DE102011006619A1

DE102011006619A1 - Method for measuring electrical variable in control device of motor vehicle, involves compensating error in reference value by reference voltage of direct current to direct current converter

Info

Publication number: DE102011006619A1
Application number: DE201110006619
Authority: DE
Inventors: Juergen Eckhardt; Hermann Gaessler; Oliver Blum
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2012-10-04

Abstract

The method involves comparing an electrical variable with a reference value, where a reference voltage of a direct current to direct current converter (12) is utilized. The reference voltage of a direct current to direct current converter is provided in a control device (10). An error in the reference value is compensated by the reference voltage of the direct current to direct current converter. The reference voltage of the direct current to direct current converter is used as a reference for the comparison. An independent claim is included for a circuit arrangement for measuring an electrical variable in a control device, particularly for executing a measuring method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen einer elektrischen Größe in einem Steuergerät, eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens und ein Steuergerät.The invention relates to a method for measuring an electrical variable in a control device, a circuit arrangement for carrying out the method and a control device.

Stand der TechnikState of the art

Im Betrieb eines Kraftfahrzeugs ist es erforderlich, dass eingesetzte Steuergeräte von Sensoren und Aktoren gelieferte elektrische Signale auswerten. So muss bspw. die von einer Lambdasonde abgegebene Spannung gemessen werden, da mit dem Wert dieser Spannung eine Information zum Betrieb der Sonde geliefert wird. Die eingelesenen elektrischen Signale tragen somit Informationen, die durch Messung erfasst werden können.During operation of a motor vehicle, it is necessary for control units used to evaluate sensors and actuators supplied electrical signals. Thus, for example, the voltage delivered by a lambda probe must be measured, since information about the operation of the probe is supplied with the value of this voltage. The read electrical signals thus carry information that can be detected by measurement.

Bei der Erfassung von analogen Spannungen in Steuergeräten werden üblicherweise die entsprechenden Signale jeweils auf einen Eingangskanal eines Analog-Digital-Wandlers (ADC: Analog Digital Converter) gelegt. Dieser Analog-Digital-Wandler ist in der Regel in der Recheneinheit (Controller) des Steuergeräts integriert. Der Analog-Digital-Wandler wandelt das analoge Signal in ein digitales Signal. Anschließend wird es im Controller weiterverarbeitet.When detecting analog voltages in ECUs, the corresponding signals are usually applied to an input channel of an analog-to-digital converter (ADC: Analog Digital Converter). This analog-to-digital converter is usually integrated in the computing unit (controller) of the control unit. The analog-to-digital converter converts the analog signal into a digital signal. It is then further processed in the controller.

Bei der Wandlung wird in den meisten Fällen im Analog-Digital-Wandler das zu erfassende Signal mit der am Wandler angelegten Referenzspannung ins Verhältnis gesetzt. Es erfolgt somit eine ratiometrische Auswertung, was bedeutet, dass bei der Messung auf die Referenzspannung Bezug genommen wird. Die relative Genauigkeit der Wandlung ist lediglich von der Genauigkeit des Analog-Digital-Wandlers und den Toleranzen der beteiligten externen Bauelemente, wie z. B. Widerstandsteiler, abhängig.During the conversion, the signal to be detected is in most cases in the analog-to-digital converter in relation to the reference voltage applied to the converter. There is thus a ratiometric evaluation, which means that reference is made to the reference voltage in the measurement. The relative accuracy of the conversion is only the accuracy of the analog-to-digital converter and the tolerances of the external components involved, such. As resistance divider depends.

Zu beachten ist, dass bei Absolutspannungs- oder Absolutstrommessungen die absolute Genauigkeit neben den vorher genannten Einflussgrößen zusätzlich von der Güte bzw. Genauigkeit der verwendeten Referenzspannung abhängt. Diese Referenz ist normalerweise die Ausgangsspannung eines Spannungsreglers. Die Toleranz bzw. Abweichung liegt in der Regel bei 2%–3%, teilweise bei bis zu 5%. Die geforderte Messgenauigkeit bestimmt somit die Auswahl des Spannungsreglers und damit dessen Kosten.It should be noted that in the case of absolute voltage or absolute current measurements, the absolute accuracy additionally depends on the quality or accuracy of the reference voltage used in addition to the aforementioned influencing variables. This reference is usually the output voltage of a voltage regulator. The tolerance or deviation is usually 2% -3%, sometimes up to 5%. The required measuring accuracy thus determines the selection of the voltage regulator and thus its costs.

Dabei stellt sich das Problem, dass für verschieden Messaufgaben die sich ergebende Gesamttoleranz von über 2%–5% zu hoch ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Messgröße nicht von der Referenzspannung abgeleitet ist, sondern als Absolutgröße vorliegt. Dies trifft zu, wenn bspw. eine Spannung oder ein Strom exakt gemessen werden muss. Exakte Spannungsmessungen sind z. B. bei der Erfassung von Lambdasondensignalen bei einer Strommessung mittels Shunt oder bei der Kopplung von Spannungsquellen oder Gleichspannungswandlern (DC/DC-Wandlern) notwendig. Dies gilt auch, wenn eine Temperatur mit Hilfe eines Thermoelements gemessen werden muss.This raises the problem that the resulting total tolerance of over 2% -5% is too high for different measurement tasks. This is the case in particular if the measured variable is not derived from the reference voltage but exists as an absolute value. This is true if, for example, a voltage or a current must be measured exactly. Exact voltage measurements are z. B. in the detection of lambda probe signals in a current measurement by shunt or in the coupling of voltage sources or DC-DC converters (DC / DC converters) necessary. This also applies if a temperature has to be measured with the aid of a thermocouple.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Schaltungsanordnung nach Anspruch 9 und ein Steuergerät gemäß Anspruch 10 vorgestellt. Ausführungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.Against this background, a method with the features of claim 1, a circuit arrangement according to claim 9 and a control device according to claim 10 are presented. Embodiments result from the dependent claims and the description.

Es wird somit ein Verfahren vorgestellt, das mit geringem Schaltungsaufwand die Genauigkeit bei der Messung absoluter Spannungen und Ströme wesentlich erhöht.Thus, a method is presented which substantially increases the accuracy in the measurement of absolute voltages and currents with little circuit complexity.

Als Referenzgröße, die zum Messen der elektrischen Größe herangezogen wird, kann die Referenzspannung eines ADC, mit dem der Vergleich durchgeführt wird, in dem Steuergerät verwendet werden. In diesem Fall wird die Referenzspannung des DC/DC-Wandlers zur Kompensation von Fehlern in der Referenzspannung des ADC herangezogen.As a reference used to measure the electrical quantity, the reference voltage of an ADC with which the comparison is made may be used in the controller. In this case, the reference voltage of the DC / DC converter is used to compensate for errors in the reference voltage of the ADC.

Es kann die Referenzspannung des DC/DC-Wandlers indirekt erfasst werden. So kann auch als Referenzspannung die sich einstellende rückgeführte Ausgangsspannung eines aktiven Reglers des DC/DC-Wandlers verwendet werden.The reference voltage of the DC / DC converter can be detected indirectly. Thus, as a reference voltage, the self-adjusting recirculated output voltage of an active controller of the DC / DC converter can be used.

In Ausgestaltung des Verfahrens wird dabei eine vorhandene, aber nicht direkt zugänglichen Spannungsreferenz, z. B. von einem bandgap-Referenzelement, verwendet. Dabei wird genutzt, dass Regler-ICs für DC/DC-Wandler eine bandgap-Referenz umfassen. Bei den bekannten integrierten Reglerbausteinen für DC/DC-Wandler ist diese Referenzquelle üblicherweise zwar nicht direkt zugänglich, doch kann auf diese auf indirekte Weise zugegriffen werden. Diese indirekt erfasste Spannung kann nun im ADC eines Controllers bzw. Mikrocontrollers als präzise Referenz herangezogen werden. Auf anderen Kanälen erfasste Spannungen können dann im Controller mit Hilfe der präzisen Referenz über eine einfache Umrechnung berechnet und ggf. korrigiert werden.In an embodiment of the method is an existing, but not directly accessible voltage reference, z. From a bandgap reference element. It is used that controller ICs for DC / DC converters include a bandgap reference. In the known integrated controller modules for DC / DC converters, although this reference source is usually not directly accessible, it can be accessed in an indirect manner. This indirectly detected voltage can now be used in the ADC of a controller or microcontroller as a precise reference. Voltages recorded on other channels can then be calculated in the controller using the precise reference via a simple conversion and corrected if necessary.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sonder auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and the still to follow explanatory features not only in the particular combination specified, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

1 zeigt eine Ausführungsform des vorgestellten Steuergeräts 1 shows an embodiment of the presented controller

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention

Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated by means of an embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.

In 1 sind ein Steuergerät 10 mit einem DC/DC-Wandler 12 und einem Controller 14 dargestellt. Der Controller 14 weist eine zentrale Recheneinheit (CPU) 16 und einen ADC 18 auf. Der ADC 18 umfasst n Kanäle, von denen in dieser Darstellung ein erster Kanal 20, ein zweiter Kanal 22, ein dritter Kanal 24 und ein n-ter Kanal 26 wiedergegeben sind. Weiterhin ist ein Eingang 28 für eine Referenzspannung U_ref vorhanden.In 1 are a control unit 10 with a DC / DC converter 12 and a controller 14 shown. The controller 14 has a central processing unit (CPU) 16 and an ADC 18 on. The ADC 18 includes n channels, of which in this illustration a first channel 20 , a second channel 22 , a third channel 24 and an nth channel 26 are reproduced. There is also an entrance 28 for a reference voltage U _ref .

Über die Kanäle 20 bis 26 können elektrische Größen, wie bspw. elektrische Spannungen, eingelesen und in dem ADC 18, bspw. mittels Komparatoren, gemessen werden. Ein Komparator 29 ist zu Veranschaulichung dargestellt. Gemäß dem Stand der Technik ist nunmehr vorgesehen, dass für den Vergleich lediglich die Referenzspannung U_ref herangezogen wird.About the channels 20 to 26 For example, electrical quantities, such as electrical voltages, can be read in and in the ADC 18 , For example, be measured by means of comparators. A comparator 29 is shown for illustration. According to the prior art, it is now provided that only the reference voltage U _{ref is} used for the comparison.

Bei dem vorgestellten Verfahren wird nunmehr aber nicht ausschließlich die Spannungsreferenz U_ref verwendet, sondern zusätzlich eine andere Referenzgröße, die von dem DC/DC-Wandler 12 indirekt geliefert und in diesem Fall über den ersten Kanal 20 eingelesen wird.In the presented method, however, now not only the voltage reference U _{ref is} used, but additionally a different reference variable, that of the DC / DC converter 12 delivered indirectly and in this case via the first channel 20 is read.

Der DC/DC-Wandler 12 weist einen DC/DC-Regler 30, einen ersten Widerstand R1 32, einen zweiten Widerstand R2 34, eine Spule 36, eine Spannungsversorgung U_batt 37, eine Diode 38, eine erste Kapazität 40, eine zweite Kapazität 42 und einen Transistor 44 auf. An einem Ausgang 46 wird die Ausgangsspannung U_out ausgegeben.The DC / DC converter 12 has a DC / DC controller 30 , a first resistor R1 32 , a second resistor R2 34 , a coil 36 , a power supply U _batt 37 , a diode 38 , a first capacity 40 , a second capacity 42 and a transistor 44 on. At an exit 46 the output voltage U _{out is} output.

Die über einen Feedback-Pfad 50 rückgekoppelte Ausgangsspannung U_out wird über den Widerstandststeiler angepasst und als Eingangsspannung U_fb für den DC/DC-Regler 30 verwendet, die über einen ersten Eingang 52 des DC/DC-Reglers 30 eingelesen wird. Die Spannung eines internen Referenzelements 54 beispielsweise eines Bandgapelements (U_bandgab) wird über einen zweiten Eingang 56 des DC/DC-Reglers 30 eingelesen. Da die interne Referenzspannung oftmals nicht über einen IC-Pin nach außen geführt wird, kann auf diese nicht direkt zugegriffen werden. Ist der DC/DC-Regler 30 aktiv, entspricht diese Spannung dem internen Referenzelement 54. Damit kann über die Auswertung des Eingangs 52 indirekt auf die sehr genaue interne Referenz geschlossen werden.The via a feedback path 50 Feedback output voltage U _out is adjusted via the resistor divider and as input voltage U _fb for the DC / DC controller 30 used that has a first entrance 52 of the DC / DC controller 30 is read. The voltage of an internal reference element 54 For example, a tape gapping (U _bandgiving ) is via a second input 56 of the DC / DC controller 30 read. Since the internal reference voltage is often not led to the outside via an IC pin, it can not be accessed directly. Is the DC / DC controller 30 active, this voltage corresponds to the internal reference element 54 , This can be done via the evaluation of the input 52 indirectly be concluded on the very accurate internal reference.

Diese Referenzspannung U_fb wird über einen RC-Tiefpass 60, der einen Widerstand 62 und eine Kapazität 64 umfasst, als Referenzgröße des ADC 18 eingelesen. Hierzu ist eine Verbindung 66 vorgesehen, die das Einlesen der Spannung U_fb durch den ersten Kanal 20 des ADC 18 ermöglicht. Durch die Verbindung 66 und den RC-Tiefpass 60 ist eine Schaltungsanordnung 80 zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens gegeben.This reference _voltage U _fb is via an RC low pass 60 that is a resistance 62 and a capacity 64 includes, as a reference of the ADC 18 read. There is a connection for this 66 provided that the reading of the voltage U _fb through the first channel 20 of the ADC 18 allows. Through the connection 66 and the RC lowpass 60 is a circuit arrangement 80 given to carry out the method described.

Diese Referenzspannung U_fb kann direkt für den Vergleich bei der Messung herangezogen werden. Alternativ kann diese Referenzspannung U_fb verwendet werden, um Abweichungen in der über den Eingang 28 eingelesene Referenzspannung U_ref zu erkennen, quantitativ zu bestimmen und damit auch Fehler, mit denen die Referenzspannung U_ref behaftet ist, zu kompensieren.This reference voltage U _fb can be used directly for the comparison during the measurement. Alternatively, this reference _voltage U _fb can be used to detect deviations in the over the input 28 read reference voltage U _ref to detect quantitatively and thus also to compensate for errors that the reference voltage U _{ref is} affected.

Als eigentliche Messaufgabe soll die absolute Spannung U₂ am zweiten Kanal 22 und ggf. sollen auch weitere Spannungen sehr präzise eingelesen werden. Das Problem beim bekannten Vorgehensweisen ist nun, dass der ADC 18 die Spannungen an den Eingangskanälen 20 bis 26 bei der Wandlung mit der am ADC 18 angelegten Referenzspannung U_ref ins Verhältnis setzt. Diese Referenzspannung U_ref kommt meist von einem Spannungsregler der mit einer oftmals zu hohen Toleranz behaftet ist. Zudem ändert sich diese Referenzspannung U_ref in Abhängigkeit vom sich ändernden Ausgangsstrom und der Temperatur des Spannungsreglers mit der der Ausgangsspannung U_ref.The actual measuring task should be the absolute voltage U ₂ at the second channel 22 and possibly also other voltages should be read very precisely. The problem with the known procedures now is that the ADC 18 the voltages at the input channels 20 to 26 in the conversion with the ADC 18 applied reference voltage U _ref ratio. This reference voltage U _ref usually comes from a voltage regulator which is often subject to a high tolerance. In addition, this reference voltage U _ref changes as a function of the changing output current and the temperature of the voltage regulator with that of the output voltage U _ref .

Dies gilt besonders, wenn der Spannungsregler mit seiner Referenzspannung U_ref neben der Bereitstellung der Referenzspannung für einen Analog-Digitalwandler weitere Schaltungsteile versorgt. Dies können beispielsweise Sensoren mit analogen Ausgangssignalen aber auch digitale Schaltungsteile wie Prozessoren, Speicher mit sehr unterschiedlichem Strombedarf und andere elektronische Komponenten sein.This is especially true when the voltage regulator supplies with its reference voltage U _{ref in} addition to the provision of the reference voltage for an analog-to-digital converter further circuit parts. This can be, for example, sensors with analog output signals but also digital circuit parts such as processors, memory with very different power requirements and other electronic components.

Zur Korrektur von eingelesenen Spannungswerten kann folgender mathematische Zusammenhang verwendet werden: U_x = U_x-gewandelt·U_fb·/U_fb-gewandelt wobei:

– x = Index für eingelesene Spannungen
– U_fb = 1,22 V bei einem bandgab Referenzelement
– U_{fb_gewandelt} = der mit einem Tiefpass gefilterte Wert von U_fb

The following mathematical relationship can be used to correct read voltage values:

U _x = U _x-converted · U · _fb / _{fb U-converted}

in which:

- x = index for read voltages
- U _fb = 1.22 V in a bandgab reference element
U _{fb_wandelt} = the low-pass filtered value of U _fb

Ist nun im Steuergerät 10 eine bandgap-Referenz, z. B. in einem integrierten Baustein, der das Bandgap-Referenzelement 54 umfasst, vorhanden, aber die Spannung des Referenzelements 54 nicht direkt zugänglich an ein Anschlusspin geführt, kann diese Spannung dennoch oftmals indirekt erfasst werden.Is now in the control unit 10 a bandgap reference, e.g. In an integrated package containing the bandgap reference element 54 includes, but the tension of the reference element 54 However, this voltage can often be detected indirectly, not directly accessible to a connection pin.

Bei der dargestellten Ausführung entspricht die an einem Anschlusspin, nämlich dem Anschlusspin des ersten Kanals 20, vorhandene Spannung U₁, der Spannung U_fb und damit der Spannung des internen Referenzelements 54 U_bandgab des Reglers 30.In the illustrated embodiment corresponds to a pin, namely the connection pin of the first channel 20 , existing voltage U ₁ , the voltage U _fb and thus the voltage of the internal reference element 54 U _banded the controller 30 ,

Diese Spannung kann über den ADC 18 von dem Controller 14 eingelesen werden. Die Spannungsgleichheit von U_fb und der Spannung der internen bandgap-Referenz ist gegeben, wenn der im Beispiel dargestellte DC/DC-Regler 30 aktiv ist. Dann wird nämlich der DC/DC-Regler 30 dafür sorgen, dass die Differenz zwischen U_fb und der Spannung des Referenzelements 54 bis auf eine vernachlässigbare Abweichung im statischen Fall übereinstimmen. Geringe dynamische Abweichungen werden durch den angestellten RC-Tiefpass 60 eliminiert.This voltage can be over the ADC 18 from the controller 14 be read. The voltage _equality of U _fb and the voltage of the internal bandgap reference is given when the illustrated in the example DC / DC controller 30 is active. Then that is the DC / DC controller 30 Ensure that the difference between U _fb and the voltage of the reference element 54 except for a negligible deviation in the static case. Low dynamic deviations are caused by the employed RC low pass 60 eliminated.

Es gilt dann der Zusammenhang: U₁ = U_fb = U_bandgab The context then applies: U ₁ = U _fb = U _band

Nach dem Start des Kraftfahrzeugs ist darauf zu achten, dass der Regler 30 eine gewisse Zeit benötigt, um in den normalen geregelten Zustand zu gelangen. Hierzu kann ggf. auch ein Ausgangssignal des DC/DC-Reglers 30, das den Zustand des DC/DC-Reglers 30 beschreibt, ausgewertet werden.After starting the motor vehicle, make sure that the controller 30 takes a certain amount of time to get into the normal regulated state. If necessary, this can also be an output signal of the DC / DC controller 30 indicating the state of the DC / DC regulator 30 describes, evaluated.

Dass der DC/DC-Regler 30 aktiv ist, kann mit einfachen Mittel überprüft werden, bspw. dadurch, dass die Ausgangsspannung U_out des DC/DC-Wandlers 12 überprüft wird. Bei manchen DC/DC-Wandlern besteht zusätzlich die Möglichkeit den korrekten Status am Status-Pin durch ein ausgegebenes Logiksignal (z. B. P_GOOD) auszuwerten.That the DC / DC regulator 30 is active, can be checked with simple means, for example, by the fact that the output voltage U _{out of} the DC / DC converter 12 is checked. For some DC / DC converters, it is also possible to evaluate the correct status on the status pin by means of an output logic signal (eg P _GOOD ).

Wenn nun im Steuergerät 10 eine bandgap-Referenz direkt vorhanden ist, kann diese für Vergleichsmessungen herangezogen werden. Üblicherweise sind Bandgap Referenzen in allen DC/DC-Wandlern vorhanden, sowohl bei Step-up- wie auch bei Step-down-Wandlern oder in Kombinationen davon.If now in the control unit 10 a bandgap reference is directly available, this can be used for comparative measurements. Typically, bandgap references are present in all DC / DC converters, both step-up and step-down converters, or combinations thereof.

Das vorgestellte Verfahren hat, zumindest in einigen der Ausführungen, erhebliche Vorteile. So geht die volle Toleranz der Referenzspannung U_ref des ADC 18 direkt als multiplikativer Fehler bei Absolutspannungsmessungen durch den ADC 18 ein. Nach dem Einlesen der sehr genauen Spannung U_fb kann im Controller 14 entsprechend der vorstehend genannten Gleichung dieser multiplikative Fehler praktisch vollständig kompensiert werden.The presented method has, at least in some of the embodiments, considerable advantages. So goes the full tolerance of the reference voltage U _{ref of} the ADC 18 directly as a multiplicative error in absolute voltage measurements by the ADC 18 one. After reading the very accurate voltage U _fb can be in the controller 14 according to the above-mentioned equation, these multiplicative errors are almost completely compensated.

Die Belastung des Controllers 14 durch eine solche Korrektur bezüglich der Rechenzeit ist vernachlässigbar. Durch dieses Verfahren können Fehler bei der Erfassung von Analogsignalen um den Faktor 2 bis 5 verringert werden, entsprechend der Toleranz der Referenzspannung U_ref des ADC 18.The burden of the controller 14 such a correction in terms of the computing time is negligible. By this method, errors in the detection of analog signals can be reduced by a factor of 2 to 5, corresponding to the tolerance of the reference voltage U _{ref of} the ADC 18 ,

Von besonderem Vorteil ist bei der dargestellten Ausführung, dass der Schaltungsaufwand für die Erhöhung der Genauigkeit bei der Messung von analogen Spannungen lediglich im Einlesen dieser Spannung am Regler 30 besteht. Abgesehen von dem RC-Tiefpass 60 und einem zusätzlichen Analogkanal, in dem in 1 dargestellten Fall der erste Kanal 20, beim ADC 18 sind keine weiteren Bauelemente erforderlich. Dies bedeutet einen sehr geringen Kostenaufwand, im Vergleich zu etwaigen Mehrkosten für einen sehr genauen Spannungsregler oder für eine zusätzlich bandgab-Referenz ergibt sich ein deutlicher Kostenvorteil.It is particularly advantageous in the illustrated embodiment that the circuit complexity for increasing the accuracy in the measurement of analog voltages only in reading this voltage at the controller 30 consists. Apart from the RC low pass 60 and an additional analog channel in which 1 illustrated case the first channel 20 at the ADC 18 No additional components are required. This means a very low cost, compared to any additional costs for a very accurate voltage regulator or for an additional band-link reference results in a significant cost advantage.

Selbstverständlich können mit Hilfe der beschriebenen Spannungsmessung mittels eines Messwiderstandes oder eines anderen Stromwandlers auch Ströme wesentlich genauer erfasst werden.Of course, currents can be detected much more accurately using the described voltage measurement by means of a measuring resistor or other current transformer.

Das vorgestellte Verfahren ist in weiten Bereichen einsetzbar. Bei allen Steuergeräten mit einem DC/DC-Wandler, d. h. Steuergeräten mit hoch- oder/und tiefgesetzten Gleichspannungen kann dieses Verfahren angewendet werden. Dies trifft beispielsweise auf Steuergeräte der Benzindirekt- oder Dieseldirekteinspritzung, Steuergeräte für Elekto- oder Hybridfahrzeuge, Steuergeräte für Gasentladungslampen und alle Steuergeräte, die sehr schnelle Magnet- oder Piezoventile ansteuern, zu.The presented method can be used in a wide range. For all controllers with a DC / DC converter, i. H. Controllers with high and / or low DC voltages can use this method. This applies, for example, to control units for gasoline direct or diesel direct injection, control units for electric or hybrid vehicles, control units for gas discharge lamps and all control units which control very fast solenoid or piezo valves.

Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass im Steuergerät 10 Spannungsregler mit größerer Toleranz eingesetzt werden können. Auch dadurch ergibt sich ein deutlicher Kostenvorteil.Another advantage of the method described is that in the control unit 10 Voltage regulator can be used with greater tolerance. This also results in a significant cost advantage.

Das vorgestellte Verfahren kann in allen elektronischen Schaltungen Einsatz finden, bei denen hohe absolute Messgenauigkeiten erforderlich sind und DC/DC-Wandler mit einer indirekten Zugriffsmöglichkeit auf eine interne sehr genaue Spannungsreferenz (Bandgab) eingesetzt sind. bspw. in Steuergeräten der Benzin- und Diesel-Direkteinspritzung, Getriebesteuerung, Start-Stopp, Gasentladungslampen sowie in der Consumer Elektronik.The presented method can be used in all electronic circuits where high absolute measurement accuracies are required and DC / DC converters with an indirect accessibility to an internal very accurate voltage reference (band) are used. For example, in the control units of gasoline and diesel direct injection, transmission control, start-stop, gas discharge lamps and consumer electronics.

Claims

Method for measuring an electrical variable in a control device ( 10 ), in which the electrical quantity is compared with a reference variable, wherein a reference voltage of a DC / DC converter ( 12 ), which in the control unit ( 10 ), is used.

Method according to Claim 1, in which an error in the reference variable is determined by means of the reference voltage of the DC / DC converter ( 12 ) is compensated.

Method according to Claim 1, in which the reference voltage of the DC / DC converter ( 12 ) is used as a reference for the comparison.

Method according to Claim 3, in which the reference voltage of the DC / DC converter ( 12 ), which is recorded indirectly, is used as reference for the comparison.

Method according to Claim 3 or 4, in which the reference voltage from the control device of the DC / DC converter ( 12 ) is used as a reference for the comparison.

Method according to one of claims 1 to 5, wherein an electrical voltage and / or an electric current is measured.

Method according to one of Claims 1 to 6, in which the reference voltage used is the self-adjusting, returned output voltage of an active regulator ( 30 ) of the DC / DC converter ( 12 ) is used.

Method according to one of Claims 1 to 7, in which the reference voltage of the DC / DC converter ( 12 ) via an RC low pass ( 60 ) is read.

Circuit arrangement for measuring an electrical variable in a control device ( 10 ), in particular for carrying out a method according to one of claims 1 to 7, which comprises a compound ( 66 ), the reading of a reference voltage of a DC / DC converter ( 12 ) by an ADC ( 18 ).

Control unit with a controller ( 14 ) and a DC / DC converter ( 12 ) and a circuit arrangement ( 80 ) according to claim 9.