtsflag für NO2 aus ist, wird in Schritt 190 bestimmt, ob alle Flags, die die Möglichkeit von Fehlern anzeigen, aus sind oder nicht. Wenn alle Flags aus sind, kann festgestellt werden, dass bei keinem der Kontakte ein Fehler vorliegt. In diesem Fall fährt der Bestimmungsablauf mit Schritt S191 fort, und es wird bestimmt, dass der Einschaltvorgang des Schaltschalters durchgeführt wurde.
In Schritt S181 wird, wenn das Unterbrechungeindeutigflag gesetzt ist, in Schritt S192 bestimmt, dass eine Unterbrechung an dem NC-Kontakt aufgetreten ist, der NC entspricht. Genauer gesagt, wird bestimmt, dass ein Fehler in Form einer Unterbrechung nur an dem NC-Kontakt der drei Kontakte aufgetreten ist. Wenn sowohl der erste NO-Kontakt als auch der zweite NO-Kontakt in Situationen, in denen sicher ist, dass eine Unterbrechung auftritt, als normal befunden werden, ist der Kontakt, an dem die Unterbrechung auftritt, offensichtlich der NC-Kontakt.
Bei dem in 22 dargestellten Prozess 8 wird im Schritt S200 das Flag gesetzt, wenn NO1, NO2 und NC zum gegenwärtigen Zeitpunkt EIN sind. Gemäß der Konfiguration der Schalter gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen wird, wenn alle NO1, NO2 und NC eingeschaltet sind, sichergestellt, dass ein Kurzschluss an einem der Kontakte aufgetreten ist, und daher wird das Kurzschlusseindeutigflag gesetzt. Da sowohl NO1 als auch NO2 gesetzt sind, sind die Signalleitungen, die NO1 und NO2 entsprechen, nicht unterbrochen. Daher werden die Unterbrechungsverdachtsflags für NO1 und NO2 gelöscht.
Sonstiges
Der Schalter gemäß jeder Ausführungsform ist ein invertierter Dreifachschalter mit zwei NO-Kontakten und einem NC-Kontakt. Die jeweilige Ausführungsform ist jedoch auch bei einem invertierten Dreifachschalter mit einem NO-Kontakt und zwei NC-Kontakten anwendbar. In der dritten Ausführungsform hat der Schalter des gemischten Typs zwei Schiebekontakte und einen Gegenkontakt, aber die Ausführungsform ist auch auf einen Schalter des gemischten Typs mit einem Schiebekontakt und zwei Gegenkontakten anwendbar.
Bezugszeichenliste

1,2,3: Schalter
10: beweglicher Anschluss (Betätigungselement)
11: erster NO-Anschluss
12: zweiter NO-Anschluss
13: NC-Anschluss
14, 15, 16: Signalleitung
17: Erdungsleiter
18: ECU
20: Betätigungselement
21: erster NO-Anschluss
22: zweiter NO-Anschluss
23: NC-Anschluss
24, 25: Feder
26, 27: Erdanschluss
30: beweglicher Anschluss (Betätigungselement)
31: erster NO-Anschluss
32: zweiter NO-Anschluss
33: NC-Anschluss
34, 35: Feder
37: Erdanschluss

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002254950 A [0002]

Claims

Schalter (1, 2, 3), aufweisend: ein Betätigungselement (10, 20, 30), das zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verschiebbar ist; und drei Kontakte (11, 12, 13), deren Zustand zwischen einem ersten Zustand, in dem eine Signalleitung verbunden oder unterbrochen ist, und einem zweiten Zustand, in dem die Signalleitung aufgrund der Verschiebung des Betätigungselements zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu dem ersten Zustand umgekehrt ist, geschaltet wird; wobei die drei Kontakte umfassen: einen ersten Kontakt (11, 21, 31), der im Zuge der Verschiebung des Betätigungselements (10, 20, 30) von der ersten Position in die zweite Position von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand geschaltet wird; einen zweiten Kontakt (12, 22, 32), der im Zuge der Verschiebung des Betätigungselements (10, 20, 30) von der ersten Position in die zweite Position von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand geschaltet wird, zu einem Zeitpunkt, der später liegt als der Zeitpunkt des Schaltens des ersten Kontakts; und einen dritten Kontakt (13, 23, 33), der im Zuge der Verschiebung des Betätigungselements (10, 20, 30) von der ersten Position in die zweite Position von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand geschaltet wird, zu einem Zeitpunkt, der später liegt als das Schalten des ersten Kontakts (11, 21, 31) und früher als das Schalten des zweiten Kontakts (12, 22, 32).
Fehlerbestimmungsverfahren zum Bestimmen eines Fehlers, der in dem Schalter nach Anspruch 1 auftritt, aufweisend Bestimmen, dass ein auf den ersten Zustand fixierter Fehler in dem dritten Kontakt (13, 23, 33) auftritt, in einem Zustand, dass alle von einem ersten Signal, das von dem ersten Kontakt (11, 21, 31) ausgegeben wird, einem zweiten Signal, das von dem zweiten Kontakt (12, 22, 32) ausgegeben wird, und einem dritten Signal, das von dem dritten Kontakt (13, 23, 33) ausgegeben wird, Signale sind, die dem ersten Zustand entsprechen, und wenn das erste Signal und das zweite Signal in Signale umgeschaltet werden, die dem zweiten Zustand entsprechen, und nur das dritte Signal das Signal bleibt, das dem ersten Zustand entspricht.
Fehlerbestimmungsverfahren zum Bestimmen eines Fehlers, der in dem Schalter nach Anspruch 1 auftritt, aufweisend Bestimmen, dass ein auf den zweiten Zustand fixierter Fehler in dem dritten Kontakt (13, 23, 33) auftritt, in einem Zustand, dass alle von einem ersten Signal, das von dem ersten Kontakt (11, 21, 31) ausgegeben wird, einem zweiten Signal, das von dem zweiten Kontakt (12, 22, 32) ausgegeben wird, und einem dritten Signal, das von dem dritten Kontakt (13, 23, 33) ausgegeben wird, Signale sind, die dem zweiten Zustand entsprechen, wenn das erste Signal und das zweite Signal in ein Signal umgeschaltet werden, das dem ersten Zustand entspricht, und nur das dritte Signal das Signal bleibt, das dem zweiten Zustand entspricht.