DE102017121175A1 - Control circuit for driving an electric motor - Google Patents
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Abstract
Eine Steuerschaltung (2) mit wenigstens zwei unterschiedlichen Schnittstellen (4,5) zum Empfangen von Steuersignalen (18,21), die mit einem gemeinsamen Steuereingang (13) verbunden sind, mit einer Schalteinheit (9), zum Aktivieren jeweils einer der Schnittstellen (4,5), mit einer Erkennungseinheit (14) zum Erkennen von für die Schnittstellen (4,5) gültigen Steuersignalen (18,21), mit einer Steuereinheit zur Verarbeitung der Steuersignale (18,21) der aktiven Schnittstelle (4,5), und mit einem Steuerausgang (16), an den ein durch die Steuereinheit (2) zu steuerndes Gerät (3) anschließbar ist, wobei die Erkennungseinheit (9) dazu ausgebildet ist, diejenige Schnittstelle (4,5) zu aktivieren, für welche gültige Steuersignale (18,21) am Steuereingang (13) anliegen. A control circuit (2) having at least two different interfaces (4, 5) for receiving control signals (18, 21), which are connected to a common control input (13), having a switching unit (9) for activating one of the interfaces ( 4.5), with a recognition unit (14) for detecting control signals (18, 21) valid for the interfaces (4, 5), with a control unit for processing the control signals (18, 21) of the active interface (4, 5) , and with a control output (16) to which a device (3) to be controlled by the control unit (2) can be connected, the detection unit (9) being designed to activate the interface (4, 5) for which valid ones Control signals (18,21) abut the control input (13).
Description
Die Erfindung behandelt eine Steuerschaltung mit wenigstens zwei unterschiedlichen Schnittstellen zum Empfangen von Steuersignalen, mit einer Schalteinheit, zum Aktivieren jeweils einer der Schnittstellen mit einer Steuereinheit zur Verarbeitung der Steuersignale der aktiven Schnittstelle, und mit einem Steuerausgang, an den ein durch die Steuereinheit zu steuerndes Gerät anschließbar ist.The invention relates to a control circuit having at least two different interfaces for receiving control signals, comprising a switching unit for activating in each case one of the interfaces with a control unit for processing the control signals of the active interface, and having a control output to which a device to be controlled by the control unit is connectable.
Solche Steuerschaltungen werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen zum Ansteuern von Stellmotoren eingesetzt. Beispielhafte Anwendungen von Stellmotoren in Kraftfahrzeugen sind Sitzversteller, Klimaklappensteller, Scheinwerfersteller, Kühlergrillklappensteller, Fensterheber und viele mehr. In der Regel ist die Steuerschaltung mit dem Stellmotor zu einer Aktuatoreinheit kombiniert.Such control circuits are used for example in motor vehicles for driving servomotors. Exemplary applications of actuators in motor vehicles are seat adjusters, air conditioning flap plates, headlight plates, grille flap regulators, window regulators and many more. As a rule, the control circuit is combined with the servomotor to form an actuator unit.
Zur Übermittlung der Steuersignale, beispielsweise „Fenster auf“, besitzt die Steuerschaltung eine Schnittstelle, die Steuersignale in einem für diese Schnittstelle spezifischem Format empfangen kann. Die Ansteuerschaltung weist weiterhin einen Mikroprozessor oder Mikrocontroller auf, der dieses Steuersignal in eine Ansteuerung für den Stellmotor umsetzt und an einen Steuerausgang, an dem ein Stellmotor angeschlossen ist, ausgibt.To transmit the control signals, for example "window open", the control circuit has an interface which can receive control signals in a format specific to this interface. The drive circuit further comprises a microprocessor or microcontroller, which converts this control signal into a control for the servo motor and outputs to a control output to which a servo motor is connected.
In älteren Kraftfahrzeugen erfolgt die Übertragung von Steuersignalen über eine Pulsweitenmodulation(PWM)-Schnittstelle. Dabei sind die Steuerbefehle beispielsweise über das Tastverhältnis definiert. Etwa kann ein Tastverhältnis von 10% bis 20% „Fenster auf“ bedeuten und ein Tastverhältnis von 70% bis 80% „Fenster zu“.In older vehicles, the transmission of control signals via a pulse width modulation (PWM) interface takes place. The control commands are defined for example via the duty cycle. For example, a duty cycle of 10% to 20% may mean "window open" and a duty cycle of 70% to 80% "window closed".
In neueren Kraftfahrzeugen erfolgt die Übertragung von Steuersignalen über eine Local Interconnect Network(LIN)-Schnittstelle. Der LIN-Bus hat gegenüber der PWM-Schnittstelle den Vorteil, dass viele verschiedene Stellantriebe über eine gemeinsame Datenleitung angesprochen werden können. Die Unterscheidung erfolgt dabei durch die Übermittlung und Auswertung einer Adresse.In newer motor vehicles, control signals are transmitted via a Local Interconnect Network (LIN) interface. The LIN bus has the advantage over the PWM interface that many different actuators can be addressed via a common data line. The distinction is made by the transmission and evaluation of an address.
Damit eine Aktuatoreinheit in Kraftfahrzeugen universell einsetzbar ist, ist es notwendig, dass sie sowohl eine LIN- und eine PWM-Schnittstelle aufweist, die über verschiedene Anschlusskontakte eines Steckverbinders ansteuerbar sind. Dies ermöglicht beispielsweise eine mechanisch identische Aktuatoreinheit in unterschiedlichen Fahrzeugmodellen, die unterschiedliche Schnittstellen nutzen, einzusetzen. In einer Aktuatoreinheit muss daher die interne Beschaltung für beide Schnittstellen erfolgen, wodurch die Aktuatoreinheit teurer und aufwändiger ist.For an actuator unit to be universally applicable in motor vehicles, it is necessary that it has both a LIN and a PWM interface, which can be controlled via various connection contacts of a connector. This allows, for example, a mechanically identical actuator unit in different vehicle models that use different interfaces to use. In an actuator unit, therefore, the internal wiring must be done for both interfaces, whereby the actuator unit is more expensive and expensive.
Da immer nur Steuersignale von einer Schnittstelle empfangen und ausgewertet werden können, weist die Steuerschaltung eine Schalteinheit auf, mit der die jeweils gültige Schnittstelle aktivierbar ist. Diese Schalteinheit kann extern geschaltet sein, beispielsweise durch einen Schalter oder einen Schalteingang. Die Steuerschaltung kann aber auch über eine automatische Erkennung verfügen, die erkennt an welcher Schnittstelle ein Signal anliegt. Dadurch wird die verwendete Schnittstelle in jedem Fahrzeug einfach durch den Kabelbaum, bzw. die Verdrahtung, definiert und ausgewählt. Eine solche automatische Erkennung kann hier sehr einfach ausgebildet sein, da es in einem Kraftfahrzeug praktisch keine Einbausituation gibt, bei der die Anschlusskontakte beider Schnittstellen beschaltet sind.Since only control signals can always be received and evaluated by an interface, the control circuit has a switching unit with which the respective valid interface can be activated. This switching unit can be switched externally, for example by a switch or a switching input. The control circuit can also have an automatic detection, which detects at which interface a signal is applied. Thereby, the used interface in each vehicle is simply defined and selected by the harness, or the wiring. Such automatic detection can be made very simple here, since there is practically no installation situation in a motor vehicle in which the connection contacts of both interfaces are connected.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Steuerschaltung der vorgenannten Art zu schaffen, die einfacher und kostengünstiger herstellbar ist und erweiterte Anwendungen ermöglicht.The object of the invention is to provide a control circuit of the aforementioned type, which is easier and less expensive to produce and allows extended applications.
Diese Aufgabe wird durch eine Steuerschaltung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.This object is achieved by a control circuit having the features of the main claim.
Die Erfindung stellt eine Steuerschaltung mit wenigstens zwei unterschiedlichen Schnittstellen zum Empfangen von Steuersignalen bereit, wobei die Steuerschaltung eine Schalteinheit, zum Aktivieren jeweils einer der Schnittstellen, sowie eine Steuereinheit zur Verarbeitung der Steuersignale der aktiven Schnittstelle, und einen Steuerausgang, an den ein durch die Steuereinheit zu steuerndes Gerät anschließbar ist, umfasst. Dabei sind wenigstens zwei der unterschiedlichen Schnittstellen mit einem gemeinsamen Steuereingang verbunden. Desweiteren weist die Steuerschaltung eine Erkennungseinheit zum Erkennen von für die Schnittstellen gültigen Steuersignalen auf, und die Erkennungseinheit ist dazu ausgebildet, diejenige Schnittstelle zu aktivieren, für welche gültige Steuersignale am Steuereingang anliegen.The invention provides a control circuit having at least two different interfaces for receiving control signals, wherein the control circuit comprises a switching unit for activating each one of the interfaces, and a control unit for processing the control signals of the active interface, and a control output to which a by the control unit to be controlled device is connected includes. At least two of the different interfaces are connected to a common control input. Furthermore, the control circuit has a detection unit for detecting control signals valid for the interfaces, and the detection unit is designed to activate the interface for which valid control signals are present at the control input.
Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Steuerschaltung wenigstens zwei der unterschiedlichen Schnittstellen mit einem gemeinsamen Steuereingang verbunden sind, ist beispielsweise nur noch ein Steckkontakt notwendig. Because at least two of the different interfaces are connected to a common control input in the control circuit according to the invention, for example, only one plug contact is necessary.
Eine eventuell notwendige externe Beschaltung, beispielsweise mit einer Schutzschaltung für die Schnittstelle, ist somit nur noch einmal notwendig. Die Ansteuerschaltung kann somit kostengünstiger in einer Aktuatoreinheit integriert werden.Any necessary external wiring, for example with a protection circuit for the interface, is thus only necessary once more. The drive circuit can thus be integrated more cost effectively in an actuator unit.
Die erfindungsgemäße Steuerschaltung weist zudem eine Erkennungseinheit zum Erkennen von für die Schnittstellen gültigen Steuersignalen auf und die Erkennungseinheit ist zum Aktivieren einer Schnittstelle mit gültigen Signalen ausgebildet.The control circuit according to the invention also has a detection unit for detecting valid control signals for the interfaces and the detection unit is designed to activate an interface with valid signals.
Dabei ist die Erkennungseinheit vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie den Steuereingang gleichzeitig auf gültige Steuersignale für alle vorhandenen Schnittstellen überwacht.The detection unit is preferably designed such that it simultaneously monitors the control input for valid control signals for all existing interfaces.
In einer alternativen Ausführung kann für jede Schnittstelle eine separate Erkennungseinheit vorhanden sein, die jedoch jeweils mit dem gemeinsamen Steuereingang verbunden sind.In an alternative embodiment, a separate detection unit may be present for each interface, but these are each connected to the common control input.
In einer, insbesondere für Kraftfahrzeuge angepassten Ausführung der Erfindung, weist die Steuerschaltung zwei Schnittstellen auf, wobei die erste Schnittstelle eine PWM-Schnittstelle und die zweite Schnittstelle eine LIN-Schnittstelle ist.In one, adapted in particular for motor vehicles embodiment of the invention, the control circuit has two interfaces, wherein the first interface is a PWM interface and the second interface is a LIN interface.
Die Erkennung eines gültigen Signals kann auf vielfältige Weise erfolgen und ist insbesondere auch von der Schnittstelle abhängig. Analoge Steuersignale könnten beispielsweise durch eine bestimmte Spannung erkennbar sein.The detection of a valid signal can be done in many ways and is particularly dependent on the interface. Analog control signals could be recognizable, for example, by a certain voltage.
In der Regel übertragen die Steuersignale die Steuerinformationen jedoch in einer digitalen Form. Das Steuersignal ist daher meist ein Rechtecksignal. In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Erkennungseinheit daher Mittel zum Erkennen des Tastverhältnisses und/oder der Frequenz der Steuersignale am Steuereingang auf. Bestimmte Schnittstellen setzen mitunter charakteristische Frequenzen voraus, so dass die Frequenz des Steuersignals ein Merkmal eines gültigen Signals sein kann.As a rule, however, the control signals transmit the control information in a digital form. The control signal is therefore usually a square wave signal. In an advantageous embodiment of the invention, the detection unit therefore has means for detecting the duty cycle and / or the frequency of the control signals at the control input. Certain interfaces sometimes require characteristic frequencies, so that the frequency of the control signal may be a feature of a valid signal.
Unabhängig von der Frequenz kann auch das Tastverhältnis des Steuersignals durch die Schnittstellenspezifikation vorgegeben sein. Oder das Tastverhältnis ist die Steuerinformation, wie beispielsweise bei einer PWM-Schnittstelle. In beiden Fällen ist das Tastverhältnis ein wichtiges Kriterium für die Gültigkeit des Steuersignals.Regardless of the frequency and the duty cycle of the control signal can be specified by the interface specification. Or the duty cycle is the control information, such as in a PWM interface. In both cases, the duty cycle is an important criterion for the validity of the control signal.
Die Erkennungseinheit kann zur Bestimmung der Frequenz und/oder des Tastverhältnisses Hardwarebauteile aufweisen. Die Implementierung kann jedoch aufwändig und teuer sein.The detection unit may have hardware components for determining the frequency and / or the duty cycle. However, the implementation can be time-consuming and expensive.
Besonders vorteilhaft ist es daher, wenn die Ansteuerschaltung einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller oder zumindest einen Prozessorkern aufweist, der zur Ausführung eines Betriebsprogramms ausgebildet und eingerichtet ist. In diesem Betriebsprogramm kann zusätzlich zur Umsetzung der Steuersignale zumindest teilweise auch die Erkennung der Steuersignale in einer Software implementiert sein.It is therefore particularly advantageous if the drive circuit has a microprocessor, a microcontroller or at least one processor core which is designed and set up to execute an operating program. In this operating program, in addition to the implementation of the control signals, the detection of the control signals may also be implemented in software, at least in part.
Hierzu ist es zweckmäßig, wenn die Erkennungseinheit mit dem Mikroprozessor gekoppelt ist und dazu eingerichtet ist, Interrupt-Signale an den Mikroprozessor zu senden, sobald im Steuersignal festgelegte Ereignisse auftreten und im Betriebsprogramm des Mikroprozessors auf diese Signale reagiert werden kann. Auf diese Weise erfolgt die Erkennung eines gültigen Signals teilweise im Betriebsprogramm und teilweise in Hardware.For this purpose, it is expedient if the detection unit is coupled to the microprocessor and is adapted to send interrupt signals to the microprocessor as soon as the control signal specified events occur and can be reacted in the operating program of the microprocessor to these signals. In this way, the detection of a valid signal is carried out partly in the operating program and partly in hardware.
Insbesondere kann die Erkennungseinheit dazu ausgebildet sein, bei steigenden Flanken des Steuersignals einen Interrupt auszulösen.In particular, the detection unit may be designed to trigger an interrupt on rising edges of the control signal.
In einer Ausführung der Erfindung ist die Steuerschaltung als Motorcontroller zur Ansteuerung eines elektronisch kommutierten Gleichstrommotors ausgebildet und weist eine Vollbrückenschaltung auf. Die Ansteuerschaltung ist somit als vollwertiger Motorcontroller ohne externe Bauteile verwendbar. Es ist dabei unerheblich, ob die Vollbrücke als H-Brücke für DC-Motoren, B6 Brücke für verschiedene 3-phasige Motoren oder als doppelte H-Brücke für beispielsweise Schrittmotoren ausgebildet ist. Die Art des angeschlossenen verwendeten Motors ist für die Erfindung nicht maßgeblich. Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand eines 3-phasigen bürstenlosen Gleichstrommotors beschrieben.In one embodiment of the invention, the control circuit is designed as a motor controller for controlling an electronically commutated DC motor and has a full bridge circuit. The drive circuit is thus usable as a full motor controller without external components. It is irrelevant whether the full bridge is designed as H-bridge for DC motors, B6 bridge for various 3-phase motors or as a double H-bridge for example, stepper motors. The type of connected used engine is not relevant to the invention. In the following, the invention will be described by way of example with reference to a 3-phase brushless DC motor.
Zur Ansteuerung eines Leistungsmotors kann insbesondere bei einer Ausführung als integrierte Schaltung auch eine Schnittstelle zur Ansteuerung der Brückenschalter einer Vollbrückenschaltung vorhanden sein.For driving a power motor, in particular in the case of an embodiment as an integrated circuit, there may also be an interface for driving the bridge switches of a full-bridge circuit.
Die Ansteuerschaltung kann als elektronische Schaltung mit diskreten Bauteilen aufgebaut sein. Sie kann jedoch auch eine oder mehrere integrierte Schaltkreise aufweisen. Insbesondere vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Ansteuerschaltung selbst insgesamt als integrierte Schaltung und/oder als Ein-Chip-System (englisch System-on-a-Chip, kurz SoC) ausgebildet ist. Auf diese Weise können alle für die Funktion wichtigen Komponenten und Bauteile kombiniert werden und als Funktionseinheit kostengünstig hergestellt werden. Insbesondere wird dadurch die Verwendung in einer Aktuatoreinheit vereinfacht, da neben der Ansteuerschaltung nur noch wenige weitere Bauteile erforderlich sind. Eine Aktuatoreinheit kann dadurch besonders platzsparend und kostengünstig ausgebildet sein.The drive circuit may be constructed as an electronic circuit with discrete components. However, it may also have one or more integrated circuits. However, it is particularly advantageous if the drive circuit itself is formed as a whole as an integrated circuit and / or as a one-chip system (English system-on-a-chip, short SoC). In this way, all components and components important for the function can be combined and produced cost-effectively as a functional unit. In particular, this simplifies the use in an actuator unit, since in addition to the drive circuit only a few further components are required. An actuator unit can be designed to be particularly space-saving and inexpensive.
Die Schalteinheit zur Aktivierung jeweils einer Schnittstelle kann ein tatsächlicher Schalter sein, mit dem jeweils der Steuereingang mit der jeweiligen Schnittstelle verbunden werden kann. Die Schalteinheit kann jedoch auch rein im Betriebsprogramm realisiert sein, so dass auf zusätzliche Hardwarebauteile verzichtet werden kann. Bei dieser Ausführung kann das Aktivieren einer Schnittstelle einfach dadurch erfolgen, dass die Steuersignale anders interpretiert werden, also in einem anderen Schnittstellenprogramm verarbeitet werden.The switching unit for activating each interface can be an actual switch, with each of the control input can be connected to the respective interface. However, the switching unit can also be realized purely in the operating program, so that can be dispensed with additional hardware components. In this embodiment, the activation of an interface can be done simply by the control signals are interpreted differently, so be processed in another interface program.
Die Erfindung umfasst weiterhin auch eine Aktuatoreinheit, insbesondere einen Stellantrieb für ein Kraftfahrzeug, mit einer erfindungsgemäßen Steuerschaltung und einem mit dem Steuerausgang verbundenen Elektromotor.The invention furthermore also includes an actuator unit, in particular an actuator for a motor vehicle, having a control circuit according to the invention and an electric motor connected to the control output.
Neben der erfindungsgemäßen Steuerschaltung umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zum Erkennen von gültigen Steuersignalen, das insbesondere in einer erfindungsgemäßen Steuerschaltung durchgeführt wird.In addition to the control circuit according to the invention, the invention also includes a method for detecting valid control signals, which is carried out in particular in a control circuit according to the invention.
Dieses erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungseinheit die Gültigkeit der Steuersignale durch Auswertung der Frequenz und/oder des Tastverhältnisses erkennt und die erste Schnittstelle, an der ein gültiges Steuersignal anliegt, aktiviert wird.This method according to the invention is characterized in particular by the recognition unit recognizing the validity of the control signals by evaluating the frequency and / or the duty cycle and activating the first interface to which a valid control signal is applied.
Insbesondere erfolgt die Überwachung der verschiedenen Schnittstellen immer gleichzeitig. Sobald ein für eine Schnittstelle gültiges Signal erkannt wurde, wird diese Schnittstelle aktiviert. Damit sind die anderen Schnittstellen deaktiviert und werden nicht mehr abgefragt.In particular, the monitoring of the various interfaces always takes place simultaneously. As soon as a signal valid for an interface has been detected, this interface is activated. Thus, the other interfaces are disabled and are no longer queried.
Vorzugsweise erfolgt die Erkennung und Aktivierung einer Schnittstelle nur einmal beim Einrichten der Steuerschaltung oder beim Einschalten. In der Regel erfolgt während dem Betrieb kein Wechsel der Schnittstellen, so dass dieses Verfahren keinen Nachteil mit sich bringt. Eine dauerhafte Auswahl der Schnittstelle erfolgt dann beispielsweise bei der abschließenden Konfiguration des zu steuernden Geräts, beispielsweise eines Aktuators, in der Fertigung. Selbstverständlich kann für andere Anwendungen auch eine andere Vorgehensweise notwendig oder sinnvoll sein, so dass die Erkennung auch sich wiederholend, beispielsweise permanent oder intervallweise, erfolgen kann.Preferably, the detection and activation of an interface takes place only once when setting up the control circuit or when switching. As a rule, no change of interfaces occurs during operation, so that this method does not entail any disadvantage. A permanent selection of the interface then takes place, for example, in the final configuration of the device to be controlled, for example an actuator, in production. Of course, for other applications, a different approach may be necessary or useful, so that the detection can also be repeated, for example, permanently or intermittently.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung, sendet die Erkennungseinheit zur Erkennung eines PWM-Signals zu jeder steigenden Flanke des Steuersignals ein Interrupt-Signal an den Mikroprozessor und bestimmt dort in einer PWM-Interrupt-Routine die Frequenz und das Tastverhältnis. Sobald eine vorbestimmte Anzahl an Steuersignalen gültig sind, wird die PWM-Schnittstelle aktiviert. Ein Steuersignal kann beispielsweise als gültig gelten, wenn die vorbestimmte Anzahl aufeinanderfolgende Steuersignale in Frequenz und Tastverhältnis im Wesentlichen identisch sind. Das bedeutet innerhalb einer zu vernachlässigbaren Toleranz. Insbesondere kann die vorbestimmte Anzahl zwischen zwei und sechs gültigen Signalen liegen.In an advantageous embodiment of the invention, the detection unit for detecting a PWM signal sends an interrupt signal to the microprocessor for each rising edge of the control signal, where it determines the frequency and the duty cycle in a PWM interrupt routine. Once a predetermined number of control signals are valid, the PWM interface is activated. For example, a control signal may be considered valid if the predetermined number of consecutive frequency and duty control signals are substantially identical. This means within a negligible tolerance. In particular, the predetermined number may be between two and six valid signals.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung wartet die Erkennungseinheit zur Erkennung eines LIN-Signals einen gültigen LIN-Header ab und startet dann über ein Interrupt-Signal im Mikroprozessor eine LIN-Interrupt-Routine, in der zunächst die Adresse des LIN-Signals ausgewertet wird. Sofern die Adresse und ein nachfolgendes Datenpaket gültig sind wird die LIN-Schnittstelle aktiviert.In a further advantageous embodiment of the invention, the recognition unit waits for recognition of a LIN signal from a valid LIN header and then starts via an interrupt signal in the microprocessor, a LIN interrupt routine in which first the address of the LIN signal is evaluated , If the address and a subsequent data packet are valid, the LIN interface is activated.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird die Erkennung der verwendeten Schnittstelle auch nach einer fehlerhaften Kommunikation, beispielsweise einer vorbestimmten Zeit ohne gültige Signale, wieder aktiviert. Dadurch kann das System auch bei einer vorübergehenden fehlerhaften oder gestörten Erkennung der Schnittstelle wieder selbständig in den Normalbetrieb zurückkehren und damit selbstheilend arbeiten.In a further advantageous embodiment, the recognition of the interface used also after a faulty communication, for example, a predetermined time without valid signals again activated. As a result, the system can automatically return to normal operation even with a temporary faulty or faulty detection of the interface and thus work self-healing.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.The invention is described below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
Es zeigt:
-
1 ein Prinzipschaltbild eines Aktuators mit einer Ansteuerschaltung nach dem Stand der Technik, -
2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung, -
3 ein Blockschaltbild einer alternativen erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung, -
4 ein Impulsdiagramm eines PWM-Steuersignals, -
5 ein Impulsdiagramm eines LIN-Steuersignals, -
6 ein Blockschaltbild eines Aktuators mit einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung und -
7 ein Blockschaltbild eines Aktuators mit einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung mit einem zusätzlichen Signaleingang.
-
1 FIG. 2 is a block diagram of an actuator with a drive circuit according to the prior art, FIG. -
2 a block diagram of a drive circuit according to the invention, -
3 a block diagram of an alternative driving circuit according to the invention, -
4 a timing diagram of a PWM control signal, -
5 a timing diagram of a LIN control signal, -
6 a block diagram of an actuator with a drive circuit according to the invention and -
7 a block diagram of an actuator with a drive circuit according to the invention with an additional signal input.
In
Die Steuerschaltung
Die Aktuatoreinheit
Die Steuerschaltung
Die Schutzschaltung
Die Steuerschaltung
Die
Mit dem Steuereingang
Eine Vollbrückenschaltung
Die Erkennungseinheit
Die Anordnung der beiden Schnittstellen im Mikrocontroller ist nur beispielhaft und daher in keiner Weise einschränkend. Es wäre auch möglich, die Schnittstellen als separate Schnittstelleneinheiten auszubilden.The arrangement of the two interfaces in the microcontroller is only an example and therefore in no way limiting. It would also be possible to design the interfaces as separate interface units.
Eine alternative Ausführung der Erfindung ist in
Die Erkennung eines gültigen PWM-Steuersignals erfolgt beispielsweise wie nachfolgend beschrieben. In
• PWM Frequenz:• PWM frequency:
.• Tastverhältnis:• Duty cycle:
In der Erkennungseinheit
Dazu wird beispielsweise mit dem Interrupt ein Zähler gestartet, der beim nächsten Interrupt gestoppt wird. Durch Vergleich der Zählerstände der einzelnen Zählerläufe kann festgestellt werden, ob sich die Frequenz im gültigen Bereich befindet und auch konstant bleibt.For this purpose, for example, a counter is started with the interrupt, which is stopped at the next interrupt. By comparing the counter readings of the individual counter runs can be determined whether the frequency is in the valid range and also remains constant.
Um das Tastverhältnis festzustellen, wird zusätzlich jeweils bei der fallenden Flanke
Die fallende Flanke
In diesem Beispiel erfolgt die Erkennung durch eine Kombination aus Hardware (Erkennungseinheit) und Software (Interrupt-Routine). Selbstverständlich kann die Erkennung vollständig in Hardware erfolgen, wobei spezielle Frequenzzähler und dergleichen Bausteine notwendig sind.In this example, the detection is performed by a combination of hardware (detection unit) and software (interrupt routine). Of course, the detection can be done completely in hardware, with special frequency counter and the like blocks are necessary.
Sobald das Steuersignal am Steuereingang
Die Erkennung eines LIN-Signals
Im Anschluss an das Sync-Feld
Weist die Steuerschaltung
Die Erkennungseinheit kann daher für verschiedene Schnittstellen eingerichtet sein. Es kann aber auch für jede Schnittstelle eine separate Erkennungseinheit vorhanden sein.The recognition unit can therefore be set up for different interfaces. But it can also be present for each interface a separate detection unit.
Die
Ein entscheidender Vorteil der Erfindung, und allen Ausführungen gemein, besteht darin, dass die Steuerschaltung
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass an dem freigewordenen Steckkontakt
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Aktuatoreinheitactuator
- 22
- Steuerschaltungcontrol circuit
- 33
- Elektromotorelectric motor
- 44
- PWM-SchnittstellePWM interface
- 55
- LIN-SchnittstelleLIN interface
- 66
- SteckverbinderConnectors
- 77
- Steckkontakteplug contacts
- 7-17-1
- Steckkontaktplug contact
- 7-27-2
- Steckkontaktplug contact
- 7-37-3
- Steckkontaktplug contact
- 7-47-4
- Steckkontaktplug contact
- 88th
- Schutzschaltungprotection circuit
- 99
- Schalteinheitswitching unit
- 1010
- Kondensatorcapacitor
- 1111
- Diodediode
- 1212
- Mikrocontrollermicrocontroller
- 1313
- Steuereingangcontrol input
- 1414
- Erkennungseinheitrecognizer
- 1515
- Vollbrückefull bridge
- 1616
- Steuerausgangcontrol output
- 1717
- Schalteingangswitching input
- 1818
- PWM-SteuersignalPWM control signal
- 1919
- steigende Flankerising edge
- 2020
- fallende Flankefalling edge
- 2121
- LIN-SteuersignalLIN control signal
- 2222
- Break-FeldBreak field
- 2323
- Sync-FeldSync field
- 2424
- Adress-FeldAddress field
- 2525
- Daten-FeldData field
- 2626
- Eingangentrance
- 2727
- Schalterswitch
- ALSWHEN
- Aktiver Pegelumsetzer (englisch active level shifter)Active level shifter
- FBDepartment
- Ferritkern (englisch ferrite bead)Ferrite core (English ferrite bead)
- Transistortransistor
- RR
- Widerstandresistance
- TT
- Periodeperiod
Claims (12)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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DE102017121175A1 true DE102017121175A1 (en) | 2019-03-14 |
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DE102017121175.6A Pending DE102017121175A1 (en) | 2017-09-13 | 2017-09-13 | Control circuit for driving an electric motor |
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