DE102020202013A1 - Method and control device for operating a bridge circuit and actuator system - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren (300) zum Betreiben einer Brückenschaltung (100) vorgestellt, wobei die Brückenschaltung (100) einen ersten Abgriffspunkt (A1) umfasst der mittels eines ersten Schalters (S1) mit einem Versorgungsspannungsanschluss (VCC) und mittels eines zweiten Schalters (S2) mit einem Massepotenzialanschluss verbunden oder verbindbar ist und wobei die Brückenschaltung (100) einen zweiten Abgriffspunkt (A2) umfasst der mittels eines dritten Schalters (S3) mit dem Versorgungsspannungsanschluss (VCC) und mittels eines vierten Schalters (S4) mit dem Massepotenzialanschluss (GND) verbunden oder verbindbar ist. Das Verfahren (300) umfasst einen Schritt des Ansteuerns (310) des ersten (S1) und/oder zweiten Schalters (S2), um den ersten (S1) und/oder zweiten Schalter (S2) zu öffnen oder zu schließen und hierdurch einen mit dem ersten Abgriffspunkt (A1) verbundenen ersten Aktuator (210) mit elektrischer Energie zu versorgen. Ferner umfasst das Verfahren (300) einen Schritt des Ausgebens (320) eines Steuersignals (225) an den dritten (S3) und/oder vierten Schalter (S4), um den dritten (S3) und/oder vierten Schalter (S4) zu öffnen oder zu schließen und hierdurch einen mit dem zweiten Abgriffspunkt (A2) verbundenen und vom ersten Aktuator (210) unabhängigen zweiten Aktuator (230) mit elektrischer Energie zu versorgen.A method (300) for operating a bridge circuit (100) is presented, the bridge circuit (100) comprising a first tap point (A1) which is connected to a supply voltage connection (VCC) by means of a first switch (S1) and by means of a second switch (S2 ) is or can be connected to a ground potential connection and wherein the bridge circuit (100) comprises a second tap point (A2) which is connected to the supply voltage connection (VCC) by means of a third switch (S3) and to the ground potential connection (GND) by means of a fourth switch (S4). connected or connectable. The method (300) comprises a step of activating (310) the first (S1) and / or second switch (S2) in order to open or close the first (S1) and / or second switch (S2) and thereby one with to supply the first actuator (210) connected to the first tapping point (A1) with electrical energy. The method (300) further comprises a step of outputting (320) a control signal (225) to the third (S3) and / or fourth switch (S4) in order to open the third (S3) and / or fourth switch (S4) or to close and thereby supply a second actuator (230) connected to the second tapping point (A2) and independent of the first actuator (210) with electrical energy.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Steuergerät zum Betreiben einer Brückenschaltung sowie auf ein Aktuatorsystem gemäß den Hauptansprüchen.The present invention relates to a method and a control device for operating a bridge circuit and to an actuator system according to the main claims.
Unter einem B6-Brückentreiber wird eine elektronische Komponente verstanden, die eine elektronische Last (z. B. 3-Phasen-Motor) ansteuern kann. Es sind dazu 6 Endstufen (die hier als Schalter bezeichnet werden können) notwendig, welche in dieser Anwendung als Brücke verschalten sind, woraus sich die Bezeichnung der B6-Brückenschaltung ergibt. Bei einer solchen B6-Brückenschaltung, die bereits ausreichend erprobt und somit sehr zuverlässig arbeitend implementiert werden kann, kann jedoch ein ungenutzter Brückenpfad verbleiben, wenn durch eine solche Brückenschaltung eine Last mit weniger als 3 Phasen betrieben werden soll. Denkbar ist weiterhin auch eine Variante einer Brückenschaltung mit lediglich vier Endstufen bzw. Schaltern, die speziell dann analog verwendet werden kann, wenn nicht drei Phasen in einem Aggregat verwendet werden sollen, sondern beispielsweise auch die Verwendung von lediglich zwei Phasen oder gar einer Phase ausreichend ist.A B6 bridge driver is understood to be an electronic component that can control an electronic load (e.g. 3-phase motor). For this, 6 output stages (which can be referred to as switches here) are required, which are connected as a bridge in this application, from which the designation of the B6 bridge circuit results. With such a B6 bridge circuit, which has already been sufficiently tested and can therefore be implemented in a very reliable manner, an unused bridge path can remain if a load with less than 3 phases is to be operated by such a bridge circuit. A variant of a bridge circuit with only four output stages or switches is also conceivable, which can be used specifically in analog form if three phases are not to be used in one unit, but, for example, the use of only two phases or even one phase is sufficient .
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren, ein verbessertes Steuergerät sowie in Folge auch ein verbessertes Aktuatorsystem gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention creates an improved method, an improved control device and consequently also an improved actuator system according to the main claims. Advantageous refinements result from the subclaims and the following description.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft gemäß einer Ausführungsform ein Verfahren zum Betreiben einer Brückenschaltung, wobei die Brückenschaltung einen ersten Abgriffspunkt umfasst der mittels eines ersten Schalters mit einem Versorgungsspannungsanschluss und mittels eines zweiten Schalters mit einem Massepotenzialanschluss verbunden oder verbindbar ist und wobei die Brückenschaltung einen zweiten Abgriffspunkt umfasst der mittels eines dritten Schalters mit dem Versorgungsspannungsanschluss und mittels eines vierten Schalters mit dem Massepotenzialanschluss verbunden oder verbindbar ist ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- - Ansteuern des ersten und/oder zweiten Schalters, um den ersten und/oder zweiten Schalter zu öffnen oder zu schließen und hierdurch einen mit dem ersten Abgriffspunkt verbundenen ersten Aktuator mit elektrischer Energie zu versorgen; und
- - Ausgeben eines Steuersignals an den dritten und/oder vierten Schalter, um den ersten und/oder zweiten Schalter zu öffnen oder zu schließen und hierdurch einen mit dem zweiten Abgriffspunkt verbundenen und vom ersten Aktuator unabhängigen zweiten Aktuator mit elektrischer Energie zu versorgen.
- Control of the first and / or second switch in order to open or close the first and / or second switch and thereby supply a first actuator connected to the first tapping point with electrical energy; and
- Output of a control signal to the third and / or fourth switch in order to open or close the first and / or second switch and thereby supply a second actuator connected to the second tap point and independent of the first actuator with electrical energy.
Unter einem Schalter kann vorliegend beispielsweise ein Element verstanden werden, welches in einem ersten Zustand zwei Anschlüsse elektrisch leitfähig miteinander kontaktiert oder verbindet und den zweiten Zustand die beiden Anschlüsse voneinander elektrisch isoliert. Unter einem Aktuator kann beispielsweise ein elektromechanisches Element verstanden werden, welches bei einer Zufuhr von elektrischer Energie, beispielsweise in der Form von dem Anlegen einer Spannung oder dem zuführen eines elektrischen Stroms, eine mechanische Bewegung ausführt. Beispielsweise kann ein solcher Aktuator eine elektrische Maschine, ein Relais, ein Ventil oder dergleichen sein.In the present case, a switch can be understood to mean, for example, an element which, in a first state, makes electrically conductive contact or connects two connections with one another and in the second state electrically isolates the two connections from one another. An actuator can be understood, for example, to be an electromechanical element which executes a mechanical movement when electrical energy is supplied, for example in the form of applying a voltage or supplying an electrical current. For example, such an actuator can be an electrical machine, a relay, a valve or the like.
Der hier vorgestellte Ansatz basiert auf der Erkenntnis, dass bei einer Brückenschaltung einzelne Brückenzweige für die Steuerung von unterschiedlichen, voneinander unabhängigen Aktuatoren oder Verwendungszwecken genutzt werden können. Auf diese Weise kann eine oftmals bereits serienmäßig in einer Vorrichtung vorgesehene Brückenschaltung auch für eines der Szenarien verwendet werden, in der diese Brückenschaltung eigentlich überdimensioniert ist, d.h. ein durch die Brückenschaltung zu betreibender Aktuator nicht drei Phasen (oder die maximal mit der Brücke betreibbaren Phasen) für seinen Betrieb benötigt. Es kann somit eine für den Betrieb eines Aktuator nicht benötigte Phase somit zur Ansteuerung eines weiteren Aktuators verwendet werden. Auf diese Weise lässt sich eine elektronische Schaltung verkleinern oder vorhandene standardisierte Elemente für mehrere Zwecke einsetzen, sodass eine Reduktion von Herstellungskosten für eine solche elektronische Schaltung realisiert werden kann.The approach presented here is based on the knowledge that, in a bridge circuit, individual bridge branches can be used to control different, mutually independent actuators or purposes. In this way, a bridge circuit that is often already provided as standard in a device can also be used for one of the scenarios in which this bridge circuit is actually oversized, i.e. an actuator to be operated by the bridge circuit does not have three phases (or the maximum number of phases that can be operated with the bridge) needed for its operation. A phase that is not required for operating an actuator can thus be used to control a further actuator. In this way, an electronic circuit can be made smaller or existing standardized elements can be used for several purposes, so that a reduction in production costs for such an electronic circuit can be realized.
Günstig ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei der wobei die Brückenschaltung einen dritten Abgriffspunkt umfasst der mittels eines fünften Schalters mit dem Versorgungsspannungsanschluss und mittels eines sechsten Schalters mit dem Massepotenzialanschluss verbunden oder verbindbar ist, insbesondere wobei der zweite Abgriffspunkt durch den zweiten Aktuator mit dem dritten Abgriffspunkt verbunden ist. Dabei kann im Schritt des Ausgebens das Steuersignal ferner an den fünften und/oder sechsten Schalter ausgegeben werden, um den fünften und/oder sechsten Schalter zu öffnen oder zu schließen und hierdurch den zweiten Aktuator ferner mit elektrischer Energie aus dem dritten Abgriffspunkt zu versorgen. Unter einem Steuersignal kann somit ein Signal verstanden werden, unter dessen Verwendung mehr als einen Schalter gesteuert werden kann. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil, beispielsweise zwei Brückenzweige zum Betrieb eines gemeinsamen Aktuators, nämlich hier des zweiten Aktuators, verwenden zu können, insbesondere dann, wenn dieser Aktuator mit elektrischer Energie aus zwei unterschiedlichen Phasen gespeist wird und somit eine erhöhte Effizienz oder Gleichmäßigkeit einer mechanischen Bewegung bei der Energiewandlung aufweist. Beispielsweise kann dieser Aktuator zwischen den zweiten und dritten Abgriffspunkt geschaltet werden, sodass ein Strom über den zweiten Brückenzweig zum Aktuator hinfließen und über den dritten Brückenzweig von Aktuator abfließen kann oder ein Strom über den dritten Brückenzweig zum Aktuator hinfließen und über den zweiten Brückenzweig von Aktuator abfließen kann. Auf diese Weise kann der Aktuator durch einfaches Ansteuern der Schalter sehr flexibel von Strom durchflossen werden, wodurch beispielsweise auch eine Bewegungsrichtung oder Drehrichtung des Aktuators gesteuert werden kann.An embodiment of the approach proposed here is favorable in which the bridge circuit comprises a third tap point which is or can be connected to the supply voltage terminal by means of a fifth switch and to the ground potential terminal by means of a sixth switch, in particular the second tap point being connected to the second actuator by the third tap point is connected. In the output step, the control signal can also be output to the fifth and / or sixth switch in order to open or close the fifth and / or sixth switch and thereby also to supply the second actuator with electrical energy from the third tap point. A control signal can thus be understood to be a signal which can be used to control more than one switch. Such Embodiment of the approach proposed here offers the advantage of being able to use, for example, two bridge branches to operate a common actuator, namely the second actuator here, especially when this actuator is fed with electrical energy from two different phases and thus increased efficiency or uniformity a mechanical movement in the energy conversion. For example, this actuator can be switched between the second and third tap point so that a current can flow to the actuator via the second branch of the bridge and can flow away from the actuator via the third branch of the bridge, or a current can flow to the actuator via the third branch of the bridge and flow away from the actuator via the second branch of the bridge can. In this way, current can flow through the actuator in a very flexible manner by simply activating the switches, whereby, for example, a direction of movement or direction of rotation of the actuator can also be controlled.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes kann der zweite Aktuator als eine elektrische Maschine mit weniger als drei Phasenwicklungen ausgebildet sein. Dabei kann im Schritt des Ausgebens eine erste der Phasenwicklungen mittels des zweiten Abgriffspunkts mit einer elektrischen Spannung aus dem Versorgungsspannungsanschluss beaufschlagt werden oder beaufschlagbar sein und/oder eine zweite der Phasenwicklungen mittels des dritten Abgriffspunkts mit einer elektrischen Spannung aus dem Versorgungsspannungsanschluss beaufschlagt werden oder beaufschlagbar seien. Auf diese Weise können vorteilhaft einzelne Phasenwicklungen des zweiten Aktuators als elektrische Maschinen sehr präzise von Strom durchflossen werden, sodass sich eine sehr feine und präzise Ansteuerung der elektrischen Maschine realisieren lässt.According to a particular embodiment of the approach presented here, the second actuator can be designed as an electrical machine with fewer than three phase windings. In this case, in the output step, an electrical voltage from the supply voltage connection can be or can be applied to a first of the phase windings by means of the second tap point and / or an electrical voltage from the supply voltage connection can be applied to a second of the phase windings by means of the third tap point. In this way, current can advantageously flow through individual phase windings of the second actuator as electrical machines very precisely, so that very fine and precise control of the electrical machine can be implemented.
Auch kann gemäß einer Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes im Schritt des Ansteuerns in einem Zeitpunkt der erste Schalter geschlossen werden, während zumindest im Schritt des Ausgebens das Steuersignal derart ausgegeben wird, dass der dritte Schalter geschlossen ist. Alternativ oder zusätzlich kann im Schritt des Ansteuerns durch das ausgegebene Steuersignal in einem Zeitpunkt der zweite Schalter geschlossen werden, während zumindest im Schritt des Ausgebens das Steuersignal derart ausgegeben wird, dass der vierte Schalter geschlossen ist. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil sehr flexibel und unabhängig voneinander die beiden Aktuatoren betreiben zu können, sodass der hier vorgestellte Ansatz eine sehr flexible Nutzung der beiden Aktuatoren ermöglicht.According to one embodiment of the approach presented here, the first switch can be closed at a point in time in the actuation step, while the control signal is output at least in the output step in such a way that the third switch is closed. Alternatively or additionally, in the step of actuation by the output control signal, the second switch can be closed at a point in time, while at least in the output step the control signal is output in such a way that the fourth switch is closed. Such an embodiment of the approach proposed here offers the advantage of being able to operate the two actuators very flexibly and independently of one another, so that the approach presented here enables a very flexible use of the two actuators.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes kann im Schritt des Ansteuerns der zweite Schalter geschlossen werden, um einen mit dem ersten Abgriffspunkt verbundenen Anschluss des ersten Aktuators mit dem Massepotenzialanschluss elektrisch leitfähig zu verbinden. Beispielsweise kann hierdurch der erste Aktuator sowohl über einen Stromzuführungsanschluss als auch über einen Stromabführungsanschluss mit einem Massepotenzialanschluss verbunden werden, sodass beispielsweise bei einem Vorliegen einer Induktivität in dem ersten Aktuator und einem Ausschalten dieses Aktuators nach einem Betrieb des ersten Aktuators eventuell auftretende Induktionspannungsspitzen abgeleitet werden können, ohne dass eine hohe Gefahr der Beschädigung dieses Aktuators oder weitere Komponenten der Brückenschaltung besteht.According to a further embodiment of the approach presented here, the second switch can be closed in the actuation step in order to connect a connection of the first actuator connected to the first tap point to the ground potential connection in an electrically conductive manner. For example, this allows the first actuator to be connected to a ground potential connection both via a power supply connection and via a power discharge connection so that, for example, if there is an inductance in the first actuator and this actuator is switched off after the first actuator has been operated, any induction voltage peaks that may occur can be diverted, without there being a high risk of damaging this actuator or other components of the bridge circuit.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei der im Schritt des Ansteuerns der erste und/oder zweite Schalter angesteuert werden, um ein elektromagnetisch betätigbares Ventil oder einen elektromagnetisch betätigbaren Kolben als erstem Aktuator mit elektrischer Energie zu versorgen und/oder dass im Schritt des Ausgebens das Steuersignal ausgegeben wird, um eine elektrische Maschine als zweitem Aktuator mit elektrischer Energie zu versorgen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, von einem gemeinsamen Versorgungsspannungsanschluss ausgehend unterschiedliche elektromechanische Energiewandler mit einer standardisierten und einfachen Steuerschaltung bzw. einem standardisierten und einfachen Steuergerät betreiben zu können.An embodiment of the approach proposed here is particularly advantageous in which the first and / or second switch is activated in the step of activating in order to supply an electromagnetically actuated valve or an electromagnetically actuated piston as the first actuator with electrical energy and / or that in step of outputting, the control signal is output in order to supply an electrical machine as a second actuator with electrical energy. Such an embodiment offers the advantage of being able to operate different electromechanical energy converters with a standardized and simple control circuit or a standardized and simple control device starting from a common supply voltage connection.
Hierbei kann insbesondere gemäß einer Ausführungsform im Schritt des Ausgebens das Steuersignal derart ausgegeben werden, dass eine mechanische Bewegung einer Komponente des zweiten Aktuators ausschließlich vom Steuersignal zum zweiten Aktuator gesteuert wird. Auf diese Weise kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass der erste Aktuator unabhängig von zweiten Aktuator angesteuert werden kann und somit eine vollständig unabhängige und damit flexible Betriebsweise der beiden Aktuatoren möglich ist.In particular, according to one embodiment, in the output step, the control signal can be output in such a way that a mechanical movement of a component of the second actuator is controlled exclusively by the control signal to the second actuator. In this way, it can advantageously be ensured that the first actuator can be activated independently of the second actuator and thus a completely independent and thus flexible mode of operation of the two actuators is possible.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.The approach presented here also creates a control device which is designed to carry out, control or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. The object on which the invention is based can also be achieved quickly and efficiently by means of this embodiment variant of the invention in the form of a control device.
Hierzu kann das Steuergerät zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktuator zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Steuersignalen an den Aktuator und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.For this purpose, the control device can have at least one processing unit for processing signals or data, at least one storage unit for Storing signals or data, having at least one interface to a sensor or an actuator for reading in sensor signals from the sensor or for outputting control signals to the actuator and / or at least one communication interface for reading in or outputting data that is embedded in a communication protocol . The computing unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, wherein the storage unit can be a flash memory, an EEPROM or a magnetic storage unit. The communication interface can be designed to read in or output data wirelessly and / or wired, a communication interface that can read in or output wired data, for example, can read this data electrically or optically from a corresponding data transmission line or output it into a corresponding data transmission line.
Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a control device can be understood to mean an electrical device that processes sensor signals and outputs control and / or data signals as a function thereof. The control device can have an interface which can be designed in terms of hardware and / or software. In the case of a hardware design, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the control device. However, it is also possible that the interfaces are separate, integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In the case of a software-based design, the interfaces can be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
Besonders günstig ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes als Aktuatorsystem mit einer Brückenschaltung, einem ersten und einem zweiten Aktuator, wobei die Brückenschaltung einen ersten Abgriffspunkt umfasst der mittels eines ersten Schalters mit einem Versorgungsspannungsanschluss und mittels eines zweiten Schalters mit einem Massepotenzialanschluss verbunden oder verbindbar ist und wobei die Brückenschaltung einen zweiten Abgriffspunkt umfasst der mittels eines dritten Schalters mit dem Versorgungsspannungsanschluss und mittels eines vierten Schalters mit dem Massepotenzialanschluss verbunden oder verbindbar ist, insbesondere wobei der erste Aktuator zwischen den ersten Abgriffspunkt und das Massepotenzialanschluss geschaltet ist und ein Anschluss des zweiten Aktuators mit dem zweiten Angriffspunkt verbunden ist, wobei das Aktuatorsystem ferner ein Steuergerät gemäß einer hier vorgestellten Variante aufweist.An embodiment of the approach proposed here as an actuator system with a bridge circuit, a first and a second actuator is particularly favorable, the bridge circuit comprising a first tap point which is or can be connected to a supply voltage connection by means of a first switch and to a ground potential connection by means of a second switch and wherein the bridge circuit comprises a second tap point which is connected or connectable by means of a third switch to the supply voltage connection and by means of a fourth switch to the ground potential connection, in particular wherein the first actuator is connected between the first tap point and the ground potential connection and a connection of the second actuator is connected to the second point of attack is connected, wherein the actuator system further comprises a control device according to a variant presented here.
Auch durch eine solche Ausführungsform lassen sich die vorstehend genannten Vorteile sehr einfach realisieren.The advantages mentioned above can also be realized very easily by means of such an embodiment.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.A computer program product with program code, which can be stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above, when the program is on a computer or a device, is also advantageous is performed.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Ansteuerung einer B6-Brücke als Basis zu Erläuterung der Vorteile des hier vorgestellten Ansatzes; -
2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des hier vorgestellten Ansatzes als Aktuatorsystem; und -
3 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des hier vorgestellten Ansatzes als Verfahren zum Betreiben einer Brückenschaltung.
-
1 a block diagram of a conventional control of a B6 bridge as a basis for explaining the advantages of the approach presented here; -
2 a block diagram of an embodiment of the approach presented here as an actuator system; and -
3 a flowchart of an embodiment of the approach presented here as a method for operating a bridge circuit.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred exemplary embodiments of the present invention, identical or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and having a similar effect, a repeated description of these elements being dispensed with.
Weiterhin umfasst die B6-Brücke
Schließlich umfasst die B6-Brücke
Ferner ist ein Aktuator
In modernen Anwendungen tritt jedoch oftmals auch ein Fall auf, in welchem keine 3-phasige elektrische Maschine als Aktuator
Soll nun ein weiterer, zweiter Aktuator durch die Ansteuerung von Schaltern der Brückenschaltung
Denkbar ist jedoch auch, dass der zweite Brückenzweig
Mit dem hier vorgestellten Ansatz wird somit eine Möglichkeit eröffnet, oftmals bereits zur Schaltung von größeren elektrischen Leistungen ausgereifte und in Produkten bereits implementierte Brückenschaltungen wie der Brückenschaltung
Zusammenfassend ist anzumerken, das es in diversen Anwendungen oftmals nicht nur elektronische Lasten mit 3-Phasen (Anschlüssen) zu betreiben gilt, sondern auch 2-phasige und 1-phasige elektronische Lasten auftreten, die aus einem Versorgungsspannungsanschluss zu betreiben sind. Um diese Lasten anzusteuern, gibt es bereits verschiedene Möglichkeiten. Wenn eine elektronische Last mit 2-Phasen (z. B. Motor) und eine 1-phasige Last (z. B. Ventil) vorliegt, dann kann die Ansteuerung sehr einfach über einen B6-Brückentreiber bzw. ein Steuergerät wie es in der
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.The exemplary embodiments described and shown in the figures are selected only as examples. Different exemplary embodiments can be combined with one another completely or with regard to individual features. An exemplary embodiment can also be supplemented by features of a further exemplary embodiment.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.Furthermore, method steps according to the invention can be repeated and carried out in a sequence other than that described.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a “and / or” link between a first feature and a second feature, this can be read in such a way that the exemplary embodiment according to one embodiment has both the first feature and the second feature and, according to a further embodiment, either only the first Has feature or only the second feature.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 100100
- Brückenschaltung, B6-BrückeBridge circuit, B6 bridge
- 110110
- erster Brückenzweigfirst bridge branch
- 120120
- zweiter Brückenzweigsecond bridge branch
- 130130
- dritter Brückenzweigthird branch of the bridge
- 140140
- SteuergerätControl unit
- VCCVCC
- VersorgungsspannungsanschlussSupply voltage connection
- GNDGND
- MassepotenzialanschlussGround potential connection
- MM.
- Aktuator, elektrische MaschineActuator, electric machine
- S1S1
- erster Schalterfirst switch
- S2S2
- zweiter Schaltersecond switch
- S3S3
- dritter Schalterthird switch
- S4S4
- vierter Schalterfourth switch
- S5S5
- fünfter Schalterfifth switch
- S6S6
- sechster Schaltersixth switch
- A1A1
- erster Abgriffspunktfirst tap point
- A2A2
- zweiter Abgriffspunktsecond tap point
- A3A3
- dritter Abgriffspunktthird tap point
- P1P1
- erste Phasefirst phase
- P2P2
- zweite Phasesecond phase
- P3P3
- dritter Phase third phase
- 200200
- AktuatorsystemActuator system
- 210210
- erster Aktuatorfirst actuator
- 220220
- AnsteuereinheitControl unit
- 225225
- SteuersignalControl signal
- 230230
- zweiter Aktuatorsecond actuator
- 240240
- Ausgabeeinheit Output unit
- 300300
- Verfahren zum Betreiben einer BrückenschaltungMethod for operating a bridge circuit
- 310310
- Schritt des AnsteuernsStep of driving
- 320320
- Schritt des AusgebensStep of spending
Claims (11)
Priority Applications (1)
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DE102020202013.2A DE102020202013A1 (en) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Method and control device for operating a bridge circuit and actuator system |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102020202013.2A DE102020202013A1 (en) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Method and control device for operating a bridge circuit and actuator system |
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ID=77060797
Family Applications (1)
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993001650A1 (en) | 1991-07-08 | 1993-01-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Process and device for operating as on-board charging set the inverse rectifier of the threephase current drive of an electric car |
DE102008046303A1 (en) | 2007-09-12 | 2009-06-04 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Method and system for controlling inverters in electric drives of vehicles with two-mode transmissions |
DE102011075927A1 (en) | 2011-05-16 | 2012-11-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Multifunctional power converter circuit for switching switching-network into different switching states during e.g. charging high-volt battery in electric car, has inductor connected to terminal for providing voltage to another terminal |
EP2608393A1 (en) | 2011-12-19 | 2013-06-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Frequency converter |
-
2020
- 2020-02-18 DE DE102020202013.2A patent/DE102020202013A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993001650A1 (en) | 1991-07-08 | 1993-01-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Process and device for operating as on-board charging set the inverse rectifier of the threephase current drive of an electric car |
DE102008046303A1 (en) | 2007-09-12 | 2009-06-04 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Method and system for controlling inverters in electric drives of vehicles with two-mode transmissions |
DE102011075927A1 (en) | 2011-05-16 | 2012-11-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Multifunctional power converter circuit for switching switching-network into different switching states during e.g. charging high-volt battery in electric car, has inductor connected to terminal for providing voltage to another terminal |
EP2608393A1 (en) | 2011-12-19 | 2013-06-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Frequency converter |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Elektroauto. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 22. Januar 2020. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Elektroauto&oldid=196075959 [abgerufen am 30.11.2020] |
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