CN101371433B - 具有使用检测FET和sigma-delta调制测量电流的电流测量电路的电子控制器及方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车控制系统的电子控制器，其具有使用脉宽调制来控制流经本质上为电感性的负载(L)的负载电流(iL)的至少一个阀致动电路，并具有至少一个电子电流测量电路，该电路具有至少一个模拟/数字转换器，该转换器将对于负载电流(iL)的模拟测量信号转换为对于负载电流(iL)的数字测量信号，所述至少一个模拟/数字转换器为sigma-delta调制器。本发明还涉及使用sigma-delta调制测量电流的方法以及该电子控制器在机动车制动系统中的应用。

Description

具有使用检测FET和sigma-delta调制测量电流的电流测量电路的电子控制器及方法
技术领域
本发明涉及用于机动车控制系统的电子控制器，其具有：至少一个阀致动电路，该电路使用脉宽调制来控制流经本质上为电感性的负载的负载电流；至少一个电子电流测量电路，该电路具有至少一个模拟/数字转换器，该转换器将对于负载电流的模拟测量信号转换为对于负载电流的数字测量信号。本发明还涉及用于测量机动车控制系统的电子控制器中的电流的方法，该控制器在至少一个阀致动电路中使用脉宽调制以控制流经本质上为电感性的负载的负载电流。本发明还涉及该电子控制器在机动车制动系统中的应用。
背景技术
在高品质电子ABS和ESP制动控制系统中，至少一些阀线圈不再受到切换，而是使用脉宽调制电流控制(PWM)进行类推的致动，其允许液压阀的差不多模拟致动。对于这一点，提供了多种阀致动电路，举例而言，其可使用反相连接的MOS晶体管设计。为了允许便宜且节省空间的解决方案，这样的阀致动电路通常被实现为集成电路，特别是因为除多个附加电路部件以外，复杂的ESP系统还需要存在多至八个这样的阀致动电路。由于过大的电力损耗的原因，用于致动阀线圈的纯模拟放大器不可行。
使用PWM控制器内的一个A/D转换器测量实际电流、以便致动前面提到的阀线圈的过程已经由WO02/058967A2(P10057)和WO03/039904A2(P10253)公开。基于其中介绍的电路实例，按照基于负杂的优先级逻辑的时分原理，特定数量的电流测量通道被分配到A/D转换器，使得所述A/D转换器的转换能力能以尽可能最优的方式得到使用。这种优先级逻辑相对比较复杂，因此比较昂贵。
对上述电子控制单元的需求增大到甚至更大的程度，这是因为制动控制单元也采用了附加功能或制动系统需要具有提高的控制品质。几种较新的控制功能--包括机动车纵向控制(ACC)，其将与前方车辆的距离保持为恒定--不仅需要设置模拟电流的单纯能力，而且需要特别精确的电流控制，因为与所想要的电流值之间最轻微的偏差产生所设置的制动压力中的可感知的差异，这意味着不再可能进行具有适当的舒适水平的精确ACC控制。在长时间的ACC控制的情况下，前后轴上的设置压力之间仅仅轻微的差异也可能导致一个轴上的制动功能的故障。特别地，在大约100到400mA的范围内的相对较小的电流需要具有高的精确度水平，这是因为需要这些电流来设置小的压力差，这一点对于纵向控制是典型的。
因此，在以上面提到的专利申请WO02/058967 A2(P10057)和WO03/039904 A2(P 10253)的思路设计的阀致动电路的情况下，有必要进一步提高PWM电流控制的准确度。在基于所引用的现有技术的PWM控制的情况下，制动控制的通常应用中的一般考虑是致动电感性负载(例如阀线圈)。电感性负载具有确定的电感L和非电抗性电阻R。电感L可用于定义负载的时间常数L/R。基于此时间常数和脉宽调制的致动频率，在时间t上，对于电感性负载的负载电流IL，获得如图1所示的典型曲线。A/D转换器--其用在测量不同阀致动电路中的电流的多种场合下--的使用不允许在图1的电流曲线中的多个点上确定电流。因此，如同上面所引用文档中介绍的那样，电流在特定的时刻被测量(离散时间测量)。取决于测量时间，以这种方式确定的电流值显著偏离对于PWM控制实际需要确定的电流平均值。与平均值之间的这种偏差在下面也被称为形状误差(form error)。如果如图2所示电流值在例如时刻tON/2在开通阶段的中点规则地受到测量，则由于测量值与平均值之间的差而出现图2所示的形状误差。
然而，形状误差不仅受到离散电流测量的测量时间的影响，也受到用于PWM控制的其它的运行参数的影响，例如当前负载的依赖于温度的非电抗性电阻以及负载两端之间的电压。特别地，集成模拟电路仅仅用非常高水平的费用实现高水平的绝对准确度。尽管例如固有已知差分电路技术和固有已知校准技术允许某种程度的对技术变动和温度效应的独立性，由于高水平的费用，这些方法受到限制。在温度上对电路进行校准可能需要制造后非常长的时间周期，因此对于大量制造不具备优势。
图2所示的电流测量原理需要PWM信号开通时间的最小值，使得在每个周期中，电流值可在所有限制下被记录。此最小值的结果是：基于线圈的非电抗性电阻、电感上的高侧电压以及设置的PWM频率，获得最小值电流，低于该电流，进一步的控制不可能。在机动车用ACC控制的典型应用中，因此可以仅将电流调节为例如200mA的最小值。然而，阀线圈的ACC最优化电流/制动压力特性通常需要低到大约100mA的更小电流。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种具有PWM电流控制的电子控制器以及用于测量电子控制器内的电流的方法，其允许执行更为准确和安全的电流设置，特别地，电子控制器需要相对较为便宜。
本发明通过以下电子控制器以及以下方法实现了该目的：
用于机动车控制系统的电子控制器，其具有：至少一个阀致动电路，该电路使用脉宽调制来控制流经本质上为电感性的负载的负载电流；至少一个电子电流测量电路，该电路具有至少一个模拟/数字转换器，该转换器将对于负载电流的模拟测量信号转换为对于负载电流的数字测量信号，该电子控制器的特征在于，所述至少一个模拟/数字转换器为sigma-delta调制器，sigma-delta调制器的输出连接到至少一个求平均装置。
用于测量机动车控制系统的电子控制器中的电流的方法，该控制器在至少一个阀致动电路中使用脉宽调制以控制流经本质上为电感性的负载的负载电流，其中，该方法特别使用如上面所述的电子控制器进行，且其中，该方法涉及将电子电流测量电路的至少一个信号路径中的模拟/数字转换器用于将对于负载电流的模拟测量信号转换为对于负载电流的数字测量信号，该方法的特征在于模拟/数字转换由sigma-delta调制器进行。
本发明基于这样的构思：提出了一种用于机动车控制系统的电子控制器，其具有至少一个电子电流测量电路，该电路具有至少一个sigma-delta调制器，该调制器通过将负载电流的模拟测量信号转换为负载电流的数字测量信号来测量流经本质上为电感性的负载的负载电流。
sigma-delta调制器的使用首先具有这样的优点：负载电流可通过对负载电流的模拟测量信号进行过采样来得到测量，结果，每个PWM周期记录多个电流值，因此，可减小或防止形式误差。第二，sigma-delta调制器相对较为便宜，因为它们的分辨率不依赖于阶数，而是特别依赖于它们运行的时钟速率，故可使用低阶调制器。因此，优选为使用至少一个1位sigma-delta调制器来测量电流，其需要特别少的半导体元件，因此是合理的且仍能通过时钟速率实现高的分辨率。由于这样的模拟/数字转换器相对较为便宜，可以有利地在每个电流测量电路中使用至少一个、特别是每个PWM路径使用一个，这意味着对使用控制器所包含的所有电流测量电路一个模拟/数字转换器进行致动的、复杂且因此较为昂贵的优先级逻辑变得不必要。也没有必要使用较为昂贵的精密电阻器(分流器)，这是因为优选为通过sigma-delta调制器直接测量电流，也就是说，不将电流转换为适当的电压。
由于文献对于本质上相同的模拟/数字转换器不仅使用术语“sigma-delta调制器”而且使用术语“delta-sigma调制器”，且不存在关于正确命名法的可识别的标准观点，术语“sigma-delta调制器”被理解为意味着两个术语以及归于或者可归于一个或两个术语的、可能的技术实施例。
输出信号和信号发送也被理解为意味着数据信号以及输出信号与数据发送。
对于负载电流的测量信号被理解为意味着依赖于负载电流并优选为通过例如使用检测FET对负载电流进行缩放而产生的信号，和/或特别为可在负载电流流过的分流器两端分接出的电压信号。特别优选的是，该术语覆盖描述对于负载电流的被测变量的时间曲线或关于至少一个变量依赖于负载电流的信号。或者，上面提到的术语也覆盖负载电流信号本身或优选为依赖于负载电流且被提供用于测量负载电流的另一信号。
阀致动电路优选为被理解为意味着这样的电路，其通过基本为电感性电气负载的阀(优选为液压阀)至少对电流进行控制。在这种情况下，特别地，阀致动电路使用脉宽调制，并具有至少一个具有电力驱动器(powerdriver)的开通路径以及具有电力驱动器的再循环路径。特别优选的是，阀致动电路被理解为意味着PWM输出级。
占空比(duty cycle)被理解为意味着开通阶段与PWM周期长度的比。
所述至少一个电子电流测量电路优选为集成在所述至少一个阀致动电路中或包含在其中。
通过对负载电流的模拟测量信号进行过采样，电子控制器的电子电流测量电路的所述至少一个sigma-delta调制器有利地进行负载电流的电流测量，其中，sigma-delta调制器的时钟速率显著高于脉宽调制的频率。这种测量大大防止或减小了形状误差。
电子控制器中的电子电流测量电路优选为具有至少一个检测FET，其直接或间接提供对于负载电流的模拟测量信号。在这种情况下，所述至少一个检测FET的栅极连接特别连接到开通路径或再循环路径中的至少一个电力驱动器的棚极连接。另外，相应的检测FET与相应的电力驱动器的漏极连接和/或源极连接彼此直接或间接连接或耦合。这种形式的电子电流测量电路允许间接电流测量，实际被测量的电流结果是规定的更小的因数(a defined factor smaller)，其使得测量元件不必设计为用于电力应用，或者，仅需要适当的较低水平。
特别是对于给定的情况，所述至少一个sigma-delta调制器有利地包含控制环，其具有：积分器元件，特别是积分器，特别优选为电容器或具有对应的电子响应的电子电路或另一元件；比较器；特别是可控制、可切换的电流源。特别优选的是，这种可切换电流源被设计为：其能驱动多个离散电流值，并可在这多种电流值之间切换。更为特别优选的是，这种可切换电流源包含并联电路，该电路包含电流源，电流源的电流可以以规定的方式加入，这种过程特别优选为是可切换的。
所述至少一个sigma-delta调制器的输出优选为连接到至少一个求平均装置。特别地，这种求平均装置为计数器元件，或者有利地为加权移动平均滤波器，其起到类似于一阶数字低通滤波器的作用。特别优选的是，计数器元件为这样设计或致动的电路：其对数字数据进行求和。这样的计数器或这样的计数器元件隐含地进行平均，因为所有来自sigma-delta调制器的数据由其求和，并因此每个时钟周期被纳入考虑。
电子控制器中的所述至少一个电子电流测量电路有利地具有开通路径和再循环路径，这些路径中的每一个具有至少一个sigma-delta调制器。再循环阶段的电流测量也允许电流控制以足够的精度进行，即使是对于相对较小的电流或相对较低的占空比。
优选为，开通路径与再循环路径二者各自具有至少一个检测FET，这些检测FET直接或间接连接到相应的sigma-delta调制器。
优选为，开通路径中的sigma-delta调制器本质上仅在开通阶段中测量电流或记录电流，再循环路径中的sigma-delta调制器本质上仅在再循环阶段中测量电流或记录电流。这意味着电流在两个阶段中单独测量或记录。
来自开通路径中的sigma-delta调制器的输出信号--也即对于负载电流的数字测量信号--以及来自再循环路径中的sigma-delta调制器的输出信号被有利地提供给共用的求平均装置，该装置对来自两个路径的输出信号进行处理，或者，相应地设计电子电流测量电路。通过这种措施实现的作用是两个电流测量被合计，这本质上对应于来自两个PWM路径的两个被测电流在模拟域中的合计。所述至少一个电子电流测量电路特别具有至少一个用于通道切换的电路装置、特别优选为多路复用器，其被设计为使得从两个PWM路径中的相应的sigma-delta调制器到共用求平均装置的、输出信号的信号传送在PWM阶段(PWM phase)的基础上进行。也就是说，在开通阶段中，开通路径中的相关的sigma-delta调制器测量或记录负载电流，来自此sigma-delta调制器的输出信号经由此用于通道切换的电路装置被传送或连接到共用的求平均装置。这种特性与再循环阶段中来自再循环路径的sigma-delta调制器的输出信号的类似。
电子控制器优选为设计为：在一个或一个以上的PWM周期后，其至少在规定的时刻对一个或一个以上的求平均装置的数据内容进行评估，并将这些数据用于直接或间接计算负载电流，即经过本质上为电感性的负载的电流。这实现了求平均和过采样，其对测量信号进行平滑。另外，作为求平均的结果，用于以这种方式计算电流的数据量大到足够相对较为有效地对形状误差进行抑制。
所述至少一个电子电流测量电路优选为被设计为：来自两个PWM路径中的相应的sigma-delta调制器的输出信号被另外传送到相应的附加求平均装置。根据电子电流测量电路的设计和/或电子控制器的设计，用于相应的PWM路径中的电流测量的这些附加数据仅在规定的时刻或在存在规定的数据量、特别是规定的计数器读数时被传送到用于故障安全或真实性检查目的的评估单元。特别优选的是，相应的附加求平均装置包含：第一计数器元件，其对来自相应的sigma-delta调制器的“1”进行计数；第二计数器元件，其对数字输出数据项的个数或采样数进行计数。第一计数器读数--其原则上对“1”进行合计--以及第二计数器读数--其记录并合计对应的采样的个数--用于形成用于出于故障保护目的计算电流值的平均。与此相比，共用的求平均装置特别优选为包含仅仅一个计数器元件，该元件对来自两个PWM路径的“1”进行合计。这涉及在来自PWM周期或其倍数的规定数量的采样上进行平均。由于这些采样的个数是已知的，不再需要进一步的计数器元件。出于故障安全目的，优选为作为由微控制器的软件实现的本发明的方法的一部分，来自附加求平均装置的附加数据被读取。
所述至少一个电子电流测量被有利地设计为：特别在至少一个规定数量的PWM周期内，当非常小的占空比(特别优选为低于15％的占空比)发生时，对于相对较短的规定时间段，开通路径中的电力驱动器在规定的时刻被开通，以便增大开通路径中的电流测量的数据量。
优选为，所述至少一个电子电流测量电路被设计为：特别在至少一个规定数量的PWM周期内，当非常大的占空比(特别优选为高于85％的占空比)发生时，对于相对较短的规定时间段，开通路径中的电力驱动器在规定的时刻被关断，以便增大再循环路径中的电流测量的数据量。
优选为，所述至少一个电子电流测量电路被设计为：来自至少一个求平均装置、特别是计数器的数据仅仅至少每三个PWM周期被评估，以便增大对于关于求平均的电流测量的数据库的大小，并由此减小对于电流控制的干扰，特别优选为由于出于测量目的的预计(intentional)干扰。
所述至少一个电子电流测量电路优选为被设计为：每个PWM周期包含至少一个至少非常短的开通阶段，和/或类似地，每个PWM周期包含至少一个至少非常短的再循环阶段。特别地，至少一个、优选为每个阀致动电路被相应地设计。
优选为，至少一个电子电流测量电路出于集成电路的形式，或者特别是集成在电子控制器中，电子控制器也出于集成电路的形式。
本发明也基于这样的构思：其提出了在用于机动车控制系统的电子控制器中测量电流的方法，其中，电子电流测量电路的至少一个信号路径中的sigma-delta调制用于将对于负载电流的模拟测量信号转换为对于负载电流的数字测量信号。在这种情况下，电流测量优选为使用sigma-delta调制进行。
有利的是，开通路径中对于负载电流的数字测量信号和再循环路径中对于负载电流的数字测量信号在PWM周期或多个PWM周期内一起地和/或单独地受到相应的合计，且所述至少一个合计被用于计算共用电流值，该值被用作实际电流控制的基础。特别地，两个PWM路径中的负载电流的数字测量信号附加地各自单独求和，且特别优选为在规定时间后和/或当存在至少一个规定量的数据时被存储。来自相应的个体PWM路径的这些附加电流测量数据最为优选地用于真实性检查目的和/或故障安全目的，并在微控制器中得到评价。
电子控制器的特征和所介绍的典型实施例的特征优选为能在该方法的过程中实现的特征。
本发明也涉及该电子控制器在机动车控制系统中的应用。
本发明的电子控制器和本发明的方法优选为用于电子机动车制动系统中，其中，电磁液压阀借助阀致动电路中的脉宽调制被致动，以便设置机动车上的车轮制动器中的液压。或者，可为它们进行准备，以便用于机动车中的伺服协助转向系统，其中，本发明的电子控制器致动所述至少一个液压阀。
参照附图，进一步的优选实施例可在下面对典型实施例的介绍中找到。
附图说明
在附图中：
图1原理性地示出了在基于现有技术的控制电路中经过PWM控制电感性负载的电流曲线；
图2原理性地示出了来自基于现有技术的图1中所示的电流曲线的仅仅一个PWM周期；
图3原理性地示出了基于现有技术的具有再循环路径的阀致动电路；
图4原理性地示出了用于开通路径的电子控制器中的电子电流测量电路的典型实施例；
图5原理性地示出了电子控制器中的典型电子电流测量电路，其具有用于评估两个测量路径的电路元件；
图6原理性地示出了具有微调(trimming)元件的电子控制器中的替代性典型电子电流测量电路；以及
图7原理性地示出了对于电流测量电路的积分器上的电压以及被测的对应负载电流的典型时间曲线。
具体实施方式
图3所示具有开通路径的电力驱动器以及再循环路径的电力驱动器的阀致动电路的原理图用于阐释在电感性负载L的PWM致动过程中的所示出的电流。开通路径中的电力驱动器用于将负载L连接到地，作为其结果，线圈电流在尚未达到最大电流时指数上升。当PWM致动处于关断状态时，再循环路径中的电力驱动器被开通，这意味着线圈的暂态衰减电流可经由再循环路径流动。这使得电流指数衰减。
图4原理性地示出了电子控制器中的电子电流测量电路的典型实施例。在这种布置中，这种电流测量电路仅包含阀致动电路的开通路径中的电流测量。负载电流iL--其建立在电感L两端的电压UREF以及当开通路径中的电力驱动器6开通时的电力驱动器6到地的通道电阻的基础上，且流经电感L--被测量。在这种情况下，电感L对应于阀线圈的电感性特性。电位VOx位于L与电力FET之间的节点上。电位VOx为对于连接于其上的控制环的基准变量。后者包含求和点1，其上接合基准变量VOx和反馈变量Ur，负反馈意味着在求和点1上形成这两个变量VOx与Ur之间的差。举例而言，求和点1采用模拟求和器的形式，其通过运算放大器电路提供。求和点1具有连接到它的积分器2，积分器2被用作控制器，且其输出构成相对于地的比较器3的输入电位。例如，比较器3是控制环的控制路径的一部分，并以被供给时钟的方式(in clocked fashion)运行。控制环的输出经由1位DAC 5反馈。在这种布置中，1位DAC出于可切换的电流源4的形式，其通过检测FET 7驱动到地的规定的基准电流。此检测FET 7处于控制位置，并具有规定的通道电阻，基于该电阻，适当的电压Ur位于1位DAC 5与检测FET 7之间的节点上，所述电压以反向形式作为反馈变量被施加到求和点1，结果实现了用于控制环的适当的负反馈。电力驱动器6和检测FET 7的栅极连接彼此连接，这意味着这两个晶体管被一起致动，也就是说，控制环仅在电力驱动器6开通时运行。举例而言，sigma-delta调制以PWM频率256倍高的频率进行。这对应于256倍(fold)过采样。为此目的，比较器3在此过采样频率下以被供给时钟的方式运行。不仅来自比较器3的输出信号致动可切换电流源4，这些输出数据也被传送到计数器8并在其中存储。在这种布置中，计数器8对来自比较器输出的每个“1”进行计数。在每个PWM周期中，计数器读数--其具有例如10位的数据字长度--被发送到评估单元，该单元能取此数据字并计算电流值。但是，举例而言，此电流值仅仅涉及脉宽调制的开通阶段中记录的电流。在计数器8中存储或合计数据字(采样)对应于作为电流测量一部分的求平均。接下来的过采样通过随着PWM读取计数器8来进行。就象征意义而言，求平均对电流测量进行平滑。这可以与被测量的电流iL的模拟低通滤波相比拟。
如下面通过举例介绍的那样，电流测量电路的测量范围的比例可被选择：电力驱动器6到检测FET 7的漏极/源极通道电阻的镜像比(mirrorratio)或比(W/L比)为500。如果目标现在是测量高达2A的测量范围上限的电流，可切换电流源4需要输出4mA的电流。关于这些值，2A的测量范围通过sigma-delta调制器的控制环获得。电流源的设计因此对于确定测量范围是至关重要的。在未示出的典型实施例中，可切换的电流源4被设计为用于设置测量范围的可控制电流源。在类似未示出的典型实施例中，附加的可连接电流源或包含电流源的附加可连接并联电路被连接到可切换电流源4与检测FET 4的漏极连接之间的节点13。这些电流源或此电流源使得电流测量电路的测量范围可被改变、或者例如被扩展，附加电流源的连接和断开因此实现了范围切换。
在未示出的一个典型实施例中，积分器2由具有规定电容的电容器提供。
图5示出了扩展的电子电流测量电路的原理性典型实施例。在此布置中，在开通路径与再循环路径中，负载电流均通过sigma-delta调制器被间接记录(以未示出的方式)。来自各sigma-delta调制器的数据字经由相应的线被逐位传送到电流测量电路的所示出的部分，数据信号∑Δon对应于开通路径中的sigma-delta调制器的输出，数据信号∑Δrec对应于再循环路径中的sigma-delta调制器的输出。这两个数据信号被提供给多路复用器9。多路复用器9被致动(未示出)，使得对于当前有效的路径的相应的输入通道被开通，也就是说，数据信号∑Δon在PWM的开通阶段中、因此在开通路径的有效电流记录过程中被开通，数据信号∑Δrec相应地在PWM的再循环阶段被开通。多路复用器9的输出被连接到计数器12，计数器12对来自两个电流记录路径、且因此来自两个sigma-delta调制器的数据字进行合计与存储。来自两个PWM电流测量路径的数据信号或采样的合计对应于模拟域中来自两个PWM路径的测量电流的合计。另外，计数器12构成所记录电流的一般平均值。举例而言，这一平均值被传送到评估电路或每两个PWM周期从之读取。在这种情况下，计数器读数z为从所有可能的“1”数据字的和获得的数zmax的比例。相应地，采用256倍过采样和每两个PWM周期的计数器12上的计数器值的传送，zmax被获取为512。测量电流值由商z/zmax乘以两个PWM路径的两个sigma-delta调制器的测量范围上限获得。另外，数据信号∑Δon和∑Δrec分别被供给进一步的计数器10、11。举例而言，来自这两个计数器10、11的数据字在规定的时刻或当产生特定数据字时被存储在存储器单元中。存储器单元由软件读取，这些数据--其包含关于相应的分立PWM路径中的被记录电流的信息--用于故障安全目的或用于真实性检查。
图6示出了电子电流测量电路的典型实施例，其具有用于来自两个sigma-delta调制器∑Δon与∑Δrec的数据信号的相应的分立计数器10、11。这两个计数器采用这样的形式：它们能存储在完整PWM周期中捕获的电流测量数据。另外，这种典型电流测量电路具有微调能力。微调在测试模式中参数化，例如在制造过程中，或在接下来的对电流测量电路的测试中。为了测试电流测量电路，规定的恒定测试电流被设置在负载路径中。两个PWM路径中的电流测量产生测量电流值。在这种情况下，两个PWM路径中的电流测量可顺次或交替发生。经验显示，被测电流与规定的恒定测试电流的偏差主要可归因于相应的电力级到相应的检测FET的不精确的镜像比，和/或到未精确设置或比例的电流源。偏差在微调的参数化过程中被评估为校正因数，此校正因数乘以测量电流给出真实电流值。此校正因数对于开通路径和再循环路径分别保存在存储器单元15、16(例如ROM)中。在典型电子电流测量电路中，两个计数器10、11的输出被分别乘以来自存储器15、16的校正因数。这两个数据信号被分别供给共用计数器12，并分别供给故障安全电流测量部分。数据到计数器12的传送借助信号“模式”受到控制，该信号包含关于开通路径还是再循环路径(包含相应的电流测量路径)当前有效的信息。在这种背景下，计数器10的信号被变换器14变换，其实现的作用为一次仅有一个计数器10、11传送其数据。另外，信号“模式”被连接到计数器12。另外，每个相应的PWM周期，评估装置使用信号“模式”或其时间曲线来计算占空比的大小。计数器10、11、12的致动可以与多路复用操作相比。举例而言，来自计数器12的数据字每两个PWM周期被读取，并用于计算评估装置的电流值。这种计算涉及根据占空比大小对来自相应的PWM路径的两个数据信号进行加权(占空比加权平均)。举例而言，来自开通路径的数据字被乘以占空比，来自再循环路径的数据字被乘以“1-占空比”，于是，将这两个乘积相加。
在未示出的典型实施例中，评估装置集成在计数器12中，或者，单独或与电子电流测量电路一起集成在电子控制器中，或作为软件实现。
图7中上面的图a)示出了sigma-delta调制器的积分器的电压波形。下面的图b)示出了被测量为时间函数的负载电流。a)下的电压曲线显示，电压电位在积分器上在某个周期中上升，这基于被测电流和被测电流的变化而发生。当积分器上的电压电位达到规定的相对阈值时，控制环内的可切换电流源被开通，负的电压电位--其由于经过检测FET来自被切换的电流源的电流而产生--被施加到控制环的节点，结果造成电压值的急剧变化，如图中所示。图7a)中的每个电压突变因此对应于sigma-delta调制器的数据输出的“1”。在时刻t1时，图7a)显示出开通路径(t＜t1)与再循环路径(t＞t1)之间变化的积分器上的电压曲线。

Claims (13)

1.一种用于机动车控制系统的电子控制器，其具有：至少一个阀致动电路，该电路使用脉宽调制来控制流经本质上为电感性的负载(L)的负载电流(iL)；至少一个电子电流测量电路，该电路具有至少一个模拟/数字转换器，该转换器将对于负载电流(iL)的模拟测量信号转换为对于负载电流(iL)的数字测量信号，所述电子控制器的特征在于，所述至少一个模拟/数字转换器为sigma-delta调制器，所述sigma-delta调制器的输出连接到至少一个求平均装置(8，10，11，12)，并且，其至少一个电子电流测量电路具有开通路径和再循环路径，这些路径中的每一个具有至少一个sigma-delta调制器，并且，来自所述开通路径的所述sigma-delta调制器的输出信号和来自所述再循环路径的所述sigma-delta调制器的输出信号被供给对来自两个路径的输出信号进行处理的共用的求平均装置(12)。
2.根据权利要求1的电子控制器，其特征在于，通过对对于负载电流(iL)的模拟测量信号进行过采样，所述电子电流测量电路中的所述至少一个sigma-delta调制器进行对于负载电流(iL)的电流测量，其中，所述sigma-delta调制器的时钟速率远远高于脉宽调制的频率。
3.根据权利要求1或2的电子控制器，其特征在于，所述电子电流测量电路具有至少一个检测FET(7)，所述检测FET直接或间接提供对于负载电流(IL)的模拟测量信号。
4.根据权利要求3的电子控制器，其特征在于，所述至少一个检测FET(7)的栅极连接被连接到开通路径或再循环路径中的至少一个电力驱动器(6)的栅极连接，且相应的检测FET(7)以及相应的电力驱动器(6)的漏极连接和/或源极连接彼此直接或间接连接或耦合。
5.根据权利要求1的电子控制器，其特征在于，所述sigma-delta调制器包含控制环，所述控制环具有积分器元件(2)、比较器(3)以及特别是可控制、可切换的电流源(4)。
6.根据权利要求1的电子控制器，其特征在于，所述求平均装置为计数器元件(8，10，11，12)。
7.根据权利要求1的电子控制器，其特征在于所述开通路径与所述再循环路径各自具有至少一个检测FET(7)，这些检测FET(7)直接或间接连接到相应的sigma-delta调制器。
8.根据权利要求1的电子控制器，其特征在于，所述开通路径中的所述sigma-delta调制器本质上仅在开通阶段测量电流，且所述再循环路径中的所述sigma-delta调制器本质上仅在再循环阶段测量电流。
9.根据权利要求1的电子控制器，其特征在于，所述至少一个电子电流测量电路具有至少一个用于通道切换的电路装置(9)，该装置被设计为：对于来自两个PWM路径的相应的sigma-delta调制器的输出信号的信号发送在PWM阶段的基础上进行。
10.根据权利要求1的电子控制器，其特征在于其被设计为：在一个或一个以上的PWM周期后，至少在规定的时刻评估一个或一个以上的求平均装置(8，10，11，12)的数据内容，并将这些数据用于直接或间接计算负载电流(iL)。
11.根据权利要求1的电子控制器，其特征在于其至少一个电子电流测量电路被设计为：来自两个PWM路径中的相应的sigma-delta调制器的输出信号被附加地传送到相应的附加求平均装置(10，11)。
12.一种用于测量机动车控制系统的电子控制器中的电流的方法，该控制器在至少一个阀致动电路中使用脉宽调制以控制流经本质上为电感性的负载(L)的负载电流(iL)，其中，该方法特别使用权利要求1-11中至少一项所述的电子控制器进行，且其中，该方法涉及将电子电流测量电路的至少一个信号路径中的模拟/数字转换器用于将对于负载电流(iL)的模拟测量信号转换为对于负载电流(iL)的数字测量信号，所述方法的特征在于模拟/数字转换由sigma-delta调制器进行，并且，对于开通路径中的负载电流(iL)的数字测量信号以及对于再循环路径中的负载电流(iL)的数字测量信号在一个PWM周期或多个PWM周期内一起地和/或单独地受到相应的合计，且至少一个合计被用于计算共用电流值，所述共用电流值被用作实际电流控制的基础。
13.根据权利要求1的电子控制器在机动车制动系统中的应用。
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