DE202005006693U1 - Hilfsantrieb mit PWM-Steuerung für einen Fahrzeuganhänger - Google Patents

Hilfsantrieb mit PWM-Steuerung für einen Fahrzeuganhänger Download PDF

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Abstract

Hilfsantrieb für einen Fahrzeuganhänger mit
– einer an einem Rahmen des Fahrzeuganhängers beweglich gehaltenen Antriebsrolle, die zwischen einer ein Rad des Fahrzeuganhängers berührenden Stellung und einer vom Rad entfernten Stellung bewegbar ist;
– einem elektrischen Antriebsmotor (M) zum Drehen der Antriebsrolle, der über einen ersten Anschluss (A1) einer Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung (MV) mit elektrischer Energie aus einer Versorgungsspannungsquelle (VS) gespeist wird sowie über einen zweiten Anschluss (A2) der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung (MV) mit einem Leistungsschalter (LS) verbunden ist;
– einer Steuereinrichtung (SE') zum Erzeugen eines Steuersignals und Ausgeben des Steuersignals an den Leistungsschalter (LS) zum Ansteuern des Leistungsschalters (LS) und damit zum Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors (M),
dadurch gekennzeichnet, dass
– keine Freilaufdiode (DF) zur Aufnahme eines Freilaufstroms beim Abschalten des Antriebsmotors (M) vorgesehen ist; und dass
– das Steuersignal wenigstens teilweise als PWM-Signal mit einer niedrigen Frequenz ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Hilfsantrieb für einen Fahrzeuganhänger gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
  • Anhänger werden üblicherweise von Zugmaschinen gezogen. So ist es bekannt, dass ein Pkw einen Wohnwagen ziehen kann. Wenn der Anhänger von der Zugmaschine abgenommen wird, wird er üblicherweise von Hand in die endgültige Position geschoben. Jedoch werden heutzutage zunehmend Anhänger im Wohnwagenbereich angeboten, die aufgrund ihrer Größe und damit ihres Gewichts nur noch unter Mühen von Hand verschoben werden können. Daher wurden Hilfsantriebe entwickelt, die es ermöglichen, auch ohne Zugmaschine einen Anhänger mit Motorunterstützung zu verschieben bzw. zu drehen.
  • Aus der EP 0 827 898 A1 ist ein Hilfsantrieb für einen Anhänger bekannt, bei dem ein Rahmenteil fest mit dem Fahrgestell des Anhängers verbunden ist. Der Rahmenteil trägt einen relativ zu dem Rahmenteil bewegbaren Träger, von dem wiederum ein Antriebsmotor mit einer von dem Antriebsmotor antreibbaren Antriebsrolle gehalten wird. Weiterhin ist ein Bewegungsmechanismus vorgesehen, zum Bewegen des Trägers zwischen einer Ruheposition, in der die Antriebsrolle von einem Reifen des Anhängers getrennt ist, und einer Antriebsposition, in der die Antriebsrolle gegen den Reifen des Trägers gedrückt wird. Die Änderung der Position des Trägers erfolgt manuell mit Hilfe eines Hebels, der an dem Träger angesetzt werden kann.
  • In der EP 1 203 713 A1 wird ein anderer Hilfsantrieb für einen Anhänger beschrieben, der jedoch nach dem gleichen Prinzip arbeitet. Während allerdings die Antriebsrolle bei dem Hilfsantrieb gemäß EP 0 827 898 A1 um eine horizontale, zur Radachse parallele Achse verschwenkt wird, ist bei dem Hilfsantrieb gemäß EP 1 203 713 A1 eine vertikale Schwenkachse vorgesehen.
  • Der Hilfsantrieb wird üblicherweise über eine an ein Rad des Fahrzeuganhängers anpressbare Antriebsrolle realisiert, welche mit Hilfe eines elektrischen Antriebsmotors in eine Drehbewegung versetzt wird und dadurch den Fahrzeuganhänger durch Drehen des Rads in Bewegung versetzt. Der Antriebsmotor wird üblicherweise über eine Versorgungsspannungsquelle mit elektrischer Energie versorgt und über einen Leistungsschalter, insbesondere einen MOSFET (Metall- Oxid-Halbleiter Feldeffekttransistor), ein- und ausgeschaltet.
  • Um ein ruckfreies und damit "weiches" Anfahren oder Abbremsen des Fahrzeuganhängers zu ermöglichen, ist es üblich, den Leistungsschalter des Antriebsmotors bei einem Anlaufvorgang sowie einem Abschaltvorgang mit einem Pulsweitenmodulations-(PWM)-Signal anzusteuern. Dies ermöglicht ein ruckfreies Anfahren oder Abbremsen des Fahrzeuganhängers. Der Leistungsschalter wird hierzu üblicherweise mit einem PWM-Signal mit einer Frequenz in einem Bereich von 1 kHz bis 20 kHz angesteuert.
  • Da der Antriebsmotor bei Ansteuerung über ein PWM-Signal periodisch an- und ausgeschaltet wird, speist dieser aufgrund seiner Induktivität und seiner Generatorwirkung Energie über einen Freilaufstrom zurück, der von einer Freilaufdiode aufgenommen wird. Bei der Freilaufdiode handelt es sich um eine teure Leistungsdiode, welche abhängig von der Frequenz des PWM-Signals gekühlt werden muss. Hieraus resultieren mehrere Nachteile wie beispielsweise unerwünschte Abwärme, was eine sinkende Zuverlässigkeit mit sich bringt sowie Kostensteigerungen etwa bezüglich Bauteile- und Montagekosten als auch steigende Fehlerraten, die beispielsweise auf Montagetoleranzen und Bauteilerwärmungen zurückzuführen sind.
  • Um diese Probleme zu umgehen, ist ein aufwändiges Kühlkonzept zur Steuerung des Antriebsmotors erforderlich oder es müssen Zeitbeschränkungen hinsichtlich einer Anzahl erlaubter Anlaufvorgänge des Antriebsmotors in Kauf genommen werden. Ebenso verursachen die hohen Frequenzen des PWM-Signals hohe EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit)-Störungen. Zusätzlich sind bei derart hohen PWM-Frequenzen leistungsfähige Steuereinrichtungen zur Ansteuerung des Leistungsschalters erforderlich, um eine Verlustleistung im Leistungsschalter zu begrenzen, so dass ein weiterer Kostennachteil entsteht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hilfsantrieb für einen Fahrzeuganhänger anzugeben, mit dem sich die oben beschriebenen Nachteile vermeiden lassen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Hilfsantrieb gemäß Schutzanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Demnach wird erfindungsgemäß ein Hilfsantrieb für einen Fahrzeuganhänger angegeben mit einer an einem Rahmen des Fahrzeuganhängers beweglich gehaltenen Antriebsrolle, die zwischen einer ein Rad des Fahrzeuganhängers berührenden Stellung und einer vom Rad entfernten Stellung bewegbar ist, einem elektrischen Antriebsmotor zum Drehen der Antriebsrolle, der über einen ersten Anschluss einer Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung mit elektrischer Energie aus einer Versorgungsspannungsquelle gespeist wird und über einen zweiten Anschluss der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung mit einem Leistungsschalter verbunden ist sowie mit einer Steuereinrichtung zum Erzeugen eines Steuersignals und Ausgeben des Steuersignals an den Leistungsschalter zum Ansteuern des Leistungsschalters und damit zum Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors, wobei keine zur Aufnahme eines Freilaufstroms beim Abschalten des Antriebsmotors dienende Freilaufdiode vorgesehen ist und ein PWM-Signal mit einer niedrigen Frequenz wenigstens teilweise als Steuersignal ausgebildet ist.
  • Die hier nicht vorgesehene, jedoch üblicherweise verwendete Freilaufdiode stellt eine parallel zum Motor geschaltete Diode dar, welche den beim Abschalten des Antriebsmotors auftretenden Freilaufstrom aufnimmt. Der Freilaufstrom zirkuliert zwischen Freilaufdiode und Antriebsmotor und klingt ab, bis die Rückspeiseenergie des Antriebsmotors, welche sich aus der Induktivität des Antriebsmotors sowie aus dem Strom zum Zeitpunkt des Abschaltens des Antriebsmotors berechnet, im Antriebsmotor sowie in der Freilaufdiode verbraucht, d.h. resistiv in Wärme umgewandelt ist. Als Versorgungsspannungsquelle dient vorzugsweise eine Batterie des Fahrzeuganhängers. Denkbar ist jedoch ebenso eine von einer Energieversorgung des Fahrzeuganhängers unabhängige Leistungsquelle wie beispielsweise eine zum Hilfsantrieb gehörige Versorgungsspannungsquelle.
  • Die Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung weist vorzugsweise Schalteinrichtungen, insbesondere Relais, auf, mit Hilfe derer eine Stromflussrichtung und damit Drehrichtung im Antriebsmotor umgeschaltet werden kann. Die Steuereinrichtung führt das Steuersignal vorzugsweise drahtgebunden dem Leistungsschalter zu und wird ihrerseits von der Versorgungsspannungsquelle mit elektrischer Energie gespeist. Der Leistungsschalter stellt bevorzugt eine Verbindung der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung mit Masse, insbesondere einem negativen Pol der Versorgungsspannungsquelle, her und ist somit als Low-Side-Schalter ausgeführt. Die Ausbildung des PWM-Signals mit einer niedrigen Frequenz ermöglicht ein Verlangsamen von Schaltflanken des Leistungstransistors, so dass EMV-Störungen abgeschwächt werden und somit einfacher und kostengünstiger zu entstören sind.
  • Bevorzugt ist der Antriebsmotor über den zweiten Anschluss der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung ausschließlich mit dem Leistungsschalter verbunden. Somit sind insbesondere keine weiteren elektronischen Bauelemente parallel zum Antriebsmotor zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung geschaltet.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird beim Abschalten des Antriebsmotors eine Rückspeiseenergie des Antriebsmotors überwiegend in in Serie zum Antriebsmotor liegenden Bauelementen dissipiert. Hierbei kann es sich beispielsweise um Varistoren, Transient Voltage Suppressor- (TVS-) Bauelemente zur Unterdrückung von Überspannungsspitzen, einem Widerstand-Kapazität-Dioden- (RCD-) Netzwerk oder auch um den Leistungstransistor selbst handeln. Besonders geeignet zur Dissipation der Rückspeiseenergie ist ein als MOSFET ausgebildeter Leistungsschalter, der eine hohe Avalanchefestigkeit aufweist.
  • Vorzugsweise ist das PWM-Signal mit der niedrigen Frequenz als Steuersignal während eines Anlaufvorgangs und/oder eines Abschaltvorgangs des Antriebsmotors von der Steuereinrichtung ausgebbar. Hierdurch lässt sich ein ruckartiges oder abruptes Anlaufen bzw. Abschalten des Antriebsmotors und damit eine entsprechende ruckartige Bewegung des Fahrzeuganhängers vermeiden. Somit ermöglicht das PWM-Signal mit der niedrigen Frequenz einen Softstart/-stopp des Antriebsmotors.
  • Vorteilhaft ist es, dass das PWM-Signal mit der niedrigen Frequenz eine Frequenz von weniger als 100 Hz, insbesondere von weniger als 20 Hz, aufweist. Hieraus resultiert eine geringe Signalamplitude der EMV sowie eine geringe Breitbandigkeit aufgrund der langsamen Schaltflanken des Leistungstransistors bei trotzdem vernachlässigbaren Schaltverlusten, die typischerweise im Bereich von einigen 10 mW liegen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung ein erstes und ein zweites Relais auf, welche jeweils zwischen einem ersten und einen zweiten Schaltzustand umschaltbar sind. Das erste Relais verbindet in seinem ersten Schaltzustand einen ersten Anschluss des Antriebsmotors mit dem ersten Anschluss der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung und in seinem zweiten Schaltzustand den ersten Anschluss des Antriebsmotors mit dem zweiten Anschluss der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung und das zweite Relais verbindet in seinem ersten Schaltzustand einen zweiten Anschluss des Antriebsmotors mit dem ersten Anschluss der Motordrehrichtung-Vorgabe einrichtung und in seinem zweiten Schaltzustand den zweiten Anschluss des Antriebsmotors mit dem zweiten Anschluss der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung. Die beiden Relais sind so gekoppelt, dass entweder das zweite Relais in seinem ersten Schaltzustand und das erste Relais in seinem zweiten Schaltzustand oder das zweite Relais in seinem zweiten Schaltzustand und das erste Relais in seinem ersten Schaltzustand stehen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Anschluss der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung ausschließlich mit der Versorgungsspannungsquelle verbunden. Somit ist insbesondere kein Sicherheitsrelais zwischen die Versorgungsspannungsquelle und die Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung geschaltet. Infolgedessen kann auch eine Ansteuerschaltung für des Sicherheitsrelais entfallen. Das Weglassen des Sicherheitsrelais birgt keine Gefahr eines Kurzschlusses, da die Freilaufdiode fehlt. Ein derartiger Kurzschluss bei Einsatz der Freilaufdiode würde dadurch zustande kommen, dass bei falschem Anschluss des Hilfsantriebs an die Versorgungsspannungsquelle, d. h. Verpolung, ein Kurzschluss über die Freilaufdiode als auch eine bei als MOSFET ausgeführten Leistungsschaltern inhärent vorhandene Body-Diode entsteht. Somit bringt das Einsparen der Freilaufdiode nicht nur Vorteile hinsichtlich deren Kosteneinsparung, sondern es ergeben sich weitere Einsparpotentiale durch Weglassen des Sicherheitsrelais, was sich zusätzlich günstig hinsichtlich Größe und Zuverlässigkeit des Hilfsantriebs auswirkt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Hilfsantrieb eine Leiterplatte mit einer 35 μm dicken Kupferschicht zum Verschalten von wenigstens der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung und dem Leistungsschalter auf. Aufgrund der geringen Schaltflanken bei Ansteuerung des Leistungsschalters mit dem PWM Signal mit der niedrigen Frequenz sind die beim Abschalten des Antriebsmotors aufgrund der Rückspeisung von Energie auftretenden Ströme derart gering, dass eine übliche Leiterplatte mit einer 35 μm dicken Kupferschicht verwendet werden kann. Dies bietet insbesondere Kostenvorteile verglichen mit den bei Verwendung von PWM-Signalen mit Frequenzen im kHz-Bereich aufgrund der hohen auftretenden Spitzenströme erforderlichen teureren Leiterplatten mit 105 μm oder 140 μm dicker Kupferschicht.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Steuereinrichtung einen Mikrocontroller und einen Peripherietimer zum Erzeugen des PWM-Signals mit der niedrigen Frequenz auf. Als Peripherietimer dient beispielsweise einer der Timer des Mikrocontrollers.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform weist die Steuereinrichtung einen Mikrocontroller und einen Port-Ausgang auf, wobei das PWM-Signal mit der niedrigen Frequenz über einen Interrupt gesteuert erzeugbar ist. Somit ist das PWM-Signal mit der niedrigen Frequenz über Software erzeugbar und beansprucht lediglich eine geringe Rechenleistung.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Steuereinrichtung ebenfalls einen Mikrocontroller und einen Port-Ausgang auf, wobei das PWM-Signal mit der niedrigen Frequenz über Programmschleifen erzeugbar ist. Ein derartiges Erzeugen des PWM-Signals mit Programmschleifen (Waits) kommt jedoch lediglich bei PWM-Signalen mit niedriger Frequenz in Betracht.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Steuereinrichtung diskrete PWM-Oszillatoren wie einen PWM-Controller-IC oder Timer-ICs oder eine Operationsverstärker-Kippstufe zum Erzeugen des PWM-Signals auf.
  • Zum Ansteuern des Antriebsmotors wird dem Antriebsmotor über einen ersten Anschluss einer Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung elektrische Energie aus einer Versorgungsspannungsquelle zugeführt. Ein zweiter Anschluss der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung wird mit einem Leistungsschalter verbunden, der mit einem in einer Steuereinrichtung erzeugten Steuersignal zum Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors angesteuert wird, wobei ein Freilaufstrom beim Abschalten des Antriebsmotors von keiner Freilaufdiode aufgenommen wird und der Leistungsschalter wenigstens teilweise mit einem PWM-Signal mit einer niedrigen Frequenz angesteuert wird.
  • Der Hilfsantrieb weist eine an einem Rahmen des Fahrzeuganhängers beweglich gehalte-ne Antriebsrolle, die zwischen einer ein Rad des Fahrzeuganhängers berührenden Stellung und einer vom Rad entfernten Stellung bewegbar ist, auf.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer aus dem Stand der Technik bekannten Ansteuerung eines Antriebsmotors für einen Hilfsantrieb; und
  • 2 eine schematische Darstellung einer Ansteuerung eines Antriebsmotors eines Hilfsantriebs gemäß der Erfindung.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer bekannten Ansteuerung eines Antriebsmotors M für einen Hilfsantrieb. Eine Drehrichtung des Antriebsmotors M wird über eine Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung MV mit Hilfe von Relais S1, S2 eingestellt. Der Antriebsmotor M ist über einen ersten Anschluss A1 der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung MV mit einem Sicherheitsrelais SR verbunden, welches seinerseits mit einem positiven Pol einer Versorgungsspannungsquelle VS, beispielsweise einer Batterie eines Fahrzeuganhängers, verbunden ist. Ein zweiter Anschluss A2 der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung MV ist über einen MOSFET, mit einem negativen Pol der Versorgungsspannungsquelle VS verbunden. Der MOSFET LS wird über ein Steuersignal angesteuert, welches in einer Steuereinrichtung SE erzeugt und dem Leistungsschalter LS drahtgebunden zugeführt wird. Die Versorgungsspannungsquelle VS versorgt sowohl die Steuereinrichtung SE als auch den Antriebsmotor M mit elektrischer Energie. Parallel zum Antriebsmotor M ist eine Freilaufdiode DF geschaltet, welche mit ihrer Kathode an den ersten Anschluss A1 der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung MV und mit ihrer Anode an den zweiten Anschluss A2 der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung MV angeschlossen ist.
  • Wird der MOSFET LS über die Steuereinrichtung SE mit einem üblicherweise im Bereich von einigen kHz bis einigen 10 kHz liegenden PWM-Signal angesteuert, so wird der Antriebsmotor M mit dieser Frequenz an- und ausgeschaltet. Beim Ausschalten des Antriebsmotors fließt aufgrund der im Antriebsmotor M gespeicherten induktiven Energie ein Freilaufstrom. Zur Aufnahme dieses Freilaufstroms ist die Freilaufdiode DF vorgesehen. Die induktive Energie des Antriebsmotors M wird somit zu großen Teilen in der in Flussrichtung betriebenen Freilaufdiode DF dissipiert. Aufgrund der üblicherweise im Kilohertzbereich liegenden Frequenzen des PWM-Steuersignals treten steile Schaltflanken auf, was zu hohen Spitzenströmen im Freilauffall führt. Somit ist eine Kühlung der Freilaufdiode DF erforderlich.
  • Das Sicherheitsrelais SR schützt vor einem Kurzschluss im Fall der Verpolung. Eine Verpolung tritt auf, falls das Sicherheitsrelais SR sowie der MOSFET LS falsch herum an die Versorgungsspannungsquelle VS angeschlossen werden, d.h. das Sicherheitsrelais SR wird mit dem negativen Pol und der Leistungsschalter LS wird mit dem positiven Pol der Versorgungsspannungsquelle VS verbunden. In diesem Fall verhindert das Sicherheitsrelais SR einen Kurzschluss über die dann in Flussrichtung betriebene Freilaufdiode DF sowie Bodydiode DB des als MOSFET ausgeführten Leistungsschalters LS.
  • In 2 ist eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung eines Antriebsmotors M für einen Hilfsantrieb dargestellt. Im Gegensatz zur bekannten Ansteuerschaltung aus 1 ist in der erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung weder die Freilaufdiode DF noch das Sicherheitsrelais SR vorgesehen. Ebenso ist die Steuereinrichtung SE' zum Erzeugen und Ausgeben eines PWM-Signals mit einer niedrigen Frequenz geeignet. Somit wird der Antriebsmotor M über den als MOSFET ausgeführten Leistungsschalter LS während des Anlaufvorgangs oder des Abschaltvorgangs mit dem PWM-Signal mit der niedrigen Frequenz angesteuert. Vorzugsweise liegt die Frequenz des PWM-Signals unterhalb 100 Hz, insbesondere unterhalb 20 Hz. Bezüglich des weiteren Aufbaus wird auf die Beschreibung zu 1 Bezug genommen.
  • Wegen den im Vergleich zur Ansteuerschaltung in 1 weniger steilen Schaltflanken aufgrund der geringeren Frequenz des PWM-Signals sind die beim Abschalten in den Pausen des PWM-Signals auftretenden Rückspeiseströme erheblich reduziert und fließen beispielsweise über den MOSFET LS und erwärmen diesen lediglich geringfügig.
  • Zudem ist das Sicherheitsrelais SR nicht mehr erforderlich, da im Verpolfall kein Kurzschluss über eine in Flussrichtung betriebene Freilaufdiode erfolgen kann. Dies bringt einen weiteren Kostenvorteil mit sich.
  • Zusätzlich nimmt die Breitbandigkeit der durch die Schaltflanken verursachten EMV ab, wodurch die Zuverlässigkeit des Hilfsantriebs zudem verbessert wird.
  • Der Hilfsantrieb für den Fahrzeuganhänger weist auf eine starr mit einem Fahrgestell des Fahrzeuganhängers verbindbare Halterung, einen relativ zu der Halterung bewegbaren Träger, einen von dem Träger gehaltenen Antriebsmotor, eine an dem Träger gelagerte, von dem Antriebsmotor über ein Getriebe antreibbare Antriebsrolle und einen Bewegungsmechanismus zum Bewegen des Trägers zwischen einer Ruheposition, in der die Antriebsrolle von einem Rad des Anhängers getrennt ist, und einer Antriebsposition, in der die Antriebsrolle gegen das Rad des Anhängers gedrückt wird.

Claims (13)

  1. Hilfsantrieb für einen Fahrzeuganhänger mit – einer an einem Rahmen des Fahrzeuganhängers beweglich gehaltenen Antriebsrolle, die zwischen einer ein Rad des Fahrzeuganhängers berührenden Stellung und einer vom Rad entfernten Stellung bewegbar ist; – einem elektrischen Antriebsmotor (M) zum Drehen der Antriebsrolle, der über einen ersten Anschluss (A1) einer Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung (MV) mit elektrischer Energie aus einer Versorgungsspannungsquelle (VS) gespeist wird sowie über einen zweiten Anschluss (A2) der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung (MV) mit einem Leistungsschalter (LS) verbunden ist; – einer Steuereinrichtung (SE') zum Erzeugen eines Steuersignals und Ausgeben des Steuersignals an den Leistungsschalter (LS) zum Ansteuern des Leistungsschalters (LS) und damit zum Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors (M), dadurch gekennzeichnet, dass – keine Freilaufdiode (DF) zur Aufnahme eines Freilaufstroms beim Abschalten des Antriebsmotors (M) vorgesehen ist; und dass – das Steuersignal wenigstens teilweise als PWM-Signal mit einer niedrigen Frequenz ausgebildet ist.
  2. Hilfsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass keine Freilaufdiode parallel zum Antriebsmotor (M) zwischen dem ersten (A1) und dem zweiten Anschluss (A2) geschaltet ist.
  3. Hilfsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (M) über den zweiten Anschluss (A2) der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung (MV) ausschließlich mit dem Leistungsschalter (LS) verbunden ist.
  4. Hilfsantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abschalten des Antriebsmotors (M) eine Rückspeiseenergie des Antriebsmotors (M) überwiegend in in Serie zum Antriebsmotor (M) liegenden Bauelementen dissipierbar ist.
  5. Hilfsantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das PWM-Signal mit der niedrigen Frequenz als Steuersignal während eines Anlaufvorgangs und/oder eines Abschaltvorgangs des Antriebsmotors (M) von der Steuereinrichtung (SE') ausgebbar ist.
  6. Hilfsantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das PWM Signal mit der niedrigen Frequenz eine Frequenz von weniger als 100 Hz, insbesondere von weniger als 20 Hz, aufweist.
  7. Hilfsantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung (MV) ein erstes und ein zweites Relais (51, 52) aufweist, welche jeweils zwischen einem ersten und einem zweiten Schaltzustand umschaltbar sind; – das erste Relais (S1) in seinem ersten Schaltzustand einen ersten Anschluss (A1') des Antriebsmotors (M) mit dem ersten Anschluss (A1) der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung (MV) verbindet und in seinem zweiten Schaltzustand den ersten Anschluss (A1') des Antriebsmotors (M) mit dem zweiten Anschluss (A2) der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung (MV) verbindet; – das zweite Relais (S2) in seinem ersten Schaltzustand einen zweiten Anschluss (A2') des Antriebsmotors (M) mit dem ersten Anschluss (A1) der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung (MV) verbindet und in seinem zweiten Schaltzustand den zweiten Anschluss (A2') des Antriebsmotors (M) mit dem zweiten Anschluss (A2) der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung (MV) verbindet; und dass – das erste Relais (S1) und das zweite Relais (S2) derart miteinander gekoppelt sind, dass entweder das zweite Relais (S2) in seinem ersten Schaltzustand und das erste Relais (S1) in seinem zweiten Schaltzustand oder das zweite Relais (S2) in seinem zweiten Schaltzustand und das erste Relais (S1) in seinem ersten Schaltzustand ist.
  8. Hilfsantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (A1) der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung (MV) ausschließlich mit der Versorgungsspannungsquelle (VS) verbunden ist.
  9. Hilfsantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Leiterplatte mit einer 35 μm dicken Kupferschicht zum Verschalten von wenigstens der Motordrehrichtung-Vorgabeeinrichtung (MV) und dem Leistungsschalter (LS).
  10. Hilfsantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (SE') einen Mikrocontroller und einen Peripherietimer zum Erzeugen des PWM-Signals mit der niedrigen Frequenz aufweist.
  11. Hilfsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (SE') einen Mikrocontroller und einen Port-Ausgang aufweist, wobei das PWM-Signal mit der niedrigen Frequenz über einen Interrupt gesteuert erzeugbar ist.
  12. Hilfsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (SE') einen Mikrocontroller und einen Port-Ausgang aufweist, wobei das PWM-Signal mit der niedrigen Frequenz über Programmschleifen erzeugbar ist.
  13. Hilfsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (SE') diskrete PWM-Oszillatoren wie einen PWM-Controller-IC oder Timer-ICs oder eine Operationsverstärker-Kippstufe zum Erzeugen des PWM-Signals aufweist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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