DE102006026209B4

DE102006026209B4 - Überwachungseinrichtung und Verfahren für eine bordseitige Batterie zur Korrektur des Offset-Werts von deren Stromsensor

Info

Publication number: DE102006026209B4
Application number: DE102006026209A
Authority: DE
Inventors: Shigeo Toyota Yamaji; Toshiyuki Toyota Asakura
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2006-06-06
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2026-06-07
Also published as: US20060273762A1; US7613577B2; JP2006337272A; DE102006026209A1; JP4611121B2

Abstract

Überwachungseinrichtung zur Überwachung von Lade- und Entladeströmen einer Bordbatterie (40) unter Verwendung eines Stromsensors (43), wobei vorgesehen sind:
ein Zündschalter (49);
eine Hauptleitungsunterbrechungsvorrichtung (41), die einen Strom einer Hauptleitung (A) unterbricht, der das Ziel der Überwachung darstellt, die von dem Stromsensor (43) durchgeführt werden soll;
ein Detektor (52), der ein Ausgangssignal des Stromsensors (43) erfasst, wenn der Zündschalter (49) ausgeschaltet und der Strom der Hauptleitung unterbrochen ist; und
eine Offset-Wert-Korrekturvorrichtung (50), die einen Offset-Wert des Stromsensors unter Verwendung eines von dem Detektor erfassten Werts korrigiert,
gekennzeichnet durch:
eine Seitenleitung (B), die es ermöglicht, dass der Strom der Hauptleitung (A) die Hauptleitungsunterbrechungsvorrichtung (41) und den Stromsensor (43) umgeht; und
eine Seitenleitungsunterbrechungsvorrichtung (42), die einen in der Seitenleitung (B) fließenden Strom unterbricht; wobei
dann, wenn der Zündschalter (49) ausgeschaltet ist, die Seitenleitungsunterbrechungsvorrichtung (42) den Strom in der Seitenleitung (B) nicht unterbricht und die Hauptleitungsunterbrechungsvorrichtung...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie, welche den Ladezustand einer Batterie überwacht, die bei einem Fahrzeug wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, sowie ein Verfahren zum Korrigieren eines Offset-Werts eines Stromsensors, der bei der Überwachungseinrichtung eingesetzt wird, wobei die Einrichtung und das Verfahren die Messgenauigkeit von Ladungs- und Entladungsströmen von bordseitigen Batterien verbessern sollen.
Bei seit einigen Jahren hergestellten Kraftfahrzeugen sind verschiedene Arten elektronischer Geräte vorgesehen, und wird auch die Kraftstoffeinspritzmenge einer Brennkraftmaschine durch einen Computer gesteuert. Wenn bei derartigen Umständen die Menge des Restladestroms einer bordseitigen Batterie, welche Energie an diese elektronischen Geräte liefert, zu klein wird, tritt ein ernsthaftes Problem in Bezug auf den Betrieb des Fahrzeugs auf. Andererseits ist es erforderlich, um die Verringerung der Belastung zu erzielen, welcher die Brennkraftmaschine ausgesetzt ist, um den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs zu verbessern, die überflüssige Energieerzeugung eines Drehstromgenerators zu verringern, der die bordseitige Batterie auflädt.
Um die Energieerzeugung exakt zu steuern ist es erforderlich, den exakten Ladungszustand der Batterie zu kennen, und zu diesem Zweck ist eine Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie vorgesehen, welche den Entladungsstrom feststellt, der von der Batterie abgegeben wird (eine Entladungsmenge), und einen Ladestrom, der in die Batterie fließt (eine Lademenge), durch einen Stromsensor, und den Ladungszustand der Batterie aus einem integrierten Wert aus der Entladungsmenge und der Lademenge bestimmt, die so erfasst wurden.
Der Stromsensor besteht beispielsweise aus einem Ringkern, der einen Spalt aufweist, einen Leitungsdraht, der durch einen Ring des Ringkerns hindurchgeht, und ein Hall-Element, das in den Spalt des Ringkerns eingeführt ist, so dass ein Durchgangsstrom, der durch den Leitungsdraht fließt, durch Erfassung einer Magnetflussdichte gemessen wird, die durch den Durchgangsstrom erzeugt wird.
Ein Messwert, der von dem Stromsensor gemessen wird, ist mit einem Fehler behaftet, der seinem Offset zuzuschreiben ist. Dies tritt infolge von Toleranzen des Stromsensors und/oder einer Alterung des Stromsensors und/oder seiner Umfangsschaltungen und -geräte auf. Daher wird bei der Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie der Offset-Wert des Stromsensors ordnungsgemäß korrigiert.
Es ist eine Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie bekannt, welche so arbeitet, dass sie den Offset eines Stromsensors einstellt (vergleiche beispielsweise die JP-A-2004-325235 ). Diese Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie weist, wie in 5 gezeigt, einen Stromsensor 21 auf, einen Zündschalter (nachstehend bezeichnet als ”Zündschalter” oder ”IG·SW”) 7, und mehrere elektronische Steuer einheiten (nachstehend als ”ECEs” bezeichnet) 31, 11, 13, 15, und eine ECU 31 dieser ECUS führt die Offset-Einstellung des Stromsensors 21 durch. Die ECUS 11, 13, 15 sind ECUs zum Steuern einer Brennkraftmaschine, von Türschlössern, einer Klimaanlage, Audiogeräten und dergleichen.
Die ECU 31 weist eine Kommunikationszustands-Bestimmungseinheit 35D auf, eine Akquisitionseinheit 35A zum Akquirieren eines Offset-Einstellzeitpunkts, eine Ausgangswert-Beschaffungseinheit 35B zum Beschaffen eines Ausgangswerts von dem Stromsensor 21 zu einem Offset-Einstellzeitpunkt, der akquiriert wurde, und eine Einstellwert-Bestimmungseinheit 35C zur Bestimmung eines Offset-Einstellwerts.
Bei dieser Einrichtung wird, wenn die Treiberstromversorgung von der Batterie 1 zu den ECUS 11, 13, 15 unterbrochen ist, wobei der IG·SW 7 ausgeschaltet ist, der Betrieb von nicht dargestellten Schaltern nicht durchgeführt, welche die Verbindung zu den ECUS 11, 13, 15 herstellen, und es werden keine Steuersignale zu Verbrauchern (nicht dargestellt), die gesteuert werden sollen, erzeugt, was zu einem Zustand führt, in welchem kein Steuersignal zwischen den ECUS 11, 13, 15 über ein LAN 9 übertragen und empfangen wird.
Wenn dies der Fall ist, fließt nur ein Dunkelstrom zu den ECUs 11, 13, 15 und den gesteuerten Verbrauchern, und fließt nur ein Entladungsstrom, der aus dem Dunkelstrom und einem Strom besteht, welcher der ECU 31 zugeführt wird, in einer Stromversorgungsleitung 3. Der Entladungsstrom weist einen kleinen Wert auf, der ausreichend vernachlässigbar bei der Offset-Einstellung des Stromsensors 21 ist.
Die Kommunikationszustands-Bestimmungseinheit 35D erfasst einen Zustand, in welchem keine Multiplex-Kommunikation in dem LAN 9 durchgeführt wird, die Akquisitionseinheit 35A akquiriert einen Zustand, der von der Kommunikations-Bestimmungseinheit 35D erfasst wird, als einen ”eine Offset-Einstellbedingung erfüllenden Zustand”, und die Ausgangswert-Beschaffungseinheit beschafft sich einen Ausgangswert, der von dem Stromsensor 21 ausgegeben wird, wenn die Akquisitionseinheit 35A den Zustand akquiriert, welcher der Offset-Einstellbedingung genügt. Die Einstellwert-Bestimmungseinheit 35C bestimmt eine Differenz zwischen dem Ausgangssignal des Stromsensors 21 zu diesem Zeitpunkt und einem Ausgangssignal des Stromsensors 21 unter Standardbedingungen, wenn kein Strom in der Stromversorgungsleitung 3 fließt.
Allerdings sind bei seit einigen Jahren hergestellten Kraftfahrzeugen ein Sicherheitssystem, welches seinen Erfassungsbetrieb fortsetzt, selbst wenn die Brennkraftmaschine angehalten ist, und Unterhaltungsgeräte vorgesehen, welche den Insassen erfreuen kann, selbst wenn das Fahrzeug geparkt ist und dergleichen, so dass Bestandteile vorhanden sind, bei welchen sich der Verbrauch des Stroms (Dunkelstroms) ändert, und die direkt durch die Betätigung von Schaltern durch den Insassen betrieben werden, obwohl die Multiplex-Kommunikation in dem LAN unterbrochen ist. Daher ist es, obwohl der Offset-Wert des Stromsensors durch Auswahl eines Zustands korrigiert wird, in welchem die Multiplex-Kommunikation unterbrochen ist, schwierig, eine exakte Korrektur durchzuführen, und ist es nicht möglich, exakt eine Änderung der Eigenschaften zu korrigieren, die infolge der Toleranz und/oder der Alterung des Stromsensors auftritt.
Aus der Druckschrift DE 199 47 301 ist eine Überwachungseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs aus Anspruch 1 bekannt. Diese Druckschrift sowie auch die Druckschriften DE 603 13 566 T2 und JP 2004/177187 A betreffen Vorrichtungen und Verfahren zur Kalibrierung von Stromsensoren, bei denen mittels eines Unterbrechers jeglicher Strom durch den Sensor unterbrochen werden kann, um so eine zuverlässige Ermittlung des Offset-Werts durchführen zu können. Nachteilig an diesen herkömmlichen Vorrichtungen und Verfahren ist aber dass während der Ermittlung des Offset-Werts auch die oben erwähnten Sicherheits- und Unterhaltungssysteme stromlos sind.
Die Erfindung wurde angesichts der voranstehend geschilderten Situation entwickelt, und ein Vorteil der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie, welche exakt den Offset-Wert des Stromsensors korrigieren kann, ohne dass alle an die Batterie angeschlossenen Verbraucher stromlos geschaltet werden müssen, und in der Bereitstellung eines entsprechenden Verfahrens.
Dies wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann infolge der Tatsache, dass ein Ausgangssignal des Stromsensors, das sich ergibt, wenn ein von dem Stromsensor zu messender Strom gleich 0 Ampere ist, als ein Offset-Wert erfasst wird, ein Offset-Wert erhalten werden, in welchem sich eine Änderung der Eigenschaften infolge der Toleranz und/oder der Alterung des Stromsensors widerspiegelt.
Weiterhin wird infolge der Tatsache, dass der Strom durch den Verbraucher durch die Seitenleitung fließt, selbst wenn der Strom unterbrochen ist, der zum Stromsensor fließt, um einen Offset-Wert des Stromsensors zu erfassen, keine Auswirkung auf den Verbraucher hervorgerufen.
Da der Dunkelstrom von der Hauptleitungsstrom-Unterbrechungseinheit unterbrochen wird, kann die bordseitige Batterie gehindert werden, zu stark entladen zu werden (also eine zu starke Entladung der bordseitigen Batterie verhindert werden), selbst wenn das Fahrzeug über einen längeren Zeitraum anhält, was es ermöglicht, das Startvermögen der Brennkraftmaschine zu verbessern. Darüber hinaus kann ein Unfall infolge eines Kurzschlusses verhindert werden, wenn das Fahrzeug gewartet wird.
Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Strom nur in die Seitenleitung fließt, und ein Ausgangssignal des Stromsensors, das sich ergibt, wenn der Strom in der Hauptleitung, der von dem Stromsensor gemessen werden soll, gleich 0 ist, als ein Offset-Wert erfasst wird, kann ein Offset-Wert erhalten werden, in welchem sich eine Änderung der Eigenschaften infolge der Toleranz und/oder der Alterung des Stromsensors widerspiegelt. Weiterhin ergibt sich keine Auswirkung auf den Verbraucher durch die Unterbrechung des Stroms zur Hauptleitung.
Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Ausgangssignal des Stromsensors, das sich ergibt, wenn der von dem Stromsensor zu messende Strom unterbrochen ist, als ein Offset-Wert erfasst wird, kann ein Offset-Wert erhalten werden, in welchem sich eine Änderung der Eigenschaften infolge der Toleranz und/oder der Alterung des Stromsensors widerspiegelt. Da die Unterbrechung des Dunkelstroms weitergeht, selbst nachdem die Korrektur des Offset-Werts fertig gestellt wurde, kann darüber hinaus verhindert werden, dass die bordseitige Batterie zu stark entladen wird, obwohl das Fahrzeug über einen längeren Zeitraum stillsteht, und kann das Startverhalten der Brennkraftmaschine verbessert werden. Weiterhin kann ein Unfall infolge eines Kurzschlusses verhindert werden, während das Fahrzeug gewartet wird.
Gemäß der Erfindung kann infolge der Tatsache, dass zwar eine Änderung der Eigenschaften infolge der Toleranz und/oder der Alterung bei dem Stromsensor auftritt, der in der Überwachungseinrichtung für die bordseitige Batterie verwendet wird, der Offset-Wert des Stromsensors exakt korrigiert werden. Dies führt dazu, dass die Strommessgenauigkeit der Überwachungseinrichtung für die bordseitige Batterie verbessert werden kann, um so exakt die Stärke des restlichen Ladestroms in der bordseitigen Batterie zu berechnen, wodurch eine überflüssige Energieerzeugung beim Aufladen der bordseitigen Batterie verringert werden kann, so dass eine Verringerung des Brennstoffverbrauchs erzielt wird.
Die Erfindung wurde daher voranstehend kurz geschildert. Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung hervorgehen. Es zeigt:
1 ein Blockschaltbild der Konfiguration einer ersten Ausführungsform einer Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie gemäß der Erfindung;
2 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung eines Offset-Wert-Korrekturverfahrens, das bei der ersten Ausführungsform der Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie gemäß der Erfindung verwendet wird;
3 ein Blockschaltbild der Konfiguration einer zweiten Ausführungsform einer Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie gemäß der Erfindung;
4 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung eines Offset-Wert-Korrekturverfahrens, das bei der zweiten Ausführungsform der Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie gemäß der Erfindung eingesetzt wird; und
5 ein Blockschaltbild der Konfiguration einer herkömmlichen Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie.
(Erste Ausführungsform)
1 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer ersten Ausführungsform einer Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie gemäß der Erfindung zeigt. Diese Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie weist eine bordseitige Batterie 40 auf, einen Stromsensor 43, ein primäres Relais 41, das normalerweise geschlossen ist, ein sekundäres Relais 42, das normalerweise geöffnet ist, einen IG·SW 49, eine Stromversorgungs-Überwachungs-ECU 50 zur Einstellung eines Offset-Werts des Stromsensors 43 durch Steuern des primären Relais 41 und des sekundären Relais 42, und verschiedene Arten von Verbrauchern 44 bis 48.
Hierbei sind, zur genaueren Unterscheidung, die verschiedenen Arten der Verbraucher aufgeteilt auf einen ”Dunkelstromverbraucher” 44, der normalerweise Dunkelstrom verbraucht, selbst wenn der IG·SW 49 ausgeschaltet ist, einen ”durch SW direkt ausgeschalteten Verbraucher des Systems +B” 45, der aktiviert ist, wenn der IG·SW 49 ausgeschaltet ist, und sein Betriebszustand nicht durch eine Multiplex-Kommunikation in einem bordseitigen LAN erfasst werden kann, einen ”allgemeinen Verbraucher des ”Systems +B” 46, der aktiviert ist, wenn der IG·SW 49 ausgeschaltet ist, und sein Betriebszustand nicht durch die Multiplex-Kommunikation in dem bordseitigen LAN erfasst werden kann, einen ”durch SW direkt ausgeschalteten Verbraucher des IG-Systems” 47, der aktiviert ist, wenn der IG·SW 49 eingeschaltet ist, und dessen Betriebszustand nicht durch die Multiplex-Kommunikation in dem bordseitigen LAN erfasst werden kann, und einen ”allgemeinen Verbraucher des IG-Systems” 48, der aktiviert ist, wenn der IG·SW 49 eingeschaltet ist, und dessen Betriebszustand durch die Multiplex-Kommunikation in dem bordseitigen LAN erfasst werden kann. Der Dunkelstromverbraucher 44, der allgemeine Verbraucher 46 des Systems +B und der allgemeine Verbraucher 48 des IG-Systems sind an das bordseitige LAN angeschlossen. Es wird darauf hingewiesen, dass das ”System +B” ein Reservesystem bezeichnet (nämlich ein System, welchem eine Batteriespannung selbst dann zugeführt wird, wenn der IG·SW 49 ausgeschaltet ist).
Das primäre Relais 41 ist zwischen dem Stromsensor 43 und der bordseitigen Batterie 40 so angeordnet, dass es einen Strom in einer Stromversorgungsleitung A ein- und ausschaltet, welcher einen Durchgangsstrom des Stromsensors 43 bildet. Das sekundäre Relais 42 ist in einer Stromversorgungsleitung B angeordnet, welche den Stromsensor 43 parallel zum primären Relais 41 so umgeht, dass ein Strom in der Stromversorgungsleitung B ein- und ausgeschaltet wird.
Ein Verbraucherstrom I, der normalerweise über die Stromversorgungsleitung A zugeführt wird, wird von der bordseitigen Batterie 40 dem Dunkelstromverbraucher 44 zugeführt, dem direkt ausgeschalteten Verbraucher 45 des Systems +B, und dem allgemeinen Verbraucher 46 des Systems +B, und wird auch dem direkt ausgeschalteten Verbraucher 47 des IG-Systems und dem allgemeinen Verbraucher 48 des IG-Systems über den IG·SW 49 zugeführt.
Die Stromversorgungs-Überwachungs-ECU 50 weist eine Multiplex-Kommunikationsschnittstelle (I/F) 54 auf, die eine Verbindung zum bordseitigen LAN herstellt, eine IG·SW-Eingangs-I/F 53, welcher ein Signal zugeführt wird, das den Ein- bzw. den Ausschaltzustand des IG·SW 49 anzeigt, eine Stromsensor-I/F 52, die eine Verbindung zum Stromsensor 43 herstellt, einen primären Transistor 55, der das primäre Relais 41 ausschaltet, das normalerweise geschlossen ist, einen sekundären Transistor 56, der das sekundäre Relais 42 einschaltet, das normalerweise offen ist, und eine Steuerschaltung (CPU) 51, die einen Offset-Wert des Stromsensors 43 korrigiert, wobei der Strom normalerweise von der bordseitigen Batterie 40 den einzelnen Einheiten der Stromversorgungs-Überwachung-ECU 50 mit Ausnahme der IG·SW-Eingangs-I/F 53 zugeführt wird.
Die CPU 51 der Stromversorgungs-Überwachungs-ECU 50 erfasst ein Ausgangssignal des Stromsensors 43, und korrigiert dessen Offset-Wert während eines Prozesses zum Korrigieren des Offset-Werts des Stromsensors 43. Die CPU 51 der Stromversorgungs-Überwachungs-ECU 50 dient daher als die ”Detektorvorrichtung zur Erfassung eines Ausgangssignals des Stromsensors” und als die ”Offset-Wert-Korrekturvorrichtung zum Korrigieren des Offset-Werts des Stromsensors unter Verwendung eines von der Detektorvorrichtung erfassten Werts”, die so in den Patentansprüchen definiert sind.
Bei dieser Einrichtung wird das primäre Relais 41, das normalerweise geschlossen ist, ständig eingeschaltet gehalten, mit Ausnahme jener Zeiten, zu welchen der Offset-Wert des Stromsensors 43 korrigiert wird, und der gesamte Verbraucherstrom I durch die Stromversorgungsleitung A fließt.
Die Einstellung des Offset-Werts des Stromsensors 43 wird entsprechend der nachstehend geschilderten Prozedur durchgeführt. 2 ist ein Zeitablaufdiagramm, welches Betätigungszeitpunkte erläutert, die während dieser Offset-Wert-Einstellung auftreten.

(1) Der Benutzer parkt das Fahrzeug, und schaltet den IG·SW 49 aus. Wenn anhand eines Signals, das über die IG·SW-Eingangs-I/F 53 erhalten wird, festgestellt wird, dass sich der IG·SW 49 im ausgeschalteten Zustand befindet, ändert die CPU 51 die Betriebsart des Stromsensors 43 von einer Messbetriebsart zu einer Parksteuerbetriebsart. Weiterhin erfasst die CPU 51 der Stromversorgungs-Überwachungs-ECU 50 aus einem Signal, das über die Multiplex-Kommunikations-I/F 54 erhalten wird, dass sich eine Multiplex-Kommunikation in dem bordseitigen LAN im unterbrochenen Zustand befindet. Wenn der voranstehend geschilderte Zustand oder ein Zustand 1 auftritt, in welchem sich der IG·SW 49 im Ausschaltzustand befindet, die Multiplex-Kommunikation im unterbrochenen Zustand, und der Stromsensor 43 in der Parksteuerbetriebsart, beginnt die CPU 51 der Stromversorgungs-Überwachungs-ECU 50 einen Prozess zum Korrigieren des Offset-Werts des Stromsensors 43.
(2) Zuerst versorgt die CPU 51 der Stromversorgungs-Überwachungs-ECU 50 den sekundären Transistor 56 mit Energie, um das sekundäre Relais 42 einzuschalten, und hierdurch zu ermöglichen, dass der Verbraucherstrom I sowohl in die Stromversorgungsleitung A als auch in die Stromversorgungsleitung B fließt. Daher wird ein Zustand 2 hervorgerufen, in welchem sich der IG·SW 49 im ausgeschalteten Zustand befindet, die Multiplex-Kommunikation im unterbrochenen Zustand, der Stromsensor 43 in der Parksteuerbetriebsart, das primäre Relais 41 im eingeschalteten Zustand, und das sekundäre Relais 42 im eingeschalteten Zustand.
(3) Daraufhin versorgt die CPU 51 der Stromversorgungs-Überwachungs-ECU 50 den primären Transistor 55 so mit Energie, dass das primäre Relais 41 ausgeschaltet wird, um hierdurch zu ermöglichen, dass der Verbraucherstrom I nur in die Stromversorgungsleitung B fließt. Daher wird ein Zustand 3 erzeugt, in welchem sich der IG·SW 49 im ausgeschalteten Zustand befindet, die Multiplex-Kommunikation im unterbrochenen Zustand, der Stromsensor 43 in der Parksteuerbetriebsart, das primäre Relais 41 im ausgeschalteten Zustand, und das sekundäre Relais 42 im eingeschalteten Zustand. In diesem Zustand 3 wird infolge der Tatsache, dass kein Strom in die Stromversorgungsleitung A fließt, der Durchgangsstrom des Stromsensors 43 gleich 0 Ampere. Die CPU 51 erfasst dann ein Ausgangssignal des Stromsensors 43, und korrigiert den Offset-Wert des Stromsensors 43 auf den so erfassten Wert.
(4) Nach Fertigstellung der Korrektur des Offset-Werts des Stromsensors 43 schaltet die CPU 41 der Stromversorgungs- Überwachungs-ECU 50 den primären Transistor 55 ab, um so das primäre Relais 41 in den Einschaltzustand (einen Zustand 4) zurückzustellen. Dieser Zustand 4 ist gleich dem Zustand 2.
(5) Dann schaltet die CPU 51 der Stromversorgungs-Überwachungs-ECU 50 den sekundären Transistor 56 ab, um das sekundäre Relais 42 in den ausgeschalteten Zustand zurückzustellen (einen Zustand 5). Dieser Zustand 5 ist gleich dem Zustand 1.

Auf diese Weise wird der Offset-Wert-Korrekturprozess für den Stromsensor 43 fertig gestellt. Während des Offset-Wert-Korrekturprozesses werden, da die bordseitige Batterie 40 und die Verbraucher 44 bis 46 miteinander über die Stromversorgungsleitung B verbunden sind, die Verbraucher 44 bis 46 nicht beeinflusst, obwohl die Stromversorgungsleitung A abgeschaltet ist.
Wie voranstehend geschildert, kann bei der Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie gemäß der Ausführungsform infolge der Tatsache, dass der Offset-Wert in einem derartigen Zustand korrigiert wird, dass der Durchgangsstrom des Stromsensors 43 gleich 0 Ampere ist, die Änderung des Ausgangssignals des Stromsensors infolge einer sich ändernden Toleranz und/oder des Alterns des Stromsensors korrekt erfasst werden.
Dies führt dazu, dass die Strommessgenauigkeit der Überwachungseinrichtung für die bordseitige Batterie verbessert werden kann, so dass exakt das Ausmaß des Restladestroms in der bordseitigen Batterie berechnet werden kann, wodurch eine überflüssige Energieerzeugung beim Laden der bordseiti gen Batterie verringert werden kann, so dass eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs erreicht werden kann.
(Zweite Ausführungsform)
3 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer zweiten Ausführungsform einer Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie gemäß der Erfindung zeigt. Es wird darauf hingewiesen, dass gleiche Bezugszeichen für gleiche Bauteile der zweiten Ausführungsform wie bei der ersten Ausführungsform verwendet werden, die gerade beschrieben wurde, um so deren Beschreibung zu vereinfachen oder weglassen zu können.
Wie in 3 gezeigt, weist diese Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie eine bordseitige Batterie 40 auf, einen Stromsensor 43, eine Stromversorgungs-Abschaltvorrichtung 66 zum Ein- bzw. Ausschalten eines Stroms in einer Stromversorgungsleitung A, eine IG·SW 49, eine Stromversorgungs-Überwachungs-ECU 60 zur Einstellung eines Offset-Werts des Stromsensors 43, und verschiedene Arten von Verbrauchern 44 bis 48.
Die Stromversorgungs-Abschaltvorrichtung 66 ist so ausgebildet, dass sie einen Strom in der Stromversorgungsleitung A ein-/ausschaltet, der einen Durchgangsstrom des Stromsensors 43 bildet, und ist daher zwischen dem Stromsensor 43 und der bordseitigen Batterie 40 angeordnet, damit sie von dem Benutzer betätigt werden kann, um die Stromversorgung zu den verschiedenen Verbrauchern 44 bis 48 zu unterbrechen, wenn das Fahrzeug angehalten wird.
Die Stromversorgungs-Überwachungs-ECU 60 weist eine Multiplex-Kommunikations-I/F 64 auf, die eine Verbindung zu einem bordseitigen LAN herstellt, eine IG·SW-Eingangs-I/F 63, welcher ein Signal zugeführt wird, das einen Ein- bzw. Ausschaltzustand des IG·SW 49 anzeigt, eine Abschaltüberprüfungs-I/F 65, welcher ein Signal zugeführt wird, das einen Ein- bzw. Ausschaltzustand der Stromversorgungs-Abschaltvorrichtung 66 anzeigt, und eine Steuerschaltung (CPU) 61 zum Korrigieren eines Offset-Werts des Stromsensors 43, und es wird Strom normalerweise von der bordseitigen Batterie 40 den einzelnen Einheiten der Stromversorgungs-Überwachungs-ECU 60 zugeführt, mit Ausnahme der IG·SW-Eingangs-I/F 63 und der Abschaltüberprüfungs-I/F 65.
Die CPU 61 der Stromversorgungs-Überwachungs-ECU 60 erfasst ein Ausgangssignal des Stromsensors 43, und korrigiert dessen Offset-Wert während eines Prozesses zum Korrigieren des Offsets des Stromsensors 43. Die CPU 61 der Stromversorgungs-Überwachungs-ECU 60 dient daher als die ”Detektorvorrichtung zur Erfassung eines Ausgangssignal des Stromsensors” und als die ”Offset-Wert-Korrekturvorrichtung zum Korrigieren des Offset-Werts des Stromsensors unter Verwendung eines von der Detektorvorrichtung erfassten Werts”, die so in den Patentansprüchen definiert sind.
Die bordseitige Batterie 40, der Stromsensor 43, der IG·SW 49 und die verschiedenen Art von Verbrauchern 44 bis 48 unterscheiden sich nicht von jenen bei der ersten Ausführungsform (bleiben also unverändert).
Wenn bei dieser Einrichtung der Benutzer das Fahrzeug parkt, und die Stromversorgung zu den verschiedenen Arten von Verbrauchern 44 bis 48 abschaltet, durch Betätigung der Stromversorgungs-Abschaltvorrichtung 66, wird eine Offset-Einstellung durch den Stromsensor 43 durchgeführt.
4 zeigt ein Zeitablaufdiagramm, welches Betätigungszeitpunkte erläutert, die während dieser Offset-Wert-Einstellung auftreten. Die Einstellung des Offset-Werts des Stromsensors 43 wird nämlich entsprechend der nachstehend angegebenen Prozedur durchgeführt.

(1) Wenn aus einem Signal, das über die IG·SW-Eingangs-I/F 63 erhalten wird, festgestellt wird, dass sich der IG·SW 49 im ausgeschalteten Zustand befindet, ändert die CPU 61 die Betriebsart des Stromsensors 43 von einer Messbetriebsart zu einer Parksteuerbetriebsart. Weiterhin erfasst die CPU 61 des Stomversorgungs-Überwachungs-ECU 60 aus einem Signal, das über die Multiplex-Kommunikations-I/F 64 erhalten wird, dass sich eine Multiplex-Kommunikation in dem bordseitigen LAN im unterbrochenen Zustand befindet. Weiterhin überprüft die CPU 61 der Stromversorgungs-Überwachungs-ECU 60 anhand eines Signals, das über die Abschaltüberprüfungs-I/F 65 erhalten wird, dass die Stromversorgungs-Abschaltvorrichtung 66 von ein nach aus umgeschaltet wird, wenn der Benutzer die Stromversorgungs-Abschaltvorrichtung 66 betätigt.

Wenn der voranstehend geschilderte Zustand oder ein Zustand 1 auftritt, in welchem sich der IG·SW 49 im ausgeschalteten Zustand befindet, die Multiplex-Kommunikation im unterbrochenen Zustand, der Stromsensor 43 in der Parksteuerbetriebsart, und die Stromversorgungs-Abschaltvorrichtung 66 im ausgeschalteten Zustand, beginnt die CPU 61 der Stromversorgungs-Überwachungs-ECU 60 mit einem Prozess zum Korrigieren des Offset-Werts des Stromsensors 43.
In diesem Zustand 1 wird infolge der Tatsache, dass kein Strom in die Stromversorgungsleitung A fließt, der Durchgangsstrom des Stromsensors 43 gleich 0 Ampere. Die CPU 61 erfasst dann ein Ausgangssignal des Stromsensors 43 und korrigiert den Offset-Wert des Stromsensors 43 auf den so erfassten Wert.

(2) Wenn die Korrektur des Offset-Werts des Stromsensors 43 fertig gestellt ist, hört die CPU 61 mit der Messung des Stroms durch den Stromsensor 43 auf. Daher wird ein Zustand 2 hervorgerufen, in welchem sich der IG·SW 49 im ausgeschalteten Zustand befindet, die Multiplex-Kommunikation im unterbrochenen Zustand, die Stromversorgungs-Abschaltvorrichtung 66 im ausgeschalteten Zustand, und der Stromsensor 43 in einer Haltebetriebsart.

Auf diese Weise ist der Offset-Wert-Korrekturprozess des Stromsensors 43 fertig gestellt.
Wie voranstehend geschildert, kann bei der Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie gemäß der Ausführungsform infolge der Tatsache, dass der Offset-Wert in einem derartigen Zustand korrigiert wird, dass der Durchgangsstrom des Stromsensors 43 gleich 0 Ampere ist, die Änderung des Ausgangssignals des Stromsensors infolge einer sich ändernden Toleranz und/oder des Alterns des Stromsensors exakt korrigiert werden.
Da die Unterbrechung des Dunkelstroms weiterhin von der Stromversorgungs-Abschaltvorrichtung 66 durchgeführt wird, selbst nachdem der Offset-Wert-Korrekturprozess fertig gestellt wurde, kann verhindert werden, dass die bordseitige Batterie leer wird (also kann eine zu starke Entladung der bordseitigen Batterie 40 verhindert werden), obwohl das Fahrzeug über einen längeren Zeitraum stillsteht, und kann das Startverhalten der Brennkraftmaschine verbessert werden. Darüber hinaus kann ein Unfall infolge eines Kurzschlusses verhindert werden, während das Fahrzeug gewartet wird.
Daher wird, wie voranstehend geschildert, gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht, die Überwachungsgenauigkeit der Überwachungseinrichtung für eine bordseitige Batterie zu verbessern, welche das Laden und das Entladen der bordseitigen Batterie überwacht, so dass die Erfindung in weitem Ausmaß bei Überwachungseinrichtungen für bordseitige Batterien bei verschiedenen Arten von Fahrzeugen eingesetzt werden kann.

Claims

Überwachungseinrichtung zur Überwachung von Lade- und Entladeströmen einer Bordbatterie (40) unter Verwendung eines Stromsensors (43), wobei vorgesehen sind: ein Zündschalter (49); eine Hauptleitungsunterbrechungsvorrichtung (41), die einen Strom einer Hauptleitung (A) unterbricht, der das Ziel der Überwachung darstellt, die von dem Stromsensor (43) durchgeführt werden soll; ein Detektor (52), der ein Ausgangssignal des Stromsensors (43) erfasst, wenn der Zündschalter (49) ausgeschaltet und der Strom der Hauptleitung unterbrochen ist; und eine Offset-Wert-Korrekturvorrichtung (50), die einen Offset-Wert des Stromsensors unter Verwendung eines von dem Detektor erfassten Werts korrigiert, gekennzeichnet durch: eine Seitenleitung (B), die es ermöglicht, dass der Strom der Hauptleitung (A) die Hauptleitungsunterbrechungsvorrichtung (41) und den Stromsensor (43) umgeht; und eine Seitenleitungsunterbrechungsvorrichtung (42), die einen in der Seitenleitung (B) fließenden Strom unterbricht; wobei dann, wenn der Zündschalter (49) ausgeschaltet ist, die Seitenleitungsunterbrechungsvorrichtung (42) den Strom in der Seitenleitung (B) nicht unterbricht und die Hauptleitungsunterbrechungsvorrichtung (41) den Stromfluss der Hauptleitung (A) unterbricht und dann der Detektor (52) das Ausgangssignal des Stromsensors (43) erfasst.
Überwachungseinrichtung für eine Bordbatterie (40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptleitungsunterbrechungsvorrichtung (41) weiterhin den Stromfluss zur Hauptleitung (A) unterbricht, selbst nachdem eine Korrektur des Offset-Werts durch die Offset-Korrekturvorrichtung fertig gestellt ist.
Verfahren zum Korrigieren eines Offset-Werts einer Überwachungseinrichtung, welche Lade- und Entladeströme einer Bordbatterie (40) unter Verwendung eines Stromsensors (43) überwacht, mit folgenden Schritten: einem ersten Schritt zum Veranlassen, dass ein Strom einer Hauptleitung (A), der das Ziel einer Überwachung darstellt, die von dem Stromsensor (43) durchgeführt werden soll, so abzweigt, dass er in eine Seitenleitung (B) fließt, die den Stromsensor umgeht (43), wenn ein Zündschalter (49) ausgeschaltet ist; einem zweiten Schritt der Unterbrechung eines Stroms zur Hauptleitung (A), der zum Stromsensor (43) fließt; einem dritten Schritt der Erfassung eines Ausgangssignals des Stromsensors (43); einem vierten Schritt der Korrektur eines Offset-Werts des Stromsensors (43) unter Verwendung eines in dem dritten Schritt erfassten Werts; einem fünften Schritt der Freigabe der Unterbrechung des Stroms zur Hauptleitung (A); und einem sechsten Schritt der Unterbrechung des Stroms, der in die Seitenleitung (B) fließt.
Verfahren nach Anspruch 3, des Weiteren umfassend: einen siebten Schritt der Beendigung eines Stromüberwachungsvorgangs durch den Stromsensor (43).