DE102011000843A1 - Measuring device for measuring temperature of control device in steering system in motor vehicle, has test resistor, where definable voltage shift assigned by switching of resistor is determinable by voltage measurement in sensor - Google Patents
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- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K15/00—Testing or calibrating of thermometers
- G01K15/007—Testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Messeinrichtung zur Temperaturmessung in einem Lenksystem nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a measuring device for measuring temperature in a steering system according to the preamble of claim 1.
Steuergeräte von Lenksystemen in Kraftfahrzeugen sind üblicherweise mit einem Temperatursensor versehen, welcher Bestandteil einer Messeinrichtung ist, um die aktuelle Temperatur im Steuergerät feststellen zu können. Derartige Messeinrichtungen weisen eine Messschaltung mit einem Netzwerk elektrischer Widerstände sowie einen Temperatursensor auf, welcher einen temperaturabhängigen Widerstand besitzt. Je nach aktueller Temperatur ändert sich der Widerstand des Temperatursensors und damit die am Temperatursensor anliegende Spannung, so dass aus der gemessenen Spannung auf die Temperatur geschlossen werden kann.Control units of steering systems in motor vehicles are usually provided with a temperature sensor, which is part of a measuring device to determine the current temperature in the control unit can. Such measuring devices have a measuring circuit with a network of electrical resistors and a temperature sensor, which has a temperature-dependent resistance. Depending on the current temperature, the resistance of the temperature sensor and thus the voltage applied to the temperature sensor changes, so that it is possible to deduce the temperature from the measured voltage.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, mit einfachen Maßnahmen die Funktion einer Messeinrichtung zur Temperaturmessung in Lenksystemen von Fahrzeugen zu überprüfen.The invention is based on the object to check the function of a measuring device for temperature measurement in steering systems of vehicles with simple measures.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims indicate expedient developments.
Die erfindungsgemäße Messeinrichtung wird zur Temperaturmessung in einem Lenksystem in einem Fahrzeug eingesetzt. Es kommt insbesondere die Temperaturmessung in einem Steuergerät für einen elektrischen Antriebsmotor in Betracht, beispielsweise für einen elektrischen Servomotor, über den ein unterstützendes Servomoment in das Lenksystem eingespeist wird, oder für einen Stellmotor in einem Überlagerungslenkgetriebe, über das ein dem vom Fahrer vorgegebenen Lenkwinkel überlagerbarer Zusatzlenkwinkel einstellbar ist. Die Messeinrichtung umfasst eine Messschaltung mit einem Widerstandsnetzwerk, welches aus einer Mehrzahl elektrischer Widerstände besteht, und einen Temperatursensor, der einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand aufweist. Als Temperatursensor kommt beispielsweise ein Sensor mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC) in Betracht, bei dem mit steigender Temperatur der Widerstand abfällt.The measuring device according to the invention is used for temperature measurement in a steering system in a vehicle. In particular, the temperature measurement in a control device for an electric drive motor comes into consideration, for example for an electric servomotor, via which a supporting servo torque is fed into the steering system, or for a servomotor in a superposition steering gear, via which a predetermined by the driver steering angle superimposed additional steering angle is adjustable. The measuring device comprises a measuring circuit with a resistance network, which consists of a plurality of electrical resistors, and a temperature sensor, which has a temperature-dependent electrical resistance. As a temperature sensor, for example, a sensor with a negative temperature coefficient (NTC) into consideration, in which decreases with increasing temperature, the resistance.
Zur Funktionsüberprüfung ist der Messeinrichtung ein Prüfwiderstand zugeordnet, der in das Widerstandsnetzwerk der Messeinrichtung integriert ist. Der Prüfwiderstand ist zwischen einem aktivierten Zustand und einem deaktivierten Zustand schaltbar, wobei der Umschaltung des Prüfwiderstands zwischen dem aktivierten und dem deaktivierten Zustand eine definierte Spannungsverschiebung zugeordnet ist. Diese Spannungsverschiebung kann über eine Spannungsmessung im Temperatursensor ermittelt werden. Arbeitet die Messeinrichtung in korrekter Weise, so stimmt die gemessene Spannungsverschiebung innerhalb einer zulässigen Toleranz mit der definierten Spannungsverschiebung überein. Es kann davon ausgegangen werden, dass die Messeinrichtung in korrekter Weise arbeitet. Stimmt dagegen die gemessene mit der definierten Spannungsverschiebung nicht überein, so muss von einer Fehlfunktion der Messeinrichtung ausgegangen werden. In diesem Fall liegt ein Defekt im Temperatursensor oder ggf. in einem Widerstand des Widerstandsnetzwerkes vor.For functional testing of the measuring device is associated with a test resistor, which is integrated into the resistance network of the measuring device. The test resistor is switchable between an activated state and a deactivated state, wherein the switching of the test resistor between the activated and the deactivated state is associated with a defined voltage shift. This voltage shift can be determined by a voltage measurement in the temperature sensor. If the measuring device operates correctly, the measured voltage shift within a permissible tolerance will be the same as the defined voltage shift. It can be assumed that the measuring device works in the correct way. On the other hand, if the measured does not agree with the defined voltage shift, then a malfunction of the measuring device must be assumed. In this case, there is a defect in the temperature sensor or possibly in a resistor of the resistor network.
Mittels der erfindungsgemäßen Messeinrichtung kann somit in einfacher Weise eine Plausibilisierung bzw. Überprüfung auf Funktionsfähigkeit durchgeführt werden. Hierbei spielt die Absoluttemperatur, welche über den Temperatursensor aktuell ermittelt wird, keine Rolle. Wesentlich ist nur die Spannungsverschiebung, welche durch Zuschalten des Prüfungswiderstandes im Temperatursensor anfällt. Die Höhe der Spannungsverschiebung ist bekannt, so dass ein Vergleich der gemessenen Spannungsverschiebung mit der bekannten Spannungsverschiebung möglich ist.By means of the measuring device according to the invention, a plausibility check or check for operability can thus be carried out in a simple manner. Here, the absolute temperature, which is currently determined via the temperature sensor, does not matter. Essential is only the voltage shift, which occurs by connecting the test resistor in the temperature sensor. The magnitude of the voltage shift is known, so that a comparison of the measured voltage shift with the known voltage shift is possible.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführung ist vorgesehen, dass der Prüfwiderstand in zwei verschiedene, aktivierte Zustände schaltbar ist, wobei jedem Zustand ein unterschiedliches Spannungsniveau zugeordnet ist. Beispielsweise kann der Prüfwiderstand in einem der aktivierten Zustände auf Masse geschaltet sein, im zweiten aktivierten Zustand dagegen auf ein definiertes Spannungsniveau von beispielsweise 3.3 V. Jedem aktivierten Zustand ist eine Spannungsverschiebung zugeordnet, wobei sich die Spannungsverschiebungen zwischen den aktivierten Zuständen voneinander unterscheiden. Damit ist es möglich, Spannungsmessungen im Temperatursensor durchzuführen und beispielsweise Spannungsverschiebungen zwischen dem ausgeschalteten Zustand und dem ersten aktivierten Zustand oder zwischen dem ausgeschalteten und dem zweiten aktivierten Zustand und/oder zwischen den beiden aktivierten Zuständen zu vergleichen. Hierbei treten jeweils Spannungsunterschiede auf, denen definierte Spannungsverschiebungen zugeordnet sind. Über einen Vergleich zwischen den gemessenen Spannungsunterschieden bzw. -verschiebungen und den definierten Spannungsverschiebungen kann wie vorbeschrieben die Überprüfung der Messeinrichtung auf Plausibilität bzw. Funktionstüchtigkeit durchgeführt werden.According to an expedient embodiment, it is provided that the test resistor can be switched into two different, activated states, wherein each state is assigned a different voltage level. For example, the test resistor in one of the activated states can be connected to ground, in the second activated state, however, to a defined voltage level of, for example, 3.3 V. Each activated state is assigned a voltage shift, wherein the voltage shifts between the activated states differ from one another. This makes it possible to carry out voltage measurements in the temperature sensor and to compare, for example, voltage shifts between the switched-off state and the first activated state or between the switched-off and the second activated state and / or between the two activated states. In each case, voltage differences occur, to which defined voltage shifts are assigned. A comparison between the measured voltage differences or shifts and the defined voltage shifts, as described above, the verification of the measuring device for plausibility or functionality can be performed.
Bei einem Verfahren zur Durchführung einer Messung mit einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung, welche einen Temperatursensor sowie einen schaltbaren Prüfwiderstand aufweist, wird in einem ersten Schritt der Prüfwiderstand deaktiviert und im Temperatursensor eine Messung durchgeführt. Daraufhin wird in einem zweiten Schritt der Prüfwiderstand aktiviert, insbesondere auf ein definiertes Spannungsniveau gelegt, und eine zweite Spannungsmessung im Temperatursensor durchgeführt. Die Spannungsdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Spannungsmessung wird mit der Spannungsverschiebung verglichen, die als Spannungswert bekannt ist. Innerhalb zulässiger Toleranzen muss die gemessene Spannungsverschiebung mit dem bekannten Wert der Spannungsverschiebung übereinstimmen, damit von einer funktionierenden Messeinrichtung ausgegangen werden kann. Anderenfalls liegt ein Fehler im Temperatursensor oder einem sonstigen Bauteil der Messeinrichtung vor, was zu einem Fehlersignal führen kann, welches in geeigneter Weise weiterverarbeitet werden kann, beispielsweise zur Anzeige gebracht wird.In a method for carrying out a measurement with a measuring device according to the invention which has a temperature sensor and a switchable test resistor, the test resistor is deactivated in a first step and a measurement in the temperature sensor carried out. Then, in a second step, the test resistor is activated, in particular set to a defined voltage level, and carried out a second voltage measurement in the temperature sensor. The voltage difference between the first and second voltage measurements is compared to the voltage shift known as the voltage value. Within permissible tolerances, the measured voltage shift must match the known value of the voltage shift, so that a functioning measuring device can be assumed. Otherwise, there is an error in the temperature sensor or another component of the measuring device, which can lead to an error signal, which can be further processed in a suitable manner, for example, brought to the display.
Die Messeinrichtung ist zweckmäßigerweise Bestandteil eines Steuergerätes in einem Lenksystem, wobei das Steuergerät insbesondere einen elektrischen Antriebsmotor steuert bzw. mit Strom versorgt wird. Der elektrische Antriebsmotor dient z. B. als Servomotor zur Erzeugung eines unterstützenden Servomomentes oder als Stellmotor in einem Überlagerungslenkgetriebe zur Erzeugung eines dem Fahrerlenkwinkel überlagerbaren Überlagerungslenkwinkels.The measuring device is expediently part of a control unit in a steering system, wherein the control unit controls in particular an electric drive motor or is supplied with power. The electric drive motor is used for. B. as a servo motor for generating a supporting servo torque or as a servomotor in a superposition steering gear for generating a driver steering angle superimposed overlay steering angle.
Soweit das Steuergerät ein Steuer- bzw. Logikteil und ein Leistungsteil umfasst, können dem Steuer- und Leistungsteil jeweils eine Messeinsrichtung mit je einem Temperatursensor zugeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass in jeder Messeinrichtung eine Funktions- bzw. Plausibilitätsprüfung autark durchgeführt werden kann. Es ist nicht erforderlich, eine gegenseitige Funktionsüberprüfung zwischen den Messeinrichtungen im Steuerteil und dem Leistungsteil vorzunehmen, was auf Grund der Tatsache problembehaftet wäre, dass die Temperatur auf dem Leistungsteil sich durch die Belastung dynamisch verhält, wohingegen die Temperatur auf dem Logikteil eher einen statischen Verlauf aufweist, so dass bei einem Vergleich der Temperaturen auf dem Leistungs- und Steuerteil große Toleranzen zugelassen werden müssen, was jedoch einer genauen Überprüfung entgegensteht. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es dagegen möglich, jede einzelne Messeinrichtung unabhängig von der weiteren Messeinrichtung im Steuergerät auf Funktionstüchtigkeit zu überprüfen.As far as the control unit comprises a control or logic part and a power unit, the control and power unit can each be assigned a measuring unit, each with a temperature sensor. This has the advantage that a functional or plausibility check can be carried out independently in each measuring device. It is not necessary to carry out a mutual functional check between the measuring devices in the control part and the power part, which would be problematic due to the fact that the temperature on the power part behaves dynamically due to the load, whereas the temperature on the logic part is more static so that when comparing the temperatures on the power and control part large tolerances must be allowed, but this precludes a close examination. With the device according to the invention, however, it is possible to check each individual measuring device independently of the other measuring device in the control unit for functionality.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:
Bei dem in
Dem Lenkgetriebe
In
Das Steuergerät weist vorteilhafterweise ein Leistungsteil und ein Logik- bzw. Steuerteil auf, wobei sowohl im Leistungsteil als auch im Steuerteil jeweils eine Messeinrichtung zur Temperaturmessung vorhanden ist. Mit der in
Die Messschaltung
Zwischen der Verbindung zwischen den Widerständen
Dem Temperatursensor
Für eine Funktionsüberprüfung der Messschaltung ist an die Leitung
Anhand des Messspannungs-Temperatur-Verlaufs gemäß
Es können grundsätzlich verschiedene Schaltzustände in der Schalteinheit
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Lenksystemsteering system
- 22
- Lenkradsteering wheel
- 33
- Lenkwellesteering shaft
- 44
- ÜberlagerungsgetriebeSuperposition gear
- 55
- Stellmotorservomotor
- 66
- Lenkgetriebesteering gear
- 77
- Lenkgestängesteering linkage
- 88th
- Vorderradfront
- 99
- Elektrischer ServomotorElectric servomotor
- 1010
- Messschaltungmeasuring circuit
- 1111
- Widerstandresistance
- 1212
- Widerstandresistance
- 1313
- Leitungmanagement
- 1414
- Temperatursensortemperature sensor
- 1515
- Analog-Digital-KonverterAnalog to digital converter
- 1616
- Prüfwiderstandtest resistor
- 1717
- Schalteinheitswitching unit
- 1818
- Schalterswitch
- 1919
- Schalterswitch
- δL δ L
- Lenkwinkelsteering angle
- δM δ M
- ÜberlagerungslenkwinkelSuperimposed steering angle
- δV δ V
- Radlenkwinkelwheel steering angle
- δL'δ L '
- resultierender Lenkwinkelresulting steering angle
- ϑθ
- Temperaturtemperature
- Ui U i
- Messspannungmeasuring voltage
- ΔU.DELTA.U
- Spannungsdifferenzvoltage difference
Claims (10)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE201110000843 DE102011000843A1 (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Measuring device for measuring temperature of control device in steering system in motor vehicle, has test resistor, where definable voltage shift assigned by switching of resistor is determinable by voltage measurement in sensor |
Applications Claiming Priority (1)
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DE201110000843 DE102011000843A1 (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Measuring device for measuring temperature of control device in steering system in motor vehicle, has test resistor, where definable voltage shift assigned by switching of resistor is determinable by voltage measurement in sensor |
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DE102011000843A1 true DE102011000843A1 (en) | 2012-08-23 |
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---|---|---|---|
DE201110000843 Withdrawn DE102011000843A1 (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Measuring device for measuring temperature of control device in steering system in motor vehicle, has test resistor, where definable voltage shift assigned by switching of resistor is determinable by voltage measurement in sensor |
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DE (1) | DE102011000843A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1418412A1 (en) * | 2002-11-07 | 2004-05-12 | Omron Corporation | Temperature detecting device |
DE102007031615A1 (en) * | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Vaillant Gmbh | Temperature sensor testing method, involves determining temperatures of temperature sensitive resistors and difference between temperatures, and issuing error signal when temperature difference exceeds given value |
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- 2011-02-21 DE DE201110000843 patent/DE102011000843A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
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Effective date: 20140902 |