ES2267448T3 - A CIRCUIT TO DETECT THE STATE OF ELECTRICAL SWITCHES. - Google Patents
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Abstract
Un circuito para detectar el estado de conmutadores eléctricos, por ejemplo conmutadores (SWi) en un vehículo automóvil, que comprende: - una red (B1, B2) que alimenta los conmutadores (SWi) y que está adaptada para producir señales indicativas del estado operativo de cada conmutador (SWi), y - una unidad (P) de control que está asociada con los conmutadores (SWi), adaptada para recibir las señales indicativas del estado de cada conmutador (SWi) en respectivas entradas (RDi), y dispuesta para emprender correspondientes acciones predeterminadas dependiendo de dichas señales; en el que la red de alimentación comprende, asociadas con cada conmutador (SWi): - una respectiva primera rama (B1) de circuito dispuesta para alimentar continuamente una corriente de monitorización como resultado de la cual se produce una primera señal indicativa del estado del conmutador (SWi), y - una respectiva segunda rama (B2) de circuito dispuesta para alimentar, dependiendo de una señal de consentimiento, una corriente de diagnóstico de mayor intensidad que la corriente de monitorización, como resultado de la cual se produce una segunda señal indicativa del estado del conmutador (SWi); caracterizado porque la unidad (P) de control está adaptada para interpretar las señales primera y segunda de acuerdo con una lógica binaria y está dispuesta: - para generar la señal de consentimiento cada vez que recibe, en al menos una entrada (RDi), una primera señal indicativa de un presunto estado cerrado de un conmutador (SWi), - para detectar al menos una segunda señal indicativa del estado de un correspondiente conmutador (SWi) cuando el conmutador (SWi) está alimentado con la corriente de diagnóstico, - para comparar los valores de la primera señal y de la segunda señal y para interpretar el estado del conmutador (SWi) como estado cerrado, cuando los valores son los mismos, y como estado abierto en una condición de disfunción, cuando los valores difieren.A circuit for detecting the state of electrical switches, for example switches (SWi) in a motor vehicle, comprising: - a network (B1, B2) that feeds the switches (SWi) and is adapted to produce signals indicative of the operational state of each switch (SWi), and - a control unit (P) that is associated with the switches (SWi), adapted to receive the signals indicative of the status of each switch (SWi) at respective inputs (RDi), and arranged for undertake corresponding predetermined actions depending on these signals; in which the supply network comprises, associated with each switch (SWi): - a respective first branch (B1) of circuit arranged to continuously feed a monitoring current as a result of which a first signal indicative of the state of the switch is produced (SWi), and - a respective second branch (B2) of circuit arranged to feed, depending on a consent signal, a diagnostic current of greater intensity than the monitoring current, as a result of which a second indicative signal is produced the status of the switch (SWi); characterized in that the control unit (P) is adapted to interpret the first and second signals according to a binary logic and is arranged: - to generate the consent signal each time it receives, at least one input (RDi), a first signal indicative of a presumed closed state of a switch (SWi), - to detect at least a second signal indicative of the state of a corresponding switch (SWi) when the switch (SWi) is powered by the diagnostic current, - to compare the values of the first signal and the second signal and to interpret the state of the switch (SWi) as a closed state, when the values are the same, and as an open state in a condition of dysfunction, when the values differ.
Description
Un circuito para detectar el estado de conmutadores eléctricos.A circuit to detect the status of electrical switches
La presente invención se refiere en general a un circuito para detectar el estado de conmutadores eléctricos.The present invention generally relates to a circuit to detect the state of electrical switches.
Más específicamente, la invención se refiere a un circuito del tipo descrito en el preámbulo de la reivindicación 1, para leer el estado (abierto/cerrado) de conmutadores eléctricos, particularmente para aplicaciones de automoción, así como para el diagnóstico de una posible condición dañada de los contactos de los conmutadores.More specifically, the invention relates to a circuit of the type described in the preamble of the claim 1, to read the status (open / closed) of electrical switches, particularly for automotive applications, as well as for the diagnosis of a possible damaged condition of the contacts of the switches
En un vehículo automóvil, hay muchos conmutadores eléctricos que se usan para controlar funciones de la carrocería de un vehículo tales como, por ejemplo, la apertura y el cierre de las puertas (por medio de comandos para los tiradores y para los cierres) desde dentro o desde fuera del vehículo, y en muchos otros circuitos de control (por ejemplo paneles de control) que se puede requerir que funcionen en cualquier momento, independientemente de la condición de funcionamiento del vehículo (por ejemplo, incluso cuando el vehículo está en reposo).In a motor vehicle, there are many electrical switches that are used to control functions of the bodywork of a vehicle such as, for example, the opening and the closing of the doors (by means of commands for the handles and for closures) from inside or outside the vehicle, and in many other control circuits (for example control panels) that may be required to work at any time, regardless of the operating condition of the vehicle (for example, even when the vehicle is at rest).
Se requiere por lo tanto que unidades electrónicas de control, proporcionadas para manejar información relacionada con los estados instantáneos adoptados por estos conmutadores y para emprender acciones predeterminadas como resultado de un cambio de los mismos, monitoricen estos estados continuamente.It is therefore required that units control electronics, provided to handle information related to the instantaneous states adopted by these switches and to take default actions like result of a change thereof, monitor these states continually.
La información relativa al estado instantáneo de un conmutador se adquiere generalmente mediante la alimentación de una red (por ejemplo, puede simplemente ser un divisor resistivo) que alimenta el conmutador y que detecta el voltaje establecido en los terminales del conmutador y compara su valor con uno o más valores de umbral.Information regarding the instantaneous state of a switch is usually acquired by feeding a network (for example, it can simply be a resistive divider) that powers the switch and detects the voltage set in switch terminals and compare their value with one or more threshold values.
Es bien conocido que un conmutador eléctrico tiene una resistencia equivalente muy alta (teóricamente infinita) en un estado abierto y una resistencia equivalente de casi cero en un estado cerrado.It is well known that an electrical switch It has a very high equivalent resistance (theoretically infinite) in an open state and an equivalent resistance of almost zero in a closed state
Los conmutadores encajados en vehículos automóviles están generalmente expuestos a la humedad, suciedad y otros agentes atmosféricos con el resultado de que sufren daños en sus contactos y, en algunos casos, exhiben una condición general de disfunción. Por ejemplo, un conmutador eléctrico, que en un estado abierto tendría una resistencia equivalente del orden de 100 k\Omega o más, puede tener una resistencia equivalente enormemente reducida (del orden de unos pocos k\Omega) debido a que se establece una trayectoria de corriente no deseada entre los contactos. Hay por lo tanto un riesgo de confundir un estado abierto con un estado cerrado e interpretar la presencia de comandos que realmente nunca se han dado.The switches fitted in vehicles cars are generally exposed to moisture, dirt and other atmospheric agents with the result that they suffer damage in their contacts and, in some cases, exhibit a general condition of dysfunction. For example, an electrical switch, which in a state open would have an equivalent resistance of the order of 100 k \ Omega or more, can have an enormously equivalent resistance reduced (of the order of a few k \ Omega) because it establishes an unwanted current path between contacts There is therefore a risk of confusing an open state with a closed state and interpret the presence of commands that They have never really happened.
Para impedir problemas de este tipo, típicamente, es necesario aplicar a los contactos del conmutador una corriente de alta intensidad (una corriente llamada de limpieza) que posibilita que se reconozca correctamente un estado abierto o cerrado del conmutador, incluso en condiciones de daño excesivo en sus contactos.To prevent problems of this kind, typically, it is necessary to apply to the switch contacts a high intensity current (a current called cleaning) which allows an open state to be recognized correctly or switch closed, even in conditions of excessive damage in Your contacts
Por el momento, en aplicaciones de automoción, se usa un método en el que cada conmutador es alimentado constantemente con una corriente de limpieza de considerable intensidad y el valor del voltaje que se establece en sus terminales se transfiere a la entrada de una unidad de control y de procesamiento en la que se convierte en una señal digital y se almacena.At the moment, in automotive applications, a method is used in which each switch is powered constantly with a considerable cleaning current intensity and the value of the voltage that is set at its terminals is transferred to the input of a control unit and of processing in which it becomes a digital signal and it stores
Sin embargo, este método no permite un diagnóstico cuantitativo de una condición de daño en los contactos del conmutador, esto es, no puede reconocer si un cierto valor de voltaje en los terminales del conmutador es resultado de un correspondiente estado operativo real o de una condición de daño excesivo.However, this method does not allow a quantitative diagnosis of a condition of contact damage of the switch, that is, cannot recognize if a certain value of voltage at the switch terminals is the result of a corresponding actual operating status or damage condition excessive.
Lo que es más, este método parece caro ya que requiere el uso de unidades de control y de procesamiento complejas que tienen uno o más convertidores de A/D.What's more, this method seems expensive since requires the use of complex control and processing units They have one or more A / D converters.
El documento EP-A-0301442 divulga un circuito de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.The document EP-A-0301442 discloses a circuit of according to the preamble of claim 1.
En todos estos casos sería preferible en cambio, en ausencia de incidentes, que la unidad de control funcionara en un estado operativo de bajo consumo de corriente, por ejemplo con el fin de no descargar la batería del vehículo, pero que fuese capaz de reconocer correctamente el estado operativo de un conmutador y/o una posible condición de disfunción del mismo.In all these cases it would be preferable instead in the absence of incidents, that the control unit will work in an operational state of low current consumption, for example with the in order not to discharge the vehicle's battery, but to be able to correctly recognize the operating status of a switch and / or a possible condition of dysfunction.
El objeto de la presente invención es por lo tanto proporcionar una solución satisfactoria a los problemas establecidos anteriormente, impidiendo los problemas de la técnica anterior. De acuerdo con la presente invención, este objeto se consigue por medio de un circuito que tiene las características enumeradas en la reivindicación 1.The object of the present invention is therefore both provide a satisfactory solution to the problems established above, preventing technical problems previous. In accordance with the present invention, this object is get through a circuit that has the characteristics listed in claim 1.
En resumen, la presente invención se basa en el principio de alimentar los conmutadores continuamente con una corriente de monitorización de baja intensidad como para satisfacer los requisitos de bajo consumo y, selectivamente, dependiendo de la detección de un presunto cambio en el estado de un conmutador, con una corriente de diagnóstico de mayor intensidad con el fin de comprobar que el incidente ha ocurrido realmente o revelar una condición de daño en el conmutador.In summary, the present invention is based on the principle of feeding the switches continuously with a low intensity monitoring current to meet low consumption requirements and, selectively, depending on the detection of an alleged change in the status of a switch, with a diagnostic current of greater intensity in order to verify that the incident has actually occurred or reveal a switch damage condition.
La alimentación de la corriente de monitorización permite la monitorización continua del estado de un conmutador y el reconocimiento cualitativo de casos en los que el conmutador tiene una resistencia equivalente baja o casi cero (y por consiguiente un voltaje por debajo de un primer valor predeterminado de umbral en sus terminales) o una resistencia equivalente muy alta (y por consiguiente un voltaje por encima de un segundo valor predeterminado de umbral en sus terminales).The power supply of monitoring allows continuous monitoring of the status of a commutator and qualitative recognition of cases in which the switch has a low or near zero equivalent resistance (and therefore a voltage below a first value default threshold at its terminals) or a resistor very high equivalent (and therefore a voltage above a second default threshold value at its terminals).
Ya que, como se indicó anteriormente, una resistencia equivalente baja o casi cero se puede deber al estado cerrado del conmutador, pero también a una condición de daño en él que está presente en un estado abierto, cuando la unidad de control reconoce que esta situación ha surgido, la unidad de control se dispone para alimentar la corriente de diagnóstico y para tomar una lectura adicional del estado del conmutador.Since, as indicated above, a low or near zero equivalent resistance may be due to the state closed switch, but also to a damage condition on it which is present in an open state, when the control unit recognize that this situation has arisen, the control unit will available to feed the diagnostic current and to take a additional reading of the status of the switch.
La red para alimentar los conmutadores incluye, para cada conmutador, un par de ramas de circuito, cada una de las cuales está alimentada por un correspondiente voltaje de alimentación y que, en la realización actualmente preferida, constituyen, con los conmutadores, divisores resistivos.The network to power the switches includes, for each switch, a pair of circuit branches, each of the which is powered by a corresponding voltage of feed and that, in the presently preferred embodiment, they constitute, with the switches, resistive dividers.
Los voltajes de alimentación y los componentes resistivos de estas ramas se seleccionan ventajosamente de una manera tal que, para un valor de resistencia equivalente que es típico de una condición de daño en el conmutador de modo que esta condición se interpreta como un estado cerrado del conmutador cuando se alimenta solamente con la corriente de monitorización, la alimentación por medio de la corriente de diagnóstico posibilita que el estado abierto del conmutador sea detectado correctamente, dando lugar de este modo a dos lecturas diferentes.Supply voltages and components resistive of these branches are advantageously selected from a such that, for an equivalent resistance value that is typical of a switch damage condition so that this condition is interpreted as a closed state of the switch when it is fed only with the monitoring current, the power supply via diagnostic current enables that the open state of the switch is detected correctly, thus giving rise to two different readings.
Los voltajes de alimentación y los componentes resistivos de la red de alimentación también se seleccionan ventajosamente de una manera tal que el estado cerrado de un conmutador y el estado abierto en una condición no dañada se interpretan de la misma manera en ambas situaciones de alimentación.Supply voltages and components power grid resistors are also selected advantageously in a manner such that the closed state of a switch and the open state in an undamaged condition will interpret in the same way in both situations of feeding.
La unidad de control se dispone entonces para advertir al usuario del vehículo de la aparición de una condición de disfunción cuando hay diferentes lecturas, y para emprender cíclicamente un procedimiento de comprobación para averiguar si se ha reestablecido una correcta condición de funcionamiento.The control unit is then arranged to warn the user of the vehicle of the appearance of a condition of dysfunction when there are different readings, and to undertake cyclically a check procedure to find out if has restored a correct operating condition.
Ventajas y características adicionales de la invención se explicarán con mayor detalle en la siguiente descripción detallada de una realización de la misma, dada a modo de ejemplo no limitante, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:Advantages and additional features of the invention will be explained in more detail in the following detailed description of an embodiment thereof, given by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in those who:
La figura 1 es un diagrama eléctrico de un circuito de acuerdo con la invención;Figure 1 is an electrical diagram of a circuit according to the invention;
la figura 2 muestra el circuito equivalente de un conmutador;Figure 2 shows the equivalent circuit of a switch;
la figura 3a es una tabla que indica cualitativamente los niveles lógicos de las señales indicativas del estado de un conmutador cuando el conmutador está alimentado por una corriente de monitorización; yFigure 3a is a table indicating qualitatively the logical levels of the signals indicative of status of a switch when the switch is powered by a monitoring current; Y
la figura 3b es una tabla que indica cualitativamente los niveles lógicos de las señales indicativas del estado de un conmutador cuando el conmutador está alimentado por una corriente de diagnóstico.Figure 3b is a table indicating qualitatively the logical levels of the signals indicative of status of a switch when the switch is powered by A diagnostic current.
Los conmutadores eléctricos están indicados como SW_{i} (i = 1, 2, ..., n) y la figura 1 en particular muestra dos conmutadores, indicados como SW_{1} y SW_{2}, respectivamente. Un primer terminal está conectado a un respectivo nodo N_{i} (i = 1, 2, ..., n) de una red de alimentación y un segundo terminal está conectado a tierra.The electrical switches are indicated as SW_ {i} (i = 1, 2, ..., n) and Figure 1 in particular shows two switches, indicated as SW_ {1} and SW_ {2}, respectively. A first terminal is connected to a respective node N_ {i} (i = 1, 2, ..., n) of a power supply network and a second terminal is grounded
Los conmutadores también están conectados a una unidad P de microprocesador de control mediante respectivas líneas de conexión, por ejemplo, para los conmutadores SW_{1} y SW_{2}, las líneas 10, 20, cada una de las cuales está conectada en un extremo del correspondiente nodo N_{i} y en el otro extremo a una salida IRQ_{i} de activación y a una salida RD_{i} de lectura de la unidad P de control.The switches are also connected to a control microprocessor unit P via respective lines for connection, for example, for switches SW_ {1} and SW_ {2}, lines 10, 20, each of which is connected in a end of the corresponding node N_ {i} and at the other end to a IRQ_ {i} activation output and to RD_ {i} read output of the control unit P.
La red de alimentación incluye ramas primera y segunda de circuito conectadas a cada conmutador mediante el respectivo nodo N_{i} y alimentadas por medio de correspondientes terminales VS_{1} y VS_{2}, respectivamente.The power supply network includes first and second circuit connected to each switch through the respective node N_ {i} and fed by means of corresponding terminals VS_ {1} and VS_ {2}, respectively.
La estructura de estas ramas de circuito se describirá posteriormente con referencia solamente al conmutador SW_{1}, entendiendo que esta estructura se repite para cada uno de los conmutadores presentes.The structure of these circuit branches is will describe later with reference only to the switch SW_ {1}, understanding that this structure is repeated for each of The switches present.
Una primera rama B_{1} de circuito de alimentación, en el terminal VS_{1} de alimentación del que se aplica un primer voltaje V_{cc} de alimentación, comprende una resistencia R_{1} interpuesta entre el terminal de alimentación y el nodo N_{1}.A first branch B_ {1} of circuit power supply, in the power supply terminal VS_ {1} apply a first supply voltage V_ {cc}, it comprises a resistor R1 interposed between the power terminal and node N_ {1}.
Una segunda rama B_{2} de circuito de
alimentación, en el terminal VS_{2} de alimentación del que se
aplica selectivamente un segundo voltaje V_{B} de alimentación,
comprende una resistencia R_{2} y un diodo D conectado en serie
con ella, con su cátodo conectado al nodo N_{1}. El terminal
VS_{2} de alimentación está conectado a una batería B (por
ejemplo, la batería de 12 V del vehículo, en aplicaciones de
automoción) por medio de la trayectoria de
emisor-colector de un conmutador Q. Un único
conmutador Q es común a todas las segundas trayectorias B_{2} de
circuito y está formado por un transistor bipolar cuyo terminal de
base está conectado a una salida EN de la unidad P de
control.A second branch B2 of the supply circuit, at the supply terminal VS2 of which a second supply voltage VB is selectively applied, comprises a resistor R2 and a diode D connected in series with it, with its cathode connected to node N_ {1}. The power terminal VS_ {2} is connected to a battery B (for example, the vehicle's 12V battery, in automotive applications) by means of the emitter-collector path of a switch Q. A single switch Q is common to all second circuit paths B 2 and is formed by a bipolar transistor whose base terminal is connected to an output EN of the P unit of
control.
La presencia del diodo está justificada por la necesidad de impedir trayectorias no deseadas de corriente que se establecen entre ramas de circuito de conmutadores diferentes. Con referencia a la figura 1, por ejemplo, la conexión de los diodos D en las ramas B_{2} impide que la corriente de monitorización alimentada al conmutador SW_{2} fluya desde la respectiva rama B_{1}, a través de la respectiva rama B_{2} y la rama B_{2} con relación a SW_{1}, hacia el conmutador SW_{1}, tras el cierre del conmutador SW_{1}, confundiendo la lectura del voltaje en el nodo N_{1}.The presence of the diode is justified by the need to prevent unwanted paths of current that are establish between circuit branches of different switches. With reference to figure 1, for example, the connection of diodes D in branches B_ {2} prevents the monitoring current fed to switch SW_ {2} flow from the respective branch B_ {1}, through the respective branch B_ {2} and the branch B_ {2} in relation to SW_ {1}, to switch SW_ {1}, after switch closure SW_ {1}, confusing the voltage reading on node N_ {1}.
Para una mejor comprensión del funcionamiento del circuito de la invención, el circuito equivalente de un conmutador eléctrico SW_{i} se describe posteriormente con referencia a la figura 2.For a better understanding of the operation of the circuit of the invention, the equivalent circuit of a SW_ {i} electrical switch is described later with reference to figure 2.
Un conmutador eléctrico se aproxima al comportamiento de un conmutador ideal SW_{id} (corto circuito en un estado cerrado, circuito abierto en un estado abierto), excepto por un componente resistivo en serie, indicado como R_{s}, que interviene en un estado cerrado y es del orden de unas cuantas decenas de ohmios (el valor típicamente reconocido para un conmutador encendido/apagado de un conmutador de derivador para aplicaciones en el campo de la automoción es 25 \Omega), y excepto por un componente resistivo en paralelo, indicado como R_{p}, que tiene en cuenta cualquier trayectoria de corriente parasitaria entre los contactos del conmutador debido a condiciones de desgaste y suciedad.An electrical switch approaches the behavior of an ideal switch SW_ {id} (short circuit in a closed state, open circuit in an open state), except by a series resistive component, indicated as R_ {s}, which intervenes in a closed state and is of the order of a few tens of ohms (the typically recognized value for a on / off switch of a shunt switch for applications in the automotive field is 25 \ Omega), and except for a parallel resistive component, indicated as R_ {p}, which takes into account any current path parasitic between switch contacts due to conditions of wear and dirt.
En un conmutador eléctrico que está en buenas condiciones, cuyos contactos no están sucios o desgastados, el componente resistivo R_{p} en paralelo es del orden de cientos de k\Omega; en un conmutador dañado, el valor reconocido típicamente para el componente resistivo R_{p} es 2 k\Omega.In an electrical switch that is in good condition conditions, whose contacts are not dirty or worn, the resistive component R_ {p} in parallel is of the order of hundreds of k \ Omega; on a damaged switch, the value typically recognized for the resistive component R_ {p} is 2 k \ Omega.
Cuando el conmutador está en un estado cerrado, la resistencia equivalente exhibida viene dada de este modo por los componentes R_{s} y R_{p} en paralelo, esto es, se aproxima de nuevo al valor del componente resistivo R_{s} en serie. En un estado abierto, sólo el componente resistivo R_{p} se vuelve significativo, cuyo valor puede variar por unas pocas ordenes de magnitud de acuerdo con la condición de daño de los contactos.When the switch is in a closed state, the equivalent resistance exhibited is thus given by the R_ {s} and R_ {p} components in parallel, that is, approximates new to the value of the resistive component R_ {s} in series. In a open state, only the resistive component R_ {p} becomes significant, whose value may vary by a few orders of magnitude according to the damage condition of the contacts.
A modo de referencia, dependiendo de los valores de los componentes resistivos considerados en el modelo del conmutador real al que se ha hecho referencia anteriormente, el voltaje V_{cc} de alimentación aplicado al terminal VS_{1} de la primera rama de circuito es preferiblemente de 5 V (y corresponde al voltaje de alimentación de la unidad P de control), a la vez que el voltaje V_{B} de alimentación aplicado selectivamente al terminal VS_{2} de la segunda rama de circuito se deriva directamente desde la batería B (y es por lo tanto aproximadamente de 12 V). Los valores de las resistencias R_{1} y R_{2} son preferiblemente de 47 k\Omega y de 1 k\Omega, respectivamente.For reference, depending on the values of the resistive components considered in the model of actual switch referred to above, the supply voltage V_ {cc} applied to terminal VS_ {1} of The first circuit branch is preferably 5 V (and corresponds to the supply voltage of the control unit P), while the supply voltage V_ {B} selectively applied to the terminal VS_ {2} of the second branch of circuit is derived directly from battery B (and is therefore approximately 12V) The values of resistors R_ {1} and R_ {2} are preferably 47 k \ Omega and 1 k \ Omega, respectively.
En la realización preferida actualmente, la señal indicativa del estado de un conmutador se adquiere detectando el voltaje que se establece en sus terminales.In the presently preferred embodiment, the signal indicating the status of a switch is acquired by detecting the voltage that is set at its terminals.
Cuando la unidad P de control está esperando un incidente, el conmutador Q no es conductor y cada conmutador SW_{i} se alimenta con una corriente de monitorización exclusivamente mediante la respectiva primera rama B_{1} de circuito. La unidad P de control es por lo tanto capaz de monitorizar continuamente el estado (normalmente abierto) de cada conmutador, funcionando en un estado de bajo consumo de corriente (del orden de centésimas de mA).When the control unit P is waiting for a incident, switch Q is not conductive and every switch SW_ {i} is powered by a monitoring current exclusively through the respective first branch B1 of circuit. The control unit P is therefore capable of continuously monitor the status (normally open) of each switch, operating in a state of low current consumption (of the order of hundredths of mA).
El voltaje detectado en el nodo N_{i} se determina por el divisor resistivo constituido por la resistencia R_{1} y por la resistencia equivalente del conmutador.The voltage detected in node N_ {i} is determined by the resistive divider constituted by the resistance R_ {1} and by the equivalent resistance of the switch.
La resistencia equivalente de un conmutador cerrado adopta un valor sustancialmente igual a R_{s} (casi cero) y el voltaje en el correspondiente nodo N_{i} adopta un valor cercano al potencial de tierra y en cualquier caso dentro de un primer intervalo de valores o por debajo de un primer valor predeterminado de umbral. La unidad P de control recibe este valor de voltaje en la correspondiente entrada IRQ_{i} y lo interpreta como una señal binaria de nivel lógico bajo. Una corriente de monitorización del orden de una décima de mA fluye a través del conmutador.The equivalent resistance of a switch closed adopts a value substantially equal to R_ {s} (almost zero) and the voltage at the corresponding node N_ {i} adopts a value close to the potential of land and in any case within a first range of values or below a first value default threshold. The control unit P receives this value of voltage at the corresponding IRQ_ {i} input and interprets it as a low logic level binary signal. A stream of monitoring of the order of one tenth of mA flows through the switch.
Para un conmutador abierto en buenas condiciones, la resistencia equivalente R_{p} es del orden de cientos de k\Omega o más y el voltaje V_{cc} de alimentación se divide y se establece predominantemente en los terminales del conmutador.For an open switch in good conditions, the equivalent resistance R_ {p} is of the order of hundreds of k \ Omega or more and the supply voltage V_ {cc} is divides and is predominantly established in the terminals of the switch.
El voltaje en el correspondiente nodo N_{i} adopta un valor dentro de un segundo intervalo de valores o por encima de un segundo valor predeterminado de umbral. La unidad P de control recibe este valor de voltaje en la correspondiente entrada IRQ_{i} y lo interpreta como una señal binaria de nivel lógico alto.The voltage at the corresponding node N_ {i} adopts a value within a second range of values or by above a second default threshold value. The P unit of control receives this voltage value at the corresponding input IRQ_ {i} and interprets it as a logical level binary signal tall.
El establecimiento de una señal de nivel lógico bajo en una entrada IRQ_{i} de la unidad P de control produce la activación de la misma y la lectura de la señal por medio de una respectiva entrada RD_{i} de lectura.The establishment of a logic level signal low on an IRQ_ {i} input of the control unit P produces the activation of the same and the reading of the signal by means of a respective RD_ {i} read input.
Una situación de este tipo también surge cuando un conmutador experimenta excesivos daños en sus contactos y su resistencia equivalente R_{p} en el estado abierto adopta un valor bajo (del orden de 2 k\Omega) mucho más bajo que R_{1}. El voltaje V_{cc} de alimentación se divide y se establece predominantemente en los terminales de R_{1} y, aunque el voltaje en el nodo N_{i} no está cercano al potencial de tierra, adopta no obstante un valor dentro del primer intervalo de valores o por debajo del primer valor de umbral, que se interpreta de nuevo como una señal binaria de nivel lógico bajo.Such a situation also arises when a switch experiences excessive damage to its contacts and its equivalent resistance R_ {p} in the open state adopts a value low (of the order of 2 k \ Omega) much lower than R_ {1}. He Supply voltage V_ {cc} is divided and set predominantly at the terminals of R1 and, although the voltage in node N_ {i} is not close to the ground potential, it adopts notwithstanding a value within the first range of values or by below the first threshold value, which is interpreted again as a low logic level binary signal.
Cada vez que la unidad de control se activa, se dispone a tomar una lectura adicional del estado del conmutador con el fin de distinguir que incidente ha ocurrido realmente.Each time the control unit is activated, it will you have to take an additional reading of the state of the switch with in order to distinguish which incident has actually occurred.
Manda una señal de consentimiento al conmutador Q, por medio de la salida EN, con el fin de hacer conductor el conmutador Q y de alimentar los conmutadores SW_{i} con una corriente de diagnóstico de mayor intensidad que la corriente de monitorización, mediante las respectivas segundas ramas B_{2} de circuito.Send a consent signal to the switch Q, by means of the EN output, in order to make the conductor switch Q and power the switches SW_ {i} with a diagnostic current of greater intensity than the current of monitoring, through the respective second branches B_ {2} of circuit.
El voltaje detectado en el nodo N_{i} se determina ahora sustancialmente mediante el divisor resistivo constituido por la trayectoria de emisor-colector del conmutador Q, mediante la resistencia R_{2}, mediante el diodo D directamente polarizado y mediante la resistencia equivalente del conmutador. Una corriente de diagnóstico del orden de unos pocos mA fluye a través del conmutador.The voltage detected in node N_ {i} is now determined substantially by the resistive divider constituted by the trajectory of emitter-collector of switch Q, by means of resistor R2, by means of the diode D directly polarized and by the equivalent resistance of the switch. A diagnostic current of the order of a few mA It flows through the switch.
Para un conmutador abierto pero excesivamente dañado, la resistencia equivalente R_{p} es del orden de un k\Omega, pero todavía es comparable con R_{2}, de modo que el voltaje V_{B} de alimentación se divide y se establece predominantemente en los terminales del conmutador y el voltaje en el correspondiente nodo N_{i} adopta de nuevo un valor dentro del segundo intervalo de valores o por encima del segundo valor de umbral, y la unidad de control interpreta este valor correctamente como una señal binaria de nivel lógico alto.For an open switch but excessively damaged, the equivalent resistance R_ {p} is of the order of a k \ Omega, but it is still comparable with R2, so that the Supply voltage V_ {B} is divided and set predominantly at the switch terminals and the voltage at the corresponding node N_ {i} again adopts a value within the second range of values or above the second value of threshold, and the control unit interprets this value correctly as a high logic level binary signal.
En este caso, las lecturas del estado del conmutador, tomadas en dos momentos distintos como resultado de la alimentación de la corriente de monitorización y de la corriente de diagnóstico, dan resultados diferentes y la unidad P de control reconoce la condición de disfunción del conmutador.In this case, the status readings of the commutator, taken at two different times as a result of the supply of the monitoring current and the current of diagnosis, give different results and the P control unit recognizes the condition of switch dysfunction.
Si el conmutador está realmente cerrado, las lecturas son las mismas y la unidad de control reconoce correctamente el estado cerrado del conmutador y emprende las acciones predeterminadas que resultan de este incidente.If the switch is really closed, the readings are the same and the control unit recognizes correctly the closed state of the switch and undertakes the default actions that result from this incident.
Las posibles combinaciones de niveles lógicos de las señales en las entradas IRQ_{i,} dependiendo del estado y las condiciones de los conmutadores, se resumen en las figuras 3a y 3b.Possible combinations of logical levels of the signals at the IRQ_ {i,} inputs depending on the status and Switch conditions, are summarized in Figures 3a and 3b
Si la unidad de control ha detectado una condición general de disfunción de un conmutador, advierte al usuario del vehículo de esta condición y se dispone para realizar cíclicamente un procedimiento de comprobación para averiguar si se ha reestablecido una correcta condición de funcionamiento.If the control unit has detected a general condition of a switch dysfunction, warns the user of the vehicle of this condition and is ready to perform cyclically a check procedure to find out if has restored a correct operating condition.
En un primer momento, la unidad de control impide la alimentación de la corriente de diagnóstico, disponiendo que la red alimente los conmutadores para funcionar sólo con la corriente de monitorización (conmutador Q no conductor). Cíclicamente, después de un período de espera de una duración predeterminada, lee los estados de los conmutadores en dos momentos sucesivos alimentándolos por medio de una corriente de monitorización y por medio de la corriente de diagnóstico, respectivamente.At first, the control unit prevents the feeding of the diagnostic current, providing that the network feeds the switches to work only with the monitoring current (non-conductive Q switch). Cyclically, after a waiting period of a duration default, read the switch states in two moments successive feeding them by means of a current of monitoring and by means of the diagnostic current, respectively.
Si las lecturas difieren, se reconoce la persistencia de la condición de disfunción y la unidad se dispone para un diagnóstico adicional cuando ha transcurrido un periodo subsiguiente de espera.If the readings differ, the persistence of the dysfunction condition and the unit is arranged for additional diagnosis when a period has elapsed subsequent waiting.
Si se detectan finalmente lecturas similares, por ejemplo porque se han limpiado los contactos del conmutador dañado o se ha reemplazado el conmutador desgastado, la unidad comienza a funcionar de nuevo ventajosamente en la condición operativa habitual, y se establece para esperar un incidente (alimentación con bajo consumo de corriente).If similar readings are finally detected, for example because the switch contacts have been cleaned damaged or the worn out switch has been replaced, the unit it starts working again advantageously in the condition usual operation, and is set to wait for an incident (power supply with low current consumption).
Naturalmente, permaneciendo igual el principio de la invención, las formas de realización y los detalles de construcción se pueden variar ampliamente con respecto a los descritos e ilustrados puramente a modo de ejemplo no limitante, sin salir por ello del alcance de protección de las reivindicaciones adjuntas.Naturally, the principle remains the same of the invention, the embodiments and the details of construction can be varied widely with respect to described and illustrated purely by way of non-limiting example, without going beyond the scope of protection of the claims attached.
Esto se aplica en particular a la posibilidad de usar un microprocesador en el que las entradas IRQ_{i} de activación y las entradas RD_{i} de lectura coinciden, o la posibilidad de variar los valores para el voltaje de alimentación y las resistencias de las ramas de circuito indicadas en la discusión anterior.This applies in particular to the possibility of use a microprocessor in which the IRQ_ {i} inputs of activation and RD_ {i} read entries match, or the possibility of varying the values for the supply voltage and the resistance of the circuit branches indicated in the discussion previous.
Más generalmente, además, la invención no está
limitada puramente a la realización preferida descrita completamente
a modo de ejemplo, en la que la señal indicativa del estado de un
conmutador se adquiere detectando el voltaje en los terminales del
conmutador, sino que también se conciben realizaciones adicionales
en las que esta señal se adquiere en otros puntos de las ramas de
circuito para alimentar los
conmutadores.More generally, moreover, the invention is not purely limited to the preferred embodiment described completely by way of example, in which the signal indicative of the state of a switch is acquired by detecting the voltage at the terminals of the switch, but also embodiments are conceived. in which this signal is acquired at other points of the circuit branches to feed the
switches
Realizaciones adicionales que tienen
disposiciones alternativas a las descritas para la generación de la
corriente de monitorización y de la corriente de diagnóstico en las
ramas de circuito asociadas con los conmutadores también están
incluidas dentro del alcance de protección de las
reivindicaciones
adjuntas.Additional embodiments having alternative arrangements to those described for the generation of the monitoring current and the diagnostic current in the circuit branches associated with the switches are also included within the scope of protection of the claims.
attached.
Claims (10)
usuario.9. A circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that, in the event of a malfunction condition in a switch, the control unit (P) is arranged to indicate the malfunction condition to a
Username.
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