DE10118401A1

DE10118401A1 - Motoransteuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10118401A1
Application number: DE10118401A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Yoshimura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-04-13
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2001-11-22
Also published as: US6512346B2; US20010030524A1; JP3521842B2; JP2001298988A

Abstract

Ein Fehler wie eine Abtrennung oder ein Kurzschluss auf dem Strompfad von der Gleichstromquelle zu einem Schaltelement über den Gleichstrommotor wird durch Beurteilen erfasst, ob eine Änderung einer Spannung an einem Verbindungspunkt zwischen dem Gleichstrommotor und dem Schaltelement einer Änderung des Pulsbreitenmodulationssignals für das Schaltelement folgt. Falls dies für ein vorbestimmtes Intervall unrichtig ist, urteilt die Vorrichtung, dass ein Fehler vorliegt. Der Fehler wird dadurch beurteilt, ob eine Änderung in einer Spannung an einem Verbindungspunkt zwischen dem Gleichstrommotor und dem Schaltelement einer Änderung in dem Pulsbreitenmodulationsssignal folgt, so dass der Fehler genau beurteilt werden kann, obwohl der Gleichstrommotor durch ein Gebläse zum Kühlen der Maschine eines Kraftfahrzeugs auf Grund eines Winds infolge der Bewegung des Kraftfahrzeugs angetrieben wird.

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Motor ansteuerungsvorrichtung zum Ansteuern eines Motors mit ei ner Fehlererfassung.

2. Beschreibung des Stand der Technik

Es ist eine Motoransteuerungsvorrichtung bekannt, wel che einen Gleichstrommotor als Kraftquelle eines auf einem Kraftfahrzeug angebrachten Kühlgebläses ansteuert. Bei die ser Motoransteuerungsvorrichtung ist ein Schaltelement auf der Linie zwischen der Batterie und einem auf dem Kraft fahrzeug angebrachten Gleichstrommotor vorgesehen. Das Schaltelement wird mit einer Taktsteuerung (duty control) ein- und ausgeschaltet, d. h. mit einer Pulsbreitenmodulati on (PWM), um die Drehgeschwindigkeit des Gleichstrommotors weich bzw. gleichmäßig zu steuern.

Es ist eine andere Motoransteuerungsvorrichtung mit ei ner Fehlererfassung wie einer Abtrennung der Leitung zwi schen der Batterie und dem Gleichstrommotor oder einem Mas sekurzschluss bekannt. Die provisorische Veröffentlichung der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 56-141530 of fenbart eine Motoransteuerungsvorrichtung nach dem Stand der Technik, welche einen Widerstand enthält, der auf der Leitung zwischen dem Gleichstrommotor und der Batterie vor gesehen ist. Der Fehler wird durch Erfassen beurteilt, ob die Spannungsdifferenz zwischen beiden Enden des Wider stands eine vorbestimmte Spannung während des Ansteuerns des Motors überschreitet, um zu erfassen, ob der Ansteue rungsstrom normal fließt oder nicht.

Fig. 5A zeigt ein Blockdiagramm der Motoransteuerungs vorrichtung nach dem Stand der Technik, welche einen Strom erfassungswiderstand aufweist. Der Stromerfassungswider stand Rs ist auf dem Strompfad zwischen dem Gleichstrommo tor 2 und der Batterie 4 vorgesehen. Die Spannungsdifferenz wird durch eine Abtrennungs-/Kurzschlusserfassungsschaltung 60 erfasst. In dieser Schaltung fließt der Ansteuerungs strom durch den Stromerfassungswiderstand Rs.

Ein anderer Typ einer Motoransteuerungsvorrichtung nach dem Stand der Technik wird in Fig. 5B dargestellt. Bei die ser Motoransteuerungsvorrichtung ist ein Stromerfassungswi derstand Rse auf einer Umgehungsleitung der Leitung zwi schen dem Gleichstrommotor und Masse vorgesehen. Insbeson dere wird ein Multi-Drain-FET zum PWM-Schalten verwendet. Ein Drain wird zum Schalten eines Hauptteils des Ansteue rungsstroms verwendet. Ein anderer Drain läßt einen übrigen Teil des Ansteuerungsstroms passieren. Der verbleibende Teil des Ansteuerungsstrom fließt durch den Stromerfas sungswiderstand Rse. Eine Abtrennungs- /Kurzschlusserfassungsschaltung 61 erfasst die Spannungs differenz. In dieser Schaltung fließt ein Teil des Ansteue rungsstroms durch den Stromerfassungswiderstand Rse. Somit wird die Verlustleistung verringert. In beiden in Fig. 5A und 5B dargestellten Ansteuerungsvorrichtungen werden auf das Auftreten von Fehlern eines Abtrennens und Kurz schließens Alarmsignale erzeugt.

Darüber hinaus kann bei beiden in den Fig. 5A und 5B dargestellten Motoransteuerungsvorrichtungen der an ein Kühlgebläse gekoppelte Gleichstrommotor 2 durch das Kühlge bläse infolge von Wind angesteuert bzw. angetrieben werden. In diesem Zustand erzeugt der Gleichstrommotor eine elek tromotorische Kraft (electromotive force), welche den An steuerungsstrom, der durch den Gleichstrommotor fließt, verringern kann. Auf diese Weise kann die Abtrennungs- /Kurzschlusserfassungsschaltung 60 oder 61 einen Fehler in dem Strompfad des Gleichstrommotors 2 fehlerhaft erkennen.

Kurzfassung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine überra gende Motoransteuerungsvorrichtung zu schaffen.

Entsprechend einem ersten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung wird eine Gleichstromansteuerungsvorrichtung bereitgestellt mit: einer Schalteinrichtung, die an einem ersten Strompfad zwischen einer Gleichstromversorgung und einem Gleichstrommotor vorgesehen ist; einer Steuereinrich tung, welche ein Pulsbreitenmodulationssignal zum Ein- und Ausschalten der Schalteinrichtung im Ansprechen auf ein Steuersignal erzeugt; einer Erfassungseinrichtung, welche eine Spannung an einem zweiten Strompfad zwischen dem Gleichstrommotor und der Schalteinrichtung erfasst, wobei der erste Strompfad den zweiten Strompfad beinhaltet; und einer Beurteilungseinrichtung, welche beurteilt, ob die Spannung von der Erfassungseinrichtung sich mit einem er sten Zyklus ändert, welcher im wesentlichen gleich einem zweiten Zyklus des Pulsmodulationssignals ist, und urteilt, dass ein Fehler auf einem dritten Strompfad von der Gleich stromzufuhr zu der Schalteinrichtung über den Gleichstrom motor vorliegt, wenn die Spannung von der Erfassungsein richtung sich nicht mit dem ersten Zyklus ändert, welcher im wesentlichen gleich dem zweiten Zyklus des Pulsmodulati onssignals ist.

Entsprechend einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung wird in einer Motoransteuerungsvorrichtung mit: einer Schalteinrichtung, welche an einem ersten Strom pfad zwischen einer Gleichstromversorgung und einem Gleich strommotor vorgesehen ist; einer Steuersignalerzeugungsein richtung, welche im Ansprechen auf ein Steuersignal eine Sollansteuerungsspannung für den Gleichstrommotor festlegt und ein Pulsbreitenmodulationssignal zur Steuerung einer Ansteuerungsspannung für den Gleichstrommotor auf die Soll ansteuerungsspannung als Steuersignal erzeugt; und einer Ansteuerungseinrichtung für eine Rotation des Gleichstrom motors durch Ein- und Ausschalten der Schalteinrichtung entsprechend dem Steuersignal, eine Verbesserung vorgesehen mit: einer Erfassungseinrichtung, welche eine Spannung an einem zweiten Strompfad zwischen dem Gleichstrommotor und der Schalteinrichtung erfasst, wobei der erste Strompfad den zweiten Strompfad beinhaltet; und einer Beurteilungs einrichtung, welche beurteilt, ob die Spannung von der Er fassungseinrichtung sich mit einem ersten Zyklus ändert, welcher im wesentlichen einem zweiten Zyklus des Pulsmodu lationssignals gleicht, und urteilt, dass ein Fehler auf einem dritten Strompfad von der Gleichstromversorgung zu der Schalteinrichtung über den Gleichstrommotor vorliegt, wenn das Spannungssignal von der Erfassungseinrichtung sich nicht mit dem ersten Zyklus ändert, der im wesentlichen gleich dem zweiten Zyklus des Pulsmodulationssignals ist.

Entsprechend einem dritten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung wird eine Motoransteuerungsvorrichtung, wel che auf dem ersten Gesichtspunkt basiert, bereitgestellt mit einem Widerstand, welcher parallel mit Elektroden der Schalteinrichtung verbunden ist, wobei ein Widerstandswert des Widerstands derart bestimmt wird, dass ein Stromfluss durch den Widerstand den Gleichstrommotor nicht rotieren lässt, wenn sich die Schalteinrichtung in einem ausgeschal teten Zustand befindet.

Entsprechend einem vierten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung wird eine Motoransteuerungsvorrichtung be reitgestellt, welche auf dem ersten Gesichtspunkt basiert, wobei die Beurteilungseinrichtung: eine erste Beurteilungs einrichtung, welche beurteilt, ob eine Änderung der Span nung von der Erfassungseinrichtung einer Änderung der Span nung des Steuersignals folgt; und eine zweite Beurteilungs einrichtung aufweist, welche ein Intervall überwacht, für welches die Änderung der Erfassungsspannung nicht dem Steu ersignal folgt, und urteilt, dass der Fehler auf dem Strom pfad von der Gleichstromversorgung zu der Schalteinrichtung über den Gleichstrommotor vorliegt, wenn das Intervall ein vorbestimmtes Beurteilungsintervall überschreitet.

Entsprechend einem fünften Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung wird eine Motoransteuerungsvorrichtung be reitgestellt, die auf dem ersten Gesichtspunkt basiert, wo bei die Schalteinrichtung eine Mehrzahl von Schaltelementen aufweist und die Erfassungseinrichtung eine Mehrzahl von Erfassungselementen aufweist, wobei jedes Schaltelement an dem ersten Strompfad vorgesehen ist, jedes Erfassungsele ment die Spannung an dem zweiten Strompfad erfasst, jeder der ersten Strompfade jeden der zweiten Strompfade beinhal tet und die Beurteilungseinrichtung urteilt, dass ein Feh ler auf einem der dritten Strompfade von der Gleichstrom versorgung zu den in der Mehrzahl vorkommenden Schaltein richtungen über die Gleichstrommotoren vorliegt, wenn eine der Spannungen von der Erfassungseinrichtung sich nicht mit dem ersten Zyklus ändert, welcher im wesentlichen gleich dem zweiten Zyklus des Pulsmodulationssignals ist.

Entsprechend einem sechsten Gesichtspunkt der vorlie genden Erfindung wird eine Motoransteuerungsvorrichtung be reitgestellt, welche auf dem ersten Gesichtspunkt basiert, wobei der Gleichstrommotor auf einer mobilen Einheit ange bracht ist und zum Drehen eines Gebläses vorgesehen ist, welches darüber hinaus durch Wind rotiert, der durch eine Bewegung der mobilen Einheit erzeugt wird.

Entsprechend einem siebente Gesichtspunkt der vorlie genden Erfindung wird eine Motoransteuerungsvorrichtung be reitgestellt, welche auf dem fünften Gesichtspunkt basiert, wobei die Gleichstrommotoren auf einer mobilen Einheit an gebracht und für die Rotation von Gebläsen jeweils vorgese hen sind, welche darüber hinaus durch Wind rotieren, der durch eine Bewegung der mobilen Einheit erzeugt wird.

Entsprechend einem achten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung wird eine Motoransteuerungsvorrichtung be reitgestellt mit: einer Schalteinrichtung, die an einem er sten Strompfad zwischen einer Gleichstromversorgung und ei nem Gleichstrommotor vorgesehen ist; einer Steuereinrich tung, welche ein Pulsbreitenmodulationssignal erzeugt, um die Schalteinrichtung im Ansprechen auf ein Steuersignal ein- und auszuschalten; einer Erfassungseinrichtung, welche eine Spannung an einem zweiten Strompfad zwischen dem Gleichstrommotor und der Schalteinrichtung erfasst, wobei der erste Strompfad den zweiten Strompfad beinhaltet; und einer Beurteilungseinrichtung, welche beurteilt, ob die Spannung von der Erfassungseinrichtung und das Pulsbreiten modulationssignal sich mit einem Änderungszyklus entspre chend zueinander ändern, und urteilt, dass ein Fehler auf einem dritten Strompfad von der Gleichstromversorgung zu der Schalteinrichtung über den Gleichstrommotor vorliegt, wenn die Spannung von der Erfassungseinrichtung und das Pulsbreitenmodulationssignal sich nicht in einem Änderungs zyklus entsprechend zueinander ändern.

Entsprechend einem neunten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung wird eine Motoransteuerungsvorrichtung be reitgestellt mit: einer Schalteinrichtung, welche an einem ersten Strompfad zwischen einer Gleichstromversorgung und einem Gleichstrommotor vorgesehen ist; einer Steuereinrich tung, welche ein Pulsbreitenmodulationssignal erzeugt, um die Schalteinrichtung im Ansprechen auf ein Steuersignal ein- und auszuschalten; einer Erfassungseinrichtung, welche eine Spannung an einem zweiten Strompfad zwischen dem Gleichstrommotor und der Schalteinrichtung erfasst, wobei der erste Strompfad den zweiten Strompfad beinhaltet; und einer Beurteilungseinrichtung, welche beurteilt, ob eine Änderung der Spannung von der Erfassungseinrichtung einer Änderung des Pulsbreitenmodulationssignals folgt, und ur teilt, dass ein Fehler auf einem dritten Strompfad von der Gleichstromversorgung zu der Schalteinrichtung über den Gleichstrommotor vorliegt, wenn die Änderung der Spannung von der Erfassungseinrichtung nicht der Änderung des Puls breitenmodulationssignals folgt.

Kurze Beschreibung der Figuren

Die Aufgabe und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Ver bindung mit den dazugehörigen Figuren ersichtlich.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Motoransteuerungs vorrichtung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2A bis 2H stellen Wellenformen von jeweiligen Signalen in der Motoransteuerungsvorrichtung der ersten Ausführungsform dar.

Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Abschnitts der Fehlererfassung, welcher mit einem Mikroprozessor versehen ist, der ursprünglich zur Steuerung eines Motorfahrzeugs entsprechend der ersten Ausführungsform vorgesehen ist;

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer Motoransteuerungs vorrichtung einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 5A zeigt ein Blockdiagramm einer Motoransteue rungsvorrichtung nach dem Stand der Technik, welche einen Stromerfassungswiderstand aufweist; und

Fig. 5B zeigt ein Blockdiagramm einer anderen Motoran steuerungsvorrichtung nach dem Stand der Technik.

Dieselben oder entsprechende Elemente oder Teile werden mit ähnlichen Bezugszeichen überall in den Figuren bezeich net.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung Erste Ausführungsform

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Motoransteuerungs vorrichtung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die Motoransteuerungsvorrichtung 10 lässt einen Gleich strommotor 2 für eine Rotation eines auf einem Motorfahr zeug 60 angebrachten Kühlgebläses 50 mit einer vorbestimm ten Rotationsgeschwindigkeit rotieren. Die Motoransteue rungsvorrichtung 10 enthält ein Schaltelement (Transistor) Tr1, welches einen n-Kanal-MOSFET aufweist, der als Schal ter an der Seite eines Tiefpegels bzw. als am kalten Ende befindlicher Schalter (low side switch) an einem Strompfad zwischen einer Batterie 4 als Gleichstromquelle und dem Gleichstrommotor 2 vorgesehen ist, und eine Diode D1, die parallel zu dem Gleichstrommotor 2 angeschlossen ist.

Des weiteren enthält die Motoransteuerungsvorrichtung 10 eine Eingangsverarbeitungsschaltung 12 zum Empfang eines Steuerbefehls Sa, eine Durchschnittsspannungserfassungs schaltung 19 zum Erfassen einer Steuerungsschaltung V2 für den Gleichstrommotor 2 (eines Durchschnittswerts der Span nung zwischen Anschlüssen des Gleichstrommotors 2), eine Operationsverarbeitungsschaltung 14 zur Ausgabe eines Steu ersignals (eines PWM-Signals) Sb, welches zur Steuerung der Rotation des Gleichstrommotors 2 pulsbreitenmoduliert ist, und eine Ansteuerungsschaltung 16 zum Zuführen eines An steuerungsstroms dem Gleichstrommotor 2 durch Ein- und Aus schalten des Transistors Tr1 entsprechend dem Steuersignal Sb, um den Gleichstrommotor 2 anzusteuern, d. h. um den Gleichstrommotor 2 rotieren zu lassen.

Die Operationsverarbeitungsschaltung 14 legt nicht das Tastverhältnis (duty control) des Steuersignals Sb fest, so dass die Ansteuerungsspannung V2 zu dem Gleichstrommotor 2 auf die Sollansteuerungsspannung V1 entsprechend dem der Eingangsverarbeitungsschaltung 12 eingegebenen Steuerbefehl Sa gesteuert wird, sondern stoppt die Zufuhr des Steuersi gnals Sb, wenn eine durch die Durchschnittsspannungserfas sungsschaltung 19 erfasste Ansteuerungsspannung V2 die Sollansteuerungsspannung V1 überschreitet (V2 < V1), um den Transistor Tr1 auszuschalten, um die Zufuhr des Ansteue rungsstroms zu dem Gleichstrommotor 2 zu stoppen.

Insbesondere erzeugt die Eingangsverarbeitungsschaltung 12 die Sollansteuerungsspannung V1 entsprechend dem Steuer befehl Sa. Die Operationsverarbeitungsschaltung 14 erzeugt das Steuersignal Sb, dessen Tastverhältnis entsprechend der Sollansteuerungsspannung V1 bestimmt wird. Die Ansteue rungsschaltung 16 erzeugt das Ansteuerungssignal entspre chend dem Steuersignal Sb. Der Gleichstrommotor 2 wird mit einer konstanten Spannung entsprechend der Sollspannung V1 angesteuert, wenn dort keine Störung auftritt. Wenn bei dieser Operation bzw. bei diesem Betrieb die durch die Durchschnittsspannungserfassungsschaltung 19 erfasste An steuerungsspannung V2 die Sollansteuerungsspannung V1 über schreitet, wird angenommen, dass eine elektromotorische Kraft an dem Gleichstrommotor 2 erzeugt worden ist, da das Kühlgebläse 50 in der Vorwärtsrichtung durch Wind rotiert, der durch die Bewegung des Kraftfahrzeugs erzeugt wird (Störung). Somit ist ein Einschalten des Transistors Tr1 in diesem Zustand unnötig. Dementsprechend verhindert die Ope rationsverarbeitungsschaltung 14 eine unnötige Schaltopera tion in dem Transistor Tr1, wenn die Ansteuerungsspannung V2 die Sollansteuerungsspannung V1 überschreitet.

Die Motoransteuerungsvorrichtung 10 enthält des weite ren eine Abtrennungs-/Kurzschlusserfassungsschaltung 20 zum Erfassen eines Abtrennens bzw. eines Kurzschlusses auf dem Strompfad von der Batterie 4 zu dem Transistor Tr1 über den Gleichstrommotor 2. Die Abtrennungs- /Kurzschlusserfassungsschaltung 20 enthält eine Steuerungs signalumwandlungsschaltung 22, eine Ansteuerungssignalum wandlungsschaltung 26 und einen Widerstand R1, einen Inver ter 28 zum Invertieren eines Ausgangs der Ansteuerungssi gnalumwandlungsschaltung 26, ein UND-Gatter 30 zum Durch führen einer UND-Operation zwischen Ausgängen der Signalum wandlungsschaltung 22 und dem Inverter 28, eine Inter vallüberwachungsschaltung 32 und einen Puffer 24. Die mit dem Steuersignal Sb von der Operationsverarbeitungsschal tung 14 versorgte Steuerungssignalumwandlungsschaltung 22 erfasst, ob das Steuersignal Sb sich mit einem vorbestimm ten Pulsbreitenmodulationszyklus ändert, und erzeugt ein Steuerungszustandssignal Sc (Hochpegel), wenn sich das Steuersignal Sb mit einem vorbestimmten Pulsbreitenmodula tionszyklus ändert. D. h. das Steuerungszustandssignal Sc zeigt an, dass die Operationsverarbeitungsschaltung 14 das Steuersignal Sb ausgibt.

Die mit der Spannung (dem Spannungssignal) an dem Ver bindungspunkt JP zwischen dem Gleichstrommotor und dem Transistor Tr1 versorgte Ansteuerungssignalumwandlungs schaltung 26 erfasst den Zyklus der Änderung in dem Span nungssignal mit dem Zyklus, welcher im wesentlichen dersel be wie derjenige des Steuersignals Sb ist, und gibt ein An steuerungszustandssignal (Hochpegel) aus, welcher anzeigt, dass der Gleichstrommotor 2 durch den Transistor Tr1 mit einer Taktsteuerung angesteuert wird, wenn das Verbindungs spannungserfassungssignal bzw. das Verbindungspunktspan nungserfassungssignal Sd sich mit dem Zyklus ändert, wel cher im wesentlichen derselbe wie derjenige des Steuersi gnals Sb von der Operationsverarbeitungsschaltung 14 ist, d. h. wenn sich das Verbindungsspannungserfassungssignal Sd sich mit einem Folgen des Steuersignals Sb ändert.

Der Widerstand R1 ist zwischen dem Drain und dem Source des Transistors Tr1 angeschlossen, um zu verhindern, dass das Verbindungsspannungserfassungssignal Sd sich ändert, wenn einer der Strompfade zu dem Gleichstrommotor 2 abge trennt wird. Der Widerstandswert ist so groß, dass der Gleichstrommotor 2 nicht durch den Strom rotiert, welcher durch den Widerstand R1 fließt, wenn der Transistor Tr1 ausgeschaltet wird, während der Strompfad zu dem Gleich strommotor normal ist. Die Pufferschaltung 24 begrenzt die Amplitude an dem Verbindungspunkt auf die Spannungsamplitu de für die Motoransteuerungsvorrichtung 10 derart, dass die Ansteuerungssignalumwandlungsschaltung 26 die Änderung des Verbindungsspannungserfassungssignals Sd genau beurteilen kann. Dabei arbeiten die Pufferschaltung 24 und die An steuerungssignalumwandlungsschaltung 26 als Erfassungsein richtung der Erfindung.

Das von der Steuerungssignalumwandlungsschaltung 22 ausgegebene Steuerungszustandssignal Sc wird direkt dem UND-Gatter 30 zugeführt. Demgegenüber wird das Ansteue rungszustandssignal von der Ansteuerungssignalumwandlungs schaltung 26 durch den Inverter 28 invertiert. Das inver tierte Signal Se wird dem UND-Gatter 30 zugeführt.

Das UND-Gatter 30 gibt das Erfassungssignal Sf (Hochpegel) aus, welches anzeigt, dass ein Fehler (Abtrennung oder Kurzschluss) in dem Strompfad zu dem Gleichstrommotor 2 vorliegt, wenn das Steuerungszustandssi gnal Sc einen Hochpegel aufweist und das Ansteuerungszu standssignal Se einen Hochpegel aufweist.

Die Abtrennungs-/Kurzschlusserfassungsschaltung 20 ent hält eine Intervallüberwachungsschaltung 32, welche das kontinuierliche Intervall überwacht, wenn das UND-Gatter 30 das Erfassungssignal Sf ausgibt, und (be)urteilt, dass der Strompfad des Gleichstrommotors abgetrennt oder kurzge schlossen ist, wenn das UND-Gatter 30 das Erfassungssignal Sf über ein vorbestimmtes Beurteilungsintervall TD kontinu ierlich ausgibt, um das Beurteilungssignal (Hochpegel) aus zugeben, welches diesen Zustand anzeigt.

Die Intervallüberwachungsschaltung 32 führt das Beur teilungssignal Sg der Alarmausgangsschaltung 18 zu, welche ein Alarmsignal (Hochpegel) Sh zum Einschalten einer Alarm lampe zuführt oder einen Alarmton für eine externe Alarm einheit zuführt, um den Fahrer über den Fehler in dem Strompfad zu dem Gleichstrommotor zu informieren, wenn das Beurteilungssignal Sg zugeführt wird.

Fig. 2A bis 2H stellen Wellenformen von jeweiligen Signalen in der Motoransteuerungsvorrichtung 10 dar.

Wenn der Steuerbefehl Sa von einer externen Steuerein heit zu einem Zeitpunkt t1 zugeführt wird, beginnt die Ope rationsverarbeitungsschaltung 14 mit der Erzeugung des PWM- Signals für eine Rotation des Gleichstrommotors 2 mit einer Rotationsgeschwindigkeit entsprechend dem Steuerbefehl Sa als Steuersignal Sb, welches der Ansteuerungsschaltung 16 zugeführt wird. Als Ergebnis wird der Transistor Tr1 mit einem vorbestimmten Zyklus auf der Grundlage des Steuersi gnals Sb ein- und ausgeschaltet. Wenn der Strompfad zu dem Gleichstrommotor 2 normal ist, ändert sich das der Ansteue rungssignalumwandlungsschaltung 26 zugeführte Verbindungs punktspannungserfassungssignal Sd zyklisch mit dem Steuer signal Sb.

In diesem Zustand weist das dem UND-Gatter zugeführte Steuerungszustandssignal Sc einen Hochpegel auf, und das Ansteuerungszustandssignal Se weist einen Tiefpegel auf, so dass das Ausgangssignal Sf des UND-Gatters 30 zu einem Tiefpegel wird. D. h. der Ausgang Sf des UND-Gatters 30 gibt keinen Hochpegel aus, welcher einen Fehlerzustand bezüglich des Strompfads anzeigt.

In dem in Fig. 2A bis 2H dargestellten Zustand wird angenommen, dass das von dem Gleichstrommotor 2 angetrie bene Gebläse 50 durch Wind infolge einer Bewegung des Mo torfahrzeugs rotiert, während dem Gleichstrommotor der An steuerungsstrom nach dem Zeitpunkt t1 zugeführt wird, wobei sich der Wind zu einem Zeitpunkt t3 verringert und ein Feh ler zu dem Zeitpunkt t4 auftritt. Somit erzeugt der Gleich strommotor 2 eine elektromotorische Kraft nach dem Zeit punkt t2. Wenn die Durchschnittsspannung V2 die Sollan steuerungsspannung V1 entsprechend dem Steuerungsbefehl Sa überschreitet, stoppt die Operationsverarbeitungsschaltung 14 die Ausgabe des Steuersignals Sb zu einem Zeitpunkt t2. Zu dem Zeitpunkt t3 wird die Antriebskraft auf das Gebläse 50 infolge des Fahrtwinds zu null, und wenn die Ansteue rungsspannung kleiner als die Sollansteuerungsspannung V1 wird, beginnt somit die Operationsverarbeitungsschaltung 14 erneut mit der Ausgabe des Steuersignals Sb zu einem Zeit punkt t3.

Während des Intervalls (von dem Zeitpunkt t2 bis zu dem Zeitpunkt t3), währenddessen die Operationsverarbeitungs schaltung 14 die Ausgabe des Steuersignals Sb stoppt, wird der Transistor Tr1 nicht angesteuert, so dass das der An steuerungssignalumwandlungsschaltung 26 zugeführte Verbin dungspunktspannungserfassungssignal Sd mit einer konstanten Spannung aufrechterhalten wird (einem Hochpegel, falls der Stromdurchgang normal ist). Somit weist das dem UND-Gatter 30 zugeführte Ansteuerungszustandssignal Se einen Hochpegel auf. Mit anderen Worten, das Steuerungszustandssignal Sc von der Steuerungssignalumwandlungsschaltung 22 weist einen Tiefpegel auf. Als Ergebnis verbleibt der Ausgang des UND- Gatters 30 auf einem Tiefpegel.

Wenn ein Fehler wie eine Abtrennung oder ein Kurz schluss auf dem Strompfad von der Batterie 4 zu dem Transi stor Tr1 über dem Gleichstrommotor 2 auftritt, während die Operationsverarbeitungsschaltung 14 das Steuersignal Sb ausgibt, verbleibt das Verbindungspunktspannungserfas sungssignal Sd infolge des Vorhandenseins des Widerstands R1 auf einem Tiefpegel. Als Ergebnis wird der Ausgang von der Ansteuerungssignalumwandlungsschaltung 26 zu einem Tiefpegel, so dass das dem UND-Gatter 30 zugeführte An steuerungszustandssignal Se zu einem Hochpegel wird.

Wenn somit ein Fehler auf dem Strompfad zu und von dem Gleichstrommotor 2 auftritt, gibt das UND-Gatter 30 das Er fassungssignal Sf (Hochpegel) aus, welches den Fehler auf dem Strompfad anzeigt.

Im Ansprechen auf das Erfassungssignal Sf von dem UND- Gatter 30 zu dem Zeitpunkt t5 beurteilt bzw. entscheidet die Intervallüberwachungsschaltung 32, dass das Erfassungs signal Sf kontinuierlich ausgegeben wird, während das Beur teilungsintervall Td verstrichen ist. Wenn das Erfassungs signal Sf kontinuierlich bezüglich des Beurteilungsinter valls Td zu einem Zeitpunkt t6 ausgegeben wird, beurteilt bzw. entscheidet die Intervallüberwachungsschaltung 32, dass der Fehler bestimmt auf dem Strompfad auftritt, und gibt das Beurteilungssignal Sg aus, welches den Fehler an zeigt. Im Ansprechen auf das Beurteilungssignal Sg führt die Alarmausgangsschaltung 18 ein Alarmsignal einer exter nen Alarmeinheit zu, um den Fahrer über den Fehler zu in formieren.

Bei der oben beschriebenen Operation erzeugt die Inter vallüberwachungsschaltung 32 das Beurteilungssignal Sg, welches einen Fehler in dem Strompfad anzeigt, wenn das UND-Gatter 30 das Erfassungssignal Sf ausgibt, und gibt es aus, und danach wird dieser Zustand für das Beurteilungsin tervall Td aufrechterhalten. Die Gründe werden im folgenden dargestellt.

Wie in Fig. 2F dargestellt kann zu Übergangszeitpunkten des Steuerungszustandssignals Sc und des Ansteuerungszu standssignals Se das Steuerungszustandssignal Sc und das Ansteuerungszustandssignal Se einen hohen Pegel zur selben Zeit infolge einer Verzögerung in der Steuerungssignalum wandlungsschaltung 22, der Pufferschaltung 24, der Ansteue rungssignalumwandlungsschaltung 26, dem Inverter 28 anneh men, so dass das UND-Gatter 30 temporär das Erfassungssi gnal Sf eines Hochpegels ausgeben kann. Darüber hinaus kann infolge eines externen Rauschens das UND-Gatter 30 temporär einen Hochpegel annehmen. Danach wird bei dieser Ausfüh rungsform der Ausgang des UND-Gatters 30 nicht als das Be urteilungssignal verwendet, welches einen Fehler in dem Strompfad anzeigt. Somit überwacht die Intervallüberwa chungsschaltung 32 das Intervall des Erfassungssignals Sf und erzeugt das Beurteilungssignal Sg, welches einen Fehler in dem Strompfad anzeigt, wenn das Intervall das Beurtei lungsintervall Td erreicht.

Insbesondere ändern sich Verzögerungen in der Steue rungssignalumwandlungsschaltung 22 und der Ansteuerungssi gnalumwandlungsschaltung 26 sehr. Die Verzögerungen werden zu einigen oder mehreren Pulsen des Steuersignals Sb. Somit wird das Beurteilungsintervall Td in der Intervallüberwa chungsschaltung 32 in dem Bereich von einigen Pulsen bis zu einigen zehn Pulsen des Steuersignals Sb bestimmt.

Wie oben beschrieben erfasst bei dieser Ausführungsform die Motoransteuerungsvorrichtung 10 das Verbindungsspan nungserfassungssignal Sd an dem Verbindungspunkt zwischen dem Transistor Tr1 und dem Gleichstrommotor 2, und beur teilt, ob sich die Erfassungsspannung Sd auf dieselbe Weise wie das (sich entsprechend ändernde) Steuersignal Sb än dert, d. h. ob die Änderung des Erfassungssignals derjenigen des Steuersignals Sb folgt. Dadurch wird eine fehlerhafte Fehlerbeurteilung in dem Fall verhindert, bei dem das Kühl gebläse 50 durch den Wind rotiert, welcher durch die Bewe gung des Fahrzeugs erzeugt wird.

Darüber hinaus ist bei der Motoransteuerungsvorrichtung 10 dieser Ausführungsform der Widerstand R1 parallel mit dem Transistor Tr1 verbunden. Dadurch wird verhindert, dass die Ansteuerungssignalumwandlungsschaltung 26 die Änderung des Steuersignals Sb fehlerhaft beurteilt, da die Verbin dungsspannung Sd sich entsprechend der Änderung des Steuer signals Sb infolge eines schwebenden bzw. stromlosen Zu stands ändert, wenn der Widerstand R1 abwesend ist. Somit verbessert der Widerstand R1 die Beurteilungsgenauigkeit beim Beurteilen des Fehlers in dem Strompfad.

Darüber hinaus überwacht bei dieser Ausführungsform die Intervallüberwachungsschaltung 32 die Dauer des Erfassungs signals Sf, welches den Fehler in dem Strompfad anzeigt. Wenn das andauernde Intervall das Beurteilungsintervall Td erreicht, führt die Intervallüberwachungsschaltung 32 das Beurteilungssignal Sg der Alarmausgangsschaltung 18 zu. So mit kann eine fehlerhafte Beurteilung infolge einer Verzö gerung des Erfassungssignals oder dergleichen oder eines Rauschens verhindert werden.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Ab trennungs-/Kurzschlusserfassungsschaltung 20 mit einer dis kreten Schaltung versehen, welche den Inverter 28 und das UND-Gatter 30 enthält. Es ist jedoch ebenfalls möglich die oben beschriebene Operation mit einem Mikroprozessor be reitzustellen. Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Ab schnitts der Fehlererfassungsoperation, welcher mit einem Mikroprozessor, der ursprünglich zum Steuern eines Kraft fahrzeugs vorgesehen ist, bereitgestellt wird.

Die Ausgänge der Steuerungssignalumwandlungsschaltung 22 und des Inverters 28 werden dem Mikroprozessor zuge führt, der ursprünglich zum Steuern des Kraftfahrzeugs vor gesehen ist.

Der Mikroprozessor beurteilt in einem Schritt 110, ob das Steuerungszustandssignal Sc sich auf einem Hochpegel befindet, um zu beurteilen, ob der Gleichstrommotor ange steuert wird. Wenn sich das Steuerungszustandssignal Sc auf einem Hochpegel befindet, d. h. wenn der Gleichstrommotor 2 angesteuert wird (JA in dem Schritt 110), beurteilt der Mi kroprozessor, ob sich das Ansteuerungszustandssignal Se auf einem Hochpegel befindet. Wenn sich das Ansteuerungszu standssignal Se auf einem Hochpegel befindet (JA in einem Schritt 120), beurteilt der Mikroprozessor, ob das Inter vall Te, für welches sich das Ansteuerungszustandssignal Se in einen Hochpegel begibt, das Beurteilungsintervall Td überschreitet. Wenn das Intervall Te das Beurteilungsinter vall Td überschreitet (JA in einem Schritt 130), führt der Mikroprozessor das Alarmsignal Sh der externen Alarmeinheit in einem Schritt 140 zu. Wie oben beschrieben führt der Mi kroprozessor einen Abschnitt der Fehlererfassungsoperation anstelle des UND-Gatters 30 und der Intervallüberwachungs schaltung 32 durch.

Nach dem Schritt 140 erfasst darüber hinaus der Mikro prozessor in einem Schritt 150 ob ein Rücksetzsignal einge geben worden ist. Wenn das Rücksetzsignal eingegeben wor den ist, kehrt das Verfahren zu dem Schritt 110 zurück, oh ne dass weiter das Alarmsignal Sh erzeugt wird. Wenn das Rücksetzsignal nicht eingegeben worden ist, kehrt die Ver arbeitung zu einem Schritt 140 zurück, um das Alarmsignal Sh zu erzeugen. Dieser Schritt wird dafür vorgesehen, dass der Fahrer den Gleichstrommotor 2 repariert hat; d. h. falls der Fahrer den Gleichstrommotor 2 oder den Strompfad repa riert, wenn er über den Fehler auf dem Strompfad von der Batterie 4 zu dem Transistor Tr1 über den Gleichstrommotor 2 informiert worden ist. Der Fahrer kann den Alarm durch Eingeben des Rücksetzsignals stoppen und die Fehlererfas sungsoperation wieder erneut starten.

Wenn bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Ab trennungs-/Kurzschlusserfassungsschaltung 20 den Fehler auf dem Strompfad zu dem Gleichstrommotor 2 beurteilt, führt die Abtrennungs-/Kurzschlusserfassungsschaltung 20 das Be urteilungssignal Sg, welches den Fehler anzeigt, der Alarm ausgangsschaltung 18 zu. Im Ansprechen darauf führt die Alarmausgangsschaltung 18 das Alarmsignal Sh der externen Alarmschaltung zu, um den Fahrer über den Fehler zu infor mieren. Wenn der Fehler auf dem Strompfad zu dem Gleich strommotor 2 auftritt, ist es jedoch möglich, dass der Gleichstrommotor 2 durch Steuerung des Transistors Tr1 ro tiert. Dann tritt dort eine Modifizierung dahingehend auf, dass das Beurteilungssignal Sg der Eingangsverarbeitungs schaltung 12 oder der Operationsverarbeitungsschaltung 14 zugeführt wird, um die Zufuhr des Ansteuerungssignals dem Gleichstrommotor 2 zu stoppen.

Dadurch wird ein Schaltverlust bei dem Transistor Tr1 sowie ein unnötiger Energieverbrauch aufgehoben.

Auf ähnliche Weise wird bei der Operation durch den Mi kroprozessor die Verarbeitung in dem Schritt 140 wie im folgenden dargestellt modifiziert:

Zusätzlich zu der Ausgabe des Alarmsignals Sh unter bricht der Mikroprozessor die Eingabe des Steuerbefehls Sa. Durch diese Operation wird dasselbe Ergebnis bereitge stellt.

Zweite Ausführungsform

Die vorliegende Erfindung wird auf eine Motoransteue rungsvorrichtung angewandt, welche eine Mehrzahl von Gleichstrommotoren ansteuert.

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer Motoransteuerungs vorrichtung 11 einer zweiten Ausführungsform.

Die Motoransteuerungsvorrichtung 11 ist zum Ansteuern von zwei Gleichstrommotoren 2a und 2b zur selben Zeit vor gesehen, welche zwei Kühlgebläse 51 und 52 rotieren lassen, die für einen Kraftfahrzeugmotor vorgesehen sind. Die Mo toransteuerungsvorrichtung 11 enthält Schaltelemente Tra und Trb, welche n-Kanal-MOSFETs als Schalter an der Seite eines Tiefpegels (low side switch) auf den Strompfaden von der Batterie 4 zu den Gleichstrommotoren 2a und 2b aufwei sen, und Dioden Da und Db, welche mit den Gleichstrommoto ren 2a bzw. 2b verbunden sind.

Darüber hinaus enthält die Motoransteuerungsvorrichtung 11 die Eingangsverarbeitungsschaltung 12, die Operations verarbeitungsschaltung 14 und die Durchschnittsspannungser fassungsschaltungen 19a und 19b zum Erfassen einer durch schnittlichen Ansteuerungsspannung V2a und V2b, welche den Gleichstrommotoren 2a bzw. 2b zugeführt werden, Ansteue rungsschaltungen 16a und 16b, welche die Transistoren Tra bzw. Trb im Ansprechen auf das Steuersignal Sb von der Ope rationsverarbeitungsschaltung 14 ein- und ausschalten, und eine Alarmausgangsschaltung 18, welche das Alarmsignal Sh ausgibt.

Dabei erzeugt die Operationsverarbeitungsschaltung 14 ein Steuersignal (PWM-Signal) Sb, so dass die Ansteuerungs spannungen V2a und V2b mit der Sollansteuerungsspannung übereinstimmen. Wenn eine elektromotorische Kraft erzeugt wird und entweder die Ansteuerungsspannung V2a oder V2b die Sollansteuerungsspannung V1 überschreitet, stoppt die Ope rationsverarbeitungsschaltung 14 die Ausgabe des Steuersi gnals Sb, um den Transistor Tr1 auszuschalten, um die Zu fuhr von Strom zu den Gleichstrommotoren 2a und 2b zu stop pen.

Die Motoransteuerungsvorrichtung 11 enthält ebenfalls eine Abtrennungs-/Kurzschlussschaltung 21, welche eine Ab trennung oder einen Kurzschluss in den Strompfaden von der Batterie 4 zu den Gleichstrommotoren 2a und 2b erfasst.

Die Abtrennungs-/Kurzschlusserfassungsschaltung 21 ent hält ebenso wie bei der ersten Ausführungsform die Steue rungssignalumwandlungsschaltung 22, das UND-Gatter 30 und die Intervallüberwachungsschaltung 32 und enthält des wei teren Widerstände Ra und Rb, welche parallel an die Transi storen Tra bzw. Trb angeschlossen sind (insbesondere zwi schen Drain und Source), eine Ansteuerungssignalumwand lungsschaltung 26a und 26b und Inverter 28a und 28b und ei ne ODER-Schaltung 34. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters 34 wird dem UND-Gatter 30 zusammen mit dem Steuerungszu standssignal Sc von der Steuerungssignalumwandlungsschal tung 22 zugeführt.

Die Ansteuerungssignalumwandlungsschaltung 26a wird mit der Spannung (dem Spannungssignal) an dem Verbindungspunkt zwischen dem Transistor Tra und dem Motor 2a versorgt, er fasst den Zyklus einer Änderung des Spannungssignals mit einem Zyklus, welcher im wesentlichen gleich demjenigen des Steuersignals Sb ist, und gibt ein Ansteuerungszustandssi gnal (Hochpegel) Sda aus, welches anzeigt, dass der Gleich strommotor 2a durch den Transistor Tra mit einer Taktsteue rung angesteuert wird, wenn sich das Verbindungsspannungs erfassungssignal Sd mit dem Zyklus ändert, welcher im we sentlichen demjenigen des Steuersignals Sb von der Operati onsverarbeitungsschaltung 14 gleicht, d. h. das Spannungssi gnal Sda ändert sich dem Steuersignal Sb nachfolgend.

Die Ansteuerungssignalumwandlungsschaltung 26b wird mit der Spannung (dem Spannungssignal) an dem Verbindungspunkt zwischen dem Transistor Trb und dem Gleichstrommotor 2a versorgt, erfasst den Zyklus einer Änderung in dem Span nungssignal mit einem Zyklus, welcher im wesentlichen dem jenigen des Steuersignals Sb gleicht, und gibt ein Ansteue rungszustandssignal (Hochpegel) Sdb aus, welches anzeigt, dass der Gleichstrommotor 2a durch den Transistor Trb mit einer Taktsteuerung angesteuert wird, wenn sich das Verbin dungsspannungserfassungssignal Sdb mit dem Zyklus ändert, welcher im wesentlichen demjenigen des Steuersignals Sb von der Operationsverarbeitungsschaltung 14 gleicht, d. h., wenn sich das Spannungssignal Sda dem Steuersignal Sb folgend ändert.

Die Inverter 28a und 28b invertieren die Ausgänge der Ansteuerungssignalumwandlungsschaltung 26a bzw. 26b. Das ODER-Gatter 34 gibt das Ansteuerungszustandssignal Se aus, wenn einer der Ausgänge der Inverter 28a und 28b einen Hochpegel aufweist.

Ebenso wie bei der ersten Ausführungsform sind die Wi derstände Ra und Rb zum Verhindern vorgesehen, dass sich die Verbindungsspannungserfassungssignale Sda und Sdb än dern, wenn der Strompfad zu den Gleichstrommotoren 2a oder 2b abgetrennt wird. Die Widerstandswerte sind so groß, dass die Gleichstrommotoren 2a und 2b nicht durch die Strom flüsse durch die Widerstände Ra und Rb rotieren, wenn die Transistoren Tra und Trb ausgeschaltet sind, während die Strompfade zu dem Gleichstrommotor jeweils normal sind.

Wenn das Steuerbefehlssignal Sa von einer externen Steuereinheit zugeführt wird, beginnt die Operationsverar beitungsschaltung 14 mit dem Erzeugen des PWM-Signals für eine Rotation der Gleichstrommotoren 2a und 2b mit Rotati onsgeschwindigkeiten entsprechend dem Steuerbefehl Sa als einem Steuersignal Sb, welches den Ansteuerungsschaltungen 16a und 16b zugeführt wird. Als Ergebnis werden die Transi storen Tra und Trb mit einem vorbestimmten Zyklus auf der Grundlage des Steuersignals Sb jeweils ein- und ausgeschal tet. Wenn die Strompfade zu den Gleichstrommotoren 2a und 2b normal sind, ändern sich die Verbindungsspannungserfas sungssignale Sda und Sdb, welche den Ansteuerungssignalum wandlungsschaltungen 26a und 26b zugeführt werden, zyklisch mit dem Steuersignal Sb.

In diesem Zustand nehmen die Ansteuerungszustandssi gnale Sea und Seb, welche dem ODER-Gatter 34 zugeführt wer den, einen Tiefpegel an, so dass dem UND-Gatter 30 das An steuerungszustandssignal Se eines Tiefpegels und das Steue rungszustandssignal Sc eines Hochpegels zugeführt wird. So mit gibt das UND-Gatter 30 einen Tiefpegel aus. D. h. das UND-Gatter 30 gibt nicht das Erfassungssignal Sf eines ho hen Pegels aus, welches einen Fehler auf dem Strompfaden anzeigt.

Wenn ein Fehler wie eine Abtrennung oder ein Kurz schluss auf einem der Strompfade zu den Gleichstrommotoren 2a und 2b auftritt, während die Operationsverarbeitungs schaltung 14 das Steuersignal Sb ausgibt, nimmt eine der Ansteuerungssignalumwandlungsschaltungen 26a oder 26b ent sprechend dem Fehler einen Hochpegel an. Als Ergebnis führt das ODER-Gatter 34 das Ansteuerungszustandssignal Se eines Hochpegels dem UND-Gatter 30 zu, so dass das UND-Gatter 34 das Erfassungssignal Sf eines Hochpegels ausgibt.

Im Ansprechen auf das Erfassungssignal Sf von dem UND- Gatter 30 beurteilt die Intervallüberwachungsschaltung 32, ob das Erfassungssignal Sf kontinuierlich ausgegeben worden ist, während das Beurteilungsintervall Td verstrichen ist. Wenn das Erfassungssignal Sf kontinuierlich über das Erfas sungsintervall Td ausgegeben wird, beurteilt bzw. entschei det die Intervallüberwachungsschaltung 32, dass der Fehler sicher auf einem der Strompfade aufgetreten ist, und gibt das Beurteilungssignal Sg aus, welches den Fehler anzeigt. Im Ansprechen auf das Beurteilungssignal Sg führt die Alarmausgangsschaltung 18 ein Alarmsignal Sh einer externen Alarmeinheit aus, um den Fahrer über den Fehler zu infor mieren.

Wenn dieser Zustand länger als das Beurteilungsinter vall Td andauert, führt die Intervallüberwachungsschaltung 32 das Beurteilungssignal Sg, welches einen Fehler auf dem Strompfad anzeigt, der Alarmausgangsschaltung 18 zu, welche das Alarmsignal Sa einer externen Alarmeinheit zuführt. So mit kann die Motoransteuerungsvorrichtung 11 dieser Ausfüh rungsform unmittelbar Informationen über den Fehler auf dem Strompfad von einem der Gleichstrommotoren 2a und 2b ausge ben.

Wenn darüber hinaus in dem Zustand, bei welchem die Strompfade für die Gleichstrommotoren 2a und 2b normal sind, eine der Ansteuerungsspannungen V2a und V2b die Soll ansteuerungsspannung überschreitet, da der Gleichstrommotor 2a und 2b elektromotorische Kräfte durch weiteres Rotieren in der Vorwärtsrichtung durch den Wind infolge einer Bewe gung erzeugt, während die Gleichstrommotoren 2a und 2b an gesteuert werden, stoppt die Operationsverarbeitungsschal tung 14 die Ausgabe des Steuersignals Sb. Dadurch verbleibt das Steuerungszustandssignal Sc auf einem Tiefpegel, so dass das Erfassungssignal nicht einen Hochpegel annimmt. Dadurch wird eine genaue Beurteilung des Fehlers bezüglich der Gleichstrommotoren 2a und 2b in irgendeinem Ansteue rungszustand der Gleichstrommotoren 2a und 2b bereitge stellt.

Darüber hinaus steuert die Motoransteuerungsvorrichtung 11 dieser Ausführungsform die Motoren 2a und 2b zur selben Zeit im Ansprechen auf den Steuerbefehl Sa an. Obwohl ent weder ein Strompfad des Gleichstrommotors 2a oder 2b abge trennt oder kurzgeschlossen worden ist, kann somit der Gleichstrommotor 2a oder 2b, welcher frei von dem Fehler ist, kontinuierlich durch Zuführen des Ansteuerungssignals dem Gleichstrommotor 2a oder 2b angesteuert werden. Daher verhindert die Motoransteuerungsvorrichtung 11 dieser Aus führungsform, dass die Maschine infolge eines Stopps des Kühlgebläses S1 oder 52 überhitzt wird, so dass die Sicher heit verbessert werden kann.

Des weiteren kann wie in Fig. 4 dargestellt die Inter vallüberwachungsschaltung 32 das Beurteilungssignal Sg der Operationsverarbeitungsschaltung 14 zusätzlich zu der Alarmausgangsschaltung 18 durch den Signaldurchgang zufüh ren, welcher durch die gestrichelte Linie dargestellt wird. In diesem Fall macht die Operationsverarbeitungsschaltung 14 die Pulsbreite des Steuersignals Sb größer als in dem normalen Zustand im Ansprechen auf das Beurteilungssignal Sg, um den Strom zu dem Gleichstrommotor 2a oder 2b zu er höhen, welcher sich in dem normalen Zustand befindet.

Bei dieser Struktur rotiert der Gleichstrommotor 2a oder 2b, dessen Strompfad normal ist, mit einer höheren Ro tationsgeschwindigkeit als derjenige in dem normalen Zu stand, wenn ein Fehler in einem Strompfad auftritt. Dadurch wird ein Abfallen des Kühlvermögens bezüglich der Maschine verringert. D. h. es kann ein Überhitzen der Maschine sicher verhindert werden. Darüber hinaus erzeugt die höhere Rota tionsgeschwindigkeit des Gleichstrommotors 2a oder 2b ein Geräusch mit einem höheren Pegel, welches ebenfalls den Fahrer über den Fehler informiert.

Die Erfindung wurde anhand der oben erwähnten Ausfüh rungsformen beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfin dung nicht auf den Rahmen der oben beschriebenen Ausfüh rungsformen beschränkt, sondern beinhaltet Modifizierungen.

Beispielsweise enthält bei den oben beschriebenen Aus führungsformen die Motoransteuerungsvorrichtung die Schalt elemente (Transistoren Tr1, Tra und Trb), welche zwischen den Gleichstrommotoren 2, 2a und 2b und Masse vorgesehen sind, als sogenannte Schalter an der Seite eines Tiefpe gels. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auf die Motoran steuerungsvorrichtung anwendbar, welche zwischen der posi tiven Elektrode der Gleichstromversorgung und den Gleich strommotoren 2, 2a und 2b vorgesehene Schaltelemente als sogenannte Schalter an der Seite eines Hochpegels bzw. am heißen Ende befindliche Schalter (high side switch) enthal ten. Diese Struktur bietet dieselbe Operation. Darüber hin aus können p-Kanal-MOSFETs als die Schaltelemente zusätz lich zu dem n-Kanal-MOSFET bei der oben beschriebenen Aus führungsform verwendet werden. Darüber hinaus können Bipo lartransistoren wie NPN-Transistoren oder PNP-Transistoren als die Schaltelemente verwendet werden.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die den Abtrennungs-/Kurschlusserfassungsschaltungen 20 oder 21 zugeführte Spannung von dem Verbindungspunkt zwischen dem Gleichstrommotor 2, 2a oder 2b und den Transistoren Tr1, Tra oder Trb zugeführt. Jedoch gibt es Modifizierungen die ser Struktur. Beispielsweise wenn Rauschfilter, welche L- (Spulenelement) und C-Elemente enthalten, zur Verringerung des Bürstenrauschens zwischen den Gleichstrommotoren 2, 2a und 2b und den Transistoren Tr1, Tra und Trb vorgesehen sind, kann die Spannung von einem Ende der Spule oder Span nungen von beiden Enden des Spulenelements der Abtrennungs- /Kurzschlusserfassungsschaltung 20 oder 21 zugeführt wer den. Wenn darüber hinaus ein in Fig. 5a dargestellter Mo torstromerfassungswiderstand zwischen dem Gleichstrommotor 2, 2a oder 2b und dem Transistor Tr1, Tra oder Trb vorgese hen ist, kann die Spannung an einem Ende des Widerstands oder Spannungen an beiden Enden der Abtrennungs- /Kurzschlusserfassungsschaltung 20 oder 21 zugeführt wer den. D. h. diese Erfindung ist auf eine Schaltungsstruktur anwendbar, welche das Spannungssignal auf dem Strompfad zu oder von dem Gleichstrommotor 2, 2a oder 2b der Abtren nungs-/Kurzschlusserfassungsschaltung 20 oder 21 zuführen kann.

Claims

1. Gleichstromansteuerungsvorrichtung mit:
einer Schalteinrichtung, die an einem ersten Strompfad zwischen einer Gleichstromversorgung und einem Gleichstrom motor vorgesehen ist;
einer Steuereinrichtung, welche ein Pulsbreitenmodula tionssignal zum Ein- und Ausschalten der Schalteinrichtung im Ansprechen auf ein Steuersignal erzeugt;
einer Erfassungseinrichtung, welche eine Spannung an einem zweiten Strompfad zwischen dem Gleichstrommotor und der Schalteinrichtung erfasst, wobei der erste Strompfad den zweiten Strompfad beinhaltet; und
einer Beurteilungseinrichtung, welche beurteilt, ob die Spannung von der Erfassungseinrichtung sich mit einem ersten Zyklus ändert, welcher im wesentlichen gleich einem zweiten Zyklus des Pulsmodulationssignals ist, und urteilt, dass ein Fehler auf einem dritten Strompfad von der Gleich stromzufuhr zu der Schalteinrichtung über den Gleichstrom motor vorliegt, wenn die Spannung von der Erfassungsein richtung sich nicht mit dem ersten Zyklus ändert, welcher im wesentlichen gleich dem zweiten Zyklus des Pulsmodulati onssignals ist.

2. In einer Motoransteuerungsvorrichtung mit:
einer Schalteinrichtung, welche an einem ersten Strom pfad zwischen einer Gleichstromversorgung und einem Gleich strommotor vorgesehen ist;
einer Steuersignalerzeugungseinrichtung, welche im An sprechen auf ein Steuersignal eine Sollansteuerungsspannung für den Gleichstrommotor festlegt und ein Pulsbreitenmodu lationssignal zur Steuerung einer Ansteuerungsspannung für den Gleichstrommotor auf die Sollansteuerungsspannung als Steuersignal erzeugt; und
einer Ansteuerungseinrichtung für eine Rotation des Gleichstrommotors durch Ein- und Ausschalten der Schaltein richtung entsprechend dem Steuersignal, ist eine Verbesse rung vorgesehen mit:
einer Erfassungseinrichtung, welche eine Spannung an einem zweiten Strompfad zwischen dem Gleichstrommotor und der Schalteinrichtung erfasst, wobei der erste Strompfad den zweiten Strompfad beinhaltet; und
einer Beurteilungseinrichtung, welche beurteilt, ob die Spannung von der Erfassungseinrichtung sich mit einem ersten Zyklus ändert, welcher im wesentlichen einem zweiten Zyklus des Pulsmodulationssignals gleicht, und urteilt, dass ein Fehler auf einem dritten Strompfad von der Gleich stromversorgung zu der Schalteinrichtung über den Gleich strommotor vorliegt, wenn das Spannungssignal von der Er fassungseinrichtung sich nicht mit dem ersten Zyklus än dert, der im wesentlichen gleich dem zweiten Zyklus des Pulsmodulationssignals ist.

3. Motoransteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekenn zeichnet durch einen Widerstand, welcher parallel mit Elek troden der Schalteinrichtung verbunden ist, wobei ein Wi derstandswert des Widerstands derart bestimmt wird, dass ein Stromfluss durch den Widerstand den Gleichstrommotor nicht rotieren lässt, wenn sich die Schalteinrichtung in einem ausgeschalteten Zustand befindet.

4. Motoransteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beurteilungseinrichtung:
eine erste Beurteilungseinrichtung, welche beurteilt, ob eine Änderung der Spannung von der Erfassungseinrichtung einer Änderung der Spannung des Steuersignals folgt; und
eine zweite Beurteilungseinrichtung aufweist, welche ein Intervall überwacht, für welches die Änderung der Er fassungsspannung nicht dem Steuersignal folgt, und urteilt, dass der Fehler auf dem Strompfad von der Gleichstromver sorgung zu der Schalteinrichtung über den Gleichstrommotor vorliegt, wenn das Intervall ein vorbestimmtes Beurtei lungsintervall überschreitet.

5. Motoransteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung eine Mehrzahl von Schaltelementen aufweist und die Erfassungseinrichtung eine Mehrzahl von Erfassungselementen aufweist, wobei jedes Schaltelement an dem ersten Strompfad vorgesehen ist, jedes Erfassungselement die Spannung an dem zweiten Strompfad er fasst, jeder der ersten Strompfade jeden der zweiten Strom pfade beinhaltet und die Beurteilungseinrichtung urteilt, dass ein Fehler auf einem der dritten Strompfade von der Gleichstromversorgung zu den in der Mehrzahl vorkommenden Schalteinrichtungen über die Gleichstrommotoren vorliegt, wenn eine der Spannungen von der Erfassungseinrichtung sich nicht mit dem ersten Zyklus ändert, welcher im wesentlichen gleich dem zweiten Zyklus des Pulsmodulationssignals ist.

6. Motoransteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstrommotor auf einer mobilen Einheit angebracht ist und zum Drehen eines Gebläses vorge sehen ist, welches darüber hinaus durch Wind rotiert, der durch eine Bewegung der mobilen Einheit erzeugt wird.

7. Motoransteuerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichstrommotoren auf einer mobi len Einheit angebracht und für die Rotation von Gebläsen jeweils vorgesehen sind, welche darüber hinaus durch Wind rotieren, der durch eine Bewegung der mobilen Einheit er zeugt wird.

8. Motoransteuerungsvorrichtung mit:
einer Schalteinrichtung, die an einem ersten Strompfad zwischen einer Gleichstromversorgung und einem Gleichstrom motor vorgesehen ist;
einer Steuereinrichtung, welche ein Pulsbreitenmodula tionssignal erzeugt, um die Schalteinrichtung im Ansprechen auf ein Steuersignal ein- und auszuschalten;
einer Erfassungseinrichtung, welche eine Spannung an einem zweiten Strompfad zwischen dem Gleichstrommotor und der Schalteinrichtung erfasst, wobei der erste Strompfad den zweiten Strompfad beinhaltet; und
einer Beurteilungseinrichtung, welche beurteilt, ob die Spannung von der Erfassungseinrichtung und das Puls breitenmodulationssignal sich mit einem Änderungszyklus entsprechend zueinander ändern, und urteilt, dass ein Feh ler auf einem dritten Strompfad von der Gleichstromversor gung zu der Schalteinrichtung über den Gleichstrommotor vorliegt, wenn die Spannung von der Erfassungseinrichtung und das Pulsbreitenmodulationssignal sich nicht in einem Änderungszyklus entsprechend zueinander ändern.

9. Motoransteuerungsvorrichtung mit:
einer Schalteinrichtung, welche an einem ersten Strom pfad zwischen einer Gleichstromversorgung und einem Gleich strommotor vorgesehen ist;
einer Steuereinrichtung, welche ein Pulsbreitenmodula tionssignal erzeugt, um die Schalteinrichtung im Ansprechen auf ein Steuersignal ein- und auszuschalten;
einer Erfassungseinrichtung, welche eine Spannung an einem zweiten Strompfad zwischen dem Gleichstrommotor und der Schalteinrichtung erfasst, wobei der erste Strompfad den zweiten Strompfad beinhaltet; und
einer Beurteilungseinrichtung, welche beurteilt, ob eine Änderung der Spannung von der Erfassungseinrichtung einer Änderung des Pulsbreitenmodulationssignals folgt, und urteilt, dass ein Fehler auf einem dritten Strompfad von der Gleichstromversorgung zu der Schalteinrichtung über den Gleichstrommotor vorliegt, wenn die Änderung der Spannung von der Erfassungseinrichtung nicht der Änderung des Puls breitenmodulationssignals folgt.