DE102006053021A1

DE102006053021A1 - Kraftfahrzeugsensor, insbesondere Batteriesensor mit Messwiderstand

Info

Publication number: DE102006053021A1
Application number: DE102006053021A
Authority: DE
Inventors: Kai Lütkenhaus; Matthias Dr. Schöllmann; Marco Unterhalt
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2006-11-10
Publication date: 2008-05-15
Also published as: EP1921456A2; EP1921456B1; EP1921456A3

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor u. a. für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Batteriesensor, mit einem Messwiderstand, umfassend ein Widerstandselement und einer Schaltungsanordnung zum Ermitteln, Auswerten und/oder Bearbeiten von Messgrößen, wobei der Messwiderstand im Querschnitt eine Fläche hat, deren äußerer Rand drei, fünf oder mehr als fünf Ecken hat.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsensor, insbesondere einen Batteriesensor, mit einem Messwiderstand umfassend ein Widerstandselement und einer Schaltungsanordnung zum Ermitteln, Auswerten und/oder Bearbeiten von Messgrößen.
Aus den Druckschriften mit der Veröffentlichungsnummer DE 103 32 410 B3 und DE 10 2004 037 194 A1 sind derartige Batteriesensoren bekannt. Konstruktionsbedingt sind diese Sensoren auf bestimmte Einbauorte und bestimmte mechanische oder elektrische Verbindungen mit den Autobatterien festgelegt. Besonders häufig werden derartige Batteriesensoren in der so genannten Polnische an der Starterbatterie angeordnet. Dadurch ergeben sich bestimmte Anforderungen an die geometrische Ausgestaltung des Batteriesensors und infolgedessen auch des Widerstandelements des Messwiderstands. Ferner weisen die Nebenwiderstände neben dem Widerstandselement auch Anschlusselemente auf, über welche die Widerstandselemente elektrisch mit der Batterie bzw. einem Massekabel verbunden werden können. Auch wegen der Notwendigkeit dieser Anschlusselemente ist man bisher beim Gestalten der Batteriesensoren stark eingeschränkt.
Andererseits ist es denkbar, dass in Zukunft Batteriesensoren oder ähnlich ausgestaltete Kraftfahrzeugsensoren mit Nebenwiderständen an anderen Orten als der Polnische angebracht werden. Denkbar ist beispielsweise eine Befestigung eines Sensors am Masseanschlussbolzen an einer Karosserie, im Massekabel oder in einem Steuergerät.
Der Wunsch, derartige Kraftfahrzeugsensoren und insbesondere die Batteriesensoren an anderen Orten als der Polnische anzubringen, führt dazu, das Gestaltungskonzept der Batteriesensoren grundsätzlich zu überdenken. Dieses ist der technologische Hintergrund für die vorliegende Erfindung.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Kraftfahrzeugsensor und insbesondere einen Batteriesensor vorzuschlagen, dessen Gestaltung an verschiedene Einsatzorte und Anschlussorte angepasst sein kann. Diese Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4 gelöst.
Demnach kann ein erfindungsgemäßer Sensor beispielsweise so ausgestaltet sein, dass der Messwiderstand im Querschnitt eine Fläche hat, deren äußerer Rand drei, fünf oder mehr als fünf Ecken hat. Ebenso ist denkbar, dass der Messwiderstand einen flexiblen Schaltungsträger umfasst, auf welchem ein flexibles Widerstandselement aufgebracht ist. Ein dadurch insgesamt flexibler Messwiderstand, kann in vielfältiger Art und Weise geformt werden, um an den gewünschten Anbringungsorten des Sensors angepasst zu werden.
Ebenso ist möglich, dass der Messwiderstand und insbesondere das Widerstandselement des Messwiderstands einen offenen oder geschlossenen Hohlraum einschließt. Ein derartiger Hohlraum oder mehrere derartiger Hohlräume können dazu geeignet sein, um Kotaktierungen des Messwiderstands zu ermöglichen. Außerdem kann die Gestaltung des Messwiderstands bzw. des Widerstandelements des Messwiderstands mit Hohlräumen vorteilhaft für bestimmte Anbringungsorte des Sensors sein.
So ist es beispielsweise denkbar, dass das Widerstandselement geeignet und eingerichtet ist, unmittelbar an einer Batterieklemme, einem Karosseriemassebolzen und/oder an einem Kabel mechanisch und elektrisch angeschlossen zu werden. Kontaktelemente, wie sie aus dem Stand der Technik zum Verbinden des Widerstandselements mit den Klemmen, Kabeln oder Massebolzen notwendig wären, können bei einer derartigen Ausgestaltung des Widerstandelements des Messwiderstands entfallen, wodurch mehr Spielraum für die Gestaltung des Batteriesensors ergibt.
Bei einem erfindungsgemäßen Sensor könnte beispielsweise ein Leiter des Kabels in den offenen Hohlraum des Widerstandelements eingeführt und in dem offenen Hohlraum elektrisch und mechanisch mit dem Widerstandselement verbunden sein.
Der Leiter des Kabels kann mit dem Widerstandselement, insbesondere in dem Fall in denen der Leiter in den offenen Hohlraum eingeführt ist, durch Crimpen, Klemmen, Löten, Kleben, Schweißen, insbesondere Orbital- oder Reibschweißen, durch Prägen, Nieten oder anderen Fügeverfahren verbunden sein.
Ein erfindungsgemäßer Sensor kann so ausgestaltet sein, dass die Klemme einer Batterie und/oder der Karosseriemassebolzen in den offenen Hohlraum einfürbar ist und in dem offenen Hohlraum elektrisch und mechanisch mit dem Widerstandselement verbindbar ist. Die Klemme der Batterie bzw. der Karosseriemassebolzen können mit dem Widerstandselement durch Crimpen, Klemmen, Löten, Kleben, Schweißen, insbesondere Orbital- oder Reibschweißen, durch Prägen, Nieten oder anderen Fügeverfahren verbunden sein. Dieses gilt insbesondere dann, wenn die Klemme oder der Karosseriemassebolzen in den offenen Hohlraum des Widerstandelements eingeführt werden kann.
Die Schaltungsanordnung zum Ermitteln, Auswerten und/oder Bearbeiten von Messgrößen kann unmittelbar oder unter Zwischenschaltung von Kontaktelementen mit dem Widerstandselement elektrisch und/oder mechanisch verbunden sein. Zum Fügen der Schaltungsanordnung mit dem Widerstandselement bzw. dem Kontaktelement mit dem Widerstandselement kann eines der vorgenannten Verfahren gewählt werden.
Ein erfindungsgemäßer Sensor kann einen Träger aufweisen, an welchem die Schaltungsanordnung angebracht ist oder in welchem die Schaltungsanordnung integriert, z. B. eingespritzt oder eingelegt ist. An dem Träger kann eine Buchse oder ein Stecker für eine Datenverbindung vorgesehen sein. Ebenso kann der Träger ein Gehäuse umfassen oder mit einem Gehäuse verbunden sein, in welchem die Schaltungsanordnung eingehaust ist.
Als Kontaktelemente können Federn vorgesehen sein.
Ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Batteriesensor mit einem Messwiderstand und einer Schaltungsanordnung zum Auswerten und/oder Bearbeiten von Messgrößen ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
1 eine Ansicht des Batteriesensors von vorn und
2 eine Draufsicht des Batteriesensors
Der in den 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Batteriesensor 1 weist einen Messwiderstand 20 auf, der mit einem Pol, vorzugsweise dem Minuspol einer Batterie und einem Masseanschluss der Karosserie elektrisch angeschlossen werden kann.
Der Messwiderstand 20 ist zylindrisch ausgebildet und aus einer CuMnNi-Legierung hergestellt. Der Messwiderstand umfasst ein Widerstandselement; Anschlusselemente sind nicht vorgesehen.
Zur Verbindung mit einem Massekabel kann die Stirnseite 21 des zylindrischen Widerstandelements unmittelbar durch eine geeignete Fügetechnik z. B. durch Reibschweißen, Löten oder dergleichen mit dem elektrischen Leiter eines Massekabels verbunden werden, dessen anderes Ende beispielsweise mit einem Massebolzen der Karosserie verbunden ist. Der Stirnseite 21 gegenüberliegend ist das Widerstandselement des Messwiderstands 20 unmittelbar mit einem Träger 30 verbunden, der seinerseits mit dem Minuspol einer Batterie verbunden werden kann. Zur Verbindung mit dem Träger 30 ist das Widerstandselement in den Träger eingesteckt.
Zur Verbindung des Trägers 30 mit dem Minuspol ist an dem Träger eine Schelle 31 ausgebildet, die über eine Schraube 80 gespannt werden kann. Der Träger 30 weist zur Verbindung mit dem Widerstandselement eine Ring 32 auf, in welchem das der Stirnseite 21 gegenüberliegende Ende des Widerstandelements fest gefügt angeord net ist. Zwischen dem Ring 32 und dem Widerstandselement ist somit eine belastbare mechanische und elektrische Verbindung hergestellt. Ebenso ist eine mechanisch belastbare elektrische Verbindung zwischen dem nicht dargestellten Massekabel und der Stirnseite 21 des Widerstandelements herstellbar.
Über Kontaktelemente 40 ist das Widerstandselement mit der Schaltungsanordnung zum Auswerten und Bearbeiten von Messgrößen verbunden. Diese Schaltungsanordnung umfasst einen Schaltungsträger 51, auf welcher mehrere nicht dargestellte, elektrische Bauelemente angebracht sind, mit denen die gewünschten physikalischen Größen ermittelt, ausgewertet und bearbeitet werden können. Die Schaltungsanordnung 50 ist über mechanische Verbindungselemente 52 formschlüssig mit dem Widerstandselement des Messwiderstands 20 verbunden. Ein Gehäuse kann die Schaltungsanordnung zum Schutz gegen Feuchtigkeit, mechanischen Belastungen, Hitze, Schmutz oder dergleichen schützen.
Über einen Stecker 60 kann die Schaltungsanordnung mit einem Kabelbaum verbunden werden. Dieser Stecker 60 kann in eine Buchse 70 einer weiterführenden Leitung, die nicht näher dargestellt ist, verbunden werden.

1: Batteriesensor
20: Messwiderstand
21: Stirnseite
30: Träger
31: Schelle
32: Ring
40: Kontaktelemente
50: Schaltungsanordnung
51: Schaltungsträger
60: Stecker
70: Buchse
80: Schraube

Claims

Sensor (1) u. a. für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Batteriesensor, mit einem Messwiderstand (20) umfassend ein Widerstandselement und einer Schaltungsanordnung (50) zum Ermitteln, Auswerten und/oder Bearbeiten von Messgrößen, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand (20) im Querschnitt eine Fläche hat, deren äußerer Rand drei, fünf oder mehr als fünf Ecken hat.
Sensor (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere mit den Merkmalen des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand (20) einen flexiblen Schaltungsträger umfasst, auf welchen ein flexibles Widerstandselemente aufgebracht ist.
Sensor (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere mit den Merkmalen des Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Messwiderstand (20), insbesondere das Widerstandselement des Messwiderstands (20) einen offenen oder geschlossenen Hohlraum einschließt.
Sensor (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement geeignet und eingerichtet ist unmittelbar an einer Batterieklemme, einem Karosseriemassebolzen und/oder an einem Kabel mechanisch und/oder elektrisch angeschlossen zu werden.
Sensor (1) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leiter des Kabel in den offenen Hohlraum eingeführt und in dem offenen Hohlraum elektrisch und mechanisch mit dem Widerstandselement verbunden ist.
Sensor (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter des Kabels mit dem Widerstandselement durch Krimpen, Klemmen, Löten, Kleben, Schweißen, insbesondere Orbital- oder Reibschweißen, durch Prägen, Nieten oder dergleichen verbunden ist.
Sensor (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemme einer Batterie und/oder der Karosseriemassebolzen in den offenen Hohlraum einführbar ist und in dem offenen Hohlraum elektrisch und mechanisch mit dem Widerstandselement verbindbar ist.
Sensor (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemme einer Batterie und/oder der Karosseriemassebolzen mit dem Widerstandselement durch Krimpen, Klemmen, Löten, Kleben, Schweißen, insbesondere Orbital- oder Reibschweißen, durch Prägen, Nieten oder dergleichen verbindbar ist.
Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (50) zum Ermitteln, Auswerten und/oder Bearbeiten von Messgrößen unmittelbar oder unter Zwischenschaltung von Kontaktelementen (40) mit dem Widerstandselement (20) verbunden ist.
Sensor (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente mit dem Widerstandselement (20) oder mit der Schaltungsanordnung (50) bzw. die Schaltungsanordnung (50) mit dem Widerstandselement (20) durch Klemmen, Löten, Kleben, Schweißen, insbesondere Orbital- oder Reibschweißen, durch Prägen, Nieten oder dergleichen verbindbar sind.
Sensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) ein Träger (30) aufweist, an welchem die Schaltungsanordnung angebracht ist oder in welchen die Schaltungsanordnung (50) integriert, z. B. eingespritzt oder eingelegt ist.
Sensor (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (30) eine Buchse (70), einen Stecker, ein Kabel, eine Bluetooth-, Infrarot- oder eine optische Schnittstelle für eine Datenverbindung aufweist.
Sensor (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger ein Gehäuse umfasst, in welches die Schaltungsanordnung (50) eingehaust ist.
Schaltungsanordnung (50) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente Federn sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse durch Urformen erstellt wird.