用于直流电机的具有H桥和电机制动电路的驱动电路制造技术

技术编号:5080505 阅读:554 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于汽车中执行机构的直流驱动电机(1)的驱动电路,尤其是转向锁止装置的执行机构的直流驱动电机的驱动电路,在该执行机构中,由电机驱动的传动装置构件能够向着机械的末端止挡部运动,该驱动电路具有四个由控制电路(14)控制的开关部件(6-9),其中,第一开关部件(6)将电机的第一端子(4)与供应电压(2)联接,第二开关部件(7)将第一端子(4)与地电势(3)联接,第三开关部件(8)将电机的第二端子(5)与供应电压联接,并且第四开关部件(9)将第二端子(5)与地电势(3)联接。开关部件具有各一个控制端子,并且在缺少控制的情况下断开。控制电路(14)将控制电压施加到第一和第四开关部件(6、9)的控制端子(10、13)上,以便在一个方向上驱动电机,并且将控制电压施加到第二和第三开关部件(7、8)的控制端子(11、12)上,以便在相反的方向上驱动电机。设置有电机制动电路,一旦供应电压(2)发生故障,该电机制动电路就暂时地向第二和第四开关部件(7、9)的控制端子(11、13)供应控制电压以接通开关部件,其中,从蓄能器(16)中获得控制电压,该蓄能器在施加有供应电压(2)期间被充电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于汽车中执行机构(Stellantrieb)的驱动电机的驱动电路 (Ansteuerschaltung),尤其是转向装置的执行机构的驱动电机的驱动电路,在该执行机构 中,由电机驱动的传动装置构件能够向着机械的末端止挡部运动,其中,电机是具有两个端 子的直流电机,其中,驱动电路具有四个由控制电路控制的开关部件,其中,第一开关部件 将电机的第一端子与供应电压联接,第二开关部件将电机的第一端子与地电势联接,第三 开关部件将电机的第二端子与供应电压联接,并且第四开关部件将电机的第二端子与地电 势联接,其中,开关部件具有各一个控制端子,并且在缺少通过控制电压来控制控制端子的 情况下断开,并且其中,控制电路将控制电压施加到第一和第四开关部件的控制端子上,以 便在第一方向上驱动电机,并且控制电路将控制电压施加到第二和第三开关部件的控制端 子上,以便在相反的第二方向上驱动电机。
技术介绍
所述类型的驱动电路在汽车中例如用于电子转向锁止装置(ELV)的直流电驱动 电机,并且在此用于通过传动装置移动止动栓,该止动栓为了将转向锁止的目的而卡锁到 与转向主轴牢固连接的凹处(槽)中。为了解锁,在相反的方向上驱动电机,并且然后再次 将止动栓从槽中拉出,由此释放转向柱。因此,止动栓通过传动装置在锁止位置和解锁位置 之间来回运动。利用传感器来监视止动栓的各个终端位置的到达,该传感器要么检测止动 栓自身的运动要么检测驱动止动栓的传动装置构件的运动。如果在止动栓运动期间在解锁 方向上利用传感器例如检测到一方面与电机并且另一方面与止动栓联接的传动装置构件 处于相应于止动栓的解锁位置的位置上,那么通常将电机驱动装置断开,以便结束传动装 置和止动栓的运动。在一些实施方式中,传动装置的超出该断开点的继续运动最终会导致 传动装置,即传动装置构件,抵着机械地阻止继续运动的末端止挡部运动。以如下方式通过 电机来驱动传动装置,即,当该传动装置已经到达末端止挡部时,电机仍然还在驱动传动装 置,就可能导致传动装置卡住或者传动装置构件损坏。因此要避免这种情况。在开头所述类型的驱动电路中,能够以如下方式避免电机驱动装置超出到达止挡 部地继续运动,即,电机在到达该止挡部之前及时地被断开,从而使电机并且因此传动装置 的由惯性引起的后续运转不足以到达止挡部位置。但是这以传动装置的结构为前提,该结 构将后续运转路径考虑在内,并且允许足够的运动空间。在另一种用于电机的传统的驱动电路中,其中使用了具有转换触点的机械继电 器,快速地制动电机可以通过如下方式实现,即,电机端子分别与转换触点的中间触点连 接,其中,转换触点安置在供应电压与地电势之间,并且在闲置状态(Ruhezustand)下接在 地电势上,其中于是,当两个转换触点处于闲置状态时,两个电机端子均位于地电势(或者 另一个共用的电势)上,这导致通过由短路电流的流动产生的洛伦兹力而使电机立即制 动。但是如果针对将电机端子与供应电压或者与地电势联接的开关部件而使用电子部件,例如双极晶体管或者功率场效应晶体管,那么这种制动是不可能的,这是因为这些电 子部件不给转换触点提供相应的功能性。
技术实现思路
因此,本专利技术的任务是,在使用开头所述类型的驱动电路时也能够使电机制动。依据本专利技术,该任务通过具有权利要求1所述特征的驱动电路得以解决。依据本 专利技术,开头所述类型的驱动电路的特征在于,设置有电机制动电路,一旦供应电压发生故 障,该电机制动电路就暂时地向第二和第四开关部件的控制端子供应控制电压以接通开关 部件,其中,从蓄能器中获得控制电压,该蓄能器在施加有供应电压期间被充电。如果供应 电压发生故障,即控制电路不再提供针对四个开关部件而设置的控制电压,则所有四个开 关部件均会断开,紧接着,只要电机在供应电压发生故障之前是在运动中,那么电机就会在 空转中由于惯性而继续转动。不言而喻,当电机已经处于终端位置附近时,供应电压发生故 障就特别严峻。然而在使用依据本专利技术的电机制动电路时,供应电压发生故障却导致之前 被充电的蓄能器来供应所需的用于暂时性地提供控制电压的能量,其中,该控制电压被提 供给第二和第四开关部件的控制端子,从而电机的两个端子均与地电势联接。不言而喻,供 应电压和地电势也可以交换,从而电机端子跨过供应电压端子而被短接。这促使电机制动, 如同具有机械转换触点的驱动电路中的情况那样。依据本专利技术的驱动电路当然也可以利用机械继电器来实现,其中,每个继电器都 具有简单的接通触点,其在闲置状态下打开。优选地,四个开关部件却是半导体开关部件, 例如功率双极晶体管或者功率场效应晶体管。在优选的实施方式中,蓄能器包括电容器。不言而喻,也可以实现多个电容器并 联。电容器的一个端子与地电势联接(要么直接地要么例如经由电阻)。电容器的另一个 端子与供应电压或者与由供应电压引出的电压联接,例如与也供应给控制电路的经调节的 电压联接。电容器(或者并联的电容器)的与供应电压或者与由供应电压引出的电压联接 的端子优选经由第五开关部件与第二和第四开关部件的控制端子联接,其中,当供应电压 发生故障时,第五开关部件被接通。第五开关部件例如包括两个开关部件,这两个开关部件 分别直接联接到电容器的端子与第二或者第四开关部件的控制端子之间。在优选的实施方 式中,第五开关部件是单一的开关,其联接到电容器的端子与电路节点之间,其中,电路节 点经由各一个二极管或者整流器与第二和第四开关部件的控制端子联接。第五开关部件优选是在闲置状态下已接通的半导体开关部件,其具有与供应电压 联接的控制端子。该在闲置状态下已接通的半导体开关部件例如是耗尽型的场效应晶体管 (FET),该场效应晶体管具有在源漏之间在闲置状态下能导电的通道。第五开关部件的控制端子例如可能直接与供应电压或者与由供应电压引出的电 压联接。在优选的实施方式中,控制端子却经由第六开关部件与电压供应联接,其中,第六 开关部件的控制端子与控制电路联接。这能够使控制电路,例如微控制器,额外地作用于第 五开关部件的控制端子与供应电压的联接,以及因此可以通过控制电路的控制信号额外地 实现使电机制动。优选地,控制电路是微控制器,该微控制器在复位时使第六开关部件暂时 断开。所以,例如微控制器的复位导致微控制器的与第六开关部件的控制端子联接的输出 端口上的输出信号暂时地取消。因此,复位触发电机制动。本专利技术的具有优点的和/或优选的改进形式在从属权利要求中表明。 附图说明下面借助在附图中示出的优选实施例进一步阐述本专利技术。附图中图1示出具有由四个被控制电路所控制的开关部件组成的H桥的传统的驱动电 路;图2示出依据本专利技术的驱动电路的优选实施例,在该驱动电路中,通过电机制动 电路对图1中示出的驱动电路加以补充;并且图3示出依据本专利技术的驱动电路的可供选择的实施例。具体实施例方式图1示出用于执行机构的驱动电机1的传统的驱动电路,在该执行机构中,由电机 1驱动的传动装置构件能够向着机械的末端止挡部运动。驱动电路用于以如下方式将电 机1联接到供应电压2与地电势3之间,S卩,使该电机要么在第一方向上运动要么在相反的 第二方向上运动,从而经由传动装置使机械构件要么在第一方向上运动要么在相反的第二 方向上运动。例如在应用于电子转向锁本文档来自技高网
...

【技术保护点】
用于汽车中执行机构的驱动电机(1)的驱动电路,尤其是用于转向锁止装置的执行机构的驱动电机的驱动电路,在所述执行机构中,由电机(1)驱动的传动装置构件能够向着机械的末端止挡部运动,  其中,所述电机(1)是具有两个端子(4、5)的直流电机,其中,所述驱动电路具有四个由控制电路(14)控制的开关部件(6-9),其中,第一开关部件(6)将所述电机(1)的第一端子(4)与供应电压(2)联接,第二开关部件(7)将所述电机(1)的所述第一端子(4)与地电势(3)联接,第三开关部件(8)将所述电机(1)的第二端子(5)与所述供应电压(2)联接,并且第四开关部件(9)将所述电机(1)的所述第二端子(5)与地电势(3)联接,  其中,所述开关部件(6-9)分别具有一个控制端子(10-13),并且在缺少通过控制电压来控制所述控制端子(10-13)的情况下断开,并且  其中,所述控制电路(14)将控制电压施加到所述第一和所述第四开关部件(6、9)的控制端子(10、13)上,以便在第一方向上驱动所述电机(1),并且所述控制电路(14)将所述控制电压施加到所述第二和所述第三开关部件(7、8)的控制端子(11、12)上,以便在相反的第二方向上驱动所述电机(1),  其特征在于,  设置有电机制动电路(16-23),一旦所述供应电压(2)发生故障,所述电机制动电路就暂时地向所述第二和所述第四开关部件(7、9)的控制端子(11、13)供应控制电压以接通所述开关部件(7、9),其中,所述控制电压从蓄能器(16)中获得,所述蓄能器在施加有所述供应电压(2)期间被充电。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:马克希尔歇约尔格芬策尔克里斯蒂安戈尔尼克迈克尔策希詹尼乌塞利
申请(专利权)人:胡夫许尔斯贝克和福斯特有限及两合公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利