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WO2014095226A1 - Verfahren zum einrichten eines stromsensors - Google Patents

Verfahren zum einrichten eines stromsensors Download PDF

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Publication number
WO2014095226A1
WO2014095226A1 PCT/EP2013/074522 EP2013074522W WO2014095226A1 WO 2014095226 A1 WO2014095226 A1 WO 2014095226A1 EP 2013074522 W EP2013074522 W EP 2013074522W WO 2014095226 A1 WO2014095226 A1 WO 2014095226A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
current sensor
current
internal resistance
voltage drop
plausibility
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/074522
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg ECKRICH
Wolfgang Jöckel
Klaus Rink
Torsten Martin
Martin Haverkamp
Jens HERCHENRÖDER
Original Assignee
Continental Teves Ag & Co. Ohg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves Ag & Co. Ohg filed Critical Continental Teves Ag & Co. Ohg
Priority to KR1020157019166A priority Critical patent/KR20150097677A/ko
Priority to CN201380066034.4A priority patent/CN104871016A/zh
Priority to US14/653,466 priority patent/US20150346312A1/en
Priority to EP13794938.4A priority patent/EP2936169A1/de
Publication of WO2014095226A1 publication Critical patent/WO2014095226A1/de

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/005—Calibrating; Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden" references
    • G01R35/007—Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden references"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/20—Modifications of basic electric elements for use in electric measuring instruments; Structural combinations of such elements with such instruments
    • G01R1/203—Resistors used for electric measuring, e.g. decade resistors standards, resistors for comparators, series resistors, shunts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R15/09—Autoranging circuits
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    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/005—Calibrating; Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden" references

Definitions

  • the invention relates to a method for establishing a current sensor with an internal resistance, which is dependent on the current to be measured, a control device for carrying out the method and a current sensor with the control device.
  • a current sensor In order to carry out measurements of an electric current flowing between an electrical energy source and an electrical consumer in a motor vehicle, a current sensor can be connected in series between the electrical energy source and the electrical consumers. Such a current sensor is known for example from DE 10 2011 078 548 AI.
  • According to one aspect of the invention comprises a method of testing a current sensor having an internal resistance, which is dependent on the current to be measured, the internal resistance is set under a control of a Istnapssabfalls the current sensor to a desired voltage drop, the step Calib ⁇ Center or plausibility checking of operation of the current sensor based on a characteristic in which the current to be measured is compared with an internal resistance-dependent variable or the internal resistance.
  • plausibility check step can basically check the functionality of the current sensor, then the functionality of the current sensor can be fundamentally established with the Calibrate step.
  • the specified method is based on the consideration that an ordinary current-voltage characteristic of the above-mentioned current sensor, which incidentally has a broken rational course, would not be readily recorded in order to determine the error-free functionality by plausibility and / or to ensure by calibration.
  • the regulation of the current sensor from the specified method always reacts in such a way that the value of the internal resistance of the current sensor changes with a changing value of the current to be measured in order to set the actual voltage drop across the current sensor according to the setpoint voltage drop at the current sensor.
  • the current sensor charak ⁇ can be terized by means of a characteristic curve in which the changing inner resistance or the changing internal resistance loading inflow end control amount over the current to be measured is applied. This characteristic makes use of the specified method in order to ensure the error-free functionality of the specified current sensor as part of the calibration or plausibility check.
  • the actual voltage drop across the current sensor during the set-up of the current sensor is smaller than during normal operation of the current sensor.
  • This refinement is based on the consideration that it is not important for the correct functionality of the current sensor whether the current sensor can map a corresponding changing internal resistance or a corresponding control variable influencing this internal resistance for all expected values of the current to be measured, but whether a form of the recorded characteristic of an expected shape.
  • the shape of the characteristics is due to the control circuit of the current sensor from the specified method of the set target voltage in a certain way dependent. This means that if the shape of the characteristic in the test case corresponds to an expected shape, it can be concluded that the current sensor also works in normal operation.
  • the current sensor may be calibrated based on a characteristic curve having a desired shape. ⁇
  • the calibration or the plausibility of the current sensor can be carried out based on a current which is significantly smaller than the currents to be measured during normal operation of the current sensor.
  • the power consumption of the current sensor in the calibration be ⁇ relationship as plausibility and thus the power loss and the associated self-heating of the current sensor can be kept small.
  • the actual voltage drop for testing the current sensor is less than 50%, preferably less than 20%, particularly preferably less than 10%, of the value for the actual voltage drop during normal operation of the current sensor.
  • the internal resistance of the current sensor is composed of at least two controllable parallel-connected partial shunts, with at least one controllable partial shunt being removed from the parallel circuit for calibrating or checking the current sensor. In this way, the internal resistance of the current sensor can be reduced, whereby at a same current through the current sensor of the
  • a maximum of one controllable remains for calibrating or plausibility checking of the current sensor Partial shunt in the parallel circuit, so that the
  • the specified method comprises the step of specifying a value for the nominal voltage drop for calibrating or plausibility checking of the current sensor based on the characteristic curve. In this way, the actual voltage drop across the current sensor can be influenced by the control. Since the voltage drop across the current sensor together with the current through the current sensor determines its internal resistance, the actual voltage drop at the current sensor can be influenced during the setup of the current sensor and therefore made smaller than during normal operation of the current sensor.
  • the specified setpoint voltage drop for calibrating or plausibility checking of the current sensor based on the characteristic curve is selected to be particularly smaller than a setpoint voltage drop during normal operation of the current sensor.
  • a control device is set up to carry out a method according to one of the preceding claims.
  • the specified device has a memory and a processor.
  • the specified method is stored in the form of a Compu ⁇ terprogramms in the memory and the processor is provided for performing the method when the computer program from the memory is loaded into the processor.
  • a computer program comprises program code means for performing all the steps of one of the specified methods when the computer program is executed on a computer or one of the specified devices.
  • a computer program product comprises a program code which is stored on a data carrier and the compu ⁇ terlesbaren, when executed on a data processing device, carries out one of the methods specified.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a vehicle battery circuit with two current sensors connected to a vehicle battery pole
  • Fig. 2 is a schematic view of a control circuit for controlling the current sensor of Fig. 1;
  • FIGS. 1 and 2 correspond to a schematic view of a vehicle battery terminal 2 connected as a current sensor trainedsammlungbatte ⁇ riescrien 4 with two partial shunts 6 and a schematic view of a control circuit 8 for controlling the partial shunt 6 of FIG demonstrate.
  • Theffybatteriepol 2 is one of twogglingbatte ⁇ riepolen 2 a vehicle battery 10.
  • an electric Electricity 12 from an electrical energy source 14, such as a socket included or delivered to an electrical load 16, such as a drive motor of a vehicle, not shown.
  • the electrical energy source 14 and the electrical load 16 may be additionally electrically separated from each other via a switch 18, so that depending on the position of the switch 18 either the electric Power source 14 or the electrical load 16 to the vehicle battery 10 is connected ⁇ .
  • the vehicle battery circuit 4 with the partial shunts 6 can be constructed in accordance with the active shunt disclosed in DE 10 2011 078 548 A1.
  • each subshunt 6 in the present embodiment has an unspecified referenced field effect transistor and a not further referenced freewheeling diode, which is connected in the forward direction from source to drain. Both partial shunts 6 are connected in parallel with each other.
  • an evaluation circuit 20 is also shown.
  • the evaluation circuit 20 may be part of the vehicle battery circuit 4 or formed as a separate circuit. In the present embodiment, the vehicle battery circuit 4 is formed, for example, separately from the evaluation circuit 20.
  • the evaluation circuit 20 controls the field-effect transistors of the partial shunt 6 in such a way that a voltage drop 22 across the partial shunt 6 is maintained at a specific desired value.
  • the evaluation circuit 20 receives a first electrical potential 24, which is tapped from the vehicle battery 10 ⁇ seen before the subshaft 6 and a second electrical potential 26 which is tapped from the vehicle battery ⁇ 10 seen behind the subshunt 6.
  • the voltage drop 22 is determined from the difference between the first electrical potential 24 and the second electrical potential. potential 26.
  • the voltage drop 22 is maintained at the reference value 30 via the control circuit 8 shown in FIG.
  • the control signal 28 is, as shown in DE 10 2011 078 548 AI, depending on the measured electric current 12. Therefore, when this dependency is deposited in the evaluation circuit 20, the electric current 12 are derived directly from the control signal 28.
  • the partial shunts 6 and thus the vehicle battery circuit 4 are connected in such a way that they can measure the current 12 from the vehicle battery 10. In order to be able to measure a current 12 into the vehicle battery 10, further partial shunts would be necessary, which are connected in antiparallel to the shown partial shunts 6 of FIG.
  • the measuring principle of the current flowing into the battery 12 would then correspond to the measuring principle described above.
  • the control circuit 8 comprises in the present embodiment as a controlled system, the vehicle battery circuit 4, which is controlled via the control signals 28 in the manner described above, so that the voltage drop 20 can be tapped via the partial shunt 6 of the vehicle battery ⁇ circuit 4.
  • This voltage drop 2 is compared to the reference value 30 at a difference element 32 by subtraction, resulting in a control difference 34, which is output to a known to the expert and arranged in the evaluation circuit 20 controller 36.
  • the controller 36 in turn generates the control signals 28 to maintain the voltage drop 22 at the setpoint 30.
  • the embodiment is based on the consideration that the STEU ⁇ ersignal 28 sets the internal resistance of the field effect transistors in the sub-Hunts 6, because the greater the current to be measured 12 is, the smaller the internal resistance of the must
  • the evaluation circuit 20 to one of the two sub-shunts 6 via a switch 46 from the parallel circuit Remove the vehicle battery circuit 4 and so increase their internal resistance. In this way, the voltage drop would decrease at a same current 12, so that the vehicle battery circuit 4 slips on a left of the characteristic curves 38, 40, 42 considered in the image plane of FIG. 3.
  • the leftmost 38 of the characteristic curves 38, 40, 42 is selected.
  • the setpoint value 30 for the voltage drop 22 could also be selected to be lower, which would lead to the same result.
  • a maximum value 48 of the control signal 28 could be achieved in this way in the test or calibration case with a lower current value 50 of the current 12 to be measured, as a maximum measurable current value 52 in normal operation of the driving ⁇ battery battery circuit 4th

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einrichten eines Stromsensors (4) mit einem Innenwiderstand, der vom zu messenden Strom (12) abhängig ist, wobei der Innenwiderstand im Rahmen einer Regelung (8) eines Istspannungsabfalls (22) am Stromsensor (4) auf einen Sollspannungsabfall (30) einstellt wird, umfassend Kalibrieren oder Plausibilisieren eines Betriebs des Stromsensors (4) basierend auf einer Kennlinie (38), in der der zu messende Strom (12) einer vom Innenwiderstand abhängigen Größe (28) oder dem Innenwiderstand gegenübergestellt ist.

Description

Verfahren zum Einrichten eines Stromsensors
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einrichten eines Stromsensors mit einem Innenwiderstand, der vom zu messenden Strom abhängig ist, eine Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und einen Stromsensor mit der Steuervorrichtung.
Zur Durchführung von Messungen eines zwischen einer elektrischen Energiequelle und einem elektrischen Verbraucher fliesenden elektrischen Stromes in einem Kraftfahrzeug kann in Reihe zwischen die elektrische Energiequelle und den elektrischen Verbraucher ein Stromsensor geschaltet werden. Ein derartiger Stromsensor ist beispielsweise aus der DE 10 2011 078 548 AI bekannt .
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Strommessung zu verbessern .
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der ab¬ hängigen Ansprüche.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Testen eines Stromsensors mit einem Innenwiderstand, der vom zu messenden Strom abhängig ist, wobei der Innenwiderstand im Rahmen einer Regelung eines Istspannungsabfalls am Stromsensor auf einen Sollspannungsabfall einstellt wird, den Schritt Kalib¬ rieren oder Plausibilisieren eines Betriebs des Stromsensors basierend auf einer Kennlinie, in der der zu messende Strom einer vom Innenwiderstand abhängigen Größe oder dem Innenwiderstand gegenübergestellt ist.
Während mit dem Schritt Plausibilisieren die Funktionalität des Stromsensors grundsätzlich überprüfen werden kann, dann die Funktionalität des Stromsensors mit dem Schritt Kalibrieren grundlegend aufgebaut werden.
Dem angegebenen Verfahren liegt die Überlegung zugrunde, dass sich eine gewöhnliche Strom-Spannungskennlinie des eingangs genannten Stromsensors, die im Übrigen einen gebrochen rationalen Verlauf hat, nicht ohne weiteres Aufzeichnen ließe, um die fehlerfreie Funktionalität durch Plausibilisieren festzustellen und/oder durch Kalibrieren sicherzustellen. Jedoch reagiert die Regelung des Stromsensors aus dem angegebenen Verfahren immer derart, dass sich bei einem verändernden Wert des zu messenden Stromes auch der Wert des Innenwiderstandes des Stromsensors ändert, um den Istspannungsabfall am Stromsensor gemäß dem Sollspannungsabfall am Stromsensor einzustellen. Ausgehend von dieser Überlegung wird im Rahmen des angegebenen Verfahrens erkannt, dass der Stromsensor anhand einer Kennlinie charak¬ terisiert werden kann, in der der sich verändernde Innenwiderstand oder eine den sich verändernden Innenwiderstand be- einflussende Steuergröße über den zu messenden Strom aufgetragen ist. Diese Kennlinie macht sich das angegebene Verfahren zunutze, um die fehlerfreie Funktionalität des angegebenen Stromsensors im Rahmen der Kalibrierung oder Plausibilisierung zu sicherzustellen .
In einer Weiterbildung des angegebenen Verfahrens ist der Istspannungsabfall am Stromsensor während des Einrichtens des Stromsensors kleiner, als im Normalbetrieb des Stromsensors. Dieser Weiterbildung liegt die Überlegung zugrunde, dass es für die korrekte Funktionalität des Stromsensors nicht darauf ankommt, ob der Stromsensor für alle erwartbaren Werte des zu messenden Stromes einen entsprechenden sich verändernden Innenwiderstand oder eine entsprechende diesen Innenwiderstand beeinflussende Steuergröße abbilden kann, sondern ob eine Form der aufgezeichneten Kennlinie einer erwartbaren Form entspricht. Die Form der Kennlinien ist aufgrund des Regelkreises des Stromsensors aus dem angegebenen Verfahren von der einzustellenden Sollspannung in einer bestimmten Weise abhängig. Das heißt, dass wenn die Form der Kennlinie im Testfall einer erwarteten Form entspricht, kann darauf geschlossen werden, dass der Stromsensor im Normalbetrieb auch funktioniert. Gleichfalls kann der Stromsensor basierend auf einer Kennlinie mit einer Sollform kalibriert werden. ^
Besonders günstig an der Weiterbildung des angegebenen Verfahrens ist, dass die Kalibrierung oder die Plausibilisierung des Stromsensors basierend auf einem Strom durchgeführt werden kann, der deutlich kleiner ist, als die zu messenden Ströme im Normalbetrieb des Stromsensors. Auf diese Weise kann die Leistungsaufnahme des Stromsensors bei der Kalibrierung be¬ ziehungsweise Plausibilisierung und damit die Verlustleistung sowie die damit einhergehende Eigenerwärmung des Stromsensors klein gehalten werden.
In einer besonderen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens ist der Istspannungsabfall zum Testen des Stromsensors kleiner als 50%, bevorzugt kleiner als 20%, besonders bevorzugt kleiner als 10% des Wertes für den Istspannungsabfall im Normalbetrieb des Stromsensors .
In einer zusätzlichen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens ist der Istspannungsabfall während des Einrichtens des
Stromsensors basierend auf einer maximal zulässigen elektrischen Leistungsaufnahme des Stromsensors während des Tests ausgewählt. Auf diese Weise können die Verlustleistung am Stromsensor und damit seine Erwärmung während seiner Einrichtung begrenzt gehalten werden.
In einer anderen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens setzt sich der Innenwiderstand des Stromsensors aus wenigstens zwei im Rahmen der Regelung steuerbaren parallel geschalteten Teilshunts zusammen, wobei zum Kalibrieren oder Plausibilisieren des Stromsensors wenigstens ein steuerbarer Teilshunt aus der Parallelschaltung entfernt wird. Auf diese Weise kann der Innenwiderstand des Stromsensors reduziert werden, wodurch bei einem gleichen Strom durch den Stromsensor der
Istspannungsabfall am Stromsensor während des Testens des Stromsensors kleiner ist, als im Normalbetrieb des Stromsensors.
Besonders bevorzugt verbleibt dabei zum Kalibrieren oder Plausibilisieren des Stromsensors maximal ein steuerbarer Teilshunt in der Parallelschaltung, so dass die
Istspannungsabfall am Stromsensor während des Einrichtens und damit seine Leistungsaufnahme minimal ist. In einer alternativen oder zusätzlichen Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Festlegen eines Wertes für den Sollspannungsabfall zum Kalibrieren oder Plausibilisieren des Stromsensors basierend auf der Kennlinie. Auf diese Weise kann der Istspannungsabfall am Stromsensor über die Regelung beeinflusst werden. Da der Spannungsabfall am Stromsensor zusammen mit dem Strom durch den Stromsensor seinen Innenwiderstand bestimmt kann der Istspannungsabfall am Stromsensor während des Einrichtens des Stromsensors beeinflusst und daher kleiner ausgelegt werden, als im Normalbetrieb des Stromsensors.
Dazu wird der festgelegte Sollspannungsabfall zum Kalibrieren oder Plausibilisiere des Stromsensors basieren der Kennlinie besonders bevorzugt kleiner gewählt, als ein Sollspannungsabfall im Normalbetrieb des Stromsensors.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Steuervorrichtung eingerichtet, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen. In einer Weiterbildung der angegebenen Steuervorrichtung weist die angegebene Vorrichtung einen Speicher und einen Prozessor auf. Dabei ist das angegebene Verfahren in Form eines Compu¬ terprogramms in dem Speicher hinterlegt und der Prozessor zur Ausführung des Verfahrens vorgesehen, wenn das Computerprogramm aus dem Speicher in den Prozessor geladen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogramm Programmcodemittel, um alle Schritte eines der angegebenen Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer der angegebenen Vorrichtungen ausgeführt wird. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Computerprogrammprodukt einen Programmcode, der auf einem compu¬ terlesbaren Datenträger gespeichert ist und der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, eines der angegebenen Verfahren durchführt.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam- menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei :
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer an einen Fahrzeug- batteriepol angeschlossene Fahrzeugbatterieschaltung mit zwei Stromsensoren;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Regelkreises zur Steuerung des Stromsensors aus Fig. 1; und
Fig. 3 Kennlinien, in denen den Stromsensor durchfließende Ströme seinen Steuerspannungen in Abhängigkeit eines Spannungsabfalls am Stromsensor gegenübergestellt sind. In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.
Es wird auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen, die entsprechend eine schematische Ansicht einer an einen Fahrzeugbatteriepol 2 angeschlossene als Stromsensor ausgebildete Fahrzeugbatte¬ rieschaltung 4 mit zwei Teilshunts 6 und eine schematische Ansicht eines Regelkreises 8 zur Steuerung der Teilshunts 6 aus Fig. 1 zeigen. Der Fahrzeugbatteriepol 2 ist einer von zwei Fahrzeugbatte¬ riepolen 2 einer Fahrzeugbatterie 10. Über die Fahrzeugbat¬ teriepol 2 und den an einen der Fahrzeugbatteriepole 2 ange¬ schlossene Fahrzeugbatterieschaltung 4 kann ein elektrischer Strom 12 von einer elektrischen Energiequelle 14, wie beispielsweise einer Steckdose aufgenommen oder an einen elektrischen Verbraucher 16, wie beispielsweise einen Antriebsmotor eines nicht weiter dargestellten Fahrzeuges abgegeben werden.
Um zu vermeiden, dass der elektrische Verbraucher 16 direkt an die elektrische Energiequelle 14 angeschlossen wird, können die elektrische Energiequelle 14 und der elektrische Verbraucher 16 zusätzlich über einen Umschalter 18 voneinander elektrisch getrennt sein, so dass abhängig von der Stellung des Umschalters 18 entweder die elektrische Energiequelle 14 oder der elektrische Verbraucher 16 an die Fahrzeugbatterie 10 ange¬ schlossen ist. Die Fahrzeugbatterieschaltung 4 mit den Teilshunts 6 kann gemäß dem in der DE 10 2011 078 548 AI offenbarten aktiven Shunt aufgebaut sein. Dazu weist jeder Teilshunt 6 in der vorliegenden Ausführung einen nicht näher referenzierten Feldeffekttransistor und eine nicht näher referenzierte Freilaufdiode auf, die in Durchlassrichtung von Source nach Drain verschaltet ist. Beide Teilshunts 6 sind miteinander parallel verschaltet.
In Fig. 1 ist ferner eine Auswerteschaltung 20 gezeigt. Die Auswerteschaltung 20 kann Teil der Fahrzeugbatterieschaltung 4 oder als getrennte Schaltung ausgebildet sein. In der vorliegenden Ausführung ist die Fahrzeugbatterieschaltung 4 beispielhaft getrennt von der Auswerteschaltung 20 ausgebildet.
Die Auswerteschaltung 20 steuert in der vorliegenden Ausführung die Feldeffekttransistoren der Teilshunts 6 derart, dass ein Spannungsabfall 22 über den Teilshunts 6 auf einem bestimmten Sollwert gehalten wird. Dazu empfängt die Auswerteschaltung 20 ein erstes elektrisches Potential 24, das von der Fahrzeug¬ batterie 10 aus gesehen vor den Teilshunt 6 abgegriffen wird und ein zweites elektrisches Potential 26 das von der Fahrzeug¬ batterie 10 aus gesehen hinter den Teilshunt 6 abgegriffen wird. Der Spannungsabfall 22 bestimmt sich aus der Differenz zwischen dem ersten elektrischen Potential 24 und dem zweiten elekt- rischen Potential 26.
Durch Ansteuern der Gates der Feldeffekttransistoren der Teilshunt 6 mit einem Steuersignal 28 wird der Spannungsab- fall 22 über den in Fig. 2 gezeigten Regelkreis 8 auf dem Sollwert 30 gehalten. Das Steuersignal 28 ist, wie in der DE 10 2011 078 548 AI gezeigt, abhängig vom zu messenden elektrischen Strom 12. Daher kann, wenn diese Abhängigkeit in der Auswerteschaltung 20 hinterlegt ist, der elektrische Strom 12 unmittelbar aus dem Steuersignal 28 abgeleitet werden. In der vorliegenden Ausführung sind die Teilshunts 6 und damit die Fahrzeugbatterieschaltung 4 derart verschaltet, dass sie den Strom 12 aus der Fahrzeugbatterie 10 heraus messen können. Um einen Strom 12 in die Fahrzeugbatterie 10 hinein messen zu können, wären weitere Teilshunts notwendig, die antiparallel zu den gezeigten Teilshunts 6 der Fig. 1 verschaltet sind. Das Messprinzip des in die Batterie hineinfließenden Stromes 12 würde dann dem zuvor beschriebenen Messprinzip entsprechen. Der Regelkreis 8 umfasst in der vorliegenden Ausführung als Regelstrecke die Fahrzeugbatterieschaltung 4, die über die Steuersignale 28 in der zuvor beschriebenen Weise angesteuert wird, so dass über den Teilshunts 6 der Fahrzeugbatterie¬ schaltung 4 der Spannungsabfall 20 abgegriffen werden kann. Dieser Spannungsabfall 2 wird an einem Differenzglied 32 dem Sollwert 30 durch Differenzbildung gegenübergestellt, wobei sich eine Regeldifferenz 34 ergibt, die an einen dem Fachmann bekannten und in der Auswerteschaltung 20 angeordneten Regler 36 ausgegeben wird. Der Regler 36 erzeugt dann wiederum die Steuersignale 28, um den Spannungsabfall 22 auf dem Sollwert 30 zu halten.
Weitere Details der Teilshunts 6 beziehungsweise ihrer Aus¬ werteschaltung 20 können der bereits genannten
DE 10 2011 078 548 AI entnommen werden.
In der vorliegenden Ausführung soll die als Stromsensor ausgebildete Fahrzeugbatterieschaltung 4 auf ihre fehlerfreie Funktionalität hin getestet und/oder für ihre Funktion ka¬ libriert werden. Dies wird in der vorliegenden Ausführung anhand einer der in Fig. 3 gezeigten Kennlinien 38, 40, 42 durchgeführt, die in einem Diagramm 44 aufgetragen sind, in dem das Steu- ersignal 28 über den zu messenden Strom 12 aufgetragen ist.
Der Ausführung liegt die Überlegung zugrunde, dass das Steu¬ ersignal 28 den Innenwiderstand der Feldeffekttransistoren in den Teilshunts 6 einstellt, denn je größer der zu messende Strom 12 ist, desto kleiner muss der Innenwiderstand der
Feldeffekttransistoren in den Teilshunts 6 sein, damit der Spannungsabfall 22 konstant bleibt. Bekanntermaßen sinkt der Innenwiderstand eines Feldeffekttransistors mit einer stei¬ genden Ansteuerspannung. Je höher der Wert des Steuersignals 28 ist, desto kleiner ist damit der Innenwiderstand der Teil¬ shunts 6.
Aus den in Fig. 3 gezeichneten Kennlinien 38, 40, 42 ist das zuvor genannten Prinzip deutlich erkennbar, wonach der Regelkreis den Innenwiderstand der Teilshunts 6 im Falle eines steigenden zu messenden Strom 12 senkt, weil er diese mit einem entsprechend höheren Steuersignal 28 ansteuert. Die einzelnen Kennlinien 38, 40, 42 hängen dabei vom einzustellenden Spannungsabfall 22 ab. Je größer dieser gewählt ist, desto größer ist der mit der entsprechenden Kennlinie 38, 40,42 messbare Strom 12.
Während im Normalbetrieb der Fahrzeugbatterieschaltung 4 vergleichsweise hohe Ströme fließen, macht sich die Ausführung die zuvor genannte Erkenntnis für das Testen und/oder Kalibrieren der Fahrzeugbatterieschaltung 4 zunutze und wählt bewusst eine möglichst steile der drei Kennlinien aus, um das Testen und/oder Kalibrieren mit einem möglichst geringen Strom 12 und einem möglichst geringen Spannungsabfall 22 durchzuführen. Auf diese Weise kann die Leistungsaufnahme der Fahrzeugbatterieschal- tung 4 gering gehalten werden.
Einerseits kann die Auswerteschaltung 20 dazu einen der beiden Teilshunts 6 über einen Schalter 46 aus der Parallelschaltung der Fahrzeugbatterieschaltung 4 entfernen und so ihren Innenwiderstand erhöhen. Auf diese Weise würde der Spannungsabfall bei einem gleichen Strom 12 sinken, so dass die Fahrzeugbatterieschaltung 4 auf eine in die Bildebene der Fig. 3 hinein betrachtete linkere der Kennlinien 38, 40, 42 rutscht.
Besonders bevorzugt wird die am weitesten links liegende 38 der Kennlinien 38, 40, 42 gewählt.
Alternativ oder zusätzlich könnte auch der Sollwert 30 für den Spannungsabfall 22 niedriger gewählt werden, was zu dem gleichen Ergebnis führen würde.
Ein maximaler Wert 48 des Steuersignals 28 könnte auf diese Weise im Test- oder Kalibrierungsfall mit einem niedrigeren Stromwert 50 des zu messenden Stromes 12 erreicht werden, als ein maximal messbarer Stromwert 52 im Normalbetrieb der Fahr¬ zeugbatterieschaltung 4.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Einrichten eines Stromsensors (4) mit einem Innenwiderstand, der vom zu messenden Strom (12) abhängig ist, wobei der Innenwiderstand im Rahmen einer Regelung (8) eines Istspannungsabfalls (22) am Stromsensor (4) auf einen Soll¬ spannungsabfall (30) einstellt wird, umfassend Kalibrieren oder Plausibilisieren eines Betriebs des Stromsensors (4) basierend auf einer Kennlinie (38) , in der der zu messende Strom (12) einer vom Innenwiderstand abhängigen Größe (28) oder dem Innenwiderstand gegenübergestellt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Istspannungsabfall (22) am Stromsensor (4) während des Einrichtens des Stromsensors (4) kleiner ist, als im Normalbetrieb des Stromsensors (4) .
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Istspannungsabfall (22) zum Testen des Stromsensors (4) kleiner als 50%, bevorzugt kleiner als 20%, besonders bevorzugt kleiner als 10% des Wertes für den Istspannungsabfall (22) im Normalbetrieb des Strom¬ sensors (4) ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der
Istspannungsabfall (22) während des Einrichtens des Strom- sensors (4) basierend auf einer maximal zulässigen elektrischen Leistungsaufnahme (50) des Stromsensors (4) während des Tests ausgewählt ist.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich der Innenwiderstand des Stromsensors (4) aus wenigstens zwei im
Rahmen der Regelung (8) steuerbaren parallel geschalteten Teilshunts (6) zusammensetzt und zum Kalibrieren oder Plau¬ sibilisieren des Stromsensors (4) ein steuerbarer Teilshunt (6) aus der Parallelschaltung entfernt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei zum Kalibrieren oder Plausibilisieren des Stromsensors (4) basierend auf der
Kennlinie (38) maximal ein steuerbarer Teilshunt (6) in der Parallelschaltung verbleibt.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend Festlegen eines Wertes für den Sollspannungsabfall (30) zum Kalibrieren oder Plausibilisieren des Stromsensors (4) basierend auf der Kennlinie (38) .
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der festgelegte Sollspannungsabfall (30) zum Kalibrieren oder Plausibilisieren des Stromsensors (4) basierend auf der Kennlinie (38) kleiner ist als ein Sollspannungsabfall im Normalbetrieb des Stromsen¬ sors ( 4 ) .
9. Steuervorrichtung (20), die eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.
10. Stromsensor (4) zum Erfassen eines Stromes (12) aus oder in eine Fahrzeugbatterie (10) umfassend eine Steuervorrich¬ tung (20) nach Anspruch 9.
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