CN104614581A - 用于监视电感元件的运行的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于监视电感元件(12)的运行的设备(28)，其中电流测量装置(20)与所述电感元件(12)串联(13)。根据本发明，所述设备(28)被构造用于：确定时间离散的和值离散的第一信号(s1)，该第一信号表征流过电流测量装置(20)的电流(27)；确定时间离散的和值离散的第二信号(s2)，该第二信号表征流过电流测量装置(20)的电流(27)，并且该第二信号具有相对于第一信号(s1)的可预先规定的时移；以及从第一信号(s1)与第二信号(s2)的比较(47)推断出旁路(26)的存在。同样，本发明涉及用于监视电感元件(12)的运行的方法。
Description
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的设备，以及根据并列权利要求的方法。
背景技术
从市场上已知电磁操纵装置，例如用于机动车的自动变速箱的变速箱控制器或者用于内燃机的喷油阀。在这种情况下电感元件在可预先规定的时间内以电流的定义的平均值被通电。特别是该电感元件可以以可预先规定的频率和可预先规定的占空比周期性地连接到工作电压上，由此产生前述平均值并且由此紧接着例如产生阀的确定的开启横截面。
用于运行该电感元件的电子电路例如被称为“电流调节器”。此外已知，针对该电感元件的可能的电气旁路能够在不可忽略的程度上妨碍该电感元件的运行。该专业领域的专利公开例如是DE 10 2006 029 389 A1。
发明内容
本发明所基于的问题通过根据权利要求1的设备以及通过根据并列权利要求的方法解决。有利的改进方案在从属权利要求中说明。
此外对于本发明重要的特征可以在随后的描述中和在附图中找到，其中这些特征既可以单独地也可以以不同的组合对于本发明是重要的，而对此不再次明确地指明。
本发明涉及用于监视电感元件的运行的设备，其中电流测量装置与所述电感元件串联。根据本发明，所述设备被构造用于：确定第一时间离散的和值离散的信号，该信号表征流过电流测量装置的电流；并且另外确定第二时间离散的和值离散的信号，该信号表征流过所述电流测量装置的电流，并且该信号具有相对于第一信号的可预先规定的时移；并且另外从第一信号与第二信号的比较推断出旁路的存在。
旁路一般是从电感元件的一个连接端子朝向地电位或者工作电压电位等的连接的不希望的和寄生的电阻。如果旁路是比较而言低欧姆的，则该旁路可以作为短路相对好地被识别。如果旁路是比较而言高欧姆的，则该旁路虽然能够差地被识别或完全不能被识别，但是对电感元件的运行不具有值得注意的影响。当前特别是考虑如下旁路，该旁路在该意义上既不是“低欧姆的”也不是“高欧姆的”。
根据本发明的设备以数字信号工作，由此尤其相对于可设想的模拟实现能够实现简化的配置以及降低的芯片成本。同样，通过使用数字信号，该设备的温度稳定性比较好。另外，当该设备应该能够交替地监视不同大小的电感元件时产生改善的灵活性。因此该设备必要时也能够以简单的方式被应用。特别是本发明也因此能够特别简单地应用，因为相对于可设想的替代的设备，不需要为流过电流测量装置的电流明确地预先规定一个或者多个要评价的测量时间点。由此为根据本发明的设备例如相对于电感元件上的不同地陡峭的切换边缘产生提高的稳健性。此外根据本发明不需要与电感元件的相应切换运行的时间同步。根据本发明的设备的另一个优点在于，优选地是测量电阻的测量装置能够比较而言低欧姆地实施。
在一种设计方案中所述设备被构造用于通过确定在电流测量装置内出现的、表征流过电流测量装置的电流的电压降并且借助AD转换器、特别是借助∑-Δ-AD转换器转换为第一信号来确定第一信号。特别是可以将为了电感元件的电流调节必要时已经存在的AD转换器(也称为“模拟数字变换器”)一起用于根据本发明的功能，由此能够节省另外的成本。在这种情况下∑-Δ-AD转换器特别好地适合于根据本发明监视电感元件的运行。在这种情况下∑-Δ-AD转换器例如可以作为所谓的一阶转换器或者作为二阶或者更高阶的转换器被实施。替代地，根据本发明能够使用几乎任意的其他的例如具有4位、8位、12位、16位等的值分辨率的模拟数字变换器。
在另一种设计方案中所述设备被构造用于通过延迟操作从第一信号获得第二信号。这可以借助数字元件特别简单地并且仍然精确地进行，由此能够节省成本并且改进设备的稳健性。
在另一种设计方案中所述设备被构造用于在比较的范围内执行如下步骤：
特别是借助第一和第二信号的差值构成，构成表征第一信号和第二信号之间的差的信号；和
比较表征第一信号和第二信号之间的差的信号和/或由此导出的信号与相应的可预先规定的阈值。借助该阈值尤其还可以规定一个量度，从该量度起旁路被评定为“严重的”。因此能够提高设备的稳健性并且有利地扩展应用可能性。
此外可以规定，所述设备被构造用于使表征第一信号和第二信号之间的差的信号和/或由此导出的信号经受滤波和/或抽样和/或采样率降低。通过滤波能够极为有效地减少可能的干扰信号和/或∑-Δ-AD转换器的量化噪声等。通过抽样和/或采样率降低能够降低电路上的花费，由此能够产生成本优点。
在另一种设计方案中所述设备被构造用于在比较的范围内执行如下步骤：
使第一信号和/或第二信号经受滤波和/或抽样和/或采样率降低，以便获得滤波后的和/或采样率降低的第一信号和/或滤波后的和/或采样率降低的第二信号；
特别是借助差值构成，构成滤波后的和/或采样率降低的第一信号和滤波后的和/或采样率降低的第二信号之间的差，以便获得表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号和滤波后的和/或采样率降低的第二信号之间的差的信号；和
比较表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号和滤波后的和/或采样率降低的第二信号之间的差的信号和/或由此导出的信号与相应的可预先规定的阈值。优选地，用于第一和第二信号的滤波或者抽样或者采样率降低分别具有相同的参数。通过所述设备的这种设计方案来描述根据本发明的设备的多种特别合适的实施。例如能够为信号s1和s2中的每一个分开地进行滤波或者抽样或者采样率降低，或者在线性的和时不变的系统中能够对信号s1和s2的所确定的差、特别是对差值应用前述操作，由此能够节省花费和成本。
另外可以规定，滤波后的和/或采样率降低的第一信号和/或滤波后的和/或采样率降低的第二信号和/或表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号和滤波后的和/或采样率降低的第二信号之间的差的信号具有比第一信号和/或第二信号更低的采样率。通过更低的采样率能够分别节省花费和成本。
另外可以规定，滤波后的和/或采样率降低的第一信号和/或滤波后的和/或采样率降低的第二信号和/或表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号和滤波后的和/或采样率降低的第二信号之间的差的信号具有与第一信号和/或第二信号不同的值分辨率(例如相对于16位的10位的值分辨率)。特别是通过降低的值分辨率必要时能够节省花费和成本。
另外本发明涉及一种用于监视电感元件的运行的方法。与所述设备的上述设计方案可比较地，该方法同样可以以多种设计方案来实施。在这种情况下产生如在设备的情况下可比较的优点，使得随后不再次描述这些优点。
也就是说本发明还涉及一种用于监视电感元件的运行的方法，其中电流测量装置与所述电感元件串联。根据本发明，所述方法包括如下步骤：确定时间离散的和值离散的第一信号，该第一信号表征流过电流测量装置的电流；确定时间离散的和值离散的第二信号，该第二信号表征流过电流测量装置的电流，并且该第二信号具有相对于第一信号的可预先规定的时移；以及比较第一信号与第二信号，以便推断出旁路的存在。
在该方法的一种设计方案中，通过确定在电流测量装置内出现的、表征流过电流测量装置的电流的电压降并且借助AD转换器、特别是借助∑-Δ-AD转换器转换为第一信号，确定第一信号。
在该方法的另一种设计方案中，通过延迟操作从第一信号构成第二信号。
在该方法的另一种设计方案中，在比较的范围内实施如下步骤：特别是借助第一和第二信号的差值构成，构成表征第一信号和第二信号之间的差的信号；和比较表征第一信号和第二信号之间的差的信号和/或由此导出的信号与相应的可预先规定的阈值。
在该方法的另一种设计方案中，使表征第一信号和第二信号之间的差的信号和/或由此导出的信号经受滤波和/或抽样和/或采样率降低。
在该方法的另一种设计方案中，在比较的范围内实施如下步骤：使第一信号和/或第二信号经受滤波和/或抽样和/或采样率降低，以便获得滤波后的和/或采样率降低的第一信号和/或滤波后的和/或采样率降低的第二信号；特别是借助差值构成，构成滤波后的和/或采样率降低的第一信号和滤波后的和/或采样率降低的第二信号之间的差，以便获得表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号和滤波后的和/或采样率降低的第二信号之间的差的信号；和比较表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号和滤波后的和/或采样率降低的第二信号之间的差的信号和/或由此导出的信号与相应的可预先规定的阈值。
在该方法的另一种设计方案中，滤波后的和/或采样率降低的第一信号和/或滤波后的和/或采样率降低的第二信号和/或表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号和滤波后的和/或采样率降低的第二信号之间的差的信号具有比第一信号和/或第二信号更低的采样率。
在该方法的另一种设计方案中，滤波后的和/或采样率降低的第一信号和/或滤波后的和/或采样率降低的第二信号和/或表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号和滤波后的和/或采样率降低的第二信号之间的差的信号具有与第一信号和/或第二信号不同的值分辨率，使得相对于具有更大值分辨率的信号能够实现简化的处理。
本发明例如能够有利地在控制和/或调节装置中被应用，例如用于机动车的变速箱控制或者用于内燃机的控制。同样，上述方法可以至少部分地在所述控制和/或调节装置上被执行。在这种情况下所述控制和/或调节装置包括相应的电路、例如ASIC(英语“application specific integrated circuit(专用集成电路)”)和/或计算机程序，借助该计算机程序能够执行根据本发明的方法。
附图说明
随后参考附图来解释本发明的示例性的实施方式。在附图中：
图1示出用于控制电感元件的电子电路和具有用于监视所述电感元件的运行的设备的控制和/或调节装置；
图2示出具有表征图1的电子电路的信号的三个第一时间图；
图3示出具有表征图1的电子电路的信号的三个第二时间图；
图4示出用于图1的设备的第一框图；
图5示出用于图1的设备的第二框图；
图6示出用于图1的设备的第三框图；
图7示出用于图1的设备的第四框图；
图8示出用于图1的设备的第五框图；以及
图9示出用于监视所述电感元件的运行的方法的流程图。
在所有的图中对于功能相等的元件和量在不同的实施方式中也使用相同的附图标记。
具体实施方式
图1在附图的右面的区域内示出用于控制电感元件12的电子电路10以及在左面的区域内示出用于运行电子电路10并且特别是用于监视电感元件12的运行的控制和/或调节装置14。当前，电感元件12是用于机动车的自动变速箱的变速箱控制器的电磁操纵装置的磁铁线圈。
电子电路10包括半导体开关16，该半导体开关当前作为MOSFET(金属氧化物硅场效应晶体管)被实施并且该半导体开关以S连接端子(英语“source(源极)”)连接到参考电位上、当前连接到地电位18上。半导体开关16的D连接端子(英语“drain(漏极)”)与电流测量装置20的第一连接端子20a连接，其中电流测量装置20当前作为(欧姆)测量电阻被实施。电流测量装置20的第二连接端子20b与电感元件12的第一连接端子12a连接。如可以识别的，电流测量装置20与电感元件12串联。因此产生这两个元件的串联电路13。
电感元件12的第二连接端子12b与工作电压22的正极连接，其中工作电压22的负极与地电位18连接。另外在电感元件12的第二连接端子12b上连接有二极管24的阴极，其中二极管24的阳极与电流测量装置20的第一连接端子20a并且与半导体开关16的D连接端子连接。当前在电感元件12的第一连接端子12a和地电位18之间存在本身不期望的旁路26。
旁路26在图1中通过欧姆电阻示出，该欧姆电阻例如具有一个值，该值大于半导体开关16的导通电阻和电流测量装置20的欧姆电阻的和，但是仍然是低欧姆的，使得旁路26可能干扰电感元件12的运行。当前示出了旁路26相对于地电位18被连接。然而同样可能的是，并且以相似的方式起干扰作用的是，旁路26相对于工作电压22的正极或者相对于其他的电位是有效的。
此外在图1中示出了通过电感元件12的线圈电流25、流经电流测量装置20的电流27、以及流经旁路26的电流29。
控制和/或调节装置14包括用于监视电感元件12的运行的设备28，该设备在图1中通过虚线框示出。另外控制和/或调节装置14包括逻辑电路30，用于控制驱动电路32，该驱动电路在半导体开关16的G连接端子(英语“gate(栅极)”)上控制该半导体开关。驱动电路32产生控制电压33。
设备28包括∑-Δ-AD(模拟/数字)转换器34，该转换器在输入侧连接到电流测量装置20的两个“内部”连接端子(无附图标记)上。这种连接方式对于专业人员来说是已知的并且因此不更详细地解释。也就是说在电流测量装置20上出现的表征流过电流测量装置20的电流27的电压降作为输入信号被输送给∑-Δ-AD转换器34。另外设备28包括分析装置36，该分析装置能够分析由∑-Δ-AD转换器34产生的时间离散的和值离散的信号s1，如在下面在图5到8的情况下还将更详细地描述的。
∑-Δ-AD转换器34产生当前具有1位的值分辨率(字宽)的信号s1并且例如是二阶的转换器。然而该转换器同样可以以更高的值分辨率来实施和/或作为一阶或者高于二阶的转换器来实施。在设备28的未示出的实施方式中模拟数字变换代替∑-Δ-AD转换器34借助常规的模拟数字转换器(该模拟数字转换器按照与∑-Δ原理不同的已知的方法工作)并且以例如4位或者8位或者12位或者16位的值分辨率进行。
在电子电路10的第一运行状态(“通电”)下半导体开关16借助驱动电路32导通连接。流过电感元件12的线圈电流25从最小值出发基本上线性地上升。在第一运行状态结束时线圈电流25具有最大值。在第一运行状态下如此产生电流流动：从工作电压22的正极经由电感元件12、然后经由电流测量装置20、然后经由半导体开关16并且朝向地电位18。
另一条电流路径从电感元件12的第一连接端子12a经由旁路26并且朝向地电位18产生。在这种情况下相应于基尔霍夫定律产生电流流动的分配。电感元件12的第一连接端子12a上的电位在第一运行状态下比较小，并且因此流经旁路26的电流29同样比较小。因此在第一运行状态下几乎全部线圈电流25流经电流测量装置20。
在直接跟随第一运行状态的第二运行状态(“空转”)下半导体开关16被截止。流过电感元件12的线圈电流25从最大值出发基本上线性地降低。在第二运行状态结束时线圈电流25具有最小值。在第二运行状态下如下产生电流流动：从电感元件12的第一连接端子12a经由电流测量装置20，然后经由二极管24并且朝向电感元件12的第二连接端子12b。
另一条电流路径从电感元件12的第一连接端子12a经由旁路26并且朝向地电位18产生。电感元件12的第一连接端子12a上的电位在第二运行状态下相对于地电位18比较大，并且因此流经旁路26的电流29同样比较大。
由于物理决定的通过电感元件12的线圈电流25的连续性，在从第一运行状态向第二运行状态过渡时产生如下效应：直到直接在第一运行状态结束之前几乎完全流经电流测量装置20的线圈电流25直接从第二运行状态开始起在不可忽略的程度上部分地也流经旁路26。正是线圈电流25的该部分在电流测量装置20内缺少，由此该电流测量装置确定电流的跳跃式减小。
在从第二运行状态向第一运行状态过渡时产生可比较的效应：直到直接在第二运行状态结束之前线圈电流25仅部分地流过电流测量装置20，因为该电流的流过旁路26的部分比较大。然而直接从第一运行状态开始起旁路26不再能够接收该部分，因为电感元件12的第一连接端子12a上的电位突然几乎相应于地电位18。正是线圈电流25的该部分附加地流过电流测量装置20，由此该电流测量装置确定电流的跳跃式提高。由此可以推断出旁路26的存在。
对于如下情况，在这些情况下如上所述的那样旁路26例如相对于工作电压22的正极出现，产生可比较的效应。这里在各个运行状态之间过渡时也进行流经电流测量装置20的电流的一般跳跃式的变化，该变化因此同样允许推断出旁路26的存在。
图2示出具有图1的电子电路10的信号的三个时间图，然而其中不存在旁路26。这些图具有彼此相同的时间尺度。在图2中上面的图中示出了控制电压33。控制电压33的与地电位18不同的值控制半导体开关16进入导通状态，由此产生上述的第一运行状态。控制电压33的与地电位18相似的值控制半导体开关16进入截止状态，由此产生上述的第二运行状态。
在图2中中间的时间图中示出了线圈电流25的时间变化，并且在下面的时间图中示出了流经电流测量装置20的电流27的时间变化。识别出，两个电流是连续的并且基本上相同。
图3以与图2可比较的方式同样示出三个具有图1的电子电路10的信号的时间图，然而其中存在如在图1中所示的旁路26。识别出，流经电流测量装置20的电流27具有上面在图1的情况下所描述的跳跃式的变化，借助这些变化能够推断出旁路26的存在。
图4示出根据一种实施方式的用于监视电感元件12的运行的设备28的简化的第一框图。信号方向在图4中基本上从左向右。如在图1中一样借助∑-Δ-AD转换器34确定时间离散的和值离散的第一信号s1，该第一信号表征流过电流测量装置20的电流27。同样确定时间离散的和值离散的第二信号s2，该第二信号表征流过电流测量装置20的电流27。该第二信号s2具有相对于第一信号s1可预先规定的时移。在这种情况下第二信号s2通过延迟操作38从第一信号s1获得。在设备28的一种实施方式中延迟操作38是可配置的。
在后续的框40内进行第一信号s1与第二信号s2的比较。在这种情况下构成第一信号s1和第二信号s2之间的差。这优选地借助差值构成41进行。框40的输出信号相应于表征第一信号s1和第二信号s2之间的差的信号d12。
在后续的框42内比较表征第一信号s1和第二信号s2之间的差的信号d12与可预先规定的阈值44(比较75，参见图5到9)。在设备28的一种在图4中未示出的实施方式中前述比较利用从信号d12导出的信号d12′或者d12"进行。例如信号d 12′从信号d12借助滤波和/或抽样和/或采样率降低等导出。对此下面参见图5到8。
框42的输出信号46在最简单的情况下是二进制信号，该二进制信号使得能够进行关于旁路26的可能的存在的“是-否判定”。在这种情况下可以借助阈值44预先规定旁路26应该多“强”，以便被评价为干扰性的。框40和42共同使得能够进行第一信号s1与第二信号s2的比较47，以便推断出旁路26的存在。
大大简化地和概括地可以说，在∑-Δ-AD转换器34的输出端和框42之间的传递函数类似于通带。这一方面由优选地要应用的低通滤波决定(参见图5到8)，并且另一方面由高通特征决定，如在差值构成的情况下给定了相同的、但是相对于彼此时移的信号s1和s2。因此信号s1中的比较快的变化能够被识别并且被用于检测旁路26。
垂直的虚线48区分信号处理的相应方式。线48的左边，在箭头50的方向上，信号是模拟的。线48的右边，在箭头52的方向上，信号是数字的。
图5示出根据一种实施方式的用于监视电感元件12的运行的设备28的另一个框图。图5中左边的区域包括半导体开关16、电流测量装置20和∑-Δ-AD转换器34，并且相应于上述的图1和4。信号处理在图5到8内基本上从左向右进行。如在图4中借助线48所描述的那样，在图5到8中在∑-Δ-AD转换器34之前或之后的模拟的和数字的信号之间的分离同样适用。
图5中上面的信号路径尤其被用于控制半导体开关16，并且在图1中通过逻辑电路30代表。在前述信号路径中当前布置有第一低通滤波器54，其中此外进行信号的抽样和/或采样率降低。低通滤波器54的输出信号56当前具有5kS/s(每秒千个样本)的数据率(“采样率”)和16位的值分辨率(字宽)。另外上面的信号路径不直接涉及本发明，因此不进一步进行解释。
图5中中间的信号路径表征信号s1，该信号被引导通过第二低通滤波器58。然而在此当前不进行抽样或者采样率降低。在第二低通滤波器58的输出端上产生滤波后的信号s1′。在图5中下面的信号路径表征信号s2，该信号通过延迟操作38延迟地从第一信号s1产生并且然后被引导经过第三低通滤波器60。在此当前同样不进行抽样或者采样率降低。在第三低通滤波器60的输出端上产生滤波后的信号s2′。
然而在设备28的一种实施方式中对信号s1′和/或s2′和/或d12′应用抽样和/或采样率降低。这例如可以借助“欠采样”或者“向下定时(Heruntertaktung)”进行，特别是通过周期性地删除采样值(或者还通过与内插组合的欠采样)。在这种情况下信号s1′和/或s2′和/或d12′具有比第一信号s1和/或第二信号s2更低的采样率。对此补充地或者替代地，在设备28的另一种实施方式中信号s1′和/或s2′和/或d12′具有与第一信号s1和/或第二信号s2不同的值分辨率。
低通滤波器54、58和60能够以多种变型方案实施，例如在使用梳状滤波器、递归滤波器(IIR，英语“infinite impulse response(无限脉冲响应)”)或者非递归滤波器(FIR，英语“finite impulse response(有限脉冲响应)”)等的情况下实施。优选地，低通滤波器58和60具有彼此相同的滤波器参数。在设备28的一种实施方式中低通滤波器58和60具有比∑-Δ-AD转换器34至少高一阶的阶数。当∑-Δ-AD转换器34例如是二阶的时，那么低通滤波器58和60例如被实施为三阶的。
在设备28的一种未示出的实施方式中低通滤波器58和60具有不同的滤波器参数，由此产生彼此不同的运行时间，使得在这种特殊的情况下延迟操作38不是必要的。在设备28的另一种未示出的实施方式中代替低通滤波器58和60设置有带通滤波器。
滤波后的信号s1′和s2′被输送给框62，在该框内尤其相应于图4的框40进行差值构成41。也就是说在图5的框62内在比较47的范围内实施如下步骤：尤其借助于差值构成41构成滤波后的和/或采样率降低的第一信号s1′和滤波后的和/或采样率降低的第二信号s2′之间的差，以便获得表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号s1′和滤波后的和/或采样率降低的第二信号s2′之间的差的信号d12′；比较75表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号s1′和滤波后的和/或采样率降低的第二信号s2′之间的差的信号d12′和/或由此导出的信号d12"(参见图8)与可预先规定的阈值44。
根据本发明，设备28的替代的实施方式是可能的。例如可以仅使用一个唯一的低通滤波器58，其中信号s2′在该情况下通过如下方式产生：中间存储并且延迟低通滤波器58的输出端上的信号s1′，并且然后与未延迟的信号s1′比较。
∑-Δ-AD转换器34的输出端上的信号s1例如具有一位的值分辨率和2.5MS/s(每秒1兆样本)的数据率(采样率)。滤波后的信号s1′和s2′当前具有十位的值分辨率和2.5MS/s的数据率。应该理解，本发明的设备28也可以以几乎任意的其他的值分辨率和/或数据率或者采样率实施。这对于后续的图6到9同样适用。
在设备28的一种实施方式中在为信号s1和s2使用的信号路径中的精确性或者值分辨率比在图5中上面的信号路径中明显更低。这在对旁路识别的精确性的要求低于为了电感元件的电流调节所需要的精确性的要求时允许是这样的。
低通滤波器58和60优选地被实施，使得滤除可能的在系统中存在的干扰频率，其中考虑∑-Δ-AD转换器34的特性。这特别涉及∑-Δ-AD转换器34的“阶数”以及通过∑-Δ-AD转换器34产生的量化噪声。
图6示出用于监视电感元件12的运行的设备28的另一种实施方式。与图5的不同，在图6中第一信号s1与第二信号s2的差值构成41在信号路径中在通过低通滤波器58的滤波之前进行。由此第二低通滤波器60不是必要的，由此能够节省成本，而不妨碍设备28的功能。低通滤波器58的输出端上的信号d12′被输送给框42(参见图4)，在该框中进行信号d12′与阈值44的比较75。
图7示出设备28的再次另一种实施方式。与图6的不同，信号s1首先借助第四低通滤波器64被滤波，并且然后如在图6的情况下已经描述的那样被进一步处理。低通滤波器64当前使得能够附加地滤波干扰信号部分或者量化噪声等。如所示的，有利地也给第一低通滤波器54供应通过低通滤波器64预先滤波的信号s1。在低通滤波器58的输出端上施加信号d12"，该信号因此从∑-Δ-AD转换器34出发被低通滤波两次。
图8示出设备28的再次另一种实施方式。与图7的不同，为了确定第二信号s2′使用第五低通滤波器66，它与低通滤波器64功能相同。因此图8的设备28总共包括四个低通滤波器54、58、64和66。对于低通滤波器54、58、64和66的各自的值分辨率、数据率或者采样率、以及可能的实施方式，上面在图5的情况下所描述的说明相应地适用。
图9示出用于监视电感元件12的运行的方法的流程图，所述电感元件12由控制和/或调节装置14借助电子电路10控制。在起动框70中在图9中示出的过程开始。在框72中确定时间离散的和值离散的第一信号s1，该第一信号表征流过电流测量装置20的电流27。
在框74中确定时间离散的和值离散的第二信号s2，该第二信号表征流过电流测量装置20的电流27。这进行，使得信号s2相对于第一信号s1具有可预先规定的时移。
在后续的框76中执行第一信号s1与第二信号s2的差值构成41。在后续的框78中通过将通过差值构成41所产生的信号d12或者d12′或者d12"与可预先规定的阈值44比较(比较75)来评价该信号，以便推断出旁路26的存在。在该方法的一种实施方式中阈值44可以预先规定一个量度，从该量度起旁路26被评定为“严重的”。
在后续的框80中依赖于在框78中执行的评价在控制和/或调节装置14内进行反应。例如可以在差错存储器内设定一位，和/或可以为机动车的驾驶员进行警告提示等等。在结束框82中在图9中示出的过程结束，该过程偶尔可以被重复。在该方法的一种实施方式中该过程周期性地被重复。
Claims (16)
1.用于监视电感元件(12)的运行的设备(28)，其中电流测量装置(20)与所述电感元件(12)串联(13)，其特征在于，所述设备(28)被构造用于：
确定时间离散的和值离散的第一信号(s1)，该第一信号表征流过所述电流测量装置(20)的电流(27)；
确定时间离散的和值离散的第二信号(s2)，该第二信号表征流过所述电流测量装置(20)的电流(27)，并且该第二信号具有相对于所述第一信号(s1)的可预先规定的时移；和
从所述第一信号(s1)与所述第二信号(s2)的比较(47)推断出旁路(26)的存在。
2.根据权利要求1所述的设备(28)，其中所述设备(28)被构造用于通过确定在所述电流测量装置(20)内出现的、表征流过所述电流测量装置(20)的电流(27)的电压降并且借助AD转换器(34)、特别是借助∑-Δ-AD转换器转换为所述第一信号(s1)来确定所述第一信号(s1)。
3.根据权利要求1或2所述的设备(28)，其中所述设备(28)被构造用于通过延迟操作(38)从所述第一信号(s1)获得所述第二信号(s2)。
4.根据上述权利要求之一所述的设备(28)，其中所述设备(28)被构造用于在所述比较(47)的范围内实施如下步骤：
特别是借助所述信号(s1、S2)的差值构成(41)，构成表征所述第一信号(s1)和所述第二信号(s2)之间的差的信号(d12)；和
比较(75)表征所述第一信号(s1)和所述第二信号(s2)之间的差的信号(d12)和/或由此导出的信号(d12′；d12")与相应的可预先规定的阈值(44)。
5.根据权利要求4所述的设备(28)，其中所述设备(28)被构造用于使表征所述第一信号(s1)和所述第二信号(s2)之间的差的信号(d12)和/或由此导出的信号(d12′；d12″)经受滤波和/或抽样和/或采样率降低。
6.根据上述权利要求之一所述的设备(28)，其中所述设备(28)被构造用于在所述比较(47)的范围内实施如下步骤：
使所述第一信号(s1)和/或所述第二信号(s2)经受滤波和/或抽样和/或采样率降低，以便获得滤波后的和/或采样率降低的第一信号(s1′)和/或滤波后的和/或采样率降低的第二信号(s2′)；
特别是借助差值构成(41)，构成滤波后的和/或采样率降低的第一信号(s1′)和滤波后的和/或采样率降低的第二信号(s2′)之间的差，以便获得表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号(s1′)和滤波后的和/或采样率降低的第二信号(s2′)之间的差的信号(d12′)；和
比较(75)表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号(s1′)和滤波后的和/或采样率降低的第二信号(s2′)之间的差的信号(d12′)和/或由此导出的信号(d12″)与相应的可预先规定的阈值(44)。
7.根据权利要求6所述的设备(28)，其中滤波后的和/或采样率降低的第一信号(s1′)和/或滤波后的和/或采样率降低的第二信号(s2′)和/或表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号(s1′)和滤波后的和/或采样率降低的第二信号(s2′)之间的差的信号(d12′)具有比所述第一信号(s1)和/或所述第二信号(s2)更低的采样率。
8.根据权利要求6到7之一所述的设备(28)，其中滤波后的和/或采样率降低的第一信号(s1′)和/或滤波后的和/或采样率降低的第二信号(s2′)和/或表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号(s1′)和滤波后的和/或采样率降低的第二信号(s2′)之间的差的信号(d12′)具有与所述第一信号(s1)和/或所述第二信号(s2)不同的值分辨率。
9.用于监视电感元件(12)的运行的方法，其中电流测量装置(20)与所述电感元件(12)串联(13)，其特征在于，所述方法包括如下步骤：确定时间离散的和值离散的第一信号(s1)，该第一信号表征流过所述电流测量装置(20)的电流(27)；确定时间离散的和值离散的第二信号(s2)，该第二信号表征流过所述电流测量装置(20)的电流(27)，并且该第二信号具有相对于所述第一信号(s1)的可预先规定的时移；以及比较(47)所述第一信号(s1)与所述第二信号(s2)，以便推断出旁路(26)的存在。
10.根据权利要求9所述的方法，其中通过确定在所述电流测量装置(20)内出现的、表征流过所述电流测量装置(20)的电流(27)的电压降并且借助AD转换器(34)、特别是借助∑-Δ-AD转换器转换为所述第一信号(s1)来确定所述第一信号(s1)。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中通过延迟操作(38)从所述第一信号(s1)构成所述第二信号(s2)。
12.根据权利要求9到11之一所述的方法，其中在所述比较(47)的范围内实施如下步骤：特别是借助所述信号(s1、s2)的差值构成(41)，构成表征所述第一信号(s1)和所述第二信号(s2)之间的差的信号(d12)；以及比较(75)表征所述第一信号(s1)和所述第二信号(s2)之间的差的信号(d12)和/或由此导出的信号(d12′；d12")与相应的可预先规定的阈值(44)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中使表征所述第一信号(s1)和所述第二信号(s2)之间的差的信号(d12)和/或由此导出的信号(d12′；d12")经受滤波和/或抽样和/或采样率降低。
14.根据权利要求9到13之一所述的方法，其中在所述比较的范围内实施如下步骤：使所述第一信号(s1)和/或所述第二信号(s2)经受滤波和/或抽样和/或采样率降低，以便获得滤波后的和/或采样率降低的第一信号(s1′)和/或滤波后的和/或采样率降低的第二信号(s2′)；特别是借助差值构成(41)，构成滤波后的和/或采样率降低的第一信号(s1′)和滤波后的和/或采样率降低的第二信号(s2′)之间的差，以便获得表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号(s1′)和滤波后的和/或采样率降低的第二信号(s2′)之间的差的信号(d12")；以及比较(75)表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号(s1′)和滤波后的和/或采样率降低的第二信号(s2′)之间的差的信号(d12")和/或由此导出的信号与相应的可预先规定的阈值(44)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中滤波后的和/或采样率降低的第一信号(s1′)和/或滤波后的和/或采样率降低的第二信号(s2′)和/或表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号(s1′)和滤波后的和/或采样率降低的第二信号(s2′)之间的差的信号(d12′)具有比所述第一信号(s1)和/或第二信号(s2)更低的采样率。
16.根据权利要求14到15之一所述的方法，其中滤波后的和/或采样率降低的第一信号(s1′)和/或滤波后的和/或采样率降低的第二信号(s2′)和/或表征滤波后的和/或采样率降低的第一信号(s1′)和滤波后的和/或采样率降低的第二信号(s2′)之间的差的信号(d12′)具有与所述第一信号(s1)和/或所述第二信号(s2)不同的值分辨率。
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