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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Steuerung eines Motors, insbesondere eines Antriebsmotors zum Öffnen
und Schließen einer Tür, bei dem der Motor mittels
eines pulsweitenmodulierten Schaltsignals, das in eine vorgebbare
Anzahl von pulsweitenmodulierten Steuersignale zur Ansteuerung einer
Brückenschaltung auf eine Anzahl von Funktionskanälen
aufgeteilt wird, gesteuert wird.
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Einrichtungen
zur Betriebssteuerung einer automatischen Tür sind in vielfältiger
Ausgestaltung bekannt.
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Dabei
dienen insbesondere pulsweitenmodulierte Steuerungsverfahren bzw.
-vorrichtungen insbesondere einer Drehzahlsteuerung und/oder Drehrichtungssteuerung
der Motoren, insbesondere von kollektorlosen und mittels Rotor-Drehstellungssensoren,
z. B. Hall-Sensoren, gesteuerten Gleichstrommotoren, wobei zur Drehzahlveränderung
der Motorstrom in Abhängigkeit von einem Steuersignal manipuliert
wird.
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Es
ist bekannt, einen kollektorlosen Gleichstrommotor mittels einer
Brückenschaltung, insbesondere einer Halbleiter-Brückenschaltung
anzusteuern, wobei der Motor im Brückenzweig der aus elektronischen
Schaltelementen (üblicherweise Transistoren) gebildeten
Brückenschaltung angeordnet ist. Die Schaltelemente werden
von einer Treiber- oder Verstärkerstufe in Abhängigkeit
von Sensorsignalen, z. B. eines berührungslosen Rotor-Drehstellungssensors,
in der Regel eines Hallelementes (Hall-IC) angesteuert. Darüber
hinaus sind auch sensorlose Ansteuerprinzipien möglich.
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Dabei
dient eine Pulsweitenmodulations-Steuerung der Strom-Manipulation
zum Zwecke der Drehzahlstellung, wobei kommutierungsabhängige
Stromimpulse jeweils mit konstanter Taktfrequenz in Taktimpulse
zerhackt werden. Dabei sind die Taktim pulse bezüglich ihrer
Pulsweite bzw. Impulsbreite variabel. Dies bedeutet, dass durch
Veränderung des Tastverhältnisses mittelbar eine
Veränderung des effektiven Motorstromes und damit der Drehzahl
erreicht werden kann.
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Derartige
pulsweitenmodulierte Steuerungen von Motoren sind beispielsweise
aus der
DE 19543873
A1 bekannt.
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In
einem Fehlerfall, z. B. bei einem Kurzschluss, Überlast, Übergeschwindigkeit, Übererregung,
wird der Motor mittels einer separaten unabhängigen Schutzschaltung
abgeschaltet.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung
eines Motors anzugeben, mit welchem eine einfache fehlersichere
Abschaltung ermöglicht ist. Darüber hinaus ist
eine besonders geeignete Vorrichtung zur Steuerung des Motors anzugeben.
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Hinsichtlich
des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch
die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Hinsichtlich
der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch
die im Anspruch 11 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Beim
Verfahren zur Steuerung eines Motors, insbesondere eines Antriebsmotors
zum Öffnen und Schließen einer Tür, wird
der Motor mittels eines pulsweitenmodulierten Schaltsignals, das
in eine vorgebbare Anzahl von pulsweitenmodulierten Steuersignale
zur Ansteuerung einer Brückenschaltung auf eine entsprechende
Anzahl von Funktionskanälen aufgeteilt wird, gesteuert.
Erfindungsgemäß werden die Funktionskanäle
unabhängig voneinander mittels mindestens eines oder mehrerer
Abschaltsignale auf mindestens einem einer der Anzahl der Funktionskanäle
entsprechenden Anzahl von voneinander unabhängigen Schaltkanälen
abgeschaltet.
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Durch
derartige voneinander unabhängige und somit redundante
Abschaltsignale auf voneinander unabhängigen und somit
redundanten Schaltkanäle, die direkt in die Ansteuerung
des Motors eingreifen, kann der Motor auch bei Auftreten eines Einzelfehlers
definiert und sicher abgeschaltet werden. Dabei werden zur Abschaltung
die vorhandenen voneinander unabhängigen und somit ebenfalls
redundanten Funktionskanäle der Brückenschaltung
genutzt. Hierdurch kann eine bisher notwendige separate Sicherheitsabschaltung
entfallen.
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Je
nach Motor – Mehrphasen oder Einphasen-Motor – wird
bzw. werden das pulsweitenmodulierte Schaltsignal und/oder die pulsweitenmodulierten
Steuersignale der Funktionskanäle ermittelt oder zurück
gelesen und in Abhängigkeit vom ermittelten oder zurück
gelesenen Schaltsignal und/oder von den ermittelten oder zurück
gelesenen Steuersignalen zumindest eine der Anzahl der Steuersignale
entsprechende Anzahl von voneinander unabhängige Abschaltsignale
erzeugt, die auf die Funktionskanäle aufgeschaltet werden.
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Bei
einem einphasigen Motor werden beispielsweise zwei Steuersignale
auf zwei unabhängigen Funktionskanälen zur Steuerung
des Motors erzeugt, wobei die beiden voneinander unabhängigen Funktionskanäle
mittels mindestens eines von zwei voneinander unabhängigen
Abschaltsignalen abgeschaltet werden. Dabei können die
beiden Steuersignale in einer besonders einfachen Ausführungsform aus
dem pulsweitenmodulierten Schaltsignal durch einfache Signalteilung
und Invertierung erzeugt werden. Auch können mehr als zwei
voneinander unabhängige Abschaltsignale zur Abschaltung
einer entsprechenden Anzahl von Funktionskanälen und Halbleiterbrücken,
insbesondere drei oder vier, erzeugt werden, so dass eine mehrfach
redundante rückwirkungsfreie Steuerungsanordnung gebildet
ist.
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Bei
einem dreiphasigen Motor werden die Steuersignale zweckmäßigerweise
mittels einer Steuereinheit elektronisch und separat erzeugt.
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Für
eine hohe Fehlersicherheit, d. h. einer sicheren Abschaltung des
Motors bei Vorliegen eines Fehlers in der Motorsteuerung, in einer
der Ansteuerkanäle und/oder in der Brückenschaltung,
werden ein erstes Abschaltsignal direkt erzeugt und ein zweites, redundantes
Abschaltsignal in Abhängigkeit von einer Laufzeitüberwachung
des Steuerprogramms für die Ansteuerung des Motors und
der Erzeugung des pulsweitenmodulierten Schaltsignals erzeugt. Durch eine
derartige redundante oder zweikanalige Ausführung der Abschaltung,
die in einfacher Art und Weise auf die ebenfalls redundant oder
zweikanalig ausgebildeten Ansteuerkanäle wirkt, ist auch
bei Ausfall einer der Abschaltsignale mittels des anderen Abschaltsignals
der Motor sicher abschaltbar. Somit ist die Gefahr eines Totalausfalls
der Fehlerabschaltung minimiert.
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Zweckmäßigerweise
werden die Abschaltsignale galvanisch und/oder logisch voneinander
entkoppelt erzeugt. Bei der logischen Entkopplung werden bei Auftreten
eines Fehlers, z. B. bei einem Fehler in der Ansteuerung des Motors,
bei Überlast des Motors, die Abschaltsignale unabhängig
voneinander mittels verschiedener Abschaltfunktionen erzeugt. Die
galvanische Entkopplung der beiden Abschaltsignale dient der Potentialtrennung
voneinander. Durch die Entkopplung der Abschaltsignale wird im Fehlerfall
in einem der Abschaltkanäle mittels der Abschaltsignale
der anderen fehlerfreien Abschaltkanäle der Motor sicher
abgeschaltet.
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In
einer möglichen Ausführungsform werden mittels
des ersten Abschaltsignals und/oder des zweiten Abschaltsignals
die Funktionskanäle direkt und rückwirkungsfrei
abgeschaltet. Dabei werden die beiden Abschaltsignale für
eine Rückwirkungsfreiheit sowohl voneinander entkoppelt
als auch von den Funktionskanälen entkoppelt. Dadurch wird
eine Fehlerfortpflanzung vermieden.
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Zweckmäßigerweise
werden das erste Abschaltsignal und/oder das zweite Abschaltsignal
galvanisch von den Ansteuerkanälen entkoppelt. Die galvanische
Entkopplung der beiden Abschalt signale dient insbesondere der Potentialtrennung
und energetischen Entkopplung der Abschaltkanäle der beiden
Abschaltsignale von den Ansteuerkanälen.
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Für
eine redundante Auslegung der Funktionskanäle der Brückenschaltung
zur Steuerung beispielsweise eines einphasigen Motors sind der Brückenschaltung
zwei voneinander unabhängige Ansteuerkanäle und
zwei voneinander unabhängige Verstärkerstufen
vorgeschaltet, die jeweils ausgangsseitig mit beiden Halbbrücken
verbunden sind. Dabei steuert jede Verstärkerstufe genau
eine Halbbrücke, wobei zwei Ausgänge der Verstärkerstufen mit
jeweils einem Schaltelement einer der Halbbrücken verbunden
sind. Somit ist bei Ausfall eines Schaltelements, einer Verstärkerstufe
oder einer Halbbrücke mittels der anderen Verstärkerstufe,
des anderen Schaltelements bzw. der anderen Halbbrücke
der Motor abschaltbar. Dabei wird der Motor vorzugsweise in einen
sicheren, drehmomentlosen Zustand gefahren. Somit ist infolge der
redundanten Ansteuerkanäle und/oder der redundanten Abschaltkanäle
eine einfehlersichere Abschaltung des Motors, insbesondere für
einen automatischen Türantrieb, an welchen hohe Sicherungsanforderungen
gestellt sind, ermöglicht.
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Hinsichtlich
der Vorrichtung zur Steuerung eines Motors umfasst diese eine Steuereinheit
mit integrierter Pulsweitenmodulation zur Erzeugung eines pulsweitenmodulierten
Schaltsignals und einen der Steuereinheit nachgeschalteten Signalteiler
zur Aufteilung des pulsweitenmodulierten Schaltsignals in mindestens
zwei pulsweitenmodulierte Steuersignale, wobei von der Steuereinheit
eine vorgebbare Anzahl von voneinander unabhängigen Abschaltkanälen
für Abschaltsignale abgehen und in eine Entkopplungseinheit
münden, von der eine der Anzahl der Funktionskanäle
entsprechende Anzahl von voneinander unabhängigen Schaltkanälen
abgehen, über die die Funktionskanäle in Abhängigkeit
von mindestens einem der Abschaltsignale unabhängig voneinander
abschaltbar sind.
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Dabei
können die Abschaltsignale anhand des pulsweitenmodulierten
Schaltsignals und/oder der pulsweitenmodulierten Steuersignale mittels
der Steuereinheit erzeugt werden. Auch kann von dem Signalteiler
ein Rücklesekanal zum Zurücklesen des pulsweitenmodulierten
Schaltsignal und/oder der pulsweitenmodulierten Steuersignale der
beiden Funktionskanäle in die Steuereinheit geführt
sein und von der Steuereinheit eine entsprechende Anzahl von voneinander
unabhängigen Abschaltkanälen abgehen und in eine
Entkopplungseinheit münden, von der eine der Anzahl der
Funktionskanäle für die Ansteuerung der Brückenschaltung
entsprechende Anzahl von Schaltkanälen abgehen, die in
die Funktionskanäle eingreifen.
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Der
jeweilige Funktionskanal umfasst dabei zur Ansteuerung der Brückenschaltung
vorzugsweise einen Ansteuerkanal und eine Verstärkerstufe.
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Um
sicherzustellen, dass der Motor bei Vorliegen eines Fehlers im Steuerprogramm
abgeschaltet wird, ist eine Überwachungseinheit, z. B.
eine Programmlaufzeitüberwachung, vorgesehen, die auf alle Abschaltkanäle
wirkt.
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In
einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Entkopplungseinheit eine der Anzahl der Abschaltkanäle
und/oder der Ansteuerkanäle entsprechende Anzahl von Entkopplungselementen, z.
B. Widerstände oder Optokoppler, umfasst. Mittels der Entkopplungselemente
sind die Abschaltkanäle und die Ansteuerkanäle
voneinander elektrisch entkoppelt und somit rückwirkungsfrei
ausgeführt.
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Vorzugsweise
ist die Brückenschaltung zwei- oder mehrkanalig ausgebildet,
z. B. als eine so genannte H-Brückenschaltung oder eine
B6-Brückenschaltung. Je nach Art des Motors, einphasiger
oder dreiphasiger Motor, ist eine entsprechende Brückenschaltung
vorgesehen.
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Darüber
hinaus umfasst die Brückenschaltung in vorteilhafter Weise
eine entsprechende Anzahl von Schaltelementen, insbe sondere Halbleiter-Schaltelementen,
z. B. Transistoren. Zweckmäßigerweise ist die
Brückenschaltung lastseitig mit dem Motor und steuerseitig
mit den beiden Ansteuerkanälen verbunden.
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Für
eine sichere und redundante Ansteuerung des Motors sind die Ansteuerkanäle
für die Brückenschaltung unabhängig voneinander
ausgebildet. Hierzu ist vorzugsweise in dem jeweiligen Ansteuerkanal
vor der Brückenschaltung eine Verstärkerstufe angeordnet.
Für eine redundante Ausbildung der Ansteuerkanäle
ist die jeweilige Verstärkerstufe ausgangsseitig mit einer
Halbbrücke verbunden. Somit ist infolge der redundanten
Ansteuerkanäle eine einfehlersichere Abschaltung des Motors
ermöglicht.
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Zusätzlich
zur fehlersicheren Abschaltung des Motors bei einem Fehler in der
Ansteuerung des Motors ist im Motorzweig, z. B. im Versorgungszweig, ein
Stromsensor angeordnet, dessen Messsignal der Steuereinheit zuführbar
ist. Wird anhand einer Auswertung des Messsignals des Stromsensors
eine Überlastung des Motors identifiziert, so wird dies
in Analogie zu einem identifizierten Fehler in der Motorsteuerung
als ein Fehler bewertet, so dass die Steuereinheit die Abschaltsignale
erzeugt und der Motor über die redundanten Abschaltkanäle,
die in die redundanten Ansteuerkanäle eingreifen, abgeschaltet wird.
Eine zusätzliche separate Sicherheitsschaltung ist somit
vermieden.
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Zur
pulsweitenmodulierten Steuerung des Motors ist in einer Weiterbildung
der Erfindung in die Steuereinheit ein Pulsweitenmodulator integriert. Durch
die einfache Implementierung des Pulsweitenmodulators als ein Software-Modul
in die Steuereinheit sind zusätzliche Bauelemente vermieden.
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Des
Weiteren sieht die Erfindung vor, dass die Abschaltkanäle
und/oder die Erzeugung der Abschaltsignale und somit die Abschaltfunktion
des Motors unabhängig voneinander testbar sind.
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Je
nach Anwendung ist der Motor ein Antriebsmotor, insbesondere ein
Gleichstrommotor, zur Bewegung, insbesondere zum öffnen
und Schließen, von Türelementen, z. B. Türblättern
oder Türflügeln. Dabei wird die Vorrichtung zweckmäßigerweise
als Steuereinrichtung für eine automatische Tür
verwendet.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Dabei
zeigt die einzige Figur eine Vorrichtung 1 zur Steuerung
eines Motors 2. Bei dem Motor 2 kann es sich insbesondere
um einen Antriebsmotor, insbesondere einen Gleichstrommotor, zur
Bewegung, insbesondere zum öffnen und Schließen,
von Türelemente, z. B. Türblättern, Türflügeln,
handeln.
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Der
dargestellte Motor 2 ist an eine Betriebsspannung UB, z. B. eine Netzspannung oder eines Hochleistungs-
oder Hochvolt-Energiespeichers, angeschlossen.
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Zur
Motorsteuerung ist eine herkömmliche Brückenschaltung 4 vorgesehen,
mit der der Motor 2 als Last verbunden ist. Die Brückenschaltung 4 ist aus
einer Anzahl von Schaltelementen 4.1.1 bis 4.2.2,
z. B. Halbleiterelementen, Transistoren, gebildet und beispielsweise
eine so genannte H-Brückenschaltung. Dabei bilden die Schaltelemente 4.1.1 und 4.1.2 eine
Halbbrücke 4.1 und die Schaltelemente 4.2.1 und 4.2.2 die
andere Halbbrücke 4.2 der Brückenschaltung 4.
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Je
nach Art und Aufbau des Motors 2 und/oder der Netzversorgung
einphasig oder mehrphasig kann die Brückenschaltung 4 variieren.
So kann beispielsweise eine so genannte B6-Brückenschaltung
(z. B. drei Halbbrücken) vorgesehen sein.
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Die
Brückenschaltung 4 ist zur Ansteuerung des Motors 2 über
zwei Verstärkerstufen 6.1 und 6.2 mit
zwei Ansteuerkanälen 8.1 und 8.2 verbunden,
die über einen Signalteiler 10 und eine Steuerleitung 12 mit
einer Steuereinheit 14 verbunden sind. Dabei bildet jeweils
ein Ansteuerkanal 8.1 oder 8.2 mit der dazugehörigen
Verstärkerstufe 6.1 bzw. 6.2 einen Funktionskanal
F1 bzw. F2 zur Ansteuerung der Brückenschaltung 4.
Die beiden Funktionskanäle F1 und F2 sind voneinander unabhängig
ausgebildet und somit redundant.
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Für
einen redundanten Aufbau der Ansteuerkanäle 8.1 und 8.2 und
somit eine redundante Ansteuerung der Brückenschaltung 4 weist
die jeweilige Verstärkerstufe 6.1 und 6.2 zwei
Ausgänge 6.1.1, 6.1.2 bzw. 6.2.1, 6.2.2 auf.
Hierdurch sind mittels jeder Verstärkerstufe 6.1 oder 6.2 beide
Halbbrücken 4.1 und 4.2 gesteuert, indem
die zwei Ausgänge 6.1.1, 6.1.2 der einen
Verstärkerstufe 6.1 über zugehörige
Leitungen 6.1.3 und 6.1.4 mit jeweils einem Schaltelement 4.1.1 bzw. 4.1.2 der
betreffenden Halbbrücke 4.1 verbunden sind. Die
Ausgänge 6.2.1, 6.2.2 der anderen Verstärkerstufe 6.2 sind
analog dazu über zugehörige Leitungen 6.2.3 und 6.2.4 mit jeweils
einem Schaltelement 4.2.1 bzw. 4.2.2 der betreffenden
Halbbrücke 4.2 verbunden. Somit ist bei Ausfall
eines oder mehrerer Elemente eines Funktionskanals F1 oder F2 oder
einer der Halbbrücken 4.1 oder 4.2 mittels
der anderen Verstärkerstufe 6.2 oder 6.1,
eines der anderen Schaltelemente 4.1.1 bis 4.2.2 bzw.
der anderen Halbbrücke 4.2 oder 4.1 der
Motor 2 abschaltbar und in einen sicheren Betriebszustand fahrbar.
Hierdurch ist eine einfehlersichere Abschaltung des Motors 2 ermöglicht.
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Im
Ausführungsbeispiel nach der Figur handelt es sich um einen
einphasigen Motor 2, der mittels einer H-Brücke
als Brückenschaltung 4 angesteuert wird. Bei einem
insbesondere dreiphasigen Motor würde alternativ in nicht
näher dargestellter Art und Weise eine entsprechende Anzahl
von Funktionskanälen und Ansteuerkanälen mit Verstärkerstufen
sowie Abschaltkanälen, z. B. jeweils drei voneinander unabhängige
Kanäle, vorgesehen sein.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines einphasigen Motors 2 mit
redundanten Funktionskanälen F1, F2 und Abschaltkanälen 18.1 und 18.2 näher
beschrieben.
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Im
Betrieb des Motors 2 wird die Brückenschaltung 4,
insbesondere die Schaltelemente 4.1.1 bis 4.2.2 über
ein mittels der Steuereinheit 14 erzeugtes pulsweitenmoduliertes
Schaltsignal PWM gesteuert. Hierzu umfasst die Steuereinheit 14 einen
integrierten Pulsweitenmodulator 16.
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Das
erzeugte pulsweitenmodulierte Schaltsignal PWM wird dem Signalteiler 10 zugeführt,
der das pulsweitenmodulierte Schaltsignal PWM in zwei pulsweitenmodulierte
Steuersignale PWM1 und PWM2 für die beiden Ansteuerkanäle 8.1 und 8.2 aufteilt.
Alternativ kann der Signalteiler 10 entfallen, in einem
solchen Fall werden die redundanten Steuersignale PWM1, PWM2 von
der Steuereinheit 14 erzeugt.
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Dabei
umfasst der Signalteiler 10 beispielsweise eine Inverterschaltung,
so dass der Ausgang des Signalteilers 10 stets beide Halbbrücken 4.1 und 4.2 invers
zueinander ansteuert und damit kein Freilaufbetrieb des Motors 2 gegeben
ist. Dabei ist das Steuersignal PWM1 invers zu dem Steuersignal PWM2.
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Für
eine sichere Abschaltung des Motors 2 in einem Fehlerfall
der Motorsteuerung, z. B. in einem Fehlerfall der Programmsteuerung
der Steuereinheit 14, des Signalteilers 10, einer
der Verstärkerstufen 6.1, 6.2, einer
der Elemente der Brückenschaltung 4, umfasst die
Vorrichtung 1 zwei redundante und voneinander unabhängige
Abschaltkanäle 18.1 und 18.2.
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Zur
Erzeugung von Abschaltsignalen AS1 und AS2 ist von dem Signalteiler 10 ein
Rücklesekanal 20 zum Zurücklesen des
pulsweitenmodulierten Schaltsignal PWM und/oder der pulsweitenmodulierten
Steuersignale PWM1, PWM2 der beiden Ansteuerkanäle 8.1, 8.2 in
die Steuereinheit 14 geführt. Anstelle des Rücklesens
des pulsweitenmodulierten Schaltsignals PWM und/oder der Steuersignale PWM1,
PWM2 können diese bei Erzeugung durch die Steuereinheit 14 selbst
auch direkt von dieser zur Erzeugung der Abschaltsignale AS1 und
AS2 berücksichtigt werden.
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Von
der Steuereinheit 14 geht zumindest einer der zwei voneinander
unabhängigen Abschaltkanäle 18.1 und 18.2,
nämlich der Abschaltkanal 18.1 direkt ab. Dem
anderen Abschaltkanal 18.2 ist eine Überwachungseinheit 24 vorgeschaltet,
der über eine Überwachungsleitung 19 ein
Steuersignal zur Programmlaufzeitüberwachung vorgeschaltet
ist. Beide Abschaltkanäle 18.1 und 18.2 münden
in eine Entkopplungseinheit 22.
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Die
beiden Abschaltsignale AS1, AS2 werden dabei in Abhängigkeit
vom zurück gelesenen pulsweitenmodulierten Schaltsignal
PWM und/oder von den zurück gelesenen pulsweitenmodulierten Steuersignalen
PWM1, PWM2 voneinander unabhängig erzeugt. Hierzu ist in
die Steuereinheit 14 ein entsprechendes Softwareprogramm
mit entsprechenden Logikfunktionen implementiert.
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Eines
der Abschaltsignale AS1 wird direkt erzeugt und direkt zur Abschaltung
der Funktionskanäle F1, F2 verwendet. Das andere, redundante
Abschaltsignal AS2 wird zusätzlich in Abhängigkeit
von einer Programmlaufzeitüberwachung erzeugt und zur Abschaltung
der Funktionskanäle F1, F2 verwendet. Hierzu ist vor dem
zugehörigen Abschaltkanal 18.2 eine Überwachungseinheit 24 zur
Programmlaufzeitüberwachung des Steuerprogramms des Motors 2 integriert.
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Mittels
der Entkopplungseinheit 22 werden die beiden Abschaltsignale
AS1, AS2 und deren Abschaltkanäle 18.1 und 18.2 z.
B. galvanisch voneinander und von den Funktionskanälen
F1 und F2 entkoppelt, so dass mittels des ersten Abschaltsignals AS1
und/oder des zweiten Abschaltsignals AS2 die beiden Funktionskanäle
F1 bzw. F2 direkt und rückwirkungsfrei abgeschaltet werden.
Hierzu umfasst die Entkopplungseinheit 22 eine der Anzahl
der Abschaltkanäle 18.1, 18.2 und/oder
der Funktionskanäle F1, F2 und somit der Ansteuerkanäle 8.1, 8.2 entsprechende
Anzahl von Entkopplungselementen, z. B. Optokoppler oder Widerstände,
die nicht näher dargestellt sind.
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Für
eine redundante Auslegung der Fehlerabschaltung des Motors 2 gehen
von der Entkopplungseinheit 22 eine der Anzahl der Funktionskanäle F1,
F2 der Brückenschaltung 4 entsprechende Anzahl
von Schaltkanälen 26.1, 26.2 ab.
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Durch
einen derartigen redundanten Aufbau der Fehlerabschaltung mit redundanten
Abschaltsignalen AS1, AS2 in redundanten Abschaltkanälen 18.1, 18.2,
die direkt in die redundante Ansteuerung des Motors 2 eingreifen,
kann der Motor auch bei Auftreten eines Einzelfehlers definiert
und sicher abgeschaltet werden. Dabei werden bei Auftreten mindestens
eines der Abschaltsignale AS1 und/oder AS2 beide Verstärkerstufen 6.1 und 6.2 und
somit jede Halbbrücke 4.1 und 4.2 abgeschaltet.
Ist eine der Verstärkerstufen 6.1 oder 6.2 oder
eine der Halbbrücken 4.1 oder 4.2 oder
einer der Schaltelemente 4.1.1 bis 4.2.2 defekt,
so kann aufgrund der beschriebenen redundanten Ansteuerung stets über
die andere Verstärkerstufe 6.2 oder 6.1,
die andere Halbbrücke 4.2 oder 4.1 oder
die anderen Schaltelemente 4.1.1 bis 4.2.2 der
Motor 2 abgeschaltet und in einen sicheren Zustand gefahren
werden. Somit ist die Gefahr eines Totalausfalls der Fehlerabschaltung
deutlich reduziert.
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Zusätzlich
zur fehlersicheren Abschaltung des Motors 2 bei einem Fehler
in der Ansteuerung des Motors 2 ist im Motorzweig, z. B.
im Versorgungszweig 28, ein Stromsensor 30 angeordnet, dessen
Messsignal der Steuereinheit 14 zuführbar ist.
Wird anhand einer Auswertung des Messsignals des Stromsensors 30 eine Überlastung
des Motors 2 identifiziert, so werden in Analogie zu einem
identifizierten Fehler in der Motorsteuerung mittels der Steuereinheit 14 die
Abschaltsignale AS1, AS2 erzeugt und der Motor 2 über
die redundanten Abschaltkanäle 18.1, 18.2,
die in die redundanten Funktionskanäle F1, F2 eingreifen,
abgeschaltet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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