DE102011086814A1 - Method for controlling function of parking brake of motor car, involves generating rectangular switching position signal that has preset value based on switching position in frequency, duty factor, amplitude and/or dynamic amplitude - Google Patents

Method for controlling function of parking brake of motor car, involves generating rectangular switching position signal that has preset value based on switching position in frequency, duty factor, amplitude and/or dynamic amplitude Download PDF

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DE102011086814A1
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Michael Kutzner
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Abstract

The method involves transmitting signals for evaluation by a control switch (1) over a signal line (7), where the signals specify switching positions of the control switch. A function unit is controlled by a control unit (2) based on the switching positions of the control switch. A rectangular switching position signal is generated as the signal specifying the switching position, where the switching position signal has a preset value based on the switching position of the switch in frequency (f), duty factor (DC), amplitude (A) and/or dynamic amplitude (fa). An independent claim is also included for a control switch for controlling a function of a function unit of a vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Funktion einer Funktionseinheit eines Fahrzeuges, insbesondere einer Parkbremse mittels einer Steuereinheit und eines daran über wenigstens eine Signalleitung angeschlossenen Bedienschalters gemäß Oberbegriff von Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Bedienschalter zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention relates to a method for controlling a function of a functional unit of a vehicle, in particular a parking brake by means of a control unit and a control switch connected thereto via at least one signal line according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a control switch for carrying out the method according to the invention.

Moderne Fahrzeuge weisen vielfach eine elektrische Parkbremse auf, bei der eine elektrische betätigte Zuspannung einer oder mehrerer Radbremsen erfolgt. Die Ansteuerung der Parkbremse kann hierbei in einem vorhandenen Steuergerät zur Schlupf- und/oder Fahrdynamikregelung der Betriebsbremse integriert sein; man spricht von einer Elektronischen Park-Bremse EPB oder einer integrierten Park-Bremse IPB.Many modern vehicles have an electric parking brake in which an electrically actuated application of one or more wheel brakes takes place. The control of the parking brake can in this case be integrated in an existing control unit for the slip and / or vehicle dynamics control of the service brake; One speaks of an electronic park brake EPB or an integrated park brake IPB.

Es sind bereits verschiedene Schalterkonzepte für die Fahrerwunscherkennung zur IPB-Steuerung bekannt, welche die Aufgabe haben, mit einer hohen Zuverlässigkeit eine Anforderung zum Lösen der Bremse oder zum Anziehen der Bremse an das Steuergerät zu übermitteln. Um eine Störung der Übermittlung zu erkennen, welche durch verschiedene Arten von Fehlern hervorgerufen worden sein kann, erfolgt eine redundante Übertragung der Anforderung. An sich bekannte Schalter benötigen vier bis acht Leitungen für die Signalübertragung vom Schalter zum Steuergerät.There are already various switch concepts for the driver request detection for IPB control known, which have the task to transmit with high reliability a request for releasing the brake or for applying the brake to the control unit. In order to detect a failure of the transmission, which may have been caused by different types of errors, a redundant transmission of the request takes place. Known switches require four to eight lines for signal transmission from the switch to the control unit.

So offenbart die EP 1 128 999 B2 eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Steuerung einer elektrisch betätigbaren Feststellbremse, wobei eine Eingabevorrichtung ein elektrisches Schaltmittel mit mehreren Schaltstellungen aufweist, das mit redundant ausgeführten Schaltern gekoppelt ist, welche in parallel arbeitenden Schaltebenen mit eigener Energieversorgung und Masseverbindung angeordnet sind. Das elektrische Schaltmittel ist bpw. als ein beidseitig wirksamer Taster oder Wipptaster mit drei Schaltstellungen, nämlich einer Neutralstellung, einer Lösestellung und einer Spannstellung ausgebildet. Die Eingabevorrichtung emittiert in jeder Schaltstellung zumindest zwei redundante Ausgangssignale, wobei jeder Schaltebene zusätzlich jeweils mindestens zwei Signalleitungen zugeordnet sind. Nachteilhafterweise sind für die Verbindung zwischen Eingabevorrichtung und Steuergerät mindestens acht Leitungen erforderlich, die zur Auswertung der Schaltersignale hinsichtlich des Fahrerwunsches auf eine Steuereinheit (ECU) geführt sind, die hieraus Ansteuersignale für die Feststellbremse erzeugt. Zur Codierung der Schaltstellungen der Eingabevorrichtung ist ein Widerstandsnetzwerk aus mehreren Widerständen vorgesehen, das in Abhängigkeit der Schaltstellungen verschiedene Potentiale auf den redundanten Signalleitungen erzeugen. Auf der Basis dieser redundanten Signale lässt sich eine Fehlererkennung durchführen und bei Auftreten eines Einfachfehlers dennoch eine eindeutige Fahrerwunscherkennung sicherstellen. Jedoch ist es hinsichtlich der eindeutigen Fahrerwunscherkennung nachteilig, für die Codierung der Schaltstellungen Potentialunterschiede mittels Widerständen auf den Signalleitungen zu erzeugen, da zur Erfüllung der Eindeutigkeitsanforderungen die verwendeten Bauteile enge Toleranzen erfüllen müssen, wodurch die Herstellungskosten ansteigen.So revealed the EP 1 128 999 B2 an apparatus and a method for controlling an electrically actuated parking brake, wherein an input device comprises an electrical switching means having a plurality of switching positions, which is coupled to redundantly running switches which are arranged in parallel-operating switching planes with their own power supply and ground connection. The electrical switching means is bpw. designed as a double-sided effective button or rocker switch with three switching positions, namely a neutral position, a release position and a clamping position. The input device emits at least two redundant output signals in each switching position, wherein each switching level is additionally assigned in each case at least two signal lines. Disadvantageously, at least eight lines are required for the connection between the input device and the control unit, which are routed for the evaluation of the switch signals with regard to the driver's request to a control unit (ECU), which generates control signals for the parking brake. To encode the switching positions of the input device, a resistor network of a plurality of resistors is provided, which generate different potentials on the redundant signal lines as a function of the switching positions. On the basis of these redundant signals, an error detection can be performed and still ensure a unique driver request detection when a single error occurs. However, it is disadvantageous in terms of the unique driver command recognition to generate potential differences for the coding of the switching positions by means of resistors on the signal lines, since to meet the uniqueness requirements, the components used must meet tight tolerances, whereby the manufacturing cost increases.

Ferner offenbart die WO2009/0658264 A1 eine Vorrichtung zum elektrischen Betätigen eines sicherheitskritischen Systems, bspw. einer elektromechanischen Feststellbremse mit wenigstens zwei Anschlüssen, wenigstens einem Schalter und einem Bedienelement, mittels dem wenigstens zwei Betriebszustände für das System wählbar sind, durch die Schaltstellungen des wenigstens einen Schalters bestimmt werden. Durch die Verwendung wenigstens eines Stromrichtungselements, bspw. einer Diode wird erreicht, dass ein unidirektionaler Stromfluss zwischen den wenigstens zwei Anschlüssen erfolgt, der für einen ersten Betriebszustand in Richtung vom ersten zum zweiten Anschluss erfolgt und für einen weiteren Betriebszustand in umgekehrter Richtung vom zweiten zum ersten Anschluss erfolgt, wodurch sich für jede Schaltstellung des Schalters unterschiedliche Potentiale einstellen. Um eine Toleranz gegenüber einem Einzelfehler bereitzustellen, sind daher mindestens vier Anschlüsse bzw. vier Signalleitung zwischen dem Schalter bzw. Bedienelement und einem Steuergerät erforderlich. Dieses Steuergerät wertet die auf den Signalleitungen liegenden Potentiale aus, um die Schaltstellung der Schalter zu erkennen und auf dieser Basis eine Steuerung des Systems, also bspw. der Feststellbremse durchzuführen.Further, the WO2009 / 0658264 A1 An apparatus for electrically actuating a safety-critical system, for example an electromechanical parking brake with at least two connections, at least one switch and a control element, by means of which at least two operating states for the system can be selected, are determined by the switch positions of the at least one switch. By using at least one current direction element, for example a diode, it is achieved that a unidirectional current flow takes place between the at least two connections, which takes place for a first operating state in the direction from the first to the second connection and for a further operating state in the reverse direction from the second to the first Connection is made, which set different potentials for each switching position of the switch. In order to provide a tolerance to a single error, therefore, at least four terminals or four signal line between the switch or control element and a control unit are required. This control unit evaluates the lying on the signal lines potentials to detect the switching position of the switch and on this basis to control the system, so for example. To perform the parking brake.

Auch bei dieser bekannten Vorrichtung führt die Erzeugung der unterschiedlichen Potentiale auf den Signalleitungen mittels Dioden dazu, dass zur Erfüllung hoher Eindeutigkeitsforderungen hinsichtlich der Erkennung der Schaltstellungen des Schalters auch die verwendeten Bauteile hohe Toleranzforderungen erfüllen müssen, mit der Folge erhöhter Kosten für die Herstellung einer solchen Vorrichtung.Also in this known device, the generation of the different potentials on the signal lines by means of diodes means that in order to meet high uniqueness requirements with regard to the detection of the switch positions of the switch and the components used must meet high tolerance requirements, with the result of increased costs for the production of such a device ,

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welches hinsichtlich der Erkennungssicherheit der Schaltstellung eines Bedienschalters hohe Anforderungen mit einer geringen Anzahl von Signalleitungen erfüllt, aber dennoch kostengünstig realisierbar ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung einen Bedienschalter zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellen.Object of the present invention is to provide a method of the type mentioned above, which meets high requirements with a small number of signal lines with regard to the detection reliability of the switching position of a control switch, but is still inexpensive to implement. It is another object of the invention to provide an operating switch for carrying out the method according to the invention.

Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. The first object is achieved by a method having the features of patent claim 1.

Ein solches Verfahren zur Steuerung einer Funktion einer Funktionseinheit eines Fahrzeuges, insbesondere eine Parkbremse mittels einer Steuereinheit und eines daran über wenigstens eine Signalleitung angeschlossenen Bedienschalters, bei dem die Schaltstellungen des Bedienschalters spezifizierende Signale zur Auswertung durch die Steuereinheit über die wenigstens eine Signalleitung übertragen werden und die Steuereinheit entsprechend der Schaltstellung des Bedienschalters die Funktionseinheit ansteuert, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass ein im Wesentlichen rechteckförmiges Schaltstellungssignal als das die Schaltstellung spezifizierendes Signal erzeugt wird, welches in Abhängigkeit der Schaltstellung des Bedienschalters in Frequenz und/oder Tastverhältnis und/oder Amplitude und/oder dynamische Amplitude vorgegebene Werte aufweist.Such a method for controlling a function of a functional unit of a vehicle, in particular a parking brake by means of a control unit and connected via at least one signal line control switch, wherein the switching positions of the control switch specifying signals are transmitted for evaluation by the control unit via the at least one signal line and the Control unit according to the switching position of the control switch controls the functional unit, according to the invention is characterized in that a substantially rectangular switching position signal is generated as the switching position specifying signal which depends on the switching position of the control switch in frequency and / or duty cycle and / or amplitude and / or dynamic amplitude has predetermined values.

Mit dieser erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, eine wesentlich höhere Erkennungssicherheit der Signale auf einer Signalleitung zwischen dem Bedienschalter und der Steuereinheit zu erzielen. Dies liegt daran, dass die Codierung der Schaltstellungen eines Bedienschalters nicht mehr über Potentialänderungen auf der Signalleitung, sondern ein Rechtecksignal verwendet wird, dessen Parameter Frequenz, Tastverhältnis, Amplitude und/oder dynamische Amplitude zur Codierung verwendet.With this solution according to the invention, it is possible to achieve a significantly higher detection reliability of the signals on a signal line between the operating switch and the control unit. This is because the coding of the switch positions of a control switch is no longer used via potential changes on the signal line, but a rectangular signal whose parameters frequency, duty cycle, amplitude and / or dynamic amplitude used for coding.

Insbesondere ist es dadurch möglich, durch Verwendung von zwei oder drei dieser Parameter oder allen Parametern die die Schaltstellung des Bedienschalters betreffende Information einfach oder bis zu vierfach redundant über nur eine einzige Signalleitung zu übertragen.In particular, this makes it possible, by using two or three of these parameters or all parameters, to transmit the information concerning the switching position of the operating switch simply or up to four times redundantly via only a single signal line.

Damit kann im besten Fall ein Bedienschalter mit mehreren Schaltkontakten und einer Neutralstellung, also bspw. ein Taster dargestellt werden, bei dem über eine mit einer Steuereinheit verbundene Signalleitung die die Schaltstellung betreffende Information 4-fach redundant übertragen wird, wobei die Signalerzeugung, also die Erzeugung des im Wesentliche rechteckförmigen Schaltstellungssignal auch in der Neutralstellung erfolgt.Thus, in the best case, an operating switch having a plurality of switching contacts and a neutral position, so for example. A button are shown, in which via a signal line connected to a control unit, the switching position information is transmitted 4-fold redundant, the signal generation, ie the generation the substantially rectangular switching position signal is also in the neutral position.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Bedienschalter in wenigstens einer Schaltstellung mit Schaltkontakten einfach redundant ausgeführt ist und ein Schaltstellungssignal erzeugt wird, so dass jeder Schaltkontakt durch eine der Größen Frequenz, Tastverhältnis, Amplitude oder dynamische Amplitude des Schaltstellungssignals spezifiziert wird, sich jedoch die jeweils zugeordneten Größen für jeden Schaltkontakt unterscheiden. So können bspw. ein erster Schaltkontakt die Frequenz und ein zweiter Schaltkontakt das Tastverhältnis spezifizieren, so dass im geschlossenen Zustand der beiden Schaltkontakte die Erzeugung eines vorgegebenen Wertes des jeweils zugeordneten Parameters bewirkt wird.In one embodiment of the invention, it is provided that the operating switch in at least one switching position with switching contacts is simply redundant and a switching position signal is generated so that each switching contact is specified by one of the variables frequency, duty cycle, amplitude or dynamic amplitude of the switching position signal itself however, distinguish the respective assigned sizes for each switching contact. Thus, for example, a first switching contact the frequency and a second switching contact specify the duty cycle, so that in the closed state of the two switching contacts, the generation of a predetermined value of the respective associated parameter is effected.

Bei einem solchen Bedienschalter mit wenigstens zwei Schaltkontakten in einer Schaltstellung spezifiziert jeder Schaltkontakt jeweils eine andere Größe, so dass die Information der Schaltstellung einfach redundant übertragen wird, d. h. dass bspw. diese Information in der Frequenz und dem Tastverhältnis des Schaltstellungssignals codiert ist. Dabei beeinflusst der die eine Größe bestimmenden Schaltkontakt nicht den Wert der Größe, die von dem anderen Schaltkontakt spezifiziert wird, d. h. die beiden Schaltkontakte sind, außer dass sie die gleiche Schaltstellung bestimmen, unabhängig voneinander.In such an operating switch with at least two switching contacts in a switching position, each switching contact specifies a different size, so that the information of the switching position is simply transmitted redundantly, d. H. that, for example, this information is coded in the frequency and the duty cycle of the switching position signal. At this time, the size determining switch contact does not influence the value of the size specified by the other switch contact, that is, the size. H. The two switching contacts are, except that they determine the same switching position, independently.

Ein solcher Bedienschalter ist damit fehlertolerant gegenüber einem Einzelfehler, da die Signalübertragung innerhalb der gegebenen Grenzen bei Auftreten eines solchen Einzelfehlers immer noch eindeutig ist, d. h. wenn bspw. ein Schaltkontakt der Schaltstellung ausfällt, wird über den anderen Schaltkontakt, der ja eine andere Größe des Schaltstellungssignals codiert, die die Schaltstellung betreffende Information übertragen.Such an operating switch is thus fault-tolerant to a single error, since the signal transmission within the given limits is still unambiguous when such a single error occurs, d. H. If, for example, a switching contact of the switching position fails, is transmitted via the other switching contact, which indeed codes a different size of the switching position signal, the information concerning the switching position.

Besonders vorteilhaft gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es, wenn der Bedienschalter in wenigstens einer Schaltstellung mit Schaltkontakten doppelt redundant, also mit drei Schaltkontakten ausgeführt ist und ein Schaltstellungssignal erzeugt wird, durch welches jeder Schaltkontakt durch eine der Größen Frequenz, Tastverhältnis, Amplitude oder dynamische Amplitude des Schaltstellungssignals spezifiziert wird, sich jedoch die jeweils zugeordneten Größen für jeden Schaltkontakt unterscheiden, d. h. bspw. dass ein erster Schaltkontakt die Frequenz, ein zweiter Schaltkontakt das Tastverhältnis und ein dritter Schaltkontakt die Amplitude des Schaltstellungssignals spezifiziert, also im geschlossenen Zustand die Erzeugung eines vorgegebenen Wertes des ihm zugeordneten Parameters bewirkt.It is particularly advantageous according to a development of the invention, when the operating switch in at least one switching position with switching contacts double redundant, ie with three switching contacts is executed and a switching position signal is generated, through which each switching contact by one of the variables frequency, duty cycle, amplitude or dynamic amplitude is specified of the switching position signal, but the respective assigned sizes for each switching contact are different, d. H. For example, that a first switching contact the frequency, a second switching contact the duty cycle and a third switching contact specifies the amplitude of the switching position signal, that causes in the closed state, the generation of a predetermined value of the associated parameter.

Mit einem solchen Bedienschalter wird die dessen Schaltstellung spezifizierende Information doppelt redundant erzeugt. Dies führt also zu einer hohen Verfügbarkeit eines solchen Bedienschalters, da die Schaltstellung des Bedienschalters mit einer Mehrheitsentscheidung von zwei aus drei Informationswerten erfasst werden kann. Auch bei einem solchen Bedienschalter mit drei Schaltkontakten in einer Schaltstellung spezifizieren die einzelnen Schaltkontakte jeweils die ihnen zugehörige Größe bzw. zugehörigen Parameter, ohne dabei die anderen zu beeinflussen.With such an operating switch, the switching position specifying information is generated twice redundant. So this leads to a high availability of such a control switch, since the switching position of the control switch can be detected with a majority decision of two out of three information values. Even with such a control switch with three switching contacts in a switching position, the individual switching contacts specify their respective size or associated parameters, without affecting the other.

Da für die Erzeugung des Schaltstellungssignals vier Größen bzw. Parameter genannt sind, also Frequenz, Tastverhältnis, Amplitude und dynamische Amplitude, lassen sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vier Kontakte in einer Schaltstellung eines Bedienschalters mit wenigstens einer Schaltstellung spezifizieren, so dass damit noch eine weitere Erhöhung der Verfügbarkeit erzielt wird, da in diesem Fall die Schaltstellung des Bedienschalters mit einer Mehrheitsentscheidung von drei aus vier oder zwei aus vier Informationswerten erfasst werden kann. Since four variables or parameters are called for the generation of the switching position signal, ie frequency, duty cycle, amplitude and dynamic amplitude, four contacts in a switching position of a control switch with at least one switching position can be specified according to a further embodiment of the invention, so that still one further increase in availability is achieved because in this case the switch position of the control switch can be detected with a majority decision of three out of four or two out of four information values.

Um auch die Übertragung der Schaltstellungssignale mindestens einfach redundant auszuführen, ist weiterbildungsgemäß vorgesehen, den Bedienschalter über eine weitere, zweite Signalleitung mit der Steuereinheit zu verbinden und über die zweite Signalleitung das Schaltstellungssignal an die Steuereinheit zu übertragen. Damit ist die Übertragung des die Schaltstellung des Bedienschalters spezifizierenden Schaltstellungssignals auch dann möglich, wenn eine der Signalleitungen zwischen dem Steuergerät und dem Bedienschalter fehlerhaft ist oder ausfällt.In order to carry out the transmission of the switching position signals at least simply redundantly, further training is provided to connect the control switch via a further, second signal line to the control unit and to transmit the switching position signal to the control unit via the second signal line. Thus, the transmission of the switching position of the operating switch specifying switching position signal is also possible if one of the signal lines between the control unit and the operating switch is faulty or fails.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn nach einer Ausgestaltung der Erfindung der Bedienschalter über eine dritte Signalleitung mit der Steuereinheit verbunden wird und über die dritte Signalleitung das Schaltstellungssignal ebenfalls an die Steuereinheit übertragen wird. Damit wird eine Übertragung des Schaltstellungssignals gleichzeitig über drei Signalleitungen durchgeführt und erfolgt dabei unabhängig voneinander, wodurch die Signalinterpretation wesentlich erleichtert wird.It is particularly advantageous if, according to one embodiment of the invention, the operating switch is connected to the control unit via a third signal line and the switching position signal is likewise transmitted to the control unit via the third signal line. Thus, a transmission of the switching position signal is carried out simultaneously via three signal lines and takes place independently of each other, whereby the signal interpretation is much easier.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, zur Übertragung des Schaltstellungssignals ein dementsprechend moduliertes Stromsignal zu erzeugen. Dies führt in der Steuereinheit zu einer einfachen und sicheren Detektion und Auswertung des Schaltstellungssignals. Dabei ist es vorzugsweise vorteilhaft, auf zwei Signalleitungen die modulierten Stromsignal invers zueinander zu übertragen, wodurch ein gleichbleibendes Spannungsniveau und in Summe ungefähr der gleiche Strombelag für Frequenzen des Schaltstellungssignals erreicht wird, die größer als die Schalterbestätigungsfrequenz und kleiner als die für die Symmetriebetrachtung zulässige Frequenzen sind. Dies ist stark abhängig von der konkreten Leitungsausführung, wobei vorzugsweise eine Frequenz für das Schaltstellungssignal von ca. 100 kHz und 5 MHz gewählt wird. Höhere Frequenzanteile sollten vermieden werden, um insgesamt die vorteilhaften Bedingungen für das EMV-Verhalten nicht zu gefährden.In a particularly preferred embodiment of the invention, it is provided to generate a correspondingly modulated current signal for the transmission of the switching position signal. This leads to a simple and reliable detection and evaluation of the switching position signal in the control unit. In this case, it is preferably advantageous to transmit the modulated current signal inversely to one another on two signal lines, whereby a constant voltage level and in total approximately the same current balance for frequencies of the switching position signal is achieved, which are greater than the switch acknowledgment frequency and smaller than the frequencies permissible for the symmetry consideration , This is highly dependent on the specific line design, preferably a frequency for the switching position signal of about 100 kHz and 5 MHz is selected. Higher frequency components should be avoided in order not to endanger the favorable conditions for the EMC behavior overall.

Der Bereich der Signalerzeugung für das Schaltstellungssignal kann unter Berücksichtigung des Abtasttheorems zehn Mal höher als die Schalterbetätigungsfrequenz und kleiner als die Frequenz, die sich aus EMV-Bedingungen oder sonstigen Anforderungen ableitet, hier vorzugsweise im Bereich einiger 100 Hz bis wenige kHz gewählt werden. Damit liegt die Modulationsfrequenz vorzugsweise zwischen 100 Hz und 5 kHz.The range of the signal generation for the switching position signal, taking into account the sampling theorem ten times higher than the switch operating frequency and less than the frequency derived from EMC conditions or other requirements, here preferably be selected in the range of some 100 Hz to a few kHz. Thus, the modulation frequency is preferably between 100 Hz and 5 kHz.

Weiterhin ist es nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, die Betriebsspannung für den Bedienschalter auf wenigstens einer Signalleitung, vorzugsweise auf zwei Signalleitungen zu übertragen. Damit wird die Spannungsversorgung des Bedienschalters redundant aus der Steuereinheit vorgenommen, wobei diese Spannungsversorgungsleitungen gleichzeitig die Signalleitungen, also den Signalträger für den modulierten Strom darstellen.Furthermore, it is provided according to an embodiment of the invention to transmit the operating voltage for the operating switch on at least one signal line, preferably on two signal lines. Thus, the power supply of the control switch is made redundant from the control unit, said power supply lines simultaneously represent the signal lines, so the signal carrier for the modulated stream.

Die Anbindung des Bedienschalters an das Bezugspotential der Spannungsversorgung erfolgt gemäß einer Weiterbildung der Erfindung über eine das Steuereinheit mit dem Bedienschalter verbindenden Leitung, also eine Masse-Leitung, vorzugsweise zusätzlich über eine direkte Verbindung des Bedienschalters zu einem Bezugspotential der Betriebsspannung. Diese zusätzliche Leitung kann für Zusatzinformationen, bspw. für ein Wakeup-Signal zum Aufwecken der Steuereinheit aus einem Sleep-Modus verwendet werden.The connection of the control switch to the reference potential of the power supply takes place according to an embodiment of the invention via a control unit to the control switch connecting line, ie a ground line, preferably additionally via a direct connection of the control switch to a reference potential of the operating voltage. This additional line can be used for additional information, for example for a wake-up signal to wake up the control unit from a sleep mode.

Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Erzeugung des Schaltstellungssignals ein Multivibrator verwendet, wobei jeder Schaltkontakt des Bedienschalters dasjenige Bauelement des Multivibrators steuert, welches jeweils eine der Größen bzw. Parameter Frequenz, Tastverhältnis, Amplitude oder dynamische Amplitude des Schaltstellungssignals bestimmt. Ein solcher Multivibrator stellt eine gängige Schaltung dar, die mit marktgängigen und damit kostengünstigen Bauelementen realisiert werden kann.According to one embodiment of the method according to the invention, a multivibrator is used to generate the switching position signal, each switching contact of the control switch controls that component of the multivibrator, which determines one of the variables or parameters frequency, duty cycle, amplitude or dynamic amplitude of the switching position signal. Such a multivibrator is a common circuit that can be realized with marketable and therefore cost-effective components.

Schließlich müssen Vorhaltungen zum Fehlerschutz des Systems aus Bedienschalter, Steuergerät und Signalleitungen einschließlich der Masse-Leitung getroffen werden. So werden weiterbildungsgemäß die Anschlüsse der Signalleitungen steuergeräteseitig vor Kurzschlüssen gegen Masse und Versorgungsspannung geschützt. Vorzugsweise wird ein Kurzschluss oder eine Unterbrechung einer der Signalleitungen sicher erkannt, wobei auch bei Auftreten eines Fehlers weiterhin die Stellung des Bedienschalters ermittelt werden kann.Finally, reproaches must be made for fault protection of the system consisting of operating switch, control unit and signal lines including the ground line. Thus, according to further development, the connections of the signal lines on the control unit side are protected against short circuits to ground and supply voltage. Preferably, a short circuit or an interruption of one of the signal lines is reliably detected, wherein the position of the control switch can continue to be determined even when an error occurs.

Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst durch einen Bedienschalter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.The second-mentioned object is achieved by an operating switch having the features of patent claim 15.

Ein solcher Bedienschalter zur Steuerung einer Funktion einer Funktionseinheit eines Fahrzeuges mittels einer Steuereinheit, insbesondere eine Parkbremse, welcher über wenigstens eine Signalleitung an die Steuereinheit angeschlossen ist und eine Signalerzeugungseinheit zur Erzeugung der die Schaltstellungen spezifizierende Signale zur Übertragung auf der Signalleitung umfasst, und die Signale zur Steuerung der Funktionseinheit entsprechend der Schaltstellung von der Steuereinheit ausgewertet werden, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die Signalerzeugungseinheit zur Erzeugung eines im Wesentlichen rechteckförmigen Schaltstellungssignal ausgebildet ist, welches in Abhängigkeit der Schaltstellung des Bedienschalters in Frequenz und/oder Tastverhältnis und/oder Amplitude und/oder dynamische Amplitude vorgegebene Werte aufweist. Such an operating switch for controlling a function of a functional unit of a vehicle by means of a control unit, in particular a parking brake, which is connected via at least one signal line to the control unit and a signal generating unit for generating the switch positions specifying signals for transmission on the signal line comprises, and the signals to Control of the functional unit according to the switching position are evaluated by the control unit, according to the invention is characterized in that the signal generating unit is designed to generate a substantially rectangular switching position signal which depends on the switching position of the control switch in frequency and / or duty cycle and / or amplitude and / or dynamic amplitude has predetermined values.

Mit einem solchen erfindungsgemäßen Bedienschalter wird die die Schaltstellung spezifizierende Information mit einer hohen Verfügbarkeit erzeugt, da ein Rechtecksignal verwendet wird, dessen Parameter zur Codierung herangezogen werden und solche Parameter wesentlich robuster hinsichtlich der Codierung und Erkennung eines Schaltzustandes sind als die Erzeugung von unterschiedlichen Potentialen entsprechend dem Stand der Technik, wie bspw. mit Widerständen oder Dioden.With such a control switch according to the invention, the switch position specifying information is generated with high availability, since a square wave signal is used whose parameters are used for coding and such parameters are much more robust in terms of coding and detection of a switching state than the generation of different potentials according to the State of the art, such as with resistors or diodes.

In vorteilhafter Weise kann ein Bedienschalter in wenigstens einer Schaltstellung mit Schaltkontakten einfach, doppelt oder dreifach redundant ausgebildet werden, so dass mittels der Signalerzeugungseinheit für jeden Schaltkontakt ein anderer Parameter bzw. eine andere Größe des Schaltstellungssignals zur Spezifizierung von dessen Schaltstellung verwendet wird.Advantageously, an operating switch in at least one switching position with switching contacts simple, double or triple redundant, so that by means of the signal generating unit for each switching contact, a different parameter or a different size of the switching position signal is used to specify its switching position.

Mit einem solchen Bedienschalter wird die die Schaltstellung spezifizierende Information zwei-, drei- oder vierfach erzeugt und auf wenigstens einer Signalleitung übertragen. Damit wird die Schaltstellung mit mindestens einer zwei aus drei- oder vier-Entscheidung erfasst und sichert damit eine hohe Verfügbarkeit der Erkennung der Schaltstellung.With such an operating switch, the switching position specifying information is generated two, three or four times and transmitted to at least one signal line. Thus, the switch position is detected with at least one two of three or four decision, thus ensuring a high availability of detection of the switching position.

Dabei ist es vorteilhaft, diese redundanten Informationen hinsichtlich der Schaltstellung nicht nur über eine einzige Signalleitung, sondern über wenigstens zwei Leitungen zu übertragen, so dass auch bei einer fehlerhaften Signalleitung über die fehlerfreie Leitung eine Erfassung und Auswertung des Schaltstellungssignals ermöglicht wird.It is advantageous to transmit this redundant information regarding the switching position not only via a single signal line, but over at least two lines, so that even with a faulty signal line on the error-free line detection and evaluation of the switching position signal is possible.

Insgesamt wird ein Bedienschalter mit zwei, jeweils drei oder vier Schaltkontakten aufweisende Schaltstellungen und einer Neutralstellung vorgeschlagen, der eine Signalerzeugungseinheit aufweist. Mit insgesamt drei Schaltstellungen eines Bedienschalters, bspw. eines Parkbremsschalters, also mit einer Schaltstellung „Parkbremse feststellen”, einer Schaltstellung „Parkbremse lösen” und einer Neutralstellung, d. h. nicht betätigter Bedienschalter werden diese drei Stellungen überwacht und eine Fehlererkennung durchgeführt. Ein solcher Bedienschalter kann als Wippschalter, als sechs gekoppelte Einzeltaster oder als drei gekoppelte Doppeltaster mit einer Mittelstellung ausgeführt werden.Overall, an operating switch with two, three or four switching contacts having switching positions and a neutral position is proposed which has a signal generating unit. With a total of three switching positions of a control switch, for example. A parking brake switch, ie with a switch position "parking brake", a switch position "parking brake solve" and a neutral position, d. H. non-operated control switch, these three positions are monitored and performed an error detection. Such an operating switch can be designed as a rocker switch, as six coupled individual pushbuttons or as three coupled double pushbuttons with a middle position.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:The invention will now be described in detail by means of embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines an ein Steuergerät angeschlossenen Bedienschalters gemäß der Erfindung, 1 a schematic representation of a connected to a control unit operating switch according to the invention,

2 eine schematische Prinzipdarstellung der Signalerzeugungseinheit eines Bedienschalters nach 1, 2 a schematic schematic representation of the signal generating unit of a control switch after 1 .

3 eine Schaltung als Ausführungsbeispiel für eine Signalerzeugungseinheit des Bedienschalters nach 1, und 3 a circuit as an embodiment of a signal generating unit of the control switch after 1 , and

4 eine Schaltung als weiteres Ausführungsbeispiel für eine Signalerzeugungseinheit des Bedienschalters nach 1. 4 a circuit as a further embodiment of a signal generating unit of the control switch after 1 ,

Die 1 zeigt einen doppelredundanten Bedienschalter 1, welcher über drei Signalleitungen 7, 8 und 9 an ein Steuergerät 2 angeschlossen ist und eine einfach redundante und in einer alternativen Ausführung eine doppelredundante Signalübertragung mittels dieser Signalleitungen 7, 8 und 9 erlaubt.The 1 shows a double-redundant control switch 1 , which has three signal lines 7 . 8th and 9 to a control unit 2 is connected and a simple redundant and in an alternative embodiment, a double-redundant signal transmission by means of these signal lines 7 . 8th and 9 allowed.

Dieser Bedienschalter 1 ist als Parkbremsschalter zur Betätigung von Schaltkontakten 5 als Schaltwippe 6 ausgebildet, mit welcher drei Schaltstellungen realisierbar sind, nämlich mit einer ersten Schaltstellung „Feststellen der Parkbremse”, auch „Apply” genannt, einer zweiten Schaltstellung „Lösen der Parkbremse”, auch „Release” genannt und einer dritten Schaltstellung, der Neutralstellung „Idle”. Diese drei Stellungen können beispielsweise derart mit Anforderungen des Fahrers verknüpft sein, dass „nicht gedrückt” keiner Anforderung („Idle”), „links gedrückt” einer Anforderung („Apply”) zum Feststellen der Parkbremse und „rechts gedrückt” einer Anforderung („Release”) zum Lösen der Parkbremse entspricht.This control switch 1 is as a parking brake switch for actuating switch contacts 5 as a rocker switch 6 designed with which three shift positions can be realized, namely with a first shift position "parking brake", also called "Apply", a second shift position "release the parking brake", also called "release" and a third shift position, the neutral position "Idle" , These three positions may, for example, be linked to driver requirements such that "not pressed" means no request ("idle"), "left pressed" an "Apply" request for parking brake and "right pressed" request (" Release ") corresponds to the release of the parking brake.

Der Bedienschalter 1 ist in seiner ersten und zweiten Schaltstellung „Apply” und „Release” jeweils mit drei in einer Schaltstellung mechanisch verbundenen Schaltkontakten 5 ausgebildet und bilden drei Paare von Schaltkontakten; ein erstes Paar dieser Schaltkontakte ist mit Sf, ein zweites Paar mit Sa und ein drittes Paar mit Sdc bezeichnet. Ein viertes in 1 dargestelltes Kontaktpaar Sfa dieses Bedienschalters 1 wird als alternative Ausführung weiter unten erläutert. Durch Betätigen der Schaltwippe 6 aus der Neutralstellung „Idle” ändern diese Schaltkontakte ihren Schaltzustand.The operating switch 1 is in its first and second switching position "Apply" and "Release" each with three in a switch position mechanically connected switch contacts 5 formed and form three pairs of switching contacts; a first pair of these Switching contacts is denoted by S f , a second pair by S a and a third pair by S dc . A fourth in 1 illustrated contact pair S fa this control switch 1 is explained as an alternative embodiment below. By pressing the rocker switch 6 from the neutral position "Idle" change these switching contacts their switching state.

In Abhängigkeit der Schaltstellung des Bedienschalters 1 wird von einer Signalerzeugungseinheit 11 ein Schaltstellungssignal SS erzeugt, welches jeweils über die Signalleitungen 7 und 8, also einfach redundant übertragen wird.Depending on the switching position of the control switch 1 is from a signal generation unit 11 generates a switching position signal SS, which in each case via the signal lines 7 and 8th , so simply redundant transfer.

Als Schaltstellungssignal SS wird von der Signalerzeugungseinheit 11 ein rechteckförmiges Signal erzeugt, dessen Parameter bzw. Größen in Abhängigkeit des Zustandes der Schaltkontakte 5 vorgegebene Werte annehmen. Als Parameter ist die Frequenz f, das Tastverhältnis DC (Duty Circle) und die Amplitude A vorgesehen, in der alternativen Ausführung mit einem vierten Kontaktpaar Sfa auch zusätzlich die dynamische Amplitude fa des Schaltstellungssignals SS.As switching position signal SS is from the signal generating unit 11 generates a rectangular signal whose parameters or variables in dependence on the state of the switching contacts 5 assume specified values. As a parameter, the frequency f, the duty cycle DC (duty circle) and the amplitude A is provided, in the alternative embodiment with a fourth pair of contacts S fa in addition to the dynamic amplitude fa of the switching position signal SS.

Somit werden die Werte dieser Parameter f, DC und A und ggf. fa von dem Zustand des jeweiligen Schaltkontaktes Sf, Sa und Sdc sowie ggf. Sfa bestimmt, sind daher jeweils eine Funktion F in Abhängigkeit der Schaltstellung des Schaltkontaktes Sf, Sa und Sdc sowie ggf. Sfa. Damit gilt f = F(Sf), DC = F(Sdc) und A = F(Sa) sowie ggf. fa = F(Sfa) und für das Schaltstellungssignal SS = SS (f, A, DC) und ggf. SS (f, A, DC, fa).Thus, the values of these parameters f, DC and A and possibly fa of the state of the respective switching contact S f , S a and S dc and possibly S fa are determined, are therefore each a function F depending on the switching position of the switching contact S f , S a and S dc and possibly S fa . Thus f = F (S f ), DC = F (S dc ) and A = F (S a ) and possibly fa = F (S fa ) and for the switching position signal SS = SS (f, A, DC) and possibly SS (f, A, DC, fa).

Auch wenn kein Schaltkontakt Sf, Sa und Sdc sowie ggf. Sfa betätigt ist (d. h. die Schaltwippe befindet sich in der Neutralstellung), findet die Erzeugung eines Schaltstellungssignals SS statt. Die gemäß Stellung der Schaltwippe 6 modulierten Schaltstellungssignale SS werden mit Hilfe eines modulierten Stroms I(f, A, DC) (bzw. I(f, A, DC, fa)) über die beiden Signalleitungen 7 und 8 übertragen. Gemäß 1 ist es vorgesehen, dass die über die beiden Signalleitungen 7 und 8 übertragenen Stromsignale I1(f, A, DC) und I2(f, A, DC) (bzw. I1(f, A, DC, fa) und I2(f, A, DC, fa)) invers zueinander, aber hinsichtlich der die Parameter definierenden Werte identisch sind. Somit bleibt das Spannungsniveau gleich und in Summe fließt ein näherungsweise konstanter Strom.Even if no switching contact S f , S a and S dc and possibly S fa is actuated (ie, the switching rocker is in the neutral position), the generation of a switching position signal SS takes place. The according to the position of the rocker switch 6 modulated switching position signals SS are using a modulated current I (f, A, DC) (or I (f, A, DC, fa)) on the two signal lines 7 and 8th transfer. According to 1 It is intended that the over the two signal lines 7 and 8th transmitted current signals I1 (f, A, DC) and I2 (f, A, DC) (or I1 (f, A, DC, fa) and I2 (f, A, DC, fa)) inversely to each other, but in terms of the parameters defining values are identical. Thus, the voltage level remains the same and in total flows an approximately constant current.

Über die beiden Signalleitungen 7 und 8 werden die als Stromsignale I1 und I2 modulierten Schaltstellungssignale SS zum Steuergerät 2 übertragen und dort von Signalerfassungsmodulen 4 durch Strommessung detektiert, wobei die resultierenden Signale einer Amplituden- und Zeitmessung zugeführt werden, um Frequenz f, Amplitude A, Tastverhältnis DC und ggf. dynamischer Amplitude fa zu bestimmen. Geeignete Schaltungen für solche Signalerfassungsmodulen 4 sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden daher im Folgenden nicht weiter erläutert. Die Auswertung wird mittels eines im Mikrocontroller des Steuergerätes 2 ausgeführten Programms durchgeführt, wobei als Bewertungskriterien Frequenz, Tastverhältnis, Amplitude und Gleichlauf der Signale beider Leitungen 7 und 8 berücksichtigt werden.Over the two signal lines 7 and 8th the switching position signals SS modulated as current signals I1 and I2 become the control unit 2 transmitted and there by signal acquisition modules 4 detected by current measurement, the resulting signals of an amplitude and time measurement are supplied to determine frequency f, amplitude A, duty cycle DC and optionally dynamic amplitude fa. Suitable circuits for such signal acquisition modules 4 are known from the prior art and are therefore not further explained below. The evaluation is done by means of a microcontroller of the control unit 2 executed program, using as evaluation criteria frequency, duty cycle, amplitude and synchronism of the signals of both lines 7 and 8th be taken into account.

Die elektrische Versorgung des Bedienschalters 1 mit einer Bordnetzspannung wird redundant aus dem Steuergerät 2 über die beiden Signalleitungen 7 und 8 vorgenommen. Somit dienen diese beiden Leitungen sowohl als Signalleitung als auch als Leitung für die Spannungsversorgung.The electrical supply of the control switch 1 with a vehicle electrical system voltage is redundant from the control unit 2 over the two signal lines 7 and 8th performed. Thus, these two lines serve both as a signal line and as a line for the power supply.

Über die dritte Signalleitung 9 wird das Bezugspotential der Bordnetzspannung, also die Masse GND über das Steuergerät 2 dem Bedienschalter 1 zugeführt, wobei diese Signalleitung 9 ebenfalls als Signalträger, zweckmäßigerweise für Zusatzinformationen genutzt werden kann, bspw. für die Erzeugung eines Wecksignals für ein Motorsteuergerät. Ferner ist eine Redundanz der Masseversorgung über eine separate Verbindung 10 zwischen Bedienschalter 1 und Masse GND der Bordnetzspannung gegeben. Durch Testen der Schaltbarkeit der Masseverbindung zum Steuergerät 2 kann eine Überprüfung auch dieser Verbindung 10 stattfinden.About the third signal line 9 becomes the reference potential of the vehicle electrical system voltage, ie the ground GND via the control unit 2 the control switch 1 supplied, this signal line 9 can also be used as a signal carrier, expediently for additional information, for example. For the generation of a wake-up signal for an engine control unit. Furthermore, a redundancy of the ground supply via a separate connection 10 between control switch 1 and ground GND of the vehicle electrical system voltage given. By testing the switchability of the ground connection to the controller 2 can also check this connection 10 occur.

Neben der Funktion der Übertragung der Schaltstellungssignale SS als modulierte Stromsignale I1 und I2 wird eine Fehlererkennung, wie bspw. Kurzschluss- und Leitungsunterbrechungserkennung und eine Fehlerbehandlung durchgeführt, so dass die in 1 dargestellten drei Signalleitungen 7, 8 und 9 gegenüber einem Kurzschluss gegen Masse und KL30 bzw. Versorgungsspannung geschützt werden.In addition to the function of transmitting the switching position signals SS as modulated current signals I1 and I2, an error detection, such as. Short-circuit and line break detection and error handling is performed so that the in 1 illustrated three signal lines 7 . 8th and 9 be protected against a short to ground and KL30 or supply voltage.

Diese Schutzfunktion der Signalleitungen 7, 8 und 9 wird sowohl bedienschalterseitig als auch steuergeräteseitig durch Schutzmodule 3 sichergestellt, die durch Kurzschluss oder ähnliche Fehler hervorgerufene Schäden an den zu Signalerzeugung, Signalübertragung oder Signalempfang eingesetzten Schaltungskomponenten verhindern.This protective function of the signal lines 7 . 8th and 9 is used both on the switch side and on the control unit side by protection modules 3 to prevent the damage caused by short circuiting or similar faults in the circuit components used for signal generation, signal transmission or signal reception.

Anstelle eines Wippschalters 6 gemäß 1 können als Schaltelemente oder Schaltkontakte 5 auch mindestens sechs Einzeltaster, die normal geöffnet sind (NO, normal open), oder mindestens drei Doppeltaster mit Mittelstellung eingesetzt werden.Instead of a rocker switch 6 according to 1 can be used as switching elements or switching contacts 5 also at least six individual pushbuttons, which are normally open (NO, normally open), or at least three double pushbuttons with middle position are used.

Bei der Ausführung des Bedienschalters 1 mit jeweils drei Schaltkontakten in der Schaltstellung „Apply” und „Release” bestimmen diese drei Schaltkontakte Sf, SA und Sdc in Abhängigkeit der Schaltstellung die Werte der drei Parameter Frequenz f, Amplitude A und Tastverhältnis DC. Natürlich kann auch eine andere 3er-Kombination aus diesen genannten vier Parametern gewählt werden.During the execution of the control switch 1 With three switching contacts each in the "Apply" and "Release" switching positions, these three switch contacts S f , S A and S dc determine the values of the three parameters frequency f, amplitude A and duty cycle DC as a function of the switching position. Of course you can Another combination of three can be selected from these four parameters.

Ferner können wie oben bereits angedeutet wurde, anstelle von jeweils drei eine Schaltstellung „Apply” und „Release” spezifizierenden Schaltkontakten auch vier Schaltkontakte verwendet werden, die jeweils einen Wert der Parameter, nämlich Frequenz f, Amplitude A, Tastverhältnis DC und dynamische Amplitude fa des Schaltstellungssignals SS im Wesentlichen unabhängig voneinander bestimmen.Furthermore, as already indicated above, instead of three switching positions "Apply" and "Release" specifying switching contacts, four switching contacts are also used, each having a value of the parameters, namely frequency f, amplitude A, duty cycle DC and dynamic amplitude fa Determine switching position signal SS substantially independently.

Die funktionelle Umsetzung der Signalerzeugungseinheit 11 eines dreifach redundanten Bedienschalters 1 mittels Funktionseinheiten 12 bis 17 ist in 2 dargestellt.The functional implementation of the signal generation unit 11 a triple redundant control switch 1 by means of functional units 12 to 17 is in 2 shown.

In dieser 2 ist der Wippschalter 6 nur schematisch angedeutet, mit dem die oben im Zusammenhang mit 1 erläuterten paarweisen Schaltkontakte Sf, Sa und Sdc betätigt werden können. Ein viertes Kontaktpaar Sfa dieses Bedienschalters 1 kann in einer alternativen Ausführung zusätzlich verwendet werden. Im Folgenden wird dieses vierte Kontaktpaar Sfa in die folgende Erläuterung der Signalerzeugungseinheit 11 mit einbezogen.In this 2 is the rocker switch 6 only indicated schematically, with the above related to 1 explained pairwise switching contacts S f , S a and S dc can be operated. A fourth contact pair S fa of this control switch 1 may additionally be used in an alternative embodiment. Hereinafter, this fourth contact pair S fa in the following explanation of the signal generating unit 11 included.

Jeder der vier Schaltkontaktpaare Sf, Sa, Sdc und Sfa ist jeweils einer der Funktionseinheiten 12 bis 15 der Signalerzeugungseinheit 11 verbunden, die jeweils in Abhängigkeit der Schaltstellung „Apply” oder „Release” des jeweiligen Schaltkontaktpaares Sf, Sa, Sdc oder Sfa jeweils einen Parameter Frequenz f, Amplitude A, Tastverhältnis DC und dynamische Amplitude fa des Schaltstellungssignals SS unabhängig voneinander bestimmen. So erfasst die die Frequenz f bestimmende Funktionseinheit 12 die Schaltstellung des Schaltkontaktes Sf, die die Amplitude A bestimmende Funktionseinheit 13 die Schaltstellung des Schaltkontaktes Sa, die das Tastverhältnis DC bestimmende Funktionseinheit 14 die Schaltstellung des Schaltkontaktes Sdc und die die dynamische Amplitude bestimmende Funktionseinheit 15 die Schaltstellung des Schaltkontaktes Sfa.Each of the four switching contact pairs S f , S a , S dc and S fa is in each case one of the functional units 12 to 15 the signal generation unit 11 each connected depending on the switching position "Apply" or "Release" of the respective switching contact pair S f , S a , S dc or S fa respectively determine a parameter frequency f, amplitude A, duty ratio DC and dynamic amplitude fa of the switching position signal SS independently , Thus, the functional unit determining the frequency f detects 12 the switching position of the switching contact S f , the amplitude A determining functional unit 13 the switching position of the switching contact S a , the duty cycle DC determining functional unit 14 the switching position of the switching contact S dc and the dynamic amplitude determining functional unit 15 the switching position of the switching contact S fa .

Zur Erzeugung des Schaltstellungssignals SS werden die von den Funktionseinheiten 12 bis 15 erzeugten Parameter f, A, DC und fa in einer Funktionseinheit 16 verodert, so dass am Ausgang dieser Funktionseinheit 16 das Schaltstellungssignal SS auf einer Leitung L1 zur Verfügung steht.To generate the switching position signal SS are those of the functional units 12 to 15 generated parameters f, A, DC and fa in a functional unit 16 decodes, so that at the output of this functional unit 16 the switching position signal SS is available on a line L1.

Um eine redundante Übertragung des Schaltstellungssignal SS zu ermöglichen, werden die von den Funktionseinheiten erzeugten Parameter f, A, DC und fa in einer weiteren Funktionseinheit 17 verodert, jedoch wird der Parameter Tastverhältnis DC zuvor invertiert, um auf der Leitung L2 ein gegenüber dem Schaltstellungssignal SS auf der Leitung L1 invertiertes Schaltstellungssignal SS zu erhalten.In order to enable a redundant transmission of the switching position signal SS, the parameters f, A, DC and fa generated by the functional units become a further functional unit 17 but the parameter duty cycle DC is previously inverted to obtain on the line L2 a switching position signal SS inverted with respect to the switching position signal SS on the line L1.

Die zueinander invertierten Schaltstellungssignale SS werden als modulierte Stromsignale I1(f, A, DC, fa) und I2(f, A, DC, fa) einem Schutzmodul 3' zugeführt, welches die drei Schutzmodule 3 nach 1 am bedienschalterseitigen Ende der Signalleitungen 7, 8 und 9 realisiert. Dieses Schutzmodul 3' sichert den Leitungsschutz und dient zur Spannungsversorgung des Bedienschalters 1 über das Steuergerät 2. Entsprechend 1 wird über die Signalleitung 9 eine Masse dem Bedienschalter 1 zur Verfügung gestellt, der zusätzlich auch eine eigene Masse GND über die Leitung 10 aufweist.The mutually inverted switching position signals SS are as modulated current signals I1 (f, A, DC, fa) and I2 (f, A, DC, fa) a protection module 3 ' fed, which the three protection modules 3 to 1 at the control switch end of the signal lines 7 . 8th and 9 realized. This protection module 3 ' secures the line protection and serves to supply power to the control switch 1 via the control unit 2 , Corresponding 1 is via the signal line 9 a mass the control switch 1 provided in addition also its own ground GND over the line 10 having.

Da dem Bedienschalter 1 redundant zwei Masse-Anschlüsse zur Verfügung stehen, nämlich einerseits eine bedienschalterseitige Masse GND über die Leitung 10 und andererseits eine steuergeräteseitige Masse, die über die Signalleitung 9 dem Bedienschalter 1 zugeführt wird, kann ein Abriss der bedienschalterseitigen Masse GND erkannt werden, wofür Funktionseinheiten 18 und 19 vorgesehen sind. Im Falle eines Masse-Abrisses wird zwischen der Leitung 10 und der von dem Steuergerät 2 zur Verfügung gestellten Masse eine Spannungsdifferenz ΔU detektiert, die aus dem Verhalten der die Amplitude A einstellenden Funktionseinheit 13 einen Abriss der bedienschalterseitigen Masse GND anzeigt.As the control switch 1 redundant two ground connections are available, namely on the one hand a control switch side ground GND via the line 10 and on the other hand, a control unit side ground, via the signal line 9 the control switch 1 is supplied, a demolition of the control switch side ground GND can be detected, for which functional units 18 and 19 are provided. In the case of a mass demolition is between the line 10 and that of the controller 2 provided a voltage difference .DELTA.U detected from the behavior of the amplitude A setting functional unit 13 shows an outline of the control switch side ground GND.

Eine weitere Funktionseinheit 20 dient im Standby-Modus des Steuergerätes 2 zur Funktionsüberwachung des Bedienschalters 1. Hierzu werden die von den Funktionseinheiten 12 und 15 erzeugten Parameter Frequenz und dynamische Amplitude erfasst und ausgewertet, die im unbetätigten Zustand vorgegebene Werte aufweisen müssen.Another functional unit 20 is used in standby mode of the control unit 2 for function monitoring of the control switch 1 , For this purpose, those of the functional units 12 and 15 Parameters generated frequency and dynamic amplitude detected and evaluated, which must have predetermined values in the unactuated state.

Die 3 zeigt die Schaltung eines dreifach redundanten Bedienschalters 1 gemäß 1, der in den beiden Schaltstellung „Apply” und „Release” jeweils vier Schaltkontakte 5 aufweist und als Schaltkontaktpaare Sf, Sa, Sdc und Sfa ausgebildet sowie mit einer Signalerzeugungseinheit 11 zur Erzeugung des Schaltstellungssignals SS verbunden sind. Diese Signalerzeugungseinheit 11 ist über drei Leitungen L1, L2 und L3 mit einem Schutzmodul 3' verbunden, das die drei Schutzmodule 3 nach 1 am bedienschalterseitigen Ende der Signalleitung 7, 8 und 9 realisiert. Andeutungsweise sind diese drei Signalleitungen 7, 8 und 9 auf Eingänge des Steuergerätes 2 geführt. Das von dieser Signalerzeugungseinheit 11 erzeugte Schaltstellungssignal SS wird nicht nur über die beiden Leitungen 7 und 8 als moduliertes Stromsignal I1(f, A, DC, fa) und I2(f, A, DC, fa) übertragen, sondern auch über die dritte Signalleitung 9, ebenso als moduliertes Stromsignal I3(f, A, DC, fa), insgesamt also doppelt redundant.The 3 shows the circuit of a triple redundant control switch 1 according to 1 , which in the two switching positions "Apply" and "Release" each have four switching contacts 5 and formed as switch contact pairs S f , S a , S dc and S fa and with a signal generating unit 11 are connected to generate the switching position signal SS. This signal generation unit 11 is via three lines L1, L2 and L3 with a protection module 3 ' connected to the three protection modules 3 to 1 at the control switch end of the signal line 7 . 8th and 9 realized. Suggestion are these three signal lines 7 . 8th and 9 on inputs of the control unit 2 guided. That of this signal generation unit 11 generated switching position signal SS is not only on the two lines 7 and 8th as modulated current signal I1 (f, A, DC, fa) and I2 (f, A, DC, fa), but also via the third signal line 9 , as well as modulated current signal I3 (f, A, DC, fa), so in total double redundant.

Zur Erzeugung des rechteckförmigen Schaltstellungssignals SS wird gemäß 3 ein Multivibrator mit zwei Transistoren T1 und T2 verwendet, die bekannterweise über zwei Kondensatoren C1 und C2 kreuzgekoppelt sind.To generate the rectangular switching position signal SS is in accordance with 3 a multivibrator with two transistors T 1 and T 2 used, the are known to cross-coupled via two capacitors C 1 and C 2 .

Die Basiswiderstände der beiden Transistoren T1 und T2 bestehen jeweils aus einer Reihenschaltung von Widerständen R1, RB11, RB12, Rf1 und Rf2 bzw. R2, RB21 und RB22, die an einem Schaltungspunkt P1 auf eine Reihenschaltung aus zwei weiteren Widerständen Rf1 und Rf2 zusammengeführt sind. Die beiden Widerstände Rf1 und Rf2 sind über eine Diode D1 und eine Diode D2 mit der Leitung L1 bzw. der Leitung L2 verbunden.The base resistors of the two transistors T 1 and T 2 each consist of a series connection of resistors R 1 , R B11 , R B12 , R f1 and R f2 or R 2 , R B21 and R B22 , which at a circuit point P1 to a series circuit from two further resistors R f1 and R f2 are brought together. The two resistors R f1 and R f2 are connected via a diode D1 and a diode D2 to the line L1 and the line L2.

Da die beiden Widerstände Rf1 und Rf2 für beide Basis-Widerstandszweige der Transistoren T1 und T2 verwendet werden, bestimmen diese auch die Frequenz des von dieser Schaltung 11 als Signalerzeugungseinheit erzeugten Schaltstellungssignals SS. Durch eine Überbrückung des Widerstandes Rf2 oder des Widerstandes Rf1 können zwei Werte für die Frequenz des Schaltstellungssignal SS eingestellt werden. Hierzu ist ein einpoliger Schalter Sf mit einer stabilen Mittelstellung vorgesehen, der mit seinem Eingang mit dem Schaltungspunkt P1 und in einer betätigten Schaltstellung den Widerstand Rf1 und in der anderen betätigten Schaltstellung den Widerstand Rf2 überbrückt. Auch in der Mittelstellung wird ein Schaltstellungssignal SS erzeugt, jedoch mit einem anderen Frequenzwert, da in dieser Neutralstellung beide Widerstände Rf2 und Rf1 die Frequenz bestimmen.Since the two resistors R f1 and R f2 are used for both base resistance branches of the transistors T 1 and T 2 , they also determine the frequency of this circuit 11 By switching the resistor R f2 or the resistor R f1 two values for the frequency of the switching position signal SS can be set. For this purpose, a single-pole switch S f is provided with a stable center position, which bridges the resistor R f1 with its input to the circuit point P1 and in an actuated switching position and the resistor R f2 in the other actuated switching position. Even in the middle position, a switching position signal SS is generated, but with a different frequency value, since in this neutral position, both resistors R f2 and R f1 determine the frequency.

Das Tastverhältnis des Schaltstellungssignals SS wird jeweils durch die Entladedauer des Kondensator C1 bzw. C2 über die Reihenschaltung der jeweiligen Basiswiderstände bestimmt. Um entsprechende Schaltstellungssignale SS mit zwei unterschiedlichen Tastverhältnissen zu erzeugen, wird entweder der Widerstand RB12 oder der Widerstand RB22 überbrückt. In beiden Fällen sind als Basiswiderstände jeweils drei Widerstände in Reihe geschaltet und da deren Werte identisch sind, ändert sich auch nicht der Wert der Frequenz f. Wird keiner der Widerstände RB12 oder RB22 überbrückt, wird aufgrund der Symmetrie ein Tastverhältnis von 50% erzeugt.The duty cycle of the switching position signal SS is determined in each case by the discharge duration of the capacitor C 1 or C 2 via the series connection of the respective base resistors. In order to generate corresponding switching position signals SS with two different duty cycles, either the resistor R B12 or the resistor R B22 is bridged. In both cases, three resistors are connected in series as base resistors and since their values are identical, the value of the frequency f does not change. If none of the resistors R B12 or R B22 is bridged, a duty cycle of 50% is generated due to the symmetry.

Zur Überbrückung dieser beiden Widerstände RB12 und RB22 wird ein weiterer einpoliger Schalter Sdc mit einer stabilen Mittelstellung verwendet, dessen Eingang ebenso mit dem Schaltungspunkt P1 verbunden ist. In einer betätigten Schaltstellung wird der Widerstand RB12, in der anderen betätigten Schaltstellung der Widerstand RB22 überbrückt.To bridge these two resistors R B12 and R B22 another single-pole switch S dc is used with a stable center position, whose input is also connected to the circuit point P1. In an actuated switching position, the resistor R B12 , bridged in the other actuated switching position, the resistor R B22 .

Die Amplitude A des Schaltstellungssignals SS wird mittels eines dritten einpoligen Schalters Sa mit einer stabilen Mittelstellung eingestellt. Hierzu ist der Eingang dieses Schalters Sa über einen Widerstand R mit bedienschalterseitigen Masse GND verbunden, während in einer betätigten Schaltstellung eine Verbindung mit der Leitung L2 über einen Schaltungspunkt P2 hergestellt wird, an den auch die Diode D2 angeschlossen ist und in der anderen betätigten Schaltstellung eine Verbindung zur Leitung L1 besteht. So werden aufgrund des Widerstands R bzw. der Reihenschaltung des Widerstands R mit den Dioden D1 und D2 im Vergleich zur Neutralstellung (Mittelstellung) des Schalters Sa aus diesem Widerstand R und den beiden seriell geschalteten Dioden D1 und D2 unterschiedliche Versorgungsspannungen der Signalerzeugungseinheit 11 zur Verfügung gestellt.The amplitude A of the switching position signal SS is set by means of a third single-pole switch S a with a stable middle position. For this purpose, the input of this switch S a is connected via a resistor R to operating-switch-side ground GND, while in an actuated switch position, a connection with the line L2 is established via a circuit point P2, to which the diode D2 is connected and in the other actuated switching position there is a connection to line L1. Thus, due to the resistance R or the series connection of the resistor R with the diodes D1 and D2 compared to the neutral position (middle position) of the switch S a from this resistor R and the two series-connected diodes D1 and D2 different supply voltages of the signal generating unit 11 made available.

Im Kollektorzweig des Transistors T1 bzw. T2, an den auch der Kondensator C1 bzw. C2 angeschlossen ist, sind jeweils an die Leitung L1 bzw. L2 seriell verschaltete Widerstände Rc11 und Rc12 bzw. Rc21 und Rc22 angebunden. Durch eine Überbrückung des Widerstandes Rc12 oder eine Überbrückung des Widerstandes Rc22 ergeben sich zwei unterschiedliche Werte für die dynamische Amplitude fa des Schaltstellungssignals SS. Diese Überbrückung wird in einer ersten Schaltstellung des Bedienschalter 1 mit einem Schalter Sfa1 und in einer zweiten Schaltstellung mit einem Schalter Sfa2 realisiert. In der Neutralstellung wird keiner der beiden Widerstände Rc12 oder Rc22 überbrückt.In the collector branch of the transistor T 1 and T 2 , to which the capacitor C 1 and C 2 is connected, in each case to the line L1 and L2 connected in series resistors R c11 and Rc 12 and R c21 and R c22 are connected , Bridging the resistor R c12 or bridging the resistor R c22 results in two different values for the dynamic amplitude fa of the switching position signal SS. This bridging takes place in a first switching position of the operating switch 1 realized with a switch S fa1 and in a second switching position with a switch S fa2 . In the neutral position, neither of the two resistors R c12 or R c22 is bridged.

Die Signalerzeugungseinheit 11 wird von zwei Masse-Anschlüssen versorgt, einmal über die Leitung L3, die auf die Emitter der Transistoren T1 und T2 geführt ist, bzw. mit einem bedienschalterseitigen Masse-Anschluss GND, der über eine Diode D3 und eine Zenerdiode D4 an die Leitung L3 angeschlossen ist.The signal generation unit 11 is supplied by two ground terminals, once via the line L3, which is passed to the emitter of the transistors T 1 and T 2 , and with a control-switch-side ground terminal GND, via a diode D 3 and a Zener diode D 4 at the line L3 is connected.

Mittels dieser Zenerdiode D4 kann ein Abriss der bedienschalterseitigen Masse GND detektiert werden, wie dies im Zusammenhang mit 2 anhand der Funktionseinheiten 18 und 19 erläutert wurde. Im Falle eines Abrisses der Masse GND kann der Strom bei betätigtem Schalter Sa nicht mehr über die bedienschalterseitige Masse GND abfließen, sondern über den Diodenzweig aus D4 und D3 und die Leitung L3, die der steuergeräteseitigen Masse entspricht. Damit baut sich über der Zenerdiode D4 eine Spannungsdifferenz ΔU auf (ΔU☐0), die detektiert wird und damit bei Betätigung des Schalters Sa einen Abriss der Masse GND anzeigt. Bei ordnungsgemäßen Masseanschluss tritt keine Differenzspannung auf, also ist ΔU = 0.By means of this Zener diode D 4 , an outline of the operating switch-side ground GND can be detected, as described in connection with FIG 2 based on the functional units 18 and 19 was explained. In the case of a break in the ground GND, the current can no longer flow through the operating-switch-side ground GND when the switch S a is actuated, but via the diode branch of D 4 and D 3 and the line L 3 corresponding to the control unit-side ground. This builds up on the zener diode D 4, a voltage difference .DELTA.U (.DELTA.U☐0), which is detected and thus indicates a breakdown of the ground GND upon actuation of the switch S a . If the ground is properly connected, no differential voltage occurs, so ΔU = 0.

Schließlich weisen die beiden Transistoren T1 und T2 der Signalerzeugungseinheit 11 nach 3 noch jeweils einen Emitterwiderstand R auf.Finally, the two transistors T 1 and T 2 of the signal generating unit 11 to 3 still each have an emitter resistor R on.

Bei einer solchen Signalerzeugungseinheit 11 gemäß 3 werden nahezu unabhängig voneinander durch die einzelnen Schaltkontakte der Schalter Sf, Sa, Sdc und Sfa die Parameter Frequenz f, Tastverhältnis DC, Amplitude A und die dynamische Amplitude fa mit entsprechenden Widerstandswerten durch Überbrückung bestimmter Widerstände bestimmt. Da die Beeinflussung durch das Kurzschließen bzw. Überbrücken von Widerständen erfolgt, kann eine eindeutige Zuordnung, wie dargestellt vorgenommen werden.In such a signal generation unit 11 according to 3 are almost independent of each other by the individual switching contacts of the switches S f , S a , S dc and S fa the parameters frequency f, Duty cycle DC, amplitude A and the dynamic amplitude fa determined with corresponding resistance values by bridging certain resistances. Since the influence is caused by the short-circuiting or bridging of resistors, an unambiguous assignment, as shown, can be made.

Bei dieser Signalerzeugungseinheit 11 gemäß 3 werden auch auf der Leitung L3 und somit auch auf der dritten Signalleitung 9 das Schaltstellungssignal SS übertragen. Damit erfolgt die Signalübertragung nicht nur doppelt redundant über die beiden Signalleitungen 7 und 8, sondern dreifach redundant über die drei Signalleitungen 7, 8 und 9. Somit kann entschieden werden, ob im Steuergerät 2 zur Signalauswertung nur die beiden Signalleitungen 7 und 8 verwendet werden, also eine fehlertolerante Übertragung der Stellung des Bedienschalters 1 bei Vorliegen eines Doppelfehlers auf zwei Signalleitungen gewährleistet wird, oder ob hierzu alle drei Signalleitungen 7, 8 und 9 benutzt werden.In this signal generation unit 11 according to 3 are also on the line L3 and thus also on the third signal line 9 transmit the switching position signal SS. Thus, the signal transmission is not only twice redundant over the two signal lines 7 and 8th , but three redundant over the three signal lines 7 . 8th and 9 , Thus it can be decided whether in the control unit 2 for signal evaluation, only the two signal lines 7 and 8th be used, so a fault-tolerant transmission of the position of the control switch 1 is ensured in the presence of a double error on two signal lines, or if this all three signal lines 7 . 8th and 9 to be used.

Auch bei dieser Signalerzeugungseinheit 11 ist die redundante Energieversorgung implementiert, d. h. über die Leitungen L1 und L2, die über das Schutzmodul 3' mit den Signalleitungen 7 und 8 verbunden sind, denen die Versorgungsspannung über das Steuergerät 2 zugeführt wird. Auch die Leitung L3 ist über das Schutzmodul 3' mit der Signalleitung 9 verbunden.Also with this signal generation unit 11 the redundant power supply is implemented, ie via lines L1 and L2, via the protection module 3 ' with the signal lines 7 and 8th connected to which the supply voltage via the control unit 2 is supplied. Also the line L3 is over the protection module 3 ' with the signal line 9 connected.

Dabei ist bedienschalterseitig zur Sicherung der redundanten Spannungsversorgung eine Kopplung der beiden Signalleitungen 7 und 8 vorgesehen, wenn die durch den Nennbetrieb entstehende Nennspannungsdifferenz überschritten wird. Eine Einstellung der Nennspannungsdifferenz erfolgt durch eine antiserielle Kopplung der beiden Signalleitungen 7 und 8 über in dem Schutzmodul 3' angeordneten Zenerdioden.In this case, the control switch side for securing the redundant power supply, a coupling of the two signal lines 7 and 8th provided that the rated voltage difference resulting from the rated operation is exceeded. An adjustment of the nominal voltage difference is effected by an antiserial coupling of the two signal lines 7 and 8th over in the protection module 3 ' arranged zener diodes.

Um eine Änderung der Widerstandswerte in der Signalerzeugungseinheit 11 auch im Fehlerfall noch eindeutig erkennen zu können, ist es vorteilhaft, eine Vorspannungsregelung im Bedienschalter 1 vorzusehen. In diesem Fall könnte die von dem Schutzmodul 3' ausgeführte Funktionalität „Strombegrenzung” im Bedienschalter 1 entfallen.To change the resistance values in the signal generation unit 11 Even in the event of an error, it is still advantageous to be able to recognize a bias voltage regulation in the operating switch 1 provided. In this case, that of the protection module 3 ' Functionality "Current limitation" in the control switch executed 1 omitted.

Als Signalerzeugungseinheit 11 ist jede Schaltung geeignet, welche die Anforderung erfüllt, auf zwei Leitungen eine rechteckförmiges Schaltstellungssignal SS mit eindeutigen Werten für Frequenz f, Tastverhältnis DC, Amplitude A und ggf. noch für die dynamische Amplitude fa bereitzustellen.As a signal generation unit 11 For example, any circuit which satisfies the requirement of providing a rectangular switching position signal SS with clear values for frequency f, duty cycle DC, amplitude A and possibly also for the dynamic amplitude fa on two lines is suitable.

So zeigt 4 eine Signalerzeugungseinheit 11 eines ebenso dreifach redundanten Bedienschalters 1, bei welcher das rechteckförmige Schaltstellungssignal SS mittels eines als Komparator verschalteten Operationsverstärker K1 erzeugt wird. Dieser Komparator K1 stellt gemäß 4 zusammen mit den Widerständen R1, R2, R5 und dem Kondensator C in bekannter Weise einen Multivibrator dar, dessen Frequenz von den Werten der Widerständen R1, R2, R5 und des Wertes des Kondensators C abhängen. Um in Abhängigkeit der Schaltstellung des Schaltkontaktpaares Sf zwei Werte für die Frequenz zu erzeugen, sind dem Kondensator C zwei weitere Kondensatoren C1 und C2 parallel geschaltet. In Abhängigkeit der Schaltstellung des Schaltkontaktpaares Sf wird entweder der Kondensator C1 oder der Kondensator C2 dem Kondensator C parallel geschaltet. Im unbetätigten Zustand des Bedienschalters 1 bestimmt nur der Kondensator C die Frequenz f des Schaltstellungssignals SS.So shows 4 a signal generation unit 11 an equally triple redundant control switch 1 in which the rectangular switching position signal SS is generated by means of an operational amplifier K 1 connected as a comparator. This comparator K 1 provides according to 4 together with the resistors R 1 , R 2 , R 5 and the capacitor C in a known manner a multivibrator whose frequency depends on the values of the resistors R 1 , R 2 , R 5 and the value of the capacitor C. In order to generate two values for the frequency as a function of the switching position of the switching contact pair S f , two further capacitors C 1 and C 2 are connected in parallel with the capacitor C. Depending on the switching position of the switching contact pair S f , either the capacitor C 1 or the capacitor C 2 is connected in parallel to the capacitor C. In the unactuated state of the control switch 1 only the capacitor C determines the frequency f of the switching position signal SS.

Zur Erzeugung von zwei Werten für den Parameter der dynamischen Amplitude fa sind zwei weitere Kondensatoren C3 und C4 dem Kondensator C parallelgeschaltet, so dass in Abhängigkeit der Schaltstellung des Schaltkontaktpaares Sfa entweder der Kondensator C3 oder der Kondensator C4 dem Kondensator C parallel geschaltet wird. Im unbetätigten Zustand des Bedienschalters 1 bestimmt die dynamische Amplitude fa nur der Kondensator C.To generate two values for the parameter of the dynamic amplitude fa two further capacitors C 3 and C 4 are connected in parallel to the capacitor C, so that depending on the switching position of the switching contact pair S fa either the capacitor C 3 or the capacitor C 4 parallel to the capacitor C. is switched. In the unactuated state of the control switch 1 determines the dynamic amplitude fa only the capacitor C.

Zur Einstellung von zwei Werten für das Tastverhältnis DC in Abhängigkeit der Schaltstellung des Schaltkontaktpaares Sdc dient ein Widerstand R3, mit dem in Abhängigkeit der Schaltstellung des Schaltkontaktpaares Sdc zwei unterschiedliche Teilspannungen der Betriebsspannung UB abgegriffen werden.To set two values for the duty ratio DC as a function of the switching position of the switching contact pair S dc is a resistor R 3 , with two different partial voltages of the operating voltage U B are tapped depending on the switching position of the switching contact pair S dc .

Das Ausgangssignal des Komparators K1 wird einerseits zur Erzeugung eines invertierten Schaltstellungssignals SS einem zweiten Komparator K2 über einen Widerstand R6 an dessen invertierenden Eingang zugeführt (der nicht invertierende Eingang liegt auf der halben Betriebsspannung UB/2) und zum anderen über einen Widerstand R7 an die Basis eines Transistors T1 angelegt, dessen Kollektor die Leitung L1 mit dem Schaltstellungssignal SS bildet und dessen Emitter über einen Widerstand R8 auf der von dem Steuergerät 2 zur Verfügung gestellten Masse liegt und über eine Diode D3 und eine Zenerdiode D4 mit der Leitung 10 der zusätzlichen Masse GND des Bedienschalters 1 verbunden ist. Entsprechend 3 dient die Zenerdiode D4 zur Erkennung eines Abrisses der bedienschalterseitigen Masse GND.The output signal of the comparator K 1 is supplied on the one hand for generating an inverted switching position signal SS to a second comparator K 2 via a resistor R 6 to its inverting input (the non-inverting input is at half the operating voltage U B / 2) and the other via a resistor R 7 is applied to the base of a transistor T 1 , whose collector forms the line L1 with the switching position signal SS and its emitter via a resistor R 8 that of the controller 2 provided mass and via a diode D 3 and a Zener diode D 4 with the line 10 the additional ground GND of the control switch 1 connected is. Corresponding 3 the zener diode D 4 is used to detect a break in the operating-switch-side ground GND.

Das von dem zweiten Komparator K2 erzeugt invertierte Schaltstellungssignal SS wird über einen Widerstand R9 der Basis eines Transistors T2 zugeführt, dessen Kollektor die zweite Leitung L2 bildet und dessen Emitter über einen Widerstand R10 auf der von dem Steuergerät 2 zur Verfügung gestellten Masse liegt.The inverted switching position signal SS generated by the second comparator K 2 is fed via a resistor R 9 to the base of a transistor T 2 whose collector forms the second line L2 and whose emitter is connected via a resistor R 10 to that of the control unit 2 provided mass.

Zur Erzeugung von zwei Werten für den Parameter Amplitude A des Schaltstellungssignals SS in Abhängigkeit der Schaltstellung des Schaltkontaktpaares Sa, wird entweder die Leitung L1 oder die Leitung L2 über einen Teilwiderstand eines Widerstandes R4 mit der Masse GND des Bedienschalters 1 verbunden.To generate two values for the parameter amplitude A of the switching position signal SS as a function of the switching position of the switching contact pair S a , either the line L1 or the line L2 via a partial resistance of a resistor R 4 to the ground GND of the control switch 1 connected.

Damit stehen auf den beiden Leitungen L1 und L2 zwei zueinander invertierte Schaltstellungssignale SS zur Verfügung, die in Abhängigkeit der Schaltstellung der Schalter Sf, Sa, Sdc und Sfa übereinstimmende Parameter für Frequenz f, Amplitude A, Tastverhältnis DC und dynamische Amplitude fa aufweisen.Thus, two mutually inverted switching position signals SS are available on the two lines L1 and L2, depending on the switching position of the switch S f , S a , S dc and S fa matching parameters for frequency f, amplitude A, duty cycle DC and dynamic amplitude fa exhibit.

Entsprechend 2 oder 3 führen die beiden Leitungen L1 und L2 auf das Schutzmodul 3', das über die drei Signalleitungen 7, 8 und 9 mit dem Steuergerät 2 verbunden ist. Die Betriebsspannung Ub wird ebenso über dieses Schutzmodul 3' der Signalerzeugungseinheit 11 zugeführt.Corresponding 2 or 3 lead the two lines L1 and L2 on the protection module 3 ' that over the three signal lines 7 . 8th and 9 with the control unit 2 connected is. The operating voltage U b is also about this protection module 3 ' the signal generation unit 11 fed.

Schließlich kann anstelle von Schaltkontakten zur teilweisen Überbrückung von Widerständen Signalerfassungsgeber in der Signalerzeugungseinheit 11 verwendet werden, die ihren intrinsischen Widerstand in Abhängigkeit von Magnetfeld, Lichtstärke und oder elektrischem Feld ändern.Finally, instead of switching contacts for partial bridging of resistors signal detection transmitter in the signal generation unit 11 which change their intrinsic resistance as a function of magnetic field, light intensity and / or electric field.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • WO 2009/0658264 A1 [0005] WO 2009/0658264 A1 [0005]

Claims (21)

Verfahren zur Steuerung einer Funktion einer Funktionseinheit eines Fahrzeuges, insbesondere einer Parkbremse mittels einer Steuereinheit (2) und eines daran über wenigstens eine Signalleitung (7) angeschlossenen Bedienschalters, bei dem die Schaltstellungen des Bedienschalters (1) spezifizierende Signale zur Auswertung durch die Steuereinheit (2) über die wenigstens eine Signalleitung (7) übertragen werden und die Steuereinheit (2) entsprechend der Schaltstellung des Bedienschalters (1) die Funktionseinheit ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Wesentlichen rechteckförmiges Schaltstellungssignal (SS) als das die Schaltstellung spezifizierendes Signal erzeugt wird, welches in Abhängigkeit der Schaltstellung des Bedienschalters (1) in Frequenz (f) und/oder Tastverhältnis (DC) und/oder Amplitude (A) und/oder dynamische Amplitude (fa) vorgegebene Werte aufweist.Method for controlling a function of a functional unit of a vehicle, in particular a parking brake by means of a control unit ( 2 ) and one on at least one signal line ( 7 ), in which the switch positions of the control switch ( 1 ) specifying signals for evaluation by the control unit ( 2 ) via the at least one signal line ( 7 ) and the control unit ( 2 ) according to the switching position of the control switch ( 1 ) drives the functional unit, characterized in that a substantially rectangular switching position signal (SS) is generated as the switching position specifying signal which depends on the switching position of the control switch ( 1 ) in frequency (f) and / or duty cycle (DC) and / or amplitude (A) and / or dynamic amplitude (fa) has predetermined values. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Bedienschalter (1) in wenigstens einer Schaltstellung mit Schaltkontakten (Sa, Sdc, Sa, Sfa) einfach redundant ausgeführt ist, und – ein Schaltstellungssignal (SS) erzeugt wird, wobei jeder Schaltkontakt (Sa, Sdc, Sa, Sfa) durch eine der Größen Frequenz (f), Tastverhältnis (DC), Amplitude (A) oder dynamische Amplitude (fa) des Schaltstellungssignals (SS) spezifiziert wird, wobei die jeweils zugeordneten Größen (f, DC, A, fa) für jeden Schaltkontakt (Sa, Sdc, Sa, Sfa) sich unterscheiden.Method according to claim 1, characterized in that - the operating switch ( 1 ) in at least one switching position with switch contacts (S a , S dc , S a , S fa ) is simply redundant, and - a switching position signal (SS) is generated, each switching contact (S a , S dc , S a , S fa ) is specified by one of the magnitudes frequency (f), duty cycle (DC), amplitude (A) or dynamic amplitude (fa) of the switching position signal (SS), the respective associated quantities (f, DC, A, fa) being specified for each switching contact (S a , S dc , S a , S fa ) differ. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Bedienschalter (1) in wenigstens einer Schaltstellung mit Schaltkontakten (Sa, Sdc, Sa, Sfa) doppelt redundant ausgeführt ist, und – ein Schaltstellungssignal (SS) erzeugt wird, wobei jeder Schaltkontakt (Sa, Sdc, Sa, Sfa) durch eine der Größen Frequenz (f), Tastverhältnis (DC), Amplitude (A) oder dynamische Amplitude (fa) des Schaltstellungssignals (SS) spezifiziert wird, wobei die jeweils zugeordneten Größen (f, DC, A, fa) für jeden Schaltkontakt (Sa, Sdc, Sa, Sfa) sich unterscheiden.Method according to claim 1, characterized in that - the operating switch ( 1 ) is executed twice redundant in at least one switching position with switch contacts (S a , S dc , S a , S fa ), and - a switching position signal (SS) is generated, each switching contact (S a , S dc , S a , S fa ) is specified by one of the magnitudes frequency (f), duty cycle (DC), amplitude (A) or dynamic amplitude (fa) of the switching position signal (SS), the respective associated quantities (f, DC, A, fa) being specified for each switching contact (S a , S dc , S a , S fa ) differ. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Bedienschalter (1) in wenigstens einer Schaltstellung dreifach redundant ausgeführt ist, und – ein Schaltstellungssignal (SS) erzeugt wird, wobei jeder Schaltkontakt (Sa, Sdc, Sa, Sfa) durch eine der Größen Frequenz (f), Tastverhältnis (DC), Amplitude (A) und dynamische Amplitude (fa) des Schaltstellungssignals (SS) spezifiziert wird.Method according to claim 1, characterized in that - the operating switch ( 1 ) is executed in three redundant in at least one switching position, and - a switching position signal (SS) is generated, each switching contact (S a , S dc , S a , S fa ) by one of the variables frequency (f), duty cycle (DC), Amplitude (A) and dynamic amplitude (fa) of the switching position signal (SS) is specified. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Bedienschalter (1) über eine weitere, zweite Signalleitung (8) mit der Steuereinheit (2) verbunden wird, und – über die zweite Signalleitung (8) das Schaltstellungssignal (SS) an die Steuereinheit (2) übertragen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that - the operating switch ( 1 ) via a further, second signal line ( 8th ) with the control unit ( 2 ), and - via the second signal line ( 8th ) the switching position signal (SS) to the control unit ( 2 ) is transmitted. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – der Bedienschalter (1) über eine dritte Signalleitung (9) mit der Steuereinheit (2) verbunden wird, und – über die dritte Signalleitung (9) das Schaltstellungssignal (SS) an die Steuereinheit (2) übertragen wird.Method according to claim 5, characterized in that - the operating switch ( 1 ) via a third signal line ( 9 ) with the control unit ( 2 ), and - via the third signal line ( 9 ) the switching position signal (SS) to the control unit ( 2 ) is transmitted. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung des Schaltstellungssignals (SS) ein dementsprechend moduliertes Stromsignal (I1, I2) erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for the transmission of the switching position signal (SS) a correspondingly modulated current signal (I1, I2) is generated. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf zwei der Signalleitungen (7, 8) die modulierten Stromsignale (I1, I2) invers zueinander übertragen werden.Method according to one of claims 4 to 7, characterized in that on two of the signal lines ( 7 . 8th ) the modulated current signals (I1, I2) are transmitted inversely to each other. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsspannung für den Bedienschalter (1) auf wenigstens einer Signalleitung (7), vorzugsweise auf zwei Signalleitungen (7, 8) übertragen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the operating voltage for the operating switch ( 1 ) on at least one signal line ( 7 ), preferably on two signal lines ( 7 . 8th ) is transmitted. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindung des Bedienschalters (1) an ein Bezugspotential der Betriebsspannung über eine die Steuereinheit (2) mit dem Bedienschalter (1) verbindenden Leitung (9) erfolgt, vorzugsweise zusätzlich über eine direkte Verbindung (10) des Bedienschalters (1) zu einem Bezugspotential (GND) der Betriebsspannung.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the connection of the control switch ( 1 ) to a reference potential of the operating voltage via a control unit ( 2 ) with the operating switch ( 1 ) connecting line ( 9 ), preferably additionally via a direct connection ( 10 ) of the control switch ( 1 ) to a reference potential (GND) of the operating voltage. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Schaltstellungssignals (SS) ein Multivibrator (11) verwendet wird, wobei die Schaltkontakte (Sa, Sdc, Sa, Sfa) des Bedienschalters (1) jeweils die eine der die Größen Frequenz (f), Tastverhältnis (DC), Amplitude (A) oder dynamische Amplitude (fa) beeinflussende Bauelemente steuern.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for generating the switching position signal (SS) a multivibrator ( 11 ) is used, wherein the switch contacts (S a , S dc , S a , S fa ) of the control switch ( 1 ) in each case one of the variables frequency (f), duty ratio (DC), amplitude (A) or dynamic amplitude (fa) influencing components control. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationsfrequenz zwischen 100 Hz und 5 kHz liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the modulation frequency is between 100 Hz and 5 kHz. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse der Signalleitungen (7, 8, 9) steuergeräteseitig vor Kurzschlüssen gegen Masse und Versorgungsspannung geschützt werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the connections of the signal lines ( 7 . 8th . 9 ) on the control unit side are protected against short-circuits against ground and supply voltage. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kurzschluss oder eine Unterbrechung einer der Signalleitungen (7, 8, 9) sicher erkannt und bei Auftreten eines Fehlers die Stellung des Bedienschalters (1) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a short circuit or an interruption of one of the signal lines ( 7 . 8th . 9 ) and if an error occurs the position of the control switch ( 1 ) is determined. Bedienschalter (1) zur Steuerung einer Funktion einer Funktionseinheit eines Fahrzeuges mittels einer Steuereinheit (2), insbesondere eine Parkbremse, welcher über wenigstens eine Signalleitung (7) an die Steuereinheit (2) angeschlossen ist und eine Signalerzeugungseinheit (11) zur Erzeugung der die Schaltstellungen spezifizierende Signale zur Übertragung auf der Signalleitung (7) umfasst, wobei die Signale zur Steuerung der Funktionseinheit entsprechend der Schaltstellung von der Steuereinheit (2) ausgewertet werden, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalerzeugungseinheit (11) zur Erzeugung eines im Wesentlichen rechteckförmiges Schaltstellungssignal (SS) ausgebildet ist, welches in Abhängigkeit der Schaltstellung des Bedienschalters (1) in Frequenz (f) und/oder Tastverhältnis (DC) und/oder Amplitude (A) und/oder dynamische Amplitude (fa) vorgegebene Werte aufweist.Control switch ( 1 ) for controlling a function of a functional unit of a vehicle by means of a control unit ( 2 ), in particular a parking brake, which has at least one signal line ( 7 ) to the control unit ( 2 ) is connected and a signal generating unit ( 11 ) for generating the switching positions specifying signals for transmission on the signal line ( 7 ), wherein the signals for controlling the functional unit corresponding to the switching position of the control unit ( 2 ), in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that the signal generation unit ( 11 ) for generating a substantially rectangular switching position signal (SS) is formed, which in dependence of the switching position of the control switch ( 1 ) in frequency (f) and / or duty cycle (DC) and / or amplitude (A) and / or dynamic amplitude (fa) has predetermined values. Bedienschalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass – der Bedienschalter (1) in wenigstens einer Schaltstellung mit Schaltkontakten (Sa, Sdc, Sa, Sfa) einfach redundant ausgebildet ist, und – die Signalerzeugungseinheit (11) zur Erzeugung eines Schaltstellungssignals (SS) ausgebildet ist für jeden Schaltkontakt (Sa, Sdc, Sa, Sfa) eine der Größen Frequenz (f), Tastverhältnis (DC), Amplitude (A) oder dynamische Amplitude (fa) des Schaltstellungssignals (SS) zu spezifizieren, wobei die jeweils zugeordneten Größen (f, DC, A, fa) für jeden Schaltkontakt (Sa, Sdc, Sa, Sfa) sich unterscheiden.Control switch according to claim 15, characterized in that - the operating switch ( 1 ) in at least one switching position with switch contacts (S a , S dc , S a , S fa ) is simply redundant, and - the signal generating unit ( 11 ) for generating a switching position signal (SS) is formed for each switching contact (S a , S dc , S a , S fa ) one of the variables frequency (f), duty ratio (DC), amplitude (A) or dynamic amplitude (fa) of Switch position signal (SS) to specify, the respective associated variables (f, DC, A, fa) for each switching contact (S a , S dc , S a , S fa ) differ. Bedienschalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass – der Bedienschalter (1) in wenigstens einer Schaltstellung mit Schaltkontakten (Sa, Sdc, Sa, Sfa) doppelt redundant ausgeführt ist, und – die Signalerzeugungseinheit (11) zur Erzeugung eines Schaltstellungssignals (SS) ausgebildet für jeden Schaltkontakt (Sa, Sdc, Sa, Sfa) eine der Größen Frequenz (f), Tastverhältnis (DC), Amplitude (A) oder dynamische Amplitude (fa) des Schaltstellungssignals (SS) zu spezifizieren, wobei die jeweils zugeordneten Größen (f, DC, A, fa) für jeden Schaltkontakt (Sa, Sdc, Sa, Sfa) sich unterscheiden.Control switch according to claim 15, characterized in that - the operating switch ( 1 ) in at least one switching position with switch contacts (S a , S dc , S a , S fa ) is executed twice redundant, and - the signal generating unit ( 11 ) for generating a switching position signal (SS) designed for each switching contact (S a , S dc , S a , S fa ) one of the variables frequency (f), duty cycle (DC), amplitude (A) or dynamic amplitude (fa) of the switching position signal (SS) to specify, with the respective associated variables (f, DC, A, fa) for each switching contact (S a , S dc , S a , S fa ) differ. Bedienschalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass – der Bedienschalter (1) in wenigstens einer Schaltstellung mit Schaltkontakten (Sa, Sdc, Sa, Sfa) dreifach redundant ausgeführt ist, und – ein die Signalerzeugungseinheit (11) zur Erzeugung eines Schaltstellungssignals (SS) ausgebildet für jeden Schaltkontakt (Sa, Sdc, Sa, Sfa) eine der Größen Frequenz (f), Tastverhältnis (DC), Amplitude (A) und dynamische Amplitude (fa) des Schaltstellungssignals (SS) zu spezifizieren.Control switch according to claim 15, characterized in that - the operating switch ( 1 ) in at least one switching position with switch contacts (S a , S dc , S a , S fa ) is performed three times redundant, and - a signal generating unit ( 11 ) for generating a switching position signal (SS) designed for each switching contact (S a , S dc , S a , S fa ) one of the variables frequency (f), duty cycle (DC), amplitude (A) and dynamic amplitude (fa) of the switching position signal (SS). Bedienschalter nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass – der Bedienschalter (1) über eine weitere, zweite Signalleitung (8) mit der Steuereinheit (2) verbunden ist, und – die Signalerzeugungseinheit (11) ausgebildet ist das Schaltstellungssignal (SS) über die zweite Signalleitung (8) an die Steuereinheit (2) zu übertragen.Control switch according to one of claims 15 to 18, characterized in that - the operating switch ( 1 ) via a further, second signal line ( 8th ) with the control unit ( 2 ), and - the signal generation unit ( 11 ) is formed the switch position signal (SS) via the second signal line ( 8th ) to the control unit ( 2 ) transferred to. Bedienschalter nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass – der Bedienschalter (1) über eine dritte Signalleitung (9) mit der Steuereinheit (2) verbunden ist, und – die Signalerzeugungseinheit (11) ausgebildet ist das Schaltstellungssignal (SS) über die dritte Signalleitung (9) an die Steuereinheit (2) zu übertragen.Control switch according to one of claims 15 to 19, characterized in that - the operating switch ( 1 ) via a third signal line ( 9 ) with the control unit ( 2 ), and - the signal generation unit ( 11 ) is formed the switch position signal (SS) via the third signal line ( 9 ) to the control unit ( 2 ) transferred to. Verwendung eines Bedienschalters (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 20 zur Steuerung der Parkbremse eines Kraftfahrzeugs.Using a control switch ( 1 ) according to one of claims 15 to 20 for controlling the parking brake of a motor vehicle.
DE102011086814A 2010-11-23 2011-11-22 Method for controlling function of parking brake of motor car, involves generating rectangular switching position signal that has preset value based on switching position in frequency, duty factor, amplitude and/or dynamic amplitude Withdrawn DE102011086814A1 (en)

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