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Die
Erfindung betrifft eine Steuereinheit, eine Steuervorrichtung mit
der Steuereinheit und ein Verfahren zum Betreiben der Steuervorrichtung.
Eine derartige Steuereinheit oder eine derartige Steuervorrichtung
sind so ausgebildet, dass sie den Strom durch einen Sensorwiderstand
möglichst
genau einstellen. Sie werden insbesondere eingesetzt zum Erfassen
eines Ölstandes
einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.
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Falls
ein Kraftfahrzeug, in dem eine Brennkraftmaschine angeordnet ist,
nicht mit einem Ölstandssensor
ausgestattet ist, so muss der Halter des Fahrzeugs in regelmäßigen Abständen überprüfen, ob
sein Kraftfahrzeug mit einer ausreichenden Menge Motoröl befüllt ist.
Durch einen Ölstandssensor
kann sichergestellt werden, dass der Fahrer nicht in regelmäßigen Abständen mittels
eines Ölmessstabes
den Ölstand
in dem Kraftfahrzeug überprüfen muss,
was zum einen einen Gewinn an Komfort darstellt und zum anderen
sicherstellt, dass der Halter des Kraftfahrzeugs, bei zu niedrigen
oder zu hohen Ölstand
diesbezüglich
informiert wird und er dann entsprechend Motoröl auffüllen oder ablassen kann. Die
Hersteller der Kraftfahrzeuge können
sich durch entsprechendes Protokollieren der Messwerte des Ölstandssensors
gegen unberechtigte Gewährleistungsansprüche schützen, die
auf zu niedrigen Ölstand
zurückzuführen sind.
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Das
Sensorelement des Ölstandssensors kann
ein Draht sein, der in einer Ölwanne
des Kraftfahrzeugs zwischen zwei Haltern so angeordnet ist, dass
anhand des Anteils der gesamten Länge des Drahtes, der sich in
dem Öl
befindet, auf den Ölstand zurückgeschlossen
werden kann. Der Ölstand
wird dann mittels eines elektrothermischen Messprinzips ermittelt.
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Je
nach Ölstand
ist ein mehr oder weniger großer
Teil des Drahtes von Motoröl
umflossen, wobei sich der Rest des Drahtes in gasförmigem Medium,
bevorzugt Luft, befindet. Wird der Draht bestromt, so wird die elektrische
Leistung in dem Draht in Wärme
umgewandelt. Diese Wärme
wird an das Medium abgegeben, das den Draht umspült. Bei dem elektrothermischen
Messprinzip wird die Tatsache genutzt, dass sich die Wärmeleitwerte
des Motoröls und
der Luft sehr stark voneinander unterscheiden und der elektrische
Widerstand des Drahtes temperaturabhängig ist. Der thermische Übergangswiderstand
von Draht zu Öl
ist wesentlich geringer als der von Draht zu Luft. Dies hat zur
Folge, dass der Teil des Drahtes, der von dem Motoröl umströmt wird, wesentlich
besser gekühlt
wird und somit mehr Wärme
abgibt, als der Teil, der sich in der Luft befindet. Bezüglich des
elektrothermischen Messprinzips ist bekannt, den Draht für eine vorgegebene
Zeitdauer mit einem vorgegebenen Strom zu bestromen, wodurch er
sich und seine Umgebung aufheizt. Dies hat zur Folge, dass sich
der Wert des Widerstands des Drahtes über die vorgegebene Zeitdauer
abhängig von
dem aktuellen Ölstand ändert. Abhängig von
den Spannungen, die an dem Messdraht zu Beginn der Bestromung und
zum Ende der vorgegebenen Zeitdauer abfallen, ist es bekannt, den Ölstand aus
einem Kennfeld zu ermitteln. Zu diesem Zweck sind Steuereinheiten
und Steuervorrichtungen mit Steuereinheiten bekannt mit Operationsverstärkern, mittels denen
ein vorgegebener Strom genau eingestellt werden kann. Derartige
Schaltungsanordnungen haben jedoch den Nachteil, dass sie sehr aufwändig und
somit teuer sind.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuereinheit und eine Steuervorrichtung
mit der Steuereinheit zu schaffen, die einfach sind und mittels
der ein Strom durch einen Sensorwiderstand genau einstellbar ist.
Ferner ist die Aufgabe, ein Verfahren zum Betreiben der Sensorvorrichtung
zu schaffen, das einfach ist.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale der unabhängigen
Patentansprüche.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Die
Erfindung zeichnet sich bezüglich
der Steuereinheit aus durch eine Steuereinheit, mit einer ersten
Stromquelle, die steuerbar ist mittels eines ersten Steuersignals,
mit dem die Steuereinheit beaufschlagbar ist, und einer zweiten
Stromquelle, die steuerbar ist mittels eines zweiten Steuersignals,
mit dem die Steuereinheit beaufschlagbar ist. Ferner ist ein Stromspiegel
vorgesehen, dessen Eingangsstrom mittels der ersten und zweiten
Stromquelle einstellbar ist und dessen Ausgang dazu bestimmt ist, so
mit einem Sensorwiderstand verschaltet zu werden, dass der Spannungsabfall
an dem Sensorwiderstand abhängt
von dem Ausgangsstrom des Stromspiegels. In Verbindung mit der ersten
und zweiten Stromquelle können
einfach zwei verschiedenartige Ausgangsströme des Stromspiegels eingestellt
werden.
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Der
Stromspiegel ist besonders einfach realisierbar und kann auch einfach
monolithisch auf einem Chip integriert werden.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Steuereinheit ist die zweite
Stromquelle so ausgebildet, dass sie ausgangsseitig einen höheren Strom zur
Verfügung
stellt als die erste Stromquelle, wenn sie mit dem gleichen Wert
des Steuersignals beaufschlagt wird. So kann dann einfach, gesteuert über die
zweite Stromquelle, ein hoher Strom durch den Sensorwiderstand eingestellt
werden, bei dem in dem Sensorwiderstand eine entsprechend hohe Leistung
umgesetzt wird und diese dann als Wärme abgegeben wird. Gesteuert
durch die erste Stromquelle kann ein deutlich niedriger Strom durch
den Sensorwiderstand eingestellt werden mit der Folge, dass in dem
Sensorwiderstand eine wesentlich geringere Leistung umgesetzt wird
und vorteilhaft so der Spannungsabfall über dem Sensorwiderstand erfasst wird,
ohne den Sensorwiderstand wesentlich zu erhitzen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Steuereinheit ist
der Stromspiegel ausgebildet zum Stromspiegeln bezogen auf ein Versorgungspotential.
Dies hat den Vorteil, dass ein Versorgungspotential gewählt werden
kann, bei dem sichergestellt ist, dass ein ausreichend hoher Strom
durch den Sensorwiderstand fließen
kann, um ein schnelles Aufheizen des Sensorwiderstands zu gewährleisten. Besonders
vorteilhaft ist es diesbezüglich,
wenn das Versorgungspotential eine Bordnetzspannung eines Kraftfahrzeugs
ist, da so ein deutlich höherer
Strom durch den Sensorwiderstand eingestellt werden kann, als wenn
das Versorgungspotential die Versorgungsspannung einer Auswerteeinheit
ist, die z.B. als Mikrocontroller ausgebildet ist und der typischerweise
eine Versorgungsspannung von 5 V zugeführt wird.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Steuereinheit umfassen
die erste und zweite Stromquelle einen npn-Bipolar-Transistor, der
mit seiner Basis mit einer Versorgungsspannung einer Auswerteeinheit
beaufschlagbar ist, dessen Kollektor eingangsseitig mit dem Stromspiegel
verschaltet ist und dessen Emitter über einen Widerstand mit dem ersten
bzw. dem zweiten Steuersignal beaufschlagbar ist. Dies hat den Vorteil,
dass der jeweils über
die erste bzw. zweite Stromquelle einzustellende Strom sehr präzise einstellbar
ist, insbesondere, wenn die Auswerteeinheit als Mikrocontroller
ausgebildet ist.
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Bezüglich der
Steuervorrichtung zeichnet sich die Erfindung aus durch eine Steuervorrichtung mit
der Steuereinheit und einer Auswerteeinheit, die zum Erzeugen des
ersten und zweiten Steuersignals ausgebildet ist.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Steuervorrichtung hat die
Steuereinheit einen ersten Ausgang, an dem sie eine den Spannungsabfall
an dem Sensorwiderstand charakterisierende Größe ausgibt. Ferner hat die
Auswerteeinheit einen Ana log-Digital-Wandler, der mit dem Ausgang
der Steuereinheit verbunden ist und der das an dem Ausgang der Steuereinheit
anliegende Signal analog-digital wandelt.
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Ein
Verfahren zum Betreiben der Steuervorrichtung zeichnet sich dadurch
aus, dass das erste Steuersignal erzeugt wird und ein erster Digitalwert der
Spannung an dem Ausgang der Steuereinheit ermittelt wird, dass anschließend das
zweite Steuersignal für
eine vorgegebene Zeitdauer erzeugt wird, dass daraufhin das erste
Steuersignal erzeugt wird und ein zweiter Digitalwert der Spannung
an dem Ausgang ermittelt wird und schließlich abhängig von den ersten und zweiten
Digitalwerten eine Messgröße ermittelt
wird, die vorteilhaft ein Ölstand
ist. Dies hat den Vorteil, dass gesteuert durch das zweite Steuersignal
ein schnelles Aufheizen des Sensorwiderstands ermöglicht ist
und andererseits durch das erste Steuersignal das Erfassen der Digitalwerte ohne
nennenswerte Leistungsumsetzung und damit einhergehende Temperaturänderung
in dem Sensorwiderstand ermöglicht
ist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Steuervorrichtung mit einer Steuereinheit,
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2 eine
weitere Ausführungsform
der Steuervorrichtung und
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3 ein
Ablaufdiagramm eines Programms zum Steuern der Steuervorrichtung.
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Elemente
gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
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Eine
Steuervorrichtung (1) umfasst eine Steuereinheit 1 und
eine Auswerteeinheit 3. Ferner ist ihr eine erste Spannungsversorgung 4 zugeordnet,
die bei einem Einsatz der Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines
Kraftfahrzeugs vorzugsweise die Bordnetzspannungsversorgung ist, die von
der Fahrzeugbatterie und einem Generator gespeist wird. Die Steuervorrichtung
umfasst ferner eine zweite Spannungsversorgung 5, welche
die Bordnetzspannung Vbat auf eine Versorgungsspannung VCC der Auswerteeinheit 3 transformiert
und vorzugsweise einregelt. Die Bordnetzspannung Vbat beträgt regelmäßig 12 V,
während
die Versorgungsspannung VCC der Auswerteeinheit 3 regelmäßig 5 V
beträgt.
Bevorzugt ist die Auswerteeinheit 3 als Microcontroller
ausgebildet.
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Die
Steuereinheit 1 kann separat von der Auswerteeinheit 3 und
der zweiten Spannungsversorgung 5 ausgebildet sein. Sie
kann zum Beispiel auf einem Chip als integrierter Schaltkreis ausgebildet
sein. Die Steuervorrichtung ist bevorzugt Bestandteil eines Motorsteuergeräts, dem
verschiedene weitere Messgrößen zugeführt werden,
wie zum Beispiel eine Luftmasse, die durch den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine
strömt,
die Stellung eines Fahrpedals oder auch das aktuelle Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Abhängig von
diesen Messgrößen ermittelt
das Motorsteuergerät
dann Stellsignale für
die Stellglieder der Brennkraftmaschine, die zum Beispiel eine Drosselklappe
oder ein Einspritzventil sind.
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Die
Steuereinheit 1 hat einen ersten Steuereingang 11,
der mit einem ersten Steuersignal CTRL1 beaufschlagt wird, das in
der Auswerteeinheit 3 erzeugbar ist. Die Steuereinheit 1 hat
ferner einen zweiten Steuereingang 12, der mit einem zweiten Steuersignal
CTRL2 beaufschlagt wird, das in der Auswerteeinheit 3 erzeugbar
ist. Der erste Steuereingang 11 ist mit dem Eingang einer
ersten Stromquelle 13 verschaltet. Der zweite Steuereingang 12 ist
mit dem Eingang einer zweiten Stromquelle 14 verschaltet.
Die Stromquelle 13 umfasst einen Transistor T3, der als
npn-Bipolar-Transistor ausgebildet ist und dessen Basis mit dem
ersten Steuereingang 11 verschaltet ist. Der Emitter des
Transistors T3 ist über
einen Widerstand R3 mit dem Bezugspotential GND verschaltet. Der
Kollektor des Transistors T3 ist eingangsseitig mit einem Stromspiegel 15 verschaltet.
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Die
zweite Stromquelle 14 umfasst einen Transistor T4, der
ebenfalls als npn-Bipolar-Transistor ausgebildet ist und dessen
Basis mit dem zweiten Steuereingang 12 verschaltet ist.
Der Emitter des Transistors T4 ist über einen Widerstand R4 mit
dem Bezugspotential GND verschaltet. Der Kollektor des Transistors
T4 ist eingangsseitig mit dem Stromspiegel 15 verbunden.
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Der
Stromspiegel 15 umfasst Transistoren T1, T2, die als pnp-Bipolar-Transistoren
ausgebildet sind. Die Basen der Transistoren T1 und T2 sind miteinander
verschaltet. Die Emitter der Transistoren T1 und T2 sind mit der
Bordnetzspannung Vbat über
die Widerstände
R1 und R2 verbunden. Der Kollektor des Transistors T1 ist mit den
Ausgängen
der ersten und zweiten Stromquelle 13, 14 verbunden.
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Die
Stromverstärkung
des Stromspiegels 15 wird durch das Verhältnis der
Werte der Widerstände R1
zu R2 bestimmt. Vorzugsweise sind die Werte der Widerstände R1 und
R2 so gewählt,
dass der Stromspiegel 15 seinen eingangsseitigen Strom
um den Faktor 100 verstärkt.
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Bevorzugt
sind die Transistoren T1 und T2 monolithisch integriert. Dadurch
ergibt sich eine besonders gut angeglichene Charakteristik der Transistoren
T1 und T2 und eine gleichmäßige Temperaturverteilung
der Transistoren T1 und T2 und damit eine ausreichend konstante
Stromverstärkung
des Stromspiegels 15.
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Die
Stromverstärkung
des Stromspiegels 15 kann auch durch entsrpechendes Dimensionieren der
Transistoren T1 und T2 eingestellt werden. Dazu ist es insbesondere
bei einer monolithisch integrierten Schaltungsanordnung vorteilhaft,
wenn der Transistor T2 durch eine vorgegebene Anzahl parallel geschalteter
Transistoren ausgebildet ist, deren Geometrie mit der Geometrie
des Transistors T1 übereinstimmt.
Die Anzahl wird entsprechend der gewünschten Verstärkung gewählt, so
z.B. 100. Dies hat den Vorteil, dass die Transistoren T1 und T2
in ihren Eigenschaften dann identisch sind.
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Der
Ausgang des Stromspiegels 15 ist mit einem ersten Anschluss 16 für einen
Sensorwiderstand Rsens verschaltet. Und zum anderen ist der Ausgang
des Stromspiegels 15 mit einem Widerstand R5 verschaltet,
der einerseits mit einem Kondensator C1 verschaltet ist und andererseits
mit einem Ausgang 18 der Steuereinheit 1 verschaltet
ist. Der Kondensator C1 ist andererseits mit dem Bezugspotential
GND verschaltet. Der Kondensator C1 bewirkt eine Spannungsstabilisierung
an dem Ausgang 18. Der Widerstand R5 ist hochohmig ausgebildet
und hat vorzugsweise einen Wert von 3 bis 5 kΩ.
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Ferner
ist ein zweiter Anschluss 17 zum Anschließen des
Sensorwiderstands R17 vorgesehen, der mit dem Bezugspotential GND
verschaltet ist.
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Der
Sensorwiderstand Rsens ist bevorzugt ein Widerstandsdraht, der senkrecht
in einer Ölwanne
der Brennkraftmaschine angeordnet ist, d.h. der Widerstandsdraht
ist so in der Ölwanne
angeordnet, dass der Anteil des Widerstandsdrahtes, der von dem Öl umspült wird,
ein Maß ist
für den Ölstand der Brennkraftmaschine.
Während
des bestimmungsgemäßen Betriebs
der Steuervorrichtung ist der Sensorwiderstand Rsens an den ersten
und zweiten Anschlüssen 16, 17 angeschlossen.
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Der
Ausgang 18 ist mit einem Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 31 der
Auswerteeinheit 3 verbunden.
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Eine
zweite Ausführungsform
der Steuervorrichtung (2) unterscheidet sich von der
Ausführungsform
der Steuervorrichtung gemäß 1 dadurch,
dass die Basis des Transistors T3 mit der zweiten Spannungsversorgung 5 verschaltet
ist und somit an der Basis des Transistors T3 die Versorgungsspannung
VCC der Auswerteeinheit 3 anliegt. Ferner ist der Emitter
des Transistors T3 über
den Widerstand R3 an den ersten Steuereingang 11 geführt.
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Ferner
ist die Basis des Transistors T4 ebenfalls mit der zweiten Spannungsversorgung 5 verschaltet
und es liegt somit an der Basis des Transistors T4 die Versorgungsspannung
VCC der Auswerteeinheit 3 an. Der Emitter des Transistors
T4 ist über den
Widerstand R4 mit dem zweiten Steuereingang 12 verschaltet.
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Ein
Programm (3) zum Steuern der Steuervorrichtung
gemäß 1 oder 2 wird
zum Ermitteln eines Ölstandes
L_OIL des Motoröls
der Brennkraftmaschine in einem Schritt S1 gestartet. Bevorzugt
erfolgt der Start zeitnah zu dem Start der Brennkraftmaschine, da
sich mit zunehmender Zeitdauer bezogen auf den Zeitpunkt des Starts
das Öl
in der Brennkraftmaschine verteilt und dessen Niveau in der Ölwanne absenkt.
Eine aussagekräftige Ölstandsmessung
ist somit einfach nur relativ zeitnah zum Motorstart der Brennkraftmaschine
möglich.
Andererseits ist es vorteilhaft, das Programm nicht direkt nach
dem Motorstart, sondern verzögert
um eine vorgebbare Zeitdauer zu starten, durch die sichergestellt
ist, dass sich die Bordnetzspannung Vbat stabilisiert hat. Aufgrund
der hohen Leistungsaufnahme verschiedener Aggregate der Brennkraftmaschine oder
auch des Kraftfahrzeugs, in dem die Brennkraftmaschine angeordnet
ist, direkt nach dem Starten der Brennkraftmaschine kommt es unmittelbar
nach dem Motorstart zum Teil zu erheblichen Spannungseinbrüchen der
Bordnetzspannung Vbat. In dem Schritt S1 werden gegebenenfalls Variablen
initialisiert.
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In
einem Schritt S2 wird das erste Steuersignal CTRL1 in der Auswerteeinheit 3 erzeugt.
Bevorzugt ist die Auswerteeinheit 3 ein Microcontroller.
In der Ausführungsform
der Steuervorrichtung gemäß 1 liegt
an dem ersten Steuereingang 11 im wesentlichen die Versorgungsspannung
VCC der Auswerteeinheit 3 an, wenn das erste Steuersignal CTRL1
erzeugt wird.
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Allerdings
ist die an dem ersten Steuereingang 11 anliegende Spannung
dann die Versorgungsspannung VCC gegebenenfalls verringert um einen
Spannungsabfall an einem internen Widerstand der Auswerteeinheit 3.
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Wenn
das erste Steuersignal CTRL1 an dem Eingang der ersten Stromquelle 13 anliegt,
wird der Transistor T3 durchgesteuert und der Strom, der durch den
Kollektor des Transistors T3 fließt, hängt ab von dem Wert des ersten
Steuersignals CTRL1 und dem Wert des Widerstands R3. Der Widerstand R3
ist bevorzugt so gewählt,
dass der Kollektorstrom des Transistors T3 so gering ist, dass auch
der entsprechend durch den Stromspiegel 15 gespiegelte Ausgangsstrom,
der durch den Sensorwiderstand Rsens fließt, so gering ist, dass durch
diesen Strom in dem Sensorwiderstand Rsens nur eine so geringe Leistung
umgesetzt wird, dass dieser sich nicht wesentlich erwärmt. Der
Spannungsabfall, der durch diesen Strom an dem Sensorwiderstand
Rsens hervorgerufen wird, ist jedoch über den Ausgang 18 der Steuereinheit 1 abgreifbar
und wird in dem Schritt S2 mittels des Analog-Digital-Wandlers 31 analogdigital gewandelt
und steht dann der Auswerteeinheit 3 als erster Digitalwert
ADC_A (t0) zur Verfügung.
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Bei
der Ausführungsform
der Steuervorrichtung gemäß 2 liegt
an dem ersten Steuereingang 11 der Pegel des Bezugspotentials
GND an, wenn das erste Steuersignal CTRL1 anliegt. Da die Basis
des Transistors T3 mit der zweiten Spannungsversorgung 5 verschaltet
ist, liegt an dieser die Versorgungsspannung VCC an, was zur Folge
hat, dass der Transistor T3 durchgesteuert wird und der Strom an
dem Kollektor des Transistors abhängt von dem Wert des Widerstands
R3.
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In
einem anschließenden
Schritt S4 wird der zweite Steuereingang 2 mit dem zweiten
Steuersignal CTRL2 beaufschlagt. In der Ausführungsform der Steuervorrichtung
gemäß 1 liegt
dann an dem zweiten Steuereingang 12 der Steuereinheit 1 die Versorgungsspannung
VCC vermindert um einen Spannungsabfall an einem internen Widerstand
der Auswerteeinheit 3 an. Der Transistor T4 ist dann durchgesteuert
und der Strom durch den Kollektor des Transistors T4 hängt ab von
der Spannung an dem zweiten Steuereingang und dem Wert des Widerstandes
R4. Der Wert des Widerstandes R4 ist bevorzugt niedriger gewählt als
der des Widerstandes R3. Dies hat dann zur Folge, dass in dem durchgesteuerten
Zustand des Transistors T4 ein größerer Strom durch den Kollektor
des Transistors T4 strömt als
der Strom durch den Kollektor des Transistors T3, wenn dieser durchgesteuert
ist. Der Wert des Widerstands R4 wird bevorzugt so gewählt, dass
in dem durchgesteuerten Zustand des Transistors T4 der Ausgangsstrom
des Stromspiegels 15 so hoch ist, dass der Spannungsabfall
an dem Sensorwiderstand Rsens im wesentlichen der Bordnetzspannung
Vbat entspricht. Dies hat dann zur Folge, dass in dem Sensorwiderstand
Rsens eine maximal mögliche
Verlustleistung und somit Wärme
erzeugt wird und dadurch der Sensorwiderstand Rsens sehr schnell
erwärmt wird.
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Ist
die Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform
der 2 ausgebildet, so liegt an dem zweiten Steuereingang 12 der
Pegel des Bezugspotentials GND an, wenn das zweite Steuersignal CTRL2
an dem zweiten Steuereingang 12 anliegt. Der Transistor
T4 ist dann durchgesteuert, da an seiner Basis die Versorgungsspannung
VCC der Auswerteeinheit 3 anliegt.
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Das
zweite Steuersignal CTRL2 liegt dann auch bei der folgenden Abarbeitung
der Schritte S6 und S8 an dem zweiten Steuereingang 12 der
Steuereinheit 1 an. In dem Schritt S6 wird geprüft, ob der aktuelle
Zeitpunkt t größer oder
gleich ist dem Zeitpunkt t0 zuzüglich
einer vorgegebenen Verzögerungszeitdauer
dt. Ist die Bedingung des Schrittes S6 nicht erfüllt, so verharrt das Programm
in dem Schritt S8 für
eine vorgegebene Wartezeitdauer T_W, die kleiner gewählt ist
als die Verzögerungszeitdauer
dt. Ist die Bedingung des Schrittes S6 hingegen erfüllt, so
wird in einem Schritt S10 verzweigt. Die Verzögerungszeitdauer dt und die
Wartezeitdauer T_W sind be vorzugt so gewählt, dass der Schritt S10 in
einem Zeitpunkt t1 abgearbeitet wird, der um die vorgegebene Zeitdauer
für das
Anliegen des zweiten Steuersignals CTRL2 verzögert zu dem Zeitpunkt t0 liegt. Diese
Zeitdauer beträgt
beispielsweise 600 ms
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In
dem Schritt S10 wird dann erneut das erste Steuersignal CTRL1 an
den ersten Steuereingang 11 der Steuereinheit 1 angelegt.
Das zweite Steuersignal CTRL2 liegt während der Abarbeitung des Schrittes
S10 nicht mehr an dem zweiten Steuereingang 12 der Steuereinheit 1 an.
In dem Schritt S10 wird ferner ein zweiter Digitalwert ADC_A (t1)
der Spannung an dem Ausgang 18 der Steuereinheit über den
Analog-Digital-Wandler 31 erfasst. Bei der Dimensionierung
des Widerstandes R3 ist bevorzugt ferner berücksichtigt, dass der bei Anliegen
des ersten Steuersignals CTRL1 an dem Eingang der ersten Stromquelle 13 hervorgerufene
Ausgangsstrom des Stromspiegels 15 maximal zu einem Spannungsabfall
an dem Sensorwiderstand Rsens führt,
der dem Wandlerbereich des Analog-Digital-Wandlers 31 entspricht
und mithin der Versorgungsspannung VCC der Auswerteeinheit 3 entspricht.
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In
einem Schritt S12 wird anschließend
der Ölstand
L_OIL abhängig
von dem ersten und zweiten Digitalwert ADC_A (t0), ADC_A (t1) ermittelt.
Dies erfolgt bevorzugt über
ein entsprechendes Kennfeld mittels Kennfeldwert-Interpolation.
Das Kennfeld ist bevorzugt vorab durch Versuche ermittelt.
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Alternativ
kann der erste Digitalwert auch erst bei der Abarbeitung des Schrittes
S10 ermittelt werden und der zweite Digitalwert dann nach einer vorgebbaren
Zeitdauer nach Abarbeitung des Schrittes S10 ermittelt werden. Der
erste und zweite Digitalwert der Spannung an dem Ausgang 18 sind
dann ein Maß für eine Zeitkonstante
der Abkühlung
des Sensorwiderstands Rsens, wenn dieser nicht mehr beheizt wird.
Diese Zeitkonstante ist ebenfalls abhängig von dem Ölstand und
so kann dann über
ein entsprechend modifiziertes Kennfeld ebenfalls mittels des ersten
und zweiten Digitalwertes der Spannung an dem Ausgang 18 der Ölstand L_OIL
ermittelt werden.
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Das
Programm wird anschließend
in einem Schritt S14 beendet.
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Die
Transistoren T1 bis T4 der Steuereinheit 1 können alternativ
auch als Feldeffekttransistoren, insbesondere als MOS-FET-Transistoren
ausgebildet sein.