FR2927484A1

FR2927484A1 - Circuit arrangement for controlling e.g. synchronous brushless direct current motor, has control devices determining change of respective operating state of switching devices along detected brake operating state

Info

Publication number: FR2927484A1
Application number: FR0900403A
Authority: FR
Inventors: Wolfgang Bass
Original assignee: HKR Climatec GmbH
Current assignee: HKR Climatec GmbH
Priority date: 2008-02-13
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2009-08-14
Also published as: IT1392703B1; DE102008008972A1; ITMI20090172A1

Abstract

The arrangement has a service switching device (S1) e.g. MOSFET, for supplying power to a direct current (DC) motor (M) from a power supply device (L) e.g. battery. A brake switching device (S2) e.g. MOSFET, engages a braking operation of the DC motor, and two detection devices e.g. resistors, detect an operating state of the service and braking switching devices. Two control devices e.g. locking devices, determine a change of respective operating state of the switching devices along the detected brake operating state.

Description

Agencement de circuits pour la commande d'un moteur à courant continu. Circuit arrangement for controlling a DC motor.

La présente invention concerne un agencement de circuits pour la commande d'un moteur à courant continu, et en particulier un agencement de circuits pour la commande d'un moteur à balais à courant continu synchronisé avec un type de fonctionnement en freinage. The present invention relates to a circuit arrangement for controlling a DC motor, and in particular to a circuit arrangement for controlling a DC brush motor synchronized with a type of braking operation.

Dans un dispositif d'entraînement électrique, par exemple en liaison avec un moteur à courant continu et en particulier un moteur à balais à courant continu, il est souvent indispensable que le dispositif d'entraînement électrique puisse exécuter, outre l'entraînement en marche normale, une opération de freinage, le moteur à courant continu devant alors fournir de préférence l'effet de freinage au dispositif d'entraînement, car des dispositifs de freinage mécaniques concevables nécessitent souvent des dépenses accrues en composants mécaniques, sont soumis à une usure et augmentent le poids et les dimensions du dispositif d'entraînement. Il est souvent indispensable qu'un dispositif d'entraînement soit configuré de telle sorte que l'ensemble du dispositif d'entraînement ou le moteur électrique correspondant soient freinés le plus rapidement possible. Cela s'impose pour des raisons de fonctionnement ou pour des raisons de sécurité. In an electric drive device, for example in connection with a DC motor and in particular a DC brush motor, it is often essential for the electric drive device to be able to perform, besides driving in normal operation. , a braking operation, the DC motor then preferably providing the braking effect to the driving device, since conceivable mechanical braking devices often require increased expenditure on mechanical components, are subject to wear and increase the weight and dimensions of the training device. It is often essential that a drive device is configured so that the entire drive device or the corresponding electric motor is braked as quickly as possible. This is necessary for operational reasons or for safety reasons.

Plusieurs possibilités sont disponibles pour le freinage du moteur électrique, et en particulier du moteur à balais à courant continu. Dans le détail, le moteur à courant continu à freiner peut être alors exploité en tant que générateur, soit l'énergie accumulée dans le moteur à courant continu étant convertie par un court-circuit externe dans le moteur (résistance équivalente d'enroulements), soit cette énergie étant utilisée pour l'alimentation en retour dans une source de puissance (freinage par récupération). Several possibilities are available for the braking of the electric motor, and in particular of the DC brush motor. In detail, the DC motor to be braked can then be operated as a generator, ie the energy accumulated in the DC motor being converted by an external short circuit into the motor (equivalent resistance of windings), this energy being used for feeding back into a power source (regenerative braking).

La figure 3 montre un agencement de principe d'une unité de commande S, montée entre un dispositif d'alimentation en puissance L et un moteur électrique M à alimenter en puissance. Le moteur électrique M, qui peut être prévu par exemple en forme d'un moteur à courant continu, est raccordé pour sa part mécaniquement à un appareil G à entraîner. Figure 3 shows a basic arrangement of a control unit S, mounted between a power supply device L and an electric motor M to supply power. The electric motor M, which may be provided for example in the form of a DC motor, is mechanically connected to a device G to be driven.

L'arrivée de la puissance de fonctionnement par le dispositif d'alimentation en puissance L, réalisé par exemple en forme d'une batterie ou d'un réseau d'alimentation en puissance de configuration appropriée, est provoquée par l'unité de commande S en fonction d'instructions externes transmises à l'unité de commande S. De telles instructions contiennent par exemple le démarrage du moteur à courant continu M, une marche à vitesses de rotation différentes, un régime uniforme, ainsi que le freinage du moteur à courant continu M. The arrival of the operating power by the power supply device L, for example in the form of a battery or a power supply network of appropriate configuration, is caused by the control unit S according to external instructions transmitted to the control unit S. Such instructions contain, for example, the starting of the DC motor M, a step at different rotation speeds, a uniform speed, as well as the braking of the current motor. continuous M.

La figure 4 montre un agencement de circuits correspondant d'une unité de commande S suivant la figure 3, seuls les composants servant à la transmission de puissance étant représentés à titre de simplification et des éléments et dispositifs de commande correspondants étant omis. FIG. 4 shows a corresponding circuit arrangement of a control unit S according to FIG. 3, only the power transmission components being shown for simplification purposes and corresponding control elements and devices omitted.

Aux bornes d'entrée de l'unité de commande S, un condensateur tampon Cl est prévu en parallèle de ces dernières dans l'unité de commande S. Un montage en parallèle, constitué d'un premier interrupteur Si et d'une première diode Dl, est par ailleurs relié à la jonction positive du dispositif d'alimentation en puissance L, la première diode Dl étant reliée par sa cathode à la jonction positive du dispositif d'alimentation en puissance L. At the input terminals of the control unit S, a buffer capacitor C1 is provided in parallel with the latter in the control unit S. A parallel connection consisting of a first switch Si and a first diode D1 is further connected to the positive junction of the power supply device L, the first diode D1 being connected by its cathode to the positive junction of the power supply device L.

Un montage en parallèle d'une seconde diode D2 et d'un deuxième interrupteur S2 est en outre relié au nœud commun de la première diode Dl et de l'interrupteur S1. La cathode de la seconde diode D2 est en particulier reliée au nœud commun du premier montage en parallèle, constitué de la première diode Dl et du premier interrupteur S1. A parallel connection of a second diode D2 and a second switch S2 is further connected to the common node of the first diode D1 and the switch S1. The cathode of the second diode D2 is in particular connected to the common node of the first parallel connection, consisting of the first diode D1 and the first switch S1.

Un autre interrupteur S3 est en outre relié en série avec le premier et le second montage en parallèle, lequel interrupteur crée, en position de fermeture, la liaison avec la jonction négative ou la connexion à la masse du dispositif d'alimentation en puissance L. L'autre interrupteur S3 sert de protection contre l'inversion de polarité et est ouvert, en cas de détection d'une inversion de polarité des jonctions de l'unité de commande S ou de l'unité d'alimentation en puissance L, pour la protection de tous les composants. Another switch S3 is also connected in series with the first and the second parallel connection, which switch creates, in the closed position, the connection with the negative junction or the ground connection of the power supply device L. The other switch S3 serves as protection against polarity reversal and is open, in case of detection of polarity reversal of the junctions of the control unit S or the power supply unit L, for the protection of all components.

La jonction positive du moteur électrique (par exemple un moteur à courant continu) est reliée au nœud commun entre le premier montage en parallèle, constitué de la première diode Dl et du premier interrupteur S1, et le second montage en parallèle, constitué de la seconde diode D2 et du deuxième interrupteur S2, tandis que la jonction négative du moteur à courant continu est reliée à la jonction négative du dispositif d'alimentation en puissance L.35 En régime normal du moteur M, le deuxième interrupteur S2 est ouvert et le premier interrupteur S1 et l'autre interrupteur S3 sont fermés. Dans le dit mode de régression, le premier interrupteur S1, qui peut être prévu par exemple en forme d'un transistor, est connecté, et une puissance est fournie au moteur à courant continu M par le dispositif d'alimentation en puissance L. The positive junction of the electric motor (for example a DC motor) is connected to the common node between the first parallel connection, consisting of the first diode D1 and the first switch S1, and the second parallel connection, consisting of the second diode D2 and the second switch S2, while the negative junction of the DC motor is connected to the negative junction of the power supply device L.35 In normal engine M, the second switch S2 is open and the first switch S1 and the other switch S3 are closed. In said regression mode, the first switch S1, which may be provided for example in the form of a transistor, is connected, and power is supplied to the DC motor M by the power supply device L.

Cela est représenté sur la figure 3 par des flèches A correspondantes, qui illustrent le flux de puissance du dispositif d'alimentation en puissance L à travers l'unité de commande en direction du moteur à courant continu M. This is represented in FIG. 3 by corresponding arrows A, which illustrate the power flow of the power supply device L through the control unit towards the DC motor M.

L'agencement de circuits suivant la figure 4 constitue un demi-pont. Avec cet agencement de circuits, l'effet de freinage du moteur à courant continu M peut être en outre engagé. Le deuxième interrupteur S2 est fermé et le premier interrupteur S1 est ouvert à cet effet. L'autre interrupteur S3 reste fermé. The circuit arrangement according to FIG. 4 constitutes a half-bridge. With this circuit arrangement, the braking effect of the DC motor M can be further engaged. The second switch S2 is closed and the first switch S1 is open for this purpose. The other switch S3 remains closed.

Suivant cette position des interrupteurs respectifs S1, S2 et S3, le moteur à courant continu M est déconnecté du dispositif d'alimentation en puissance L et n'est plus alimenté en puissance. Par la fermeture du deuxième interrupteur S2, les enroulements du moteur à courant continu M sont en outre court-circuités, de sorte que le moteur à courant continu M est freiné par un courant de court-circuit produit. Le moteur à courant continu M en rotation génère en particulier par une induction, consécutive à une rémanence, une tension génératrice (force électromotrice (FEM)), le courant de court-circuit étant de ce fait formé par les enroulements du moteur à courant continu M. Par la résistance interne des enroulements respectifs du moteur et les résistances de ligne dans le circuit court-circuité, l'énergie cinétique du moteur à courant continu M, ainsi que 15 des éléments d'entraînement reliés au moteur M, est convertie en chaleur. According to this position of the respective switches S1, S2 and S3, the DC motor M is disconnected from the power supply device L and is no longer supplied with power. By closing the second switch S2, the windings of the DC motor M are further short-circuited, so that the DC motor M is braked by a short-circuit current produced. The rotating DC motor M generates in particular by induction, following a remanence, a generator voltage (electromotive force (EMF)), the short-circuit current being thereby formed by the DC motor windings. M. By the internal resistance of the respective windings of the motor and the line resistances in the short circuit, the kinetic energy of the DC motor M, as well as the drive elements connected to the motor M, is converted into heat.

Les premier et deuxième interrupteurs respectifs Si et S2 peuvent être réalisés en forme de transistors, par exemple de MOSFET, les première et seconde diodes D1 et D2 respectivement montées en parallèle, qui constituent des diodes de marche à vide, étant alors généralement contenues de façon inhérente dans le transistor respectif (MOSFET). The first and second respective switches S1 and S2 may be formed in the form of transistors, for example MOSFET, the first and second diodes D1 and D2 respectively connected in parallel, which constitute idle diodes, then being generally contained inherent in the respective transistor (MOSFET).

Il est en outre possible de commander le moteur à courant continu M de façon synchronisée, afin d'obtenir un réglage de vitesse et de puissance du moteur M en mode d'entraînement normal. Dans des moteurs à courant continu de puissance relativement forte, les courants de court-circuit produits, après l'ouverture de l'interrupteur Si et la fermeture du deuxième interrupteur S2, peuvent être élevés par suite de la 20 résistance relativement faible des enroulements du moteur à courant continu M, de sorte que le deuxième interrupteur S2, formant le court-circuit des enroulements du moteur, peut être en surcharge. La mise en œuvre d'une résistance de freinage, au moyen de laquelle la valeur des courants de 25 court-circuit est réduite, peut être alors utile. Mais cela provoque un effet de freinage réduit dans le moteur à courant continu M, de sorte qu'une durée plus longue est requise jusqu'à ce que le moteur M ait atteint, en liaison avec d'autres éléments d'entraînement possibles et un appareil 30 raccordé, une vitesse de rotation réduite souhaitée ou l'arrêt. It is furthermore possible to control the DC motor M synchronously, in order to obtain a speed and power adjustment of the motor M in normal drive mode. In DC motors of relatively high power, the short-circuit currents produced, after the opening of the switch S1 and the closing of the second switch S2, can be high as a result of the relatively low resistance of the windings. DC motor M, so that the second switch S2, forming the short circuit of the motor windings, may be overloaded. The implementation of a braking resistor, by means of which the value of the short-circuit currents is reduced, can then be useful. But this causes a reduced braking effect in the DC motor M, so that a longer duration is required until the motor M has reached, in conjunction with other possible driving elements and a connected apparatus, a desired reduced rotational speed or stopping.

Si une résistance de freinage est utilisée, une partie considérable de l'énergie cinétique du moteur à courant continu M et des éléments d'entraînement correspondants est convertie en chaleur dans cette résistance de freinage. If a braking resistor is used, a considerable part of the kinetic energy of the DC motor M and the corresponding drive elements is converted into heat in this braking resistor.

L'autre interrupteur S3 suivant la figure 4, qui constitue 5 uniquement une protection contre l'inversion de polarité, peut être également remplacé par une liaison directe. The other switch S3 according to FIG. 4, which is only a reverse polarity protection, can also be replaced by a direct connection.

Le premier interrupteur S1 et le deuxième interrupteur S2 peuvent former un montage en série fermé, lorsque les deux 10 interrupteurs S1 et S2 sont fermés simultanément. Si l'un des interrupteurs S1 ou S2 est ainsi fermé, et si l'autre interrupteur S2 ou S1 est également fermé, cela provoque une mise en court-circuit du dispositif d'alimentation en puissance L, de sorte que le dispositif L est sollicité en 15 courant dans cet état de fonctionnement par un court-circuit correspondant. Une telle commande des deux interrupteurs S1 et S2 peut se produire par suite d'une erreur de réglage, ainsi qu'également par suite du défaut d'un interrupteur S1 ou S2. En cas de problème des interrupteurs S1 et S2 réglés 20 en opposition de phase en marche normale, le dispositif d'alimentation en puissance L est sollicité même lorsqu'un recoupement d'un état de fermeture des deux interrupteurs S1 et S2 ne se produit que momentanément lors de l'inversion de commutation respective des interrupteurs S1 et S2. 25 Un agencement de circuits du type précédemment décrit est connu par exemple par la publication DE 10 2004 017 401 Al, un dispositif de commutation (interrupteur de freinage), correspondant au deuxième interrupteur S2, servant 30 simultanément d'élément de marche à vide et le mode freinage s'effectuant ainsi (également avec récupération d'énergie) par l'intermédiaire de l'élément de marche à vide. The first switch S1 and the second switch S2 can form a closed series connection, when the two switches S1 and S2 are closed simultaneously. If one of the switches S1 or S2 is thus closed, and if the other switch S2 or S1 is also closed, this causes a short circuit of the power supply device L, so that the device L is biased in this state of operation by a corresponding short circuit. Such control of the two switches S1 and S2 may occur as a result of a setting error, as well as because of the fault of a switch S1 or S2. In the event of a problem with the switches S1 and S2 set in phase opposition during normal operation, the power supply device L is biased even when a cross-over of a state of closure of the two switches S1 and S2 occurs only when momentarily during the respective switching inversion of the switches S1 and S2. A circuit arrangement of the type previously described is known for example from DE 10 2004 017 401 A1, a switching device (brake switch) corresponding to the second switch S2, serving simultaneously as an idling element and the braking mode is thus carried out (also with energy recovery) via the idling element.

Etant donné que le dispositif d'alimentation en puissance L 35 peut être structuré en forme d'une batterie ou d'un réseau d'alimentation en puissance formé de diverse manière et générant essentiellement une tension continue, il se produit déjà, lors de commandes simultanées très courtes dans le temps pour la fermeture des deux interrupteurs Si et S2, et en particulier lors d'un état de fermeture simultané, d'une durée plus longue, des deux interrupteurs Si et S2, des dérangements considérables du fonctionnement du dispositif d'alimentation en puissance L, ce dernier pouvant être alors également détérioré. Since the power supply device L 35 can be structured in the form of a battery or a power supply network formed in various ways and essentially generating a DC voltage, it occurs already, during commands simultaneous very short time for the closure of the two switches S1 and S2, and in particular during a state of simultaneous closure, a longer duration, the two switches S1 and S2, considerable disruption of the operation of the device power supply L, the latter can be then also deteriorated.

La présente invention a donc pour objectif de configurer un agencement de circuits pour la commande d'un moteur à courant continu, et en particulier d'un moteur à balais à courant continu synchronisé du type cité en introduction, de telle sorte qu'une mise en court-circuit du dispositif d'alimentation en puissance soit efficacement évitée, même avec la possibilité du freinage électrique du moteur à courant continu. The present invention therefore aims to configure a circuit arrangement for controlling a DC motor, and in particular a synchronized DC brush motor of the type mentioned in the introduction, so that a short circuit of the power supply device is effectively avoided, even with the possibility of electric braking of the DC motor.

Cet objectif est atteint, conformément à l'invention, par un agencement de circuits pour la commande d'un moteur à courant continu, qui peut être relié au moteur à courant continu et à un dispositif d'alimentation en puissance, comprenant un dispositif de commutation de service pour alimenter le moteur à courant continu en une puissance du dispositif d'alimentation en puissance, un dispositif de commutation de freinage pour engager une opération de freinage du moteur à courant continu, un dispositif de détection pour détecter au moins un état de 30 fonctionnement du dispositif de commutation de service et du dispositif de commutation de freinage, et un dispositif de commande pour déterminer une modification de l'état de fonctionnement respectif du dispositif de commutation de service et du dispositif de commutation de 35 freinage suivant l'état de fonctionnement détecté. This object is achieved, in accordance with the invention, by a circuit arrangement for controlling a DC motor, which can be connected to the DC motor and to a power supply device, comprising a control device. service switching for supplying the DC motor with a power of the power supply device, a braking switching device for engaging a braking operation of the DC motor, a detecting device for detecting at least one state of Operation of the service switching device and the braking switching device, and a control device for determining a change in the respective operating state of the service switching device and the braking switching device according to the state of operation. detected.

Il est garanti de cette manière que les deux dispositifs de commutation de l'unité de commande sont contrôlés. Aussi bien le courant du dispositif de commutation de service pour l'alimentation en puissance que celui du dispositif de commutation de freinage pour l'engagement du freinage (opération de freinage) sont en particulier détectés et le résultat de détection est évalué de manière appropriée, de sorte que la défaillance d'un dispositif de commutation ou une fonction erronée de ce dernier peuvent être identifiées de façon sûre, une mise en court-circuit du dispositif d'alimentation en puissance pouvant être alors évitée en résultat. In this way it is ensured that the two switching devices of the control unit are controlled. Both the current of the service switching device for the power supply and that of the braking switching device for braking engagement (braking operation) are detected in particular and the detection result is evaluated appropriately, so that the failure of a switching device or an erroneous function of the latter can be identified in a safe manner, a short-circuiting of the power supply device can then be avoided as a result.

Une erreur dans la commande des dispositifs de commutation respectifs ne provoque en outre, par suite du contrôle multiple des dispositifs de commutation respectifs, aucune connexion de l'ensemble du demi-pont, de sorte qu'une mise en court-circuit peut être également identifiée et évitée de façon sûre. Il est ainsi possible de freiner de manière simple un moteur à courant continu en liaison avec une alimentation en retour du dispositif d'alimentation en puissance ou un fonctionnement en court-circuit, étant alors empêché que, dans un état de marche quelconque, lors de la commande du moteur pour un entraînement ou pour le freinage, l'ensemble du demi-pont et ainsi les deux dispositifs de commutation soient connectés, de sorte qu'un état de mise en court- circuit du dispositif d'alimentation en puissance peut être efficacement évité. An error in the control of the respective switching devices also causes, as a result of the multiple control of the respective switching devices, no connection of the entire half-bridge, so that a short-circuiting can also occur. identified and safely avoided. It is thus possible to brake in a simple manner a DC motor in connection with a return power supply of the power supply device or a short-circuit operation, being then prevented that, in any operating state, when controlling the motor for driving or braking, the entire half-bridge and thus the two switching devices are connected, so that a state of short-circuiting the power supply device can be effectively avoided.

Aussi bien le dispositif de commutation de service que le dispositif de commutation de freinage peuvent être un MOSFET. Both the service switching device and the braking switching device may be a MOSFET.

La détection de l'état de fonctionnement du dispositif de 35 commutation de service peut comporter la détection du courant passant par le dispositif de commutation de service, un courant par le dispositif de commutation de freinage étant alors également détecté. La détection de l'état de fonctionnement du dispositif de commutation de freinage peut par ailleurs comporter la détection du courant passant par le dispositif de commutation de freinage, un courant par le dispositif de commutation de service étant alors également détecté. The detection of the operating state of the service switching device may include detecting the current flowing through the service switching device, whereby a current by the braking switching device is also detected. The detection of the operating state of the braking switching device may furthermore comprise the detection of the current passing through the braking switching device, a current by the service switching device then being also detected.

La commande de la modification d'un état de fonctionnement du dispositif de commutation de freinage peut comporter le verrouillage du dispositif de commutation de freinage en fonction d'au moins une condition. Le dispositif de commande peut être en outre réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de freinage en fonction du fait qu'un courant passant par le dispositif de commutation de service dépasse par le haut une valeur minimale prédéfinie. Le dispositif de commande peut être également réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de freinage en fonction du fait qu'un signal de connexion pour le dispositif de commutation de service est transmis au dispositif de commande. Le dispositif de commande peut être réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de freinage en fonction du fait qu'une tension source-grille maximale du dispositif de commutation de service est présente, et être réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de freinage en fonction du fait qu'une tension source-drain minimale s'applique sur le dispositif de commutation de service. The control of the modification of an operating state of the braking switching device may comprise the locking of the braking switching device according to at least one condition. The controller may further be provided to lock the braking switching device according to whether a current through the service switching device exceeds a predetermined minimum value from above. The controller may also be provided to lock the braking switching device in accordance with the fact that a connection signal for the service switching device is transmitted to the control device. The controller may be configured to lock the braking switching device according to the fact that a maximum source-gate voltage of the service switching device is present, and to be realized to lock the braking switching device in accordance with the a minimum source-drain voltage is applied to the service switching device.

La commande de la modification de l'état de fonctionnement du dispositif de commutation de service peut comporter le verrouillage du dispositif de commutation de service en fonction d'au moins une condition. Le dispositif de commande peut être réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de service en fonction du fait qu'un courant passant par le dispositif de commutation de freinage dépasse par le haut une valeur minimale prédéfinie. Le dispositif de commande peut être réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de service en fonction du fait qu'un signal de freinage pour la connexion du dispositif de commutation de freinage est transmis au dispositif de commande. Le dispositif de commande peut être par ailleurs réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de service en fonction du fait qu'une tension source-grille maximale du dispositif de commutation de freinage est présente. Le dispositif de commande peut être réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de service en fonction du fait qu'une tension source drain minimale s'applique sur le dispositif de commutation de freinage. The control of the change of the operating state of the service switching device may comprise the locking of the service switching device according to at least one condition. The controller may be constructed to lock the service switching device in accordance with the fact that a current through the braking switching device exceeds a predetermined minimum value from above. The controller may be constructed to lock the service switching device in accordance with the fact that a braking signal for the connection of the braking switching device is transmitted to the controller. The control device may furthermore be designed to lock the service switching device according to the fact that a maximum source-gate voltage of the braking switching device is present. The controller may be configured to lock the service switching device in accordance with the fact that a minimum drain source voltage is applied to the braking switching device.

Parallèlement au dispositif de commutation de service, il est possible de monter une première diode, qui sert de diode de marche à vide lors de la déconnexion du dispositif de commutation de freinage. La premier diode peut être alors contenue de façon inhérente dans le dispositif de commutation de service ou être prévue sous forme de composant séparé. In parallel with the service switching device, it is possible to mount a first diode which serves as a no-load diode when disconnecting the braking switching device. The first diode can then be inherently contained in the service switching device or provided as a separate component.

Le dispositif de commutation de freinage peut par ailleurs servir d'un dispositif de marche à vide pour le dispositif de 25 commutation de service. The braking switching device may furthermore serve as an idling device for the service switching device.

Le moteur à courant continu peut être un moteur à balais à courant continu, et l'unité de commande peut commander le moteur à courant continu de façon régulée. 30 Le dispositif de commande peut présenter un premier dispositif de verrouillage, qui est prévu pour le verrouillage du dispositif de commutation de service, et un second dispositif de verrouillage, qui est prévu pour le 35 verrouillage du dispositif de commutation de freinage. The DC motor can be a DC brush motor, and the control unit can control the DC motor in a controlled manner. The controller may have a first locking device, which is provided for locking the service switching device, and a second locking device, which is provided for locking the braking switching device.

Le dispositif de commande peut présenter un premier dispositif de verrouillage, qui est prévu pour déterminer l'état de fonctionnement du dispositif de commutation de freinage à partir d'un courant détecté passant par le dispositif de commutation de freinage et d'une tension s'appliquant sur ce dernier, ainsi que d'autres paramètres, et pour réaliser le verrouillage du dispositif de commutation de service suivant l'état de fonctionnement défini du dispositif de commutation de freinage, et le dispositif de commande peut présenter un second dispositif de verrouillage, qui est prévu pour déterminer l'état de fonctionnement du dispositif de commutation de service à partir d'un courant détecté passant par le dispositif de commutation de service et d'une tension s'appliquant sur ce dernier, ainsi que d'autres paramètres, pour réaliser le verrouillage du dispositif de commutation de freinage suivant l'état de fonctionnement défini du dispositif de commutation de service. The control device may have a first locking device, which is provided for determining the operating state of the braking switching device from a detected current passing through the braking switching device and a voltage of applying thereto, as well as other parameters, and for locking the service switching device according to the defined operating state of the braking switching device, and the controller may have a second locking device, which is provided for determining the operating state of the service switching device from a detected current passing through the service switching device and a voltage applying thereto, as well as other parameters, for locking the braking switching device according to the defined operating state of the service switching device.

Il est en outre prévu un dispositif de marche à vide, qui est disposé séparément du dispositif de commutation de freinage. In addition, an idling device is provided which is arranged separately from the braking switching device.

L'invention est explicitée ci-dessous à l'aide d'exemples de 25 construction en faisant référence aux dessins. The invention is explained below with the aid of constructional examples with reference to the drawings.

Les dessins montrent : The drawings show:

Figure 1 : un agencement de circuits pour illustrer la 30 structure de principe de l'unité de commande suivant un exemple de construction de la présente invention, Figure 1: a circuit arrangement for illustrating the principle structure of the control unit according to an exemplary construction of the present invention,

Figure 2 : une représentation détaillée de l'agencement de circuits de la figure 1 avec d'autres dispositifs pour 35 détecter l'état de fonctionnement de l'unité de commande, Figure 3 : une représentation générale d'une unité de commande connue pour le réglage d'une alimentation en puissance d'un moteur à courant continu raccordé, et Figure 4 : un agencement de circuits de l'unité de commande connue suivant la figure 3 pour le réglage de puissance d'un moteur à courant continu suivant l'état de l'art. 2: a detailed representation of the circuit arrangement of FIG. 1 with other devices for detecting the operating state of the control unit, FIG. 3: a general representation of a known control unit for FIG. the adjustment of a power supply of a connected DC motor, and FIG. 4: a circuit arrangement of the known control unit according to FIG. 3 for the power adjustment of a DC motor according to FIG. 'state of the art.

10 L'agencement de circuits pour la commande d'un moteur à courant continu (circuit de commande) est décrit ci-dessous dans le détail en faisant référence aux figures 1 et 2. The circuit arrangement for controlling a DC motor (control circuit) is described below in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

La figure 1 montre un dispositif d'alimentation en puissance 15 L, auquel peut être raccordé un agencement de circuits également qualifié d'unité de commande S, une puissance électrique appropriée pour le fonctionnement d'un moteur à courant continu M étant transmise par l'intermédiaire de l'unité de commande S, de manière prédéfinie commandée, au 20 moteur à courant continu M raccordable à l'unité de commande S. L'unité de commande S est représentée sur la figure 1 au moyen d'une ligne en grands pointillés. FIG. 1 shows a power supply device 15 L, to which a circuit arrangement also qualified as a control unit S can be connected, an electrical power suitable for the operation of a direct current motor M being transmitted by the intermediate of the control unit S, in a predefined manner controlled, to the DC motor M connectable to the control unit S. The control unit S is shown in FIG. 1 by means of a line large dots.

Le dispositif d'alimentation en puissance L peut alors se 25 composer d'une batterie (agencement de batterie, accumulateur), qui fournit une tension continue essentiellement constante, ou peut être un réseau d'alimentation en puissance approprié, qui peut également fournir une tension continue. The power supply device L may then consist of a battery (battery arrangement, accumulator), which provides a substantially constant DC voltage, or may be a suitable power supply network, which may also provide a DC voltage.

30 Le moteur à courant continu M raccordé à l'unité de commande S peut être en particulier un moteur à collecteur, qui peut être également commandé de façon synchronisée. Au moyen de cette synchronisation et d'une puissance électrique transmise au moteur à courant continu M, la puissance utile et en 35 particulier la vitesse de rotation du moteur à courant5 continu M peuvent être réglées en fonction des conditions d'un appareil à entraîner (non représenté sur la figure). The DC motor M connected to the control unit S can be in particular a collector motor, which can also be controlled in a synchronized manner. By means of this synchronization and an electrical power transmitted to the DC motor M, the useful power and in particular the speed of rotation of the DC motor M can be adjusted according to the conditions of a device to be driven ( not shown in the figure).

L'unité de commande S comporte un condensateur Cl, monté en parallèle du dispositif d'alimentation en puissance L, lequel sert de condensateur tampon. Le condensateur tampon provoque un lissage de la tension continue fournie par le dispositif d'alimentation en puissance L, en particulier lors de variations de charge. I0 Un premier montage en parallèle, constitué d'un premier dispositif de commutation S1 et d'une première diode Dl, est en outre relié à la jonction positive (en haut sur la figure 2) du dispositif d'alimentation en puissance L. Le premier 15 dispositif de commutation S1 peut être prévu en forme d'un transistor, et en particulier en forme d'un MOSFET, la première diode Dl, qui sert d'élément de marche à vide dans le présent agencement de circuits, pouvant être également réalisée dans ce cas sous forme de partie du MOSFET ou 20 d'élément séparé. Le premier dispositif de commutation S1 constitue un dispositif de commutation de service pour l'alimentation du moteur à courant continu M en une puissance fournie par le dispositif d'alimentation en puissance L, de sorte que, au moyen du dispositif de commutation de service, 25 l'arrivée de puissance au moteur à courant continu M raccordé peut être connectée et déconnectée. Le premier dispositif de commutation S1 ou dispositif de commutation de service peut également servir en particulier d'un élément de commutation, au moyen duquel la puissance d'alimentation du moteur à 30 courant continu M peut être synchronisée. The control unit S comprises a capacitor C1, connected in parallel with the power supply device L, which serves as a buffer capacitor. The buffer capacitor causes a smoothing of the DC voltage supplied by the power supply device L, in particular during load variations. A first parallel connection, consisting of a first switching device S1 and a first diode D1, is further connected to the positive junction (at the top in FIG. 2) of the power supply device L. The first switching device S1 may be provided in the form of a transistor, and in particular in the form of a MOSFET, the first diode D1, which serves as idle element in the present circuit arrangement, which may also be performed in this case as part of the MOSFET or separate element. The first switching device S1 constitutes a service switching device for supplying the DC motor M with power supplied by the power supply device L, so that, by means of the service switching device, The power supply to the connected DC motor M can be connected and disconnected. The first switching device S1 or service switching device can also be used in particular for a switching element, by means of which the power supply of the DC motor M can be synchronized.

Tandis que l'une des jonctions du premier dispositif de commutation S1 ainsi que la cathode de la première diode Dl sont reliées à la jonction positive du dispositif 35 d'alimentation en puissance L, une seconde diode D2 est raccordée à l'autre jonction commune du premier dispositif de commutation S1 et de la première diode D1 (anode), diode dont la cathode est reliée au point commun du premier dispositif de commutation S1 et de la première diode D1. While one of the junctions of the first switching device S1 and the cathode of the first diode D1 are connected to the positive junction of the power supply device L, a second diode D2 is connected to the other common junction. of the first switching device S1 and the first diode D1 (anode), a diode whose cathode is connected to the common point of the first switching device S1 and the first diode D1.

Une première résistance R1 est reliée à la cathode de la seconde diode D2 et donc au point commun inférieur, indiqué sur la figure 1, du montage en parallèle constitué du premier dispositif de commutation S1 et de la première diode Dl, aussi bien un deuxième dispositif de commutation S2 que la jonction positive du moteur à courant continu M étant alors raccordés à l'autre jonction de la première résistance R1. A first resistor R1 is connected to the cathode of the second diode D2 and therefore to the lower common point, indicated in FIG. 1, of the parallel connection constituted by the first switching device S1 and the first diode D1, as well as a second device. switching S2 that the positive junction of the DC motor M then being connected to the other junction of the first resistor R1.

Une autre résistance R2 est montée entre l'autre jonction du deuxième dispositif de commutation S2 et la cathode de la seconde diode D2, de sorte qu'une maille, constituée de la première résistance R1, du deuxième dispositif de commutation S2, de la seconde résistance R2 et de la seconde diode D2, est formée dans l'ensemble. Another resistor R2 is mounted between the other junction of the second switching device S2 and the cathode of the second diode D2, so that a mesh consisting of the first resistor R1, the second switching device S2, the second Resistor R2 and the second diode D2, is formed in the assembly.

Un troisième dispositif de commutation S3 est relié au point commun de la seconde diode D2 (anode) et à la résistance R2, le troisième dispositif de commutation S3 pouvant être alors utilisé en tant que protection contre l'inversion de polarité. Le troisième dispositif de commutation S3 peut être également remplacé par une liaison directe fixe (sans dispositif de commutation). A third switching device S3 is connected to the common point of the second diode D2 (anode) and the resistor R2, the third switching device S3 can then be used as protection against polarity reversal. The third switching device S3 can also be replaced by a fixed direct link (without switching device).

Dans le cas présent, la seconde diode D2, qui constitue l'élément de marche à vide, est disposée séparément du deuxième dispositif de commutation S2. Le deuxième dispositif de commutation S2 forme un dispositif de commutation, indépendant de cette dernière, pour le mode freinage (freinage par court-circuit), le deuxième dispositif de commutation S2 pouvant être alors optimisé sur le mode freinage (par exemple quant à l'intensité de courant). De la même manière, la seconde diode D2 peut être optimisée en tant qu'élément de marche à vide, par exemple en forme d'une diode à barrière de Schottky d'une faible tension directe (et ainsi avec des pertes en puissance minimes) et d'une fréquence de commutation possible élevée. In the present case, the second diode D2, which constitutes the idling element, is arranged separately from the second switching device S2. The second switching device S2 forms a switching device, independent of the latter, for the braking mode (short-circuit braking), the second switching device S2 can then be optimized in the braking mode (for example as to the amperage). In the same way, the second diode D2 can be optimized as an idle element, for example in the form of a Schottky barrier diode with a low direct voltage (and thus with minimal power losses). and a possible high switching frequency.

De la même manière que le premier dispositif de commutation S1, les deuxième et troisième dispositifs de commutation S2 et S3 peuvent se composer d'un transistor, et en particulier d'un MOSFET. En l'occurrence, la seconde diode D2 est réalisée séparément du deuxième dispositif de commutation S2. La seconde diode D2 est au contraire reliée, par l'intermédiaire de la première et de la seconde résistances R1 et R2, au deuxième dispositif de commutation S2 (figure 1). In the same manner as the first switching device S1, the second and third switching devices S2 and S3 may consist of a transistor, and in particular a MOSFET. In this case, the second diode D2 is made separately from the second switching device S2. On the contrary, the second diode D2 is connected via the first and second resistors R1 and R2 to the second switching device S2 (FIG. 1).

Si le moteur à courant continu M, pour un fonctionnement, est alimenté en une puissance appropriée par le dispositif d'alimentation en puissance L pour l'entraînement d'un appareil, raccordé au moteur à courant continu M et non représenté sur la figure 1, le premier dispositif de commutation S1 est à cet effet fermé et le deuxième dispositif de commutation S2 est ouvert. Dans ce cas, un courant passe de la jonction positive du dispositif d'alimentation en puissance L par le premier dispositif de commutation S1, à travers la première résistance R1, en direction du moteur à courant continu M, et en retour à partir de ce dernier en direction de la jonction négative du dispositif d'alimentation en puissance L (circuit représenté au moyen d'une ligne en petits pointillés avec des flèches et la référence Is sur la figure 1). If the DC motor M, for operation, is supplied with appropriate power by the power supply device L for driving an apparatus, connected to the DC motor M and not shown in FIG. 1 the first switching device S1 is for this purpose closed and the second switching device S2 is open. In this case, a current passes from the positive junction of the power supply device L by the first switching device S1, through the first resistor R1, towards the DC motor M, and back from there. last in the direction of the negative junction of the power supply device L (circuit shown by means of a dotted line with arrows and the reference Is in Figure 1).

Pour un réglage de puissance, le premier dispositif de 35 commutation S1 peut être également synchronisé, c'est-àûdire qu'il peut être commandé suivant une cadence prédéfinie, de sorte que le moteur à courant continu M est alimenté en une puissance synchronisée (réglable). For a power setting, the first switching device S1 can also be synchronized, that is, it can be controlled at a predefined rate, so that the DC motor M is supplied with synchronized power ( adjustable).

Le deuxième dispositif de commutation S2 sert de dispositif de commutation de freinage et est fermé lorsque, à partir d'un premier type de fonctionnement de l'unité de commande pour la commande du moteur à courant continu M en vue de l'entraînement de l'appareil raccordé, un passage s'effectue à un deuxième type de fonctionnement, dans lequel le moteur à courant continu M est freiné. Le premier dispositif de commutation S1 est simultanément ouvert. The second switching device S2 serves as a braking switching device and is closed when, from a first type of operation of the control unit for the control of the DC motor M to drive the drive. connected apparatus, a passage is made to a second type of operation, in which the DC motor M is braked. The first switching device S1 is simultaneously open.

Etant donné que le premier dispositif de commutation S1 est ouvert dans le deuxième état de fonctionnement pour le freinage du moteur à courant continu M, aucune autre puissance du dispositif d'alimentation en puissance L n'est fournie par l'unité de commande S au moteur à courant continu M. L'énergie cinétique, contenue dans les parties rotatives du moteur à courant continu M et des autres éléments d'entraînement mécaniques correspondants (qui ne sont pas représentés sur les figures), est au contraire convertie par induction, consécutive à une rémanence, en un courant électrique présent dans un circuit, constitué du moteur à courant continu M, du troisième dispositif de commutation S3 (ou d'une liaison fixe), de la seconde résistance R2 et du deuxième dispositif de commutation S2. Le courant de court-circuit du moteur à courant continu M passe à l'intérieur de cette maille après la fermeture du deuxième dispositif de commutation S2 et l'ouverture du premier dispositif de commutation S1, et est uniquement limité par les résistances contenues dans les dispositifs de commutation S2 et S3 et l'enroulement du moteur à courant continu M, ainsi que par la seconde résistance R2.35 Dans la représentation de la figure 1, ce trajet du courant de court-circuit Ib, après la mise en court-circuit du moteur à courant continu M au moyen du deuxième dispositif de commutation S2 (le troisième dispositif de commutation S3 est également fermé), est représenté par des flèches correspondantes et une ligne en traits mixtes. Since the first switching device S1 is open in the second operating state for the braking of the DC motor M, no further power of the power supply device L is supplied by the control unit S DC motor M. The kinetic energy contained in the rotating parts of the DC motor M and other corresponding mechanical drive elements (which are not shown in the figures), instead is converted by induction, consecutive a remanence, in an electric current present in a circuit, consisting of the DC motor M, the third switching device S3 (or a fixed link), the second resistor R2 and the second switching device S2. The short-circuit current of the DC motor M passes inside this mesh after the closing of the second switching device S2 and the opening of the first switching device S1, and is limited only by the resistors contained in the switching devices S2 and S3 and the winding of the DC motor M, as well as the second resistor R2.35. In the representation of FIG. 1, this path of the short-circuit current Ib, after the short-circuiting, circuit of the DC motor M by means of the second switching device S2 (the third switching device S3 is also closed), is represented by corresponding arrows and a phantom line.

Le trajet du courant Is (courant d'alimentation), passant en mode d'entraînement normal (premier type de fonctionnement), est indiqué de la même manière sur la figure 1. Au moyen de la ligne en petits pointillés, un trajet de courant du dispositif d'alimentation en puissance L à travers le premier dispositif de commutation S1 fermé (dispositif de commutation de service), la première résistance R1, le moteur à courant continu M, et en retour en direction du dispositif d'alimentation en puissance L, est indiqué sur la figure 1. Dans cet état de fonctionnement, le deuxième dispositif de commutation S2 (dispositif de commutation de freinage) est ouvert, tandis que le troisième dispositif de commutation S3 est fermé. L'agencement de circuits représenté sur la figure 1, et en particulier l'unité de commande S, peuvent également fonctionner par une commande différenciée en mode ascendant, le deuxième dispositif de commutation S2, prévu pour le mode freinage, pouvant être ici synchronisé et la première diode Dl servant d'élément de marche à vide. La première diode Dl et le premier dispositif de commutation S1 peuvent être réalisés ensemble dans un transistor (MOSFET). The path of the current Is (supply current), passing in normal drive mode (first type of operation), is indicated in the same way in Figure 1. By means of the line in small dashed lines, a current path of the power supply device L through the first closed switching device S1 (service switching device), the first resistor R1, the direct current motor M, and back towards the power supply device L 1, in this state of operation, the second switching device S2 (braking switching device) is open, while the third switching device S3 is closed. The circuit arrangement shown in FIG. 1, and in particular the control unit S, can also operate by differentiated control in upward mode, the second switching device S2, provided for the braking mode, being able to be synchronized here and the first diode D1 serving as idling element. The first diode D1 and the first switching device S1 can be made together in a transistor (MOSFET).

Dans le cas du mode freinage (deuxième type de fonctionnement) de l'unité de commande S pour commander le moteur à courant continu M en vue du freinage, le deuxième dispositif de commutation S2 (dispositif de commutation de freinage) est ainsi fermé et le courant moteur s'élève (le premier dispositif de commutation S1 est simultanément ouvert). L'inductance du moteur ainsi que les résistances précédemment indiquées des éléments individuels et la valeur de la seconde résistance R2 limitent la montée en courant. Au moyen de cet agencement de circuits, un freinage par court-circuit du moteur à courant continu M peut être ainsi réalisé, l'énergie cinétique renfermée dans le moteur à courant continu M et les éléments d'entraînement correspondants étant alors convertie en chaleur dans les résistances. Un freinage jusqu'à quasiment l'arrêt du moteur à courant continu M est possible. In the case of the braking mode (second type of operation) of the control unit S for controlling the DC motor M for braking, the second switching device S2 (braking switching device) is thus closed and the motor current rises (the first switching device S1 is simultaneously open). The inductance of the motor as well as the previously indicated resistances of the individual elements and the value of the second resistor R2 limit the rise in current. By means of this circuit arrangement, a short-circuit braking of the DC motor M can thus be realized, the kinetic energy contained in the DC motor M and the corresponding drive elements then being converted into heat in the resistances. Braking to almost the end of the DC motor M is possible.

Pour obtenir en l'occurrence un gain d'énergie, uniquement le premier dispositif de commutation S1 peut être ouvert pour un mode freinage du moteur, tandis que le deuxième dispositif de commutation S2, au moyen duquel est réalisable un freinage par court-circuit, est maintenu en position d'ouverture. Dans ce cas, l'énergie cinétique du moteur à courant continu M et des éléments d'entraînement correspondants (parties mécaniques) est également convertie en une énergie électrique, cette dernière n'étant pas convertie dans les résistances du circuit de courant court-circuité dans la représentation suivant la figure 1 (courant Ib), mais il s'effectue une transmission du courant, généré par le moteur à courant continu M en mode freinage, à travers la première diode Dl servant de diode de marche à vide en direction du dispositif d'alimentation en puissance L. Cela constitue un troisième type de fonctionnement avec une alimentation en retour de puissance (freinage par récupération). Dans le cas d'un dispositif d'alimentation en puissance L en forme d'un accumulateur, l'énergie électrique générée peut être recyclée, au moins en partie, dans le dispositif d'alimentation en puissance L. Il s'effectue, au moyen du courant (induit) généré dans le moteur à courant continu M, un chargement de l'accumulateur du dispositif d'alimentation en puissance L dans le cas du mode freinage (les deux dispositifs de commutation S1 et S2 sont ouverts, aucun mode de freinage par court-circuit). In order to obtain an energy gain in this case, only the first switching device S1 can be open for a braking mode of the motor, while the second switching device S2, by means of which short-circuit braking is possible, is kept in the open position. In this case, the kinetic energy of the DC motor M and the corresponding drive elements (mechanical parts) is also converted into electrical energy, the latter not being converted into the resistors of the short-circuit current circuit. in the representation according to FIG. 1 (current Ib), but a transmission of the current, generated by the DC motor M in braking mode, is carried out through the first diode D1 serving as a vacuum diode in the direction of the L power supply device. This is a third type of operation with power feedback (regenerative braking). In the case of a power supply device L in the form of an accumulator, the electrical energy generated can be recycled, at least in part, in the power supply device L. It is carried out at the by means of the current (induced) generated in the DC motor M, a charging of the battery of the power supply device L in the case of the braking mode (the two switching devices S1 and S2 are open, no mode of short-circuit braking).

Etant donné qu'une limitation de courant est obtenue dans le cas de l'alimentation en retour de puissance de l'énergie cinétique du moteur à courant continu M dans l'accumulateur du dispositif d'alimentation en puissance L par les composants concernés (troisième type de fonctionnement), le courant maximal passant par les composants peut être limité, de sorte qu'une surcharge des composants concernés est exclue. Since a current limitation is obtained in the case of the return power supply of the kinetic energy of the DC motor M in the battery of the power supply device L by the components concerned (third type of operation), the maximum current through the components can be limited, so that overloading of the relevant components is excluded.

Dans la représentation de la figure 1, au moins deux dispositifs de commutation (premier dispositif de commutation Si et deuxième dispositif de commutation S2) sont câblés avec le dispositif d'alimentation en puissance L de sorte qu'il soit évité, par suite d'une commande correspondante ou par suite d'un défaut dans la commande ou dans les dispositifs de commutation individuels S1 et S2, que les deux dispositifs de commutation S1 et S2 soient simultanément fermés (conducteurs). Un tel état court-circuiterait le dispositif d'alimentation en puissance L et le solliciterait ainsi en courant par un court-circuit correspondant. Cela peut provoquer, outre un endommagement ou une détérioration du dispositif d'alimentation en puissance L, également une détérioration d'au moins l'un des deux dispositifs de commutation Si et S2. In the representation of FIG. 1, at least two switching devices (first switching device S1 and second switching device S2) are wired with the power supply device L so that it is avoided, as a result of a corresponding command or as a result of a fault in the control or in the individual switching devices S1 and S2, that the two switching devices S1 and S2 are simultaneously closed (conductors). Such a state would short circuit the power supply device L and thus solicit current by a corresponding short circuit. This can cause, in addition to damage or deterioration of the power supply device L, also a deterioration of at least one of the two switching devices S1 and S2.

Suivant la présente invention, il est prévu un concept de verrouillage approprié pour éviter la connexion simultanée (c'est-à-dire la fermeture simultanée) du premier et du deuxième dispositifs de commutation S1 et S2, lequel concept est décrit ci-dessous dans le détail en référence aux figures 1 et 2. La figure 2 montre en particulier, outre l'agencement de circuits de la figure 1, d'autres dispositifs servant à la commande et au verrouillage des dispositifs de commutation concernés S1 et S2. Un verrouillage constitue un empêchement d'une modification d'un état de fonctionnement existant en un état de fonctionnement défavorable ou interdit dans la présente situation, le verrouillage étant déterminé suivant des critères prédéfinis. According to the present invention, there is provided a lock concept suitable for avoiding the simultaneous connection (i.e. simultaneous closing) of the first and second switching devices S1 and S2, which concept is described below in FIG. 2 shows in particular, in addition to the circuit arrangement of FIG. 1, other devices for controlling and locking the relevant switching devices S1 and S2. A lock is an impediment to a modification of an operating state existing in an unfavorable or forbidden operating state in the present situation, the locking being determined according to predefined criteria.

Dans la représentation simplifiée de l'agencement de circuits de la figure 1, dans laquelle les autres dispositifs de commande et de verrouillage sont omis pour plus de clarté, la première résistance R1 et la seconde résistance R2 sont indiquées dans des positions de commutation respectives correspondantes et décrites précédemment. La première et la seconde résistance R1 et R2 forment un dispositif de détection d'au moins un état de fonctionnement du premier dispositif de commutation S1 (dispositif de commutation de service) et du deuxième dispositif de commutation S2 (dispositif de commutation de freinage). In the simplified representation of the circuit arrangement of FIG. 1, in which the other control and locking devices are omitted for the sake of clarity, the first resistor R1 and the second resistor R2 are indicated in corresponding respective switching positions. and previously described. The first and the second resistor R1 and R2 form a device for detecting at least one operating state of the first switching device S1 (service switching device) and the second switching device S2 (braking switching device).

La première résistance R1 est parcourue par le courant moteur, par exemple en mode entraînement du moteur à courant continu (le deuxième dispositif de commutation S2 est ouvert), en position de fermeture du premier dispositif de commutation S1. Ce courant correspond également au courant passant à travers le premier dispositif de commutation S1. Une tension produite sur la première résistance R1, par le courant passant à travers le premier dispositif de commutation S1, peut ainsi fournir une information quant à ce courant. La première résistance R1 est également parcourue par un courant d'alimentation en retour du moteur à courant continu M en direction du dispositif d'alimentation en puissance L pendant le mode freinage et le troisième type de fonctionnement. The first resistor R1 is traversed by the motor current, for example in drive mode of the DC motor (the second switching device S2 is open), in the closed position of the first switching device S1. This current also corresponds to the current flowing through the first switching device S1. A voltage produced on the first resistor R1, by the current passing through the first switching device S1, can thus provide information as to this current. The first resistor R1 is also traversed by a return current of the DC motor M towards the power supply device L during the braking mode and the third type of operation.

De manière analogue, en particulier en mode freinage dans la position d'ouverture du premier dispositif de commutation S1 et de fermeture du deuxième dispositif de commutation S2, une tension formée sur la seconde résistance R2 est une mesure du courant (courant de court-circuit du moteur à courant continu M, mode freinage, deuxième type de fonctionnement) passant par le deuxième dispositif de commutation S2. In a similar way, particularly in braking mode in the open position of the first switching device S1 and closing of the second switching device S2, a voltage formed on the second resistor R2 is a measurement of the current (short-circuit current of the DC motor M, braking mode, second type of operation) passing through the second switching device S2.

Si les tensions formées sur les résistances R1 et R2 sont évaluées en liaison avec un circuit d'évaluation approprié, ces tensions constituent chacune une information quant aux courants passant par le premier et par le deuxième dispositifs de commutation S1 et S2 correspondants, pour des conditions de fonctionnement différentes et variables de l'unité de commande S. If the voltages formed on the resistors R1 and R2 are evaluated in connection with an appropriate evaluation circuit, these voltages each constitute information as to the currents passing through the first and by the corresponding second switching devices S1 and S2, for conditions of different and variable operation of the control unit S.

S'il se produit maintenant, par une erreur dans la commande des dispositifs de commutation individuels S1 et S2 ou par un défaut dans ces dispositifs de commutation S1 et S2, la situation dans laquelle les deux dispositifs de commutation S1 et S2 sont fermés simultanément ou sont fermés simultanément par intermittences au moins pendant une durée prédéfinie, cela peut être détecté par une évaluation appropriée des tensions produites sur la première et sur la seconde résistances R1 et R2 respectives. If it now occurs, by an error in the control of the individual switching devices S1 and S2 or by a fault in these switching devices S1 and S2, the situation in which the two switching devices S1 and S2 are closed simultaneously or are closed simultaneously intermittently for at least a predefined duration, this can be detected by an appropriate evaluation of the voltages produced on the first and second respective resistances R1 and R2.

La détection des tensions, respectivement produites sur la première et sur la seconde résistances R1 et R2, est représentée dans le détail sur la figure 2. Dans la description ci-dessous, il est admis que le troisième dispositif de commutation S3, qui constitue uniquement une protection contre l'inversion de polarité, et qui peut être par principe également remplacé par une ligne continue, se situe dans l'état de fermeture.35 La détection des tensions correspondantes, produites sur la première et sur la seconde résistances R1 et R2, est représentée sur la figure 2 par une ligne plus mince en conséquence avec une flèche sur les résistances respectives R1 et R2. The detection of voltages, respectively produced on the first and on the second resistors R1 and R2, is shown in detail in FIG. 2. In the description below, it is accepted that the third switching device S3, which constitutes only a protection against polarity inversion, which can in principle also be replaced by a continuous line, is in the closed state. The detection of the corresponding voltages, produced on the first and on the second resistors R1 and R2 , is shown in Figure 2 by a thinner line accordingly with an arrow on the respective resistors R1 and R2.

Un premier dispositif de verrouillage V1, qui détecte la tension s'appliquant sur la seconde résistance R2, est prévu pour le verrouillage et la commande du premier dispositif de commutation S1. Cette détection de la tension sur la seconde résistance R2 est représentée sur la figure 2 par une ligne mince avec une flèche de la seconde résistance R2 en direction du premier dispositif de verrouillage V1. A first locking device V1, which detects the voltage on the second resistor R2, is provided for locking and controlling the first switching device S1. This detection of the voltage on the second resistor R2 is represented in FIG. 2 by a thin line with an arrow of the second resistor R2 towards the first locking device V1.

Etant donné que le verrouillage requis du premier et du deuxième dispositifs de commutation S1 et S2 est un verrouillage mutuel pour éviter une fermeture simultanée des deux dispositifs de commutation S1 et S2, le premier dispositif de verrouillage V1 détecte la tension s'appliquant sur la seconde résistance R2 associée au deuxième dispositif de commutation S2. L'état de commutation du deuxième dispositif de commutation S2 est en outre détecté par le premier dispositif de verrouillage V1 associé au premier dispositif de commutation S1. Cela est symbolisé par des lignes minces et des flèches correspondantes sur la figure 2. Dans le détail, une tension s'appliquant sur les jonctions du deuxième dispositif de commutation S2 est alors détectée, laquelle tension présente une valeur minimale dans l'état de fermeture du deuxième dispositif de commutation S2. Since the required locking of the first and second switching devices S1 and S2 is a mutual interlock to prevent simultaneous closing of the two switching devices S1 and S2, the first locking device V1 detects the voltage applying to the second resistor R2 associated with the second switching device S2. The switching state of the second switching device S2 is further detected by the first locking device V1 associated with the first switching device S1. This is symbolized by thin lines and corresponding arrows in FIG. 2. In detail, a voltage applying on the junctions of the second switching device S2 is then detected, which voltage has a minimum value in the closed state. second switching device S2.

Une information quant à un signal de freinage Eb, envoyé de l'extérieur, est par ailleurs transmise au premier dispositif de verrouillage V1. Ce signal de freinage Eb transmis de l'extérieur constitue une information, au moyen de laquelle l'unité de commande S est assignée à freiner et arrêter le moteur à courant continu M en cours de fonctionnement et ainsi en rotation. Le signal de freinage Eb est également transmis à un second dispositif de commande A2 encore décrit ci-dessous, qui est associé au deuxième dispositif de commutation S2 pour l'actionnement de ce dernier. Le signal de sortie du second dispositif de commande A2, envoyé pour un actionnement du deuxième dispositif de commutation S2, est également transmis au premier dispositif de verrouillage V1, de sorte qu'une information sur le fait que le second dispositif de commande A2, associé au deuxième dispositif de commutation S2, transmet une instruction de commutation au deuxième dispositif S2 est disponible dans le premier dispositif de verrouillage V1. Information about a brake signal Eb, sent from outside, is also transmitted to the first locking device V1. This braking signal Eb transmitted from the outside is information, by means of which the control unit S is assigned to brake and stop the DC motor M during operation and thus in rotation. The braking signal Eb is also transmitted to a second control device A2 further described below, which is associated with the second switching device S2 for actuating the latter. The output signal of the second control device A2, sent for an actuation of the second switching device S2, is also transmitted to the first locking device V1, so that information on the fact that the second control device A2, associated at the second switching device S2, transmitting a switching instruction to the second device S2 is available in the first locking device V1.

Une information de sortie ou une instruction de sortie du premier dispositif de verrouillage V1 est transmise au premier dispositif de commande Al, qui est associé au premier dispositif de commutation S1 et relié à ce dernier. An output information or an output instruction of the first locking device V1 is transmitted to the first control device A1, which is associated with and connected to the first switching device S1.

Un signal d'instruction, envoyé de l'extérieur, est également transmis au premier dispositif de commande Al, le signal d'instruction étant alors disponible pour le premier dispositif de commutation S1 en forme d'un signal de connexion Es (signal de fonctionnement pour le moteur à courant continu M). Ce signal de connexion Es est également transmis au second dispositif de verrouillage V2, associé au deuxième dispositif de commutation S2, de sorte qu'une information sur le fait qu'un signal de connexion Es, sous forme de signal d'instruction, a été introduit de l'extérieur dans l'unité de commande S est également disponible dans le second dispositif de verrouillage V2. An instruction signal, sent from the outside, is also transmitted to the first control device A1, the instruction signal then being available for the first switching device S1 in the form of a connection signal Es (operating signal for the DC motor M). This connection signal Es is also transmitted to the second locking device V2, associated with the second switching device S2, so that information on the fact that a connection signal Es, in the form of an instruction signal, has been introduced from the outside into the control unit S is also available in the second locking device V2.

De manière analogue, des états de fonctionnement de l'agencement de circuits suivant les figures 1 et 2 sont également détectés par le second dispositif de verrouillage V2 pour déterminer la condition de commande du deuxième dispositif de commutation S2. Une information de tension sur la première résistance R1 est en particulier transmise au second dispositif de verrouillage V2, ainsi qu'une information de tension sur le premier dispositif de commutation Si pour déterminer si le premier dispositif S1 est connecté ou déconnecté. La tension de service sur la première diode Dl peut être prise par le montage en parallèle de la première diode Dl et du premier dispositif de commutation S1 (figure 2). Le second dispositif de verrouillage V2 reçoit par ailleurs l'information quant au signal de connexion (signal d'instruction) Es, ainsi qu'une information sur le fait que le premier dispositif de commande Al émet en liaison avec le dispositif de verrouillage V1 un signal pour l'inversion de commutation du premier dispositif de commutation S1. Similarly, operating states of the circuit arrangement according to Figs. 1 and 2 are also detected by the second locking device V2 to determine the control condition of the second switching device S2. Voltage information on the first resistor R1 is in particular transmitted to the second locking device V2, as well as voltage information on the first switching device Si to determine whether the first device S1 is connected or disconnected. The operating voltage on the first diode D1 can be taken by the parallel connection of the first diode D1 and the first switching device S1 (FIG. 2). The second locking device V2 also receives the information about the connection signal (instruction signal) Es, as well as information that the first control device A1 transmits in connection with the locking device V1 a signal for switching inversion of the first switching device S1.

Le second dispositif de verrouillage V2 détermine à partir de l'information disponible (essentiellement à partir des signaux de tension disponibles) les conditions de commande du deuxième dispositif de commutation S2, et transmet une instruction correspondante au second dispositif de commande A2 relié au second dispositif de verrouillage V2. En présence d'une condition de commande du deuxième dispositif de commutation S2 par le second dispositif de verrouillage V2 et le second dispositif de commande A2, il s'effectue une inversion du deuxième dispositif de commutation S2 d'un état de commutation existant dans un nouvel état de commutation. The second locking device V2 determines from the available information (essentially from the available voltage signals) the control conditions of the second switching device S2, and transmits a corresponding instruction to the second control device A2 connected to the second device. locking V2. In the presence of a control condition of the second switching device S2 by the second locking device V2 and the second control device A2, an inversion of the second switching device S2 of an existing switching state in a new switching state.

Le concept de verrouillage suivant la présente invention comprend ainsi un premier et un second dispositifs de commande Al et A2, ainsi qu'un premier et un second dispositifs de verrouillage V1 et V2 respectivement reliés au premier et au second dispositifs de commande respectifs Al et A2, lesquels dispositifs de verrouillage sont respectivement associés au premier ou au second dispositif de commutation S1 et S2. Cela est représenté dans le détail sur la figure 2. The locking concept according to the present invention thus comprises a first and a second control device A1 and A2, and a first and a second locking device V1 and V2 respectively connected to the respective first and second control devices A1 and A2. , which locking devices are respectively associated with the first or the second switching device S1 and S2. This is shown in detail in Figure 2.

Le premier dispositif de verrouillage V1 dispose ainsi d'une information quant à la branche de circuit avec le deuxième dispositif de commutation S2 (état de fonctionnement, tension d'application) et la seconde résistance R2, ainsi que d'une information quant à une commande du deuxième dispositif de commutation S2 et la présence d'un signal de freinage Eb, qui est un signal d'instruction pour le deuxième dispositif de commutation S2 associé au freinage du moteur à courant continu M. The first locking device V1 thus has information as to the circuit branch with the second switching device S2 (operating state, application voltage) and the second resistor R2, as well as information about a controlling the second switching device S2 and the presence of a braking signal Eb, which is an instruction signal for the second switching device S2 associated with braking the DC motor M.

Le second dispositif de verrouillage V2 dispose d'une information quant aux conditions de fonctionnement de la branche de circuit avec le premier dispositif de commutation S1 (état de fonctionnement, tension d'application) et la première résistance R1, ainsi que d'une information sur le fait que le premier dispositif de commutation S1 est commandé pour l'inversion de son état de commutation et quant à la présence du signal de connexion Es, en tant que signal d'instruction, pour le fonctionnement normal du moteur à courant continu. The second locking device V2 has information as to the operating conditions of the circuit branch with the first switching device S1 (operating state, application voltage) and the first resistor R1, as well as information on the fact that the first switching device S1 is controlled for the inversion of its switching state and the presence of the connection signal Es, as an instruction signal, for the normal operation of the DC motor.

S'il est maintenant admis qu'aussi bien le premier que le second dispositifs de commutation S1 et S2 sont ouverts, et si le signal de connexion Es (instruction de connexion) est introduit dans l'unité de d'interrupteurs des dispositifs et S2 sont alors interrogées. dispositifs de commutation Sl et courant continu peut être mis commande S, les positions de commutation respectifs S1 Etant donné que les deux S2 sont ouverts, le moteur à directement en service, le premier dispositif de commutation fonctionnement normal, c'est-à-dire S1 étant fermé et le la commande normale du moteur à courant continu M, étant réalisé pour un entraînement de l'appareil raccordé. If it is now accepted that both the first and second switching devices S1 and S2 are open, and if the connection signal Es (connection instruction) is introduced in the device switch unit and S2 are then interrogated. switching devices S1 and direct current can be controlled S, the respective switching positions S1 Since both S2 are open, the motor is directly in service, the first switching device normal operation, that is to say S1 being closed and the normal control of the DC motor M, being performed for a drive of the connected device.

En admettant en outre que le signal de freinage (signal d'instruction ou signal de connexion pour l'engagement d'une opération de freinage du moteur à courant continu M) soit introduit dans l'unité de commande S pendant l'état de marche normal du moteur à courant continu M, les états de commutation individuels du premier et du deuxième dispositifs de commutation S1 et S2 sont vérifiés au moyen des dispositifs de verrouillage V1 et V2, et le premier dispositif de commutation S1 est d'abord ouvert avant une fermeture du deuxième dispositif de commutation S2, suivant le signal de freinage Eb introduit, de sorte qu'un état momentané, dans lequel les deux dispositifs de commutation S1 et S2 sont simultanément fermés (et ainsi conducteurs), est également évité. Assuming further that the braking signal (instruction signal or connection signal for the engagement of a braking operation of the DC motor M) is introduced into the control unit S during the operating state of the first and second switching devices S1 and S2 are checked by means of the locking devices V1 and V2, and the first switching device S1 is first opened before closing the second switching device S2, according to the braking signal Eb introduced, so that a momentary state, in which the two switching devices S1 and S2 are simultaneously closed (and thus conductive), is also avoided.

Après que l'ouverture du premier dispositif de commutation S1, en raison d'une instruction d'ouverture correspondante au signal de freinage Eb par le premier dispositif de verrouillage V1 à travers le premier dispositif de commande Al, a été détectée, une fermeture du deuxième dispositif de commutation est libérée par l'intermédiaire du second dispositif de verrouillage V2 et du second dispositif de commande A2. Une nouvelle ouverture du premier dispositif de commutation S1 est maintenant verrouillée. After the opening of the first switching device S1, due to an opening command corresponding to the braking signal Eb by the first locking device V1 through the first control device A1, has been detected, a closing of the second switching device is released via the second locking device V2 and the second control device A2. A new opening of the first switching device S1 is now locked.

Il est ainsi garanti que, pour une multiplicité d'états de fonctionnement variables à l'intérieur de l'unité de commande S, il est efficacement empêché que le premier et le deuxième dispositifs de commutation S1 et S2 soient simultanément connectés, c'est-à-dire fermés. Cela est obtenu par une détection constante de l'état de 35 fonctionnement ou état de commutation des deux dispositifs de commutation S1 et S2 concernés de sorte que, par la connaissance permanente de l'état de commutation actuel, une connexion simultanée du premier et du deuxième dispositifs de commutation S1 et S2 peut être empêchée. Toutes les données sur l'état de fonctionnement du dispositif de commande, et spécialement quant à l'état de commutation des deux dispositifs de commutation S1 et S2, sont en particulier disponibles en permanence pour les deux dispositifs de verrouillage V1 et V2, de sorte qu'à chaque instant, pendant l0 le fonctionnement de l'unité de commande S, une décision sûre peut être prise sur l'état de fonctionnement, dans lequel se situe le dispositif de commutation respectif S1 ou S2, si et quand lequel des dispositifs de commutation S1 ou S2 peut être inversé ou doit rester dans le même état de commutation. 15 Cela est indépendant du fait que l'un des deux dispositifs de commutation S1 et S2 soit entaché d'un défaut. Si par exemple une instruction de connexion est ainsi transmise à l'unité de commande S au moyen du signal de connexion Es, la connexion 20 (fermeture) du premier dispositif de commutation S1 peut être efficacement empêchée, lorsqu'il est déterminé que l'autre dispositif de commutation S2 présente un défaut et se situe toujours dans l'état de fermeture (conducteur). Cet état peut être alors déterminé en tant qu'état d'erreur, lorsqu'une 25 instruction de commutation correspondante est transmise par le second dispositif de commande A2 au deuxième dispositif de commutation S2, pour transférer ce dernier de l'état de connexion dans l'état de déconnexion (ouverture). Si cette inversion de commutation échoue, car le deuxième dispositif 30 de commutation S2 présente un défaut et est connecté en permanence, cela peut être identifié en tant qu'état d'erreur, et une information peut être par ailleurs transmise, par exemple à un ordinateur de bord d'un véhicule automobile, de sorte que le conducteur d'un véhicule ou autre personnel de service ou de maintenance est informé de l'erreur de fonction. It is thus ensured that for a multiplicity of variable operating states within the control unit S, it is effectively prevented that the first and second switching devices S1 and S2 are simultaneously connected, that is closed. This is obtained by a constant detection of the state of operation or switching state of the two switching devices S1 and S2 concerned so that, by permanent knowledge of the current switching state, a simultaneous connection of the first and the second switching devices S1 and S2 can be prevented. All the data on the operating state of the control device, and especially on the switching state of the two switching devices S1 and S2, are in particular permanently available for the two locking devices V1 and V2, so that that at any time during the operation of the control unit S, a safe decision can be made on the operating state, in which the respective switching device S1 or S2 is located, if and when which of the devices S1 or S2 switching can be reversed or must remain in the same switching state. This is independent of the fact that one of the two switching devices S1 and S2 is defective. If, for example, a connection instruction is thus transmitted to the control unit S by means of the connection signal Es, the connection 20 (closing) of the first switching device S1 can be effectively prevented, when it is determined that the another switching device S2 has a fault and is always in the closed (conducting) state. This state can then be determined as an error state, when a corresponding switching instruction is transmitted by the second controller A2 to the second switching device S2, for transferring the latter from the connection state to the disconnection state (opening). If this switching inversion fails because the second switching device S2 has a fault and is permanently connected, this can be identified as an error state, and information can be transmitted, for example to a an on-board computer of a motor vehicle, so that the driver of a vehicle or other service or maintenance personnel is informed of the function error.

Cela est possible de la même manière lorsque le premier dispositif de commutation S1 présente un défaut, qui se traduit par un état de fermeture permanent du premier dispositif de commutation S1. This is possible in the same way when the first switching device S1 has a fault, which results in a permanent closing state of the first switching device S1.

Dans l'état de fermeture permanent d'un premier dispositif de commutation S1 (pour le mode entraînement du moteur à courant continu M) par suite d'un défaut, le deuxième dispositif de commutation S2 (pour le mode freinage du moteur à courant continu) ne doit pas être connecté lorsque : un signal de connexion Es (signal d'instruction pour un fonctionnement du moteur à courant continu) pour le premier dispositif de commutation S1 s'applique sur le premier dispositif de commande Al (et ainsi sur le second dispositif de verrouillage V2), un courant passe encore par le premier dispositif de commutation S1, par exemple le courant de service Is suivant la représentation de la figure 1, la tension source-drain du premier dispositif de commutation S1, qui peut être réalisé en forme d'un MOSFET, est très faible, et In the state of permanent closure of a first switching device S1 (for the drive mode of the DC motor M) due to a fault, the second switching device S2 (for the braking mode of the DC motor ) shall not be connected when: a connection signal Es (command signal for DC motor operation) for the first switching device S1 applies to the first control device A1 (and thus to the second locking device V2), a current also passes through the first switching device S1, for example the operating current Is according to the representation of FIG. 1, the source-drain voltage of the first switching device S1, which can be realized by form of a MOSFET, is very weak, and

la tension source-grille du premier dispositif de commutation 30 S1 est élevée. the source-gate voltage of the first switching device S1 is high.

Dans l'état de fermeture d'un deuxième dispositif de commutation S2 (dispositif de commutation pour l'engagement d'une opération de freinage, dispositif de commutation de mise en court circuit), le premier dispositif de commutation Si ne doit pas être connecté lorsque : In the closed state of a second switching device S2 (switching device for engaging a braking operation, short circuit switching device), the first switching device Si must not be connected when :

un signal de freinage Eb (signal d'instruction ou signal de connexion pour l'engagement d'une opération de freinage) pour le deuxième dispositif de commutation S2 est introduit de l'extérieur et s'applique ainsi (également sur le premier dispositif de verrouillage Vl), un courant passe encore par le deuxième dispositif de commutation S2 (par exemple le courant de court-circuit Ib suivant la représentation de la figure 1), a braking signal Eb (command signal or connection signal for the engagement of a braking operation) for the second switching device S2 is introduced from the outside and thus applies (also on the first device of latch Vl), a current still flows through the second switching device S2 (for example the short-circuit current Ib according to the representation of FIG. 1),

la tension source-drain du deuxième dispositif de commutation 15 S2 est très faible, et the source-drain voltage of the second switching device S2 is very low, and

la tension source-grille du deuxième dispositif de commutation S2 est élevée. the source-gate voltage of the second switching device S2 is high.

20 La commande de la modification de l'état de fonctionnement du premier dispositif de commutation (dispositif de commutation de service) peut ainsi comprendre le verrouillage du premier dispositif de commutation en fonction d'au moins une condition. La commande de la modification d'un état de 25 fonctionnement du deuxième dispositif de commutation (dispositif de commutation de freinage) peut ainsi comprendre le verrouillage du deuxième dispositif de commutation en fonction d'au moins une condition. The control of the change of the operating state of the first switching device (service switching device) can thus comprise the locking of the first switching device according to at least one condition. Control of changing an operating state of the second switching device (braking switching device) can thus include locking the second switching device in accordance with at least one condition.

30 Etant donné que l'information disponible pour les dispositifs de verrouillage V1 et V2 respectifs, c'est-à-dire les tensions individuelles produites dans l'agencement de circuits de l'unité de commande S, sont détectées en permanence aux points requis du circuit, l'ensemble de la 35 situation de fonctionnement de l'unité de commande S peut être déterminé directement. Il est possible, en particulier sur la base de la condition de fonctionnement prédominante, par exemple des conditions individuelles précédemment citées, de décider si et quand lequel des deux dispositifs de commutation Sl et S2 peut être fermé, ou quand (à l'intérieur de quelle durée ou jusqu'à quel instant) une fermeture d'un dispositif de commutation respectif S1 ou S2 ne doit pas être réalisée, car un verrouillage de ce dispositif de commutation Si ou S2 concerné, quant à une inversion de commutation dans un autre état de fonctionnement, est présent dans les conditions prédéfinies. Since the information available for the respective latching devices V1 and V2, i.e. the individual voltages produced in the circuit arrangement of the control unit S, are continuously detected at the required points. of the circuit, the entire operating situation of the control unit S can be determined directly. It is possible, in particular on the basis of the predominant operating condition, for example the individual conditions mentioned above, to decide if and when which of the two switching devices S1 and S2 can be closed, or when (within what time or up to what moment) a closure of a respective switching device S1 or S2 must not be carried out, because a lock of this switching device Si or S2 concerned, as to a switching inversion in another state of operation, is present in the predefined conditions.

Il est par ailleurs judicieux d'utiliser plus d'un dispositif de verrouillage, car la mesure du courant par les deux dispositifs de commutation concernés S1 et S2 s'effectue ainsi, de sorte qu'aussi bien une commande erronée qu'un défaut dans au moins l'un des deux dispositifs de verrouillage S1 ou S2 sont détectés et peuvent être pris en compte dans le dimensionnement du verrouillage. Cela peut également provoquer l'émission d'un message d'erreur correspondant. It is also wise to use more than one locking device, since the measurement of the current by the two switching devices concerned S1 and S2 is thus carried out, so that both an erroneous command and a defect in at least one of the two locking devices S1 or S2 are detected and can be taken into account in the sizing of the locking. This can also cause the issuance of a corresponding error message.

Dans l'agencement de circuits suivant les figures 1 et 2, le premier dispositif de commutation se situe directement par l'une de ses jonctions sur la jonction positive du dispositif d'alimentation en puissance L, et l'autre jonction du premier dispositif de commutation S1 est reliée (par l'intermédiaire de la première résistance R1 servant essentiellement à la mesure du courant) au moteur à courant continu M à exploiter. In the arrangement of circuits according to FIGS. 1 and 2, the first switching device is located directly by one of its junctions on the positive junction of the power supply device L, and the other junction of the first device of FIG. switching S1 is connected (via the first resistor R1 essentially used for measuring the current) to the DC motor M to operate.

Le moteur à courant continu M est relié directement par son autre jonction au dispositif d'alimentation en puissance L. Lors de la prise en compte d'une polarité inversée, le moteur peut être cependant relié directement à la jonction positive du dispositif d'alimentation en puissance L, et le premier dispositif de commutation S1 de polarité inversée se situe sur le côté de la jonction négative du dispositif d'alimentation en puissance L. Inversement, le deuxième dispositif de commutation S2 (pour l'engagement d'une opération de freinage du moteur à courant continu M) se situe alors, par l'intermédiaire de la seconde résistance R2 servant essentiellement à la mesure du courant, sur la jonction positive du dispositif d'alimentation en puissance L. The DC motor M is connected directly via its other junction to the power supply device L. When the reverse polarity is taken into account, the motor can however be connected directly to the positive junction of the power supply device. in power L, and the first switching device S1 of inverted polarity is on the negative side of the power supply side L. Conversely, the second switching device S2 (for the engagement of an operation of braking of the DC motor M) is then, through the second resistor R2 serving essentially for the measurement of the current, on the positive junction of the power supply device L.

Le mode d'action de l'agencement de circuits avec polarité inversée est le même que celui des agencements de circuits des figures 1 et 2. The mode of action of the inverted polarity circuit arrangement is the same as that of the circuit arrangements of FIGS. 1 and 2.

Le troisième dispositif de commutation S3 suivant les figures 1 et 2 constitue un dispositif de protection contre l'inversion de polarité, et peut être également prévu de préférence sous forme d'un MOSFET. En variante, le troisième dispositif de commutation S3 peut être également remplacé par une liaison câblée (court-circuit). The third switching device S3 according to FIGS. 1 and 2 constitutes a protection device against the reversal of polarity, and can also be preferably provided in the form of a MOSFET. Alternatively, the third switching device S3 can also be replaced by a wired connection (short circuit).

L'unité de commande S suivant la présente invention et la description précédente permet ainsi sélectivement, soit d'alimenter en retour dans le dispositif d'alimentation en puissance raccordé L l'énergie cinétique contenue dans un moteur à courant continu commandé et dans les éléments d'entraînement mécaniques en liaison avec ce dernier (troisième type de fonctionnement de l'unité de commande), cela s'effectuant suivant la description précédente par l'intermédiaire de la première diode de marche à vide Dl, soit de convertir en chaleur cette énergie cinétique en forme d'un freinage par court-circuit (premier dispositif de commutation S1 ouvert et deuxième dispositif de commutation S2 fermé, deuxième type de fonctionnement du dispositif de commande), essentiellement dans l'enroulement du moteur et dans les résistances contenues dans le circuit de courant court-circuité. Etant donné que l'inductance du moteur à courant continu M atténue la valeur du courant de court-circuit (Is suivant la figure 1), il en résulte une charge relativement faible pour les composants à semi-conducteurs, prévus dans l'unité de commande S et parcourus par les courants respectifs, tels que le premier et le deuxième dispositifs de commutation S1 et S2 en forme d'un MOSFET. Le dimensionnement de construction de ces composants à semi-conducteurs peut être ainsi également réduit en fonction du concept de commande conforme à l'invention. The control unit S according to the present invention and the preceding description thus selectively enables either to feed back into the connected power supply device L the kinetic energy contained in a controlled DC motor and in the elements mechanical drive in conjunction with the latter (third type of operation of the control unit), this being effected according to the previous description by means of the first idle idle diode Dl, or to convert into heat this kinetic energy in the form of a short-circuit braking (first switching device S1 open and second switching device S2 closed, second type of operation of the control device), essentially in the winding of the motor and in the resistors contained in the current circuit short-circuited. Since the inductance of the DC motor M attenuates the value of the short-circuit current (Is as shown in FIG. 1), the result is a relatively low charge for the semiconductor components provided in the control unit. S control and traversed by the respective currents, such as the first and the second switching devices S1 and S2 in the form of a MOSFET. The design dimensioning of these semiconductor components can thus also be reduced according to the control concept according to the invention.

Aussi bien le courant du premier dispositif de commutation S1 servant à l'alimentation de service générale du moteur à courant continu M raccordé en une puissance appropriée, que celui du deuxième dispositif de commutation S2 (dispositif de commutation de freinage), sont surveillés et traités sous forme d'information, de sorte que la défaillance de l'un de ces composants est identifiée de façon sûre et qu'un court-circuit, désavantageux en particulier pour le dispositif d'alimentation en puissance L (un état dans lequel les deux dispositifs de commutation S1 et S2 sont fermés) est efficacement évité. Une erreur dans la commande ne provoque en outre, par suite de la surveillance multiple des courants des dispositifs de commutation individuels S1 et S2, aucune connexion de l'ensemble de l'agencement de circuits réalisé sous forme de demi-pont. Both the current of the first switching device S1 serving for the general service supply of the DC motor M connected to a suitable power, that of the second switching device S2 (braking switching device) are monitored and processed. in the form of information, so that the failure of one of these components is securely identified and a short circuit disadvantageous in particular for the power supply device L (a state in which both switching devices S1 and S2 are closed) is effectively avoided. Furthermore, as a result of the multiple monitoring of the currents of the individual switching devices S1 and S2, an error in the control causes no connection of the entire circuit arrangement in the form of a half-bridge.

Il s'effectue dans le détail, quant à la détection des courants, passant par les dispositifs de commutation respectifs S1 et S2, par les dispositifs de verrouillage V1 et V2 associés aux dispositifs de commutation S1 et S2 individuels, une détection respective mutuelle des courants de service, de sorte qu'un verrouillage mutuel des dispositifs de commutation S1 et S2 est garanti.35 Suivant la description précédente, les conditions de tension dans l'unité de commande S sont en outre également détectées et évaluées. Cela concerne les tensions aux bornes des résistances R1 et R2 pour la mesure du courant, les tensions aux bornes des dispositifs de commutation individuels S1 et S2, la prise en compte des signaux Es à introduire de préférence de l'extérieur (mode entraînement du moteur à courant continu, premier type de fonctionnement) et Eb (mode freinage du moteur à courant continu, deuxième ou troisième l0 type de fonctionnement), ainsi que la situation de commande des dispositifs de commande individuels Al et A2, dont le signal de sortie respectif est transmis aux dispositifs de verrouillage V1 et V2 respectivement associés à l'autre dispositif de commande. C'est ainsi par exemple que le signal l5 de sortie du premier dispositif de commande Al (pour le premier dispositif de commutation S1 également) est transmis au second dispositif de verrouillage A2. The detection of the currents, passing through the respective switching devices S1 and S2, by the locking devices V1 and V2 associated with the individual switching devices S1 and S2, a respective mutual detection of currents, is carried out in detail. so that mutual interlocking of switching devices S1 and S2 is guaranteed. According to the foregoing description, the voltage conditions in the control unit S are furthermore also detected and evaluated. This concerns the voltages at the terminals of the resistors R1 and R2 for the measurement of the current, the voltages at the terminals of the individual switching devices S1 and S2, the taking into account of the signals Es to be introduced preferably from outside (motor drive mode direct current, first type of operation) and Eb (braking mode of the DC motor, second or third type of operation), as well as the control situation of the individual control devices A1 and A2, whose respective output signal is transmitted to the locking devices V1 and V2 respectively associated with the other control device. For example, the output signal 15 of the first control device A1 (for the first switching device S1 as well) is transmitted to the second locking device A2.

Les conditions de service et types de fonctionnement de 20 l'unité de commande S sont donc surveillés en permanence et de façon circonstanciée, et évalués suivant le concept de verrouillage précédent. Dans le détail, les deux branches de commande, c'est-à-dire la branche de commande (partie de circuit) pour la commande du moteur à courant continu M 25 destinée à l'entraînement d'un appareil raccordé, et la branche de commande (partie de circuit) pour le freinage du moteur à courant continu M, sont ainsi surveillées en permanence par la détection des tensions et courants de service, de sorte que des valeurs intermédiaires des tensions 30 et courants, produites en cas de fonctionnement erroné, peuvent être également prises en compte. The operating conditions and operating modes of the control unit S are therefore continuously monitored in a detailed manner and evaluated according to the previous locking concept. In detail, the two control branches, that is to say the control branch (circuit part) for controlling the DC motor M 25 for driving a connected device, and the branch control circuit (circuit part) for the braking of the DC motor M, are thus continuously monitored by the detection of operating voltages and currents, so that intermediate values of the voltages 30 and currents, produced in case of erroneous operation , can also be taken into account.

La fiabilité de l'unité de commande S est ainsi garantie, une compromission ou détérioration du dispositif d'alimentation 35 en puissance étant efficacement évitée par l'empêchement d'un court-circuit, même en présence d'une erreur de fonction des dispositifs de commutation S1 ou S2. The reliability of the control unit S is thus guaranteed, a compromise or deterioration of the power supply device being effectively avoided by the prevention of a short circuit, even in the presence of a function error of the devices. switching S1 or S2.

La présente invention a été précédemment décrite à l'aide d'exemples de réalisation en liaison avec les figures correspondantes. Il va de soi que la configuration suivant les figures précédemment décrites et les références utilisées pour les composants individuels ne doivent pas être limitatives. Toutes les formes de construction et variantes, qui relèvent des revendications de brevet annexées, doivent être au contraire considérées comme faisant partie de l'invention. The present invention has been previously described with the aid of embodiments in conjunction with the corresponding figures. It goes without saying that the configuration according to the previously described figures and the references used for the individual components must not be limiting. All forms of construction and variants, which fall within the scope of the appended patent claims, should instead be considered as part of the invention.

Claims

claims

1 Circuit arrangement for controlling a DC motor, which can be connected to the DC motor (M) and to a power supply device (L), comprising a service switching device (Si) ) for supplying the DC motor with a power of the power supply device, 10 a braking switching device (S2) for engaging a braking operation of the DC motor, a braking device detecting (R1, R2) for detecting at least one operating state of the service switching device and the braking switching device, and a controller (V1, V2) for determining a change in the respective operating state of the service switching device and the braking switching device according to the detected operating state.

The circuit arrangement of claim 1, wherein the service switching device (Si) is a MOSFET and the braking switching device (S2) is a MOSFET.

Circuit arrangement according to one of Claims 1 and 2, in which the detection of the state of operation of the service switching device (Sl) by the detecting device comprises detecting the current flowing through the switching device. switching of service, a current by the braking switching device (S2) then also being detected. 35 35

Circuit arrangement according to one of Claims 1 and 2, in which the detection of the operating state of the braking switching device (S2) by the detecting device comprises detecting the current flowing through the switching device. braking, a current by the service switching device (Si) is then also detected.

Circuit arrangement according to one of Claims 1 to 4, in which the control of the modification of an operating state of the braking switching device (S2) comprises the locking of the braking switching device in accordance with at least one condition.

Circuit arrangement according to Claim 5, in which the control device (V1, V2) is designed to lock the braking switching device (S2) according to the fact that a current passing through the service switching device (Sl) exceeds a predefined minimum value from above.

Circuit arrangement according to Claim 5, in which the control device (V1, V2) is designed to lock the braking switching device (S2) according to the fact that a connection signal (Es) for the connection of the service switching device (Si) is transmitted to the control device.

Circuit arrangement according to Claim 5, in which the control device (V1, V2) is designed to lock the braking switching device (S2) according to the fact that a maximum source-gate voltage of the switching device service (Si) is present.

Circuit arrangement according to Claim 5, in which the control device (V1, V2) is designed to lock the braking switching device (S2) according to the fact that a minimum source-drain voltage is present on the service switching device (S1).

The circuit arrangement according to one of claims 1 to 4, wherein the control of the change of the operating state of the service switching device (Si) comprises locking the service switching device in accordance with at least one condition.

Circuit arrangement according to Claim 10, in which the control device (V1, V2) is designed to lock the service switching device (Si) according to the fact that a current passing through the braking switching device (S2) exceeds a predefined minimum value from above.

Circuit arrangement according to claim 10, wherein the control device (V1, V2) is arranged to lock the service switching device (Si) according to the fact that a braking signal (Eb) for the connection of the braking switching device (S2) is transmitted to the control device.

Circuit arrangement according to Claim 10, in which the control device (V1, V2) is designed to lock the service switching device (Si) according to the fact that a maximum source-gate voltage of the switching device braking force (S2) is present.

Circuit arrangement according to Claim 10, in which the control device (V1, V2) is designed to lock the service switching device (Si) according to the fact that a minimum source-drain voltage is present on the braking switching device (S2).

Circuit arrangement according to Claim 2, in which a first diode (D1) is connected in parallel with the service switching device (Sl), and the first diode serves as a no-load diode when the connection device is disconnected. braking commutation (S2).

The circuit arrangement of claim 15, wherein the first diode (D1) is inherently contained in the service switching device (Sl) or is provided as a separate component.

Circuit arrangement according to Claim 1, in which the braking switching device (S2) serves as an idling device for the service switching device (S1).

Circuit arrangement according to one of the preceding claims, in which the DC motor (M) is a DC brush motor and the control unit (S) controls the DC motor (M) of synchronized way.

Circuit arrangement according to one of the preceding claims, wherein the control device has a first locking device (V1), which is provided for locking the service switching device, and a second locking device (V2). which is provided for locking the braking switching device.

The circuit arrangement according to claim 19, wherein the first latching device (V1) is provided for determining the operating state of the braking switching device (S2) from a detected current passing through the latching device. braking switching and a voltage applying thereto, as well as other parameters, and for performing the locking of the service switching device (Sl) according to the defined operating state of the braking switching device , and the second locking device (V2) is provided for determining the operating state of the service switching device (Si) from a detected current passing through the service switching device and a voltage of applying on the latter, as well as other parameters, for the realization of the locking of the braking switching device (S2) according to the defined operating state of the switching device. service.

The circuit arrangement of claim 1, further comprising an idling device (D2), which is disposed separately from the braking switching device (S2).