DE102006050147A1

DE102006050147A1 - Micro processor or micro controller for dual radiator fan controlling device in motor vehicle, is designed such that it produces control signals for direct current motors, which exhibits temporal pulses that are shifted together

Info

Publication number: DE102006050147A1
Application number: DE200610050147
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Dorner
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2006-10-25
Filing date: 2006-10-25
Publication date: 2008-04-30

Abstract

The microprocessor or microcontroller is designed such that it produces control signals for direct current motors, which exhibits temporal pulses that are shifted together. The pulse for one of the control signals of one of the direct current motor is produced after a pause, after the pulse for the another control signal of another direct current motor is produced. The former pulse is produced directly in relation to the latter pulse, such that the pulses do not overlap each other. An independent claim is also included for a method for controlling several parallel connected pulse width modulation-clocked direct current motors.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ansteuern von mehreren parallel geschalteten PWM-getakteten Gleichstrommotoren gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Ansteuern von mehreren parallel geschalteten PWM-getakteten Gleichstrommotoren gemäß Anspruch 9.The The invention relates to a device for driving a plurality of parallel switched PWM-clocked DC motors according to claim 1 and a method for driving a plurality of parallel connected PWM-clocked DC motors according to claim 9.

Elektronisch gesteuerte Gleichstrommotoren (DC-Motoren) werden zum Beispiel als Antrieb von Kühlerlüftern im Kfz eingesetzt. Bei einigen Fahrzeugen werden auch zwei Motoren parallel geschaltet. Man spricht hierbei von Doppellüftern. 4 zeigt das prinzipielle Blockschaltbild eines Doppellüfters. In 4 sind zwei Elektromotoren M1 und M2 dargestellt, welche mit ihrem ersten Anschluss mit einem Plus-Pol 10 einer Batterie verbunden sind. Der erste Elektromotor M1 ist mit seinem zweiten Anschluss über einen ersten und zweiten Anschluss 12 bzw. 14 eines ersten Schalters, in diesem Fall eines MOS-Feldeffekt-Transistors T1, mit einem Minus-Pol einer Batterie 16 verbunden. Der Steueranschluss 18 des ersten MOS-Feldeffekt-Transistors T1 ist mit einem Mikroprozessor bzw. Mikrocontroller µC verbunden. Der zweite Elektromotors M2 ist mit seinem zweiten Anschluss über einen ersten und zweiten Anschluss 20 bzw. 22 eines zweiten Schalters, in diesem Fall eines MOS-Feldeffekt-Transistors T2, mit einem Minus-Pol der Batterie 16 verbunden. Der Steueranschluss 24 des zweiten MOS-Feldeffekt-Transistors T2 ist mit dem Mikroprozessor bzw. Mikrocontroller µC verbunden. Beide Motoren sind weiterhin mit ihren zweiten Anschlüssen über die Dioden D1 und D2 mit dem Plus-Pol 10 einer Batterie verbunden. Weiterhin ist ein Zwischenkreiskondensator 26 zwischen den Plus-Pol 10 und den Minus-Pol 16 der Batterie geschaltet. Die Aufgabe des Zwischenkreiskondensators 26 besteht darin, eine Pufferung der Leistungsversorgung bzw. Stromversorgung des ersten und zweiten Elektromotors M1 und M2 durchzuführen, so dass keine großen Schwankungen auf den Versorgungsspannungsleitungen auftreten. Beide Motoren werden PWM-getaktet, d.h. durch ein Taktsignal angesteuert, dessen Pulsweite moduliert (PWM: Pulsweiten-Modulation) ist, um die Drehzahl des Motors einstellen zu können. Der Transistor T1 wird mit dem Signal PWM1 und der Transistor T2 mit dem Signal PWM2 angesteuertElectronically controlled DC motors (DC motors) are used, for example, as a drive for cooling fans in motor vehicles. In some vehicles, two motors are also connected in parallel. This is called double fans. 4 shows the basic block diagram of a double fan. In 4 are two electric motors M1 and M2 shown, which with its first terminal with a positive pole 10 a battery are connected. The first electric motor M1 is connected to its second terminal via first and second terminals 12 respectively. 14 a first switch, in this case a MOS field-effect transistor T1, with a negative pole of a battery 16 connected. The control connection 18 of the first MOS field-effect transistor T1 is connected to a microprocessor or microcontroller .mu.C. The second electric motor M2 is connected to its second terminal via first and second terminals 20 respectively. 22 a second switch, in this case a MOS field-effect transistor T2, with a negative pole of the battery 16 connected. The control connection 24 of the second MOS field-effect transistor T2 is connected to the microprocessor or microcontroller .mu.C. Both motors are still with their second terminals via the diodes D1 and D2 with the plus pole 10 connected to a battery. Furthermore, an intermediate circuit capacitor 26 between the plus pole 10 and the minus pole 16 the battery switched. The task of the DC link capacitor 26 is to perform buffering of the power supply of the first and second electric motors M1 and M2 so that large fluctuations do not occur on the power supply lines. Both motors are PWM clocked, ie controlled by a clock signal whose pulse width is modulated (PWM: Pulse Width Modulation) in order to adjust the speed of the motor can. The transistor T1 is driven with the signal PWM1 and the transistor T2 with the signal PWM2

In 5 ist die prinzipielle Funktionsweise der in 4 dargestellten Schaltungsanordnung bei deren herkömmlichem Betrieb wiedergegeben. In jedem der oberen beiden Teildiagrammen aus 5 ist der Schaltzustand des ersten bzw. zweiten MOS-Feldeffekt-Transistors T1 und T2 dargestellt. Das untere Teildiagramm aus 5 zeigt die daraus resultierende Belastung – speziell die Ripplestrombelastung – des in 4 dargestellten Zwischenkreiskondensators 26. Der in 5 dargestellte Betrieb des ersten und zweiten Elektromotors M1 und M2 weist jedoch den Nachteil auf, dass hierdurch der Zwischenkreiskondensator 26 stark belastet wird, da die Stromabgabe und -aufnahme des Zwischenkreiskondensator hoch sind und die Frequenz der Stromabgabe und -aufnahme klein ist. Eine solche starke Belastung reduziert jedoch die Lebensdauer des Zwischenkreiskondensators 26. Deshalb erfordert ein solcher Betrieb die Verwendung eines qualitativ hochwertigen Kondensators. Die Verwendung eines solchen qualitativ hochwertigen Kondensators ist jedoch kostenintensiv.In 5 is the basic operation of in 4 shown circuit arrangement reproduced in their conventional operation. Look out in each of the top two subdiagrams 5 the switching state of the first and second MOS field-effect transistor T1 and T2 is shown. The lower part diagram 5 shows the resulting load - especially the Ripplestrombelastung - of in 4 represented intermediate circuit capacitor 26 , The in 5 However, illustrated operation of the first and second electric motors M1 and M2 has the disadvantage that thereby the DC link capacitor 26 is heavily loaded, since the current output and absorption of the DC link capacitor are high and the frequency of the current output and recording is small. However, such a heavy load reduces the life of the DC link capacitor 26 , Therefore, such operation requires the use of a high quality capacitor. However, the use of such a high quality capacitor is costly.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Ansteuern von mehreren parallel geschalteten PWM-getakteten Gleichstrommotoren sowie ein Verfahren zum Ansteuern von mehreren parallel geschalteten PWM-getakteten Gleichstrommotoren zu schaffen, bei denen die Belastung des Zwischenkreiskondensators verringert ist.A Object of the present invention is therefore an apparatus for driving several parallel-connected PWM-clocked DC motors and a method for driving multiple to create parallel-connected PWM-clocked DC motors, where the load of the DC link capacitor is reduced.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Ansteuern von mehreren parallel geschalteten PWM-getakteten Gleichstrommotoren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Ansteuern von mehreren parallel geschalteten PWM-getakteten Gleichstrommotoren mit den Merkmalen nach Anspruch 9 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These Task is by a device for driving several parallel switched PWM-clocked DC motors with the features according to claim 1 and a method for driving a plurality of parallel switched PWM-clocked DC motors with the features solved according to claim 9. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Ein wesentlicher Gedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, mehrere Elektromotoren derart ansteuern, dass die beiden Elektromotoren zeitversetzt ein- bzw. ausgeschaltet werden. Durch ein solches zeitversetztes Ein- bzw. Ausschalten der Elektromotoren kann die Belastung des Zwischenkreiskondensators gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Ansteuerungen verringert werden.One The essential idea of the present invention is several Control electric motors such that the two electric motors with a time delay be switched on or off. By such a time-shifted Switching on or off the electric motors can reduce the burden of DC link capacitor opposite reduced by the known from the prior art controls.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass sich die Lebensdauer des als Zwischen kreiskondensator eingesetzten Kondensators erhöhen lässt, da dieser Kondensator im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mehr einer hohen Belastung ausgesetzt ist. Vielmehr wird durch das zeitversetzte Ein- und Ausschalten der Elektromotoren die Belastungsfrequenz des Zwischenkreiskondensators erhöht und gleichzeitig hohe Belastungsspitzen (Ripplestromamplituden) vermieden, da nicht alle Motoren gleichzeitig ein- und ausgeschaltet werden, die gleichzeitig mit Strom versorgen werden müssten. Dadurch kann die Lebensdauer des Zwischenkreiskondensators erhöht werden. Alternativ (oder zusätzlich) kann bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Ansatzes auch ein Kondensator mit niedrigerer Qualität als Zwischenkreiskondensator eingesetzt werden. Die Verwendung von solchen Kondensatoren wirkt sich kostenreduzierend aus.The invention has the advantage that the life of the capacitor used as an intermediate circuit capacitor can be increased, since this capacitor is no longer exposed to a high load in contrast to the prior art. Rather, the load frequency of the DC link capacitor is increased by the time-shifted switching on and off of the electric motors and at the same time high load peaks (Ripplestromamplituden) avoided because not all motors are switched on and off simultaneously, which would have to be supplied with power simultaneously. As a result, the service life of the DC link capacitor can be increased. Alternatively (or additionally), when using the approach according to the invention, it is also possible to use a capacitor of lower quality as a DC link capacitor. The use of such capacitors has a cost reducing.

Die Erfindung betrifft nun gemäß einer Ausführungsform eine Vorrichtung zum Ansteuern von mehreren parallel geschalteten PWM-getakteten Gleichstrommotoren, die derart ausgebildet ist, dass sie Ansteuersignale für die Gleichstrommotoren erzeugt, die zeitlich zueinander versetzte Takte aufweisen.The The invention now relates to a embodiment a device for driving a plurality of parallel connected PWM-clocked DC motors, which is designed such that they Control signals for generates the DC motors that are staggered in time Have clocks.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung ferner zum Erzeugen der Ansteuersignale derart ausgebildet, dass sich zumindest zwei der zeitlich zueinander versetzten Signale nicht überlappen. Dies bietet den Vorteil, dass zumindest zwei der PWM-getakteten Gleichstrommotoren nicht zeitgleich eingeschaltet sind.According to one another embodiment In addition, according to the present invention, the device is for generating the drive signals are formed such that at least two the signals offset in time do not overlap. This offers the advantage that at least two of the PWM-clocked DC motors are not switched on at the same time.

Hierdurch lässt sich eine kurzzeitige hohe Belastung des Zwischenkreiskondensators vermeiden. Vielmehr lässt sich durch eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Erhöhung der Belastungsfrequenz des Zwischenkreiskondensators bei einer insgesamt niedrigeren Amplitude der Maximalbelastung erreichen.hereby let yourself avoid a short-term high load on the DC link capacitor. Rather lets through such an embodiment the present invention, an increase in the load frequency of the DC link capacitor at a lower overall amplitude reach the maximum load.

Die Vorrichtung kann auch zum Ansteuern von drei Gleichstrommotoren vorgesehen und ferner ausgebildet sein, dass sich drei der zeitlich zueinander versetzten Signale nicht überlappen. Gegenüber einem Schaltzustand stellt diese Ausführungsform sicher, dass eine möglichst hohe Belastungsfrequenz des Zwischenkreiskondensators erreicht wird, da nun alle der drei Gleichstrommotoren zu unterschiedlichen Zeiten eingeschaltet sind.The Device can also drive three DC motors provided and further be formed that three of the time do not overlap with each other. Opposite one Switching state provides this embodiment sure one as possible high load frequency of the DC link capacitor is achieved since now all of the three DC motors at different times are turned on.

Auch kann gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Vorrichtung ferner zum Erzeugen der Ansteuersignale derart ausgebildet sein, dass nach einem Takt für das Ansteuersignal eines ersten Gleichstrommotors ein Takt für ein Ansteuersignal eines weiteren Gleichstrommotors erst nach einer Pause erzeugt wird. Dies ermöglicht, dass sich der Zwischenkreiskondensator nach einer Entladung durch das Einschalten des ersten Gleichstrommotors wieder aufladen kann und somit für das Einschalten des weiteren Gleichstrommotors wieder ein möglichst großer Strom von dem Zwischenkreiskondensator abgegeben werden kann.Also can according to a another embodiment the present invention, the apparatus further for generating the Drive signals be designed such that after a clock for the drive signal a first DC motor, a clock for a drive signal of a further DC motor is generated only after a break. This allows that the DC link capacitor after a discharge by the charging of the first DC motor can recharge and thus for turning on the further DC motor again as possible greater Power can be discharged from the DC link capacitor.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Vorrichtung ferner zum Erzeugen der Ansteuersignale derart ausgebildet sein, dass direkt im Anschluß an einen Takt für das Ansteuersignal eines ersten Gleichstrommotors ein Takt für ein Ansteuersignal eines weiteren Gleichstrommotors derart erzeugt wird, dass sich die Takte nicht überlappen. Dadurch kann die Belastung des Zwischenkreiskondensators minimiert werden.According to one alternative embodiment of the The invention may further provide the device for generating the drive signals be formed such that directly following a clock for the drive signal a first DC motor, a clock for a drive signal of a another DC motor is generated such that the clocks do not overlap. As a result, the load on the DC link capacitor can be minimized become.

In einer anderen Ausführungsform kann die Vorrichtung auch zum Erzeugen der Ansteuersignale derart ausgebildet sein, dass sich zumindest zwei der zeitlich zueinander versetzten Signale überlappen. Dies ermöglicht auch einen eingeschalteten Zustand von zwei Gleichstrommotoren, so dass bei einem parallelen gleichzeitigen Betrieb der beiden Motoren im eingeschalteten Zustand eine hohe Leistung an die Verbraucher abgegeben werden kann. Zugleich kann dabei jedoch sichergestellt werden, dass durch das zeitverzögerte Ein- und Ausschalten der Motoren der Zwischenkreiskondensator keine so hohe Belastung wie im Stand der Technik erleidet.In another embodiment the device can also be used to generate the drive signals in such a way be formed so that at least two of each other in time overlapped signals overlap. This allows also a switched-on state of two DC motors, so that in a parallel simultaneous operation of the two motors when switched on a high power to the consumer can be delivered. At the same time, however, it can be ensured be that by the time-delayed Switching the motors on and off the DC link capacitor None as high stress as in the prior art suffers.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Vorrichtung ferner zum Erzeugen der Ansteuersignale derart ausgebildet sein, dass während einem Takt des Ansteuersignals eines ersten Gleichstrommotors ein bestehender Takt zur Ansteuerung eines zweiten Gleichstrommotors beendet und nach einer Pause ein neuer Takt zur Ansteuerung dieses zweiten Gleichstrommotors erzeugt wird. Hierdurch kann wiederum durch das Vorsehen einer Pause zwischen dem Taktende und einem darauf folgenden Taktanfang für das Ansteuersignal des weiteren Gleichstrommotors sichergestellt werden, dass der Zwischenkreiskondensator in der Zeit zwischen dem Taktende und dem Taktanfang wieder geladen wird. Somit steht für das erneute Einschalten des zweiten Gleichstrommotors in dem Zwischenkreiskondensator wieder eine hohe Energie zur Verfügung.In a further embodiment For example, the device can also generate the drive signals in such a way be trained that while a clock of the drive signal of a first DC motor existing clock for controlling a second DC motor finished and after a pause a new clock to control this second DC motor is generated. This in turn can by providing a pause between the end of the bar and one on it following bar start for the drive signal of the further DC motor ensured be that the DC link capacitor in the time between the clock end and the beginning of the bar is reloaded. Thus stands for the renewed Turning on the second DC motor in the DC link capacitor again a high energy available.

Auch kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Ansteuervorrichtung zum Ansteuern von durch Gleichstrommotoren angetriebenen Kühlerlüftern in einem Kraftfahrzeug vorgesehen sein, die eine Vorrichtung gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst. Hierdurch lassen sich insbesondere die bei einem Doppellüfter auftretenden Probleme einer hohen Belastung des Zwischenkreiskondensators reduzieren.Also can according to a Embodiment of present invention, a drive device for driving by DC motors driven radiator fans in a motor vehicle be provided, which is a device according to one of the above embodiments of the present invention. This makes it possible in particular the one with a double fan occurring problems of high load of the DC link capacitor to reduce.

Zusätzlich zu einer der vorstehend genannten Ausführungsformen kann auch ein Verfahren zum Ansteuern von mehreren parallel geschalteten PWM-getakteten Gleichstrommotoren vorgesehen sein, bei dem Ansteuersignale für die Gleichstrommotoren erzeugt werden, die zeitlich zueinander versetzte Takte aufweisen.In addition to One of the aforementioned embodiments may also be Method for driving a plurality of parallel-connected PWM-clocked DC motors may be provided in the drive signals for the DC motors are generated, which have temporally offset clocks.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.Further Advantages and applications The present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiments illustrated in the drawings.

In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in den Zeichnungen werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.In the description, in the claims, in the abstract and in the drawings, the list of references given in the list below used terms and associated reference numerals.

Die Zeichnungen zeigen in:The Drawings show in:

1 ein Schaltdiagramm zum Ein- und Ausschalten der Elektromotoren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 a circuit diagram for switching on and off of the electric motors according to an embodiment of the present invention;

2 ein Schaltdiagramm zum Ein- und Ausschalten der Elektromotoren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 a circuit diagram for switching on and off of the electric motors according to another embodiment of the present invention;

3 ein Schaltdiagramm zum Ein- und Ausschalten der Elektromotoren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a circuit diagram for switching on and off of the electric motors according to another embodiment of the present invention;

4 ein Diagramm einer Schaltungsanordnung zum Steuern von zwei Elektromotoren, die durch einen Zwischenkreiskondensator gepuffert sind; und 4 a diagram of a circuit arrangement for controlling two electric motors, which are buffered by an intermediate circuit capacitor; and

5 ein Schaltdiagramm zum Ein- und Ausschalten der Elektromotoren gemäß dem herkömmlichen Betrieb der in 4 dargestellten Schaltungsanordnung. 5 a circuit diagram for switching on and off of the electric motors according to the conventional operation of in 4 illustrated circuit arrangement.

Im Folgenden können gleiche und/oder funktional gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die im Folgenden angegebenen absoluten Werte und Maßangaben sind nur beispielhafte Werte und stellen keine Einschränkung der Erfindung auf derartige Dimensionen dar.in the Following can identical and / or functionally identical elements with the same reference numerals be provided. The absolute values given below and dimensions are only exemplary values and do not represent a limitation of Invention on such dimensions.

In 1 ist ein Schaltdiagramm zum Ein- und Ausschalten der Elektromotoren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wiedergeben. Hierbei wird wieder die in 4 abgebildete Schaltungsanordnung zu Grunde gelegt, wobei jedoch die Ansteuerung des ersten und zweiten Transistors T1 und T2 nunmehr gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erfolgt. Die Transistoren T1 und T2 stellen dabei lediglich Ausführungsbeispiele von Schaltern dar; alternativ können auch andere Arten von Schaltern eingesetzt werden. Die vorliegende Erfindung wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch eine Programmsteuerung in dem Mikrocontroller µC erreicht. Analog zu der in 5 wiedergegebenen Darstellung kennzeichnen die oberen beiden Teildiagramme aus 1 einen durchgeschalteten Zustand bzw. einen gesperrten Zustand des ersten und zweiten Transistors T1 und T2. Wie aus diesen beiden oberen Teildiagrammen aus 1 ersichtlich ist, wird der erste Transistor T1 zum ersten Zeitpunkt t₁ durchgeschaltet und zum zweiten Zeitpunkt t₂ wieder gesperrt. Der zweite Transistor T2 wird zum dritten Zeitpunkt t₃ durchgeschaltet und zum vierten Zeitpunkt t₄ wieder gesperrt. Da der zweite Zeitpunkt t₂ vor dem dritten Zeitpunkt t₃ liegt, resultiert eine Steuerung der beiden Elektromotoren M1 und M2 derart, dass zuerst der erste Elektromotor M1 eingeschaltet und wieder ausgeschaltet wird, woran anschließend nach einer Pause der zweite Elektromotor M2 eingeschaltet und wieder ausgeschaltet wird. Dieser Schaltzyklus wird anschließend wiederholt Aus dem unteren Teildiagramm der 1 ist die Auswirkung eines solchen Schaltverhaltens auf die Belastung des Zwischenkreiskondensators 26 ersichtlich. Entgegen der im unteren Teildiagramm in 5 dargestellten hohen, kurzzeitigen Ladung des Zwischenkreiskondensator 26, was einer hohen Belastung des Zwischenkreiskondensators 26 entspricht, kann durch das erfindungsgemäße Ansteuern des ersten und zweiten Elektromotors M1 und M2 eine Erhöhung der Belastungsfrequenz des Zwischenkreiskondensator 26 bei gleichzeitiger Reduktion der Maximalbelastung erreicht werden. Hierbei ist anzumerken, dass die Höhe der Belastungskennlinie des unteren Teildiagrammes der 1 und 5 lediglich aus Gründen der graphischen Darstellung gewählt wurde und keinen Hinweis auf eine tatsächliche Belastung des Zwischenkreiskondensators 26 gibt. Die Zeitspanne zwischen mit dem Ausschalten des ersten Elektromotors M1 zum Zeitpunkt t₂ und dem Einschalten des zweiten Elektromotors M2 zum Zeitpunkt t₃ wird dabei zur Wiederaufladung des Zwischenkreiskondensators 26 verwendet.In 1 FIG. 10 is a circuit diagram for turning on and off the electric motors according to an embodiment of the present invention. Here again the in 4 However, the control of the first and second transistors T1 and T2 is now carried out according to the embodiment of the present invention. The transistors T1 and T2 are merely exemplary embodiments of switches; Alternatively, other types of switches can be used. The present invention is achieved according to this embodiment by a program control in the microcontroller μC. Analogous to the in 5 reproduced representation mark the upper two partial diagrams 1 a switched state or a locked state of the first and second transistors T1 and T2. As seen from these two upper sub-diagrams 1 it can be seen, the first transistor T1 is turned on at the first time t ₁ and again blocked at the second time t ₂ . The second transistor T2 is turned on at the third time t ₃ and blocked again at the fourth time t ₄ . Since the second time t _{2 is} before the third time t ₃ , results in a control of the two electric motors M1 and M2 such that first the first electric motor M1 is turned on and off again, followed by after a pause the second electric motor M2 turned on and off again becomes. This switching cycle is then repeated from the lower subdiagram of 1 is the effect of such a switching behavior on the load of the DC link capacitor 26 seen. Contrary to the lower part diagram in 5 shown high, short-term charge of the DC link capacitor 26 what a high load of the DC link capacitor 26 corresponds, by the inventive driving the first and second electric motor M1 and M2, an increase of the load frequency of the DC link capacitor 26 be achieved with simultaneous reduction of the maximum load. It should be noted that the height of the load characteristic of the lower part of the diagram 1 and 5 was chosen only for the sake of graphical representation and no indication of an actual load of the DC link capacitor 26 gives. The time interval between when the first electric motor M1 is switched off at the time t ₂ and when the second electric motor M2 is switched on at the time t ₃ becomes the recharging of the intermediate circuit capacitor 26 used.

In 2 ist ein Schaltdiagramm zum Ein- und Ausschalten der Elektromotoren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel basiert auf der Verwendung eines dritten Elektromotors, der in 4 nicht dargestellt ist. Analog wäre der dritte Elektromotor ebenfalls parallel zu dem ersten und zweiten Elektromotor M1 und M2 zu schalten, wobei dieser dritte Elektromotor auch durch einen dritten Transistor, der von dem Mikrocontroller gesteuert wird, ein- bzw. ausgeschaltet werden kann. In 2 ist das Schaltverhalten des (in 4 nicht dargestellten) dritten Transistors durch das Teildiagramm mit der Bezeichnung T3 dargestellt. Entsprechend dem in 1 dargestellten Schaltverhalten kann auch gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel ein zeitversetztes Durchschalten oder Sperren des ersten und zweiten Transistors T1 und T2 erfolgen. Zusätzlich kann der dritte Transistor T3 zu einem fünften Zeitpunkt t₅ durchgeschaltet und zu einem sechsten Zeitpunkt t₆ wieder gesperrt werden. Hierbei ist wieder ein zeitlicher Versatz zwischen dem Sperren des zweiten Transistors T2 zum vierten Zeitpunkt t₄ und dem Durchschalten des dritten Transistors zum fünften Zeitpunkt t₅ zu erkennen. Ein derartiges Schaltverhalten von drei Elektromotoren bewirkt dann eine nochmalige Erhöhung der Belastungsfrequenz des eingesetzten Zwischenkreiskondensators 26, was aus dem unteren Teildiagramm aus 2 zu erkennen ist. Eine Erhöhung der maximalen Belastung des Zwischenkreiskondensators 26 wird dabei wieder vermieden.In 2 Fig. 12 is a circuit diagram for turning on and off the electric motors according to another embodiment of the present invention. This embodiment is based on the use of a third electric motor disclosed in US Pat 4 not shown. Similarly, the third electric motor would also be connected in parallel to the first and second electric motors M1 and M2, and this third electric motor can also be switched on and off by a third transistor controlled by the microcontroller. In 2 is the switching behavior of (in 4 not shown) third transistor represented by the partial diagram with the name T3. According to the in 1 shown switching behavior can be carried out according to the further embodiment, a time-shifted switching or blocking of the first and second transistors T1 and T2. In addition, the third transistor T3 can be switched through at a fifth time t ₅ and be blocked again at a sixth time t ₆ . In this case, again a time offset between the locking of the second transistor T2 at the fourth time t ₄ and the turn-on of the third transistor at the fifth time t ₅ can be seen. Such a switching behavior of three electric motors then causes a further increase in the load frequency of the intermediate circuit capacitor used 26 which is from the lower sub-chart 2 can be seen. An increase in the maximum load of the DC link capacitor 26 is thereby avoided again.

3 zeigt ein Schaltdiagramm zum Ein- und Ausschalten der Elektromotoren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Zur Steuerung von zwei Elektromotoren wird wieder auf die in 4 dargestellte Schaltungsanordnung zurückgegriffen. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ansteuerung der beiden Elektromotoren M1 und M2 wird gemäß der in 3 dargestellten Ansteuerung der erste Elektromotor M1 und der zweite Elektromotor M2 mit einem höheren Aussteuergrad betrieben. Hierbei bleibt der erste Elektromotor M1 eingeschaltet, während der zweite Elektromotor M2 ausgeschaltet und wieder eingeschaltet wird. Auch bleibt der zweite Elektromotor M2 eingeschaltet, während der erste Elektromotor M1 ausgeschaltet und wieder eingeschaltet wird, was aus den Schaltzustandsdiagrammen für den ersten und zweiten Transistor T1 und T2 erkennbar ist. Hierbei bleibt die Belastung des Zwischenkreiskondensators 26 gegenüber dem Stand der Technik gering, da wieder ein zeitgleiches Einschalten oder Ausschalten des ersten und zweiten Elektromotors M1 und M2 vermieden wird. 3 shows a circuit diagram for switching on and off of the electric motors according to another embodiment of the present invention. To control two electric motors is again on the in 4 used circuit arrangement recourse. Unlike the in 1 shown control of the two electric motors M1 and M2 is according to the in 3 shown driving the first electric motor M1 and the second electric motor M2 operated at a higher Aussteuergrad. Here, the first electric motor M1 remains turned on, while the second electric motor M2 is turned off and turned on again. Also, the second electric motor M2 remains on while the first electric motor M1 is turned off and turned on again, which can be seen from the switching state diagrams for the first and second transistors T1 and T2. This leaves the load on the DC link capacitor 26 Low compared to the prior art, since again a simultaneous switching on or off of the first and second electric motor M1 and M2 is avoided.

Zusammenfassend ist zu nennen, dass es von Vorteil ist, dass, wenn zwei oder mehrere Motoren parallel im Teillastbereich angesteuert werden (d.h. PWM-getaktet werden), die Ansteuerung zeitversetzt durchgeführt wird. Auf diese Weise vervielfacht (je nach Anzahl der Motoren) sich die Belastungsfrequenz der Zwischenkreis-Elkos. Da Elkos bei höherer Frequenz belastungsfähiger sind, lässt sich erstens ein Kostenvorteil durch Einsatz niederwertigerer Elkos oder eine Erhöhung der Lebensdauer bei Einsatz gleichwertiger Elkos erreichen.In summary It should be mentioned that it is beneficial that if two or more Motors are driven in parallel in the partial load range (i.e., PWM clocked be), the control is carried out with a time delay. Multiplied in this way (depending on the number of motors), the load frequency of the DC link electrolytic capacitors. Because Elkos at higher Frequency more resilient are, can be First, a cost advantage through the use of lower Elkos or an increase reach the lifetime when using equivalent Elkos.

Im Teillastbereich werden elektronisch angesteuerte Motoren für gewöhnlich PWM-getaktet. Konventionell bei zeitgleichem Takten zweier Motoren würde die Frequenz der Elkobelastung der Frequenz des PMW-Taktes entsprechen, wie dies in 5 dargestellt ist. Wird jedoch eine zeitversetzte Ansteuerung der einzelnen Motoren durchgeführt, lässt sich durch Erhöhung der Belastungsfrequenz eine Reduzierung der Rippelstrombelastung der Zwischenkreiskondensatoren erreichen.In the partial load range, electronically controlled motors are usually PWM-clocked. Conventionally, with simultaneous clocking of two motors, the frequency of the electrolytic load would correspond to the frequency of the PMW clock, as in 5 is shown. However, if a time-delayed control of the individual motors is performed, a reduction in the ripple current load of the DC link capacitors can be achieved by increasing the load frequency.

1010: Plus-Pol einer BatteriePlus pole a battery
1212: erster Anschluss des ersten MOS-Feldeffekt-Transistors T1first Connection of the first MOS field-effect transistor T1
1414: zweiter Anschluss des ersten MOS-Feldeffekt-Transistors T1second Connection of the first MOS field-effect transistor T1
1616: Minus-Pol der BatterieNegative pole the battery
1818: Steueranschluss des ersten MOS-Feldeffekt-Transistors T1control connection of the first MOS field-effect transistor T1
2020: erster Anschluss des zweiten MOS-Feldeffekt-Transistors T2first Connection of the second MOS field-effect transistor T2
2222: zweiter Anschluss des zweiten MOS-Feldeffekt-Transistors T2second Connection of the second MOS field-effect transistor T2
2424: Steueranschluss des zweiten MOS-Feldeffekt-Transistors T2control connection of the second MOS field-effect transistor T2
2626: ZwischenkreiskondensatorLink capacitor
M1M1: erster Elektromotorfirst electric motor
M2M2: zweiter Elektromotorsecond electric motor
PWM1PWM1: Ansteuersignal des ersten MOS-Feldeffekt-Transistors T1control signal of the first MOS field-effect transistor T1
PWM2PWM 2: Ansteuersignal des zweiten MOS-Feldeffekt-Transistors T2control signal of the second MOS field-effect transistor T2
T1T1: erster MOS-Feldeffekt-Transistorfirst MOS field-effect transistor
T2T2: zweiter MOS-Feldeffekt-Transistorsecond MOS field-effect transistor
D1D1: Freilaufdiode zwischen dem zweiten Anschluss des ersten Elektromotors und dem Plus-Pol der BatterieFreewheeling diode between the second terminal of the first electric motor and the Plus pole of the battery
D2D2: Freilaufdiode zwischen dem zweiten Anschluss des zweiten Elektromotors und dem Plus-Pol der BatterieFreewheeling diode between the second terminal of the second electric motor and the Plus pole of the battery
µC.mu.C: Mikrocontrollermicrocontroller

Claims

Device (μC, T1, T2) for driving several parallel-connected PWM-clocked DC motors (M1, M2), which is designed such that it drives (PWM1, PWM2) for the DC motors (M1, M2) generated having timed staggered clocks.

Device (μC, T1, T2) according to claim 1, characterized in that it further designed to generate the drive signals (PWM1, PWM2) is that at least two of the time staggered Signals (PWM1, PWM2) do not overlap.

Device (μC, T1, T2) according to claim 2, characterized in that it is for driving three DC motors is provided and is further configured that three of the time not offset with each other signals (PWM1, PWM2).

Device (μC, T1, T2) according to a the claims 2 or 3, characterized in that it further for generating the Drive signals (PWM1, PWM2) is designed such that after a Tact for the drive signal (PWM1) of a first DC motor (M1) Tact for a drive signal (PWM2) of another DC motor (M2) only after a break is generated.

Device (μC, T1, T2) according to one of claims 2 or 3, characterized in that it is further designed to generate the drive signals (PWM1, PWM2) such that directly following a clock for the drive signal (PWM1) of a first DC motor (M1) one clock for a drive signal (PWM2) of another DC motor (M2) is generated such that the clocks do not overlap.

Device (μC, T1, T2) according to claim 1, characterized in that it further for generating the drive signals (PWM1, PWM2) is designed such that at least two of overlap in time with each other signals (PWM1, PWM2).

Device (μC, T1, T2) according to claim 6, characterized in that it further for generating the drive signals (PWM1, PWM2) is designed such that during a clock of the drive signal (PWM1) of a first DC motor (M1) an existing clock to control a second DC motor (M2) terminated and after a pause a new clock to control this second DC motor (M2) is generated.

Control device for driving by DC motors (M1, M2) powered radiator fans in a motor vehicle, the device (.mu.C, T1, T2) according to a the claims 1 to 7.

Method for controlling a plurality of parallel-connected PWM-clocked DC motors (M1, M2) in which the drive signals (PWM1, PWM2) for the DC motors (M1, M2) are generated, which have temporally offset clocks.