DE19728596C2

DE19728596C2 - Verfahren zur Überwachung eines Potentiometers

Info

Publication number: DE19728596C2
Application number: DE19728596A
Authority: DE
Inventors: Christian Stolz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 2000-02-17
Anticipated expiration: 2017-07-05
Also published as: DE19728596A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Potentiometers, wobei eine Versorgungsspannung des Potentiometers gemessen und ausgewertet wird.

Stand der Technik

Es ist bekannt, Potentiometer in vielen Gebieten der Technik, beispielsweise als Geber für eine veränder bare Größe, einzusetzen. Potentiometer werden bekann terweise mit einer konstanten Versorgungsspannung verbunden, wobei ein Schleifer des Potentiometers entsprechend eines von außen einwirkenden Ereignisses seine Stellung verändern kann und über die sich hier aus ergebende Teilspannung auf das äußere Ereignis schließbar ist.

Aufgrund eintretender Fehler oder von Fehlbedienungen einer das Potentiometer aufweisenden Schaltung können die Versorgungsspannung oder der Schleifer auf Masse gezogen werden, so daß infolge eines Kurzschlusses ein hoher Strom fließt, der zu einer hohen Verlust leistung des Potentiometers oder des Versorgungsspan nungs IC's führt. Übersteigt diese Verlustleistung eine maximale Verlustleistung des Potentiometers oder des Versorgungsspannungs IC's, kommt es zu dessen Zerstörung.

Aus der gattungsbildenden DE 40 00 521 A1 ist ein Geber für eine verän derbare Größe mit einem Potentiometer bekannt, bei dem mit einer Zusatzschaltung von Bauelementen eine Fehlfunktion aufgrund eines Übergangswiderstandes im Potentiometer verhindert werden kann.

Aus der DE 40 20 106 A1 ist eine Einrichtung zur Ausfallerkennung eines Potentiometers bekannt, bei der ein an einem Schleiferanschluß anliegendes Signal mit einem Schwellenwert verglichen wird.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet den Vorteil, daß in einfa cher Weise, ohne zusätzliche Bauelemente eine Überwa chung eines Potentiometers erfolgen kann. Dadurch, daß die Versorgungsspannung periodisch abgetastet wird, die abgetastete Versorgungsspannung digitali siert und mit einem vorgebbaren Grenzwert verglichen wird, und bei Unterschreiten des Grenzwertes die Ver sorgungsspannung abgeschaltet wird, wobei die peri odische Abtastung auch nach Abschalten der Versor gungsspannung fortgeführt wird, ist es vorteilhaft möglich, permanent den Potentiometer zu überwachen und lediglich im Falle des Auftretens eines Kurz schlusses am Potentiometer die Versorgungsspannung abzuschalten. Hierdurch wird verhindert, daß dessen maximale Verlustleistung überschritten wird. Durch das kurzzeitige Wiedereinschalten der Versorgungs spannung nach detektiertem Kurzschluß kann fortlau fend überprüft werden, ob der Kurzschluß noch besteht oder behoben ist. Es findet somit eine Diagnose des Potentiometers statt, die fortlaufend erkennt, ob ein Kurzschluß vorliegt oder nicht.

Durch die fortlaufende Abtastung der Versorgungsspan nung und deren Vergleich mit einem vorgebbaren Grenz wert kann eine Kurzschlußschwelle, die ein Abschalten der Versorgungsspannung bedeutet, beliebig gewählt werden. Somit sind Anpassungen an unterschiedliche, ein Potentiometer aufweisende, Schaltungen ohne großen Aufwand möglich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genann ten Merkmalen.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs beispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung eines Potentio meters und

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt ein Potentiometer 10, das einerseits an Masse liegt und andererseits mit einer Versorgungs spannung VCC verbunden ist. Ein Schleifer 12 des Potentiometers 10 greift in bekannter Weise entspre chend der momentanen Stellung des Schleifers 12 eine Teilspannung der Versorgungsspannung VCC ab, die an einem Knotenpunkt K1 anliegt. Über diese Teilspannung kann auf die Stellung des Schleifers 12 und somit auf ein die Stellung des Schleifers 12 bewirkendes äußeres Ereignis geschlossen werden.

Ein erster Eingang 14 eines Mikroprozessors 16, der beispielsweise Bestandteil eines nicht dargestellten Steuergerätes sein kann, ist über einen Spannungstei ler aus den Widerständen R1 und R2 mit der Versor gungsspannung VCC verbunden. Ein zweiter Eingang 18 des Mikroprozessors 16 ist über einen Spannungsteiler der Widerstände R3 und R4 mit dem Knoten K1 ver bunden. Die Eingänge 14 und 16 liegen jeweils an Analog/Digital-Wandlerkanälen 20 beziehungsweise 22 des Mikroprozessors 16 an, über die die abgegriffene Versorgungsspannung VCC beziehungsweise die am Knoten K1 anliegende Spannung digitalisiert wird. Der Mikro prozessor 16 besitzt weitere Steuerbausteine, die unter anderem auf ein Ab- beziehungsweise Zuschalten der Versorgungsspannung VCC Einfluß nehmen können.

Mittels des Mikroprozessors 16 wird die Versorgungs spannung VCC des Potentiometers 10 überwacht. Das Verfahren zur Überwachung der Versorgungsspannung VCC ist anhand des in Fig. 2 gezeigten Blockschaltbildes erläutert.

Zu einem Startzeitpunkt S beginnt eine Kurzwartezeit t_w zu laufen, die über ein variabel setzbares Flag 24 einstellbar ist. Das variabel setzbare Flag 24 kann beispielsweise 10 ms (b_10 mstic) betragen, wobei die Kurzwartezeit t_w über eine vorgebbare Konstante ein stellbar ist. Wird beispielsweise eine Konstante = 20 gewählt, beträgt die gesamte Kurzwartezeit t_w 20 × 10 ms = 200 ms. Diese Kurzwartezeit t_w bestimmt den Zeitpunkt, zu dem die Versorgungsspannung VCC abgeta stet wird. Beim genannten Beispiel wird die Versor gungsspannung VCC also alle 200 ms abgetastet. Ist die Kurzwartezeit t_w abgelaufen, wird entsprechend des Feldes 26 die Versorgungsspannung VCC eingeschal tet und ein interner Merker gesetzt, daß die Versor gungsspannung VCC angeschaltet ist.

Mit Einschalten der Versorgungsspannung VCC läuft eine Kurzzeit t_K, die wiederum durch ein variables Flag 28 bestimmbar ist. Dieses kann ebenfalls 10 ms (b_10 mstic) betragen, wobei über eine vorgebbare Konstante die gesamte Kurzzeit t_K einstellbar ist. Die Konstante beträgt beispielsweise 1, so daß die Kurzzeit t_K 1 × 10 ms = 10 ms beträgt. Durch die Kurzzeit t_K wird eine Wartezeit zum Einschwingen der Versorgungsspannung VCC nach dessen Einschalten gemäß Feld 26 definiert. Ist die Kurzzeit t_K abgelaufen, wird gemäß Feld 30 der sich aus der momentanen Ver sorgungsspannung VCC ergebene digitale Spannungswert, der über den Analog/Digital-Kanal 20 dem Mikroprozes sor 16 bereitgestellt wird, mit einem vorgebbaren Grenzwert verglichen. Hierbei wird überprüft, ob der Grenzwert unterschritten wird, da im Kurzschlußfalle der Strom stark ansteigt und die Spannung entspre chend abfällt. Der Grenzwert kann beispielsweise 2 Volt betragen. Ergibt der Vergleich 32 ein Unter schreiten des Grenzwertes durch die Versorgungsspan nung VCC, wird gemäß Feld 34 ein Kurzschluß erkannt und die Versorgungsspannung VCC abgeschaltet. Gleich zeitig wird ein interner Merker gesetzt, daß die Versorgungsspannung VCC ausgeschaltet ist. Mit dieser Ausgangsfunktion ist das Überwachungsverfahren gemäß dem Feld Ende E zunächst abgeschlossen. Über das Feld 36 wird dem Feld Ende E mitgeteilt, daß die Kurzwar tezeit t_w abgelaufen ist und über das Feld 38 wird ebenfalls dem Feld Ende E mitgeteilt, daß die Kurz zeit t_K ebenfalls abgelaufen ist.

Nach Durchlaufen der erläuterten Verfahrensschritte wird das Verfahren sofort wieder im Feld S gestartet, so daß praktisch eine periodische Überwachung bezie hungsweise Diagnose des Potentiometers 10 möglich ist. Der Start S erfolgt nachdem der Ablauf der ein gestellten Kurzwartezeit t_w signalisiert ist. Nun wird erneut die Versorgungsspannung VCC gemäß Feld 26 eingeschaltet und nach Ablauf der Kurzzeit t_Ksofort wieder abgeschaltet, wenn sich ergibt, daß der einge stellte Grenzwert der Versorgungsspannung VCC gemäß Feld 30 beziehungsweise Vergleich 32 unterschritten ist.

Dieser Vorgang wird fortlaufend als Schleife wieder holt, so daß alle, gemäß dem gewählten Beispiel, 200 ms die Versorgungsspannung VCC zumindestens kurzzei tig eingeschaltet wird. Ergibt die Überprüfung, daß nach kurzzeitiger Einschaltung der Versorgungsspan nung VCC und Ablauf der Kurzzeit t_K der vorgegebene Grenzwert durch die Versorgungsspannung VCC nicht unterschritten wird, wird über den Vergleicher 32 das Feld 40 aktiviert, das den erkannten Kurzschluß an nulliert und den gemäß Feld 34 gesetzten Merker löscht. Die Versorgungsspannung VCC bleibt dann ange schaltet. Durch eine Wahl einer relativ kurzen Kurz wartezeit t_w wird sichergestellt, daß durch die sich ständig wiederholende Überprüfung der Versorgungs spannung VCC der Eintritt eines Kurzschlusses sehr rasch erkannt wird, so daß ein Ansteigen der Verlust leistung des Potentiometers oder des Versorgungsspan nungs IC's infolge des Kurzschlußstromes über dessen maximale Verlustleistung verhindert werden kann.

Insgesamt kann das erfindungsgemäße Verfahren an unterschiedliche Potentiometer 10, beziehungsweise unterschiedliche Versorgungsspannung VCC, in einfa cher Weise angepaßt werden. Durch Festlegen der Kurz wartezeit t_w beziehungsweise der Kurzzeit t_K kann der turnusmäßige Überprüfungsrhytmus angepaßt werden. Gleichzeitig kann durch Festlegen des Grenzwertes, der zum Erkennen auf Kurzschluß unterschritten werden muß, eine Kurzschlußschwelle beliebig festgelegt werden. Entsprechend einer maximal möglichen Verlust leistung des Potentiometers 10, das heißt, einer Verlustleistung die das Potentiometer 10 verträgt, ohne daß es Schaden nimmt, können die Kurzwartezeit t_w und die Kurzzeit t_K ebenfalls variiert werden. Somit ist der Zeitpunkt des wiederholten kurzfristi gen Einschaltens der Versorgungsspannung VCC auch im Kurzschlußfall anpaßbar.

Claims

1. Verfahren zur Überwachung eines Potentiometers, wobei eine Versorgungsspannung des Potentiometers gemessen und ausgewertet wird, dadurch gekennzeich net, daß die Versorgungsspannung (VCC) periodisch abgetastet wird, die abgetastete Versorgungsspannung (VCC) digitalisiert und mit einem vorgebbaren Grenz wert verglichen wird, und bei Unterschreiten des Grenzwertes die Versorgungsspannung (VCC) abgeschal tet wird, wobei die periodische Abtastung auch nach Abschalten der Versorgungsspannung (VCC) durch kurz zeitiges Wiedereinschalten der Versorgungsspannung (VCC) für die Zeitspanne der Abtastung fortgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsspannung (VCC) nach Ablauf einer einstellbaren Kurzwartezeit (t_w) periodisch einge schaltet und abgetastet wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsspannung (VCC) mit dem Grenzwert nach Ablauf einer einstellba ren Kurzzeit (t_K) ab dem Einschaltzeitpunkt der Ver sorgungsspannung (VCC) verglichen wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert, mit dem die Versorgungsspannung (VCC) verglichen wird, ein stellbar ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachung des Potentiometers zum Erkennen eines Kurzschlusses durchgeführt wird.