ES2339727B1 - Modulo controlador de porton trasero. - Google Patents
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Abstract
Módulo controlador de portón trasero,
caracterizado porque incorpora en un único circuito electrónico
localmente ubicado en el portón trasero los dispositivos necesarios
para controlar las funciones de todos o parte de los dispositivos o
equipos habituales en el portón trasero de un vehículo, realizándose
la comunicación con la central de control mediante un bus digital de
comunicación serie, preferentemente con protocolo LIN.
La invención que se presenta aporta la principal
ventaja de reducir y simplificar el cableado entre la parte
delantera del vehículo (donde va instalada la central de control) y
el portón trasero, así como de reducir el número de conectores y
conexiones necesarias, mejorando y simplificando de esta forma el
proceso de fabricación del vehículo.
Description
Módulo controlador de portón trasero.
La presente memoria descriptiva se refiere, como
su título indica, a un módulo controlador de portón trasero
caracterizado porque incorpora en un único circuito electrónico
localmente ubicado en el portón trasero los dispositivos necesarios
para controlar las funciones de todos o parte de los dispositivos o
equipos habituales en el portón trasero de un vehículo, realizándose
la comunicación con la central de control mediante un bus digital de
comunicación serie, preferentemente utilizando protocolo LIN.
En la industria de la fabricación del automóvil,
se ha empleado tradicionalmente el cableado directo entre los
controles o mandos y la central o centrales de control, normalmente
situadas en la parte delantera del vehículo, próximos al puesto del
conductor, y los dispositivos o equipos a controlar situados en la
periferia. Este cableado directo se suele realizar convencionalmente
mediante mazos de gran número de cables, y por tanto de elevada
sección resultante, que intercomunican entre sí dichos elementos.
Este tipo de cableado presenta el inconveniente de su elevado coste,
tanto en material (cables de cobre, conectores, terminales,
fijaciones...) como en mano de obra, así como la dificultad en la
fabricación y montaje del cableado y la falta de versatilidad frente
a posibles modificaciones o variaciones del diseño del vehículo o de
los dispositivos o equipos a controlar.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta problemática es especialmente importante en
el caso de los elementos situados en la parte trasera del vehículo,
especialmente en el portón trasero, debido por un lado a que
representa la mayor longitud de cableado existente en el vehículo y
por otro al elevado número de dispositivos o equipos existentes en
el portón en algunos modelos de vehículos, tendencia ésta al alza
conforme evoluciona el mercado de la automoción. El sistema
actualmente utilizado suele utilizar una o varias centralitas de
control situadas en la parte delantera del automóvil para
implementar todas las funciones necesarias. Para el control y
alimentación de los distintos dispositivos se llevan cable a cable
las diferentes señales de alimentación y control desde la o las
centralitas de control hasta cada dispositivo o equipo del portón,
utilizando los acoplamientos o conectores necesarios. El número de
cables necesarios para llevar a cabo todas estas conexiones en
modelos de vehículos que incorporan dispositivos de iluminación en
el portón suele ser de unos 15. Los dispositivos y equipos que
típicamente suelen controlarse con este número de cables son:
- \bullet
- luneta térmica
- \bullet
- luz de marcha atrás
- \bullet
- tercera luz de freno
- \bullet
- luz trasera antiniebla
- \bullet
- luces de posición
- \bullet
- cerradura del portón
- \bullet
- manecilla para apertura del portón
- \bullet
- limpia luneta trasero
\vskip1.000000\baselineskip
aunque en algunos casos puedan ampliarse incluso
con
- \bullet
- luces de freno izquierda y derecha
- \bullet
- intermitentes traseros
- \bullet
- luz o luces de la matrícula
- \bullet
- luz o luces de iluminación interior del maletero.
Algunos de estos cables transportan la corriente
de consumo de los dispositivos o equipos, la cual puede llegar a ser
muy elevada en algunos casos, como por ejemplo la luneta térmica.
Debido al elevado número de cables y que el grosor de los mismos
puede ser considerable, algunos constructores se ven obligados en
ciertos modelos de vehículo a efectuar dos pasos de portón para
permitir el paso de todo el mazo de cables para el control de los
equipos y dispositivos del portón, y hacer posible la conexión del
cableado sin comprometer la adecuada apertura y cierre del portón.
Este tipo de solución obliga asimismo a tener que utilizar dos
cableados, uno por cada extremo, con la consiguiente necesidad de
utilizar también dos pasahilos tipo fuelle para asegurar la
estanqueidad del conjunto. Estos componentes son caros y también
requieren de cierta habilidad en el montaje, lo cual contribuye al
encarecimiento del proceso de fabricación.
Para solventar esta problemática en la
actualidad son conocidos algunos tipos de sistemas de cableado
tendentes a reducir el número de hilos. Por ejemplo la Patente
Europea 01106475 "Aparato de control de vehículo con múltiples
ECU cargadas con respectivos programas de control" muestra un
sistema de cableado muy genérico para facilitar el control de motor
con varias ECUs, aunque presenta el inconveniente de no ser
aplicable para el control de elementos periféricos.
Asimismo se conocen sistemas de control
distribuido como el descrito en la Patente DE19915253 "Operador
para sistema de control distribuido en el motor de un vehículo,
incluyendo varías unidades electrónicas con intercambio de datos a
través de un sistema de comunicaciones", pero presenta el
inconveniente de no estar adaptado para el portón trasero, además de
que necesita dos o más canales y un driver para cada canal.
De la misma forma existen algunos protocolos
propios de comunicaciones, como por ejemplo el descrito en la
Patente Europea 93116933 "Sistema de bus" o en la
Patente ES200301452 "Sistema de cableado digital para
vehículos", tendentes a reducir el número de hilos mediante
sistemas multiplexados, pero tienen el inconveniente de ser
protocolos de comunicaciones que no describen realizaciones
específicas de módulos adaptados a los distintos elementos del
automóvil.
Existe alguna realización de módulo como la
descrita en la Patente CN1655077 "Sistema de control para
automoción basado en tecnología de bus LIN" pero únicamente
son utilizadas para el control de los elementos del cierre
centralizado, no siendo aplicable industrialmente para otras partes
del vehículo. También son conocidas algunas soluciones como la
reivindicada en la Patente Europea 1600315 "Sistema de control
de red interno de un vehículo" que presentan soluciones de
módulos mediante bus LIN para el control del aire acondicionado, no
siendo aplicables para otro tipo de partes del vehículo. De la misma
forma se comienzan a utilizar unos módulos especializados para el
control de los elementos electromecánicos de las puertas del
conductor y acompañante, pero tampoco son extrapolables a otras
partes del vehículo.
Se ha intentado utilizar algún sistema que
incluya módulos genéricos de control, como el descrito en la Patente
US6006143 "Método de operación de un sistema de control para el
control de componentes de un vehículo a motor", que emplea
unos procesadores satélite que controlan puertas, maletero, capota,
guantera, ventanillas, retrovisores exteriores, alarma antirrobo,
luces internas, luneta térmica, y claxon, pero presentan el
inconveniente de que, al utilizar un gran número de procesadores
satélite, la reducción que se logra es únicamente en la sección de
los conductores, pero apenas es destacable en el número de hilos y
en la complejidad de la instalación, además de que tal elevado
número de procesadores satélite induce un encarecimiento en la
fabricación a causa del elevado número de circuitos electrónicos a
emplear, con lo que su influencia real en el coste del vehículo no
es significativa. Además, este tipo de soluciones no contempla ni
prevé ningún módulo específico para la concentración y control de
las señales del portón trasero de los vehículos.
Para solventar la problemática existente en la
actualidad en cuanto a la simplificación y reducción de coste en el
cableado del automóvil así como de su proceso de fabricación y
montaje, especialmente en el cableado y conexión de los dispositivos
o equipos del portón trasero, se ha ideado el módulo controlador de
portón trasero objeto de la presente invención, el cual consiste en
un único módulo electrónico localmente ubicado en el portón trasero
y que incluye la circuitería electrónica necesaria para controlar
las funciones de todos o parte de los dispositivos o equipos
habituales en el portón trasero de un vehículo, realizándose la
comunicación del módulo con la central de control mediante un bus
digital serie de comunicaciones, preferentemente utilizando
protocolo LIN.
\vskip1.000000\baselineskip
Este módulo electrónico permite controlar todas
o parte de las siguientes funciones, dependiendo de los dispositivos
o equipos del portón trasero instalados para la configuración del
portón:
- \bullet
- Activación y desactivación de la 3ª luz de freno
- \bullet
- Activación y desactivación de las luces de posición
- \bullet
- Activación y desactivación de la luz ó luces antiniebla traseras
- \bullet
- Activación y desactivación de la luz ó luces de marcha atrás
- \bullet
- Activación y desactivación de la luneta térmica
- \bullet
- Activación y desactivación del limpia luneta trasero, en sus diferentes modos de funcionamiento
- \bullet
- Apertura de la cerradura del portón
- \bullet
- Detección del estado de la cerradura del portón
- \bullet
- Detección de la posición de la maneta del portón para la apertura del mismo.
\vskip1.000000\baselineskip
Además de las diferentes combinaciones de las
funciones indicadas anteriormente, en función de la configuración
específica del portón a controlar, están previstas unas
realizaciones alternativas de la invención que permite controlar
asimismo, las siguientes funciones de los dispositivos o equipos del
portón:
- \bullet
- Activación y desactivación de las luces de freno izquierda y derecha
- \bullet
- Activación y desactivación de la luces intermitentes
- \bullet
- Activación y desactivación de la luz o luces de matrícula
- \bullet
- Activación y desactivación de la luz o luces de iluminación interior de maletero.
\vskip1.000000\baselineskip
La conexión cableada de estos dispositivos o
equipos al módulo controlador de portón trasero se realiza de forma
convencional. El módulo controlador de portón trasero proporciona
directamente la tensión eléctrica de activación de los dispositivos
o equipos, lo cual, al estar este módulo electrónico ubicado dentro
del propio portón próximo a los dispositivos o equipos a controlar,
permite utilizar cables de longitud más reducida.
El módulo controlador de portón trasero se
conecta eléctricamente con la central de control, que se encuentra
ubicada en la parte delantera del vehículo, cercana al puesto del
conductor. Esta conexión se realiza mediante un bus digital serie
de comunicaciones, preferentemente con protocolo LIN. Además, el
módulo controlador de portón trasero debe conectarse a la
alimentación eléctrica del vehículo (positivo y masa) mediante los
dos cables correspondientes cuya sección dependerá de la corriente
total necesaria para alimentar todos los dispositivos o equipos a
controlar. Esta nueva arquitectura permite que unas de las
conexiones de mayor longitud del vehículo se realicen con un
reducido número de hilos, tres en el mejor de los casos, de los
cuales además el o los destinados al bus digital serie de
comunicaciones pueden ser de reducida sección, ya que únicamente
transmiten señales digitales de control de unos pocos mA.
Este módulo controlador de portón trasero que se
presenta aporta múltiples ventajas sobre los sistemas disponibles en
la actualidad siendo la más importante la notable reducción y
simplificación del cableado entre la parte delantera del vehículo,
donde va instalada la central de control, y el portón trasero. Esta
ventaja se consigue por la disminución del número de hilos así como
de la sección total de cobre, la disminución de conectores
intermedios de acoplamiento y la reducción de soportes, fijaciones y
aislamientos intermedios, con el consiguiente ahorro económico en
los materiales del cableado del automóvil.
Otra importante ventaja es la eliminación de uno
de los mazos de paso de cableado entre el cuerpo del vehículo y el
portón trasero en modelos de automóvil que tienen dos cableados de
paso de portón, necesitándose únicamente uno para un reducido número
de hilos, más sencillo, económico, y con una ocupación de espacio
menor.
Otra ventaja que se obtiene es una notable
reducción en el tiempo de montaje, tanto durante la fabricación del
cableado como en el ensamblaje del vehículo, con la consiguiente
optimización de todo el proceso de fabricación.
Es importante hacer notar que la estructura del
módulo permite adaptarlo de una forma fácil a las posibles
necesidades de los dispositivos o equipos del portón trasero,
permitiendo una fácil adecuación a las necesidades particulares de
los constructores y modelos de vehículo.
Otra ventaja es que al haber menos conexiones,
se reduce la probabilidad de error y avería en el cableado,
mejorando la fiabilidad y durabilidad del conjunto.
Asimismo, al utilizarse un menor número de
cables se reduce el peso, y en especial el peso del cobre, con el
consiguiente ahorro energético en el consumo de combustible.
Destacar también la ventaja que supone la reducción de las pérdidas
energéticas y caídas de tensión en el cableado originadas por las
excesivas longitudes de cableado de los sistemas convencionales, con
sección limitada y un mayor número de interconexiones.
Para comprender mejor el objeto de la presente
invención, en el plano anexo se ha representado una realización
práctica preferencial de un módulo controlador de portón trasero. En
dicho plano la figura -1- muestra un diagrama esquemático mostrando
la ubicación del módulo controlador de portón trasero y de la
central de control.
La figura -2- muestra un diagrama de bloques
simplificado del módulo controlador de portón trasero para una
configuración típica de dispositivos o equipos del portón
trasero.
La figura -3- muestra un diagrama de bloques
simplificado del módulo controlador de portón trasero en una versión
alternativa en la que añade el control de la luz o luces de
matrícula y de la luz interior del portón, además de los
dispositivos o equipos de la configuración típica.
La figura -4- muestra un diagrama de bloques
simplificado del módulo controlador de portón trasero en otra
versión alternativa en la que añade el control de la luz o luces de
matrícula, de la luz interior del portón, y las dos luces de freno,
además de los dispositivos o equipos de la configuración típica.
La figura -5- muestra un diagrama de bloques
simplificado del módulo controlador de portón trasero en una última
versión alternativa en la que añade a la configuración mínima el
control de la luz o luces de matrícula, de la luz interior del
portón, de las dos luces de freno y de los dos intermitentes, además
de los dispositivos o equipos de la configuración típica.
El módulo controlador de portón trasero objeto
de la presente invención, consta básicamente, como puede apreciarse
en el plano anexo, por un único circuito electrónico (1) localmente
ubicado en el portón trasero (2) y que incluye toda circuitería
necesaria para controlar las funciones de todos o parte de los
dispositivos o equipos habituales en el portón trasero (2) de un
vehículo (3), realizándose la comunicación del circuito electrónico
(1) con la central de control (4) mediante un bus digital serie de
comunicaciones (6), al cual pueden asimismo estar conectados otros
módulos de control (5) convencionales de distintos elementos del
vehículo (cierre centralizado, climatización, limpialuneta
delantero, puertas, etc.).
El circuito electrónico (1) consta de una unidad
de control (7) dotada con el apropiado software específico (8)
característico para cada aplicación en concreto, que se comunica a
través del bus digital serie de comunicaciones (6), preferentemente
del tipo LIN, mediante un circuito de adaptación (9), y que recibe
la energía eléctrica para su funcionamiento mediante un regulador de
tensión (10) o fuente de alimentación, conectado a la propia tensión
continua (11) de alimentación del vehículo (3). Está previsto que,
de forma alternativa, pueda utilizarse una unidad de control (7)
que integre en un único chip tanto el circuito de adaptación (9)
para el bus digital serie de comunicaciones (9) como el regulador de
tensión (10), o al menos uno de los dos.
El circuito electrónico (1) incorpora asimismo
una pluralidad de salidas de potencia (12) con circuitos actuadores
eléctricos capaces de conectar o desconectar la corriente eléctrica
de alimentación para los distintos dispositivos o equipos del
portón. La conexión entre el circuito actuador eléctrico de cada
salida de potencia (12) y la unidad de control (7) es bidireccional,
ya que la unidad de control (7) envía a cada actuador eléctrico la
orden de conexión o desconexión de cada salida de potencia, a la vez
que recibe del actuador el estado efectivo de la salida de potencia
(12) correspondiente, de forma que la unidad de control (7) puede
monitorizar el estado de las salidas de potencia, comprobando de
esta forma el correcto funcionamiento del dispositivo o equipo a
controlar, así como del propio actuador eléctrico. En caso de que el
actuador eléctrico sea de tipo relé la conexión con la unidad de
control (7) no será bidireccional.
También incorpora una pluralidad de salidas de
control (13) que permiten, mediante la circuitería correspondiente,
la conexión directa de dispositivos o equipos a controlar que tengan
su propia electrónica de control integrada. En este caso la
alimentación de estos dispositivos o equipos se recibirá
directamente de la tensión continua (11) de alimentación del
vehículo (3), sin necesidad de actuadores para la alimentación de
los mismos. Está previsto que al menos el limpia luneta trasero (26)
tenga la electrónica de control integrada, de modo que son
necesarias como mínimo dos salidas de control (13), una para activar
el funcionamiento en modo continuo y otra para activar el
funcionamiento intermitente. Asimismo, está prevista una pluralidad
de entradas de control (14) que mediante la circuitería apropiada
permiten a la unidad de control conocer el estado de los diferentes
dispositivos a controlar, como la maneta (22) para apertura del
portón trasero (2) o la posición de la cerradura (21).
Los circuitos actuadores eléctricos que
controlan las salidas de potencia (12) pueden ser de tipo
semiconductor (relé de estado sólido, MOSFET, TRIAC, Tiristor,
transistor o similares), de tipo electromecánico (relés), o
cualquier combinación de ambos dictada por las necesidades de
corriente de los dispositivos o equipos a controlar, siendo
preferente la utilización de transistores de tipo MOSFET de forma
general, excepto para la salida de alimentación de la luneta térmica
(25) en la que, por sus mayores requerimientos de corriente, se
utilizará preferentemente un
relé.
relé.
\vskip1.000000\baselineskip
Este circuito electrónico (1) permite, controlar
todos o parte de los dispositivos o equipos integrados, en el grupo
óptico izquierdo (20) y en el grupo óptico derecho (17), en el
conjunto de cerradura (21) y maneta (22) del portón (2), luneta
térmica (25) y limpialuneta trasero (26). La distribución física de
los dispositivos en los grupos ópticos izquierdo (20) y derecho (17)
puede ser variable, para adecuarse a las distintas necesidades de
modelos de vehículo y constructores. Las conexiones de estos
dispositivos o equipos al módulo controlador de portón
trasero
son:
son:
- \bullet
- Conectados a las salidas de potencia (12): tercera luz de freno (24), luces de posición izquierda (18) y derecha (15), luz antiniebla trasera (16), luz de marcha atrás (19), luneta térmica (25) y motor (21) o electroimán de apertura de la cerradura (21) del portón trasero (2).
- \bullet
- Conectados a las salidas de control (13): limpia luneta trasero (26).
- \bullet
- Conectados a las entradas de control (14): detección de la apertura manual de la maneta (22) del portón trasero (2), detección de las posiciones abierto, precerrado y cerrado de la cerradura (21) del portón trasero (2).
\newpage
Están previstas unas realizaciones alternativas
de la invención en la que se incorporan los circuitos actuadores
eléctricos (12) necesarios para controlar asimismo, además de las
funciones básicas anteriormente descritas, las de otros dispositivos
o equipos que puedan formar parte de distintas configuraciones de
portón:
- \bullet
- Conectados a las salidas de potencia (12): luces de freno izquierda (30) y derecha (29), luces intermitentes izquierda (32) y derecha (31), luz o luces de matrícula (27) y luz o luces de iluminación interior de maletero (28).
Está previsto que alguna de las salidas de
potencia (12), salida de control (13) o entradas de control (14) del
módulo controlador de portón trasero pueda dejarse sin utilizar. Así
mismo, está contemplado que algunos dispositivos o equipos del
portón puedan controlar de forma independiente otros dispositivos o
equipos del vehículo (3), integrados o no en el portón trasero (2),
de modo que podrá utilizarse el circuito electrónico (1) como placa
de interconexión entre estos dispositivos para evitar conexiones
adicionales. Es el caso, por ejemplo, de una de las señales que
indican la posición de la cerradura (21). Esta señal, a parte de
conectarse a una de las entradas de control (14) del circuito
electrónico (1) para permitir determinar la posición de la
cerradura, también se utiliza para activar directamente la luz o
luces de iluminación del maletero instaladas normalmente fuera del
portón trasero (2).
Está previsto además que, en una realización
alternativa, el circuito electrónico (1) incorpore un dispositivo
sensor de consumo de corriente (23) que propicia que la unidad de
control (7) compruebe el consumo de corriente de dicho circuito
electrónico (1) y del resto de dispositivos o equipos controlados
por dicho circuito, permitiendo de esta forma verificar su correcto
funcionamiento, y posibilitando la auto detección de cortocircuitos,
sobrecargas o averías de funcionamiento en alguno de los componentes
del circuito o de los dispositivos o equipos controlados, informando
de los mismos a la central de control (4).
El circuito electrónico (1) se encuentra
conectado con la central de control (4) del vehículo (3), que a su
vez se encuentra habitualmente ubicada en su parte delantera,
cercana al puesto del conductor. Esta conexión se realiza mediante
un bus digital serie de comunicaciones (6), preferentemente de tipo
LIN. Además el circuito electrónico (1) necesita los cables con
conexión a la alimentación eléctrica (11) del vehículo (positivo y
masa), cuya sección dependerá de la corriente total necesaria para
alimentar todos los dispositivos o equipos a controlar. Esta nueva
arquitectura permite que unas de las conexiones de mayor longitud
del vehículo se realicen con un reducido número de hilos, tres en el
mejor de los casos, de los cuales además el o los destinados al bus
digital serie de comunicaciones (6) pueden ser de reducida sección,
ya que únicamente transmiten señales digitales de control de unos
pocos mA. Si alguno de los dispositivos o equipos del portón
controla directamente algún dispositivo o equipo del interior del
vehículo, será necesario añadir los cables de la sección
correspondiente para permitir ésta conexión.
El circuito electrónico (1) funciona como un
dispositivo esclavo conectado al bus de comunicación. Cuando las
señales de control de los accionamientos activados por el usuario
(pedal de freno, palanca de cambio, switches...) son recibidas por
la central de control (4), ésta envía un comando por el bus digital
serie de comunicaciones (6) al circuito electrónico (1), que ejecuta
la acción correspondiente. A modo de ejemplo, cuando el usuario
pulsa el interruptor para la activación de la luneta térmica (25),
la central de control (4) detecta esta circunstancia y envía un
comando "activación de luneta térmica" por el bus digital serie
de comunicaciones (6) al circuito electrónico (1); éste activa la
salida de potencia (12) que alimenta la luneta térmica (25) y
comprueba, en caso de la realización con control de consumo de
corriente, que la luneta térmica (25) recibe la corriente eléctrica
necesaria. Cuando el usuario vuelve a pulsar el interruptor para
desactivar la luneta térmica (25), de nuevo la central de control
(4) envía un comando por el bus digital serie de comunicaciones (6)
al circuito electrónico (1), esta vez "desactivación de luneta
térmica" y el circuito electrónico (1) desactiva internamente la
correspondiente salida de potencia (12). Está previsto asimismo que,
para señales conectadas directamente a las entradas de control (13),
como pueda ser la maneta del portón (22), el circuito electrónico
(1) pueda actuar directamente sobre las salidas
correspondientes.
El circuito electrónico (1) permite la
implementación de una serie de características de funcionamiento que
suponen una mejora en el funcionamiento habitual de los dispositivos
eléctricos del portón trasero (2) de un vehículo (3):
- \bullet
- Activación y desactivación inteligente de dispositivos o equipos, a través de las salidas de potencia (12) y control (13), propiciando la reducción de picos de corriente durante la conexión y desconexión de los dispositivos o equipos. Está prevista la desconexión temporal de la luneta térmica (25) durante la activación de algún otro dispositivo o equipo de consumo elevado, para disminuir el pico de corriente de consumo durante el tiempo en que dicho dispositivo o equipo permanezca conectado, por ejemplo al abrir la cerradura del portón trasero (21).
- \bullet
- Conexión temporizada de la luneta térmica (25). Está prevista una conexión temporizada opcional de la luneta térmica (25) de forma que transcurrido un tiempo prefijado la luneta térmica (25) se desactiva automáticamente sin necesidad de recibir el comando "desactivación de luneta térmica".
- \bullet
- El circuito electrónico (1) realiza una gestión autónoma de errores, para lo cual es necesario que cada actuador eléctrico disponga de las oportunas salidas de estado, que permitan detectar problemas en el funcionamiento del propio actuador o del dispositivo o equipo controlado por el mismo. En caso de que la salida de potencia (12) sea un relé, dicho control no puede llevarse a cabo salvo en la realización alternativa con control de consumo de corriente. En caso de detectarse un error, se informa lo antes posible a la central de control (4). Dependiendo del tipo de error, puede deshabilitarse la activación del dispositivo causante del mismo, para evitar problemas mayores. En caso de que desde la central de control (4) se intente activar un dispositivo deshabilitado, se responde con un error y no se intenta activar. Para volver a habilitar un dispositivo deshabilitado, es necesario un reinicio del sistema o un comando especial de reinicio desde la central de control (4).
- \bullet
- Asignación de prioridades de conexión o desconexión de los dispositivos o equipos a controlar en caso de solicitarse varias operaciones de forma simultánea, conectándolos de manera secuencial para evitar picos de corriente excesivos en la conexión y desconexión de dichos dispositivos. El orden de preferencia utilizado por el circuito electrónico (1) en caso de solicitarse varias operaciones simultáneamente es, de mayor a menor: 1º Tercera luz de freno (24) y luces de freno (29 y 30), 2º Luces intermitentes (31 y 32), 3º Luz de marcha atrás (19), 4º Luces traseras de posición (15 y 18), 5º Luz o luces antiniebla traseras (18), 6º Cerradura (21), 7º Luz o luces de matrícula (27), 8º Limpia luneta (26), 9º Luneta térmica (25).
El circuito electrónico (1) puede identificar
tres tipos de errores:
- \bullet
- Dispositivo desconectado: por algún motivo el dispositivo está desconectado o se comporta como si lo estuviera, de modo que no consume corriente al activarlo. Este tipo de error puede darse, por ejemplo, cuando se funde uno de los pilotos o existe algún error en el conexionado físico del mismo. Con este tipo de error, no es necesario deshabilitar el dispositivo.
- \bullet
- Sobrecorriente: El dispositivo consume más corriente de la correspondiente. El dispositivo está averiado o existe algún cortocircuito en algún punto entre el actuador y el dispositivo. En este caso lo más conveniente es deshabilitar el dispositivo, ya que puede provocar fallos más graves en el funcionamiento del sistema o incluso del automóvil.
- \bullet
- Funcionamiento anómalo: El dispositivo consume menos corriente de la necesaria para un funcionamiento correcto o se activa de forma intermitente. En general, no es necesario deshabilitar el dispositivo, aunque su funcionamiento no puede considerarse correcto. Generalmente un dispositivo con este tipo de fallos acabará dando un fallo del primer tipo (dispositivo desconectado). Por ejemplo, cuando la luneta térmica (25) esté deteriorada tendrá mayor resistencia y por tanto consumirá menos corriente de la necesaria, de modo que no tendrá un funcionamiento eficaz. Para detectar este tipo de error es necesario que el circuito electrónico (1) corresponda a la realización alternativa con control de consumo de corriente.
La comprobación de errores se realiza de forma
periódica comprobando el estado de los actuadores eléctricos
correspondientes a las salidas de potencia (12) conectadas a los
distintos dispositivos o equipos del portón (2), informándose a la
central de control (4) si se detecta algún fallo conocido de
funcionamiento en un dispositivo, y procediendo, en caso de no
poderse determinar de forma inmediata el dispositivo causante del
error, a la desactivación secuencial de los dispositivos o equipos
activados por orden inverso de prioridad hasta detectar el
dispositivo causante del error, para a continuación deshabilitarse
su activación e informar a la central de control (4) lo antes
posible. El orden inverso de prioridad será 1º Luneta térmica (25),
2º Limpia luneta (26), 3º Luz o luces de matrícula (27), 4º
Cerradura (21), 5º Luz o luces antiniebla traseras (18), 6º Luces
traseras de posición (15 y 18), 7º Luz de marcha atrás (19), 8º
Luces intermitentes (31 y 32) y 9º Tercera luz de freno (24) y luces
de freno (29 y 30).
Claims (29)
1. Módulo controlador de portón trasero,
caracterizado porque incorpora en un único circuito
electrónico (1) al menos una unidad de control (7) dotada con el
apropiado software específico (8) característico para cada
aplicación en concreto, un circuito de adaptación (9) para un bus
digital serie de comunicaciones (6), un circuito regulador de
tensión (10) o fuente de alimentación a partir de la propia tensión
continua (11) de alimentación del vehículo (3) para proporcionar la
energía eléctrica para el funcionamiento, una pluralidad de salidas
de potencia (12) controladas por circuitos actuadores eléctricos
capaces de conectar o desconectar la corriente eléctrica a los
distintos dispositivos o equipos a controlar, unas salidas de
control (13) para la conexión de dispositivos o equipos externos con
electrónica de control integrada, y unas entradas de control (14),
destinadas a monitorizar señales eléctricas o estados de los
dispositivos o equipos externos al módulo (1).
2. Módulo controlador de portón trasero, según
la anterior reivindicación, caracterizado porque el circuito
electrónico (1) está localmente ubicado en el portón trasero (2) de
un vehículo (3), realizándose la comunicación con la central de
control (4) de dicho vehículo (3) mediante el bus digital de
comunicación serie (6), y controlando las funciones de todos o parte
de los dispositivos o equipos habituales en el portón trasero del
vehículo (3).
3. Módulo controlador de portón trasero, según
cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado
porque la conexión entre el circuito actuador eléctrico de cada
salida de potencia (12) y la unidad de control (7) es bidireccional,
ya que la unidad de control (7) envía a cada actuador eléctrico la
orden de conexión o desconexión de cada salida de potencia, a la vez
que recibe del actuador el estado efectivo de la salida de potencia
correspondiente, de forma que la unidad de control (7) puede
monitorizar el estado de las salidas de potencia (12), comprobando
de esta forma el correcto funcionamiento del dispositivo o equipo a
controlar, así como del propio actuador eléctrico.
4. Módulo controlador de portón trasero, según
cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado
porque en caso de que el actuador eléctrico de una salida de
potencia (12) sea de tipo relé la conexión entre el circuito
actuador eléctrico de esa salida de potencia (12) y la unidad de
control (7) será unidireccional.
5. Módulo controlador de portón trasero, según
cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado
porque el circuito electrónico (1) utiliza una unidad de control (7)
que integra en su interior tanto el circuito de adaptación (9) para
el bus digital serie de comunicaciones (6) como el regulador de
tensión (10) o fuente de alimentación.
6. Módulo controlador de portón trasero, según
cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado
porque el circuito electrónico (1) incorpora un dispositivo sensor
de consumo de corriente (23) intercalado en la entrada de
alimentación eléctrica (11) del vehículo.
7. Módulo controlador de portón trasero, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque los circuitos actuadores eléctricos para las salidas de
potencia (12) son transistores de tipo MOSFET.
8. Módulo controlador de portón trasero, según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 6, caracterizado
porque los circuitos actuadores eléctricos para las salidas de
potencia (12) son de tipo semiconductor de estado sólido.
9. Módulo controlador de portón trasero, según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 6, caracterizado
los circuitos actuadores eléctricos para las salidas de potencia
(12) son tipo relé electromecánico.
10. Módulo controlador de portón trasero, según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 7, caracterizado
porque los circuitos actuadores eléctricos para las salidas de
potencia (12) son cualquier combinación de semiconductores de estado
sólido y de relés electromecánicos.
11. Módulo controlador de portón trasero, según
cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado
porque los dispositivos o equipos conectados a las salidas de
potencia (12) son cualquier combinación de elementos de la siguiente
lista: tercera luz de freno (24), luces de posición (15 y 18), luz o
luces antiniebla traseras (18), luz o luces de marcha atrás (19),
luneta térmica (25), motor o electroimán de apertura de la cerradura
(21) del portón trasero (2), luces de freno (29 y 30), luces
intermitentes (31 y 32), luz o luces de matrícula (27) y luz o luces
de iluminación interior de maletero (28).
12. Módulo controlador de portón trasero, según
cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado
porque el dispositivo o equipo conectado a las salidas de control
(13) es el limpia luneta (26) trasero, controlando una de las
salidas de control (13) el funcionamiento en modo continuo y la otra
el funcionamiento intermitente.
13. Módulo controlador de portón trasero, según
cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado
porque los dispositivos o equipos conectados a las entradas de
control (14) son: maneta (22) del portón trasero (2) y cerradura
(21) del portón trasero, ésta última para la detección de las
posiciones: abierto, precerrado y cerrado.
14. Módulo controlador de portón trasero, según
cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado
porque alguna de las salidas de potencia (12), salidas de control
(13) o entradas de control (14) carece de conexión a un dispositivo
eléctrico por ausencia de éste o por tener el mismo algún otro tipo
de conexión o control.
15. Módulo controlador de portón trasero, según
cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado
porque el bus digital serie de comunicaciones (6) se ajusta al
protocolo LIN.
16. Procedimiento de comprobación de consumos de
un módulo controlador de portón trasero según las anteriores
reivindicaciones, caracterizado porque comprende una única
etapa en la que la unidad de control (7) comprueba el consumo de
corriente del circuito electrónico (1) y del resto de dispositivos o
equipos controlados por dicho circuito mediante el dispositivo
sensor de consumo de corriente (23), permitiendo de esta forma
verificar su correcto funcionamiento, y posibilitando la auto
detección de cortocircuitos, sobrecargas o averías de funcionamiento
en alguno de los componentes del circuito o de los dispositivos o
equipos controlados, informando de los mismos a la central de
control (4).
17. Procedimiento de funcionamiento de un módulo
controlador de portón trasero según las anteriores reivindicaciones
1 a la 15, caracterizado porque comprende una etapa de
comunicaciones, una etapa de ejecución de orden, una etapa de
desconexión temporal de la luneta térmica (25), una etapa de
disminución de consumo y una etapa de activaciones simultáneas.
18. Procedimiento de funcionamiento de un módulo
controlador de portón trasero según la reivindicación 17,
caracterizado porque en la etapa de comunicaciones el
circuito electrónico (1) opera como dispositivo esclavo siendo la
central de control (4) la que recibe directamente las señales de
control de los accionamientos activados por el usuario (tales como
pedal de freno, palanca de cambio, switches y similares) y, como
respuesta a las mismas, envía un comando por el bus digital serie de
comunicaciones (6) al circuito electrónico (1), que ejecuta la
acción correspondiente.
19. Procedimiento de funcionamiento de un módulo
controlador de portón trasero, según la reivindicación 17,
caracterizado porque en la etapa de ejecución de orden el
circuito electrónico (1) realiza la activación y desactivación
inteligente de los dispositivos y equipos a controlar a través de
las salidas de potencia (12) y salidas de control (13), con objeto
de reducir los picos de corriente en la conexión y desconexión de
los dispositivos o equipos a controlar.
20. Procedimiento de funcionamiento de un módulo
controlador de portón trasero, según la reivindicación 17,
caracterizado porque en la etapa de ejecución de orden, en
caso de consistir esta orden en la conexión de luneta térmica (25),
el circuito electrónico (1) realiza una conexión temporizada de la
luneta térmica (25), de forma que transcurrido un tiempo prefijado
la luneta térmica se desactiva automáticamente.
21. Procedimiento de funcionamiento de un módulo
controlador de portón trasero, según la reivindicación 17,
caracterizado porque en la etapa de desconexión temporal de
la luneta térmica (25) el circuito electrónico (1) realiza la
desconexión temporal de la luneta térmica (25) durante la activación
de algún otro dispositivo, para disminuir el pico de corriente de
consumo durante la conexión de dicho dispositivo o equipo, por
ejemplo al abrir la cerradura del portón trasero (21), volviéndola a
conectar al finalizar dicha activación.
22. Procedimiento de funcionamiento de un módulo
controlador de portón trasero, según la reivindicación 17,
caracterizado porque en la etapa de disminución de consumo el
circuito electrónico (1) desconecta la luneta térmica (25) mientras
permanezcan conectados simultáneamente la luz de marcha atrás (19) y
el limpia luneta (26), para disminuir el pico de corriente de
consumo o de conexión, conectándose automáticamente cuando alguno de
ellos se desconecta de nuevo o transcurrido un tiempo máximo
prefijado.
23. Procedimiento de funcionamiento de un módulo
controlador de portón trasero, según la reivindicación 17,
caracterizado porque en la etapa de activaciones simultáneas
el circuito electrónico (1) utiliza una asignación de prioridades de
conexión o desconexión de los dispositivos o equipos a controlar en
caso de solicitarse varias operaciones simultáneamente,
conectándolos secuencialmente para evitar picos de corriente
excesivos en la conexión o desconexión de dichos dispositivos.
24. Procedimiento de funcionamiento de un módulo
controlador de portón trasero, según la reivindicación 23,
caracterizado porque en la etapa de activaciones simultáneas
el orden de preferencia utilizado por el circuito electrónico (1) en
caso de solicitarse varias operaciones simultáneamente es, de mayor
a menor: 1º Tercera luz de freno (24) y luces de freno (29 y 30), 2º
Luces intermitentes (31 y 32), 3º Luz de marcha atrás (19), 4º Luces
traseras de posición (15 y 18), 5º Luz o luces antiniebla traseras
(18), 6º Cerradura (21), 7º Luz o luces de matrícula (27), 8º Limpia
luneta (26), 9º Luneta térmica (25).
25. Procedimiento de gestión de errores de un
módulo controlador de portón trasero según las anteriores
reivindicaciones 1 a la 15, caracterizado porque el circuito
electrónico (1) realiza una gestión autónoma de errores que
comprende una etapa de comprobación tras cada activación y una etapa
continua.
26. Procedimiento de gestión de errores de un
módulo controlador de portón trasero, según la reivindicación 25,
caracterizado porque en la etapa de comprobación tras cada
activación la comprobación del error se realiza tras activar una
salida de potencia (12) verificando el estado del actuador eléctrico
correspondiente e informando en caso de error a la central de
control (4) lo antes posible, deshabilitándose en caso necesario la
activación de dicho dispositivo.
27. Procedimiento de gestión de errores de un
módulo controlador de portón trasero, según la reivindicación 25,
caracterizado porque en la etapa continua la comprobación de
errores se realiza de forma periódica comprobando el estado de los
actuadores eléctricos correspondientes a las salidas de potencia
(12) conectadas a los distintos dispositivos o equipos del portón
(2), informándose a la central de control (4) si se detecta algún
fallo conocido de funcionamiento en un dispositivo, y procediendo,
en caso de no poderse determinar de forma inmediata el dispositivo
causante del error, a la desactivación secuencial de los
dispositivos o equipos activados por orden inversa de prioridad
hasta detectar el dispositivo causante del error, para a
continuación deshabilitarse su activación e informar a la central de
control (4) lo antes posible, siendo el orden inverso de prioridad
1º Luneta térmica (25), 2º Limpia luneta (26), 3º Luz o luces de
matrícula (27), 4º Cerradura (21), 5º Luz o luces antiniebla
traseras (18), 6º Luces traseras de posición (15 y 18), 7º Luz de
marcha atrás (19), 8º Luces intermitentes (31 y 32) y 9º Tercera luz
de freno (24) y luces de freno (29 y 30).
28. Procedimiento de gestión de errores de un
módulo controlador de portón trasero, según la reivindicación 25,
caracterizado porque se obtiene como resultado al menos dos
tipos de errores diferentes: dispositivo desconectado y
sobrecorriente ó cortocircuito, que son identificados por el
circuito electrónico (1) y comunicados a la central de control
(4).
29. Procedimiento de gestión de errores de un
módulo controlador de portón trasero, según la reivindicación 25,
caracterizado porque, en aquellas variantes de realización
que incorporen el dispositivo sensor de consumo de corriente (23),
se obtiene como resultado un tercer tipo de error: funcionamiento
anómalo, que es identificado por el circuito electrónico (1) y
comunicado a la central de control (4).
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|---|---|---|---|
| ES200702157A ES2339727B1 (es) | 2007-08-01 | 2007-08-01 | Modulo controlador de porton trasero. |
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|---|---|---|---|
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