DE19953606A1 - Motortreibervorrichtung - Google Patents
MotortreibervorrichtungInfo
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- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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- H02H7/0833—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
- H02H7/0838—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements with H-bridge circuit
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- H02H7/0844—Fail safe control, e.g. by comparing control signal and controlled current, isolating motor on commutation error
Abstract
In einer Motortreibervorrichtung (17) enthält eine Motortreiberschaltung (14) eine H-Brückenschaltung, zusammengesetzt aus vier Feldeffekttransistoren oder FETs (Q1 bis Q4), und Widerstände (R1 bis R4), deren elektrischer Widerstand jeweils ausreichend höher ist als der jedes der FETs, der vorliegt, wenn der FET eine EIN-Zustand-Störung hat. Diese Widerstände sind parallel zu den jeweiligen FETs angeschlossen. Zur EIN-Zustand-Störung-Erfassungsprüfung an den einzelnen FETs wird an alle Fets ein AUS-Signal angelegt. Wenn alle FETs keine EIN-Zustand-Störung aufweisen, liegt ein elektrisches Potential, als Ergebnis der Teilung des höheren Potentials einer Batterie (Eo) durch die Widerstände, an den zwei Eingangsanschlüssen eines Elektromotors (8) an, der mit der Motortreiberschaltung verbunden ist. Wenn zwei der FETs, deren Drain-Elektroden mit der potentialhöheren Elektrode der Batterie verbunden sind, die EIN-Zustand-Störung haben, liegt das höhere Potential der Batterie an den zwei Anschlüssen des Elektromotors an. Wenn die zwei anderen FETs, deren Source-Elektroden mit einer potentialniederen oder Masseelektrode (GND) der Batterie verbunden sind, die EIN-Zustand-Störung haben, liegt das niedrigere oder Massepotential der Batterie an den zwei Anschlüssen des Elektromotors an. Dieses an den Motoranschlüssen anliegende Potential wird über jeweilige Potentialdetektoren (18, 19) erfaßt.
Description
Die Erfindung betrifft allgemein eine Motortreibervorrichtung zum
steuerbaren/regelbaren Antrieb von Elektromotoren, und insbesondere
eine verbesserte Motortreibervorrichtung, die eine Motortreiberschaltung
mit einer aus vier Feldeffekttransistoren (nachfolgend als "FETs"
bezeichnet) zusammengesetzten Brückenschaltung enthält und in der
Lage ist, das Vorhandensein oder Fehlen einer Durchlaß- oder EIN-
Zustand-Störung in jedem der FETs in der Motortreiberschaltung
zuverlässig zu erfassen.
Unter verschiedenen Typen herkömmlicher Motortreibervorrichtungen ist
eine bekannt, die eine Motortreiberschaltung mit einer aus vier FETs
zusammengesetzten Brückenschaltung enthält, wie sie als typisches
Beispiel in Fig. 4 dargestellt ist.
Die dargestellte Brücken-Motortreiberschaltung 50 von Fig. 6 enthält
insgesamt vier n-Kanal FETs Q1 bis Q4. Die Drainelektroden der ersten
und zweiten FETs Q1 und Q2 sind mit dem höheren Potential oder der
Pluselektrode einer Batterie Eo verbunden, die z. B. eine Spannung von 12
V hat, und die Source-Elektroden der dritten und vierten FETs Q3 und Q4
sind mit dem niedrigeren Potential oder der Minuselektrode der Batterie
Eo verbunden (oder Masse, abgekürzt "GND"). Die Source-Elektrode des
ersten FET Q1 ist mit der Drain-Elektrode des dritten FET Q3 sind über
einen Anschluß M1 verbunden, und ähnlich ist die Source-Elektrode des
zweiten FET Q2 mit der Drain-Elektrode des vierten FET Q4 über einen
Anschluß M2 verbunden. Zwischen den Anschlüssen M1 und M2 ist ein
Elektromotor 51 angeschlossen.
Durch Aktivieren oder Anschalten der Gate-Elektrode G1 des ersten FET
Q1 und einem pulsweitenmodulierten (PWM) Steuersignal und durch
gleichzeitiges Anschalten der Gate-Elektrode G4 des vierten FET Q4,
fließt elektrischer Strom von der Batterie Eo durch den ersten FET Q1,
den Anschluß M1, dem Motor 51, dem Anschluß M2 und den vierten
FET Q4 zu Masse, so daß sich der Motor 51 in Vorwärtsrichtung dreht.
Damit sich der Motor in Vorwärtsrichtung dreht, ist es ferner erforderlich,
daß die Gate-Elektroden G2 und G3 der zweiten und dritten FETs Q2 und
Q3 ausgeschaltet bleiben.
Durch Aktivieren oder Anschalten der Gate-Elektrode G2 des zweiten FET
Q2 mit einem ähnlichen pulsweitenmodulierten (PWM) Steuersignal und
durch gleichzeitiges Anschalten der Gate-Elektrode G3 des dritten FET
Q3 fließt elektrischer Strom aus der Batterie Eo durch den zweiten FET
Q2, den Anschluß M2, den Motor 51, den Anschluß M1 und den dritten
FET Q3 zu Masse, so daß sich der Motor 51 in Rückwärtsrichtung dreht.
Damit sich der Motor in Rückwärtsrichtung dreht, ist es auch
erforderlich, daß die Gate-Elektroden G1 und G4 der ersten und vierten
FETs Q1 und Q4 ausgeschaltet bleiben.
Die Motortreiberschaltung 50 betreibt den Motor 51 in Vorwärts- und
Rückwärtsrichtung, indem die Gate-Elektrode G1 des ersten FET Q1 oder
die Gate-Elektrode G2 des zweiten FET Q2 mit dem PWM-Steuersignal
eingeschaltet wird, während gleichzeitig die Gate-Elektrode G4 des
vierten FET Q4 oder die Gate-Elektrode G3 des dritten FET Q3
eingeschaltet wird.
Bei dieser herkömmlichen Motortreibervorrichtung ist zu prüfen, ob die
die Brückenschaltung bildenden vier FETs Q1 bis Q4 eine Durchlaß- oder
EIN-Zustand-Störung, d. h. einen Kurzschluß, aufweisen.
Insbesondere erfolgt in der dargestellten Motortreiberschaltung 50 von
Fig. 6 die "EIN-Zustands-Störungsprüfung" an den vier FETs Q1 bis Q4
durch Erfassung von Spannungen des Motors 51 an den Anschlüssen M1
und M2, wobei die jeweiligen Gate-Elektroden G1 bis G4 aller FETs Q1
bis Q4 ausgeschaltet sind. In einer Situation, in der alle FETs Q1 bis Q4
im Normalbetriebszustand sind (d. h. ohne EIN-Zustand-Störung oder
Kurzschluß), wird an jedem der Anschlüsse M1 und M2 eine angenäherte
Null-Spannung erfaßt. Wenn jedoch der dritte FET Q3 oder vierte FET Q4
die EIN-Zustand-Störung aufweist, würde die Null-Spannung an den
jeweiligen Anschlüssen M1 und M2 erfaßt, wie es auch der Fall ist, wenn
alle FETs Q1 bis Q4 im störungsfreien Normalbetriebszustand sind. Daher
ist es unmöglich, genau zu bestimmen, ob sich der dritte oder vierte FET
Q3 oder Q4 im störungsfreien Normalbetriebszustand befindet oder die
EIN-Zustand-Störung aufweist.
Wenn ferner die Gate-Elektrode G1 des ersten FET Q1 in der
Motortreiberschaltung 5 aus einer Situation, in der alle Gate-Elektroden
G1 bis G4 der ersten bis vierten FETs Q1 bis Q4 im AUS-Zustand waren,
angeschaltet wird, wird an jedem der Anschlüsse M1 und M2 eine 12 V
Spannung erfaßt. Wenn in diesem Fall in dem dritten oder vierten FET Q3
oder Q4 die EIN-Zustand-Störung auftritt und ein EIN-Zustand-Widerstand
eines der fehlfunktionierenden dritten und vierten FETs Q3 und Q4 (d. h.
der Widerstand zwischen der Drain-Elektrode und der Source-Elektrode
bzw. Drain-Source-Widerstand des dritten oder vierten FET Q3 oder Q4)
in der Größenordnung von 1 KΩ liegt (der EIN-Zustand-Widerstand im
normalen Betriebszustand beträgt nur einige 10 mΩ), dann würde das 12
V Potential an jedem der Anschlüsse M1 und M2 auftreten, wodurch es
unmöglich wäre, zwischen dem Fall zu unterscheiden, ob der dritte oder
vierte FET Q3 oder Q4 die EIN-Zustand-Störung hat, oder ob alle FETs
Q1 bis Q4 im störungsfreien Normalbetriebszustand sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte
Motortreibervorrichtung anzugeben, die das Vorhandensein oder Fehlen
einer Durchlaß- oder EIN-Zustand-Störung jedes einer Mehrzahl von eine
Brückenschaltung bildenden FETs zuverlässig erfassen kann.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum
steuerbaren Betreiben eines Elektromotors vorgeschlagen, umfassend:
eine Batterie und eine Motortreiberschaltung, deren Eingangsanschluß mit der Batterie verbunden ist und deren zwei Ausgangsanschlüsse mit dem Elektromotor verbunden sind. Die Motortreiberschaltung umfaßt eine H- Brückenschaltung mit vier Feldeffekttransistoren (FETs) und Widerstände, deren jeweiliger elektrischer Widerstand höher ist als der elektrische Widerstand der jeweiligen FETs, der vorhanden wäre, wenn der Feldeffekttransistor eine EIN-Zustand-Störung aufweist, wobei die Widerstände parallel zu zumindest zwei der FETs angeschlossen sind. Die Motortreibervorrichtung der Erfindung umfaßt zwei Potentialdetektoren zum Erfassen des elektrischen Potentials, das an den zwei Eingangsanschlüssen des Elektromotors anliegt. Das Vorhandensein oder Fehlen der EIN-Zustand-Störung kann für jeden der FETs auf der Basis des Potentials erfaßt werden, das an den zwei Anschlüssen des Elektromotors anliegt.
eine Batterie und eine Motortreiberschaltung, deren Eingangsanschluß mit der Batterie verbunden ist und deren zwei Ausgangsanschlüsse mit dem Elektromotor verbunden sind. Die Motortreiberschaltung umfaßt eine H- Brückenschaltung mit vier Feldeffekttransistoren (FETs) und Widerstände, deren jeweiliger elektrischer Widerstand höher ist als der elektrische Widerstand der jeweiligen FETs, der vorhanden wäre, wenn der Feldeffekttransistor eine EIN-Zustand-Störung aufweist, wobei die Widerstände parallel zu zumindest zwei der FETs angeschlossen sind. Die Motortreibervorrichtung der Erfindung umfaßt zwei Potentialdetektoren zum Erfassen des elektrischen Potentials, das an den zwei Eingangsanschlüssen des Elektromotors anliegt. Das Vorhandensein oder Fehlen der EIN-Zustand-Störung kann für jeden der FETs auf der Basis des Potentials erfaßt werden, das an den zwei Anschlüssen des Elektromotors anliegt.
Bei Aktivierung der Motortreibervorrichtung wird ein AUS-Signal allen
FETs der H-Brückenschaltung in der Motortreiberschaltung zugeführt,
wenn alle FET frei von der EIN-Zustand-Störung sind, d. h. im normalen
Betriebszustand, liegt an den zwei Anschlüssen des Motors ein
elektrisches Potential an, das ein Ergebnis des höheren Potentials der
Batterie darstellt, das durch die parallel zu den zwei FETs
angeschlossenen Widerständen geteilt ist. Wenn zwei der FETs, deren
jeweilige Drain-Elektroden mit der potentialhöheren Elektrode der Batterie
verbunden sind, die EIN-Zustand-Störung aufweisen, liegt das höhere
Potential der Batterie an den zwei Anschlüssen des Motors an. Ferner,
wenn die anderen zwei FETs, deren jeweilige Source-Elektroden mit der
potentialniederen Elektrode (GND: Masse) der Batterie verbunden sind,
die EIN-Zustand-Störung aufweisen, liegt das niedrigere Potential der
Batterie an den zwei Anschlüssen des Motors an. Daher kann
erfindungsgemäß das Vorhandensein oder Fehlen der EIN-Zustand-
Störung der jeweiligen FETs in der Motortreiberschaltung genau durch die
zwei Potentialdektoren identifiziert werden, die das an den zwei
Anschlüssen des Motors anliegende elektrische Potential erfassen.
Weil der elektrische Widerstand der parallel zu dem entsprechenden FET
angeschlossenen Widerstände ausreichend höher als ein bekannter
elektrischer Widerstand der jeweiligen FETs ist, der vorhanden ist, wenn
der FET die EIN-Zustand-Störung aufweist, kann die EIN-Zustand-Störung
auch in einer Situation genau erfaßt werden, in der der FET mit der EIN-
Zustand-Störung einen hohen elektrischen Widerstand aufweist.
Bevorzugt ist der auf die EIN-Zustand-Störung ansprechende Widerstand
zwischen dem Elektromotor und dem Eingangsanschluß der
Motortreiberschaltung angeschlossen. Wenn die EIN-Zustand-Störung in
einem der FETs durch einen EIN-Zustands-Störungs-Erfassungstest erfaßt
wird, verhindert der auf die EIN-Zustand-Störung ansprechende
Widerstand, daß durch die Motortreiberschaltung und den Elektromotor
ein Überstrom fließt.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungen der Erfindung als Beispiel
anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm des allgemeinen Aufbaus einer
Motortreiberschaltung nach einer bevorzugten Ausführung;
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Modifikation der in Fig. 1
gezeigten Motortreiberschaltung;
Fig. 3 den allgemeinen Aufbau einer elektrischen
Servolenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug unter Verwendung der
erfindungsgemäßen Motortreiberschaltung;
Fig. 4 ein elektrisches Funktions-Blockdiagramm der in Fig. 3
gezeigten elektrischen Servolenkvorrichtung; und
Fig. 5 ein Blockdiagramm einer herkömmlichen
Motortreibervorrichtung.
Zunächst zu Fig. 1. Sie zeigt im Blockdiagramm den allgemeinen Aufbau
einer Motortreiberschaltung 17 nach einer bevorzugten Ausführung der
Erfindung, umfassend eine Motortreiberschaltung 14, eine EIN-Zustand-
Störung-Identifizierungseinheit 16, einen auf eine EIN-Zustand-Störung
ansprechenden Widerstand RT sowie eine Batterie Eo mit einer Spannung
von beispielsweise 12 V.
Die Motortreiberschaltung 14 enthält eine H-Brückenschaltung mit vier
Feldeffekttransistoren, d. h. erste bis vierte n-Kanal FETs. Ein
Eingangsanschluß der Motortreiberschaltung 14 ist mit der 12 V Batterie
Eo verbunden. Insbesondere sind die Drain-Elektroden der ersten und
zweiten FETs Q1 und Q2 mit einer potentialhöheren Elektrode (+ 12 V)
der Batterie Eo über den auf die EIN-Zustand-Störung ansprechenden
Widerstand RT verbunden, und die Source-Elektroden der dritten und
vierten FETs Q3 und Q4 sind mit einer potentialniederen Elektrode (GND:
0 V) der Batterie Eo verbunden.
Der Elektromotor 8 ist zwischen den Ausgangsanschlüssen der
Motortreiberschaltung 14 angeschlossen. Insbesondere ist die Source-
Elektrode des ersten FET Q1 mit der Drain-Elektrode des dritten FET Q3
verbunden, und ein Anschluß des Motors 8 ist mit einem
Verbindungspunkt M1 zwischen der Source-Elektrode des ersten FET Q1
und der Drain-Elektrode des dritten FET Q3 angeschlossen. Ferner ist die
Source-Elektrode des zweiten FET Q2 mit der Drain-Elektrode des vierten
FET Q4 verbunden, und der andere Anschluß des Motors 8 ist mit einem
Verbindungspunkt M2 zwischen der Source-Elektrode des zweiten FET
Q2 und der Drain-Elektrode des vierten FET Q4 angeschlossen. Somit
bilden die Verbindungspunkte M1 und M2 die Ausgangsanschlüsse der
Motortreiberschaltung 14.
Die Motortreiberschaltung 14 von Fig. 1 enthält ferner Widerstände R1
bis R4, die den ersten bis vierten FETs Q1 bis Q4 zugeordnet sind und
sich zwischen den Drain-Elektroden und Source-Elektroden der
entsprechenden FETs Q1 bis Q4 befinden, d. h. in Parallelschluß zu den
entsprechenden FETs Q1 bis Q4. Die jeweiligen Widerstände R1 bis R4
haben einen elektrischen Widerstand, z. B. 100 KΩ, der ausreichend
höher ist als jener der jeweiligen FETs Q1 bis Q4, der vorliegen würde,
wenn der FET Q1 bis Q4 eine EIN-Zustand-Störung aufweist.
Mit einem der Anschlüsse des Motors 8 ist ein erster Potentialdetektor
18 verbunden, um das elektrische Potential VM1 an dem
Verbindungspunkt M1 zwischen der Source-Elektrode des ersten FET Q1
und der Drain-Elektrode des dritten FET Q3 zu erfassen. Ähnlich ist mit
dem anderen Anschluß des Motors 8 ein zweiter Potentialdetektor 19
verbunden, um das elektrische Potential M2 an dem Verbindungspunkt
M2 zwischen der Source-Elektrode des zweiten FET Q2 und der Drain-
Elektrode des vierten FET Q4 zu erfassen. Eine Anzeigeeinheit 20 zeigt
die EIN-Zustand-Störung der jeweiligen ersten bis vierten FETs Q1 bis Q4
an, die auf der Basis des Potentials an den Punkten M1 und M2
(entsprechend den zwei Anschlüssen des Motors 8) identifiziert wird, das
über die ersten und zweiten Potentialdetektoren 18 und 19 erfaßt wird.
Diese ersten und zweiten Potentialdetektoren 18 und 19 und die
Anzeigeeinheit 20 bilden gemeinsam die EIN-Zustands-Störung-
Identifizierungseinheit 16 zum Erfassen des Vorhandenseins oder Fehlens
der EIN-Zustand-Störung der jeweiligen ersten bis vierten FETs Q1 bis
Q4.
Da, wie oben erwähnt, die Widerstände R1 bis R3 zwischen den Drain-
Elektroden und den Source-Elektroden der entsprechenden FETs Q1 bis
Q4 parallel hierzu angeschlossen sind, beträgt das Potential VM1 an dem
Verbindungspunkt M1, welches anliegt, wenn alle Gate-Elektroden G1 bis
G4 durch ein von einer Steuereinheit 13 (Fig. 4) zugeführtes AUS-Signal
VOF ausgeschaltet sind, 6 V, da das 12 V Potential der Batterie Eo durch
die Widerstände R1 und R2 geteilt wird, solange alle FETs Q1 bis Q4 im
normalen Betriebszustand sind (d. h. ohne EIN-Zustand-Störung). Wenn
alle Gate-Elektroden G1 bis G4 durch das von der Steuereinheit 13
zugeführte AUS-Signal VOF ausgeschaltet sind, beträgt das am
Verbindungspunkt M2 anliegende Potential VM2 6 V, da das 12 V
Potential der Batterie Eo durch die Widerstände R2 und R4 geteilt wird,
solange alle FETs Q1 bis Q4 im Normalbetriebszustand sind (d. h. ohne
EIN-Zustand-Störung).
Jeder der ersten und zweiten Potentialdetektoren 18 und 19 ist mit
einem Störungsbestimmungsabschnitt versehen. Wenn die
Störungsbestimmungsabschnitte auf der Basis des an den
Verbindungspunkten M1 und M2 erfaßten Potentials VM1 und VM2
bestimmen, daß die FETs Q1 bis Q4 die EIN-Zustand-Störung haben,
versorgen diese Bestimmungsabschnitte die Anzeigeeinheit 20 mit
Störungssignal (z. B. Hochpegel-Störungssignalen) H1 bzw. H2.
Umgekehrt, wenn die Störungsbestimmungsabschnitte auf der Basis des
an den Verbindungspunkten M1 und M2 erfaßten Potentials VM1 und VM2
bestimmen, daß die FETs Q1 bis Q4 keine EIN-Zustand-Störung haben,
versorgen diese Bestimmungsabschnitte die Anzeigeeinheit 20 mit
Niederpegel-Störungssignalen H1 bzw. H2.
Die oben erwähnte Anzeigeeinheit 20 ist eine Sichtanzeige, wie etwa
Leuchtdioden (LEDs) oder eine Flüssigkristallanzeige (LCD) und/oder eine
hörbare Anzeige, wie etwa ein Lautsprecher oder Summer. Auf der Basis
der von den ersten und zweiten Potentialdetektoren 18 und 19
zugeführten Hochpegel-Störungssignale H1 und H2 informiert die
Anzeigeeinheit 20 eine Bedienungs- oder Überwachungsperson sichtbar
und/oder hörbar über das Vorhandensein der EIN-Zustand-Störung jedes
der FETs Q1 bis Q4.
Der auf die EIN-Zustand-Störung ansprechende Widerstand RT hat einen
geringen elektrischen Widerstand im Bereich von 100 Ω bis 1 KΩ. Dieser
auf die EIN-Zustand-Störung ansprechende Widerstand RT ist, wie in
Fig. 1 gezeigt, zwischen der Batterie Eo und der Motortreiberschaltung
14 angeschlossen und wird in einem EIN-Zustand-Störung-Erfassungstest
bei Aktivierung der FETs Q1 bis Q4 verwendet, was später im Detail
beschrieben wird. Wenn der erste FET Q1 und der dritte FET Q3 oder der
erste FET Q1 und der vierte FET Q4 gleichzeitig in die EiN-Zustand-
Störung gelangt sind, oder wenn der zweite FET Q2 und der dritte FET
Q3 oder der zweite FET Q2 und der vierte FET Q4 in die EIN-Zustand-
Störung gelangt sind, verhindert der auf die EIN-Zustand-Störung
ansprechende Widerstand RT, daß durch die ersten und zweiten FETs Q1
und Q2 und den Motor 8 ein Überstrom fließt, um somit die
Motortreiberschaltung 14 und den Motor 8 zu schützen. Während der
Motor 8 im Betrieb ist, wird jedoch der auf den EIN-Zustand
ansprechende Widerstand RT kurzgeschlossen, beispielsweise über ein
Relais 9.
Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung darüber, wie das
Vorhandensein oder Fehlen der EIN-Zustand-Störung der FETs Q1 bis Q4
in der vorliegenden Ausführung erfaßt wird. Der EIN-Zustand-Störung-
Erfassungstest der ersten bis vierten FETs Q1 bis Q4 erfolgt durch
Zuführen des AUS-Signals VOF von der Steuereinheit 13 (Fig. 4) zur
Motortreiberschaltung 14, nämlich zu den jeweiligen Gate-Elektroden G1
bis G4 der einzelnen FETs Q1 bis Q4. Wenn alle FETs Q1 bis Q4 im
normalen Betriebszustand sind (ohne EIN-Zustand-Störung), bleibt der
Drain-Source-Widerstand der jeweiligen FETs Q1 bis Q4 wesentlich höher
als die 100 KΩ der zugeordneten Widerstände R1 bis R4 (z. B. mehrere
100 MΩ), so daß das Potential VM1 an dem Verbindungspunkt M1 einen
Wert einnimmt, der das Ergebnis der Teilung der 12 V Batteriespannung
durch die ersten und dritten Widerstände R1 und R3 (jeweils mit einem
Widerstand von 100 KΩ) darstellt; und ähnlich nimmt das Potential VM2
am Verbindungspunkt M2 einen Wert ein, der das Ergebnis der Teilung
der 12 V Batteriespannung durch die zweiten und dritten Widerstände R2
und R4 (jeweils mit einem Widerstand von 100 KΩ) darstellt. Weil der
Widerstand des auf die EIN-Zustand-Störung ansprechenden Widerstands
RT im Bereich von 100 Ω bis 1 KΩ liegt, was wesentlich niedriger ist als
jener der Widerstände R1 bis R4 und daher sicher vernachlässigbar ist,
beträgt das jeweilige Potential VM1 und VM2 in diesem Fall etwa 6 V.
Wenn jedoch der erste FET Q1 oder der zweite FET Q2 eine EIN-Zustand-
Störung aufweisen, wobei das AUS-Signal VOF den Gate-Elektroden G1
bis G4 aller FETs Q1 bis Q4 zugeführt wird, beträgt das jeweilige
Potential VM1 und das Potential VM2 an den Verbindungspunkten M1 und
M2 etwa 12 V, weil der Drain-Source-Widerstand des ersten oder
zweiten FETs Q1 oder Q2 niedrig ist, etwa einige 10 mΩ bis 1 KΩ, und
die jeweiligen Drain-Elektroden der ersten und zweiten FETs Q1 und Q2
mit der potentialhöheren Elektrode der Batterie Eo verbunden sind.
Falls der dritte FET Q3 oder der vierte FET Q4 die EIN-Zustand-Störung
hat, wobei das AUS-Signal VOF den Gate-Elektroden G1 bis G4 aller FETs
Q1 bis Q4 zugeführt wird, nimmt das jeweilige Potential VM1 und
Potential VM2 an den Verbindungspunkten M1 und M2 einen 0 V Wert
ein, weil der Drain-Source-Widerstand des dritten FET Q3 oder vierten
FET Q4 niedrig ist, wie einige 10 mΩ bis 1 KΩ, und die jeweiligen
Source-Elektroden der dritten und vierten FETs Q3 und Q4 mit der
potentialniederen Elektrode (GND) der Batterie Eo verbunden sind.
Tabelle 1 zeigt die Beziehung zwischen dem Potential VM1 und VM2 an den
Verbindungspunkten M1 und M2 und der Bestimmung des
Vorhandenseins bzw. Fehlens der EIN-Zustand-Störung der FETs Q1 bis
Q4, wobei der Begriff "EIN-Zustand-Störung" aus Platzgründen abgekürzt
ist als "EIN-Störung".
Aus Tabelle 1 ist folgendes zu entnehmen. Wenn die ersten und zweiten
Potentialdetektoren 18 und 19 erfaßt haben, daß das Potential VM1 und
VM2 an den Verbindungspunkten M1 und M2 jeweils 6 V ist, wird
bestimmt, daß alle ersten bis vierten FETs Q1 bis Q4 im normalen
Betriebszustand sind, frei von einer EIN-Zustand-Störung.
Wenn die ersten und zweiten Potentialdetektoren 18 und 19 erfaßt
haben, daß das Potential VM1 und VM2 an den Verbindungspunkten M1
und M2 jeweils 12 V ist, wird bestimmt, daß der erste oder zweite FET
Q1 oder Q2 die EIN-Zustand-Störung hat.
Ferner, wenn die ersten und zweiten Potentialdetektoren 18 und 1 9
erfaßt haben, daß das Potential VM1 und VM2 an den Verbindungspunkten
M1 und M2 jeweils 0 V ist, wird bestimmt, daß der dritte oder vierte FET
Q3 oder Q4 die EIN-Zustand-Störung hat.
Wenn jedoch in dieser Ausführung einer der ersten und zweiten FETs Q1
und Q2 die EIN-Zustand-Störung hat, ist es sehr schwierig, genau zu
bestimmen, welcher der zweite FETs Q1 und Q2 die EIN-Zustand-Störung
hat. Dies deswegen, weil der Elektromotor 8 einen sehr geringen
Innenwiderstand hat (weniger als 1 Ω) und daher nur ein geringer
elektrischer Potentialunterschied zwischen den zwei Anschlüssen
vorhanden ist. Wenn beispielsweise der erste FET Q1 die EIN-Zustand-
Störung hat, wird das Potential VM2 an dem Verbindungsanschluß M2 im
wesentlichen gleich dem Potential VM2 an demjenigen
Verbindungsanschluß M1, der dem fehlfunktionierenden FET Q1
zugeordnet ist, und zwar wegen des geringen Innenwiderstands des
Motors 8, der es unvermeidbar schwierig oder unmöglich macht, genau
zu identifizieren, welcher der beiden FETs Q1 und Q2 die EIN-Zustand-
Störung hat.
Falls in der Ausführung der Elektromotor 8 während des EIN-Zustand-
Störung-Erfassungstest zwangsweise gedreht wird, kommt es in dem
Motor 8 zu einer elektromotorischen Gegenkraft, so daß das Potential
VM1 und VM2 an den Verbindungspunkten M1 und M2 entsprechend
variiert. Um mit diesem Einfluß der elektromotorischen Gegenkraft auf
das Potential VM1 und VM2 zurechtzukommen, kann eine
Durchschnittsspannung VM3 zwischen dem von der elektromotorischen
Gegenkraft beeinflussten Potential VM1 und VM2 berechnet werden (z. B.
VM3 = (VM1 + VM2)/2); diese Durchschnittspannung VM3 kann die
elektromotorische Gegenkraft aufheben. Somit ermöglicht die
Verwendung der berechneten Durchschnittsspannung VM3 die
Durchführung des EIN-Zustand-Störung-Erfassungstests ohne
Beeinflussung durch die elektromotorische Gegenkraft des zwangsweise
gedrehten Motors 8.
Ferner kann nach der vorliegenden Ausführung eine Relaisschaltung 10
mit normalerweise geschlossenem Kontakt zwischen den
Ausgangsanschlüssen M1 und M2 der Motortreiberschaltung 14 in Serie
mit dem Motor 8 angeschlossen sein. Indem man während des gesamten
EIN-Zustand-Störung-Erfassungstest die Relaisschaltung 10 offen oder
unvollständig hält (z. B. indem man den Kontakt unterbrochen hält), läßt
sich die Beeinflussung der elektromotorischen Gegenkraft aufgrund
zwangsweise Drehung des Motors 8 vermeiden. Wenn nämlich während
des gesamten EIN-Zustand-Störung-Erfassungstests die Relaisschaltung
10 unvollständig gehalten wird, bleibt der Motor 8 zwischen den
Ausgangsanschlüssen M1 und M2 der Motortreiberschaltung 14
unverbunden, wodurch es möglich wird, das Vorhandensein oder Fehlen
des EIN-Zustand-Störungs in jedem der FETs Q1 bis Q4 zu identifizieren.
Falls nur der erste FET Q1 die EIN-Zustand-Störung aufweist, wobei das
AUS-Signal VOF den Gate-Elektroden G1 bis G4 aller FETs Q1 bis Q4
zugeführt wird, beträgt das am Ausgangsanschluß M1 anliegende
Potential VM1 etwa 12 V, das ist im wesentlichen der gleiche Wert wie
das höhere Potential der Batterie Eo, weil der Drain-Source-Widerstand
des FET Q1 niedrig ist, etwa einige 10 mΩ bis 1 KΩ). In diesem Fall
beträgt das am anderen Ausgangsanschluß M2 anliegende Potential VM2
etwa 6 V, als Ergebnis der Teilung der 12 V Batteriespannung durch die
zweiten und vierten Widerstände R2 und R4 (jeweils mit einem
Widerstand von 100 KQ).
Falls nur der zweite FET Q2 die EIN-Zustand-Störung hat, beträgt das am
Ausgangsanschluß M1 anliegende Potential VM1 etwa 6 V, als Ergebnis
der Teilung der 12 V Batteriespannung durch die ersten und dritten
Widerstände R1 und R3 (jeweils mit einem Widerstand von 100 KΩ), und
das am anderen Ausgangsanschluß M2 anliegende Potential VM2 beträgt
etwa 12 V, was im wesentlichen der gleiche Wert ist wie das höhere
Potential der Batterie Eo, im Gegensatz zum oben erwähnten Fall.
Falls nur der dritte FET Q3 die EIN-Zustand-Störung hat, nimmt das am
Ausgangsanschluß M1 anliegende Potential M1 einen 0 V Pegel ein, weil
der Drain-Source-Widerstand des dritten FET Q3 niedrig ist, wie etwa
einige 10 mΩ bis 1 KΩ, und die Source-Elektrode des FET Q3 mit der
potentialniederen Elektrode (GND) der Batterie Eo verbunden ist.
Andererseits beträgt das am, Ausgangsanschluß M2 anliegende Potential
VM2 etwa 6 V, im wesentlichen äquivalent dem Ergebnis der Teilung der
12 V Batteriespannung durch die zweiten und vierten Widerstände R2
und R3 (jeweils mit einem Widerstand von 100 KΩ) wie oben erwähnt.
Falls ferner nur der vierte FET Q4 die EIN-Zustand-Störung hat, beträgt
das am Ausgangsanschluß M1 anliegende Potential VM1 etwa 6 V,
entsprechend dem Ergebnis der Teilung der 12 V Batteriespannung durch
die ersten und dritten Widerstände R1 und R3 (jeweils mit einem
Widerstand von 100 KΩ), und das am anderen Ausgangsanschluß M2
anliegende Potential VM2 nimmt einen 0 V Pegel ein, weil die Source-
Elektrode des FET Q4 mit der potentialniedere Elektrode (GND) der
Batterie Eo verbunden ist, im Gegensatz zum oben erwähnten Fall, wo
nur das dritte FET Q3 die EIN-Zustand-Störung hat.
Die folgende Tabelle 2 zeigt die Beziehung zwischen dem Potential VM1
und VM2 an den Ausgangsanschlüssen M1 und M2 und der Bestimmung
des Vorhandenseins oder des Fehlens der EIN-Zustand-Störung der FETs
Q1 bis Q4.
Wenn, wie aus Tabelle 2 ersichtlich, der erste Potentialdetektor 18 erfaßt
hat, daß das Potential VM1 am Ausgangsanschluß M1 12 V ist und
gleichzeitig der zweite Potentialdetektor 19 erfaßt hat, daß das Potential
VM2 am Ausgangsanschluß M2 6 V ist, wird bestimmt, daß der erste FET
Q1 die EIN-Zustand-Störung hat. Diese Bestimmung erfolgt hier durch die
EIN-Zustand-Störung-Identifizierungseinheit 16, gemäß der die
Anzeigeeinheit 20 sichtbar und/oder hörbar informiert, daß der erste FET
Q1 gegenwärtig eine EIN-Zustand-Störung hat.
Wenn der erste Potentialdetektor 18 erfaßt hat, daß das Potential VM1 am
Ausgangsanschluß M1 6 V ist und gleichzeitig der zweite
Potentialdetektor 19 erfaßt hat, daß das Potential VM2 am
Ausgangsanschluß M2 12 V ist, wird bestimmt, daß der zweite FET Q2
die EIN-Zustand-Störung hat, wobei die Anzeigeeinheit 20 sichtbar
und/oder hörbar informiert, daß der zweite FET Q2 gegenwärtig die EIN-
Zustand-Störung hat.
Ferner, wenn der erste Potentialdetektor 18 erfaßt hat, daß das Potential
VM1 am Ausgangsanschluß M1 0 V ist und gleichzeitig der zweite
Potentialdetektor 19 erfaßt hat, daß das Potential VM2 am
Ausgangsanschluß M2 6 V ist, wird bestimmt, daß der dritte FET Q3 die
EIN-Zustand-Störung hat, wobei die Anzeigeeinheit 20 sichtbar und/oder
hörbar informiert, daß der dritte FET Q3 gegenwärtig die EIN-Zustand-
Störung hat.
Ferner, wenn der erste Potentialdetektor 18 erfaßt hat, daß das Potential
VM1 am Ausgangsanschluß M1 6 V ist und gleichzeitig der zweite
Potentialdetektor 19 erfaßt hat, daß das Potential VM2 am
Ausgangsanschluß M2 0 V ist, wird bestimmt, daß der vierte FET Q4 den
EIN-Zustand-Störung hat, wobei die Anzeigeeinheit 20 sichtbar und/oder
hörbar informiert, daß der vierte FET Q4 gegenwärtig die EIN-Zustand-
Störung hat.
Durch serielle Verbindung der Relaisschaltung 10 mit dem Motor 8 und
durch Halten der Relaisschaltung 10 während des gesamten EIN-Zustand-
Störung-Erfassungstest kann man genau bestimmen, welcher der FETs
die EIN-Zustand-Störung hat.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Modifikation der in Fig. 1 gezeigten
Motortreiberschaltung 14. In der modifizierten Motortreiberschaltung 14
von Fig. 2 sind die ersten und dritten Widerstände R1 und R3, die
jeweils einen relativ hohen Widerstand von 100 KΩ haben, zwischen der
Drain-Elektrode und der Source-Elektrode des ersten FET Q1
angeschlossen bzw. zwischen der Drain-Elektrode und der Source-
Elektrode des dritten FET Q3, unter Berücksichtigung der Tatsache, daß
die an den zwei Ausgangsanschlüssen M1 und M2 anliegenden
Potentiale VM1 und VM2 wegen des geringen Innenwiderstands des Motors
8 einander im wesentlichen gleich werden. Daher unterscheidet sich
diese Modifikation von der Ausführung gemäß Fig. 1 darin, daß die
zweiten und vierten Widerstände weggelassen sind.
Mit der modifizierten Motortreiberschaltung 14 von Fig. 2 kann auch
das Vorhandensein oder Fehlen der EIN-Zustand-Störung in jedem der
FETs Q1 bis Q4 genau erfaßt werden, und zwar durch Erfassung des
Potentials VM1 und VM2, das an den zwei Ausgangsanschlüssen M1 und
M2 (entsprechend den zwei Anschlüssen des Motors 8) anliegt, in der
gleichen Weise, wie zuvor anhand von Fig. 1 beschrieben.
Fig. 3 zeigt schematisch den allgemeinen Aufbau einer elektrischen
Servolenkvorrichtung 1 für einen Kraftwagen unter Verwendung der
Motortreibervorrichtung, wie sie im Detail anhand von Fig. 1
beschrieben wurde.
In Fig. 3 umfaßt die elektrische Servolenkvorrichtung 1, als
mechanische Hauptkomponenten, ein Lenkrad 2, eine Lenkwelle 3, ein
Hypoid- oder Winkelgetriebe 4, ein Zahnstangen-Ritzel-Lenkgetriebe 5 mit
einem Ritzel 5a und einer Zahnstange 5b, wobei linke und rechte
gelenkte Vorderräder 7 mit entgegengesetzten Enden der Zahnstange 5b
durch Spurstangen 6 verbunden sind, sowie einen Elektromotor 8 zum
Erzeugen und Anlegen einer elektrischen Lenkhilfe an das
Fahrzeuglenksystem.
Als elektrische Hauptkomponenten umfaßt die elektrische
Servolenkvorrichtung 1 einen Fahrgeschwindigkeitssensor 11, einen
Lenkdrehmomentsensor 12, eine Steuereinheit 13, eine
Motortreiberschaltung 14, einen Motorstromdetektor-Abschnitt 15 und
eine EIN-Zustand-Störung-Identifizierungseinheit 16.
Der Fahrgeschwindigkeitssensor 11 erfaßt eine Geschwindigkeit des
Kraftwagens und erzeugt ein Fahrgeschwindigkeitssignal V, als
elektrisches Signal, welches die erfaßte Fahrgeschwindigkeit anzeigt. Der
Lenkdrehmomentsensor 12 erfaßt ein an das Lenkrad 2 angelegtes
Lenkdrehmoment und erzeugt ein Lenkdrehmomentsignal T als
elektrisches Signal, das das erfaßte Lenkdrehmoment anzeigt.
Die Steuereinheit 13 der Lenkvorrichtung erzeugt ein Soll-
Motorstromsignal IMS auf der Basis des Lenkdrehmomentsignals T und
des Fahrgeschwindigkeitssignals V, sowie ein Impulsweiten-moduliertes
(PWM) Motorsteuersignal V0 entsprechend dem Sollmotorstromsignal IMS.
Der Motortreiber 14 betreibt den elektrischen Hilfsmotor 8 mit einer
Motorspannung VM auf der Basis des Motorsteuersignals V0 unter
Verwendung der an sich bekannter PWM (Impulsweitenmodulation)
Steuer-/Regeltechnik. Der Motorstromdetektor-Abschnitt 15 erfaßt einen
Ist-Motorstrom IM entsprechend der Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung
des Motors 8 und erzeugt ein Motorstromsignal IMF, das den erfaßten Ist-
Motorstrom IM darstellt. Bei Aktivierung der Motortreibervorrichtung
erfaßt die EIN-Zustand-Störung-Identifizierungseinheit 16 das
Vorhandensein oder Fehlen der EIN-Zustand-Störung in jedem der vier
FETs, die die H-Brückenschaltung in der Motortreiberschaltung 18 bilden,
wie zuvor anhand von Fig. 1 beschrieben.
Wenn der Fahrer das Lenkrad 2 nach links oder rechts dreht, wird das an
die Lenkwelle 3 angelegte manuelle Lenkdrehmoment über das
Zahnstangen-Ritzel-Lenkgetriebe 5 in eine axiale Linearbewegung der
Zahnstange 5b gewandelt, die über die Spurstangen 6 die Richtung der
Vorderräder 7 ändert. Um die manuelle Lenkkraft des Fahrers zu
unterstützen, wird der Elektromotor 8 in Antwort auf das
Lenkdrehmomentsignal T angetrieben, und die von dem Elektromotor 8
hierdurch erzeugte Ausgangskraft oder dessen Drehmoment 8 wird durch
das Hypoidgetriebe 4 erhöht, hier verdoppelt, und wirkt dann auf die
Lenkwelle 3 als elektrisches Lenkhilfsdrehmoment, um die vom Fahrer
aufzubringende Lenkkraft zu reduzieren.
Fig. 4 ist ein elektrisches Funktionsblockdiagramm der elektrischen
Servolenkvorrichtung 1 von Fig. 3. Gemäß Fig. 4 umfaßt die
elektrische Servolenkvorrichtung 1 die Steuereinheit 13, die
Motortreiberschaltung 14, den Motorstromerfassungs-Abschnitt 15, die
EIN-Zustand-Störung-Identifizierungseinheit 16 und den Motor 8.
Die Steuereinheit 13, die einen Mikroprozessor und einen Speicher
aufweist, erzeugt ein Soll-Motorstromsignal IMS entsprechend dem
Lenkdrehmoment T und der Fahrgeschwindigkeit V, sowie das
Motorsteuersignal Vo entsprechend einer Wertedifferenz zwischen dem
Soll-Motorstromsignal IMS und dem Motorstromsignal IM. Dann
steuert/regelt die Steuereinheit 13 die Motortreiberschaltung 14 derart,
daß die Wertedifferenz zwischen dem Soll-Motorstromsignal IMS und dem
Motorstromsignal IM (negative Rückkopplung) schnell null wird. Bei
Aktivierung der Motortreibervorrichtung führt die Steuereinheit 13 der
Motortreiberschaltung 14 das Motorsteuersignal Vo zu, das das AUS-
Signal VOF zur Erfassung des Vorhandenseins oder Fehlens der EIN-
Zustand-Störung in jedem der vier FETs enthielt, die die H-
Brückenschaltung in der Motortreiberschaltung 14 bilden.
Die Motortreiberschaltung 14 mit der aus den vier FETs Q1 bis Q4
gebildeten H-Brückenschaltung, wie in Fig. 1 gezeigt, erzeugt die PWM-
Motorspannung VM auf der Basis des Motorsteuersignals Vo derart, daß
der Motor 8 in Antwort auf die Motorspannung in Vorwärts- oder
Rückwärtsrichtung in Drehung versetzt wird.
Der Motorstromdetektor-Abschnitt 15 wandelt den Ist-Motorstrom IM
mittels eines Widerstands, einer Hall-Effektvorrichtung o. dgl., die seriell
mit dem Elektromotor 8 verbunden ist, in eine Spannung, und sendet das
Motorstromsignaf IMF, welches den Ist-Motorstrom IM darstellt, zur
Steuereinheit 13 zur negativen Rückkopplung zu dem Soll-
Motorstromsignal IMS.
Die EIN-Zustand-Störung-Identifizierungseinheit 16, die genauso
aufgebaut ist wie jene in Fig. 1, umfaßt zwei Potentialdetektoren 18
und 19 zum Erfassen des elektrischen Potentials an den zwei
Anschlüssen des Motors 8, sowie eine Anzeigeeinheit 20 zum sichtbaren
und/oder hörbaren Anzeigen der EIN-Zustand-Störung der FETs in der
Motortreiberschaltung 14 auf der Basis des über die Potentialdetektoren
18, 19 erfaßten Potentials.
Die Steuereinheit 13 umfaßt ferner einen Soll-Motorstrom-Setzabschnitt
21, einen Versatz-Berechnungsabschnitt 22 sowie einen
Treibersteuerabschnitt 23.
Der Soll-Motorstrom-Setzabschnitt 21 umfaßt einen Speicher, wie etwa
ein ROM, in dem vorab Daten gespeichert sind, die eine Steuerkennkurve
des Soll-Motorstromsignals IMS gegen das Lenkdrehmoment T angeben,
mit Fahrgeschwindigkeiten V als Parametern. Bei Empfang des
Lenkdrehmomentsignals T von dem Lenkdrehmomentsensor 12 und des
Fahrgeschwindigkeitssignals V von dem Fahrgeschwindigkeitssensor 11
liest der Soll-Motorstrom-Setzabschnitt 21 einen der vorgespeicherten
Werte des Soll-Motorstromsignals IMS aus, der dem Wert des
empfangenen Drehmomentsignals T und dem Fahrgeschwindigkeitssignal
V entspricht, und leitet dann den ausgelesenen Wert zu dem Versatz-
Berechnungsabschnitt 22.
Der Versatz-Berechnungsabschnitt 22 berechnet eine Differenz oder
einen Versatz ΔI zwischen Werten des Soll-Motorstromsignals IMS und
des Motorstromsignals IMF von dem Motorstromdetektorabschnitt 15 (d. h.
ΔI = IMS - IMF), zum Erzeugen eines Versatzsignals ΔI. Das Versatzsignal
ΔI wird dann dem Treibersteuerabschnitt 23 zugeführt.
Der Treibersteuerabschnitt 23, der einen PID-Regler und einen
Motorsteuersignalgenerator enthält, führt eine PID-Steuerung/Regelung
(proportional, integral und differential) an dem Versatzsignal ΔI durch,
das von dem Versatz-Berechnungsabschnitt 22 zugeführt ist. Bei
Aktivierung der Motortreibervorrichtung leitet dieser
Treibersteuerabschnitt 23 das AUS-Signal VOF zu allen FETs, die die H-
Brückenschaltung in der Motortreiberschaltung 14 bilden. Der
Treibersteuerabschnitt 23 erzeugt auch das impulsweitenmodulierte
Motorsteuersignal Vo auf der Basis der PID-Steuerung/Regelung des
Versatzsignals ΔI und leitet das somit erzeugte Motorsteuersignal Vo zu
der Motortreiberschaltung 14.
Auf der Basis des AUS-Signals VOF, das bei Aktivierung der
Motortreibervorrichtung von dem Treibersteuerabschnitt 23 zugeführt
wird, erfaßt die EIN-Zustand-Störung-Identifizierungseinheit 16 den EIN-
Zustand-Störung jedes der vier FETs, die die H-Brückenschaltung in der
Motortreiberschaltung 14 bilden, durch Erfassung des Potentials VM1 und
VM2, das an den zwei Anschlüssen des Motors 8 anliegt, in der anhand
von Tabelle 1 beschriebenen Weise.
Obwohl die Fig. 3 und 4 die Anwendung der erfindungsgemäßen
Motortreibervorrichtung bei einer elektrischen Servolenkvorrichtung
zeigen, ist die Erfindung auch bei Hinterradlenkvorrichtungen anwendbar,
Lenkvorrichtungen mit variablem Lenkverhältnis, Fahrzeugen mit
Elektroantrieb, etc.
In einer Motortreibervorrichtung 17 enthält eine Motortreiberschaltung 14
eine H-Brückenschaltung, zusammengesetzt aus vier
Feldeffekttransistoren oder FETs Q1 bis Q4, und Widerstände R1 bis R4,
deren elektrischer Widerstand jeweils ausreichend höher ist als der jedes
der FETs, der vorliegt, wenn der FET eine EIN-Zustand-Störung hat. Diese
Widerstände sind parallel zu den jeweiligen FETs angeschlossen. Zur EIN-
Zustand-Störung-Erfassungsprüfung an den einzelnen FETs, wird an alle
FETs ein AUS-Signal angelegt. Wenn alle FETs keine EIN-Zustand-
Störung aufweisen, liegt ein elektrisches Potential, als Ergebnis der
Teilung des höheren Potentials einer Batterie Eo durch die Widerstände,
an den zwei Eingangsanschlüssen eines Elektromotors 8 an, der mit der
Motortreiberschaltung verbunden ist. Wenn zwei der FETs, deren Drain-
Elektroden mit der potentialhöheren Elektrode der Batterie verbunden
sind, die EIN-Zustand-Störung haben, liegt das höhere Potential der
Batterie an den zwei Anschlüssen des Elektromotors an. Wenn die zwei
anderen FETs, deren Source-Elektroden mit einer potentialniederen oder
Masseelektrode (GND) der Batterie verbunden sind, die EIN-Zustand-
Störung haben, liegt das niedrigere oder Massepotential der Batterie an
den zwei Anschlüssen des Elektromotors an. Dieses an den
Motoranschlüssen anliegende Potential wird über jeweilige
Potentialdetektoren 18, 19 erfaßt.
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Betreiben eines Elektromotors (8), umfassend:
eine Batterie (Eo);
eine Motortreiberschaltung (14) mit einem Eingangsanschluß, der mit der Batterie verbunden ist, und zwei Ausgangsanschlüssen (M1, M2), die mit dem Elektromotor verbunden sind, wobei die Motortreiberschaltung eine aus vier Feldeffekttransistoren (Q1 bis Q4) gebildete H-Brückenschaltung und Widerstände (R1 bis R4) enthält, deren jeweiliger elektrischer Widerstand höher ist als der elektrische Widerstand der jeweiligen Feldeffekttransistoren, der vorliegt, wenn der Feldeffekttransistor eine EIN-Zustand-Störung hat, wobei die Widerstände jeweils parallel zu zumindest zwei der Feldeffekttransistoren geschaltet sind; und
zwei Potentialdetektoren (18, 19) zum Erfassen des Potentials an zwei Eingangsanschlüssen des Elektromotors.
eine Batterie (Eo);
eine Motortreiberschaltung (14) mit einem Eingangsanschluß, der mit der Batterie verbunden ist, und zwei Ausgangsanschlüssen (M1, M2), die mit dem Elektromotor verbunden sind, wobei die Motortreiberschaltung eine aus vier Feldeffekttransistoren (Q1 bis Q4) gebildete H-Brückenschaltung und Widerstände (R1 bis R4) enthält, deren jeweiliger elektrischer Widerstand höher ist als der elektrische Widerstand der jeweiligen Feldeffekttransistoren, der vorliegt, wenn der Feldeffekttransistor eine EIN-Zustand-Störung hat, wobei die Widerstände jeweils parallel zu zumindest zwei der Feldeffekttransistoren geschaltet sind; und
zwei Potentialdetektoren (18, 19) zum Erfassen des Potentials an zwei Eingangsanschlüssen des Elektromotors.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen auf
EIN-Zustand-Störungen ansprechenden Widerstand (RT), der
zwischen dem Elektromotor und dem Eingangsanschluß der
Motortreiberschaltung angeschlossen ist, wobei, wenn sich bei
einer EIN-Zustand-Störung-Erfassungsprüfung herausstellt, daß
einer der Feldeffekttransistoren die EIN-Zustand-Störung hat, der
auf EIN-Zustand-Störungen ansprechende Widerstand verhindert,
daß durch die Motortreiberschaltung und den Elektromotor ein
Überstrom fließt.
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