[發明專利]用于識別分解器的正弦接收器線圈或余弦接收器線圈的短路的方法和電路

在審

• 申請號: 201680035674.2
• 申請日: 2016-06-07
• 公開（公告）號: CN107709936A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: M.昂格曼;B.萊希納;D.齊爾克爾;D.賴希勒
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 方莉,李雪瑩

技術領域

本發明涉及一種用于識別正弦接收器線圈或余弦接收器線圈的分解器信號導線對地或對運行電壓的短路的方法，和一種用于實現該方法的電路。

背景技術

分解器用于獲知旋轉物體、例如馬達的驅動軸的角度位置。在現有技術中存在各種分解器類型。原則上在此借助于至少一個線圈產生變化的磁場，并且借助于至少一個其它的線圈探測該場，其中，線圈之間的耦接的強度根據待測量的位置或角度位置而改變。在“可變磁阻分解器”（VR分解器）中例如僅采用一個激勵線圈并且存在兩個測量線圈，它們產生與位置相關的信號。德國專利申請DE 10 2011 078 583 A1例如公開了一種車輛中的分解器傳感器信號的分析。為此，分解器接收轉子的轉動運動，并且處理器元件處理分解器的正弦形或余弦形的輸出信號。

本發明從這種分解器出發，其中，激勵信號是正弦形并且典型地具有10kHz的頻率。兩個測量線圈通常彼此正交地定位并且被稱作正弦線圈和余弦線圈。利用兩個測量信號可以明確地確定測量物體的角度。

用于激勵線圈的激勵信號可以例如通過兩個推挽輸出級提供，每一個推挽輸出級用于激勵線圈的兩個接口。然后，兩個輸出級的輸出信號以180°彼此相位移動并且對于激勵線圈起作用的激勵信號是兩個輸出級的輸出端之間的電壓差。

但也存在如下可能性，激勵線圈通過僅一個輸出級運行。然后激勵線圈的兩個接口要么直接地要么經由電容器被置于一固定的電位、例如地電位上。

在接收器線圈處產生一具有與激勵信號相同頻率的交流電壓信號，但其振幅根據轉子位置進行調制，其中，余弦線圈處的信號以90°相對于正弦線圈處的信號相位移動。

分解器常常用于調節永磁激勵的同步機（PSM）和電激勵的同步機（ESM），它們例如作為混合動力車輛和電動車輛的驅動器來使用。針對這種調節當前的轉子角度位置的識別是必要的。在異步電機（ASM）的調節中驅動器的當前的頻率的識別是必要的。

由于其牢固性，在機動車中為此目的優選使用分解器，即便存在替選的傳感器，例如數字角度發生器或基于渦流效應的傳感器。

針對汽車領域的傳感器，對于可能的故障的診斷可能性是值得希望的。在如有本申請的主題的分解器中，一種可能的待診斷的故障是分解器信號導線對地或對運行電壓U_B的短路。在此，在下文中短路僅僅理解為信號導線中的一個信號導線與地或與運行電壓U_B的不希望的電連接，其中，該診斷也應確定，所述電位與誰存在不希望的連接。

現有技術中這種故障通過如下方式診斷，即其觸發相應的AD轉換器的剪切（過調）。但這種診斷是不足夠的，因為AD轉換器剪切也會具有其它的原因。

發明內容

該用于識別分解器的信號導線對地或對運行電壓的短路的方法，所述方法包括在兩個關于激勵周期的中心對稱的采樣時間點(R和F)測量接收器線圈的信號導線相對于地的電位；利用這些數據，通過形成相應的接收器線圈的四個測量值(U_HR、U_LR、U_HF 和U_LF)的平均值進行針對相應的信號導線對的偏移值UDC的計算

U_DC =1/4 * (U_HR + U_LR+ U_HF + U_LF)

其中，H（High）和L（Low）表示信號導線對的兩個導線。

短路以及出現短路的導線能夠被拉到的電位（朝向地或U_B的方向）的辨識于是能夠通過如下方式實現，即，將偏移值與極限值進行比較。