WO2018171832A1 - Method for detecting a short circuit of an output stage of an electric motor, preferably an electrically commutated electric motor - Google Patents
Method for detecting a short circuit of an output stage of an electric motor, preferably an electrically commutated electric motor Download PDFInfo
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Definitions
- the invention relates to a method for detecting a short circuit of an output stage of an electric motor, preferably an electrically commutated electric motor, in which the output stage of the electric motor is driven and a short circuit is detected when a measured short-circuit current exceeds a threshold value.
- a fixed threshold value is compared with a current short-circuit current, wherein the threshold value is above the maximum peak current value of the electric motor. Due to the system, the threshold value is subject to component and system state-dependent tolerances, so that the real threshold value can be significantly higher. If this is the case, damage to the electric motor system is easily possible.
- the invention has for its object to provide a method for detecting a short circuit of an output stage of an electric motor, in which a short circuit is reliably detected by simple means.
- the object is achieved in that the threshold value varies depending on an operating state of the electric motor. This has the advantage that even low-frequency short circuits can be detected.
- the threshold value can be reduced accordingly, which allows a reliable short-circuit detection of the final stage of the electric motor.
- a control unit from which the output stage is driven, and the windings of the electric motor includes.
- a first threshold value for a first operating state, in which the electric motor is in operation, and a second threshold value for a second operating state, in which the electric motor is inactive, are provided, wherein the first threshold value is greater than the second threshold value.
- the second threshold value corresponds to approximately one third of the first threshold value.
- the short circuit threshold can thus be significantly reduced, which is why a creeping short circuit can be detected very early and the final stage of the electric motor is turned off, whereby the electric motor system can be protected from damage.
- the second operating state is set so that in the state of non-energization of the electric motor, the phases of the electric motor are switched in phase opposition, without an electric motor current flows. Since no motor current of the electric motor flows in this circuit, the short-circuit current can be reliably detected.
- the phases alternately between a battery plus and
- a simple and uncritical state for the detection of a short circuit of the output stage is realized when the short circuit detection in an electric motor, which is part of a built-in motor vehicle clutch actuator, takes place after switching on an ignition of the motor vehicle. In the state "ignition on” of the motor vehicle, no motor current of the electric motor flows since speed and motor voltage are zero.
- the short circuit detection is performed during an initialization phase of a control unit. This ensures that it is ensured before each start-up of the electric motor that there is no short-circuit.
- the short circuit detection is performed after detection of a short circuit in the first operating state of the electric motor for plausibility. As a result, the preceding short-circuit detection is safeguarded, and thus the safety in the electric motor is increased.
- the output stage of the electric motor is switched off and then performed a plausibility check with the lowered second threshold value for plausibility.
- the subsequent confirmation measurement which is carried out as with "ignition on”, makes it easy to confirm the short-circuit detection obtained in the normal operating state of the electric motor.
- FIG. 1 shows an embodiment of an engine control system
- Fig. 2 shows an embodiment of the method according to the invention.
- FIG. 1 an embodiment of an engine control system 1 of an EC motor 2 is shown, as used for example for driving a clutch actuator of a Kupplungsbetuschi- supply system in a motor vehicle.
- the EC motor 2 is an electronically controlled motor or an electronically commutated DC motor.
- the EC motor 2 comprises three phases 3, 4, 5, which are connected to an output stage 6, which is arranged in a control unit 7.
- the output stage 6 is placed on a printed circuit board 8 in the control unit 7, wherein the three phases 3, 4, 5 are guided through an opening 9 in the circuit board 8 and are connected to the output stage 6.
- the output stage 6, which contains power semiconductors not shown, is controlled by a microprocessor 10.
- a short circuit path also includes the supply line and the control unit 7.
- FIG. 2 An exemplary embodiment of the method according to the invention for detecting even low-resistance short circuits is shown in FIG. 2, where a short-circuit current is shown over time.
- the output stage 6 of the EC motor 2 so that the EC motor 2 at a voltage Uiwotor of 0 volts and a speed n motor of zero is inactive and no motor current I motor of the EC motor flows.
- the phases 3, 4, 5 of the EC motor 2 are driven in phase opposition by the output stage 6, in that they are switched between battery plus and ground.
- the short-circuit detection KE is activated, in which the measured short-circuit current is compared with the lowered second threshold of 23A. This measuring phase lasts about 15 ms. If the measured short-circuit current exceeds the second threshold value of 23 A, the output stage 6 is switched off. If the measured short-circuit current remains below the second threshold value of 23A, the first threshold value for the short-circuit current of 70 A for the short-circuit detection KE is set by the microprocessor 10 and, after reaching the raised threshold value of 70 A, the EC motor 2 is set in the normal operating state which also a motor current I motor flows.
- a short-circuit detection is also carried out at predetermined intervals, in which the current short-circuit current is compared with the higher threshold value of 70 A. If the currently measured short-circuit current exceeds the first threshold value of 70 A, the output stage 6 is likewise switched off. For plausibility of the short circuit detection in the normal operating state of the EC motor 2, the power amplifier 6 is then energized once again, with the EC motor 2 held in inactive mode and the lower second
- Threshold of 23 A in the short-circuit current comparison by the microprocessor 10 is set. If the lower second threshold value is exceeded by the measured short-circuit current, the short circuit detected in the normal operation of the EC motor 2 is confirmed and the output stage 6 remains switched off.
- the method described can be used for single-couplings. In situations where the clutch is not energized, eg inactive clutches of dual clutch systems, these methods can also be used.
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Abstract
The invention relates to a method for detecting a short circuit of an output stage of an electric motor, preferably an electrically commutated electric motor, in which the output stage (6) of the electric motor (2) is actuated and a short circuit is detected, if a measured short-circuit current exceeds a threshold value. In a method, in which a short circuit is reliably detected, the threshold value varies depending on an operating state of the electric motor (2).
Description
Verfahren zur Erkennung eines Kurzschlusses einer Endstufe eines Elektromotors, vorzugsweise eines elektrisch kommutierten Elektromotors Method for detecting a short circuit of an output stage of an electric motor, preferably an electrically commutated electric motor
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines Kurzschlusses einer Endstufe eines Elektromotors, vorzugsweise eines elektrisch kommutierten Elektromotors, bei welchem die Endstufe des Elektromotors angesteuert wird und ein Kurzschlusses detektiert wird, wenn ein gemessener Kurzschlussstrom einen Schwellwert überschreitet. The invention relates to a method for detecting a short circuit of an output stage of an electric motor, preferably an electrically commutated electric motor, in which the output stage of the electric motor is driven and a short circuit is detected when a measured short-circuit current exceeds a threshold value.
Aus der EP 0711 466 B1 ist eine Anordnung zur Kurzschlussstrombegrenzung auf einer elektrischen Energieübertragungsleitung bekannt, bei welchem eine Fehlererfassungseinrichtung über geeignete Messfühler verfügt, um den Ort und/oder die Richtung des Kurzschlusses festzustellen und ein entsprechendes Fehlersignal an eine Steuereinrichtung auszugeben. Die DE 197 39 551 A1 offenbart eine Kurzschlussstrombegrenzung für eine Stromrichterschaltung, bei welcher ein Kurzschlussstrom von Leistungshalbleitern abgeschaltet wird. From EP 0711 466 B1 an arrangement for short-circuit current limiting on an electrical power transmission line is known in which an error detection device has suitable sensors to determine the location and / or the direction of the short circuit and output a corresponding error signal to a control device. DE 197 39 551 A1 discloses a short-circuit current limit for a converter circuit in which a short-circuit current of power semiconductors is switched off.
Gemäß der DE 10 2007 039 855 A1 sind ein Verfahren und eine Schaltung zum Bestimmen des maximalen, von einem Elektromotor aufgenommenen Stromes bekannt, bei welchem die an einem Messwiderstand in einer Versorgungsstromleitung des Elektromotors abfallende Spannung kontinuierlich detektiert wird. According to DE 10 2007 039 855 A1, a method and a circuit for determining the maximum current absorbed by an electric motor are known, in which the voltage dropping across a measuring resistor in a supply current line of the electric motor is continuously detected.
Darüber hinaus ist es bekannt, dass zur Kurzschlusserkennung eines elektrisch kommutierten Elektromotors ein fester Schwellwert mit einem aktuellen Kurzschlussstrom verglichen wird, wobei der Schwellwert oberhalb des maximalen Spitzenstromwertes des Elektromotors liegt. Systembedingt ist der Schwellwert mit bauteil- und systemzustandsabhängigen Toleranzen behaftet, so dass der reale Schwellwert wesentlich höher liegen kann. Ist dies der Fall, ist eine Beschädigung des Elektromotorsystems einfach möglich. In addition, it is known that for short-circuit detection of an electrically commutated electric motor, a fixed threshold value is compared with a current short-circuit current, wherein the threshold value is above the maximum peak current value of the electric motor. Due to the system, the threshold value is subject to component and system state-dependent tolerances, so that the real threshold value can be significantly higher. If this is the case, damage to the electric motor system is easily possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erkennung eines Kurzschlusses einer Endstufe eines Elektromotors anzugeben, bei welchem ein Kurzschluss zuverlässig mit einfachen Mitteln erkannt wird.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Schwellwert in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Elektromotors variiert. Dies hat den Vorteil, dass auch niederoh- mige Kurzschlüsse erkannt werden können. Insbesondere zur Erkennung eines Phasenkurzschlusses kann der Schwellwert entsprechend verringert werden, was eine zuverlässige Kurz- Schlusserkennung der Endstufe des Elektromotors ermöglicht. Bei einer solchen Phasenkurz- schlusserkennung werden auch die Zuleitung, ein Steuergerät, von welchem die Endstufe angesteuert wird, und die Wicklungen des Elektromotors umfasst. The invention has for its object to provide a method for detecting a short circuit of an output stage of an electric motor, in which a short circuit is reliably detected by simple means. According to the invention, the object is achieved in that the threshold value varies depending on an operating state of the electric motor. This has the advantage that even low-frequency short circuits can be detected. In particular, for the detection of a phase short circuit, the threshold value can be reduced accordingly, which allows a reliable short-circuit detection of the final stage of the electric motor. In such a phase short-circuit detection and the supply line, a control unit, from which the output stage is driven, and the windings of the electric motor includes.
Vorteilhafterweise werden ein erster Schwellwert für einen ersten Betriebszustand, in welchem der Elektromotor im Betrieb ist, und ein zweiter Schwellwert für einen zweiten Be- triebszustand, in welchem der Elektromotor inaktiv ist, vorgesehen, wobei der erster Schwellwert größer ist als der zweite Schwellwert. Insbesondere Situationen, wo eine Erwärmung das Elektromotorsystem hochohmiger werden lässt und sich der Kurzschlussstrom verringern kann, werden zuverlässig erfasst. Advantageously, a first threshold value for a first operating state, in which the electric motor is in operation, and a second threshold value for a second operating state, in which the electric motor is inactive, are provided, wherein the first threshold value is greater than the second threshold value. In particular, situations where heating causes the electric motor system to become more highly resistive and the short-circuit current may decrease are reliably detected.
In einer Ausgestaltung entspricht der zweite Schwellwert etwa einem Drittel des ersten Schwellwertes. Der Kurzschlussschwellwert kann somit deutlich abgesenkt werden, weshalb ein schleichender Kurzschluss schon sehr frühzeitig erkannt werden kann und die Endstufe des Elektromotors abgeschaltet wird, wodurch das Elektromotorsystem vor Beschädigungen bewahrt werden kann. In one embodiment, the second threshold value corresponds to approximately one third of the first threshold value. The short circuit threshold can thus be significantly reduced, which is why a creeping short circuit can be detected very early and the final stage of the electric motor is turned off, whereby the electric motor system can be protected from damage.
In einer Variante wird der zweite Betriebszustand so eingestellt, dass im Zustand einer Nicht- Bestromung des Elektromotors die Phasen des Elektromotors gegenphasig geschaltet werden, ohne dass ein Elektromotorstrom fließt. Da bei dieser Beschaltung kein Motorstrom des Elektromotors fließt, kann der Kurzschlussstrom zuverlässig detektiert werden. In one variant, the second operating state is set so that in the state of non-energization of the electric motor, the phases of the electric motor are switched in phase opposition, without an electric motor current flows. Since no motor current of the electric motor flows in this circuit, the short-circuit current can be reliably detected.
In einer Ausführungsform werden im zweiten Betriebszustand bei Nicht-Bestromung des Elektromotors, bei welcher am Elektromotor eine Spannung von 0 V anliegt und eine Drehzahl des Elektromotors 0 beträgt, die Phasen wechselweise zwischen einem Batterieplus und In one embodiment, in the second operating state in non-energization of the electric motor, in which the electric motor is applied a voltage of 0 V and a speed of the electric motor is 0, the phases alternately between a battery plus and
Masse geschaltet. Somit wird zwar die Endstufe geschaltet, der Elektromotor bleibt aber inaktiv. Ground switched. Thus, although the power stage is switched, the electric motor remains inactive.
Ein einfacher und unkritischer Zustand für die Erkennung eines Kurzschlusses der Endstufe wird realisiert, wenn die Kurzschlusserkennung bei einem Elektromotor, der Bestandteil eines in einem Kraftfahrzeug verbauten Kupplungsaktors ist, nach Einschaltung einer Zündung des Kraftfahrzeuges erfolgt. In dem Zustand„Zündung ein" des Kraftfahrzeuges fließt noch kein Motorstrom des Elektromotors, da Drehzahl und Motorspannung null betragen. A simple and uncritical state for the detection of a short circuit of the output stage is realized when the short circuit detection in an electric motor, which is part of a built-in motor vehicle clutch actuator, takes place after switching on an ignition of the motor vehicle. In the state "ignition on" of the motor vehicle, no motor current of the electric motor flows since speed and motor voltage are zero.
Vorteilhafterweise wird die Kurzschlusserkennung während einer Initialisierungsphase eines Steuergerätes ausgeführt. Damit wird sichergestellt, dass vor jeder Inbetriebnahme des Elekt- romotors abgesichert ist, dass kein Kurzschluss vorliegt.
In einer Alternative wird die Kurzschlusserkennung nach Erkennung eines Kurzschlusses im ersten Betriebszustand des Elektromotors zur Plausibilisierung durchgeführt. Dadurch wird die vorhergehende Kurzschlusserkennung abgesichert und somit die Sicherheit in dem E I ektro m otorsy ste m g ewä h rl e i stet. Advantageously, the short circuit detection is performed during an initialization phase of a control unit. This ensures that it is ensured before each start-up of the electric motor that there is no short-circuit. In an alternative, the short circuit detection is performed after detection of a short circuit in the first operating state of the electric motor for plausibility. As a result, the preceding short-circuit detection is safeguarded, and thus the safety in the electric motor is increased.
In einer Ausgestaltung wird nach der Erkennung des Kurzschlusses im ersten Betriebszustand die Endstufe des Elektromotors abgeschaltet und anschließend zur Plausibilisierung eine Bestätigungsmessung mit dem abgesenkten zweiten Schwellwert durchgeführt. Durch die sich anschließende Bestätigungsmessung, die wie nach„Zündung ein" ausgeführt wird, lässt sich die im normalen Betriebszustand des Elektromotors gewonnene Kurzschlussde- tektion einfach bestätigen. In one embodiment, after the detection of the short circuit in the first operating state, the output stage of the electric motor is switched off and then performed a plausibility check with the lowered second threshold value for plausibility. The subsequent confirmation measurement, which is carried out as with "ignition on", makes it easy to confirm the short-circuit detection obtained in the normal operating state of the electric motor.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden. The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Motorsteuersystems, 1 shows an embodiment of an engine control system,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 2 shows an embodiment of the method according to the invention.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Motorsteuersystems 1 eines EC-Motors 2 dargestellt, wie er beispielsweise zur Ansteuerung eines Kupplungsaktors eines Kupplungsbetäti- gungssystems in einem Kraftfahrzeug verwendet wird. Bei dem EC-Motor 2 handelt es sich um einen elektronisch gesteuerten Motor oder um einen elektronisch kommutierten Gleich- strommotor. Der EC-Motor 2 umfasst drei Phasen 3, 4, 5, welche mit einer Endstufe 6 verbunden sind, die in einem Steuergerät 7 angeordnet ist. Die Endstufe 6 ist auf einer Leiterplatte 8 im Steuergerät 7 platziert, wobei die drei Phasen 3, 4, 5 durch eine Öffnung 9 in der Leiterplatte 8 geführt sind und mit der Endstufe 6 verbunden sind. Die Endstufe 6, welche nicht weiter dargestellte Leistungshalbleiter enthält, wird von einem Mikroprozessor 10 an- gesteuert. In Fig. 1, an embodiment of an engine control system 1 of an EC motor 2 is shown, as used for example for driving a clutch actuator of a Kupplungsbetäti- supply system in a motor vehicle. The EC motor 2 is an electronically controlled motor or an electronically commutated DC motor. The EC motor 2 comprises three phases 3, 4, 5, which are connected to an output stage 6, which is arranged in a control unit 7. The output stage 6 is placed on a printed circuit board 8 in the control unit 7, wherein the three phases 3, 4, 5 are guided through an opening 9 in the circuit board 8 and are connected to the output stage 6. The output stage 6, which contains power semiconductors not shown, is controlled by a microprocessor 10.
In dem Mikroprozessor 10 sind zwei Schwellwerte für einen Kurzschlussstrom, der an der Endstufe 6 gemessen werden kann, abgespeichert. Ein erster Schwellwert beträgt 70 A, während der zweite Schwellwert 23 A beträgt. Kurzschlüsse in dem Motorsteuersystem 1 können verschiedene Ursachen aufweisen. So können beim Einsatz im Kraftfahrzeug durch Kontakt der Phasen 3, 4, 5 des EC-Motors 2 mit Bremsflüssigkeit elektrochemische Prozesse auslöst werden, welche zu einem Kurzschluss führen. Darüber hinaus beinhaltet ein Kurzschlusspfad auch die Zuleitung und das Steuergerät 7. In the microprocessor 10, two threshold values for a short-circuit current, which can be measured at the output stage 6, stored. A first threshold is 70 amps, while the second threshold is 23 amps. Short circuits in the engine control system 1 may have various causes. Thus, when used in the motor vehicle by contact of the phases 3, 4, 5 of the EC motor 2 with brake fluid electrochemical processes are triggered, which lead to a short circuit. In addition, a short circuit path also includes the supply line and the control unit 7.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung auch niede- rohmiger Kurzschlüsse ist in Fig. 2 dargestellt, wo ein Kurzschlussstrom über der Zeit ge- zeigt ist. In einer Initialisierungsphase des Steuergerätes 7 nach Einschalten der Zündung
des Kraftfahrzeuges wird von dem Steuergerät 7 die Endstufe 6 des EC-Motors 2 so angesteuert, dass der EC-Motor 2 bei einer Spannung Uiwotor von 0 Volt und einer Drehzahl n Motor von Null inaktiv ist und kein Motorstrom I Motor des EC-Motors 2 fließt. In dieser Situation werden die Phasen 3, 4, 5 des EC-Motors 2 gegenphasig durch die Endstufe 6 angesteuert, in- dem diese zwischen Batterieplus und Masse geschaltet werden. Nach Einstellung des zweiten Schwellwertes von 23 A wird durch den Mikroprozessor 10 die Kurzschlusserkennung KE aktiviert, in welcher der gemessene Kurzschlussstrom mit dem abgesenkten zweiten Schwellwert von 23A verglichen wird. Diese Messphase dauert etwa 15 ms. Übersteigt der gemessene Kurzschlussstrom den zweiten Schwellwert von 23 A, wird die Endstufe 6 abge- schaltet. Bleibt der gemessene Kurzschlussstrom unter dem zweiten Schwellwert von 23A wird durch den Mikroprozessor 10 der erste Schwellwert für den Kurzschlussstrom von 70 A für die Kurzschlusserkennung KE eingestellt und nach Erreichung des angehobenen Schwellwertes von 70 A der EC-Motor 2 in dem normalen Betriebszustand versetzt, bei welchem auch ein Motorstrom I Motor fließt. In diesem normalen Betriebszustand des EC-Motors 2 wird ebenfalls in vorgegebenen Abständen eine Kurzschlusserkennung durchgeführt, bei welcher der aktuelle Kurzschlussstrom mit dem höheren Schwellwert von 70 A verglichen wird. Übersteigt der aktuell gemessene Kurzschlussstrom den ersten Schwellwert von 70 A wird die Endstufe 6 ebenfalls abgestellt. Zur Plausibilisierung der Kurzschlusserkennung im normalen Betriebszustand des EC-Motor 2 wird anschließend die Endstufe 6 noch einmal bestromt, wobei der EC-Motor 2 im inaktiven Betrieb gehalten und der niedrigere zweiteAn exemplary embodiment of the method according to the invention for detecting even low-resistance short circuits is shown in FIG. 2, where a short-circuit current is shown over time. In an initialization phase of the control unit 7 after switching on the ignition of the motor vehicle is driven by the control unit 7, the output stage 6 of the EC motor 2 so that the EC motor 2 at a voltage Uiwotor of 0 volts and a speed n motor of zero is inactive and no motor current I motor of the EC motor flows. In this situation, the phases 3, 4, 5 of the EC motor 2 are driven in phase opposition by the output stage 6, in that they are switched between battery plus and ground. After setting the second threshold of 23 A, the microprocessor 10, the short-circuit detection KE is activated, in which the measured short-circuit current is compared with the lowered second threshold of 23A. This measuring phase lasts about 15 ms. If the measured short-circuit current exceeds the second threshold value of 23 A, the output stage 6 is switched off. If the measured short-circuit current remains below the second threshold value of 23A, the first threshold value for the short-circuit current of 70 A for the short-circuit detection KE is set by the microprocessor 10 and, after reaching the raised threshold value of 70 A, the EC motor 2 is set in the normal operating state which also a motor current I motor flows. In this normal operating state of the EC motor 2, a short-circuit detection is also carried out at predetermined intervals, in which the current short-circuit current is compared with the higher threshold value of 70 A. If the currently measured short-circuit current exceeds the first threshold value of 70 A, the output stage 6 is likewise switched off. For plausibility of the short circuit detection in the normal operating state of the EC motor 2, the power amplifier 6 is then energized once again, with the EC motor 2 held in inactive mode and the lower second
Schwellwert von 23 A beim Kurzschlussstromvergleich durch den Mikroprozessor 10 eingestellt wird. Wird der niedrigere zweite Schwellwert durch den gemessenen Kurzschlusssstrom überschritten, wird der im normalen Betrieb des EC-Motor 2 detektierte Kurzschluss bestätigt und die Endstufe 6 bleibt abgeschaltet. Threshold of 23 A in the short-circuit current comparison by the microprocessor 10 is set. If the lower second threshold value is exceeded by the measured short-circuit current, the short circuit detected in the normal operation of the EC motor 2 is confirmed and the output stage 6 remains switched off.
Das beschriebene Verfahren lässt sich bei Einfachkupplungen einsetzen. In Situationen, in welchen die Kupplung nicht bestromt wird, z.B. inaktiven Kupplungen von Doppelkupplungssystemen, lässt sich diese Verfahren ebenfalls anwenden.
The method described can be used for single-couplings. In situations where the clutch is not energized, eg inactive clutches of dual clutch systems, these methods can also be used.
Bezugszeichenliste Motorsteuersystem List of reference engine control system
EC-Motor EC motor
Phase des Elektromotors Phase of the electric motor
Phase des Elektromotors Phase of the electric motor
Phase des Elektromotors Phase of the electric motor
Endstufe final stage
Steuergerät control unit
Leiterplatte circuit board
Öffnung opening
Mikroprozessor microprocessor
Kurzschlusserkennung
Short circuit detection
Claims
1. Verfahren zur Erkennung eines Kurzschlusses einer Endstufe eines Elektromotors, vorzugsweise eines elektrisch kommutierten Elektromotors, bei welchem die Endstufe (6) des Elektromotors (2) angesteuert wird und ein Kurzschlusses detektiert wird, wenn ein gemessener Kurzschlussstrom einen Schwellwert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Elektromotors (2) variiert. 1. A method for detecting a short circuit of an output stage of an electric motor, preferably an electrically commutated electric motor, in which the output stage (6) of the electric motor (2) is driven and a short circuit is detected when a measured short-circuit current exceeds a threshold, characterized in that the threshold value varies depending on an operating state of the electric motor (2).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Schwellwert für einen ersten Betriebszustand, in welchem der Elektromotor (2) im Betrieb ist, und ein zweiter Schwellwert für einen zweiten Betriebszustand, in welchem der Elektromotor (2) inaktiv ist, vorgesehen werden, wobei der erster Schwellwert größer ist als der zweite Schwellwert. 2. The method according to claim 1, characterized in that a first threshold for a first operating state in which the electric motor (2) is in operation, and a second threshold for a second operating state in which the electric motor (2) is inactive provided with the first threshold being greater than the second threshold.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schwellwert etwa einem Drittel des ersten Schwellwertes entspricht. 3. The method according to claim 2, characterized in that the second threshold value corresponds to about one third of the first threshold value.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Betriebszustand so eingestellt wird, dass im Zustand einer Nicht-Bestromung des Elektromotors (2) die Phasen (3, 4, 5) des Elektromotors (2) gegenphasig geschaltet werden, ohne dass ein Elektromotorstrom fließt. 4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the second operating state is set so that in the state of non-energization of the electric motor (2) the phases (3, 4, 5) of the electric motor (2) are connected in phase opposition, without an electric motor current flows.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Betriebszustand bei Nicht-Bestromung des Elektromotors (2), bei welcher am Elektromotor (2) eine Spannung von 0 V anliegt und eine Drehzahl des Elektromotors (2) 0 beträgt, die Phasen (3, 4, 5) wechselweise zwischen einem Batterieplus und Masse geschaltet werden. 5. The method according to claim 4, characterized in that in the second operating state in non-energization of the electric motor (2), wherein the electric motor (2) is applied a voltage of 0 V and a rotational speed of the electric motor (2) is 0, the phases (3, 4, 5) alternately switched between a battery plus and ground.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlusserkennung bei einem Elektromotor (2), der Bestandteil eines in einem Kraftfahrzeug verbauten Kupplungsaktors ist, nach Einschaltung einer Zündung des Kraftfahrzeuges erfolgt. 6. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the short-circuit detection in an electric motor (2), which is part of a built-in motor vehicle clutch actuator, takes place after switching on an ignition of the motor vehicle.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlusserkennung während einer Initialisierungsphase eines Steuergerätes (7) durchgeführt wird. 7. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the short-circuit detection during an initialization phase of a control unit (7) is performed.
8. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Erkennung des Kurzschlusses im ersten Betriebszustand des Elektromotors (2) eine Plausibilisierung durchgeführt wird.
8. The method according to at least one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that after the detection of the short circuit in the first operating state of the electric motor (2) a plausibility check is performed.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Erkennung des Kurzschlusses im ersten Betriebszustand die Endstufe (6) des Elektromotors (2) abgeschaltet wird und anschließend zur Plausibilisierung eine Bestätigungsmessung mit dem abgesenkten zweiten Schwellwert durchgeführt wird.
9. The method according to claim 8, characterized in that after the detection of the short circuit in the first operating state, the output stage (6) of the electric motor (2) is switched off and then a plausibility check confirmation measurement is performed with the lowered second threshold.
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---|---|---|---|---|
EP0711466B1 (en) | 1993-07-26 | 1997-04-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Process, arrangement and use for limiting short circuit current on an electric energy transmission line |
DE19739551A1 (en) | 1997-09-09 | 1999-03-11 | Siemens Ag | Short-circuit current limitation for a converter circuit with a capacitive memory |
EP0981056A2 (en) * | 1998-08-20 | 2000-02-23 | WILO GmbH | Method for determining the condition of a pump |
DE102007039855A1 (en) | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Method and circuit for determining the maximum current absorbed by an electric motor |
EP2034608A1 (en) * | 2006-06-23 | 2009-03-11 | Daikin Industries, Ltd. | Inverter control method |
DE102011083217A1 (en) * | 2011-09-22 | 2013-03-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Method for checking phase of electrically commutated electric motor such as electric motor for built-in hydraulic actuator of clutch of motor vehicle, involves detecting power failure on interruption of supply of current |
DE102012219717A1 (en) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Method for protecting output stage of electric motor from overcurrent, for actuating clutch of dual clutch transmission in motor car, involves switching-off output stage when actual current value exceeds predetermined threshold value |
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---|---|---|---|---|
JP4361116B2 (en) * | 2008-01-09 | 2009-11-11 | ファナック株式会社 | Motor drive device with dynamic brake circuit failure detection function |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0711466B1 (en) | 1993-07-26 | 1997-04-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Process, arrangement and use for limiting short circuit current on an electric energy transmission line |
DE19739551A1 (en) | 1997-09-09 | 1999-03-11 | Siemens Ag | Short-circuit current limitation for a converter circuit with a capacitive memory |
EP0981056A2 (en) * | 1998-08-20 | 2000-02-23 | WILO GmbH | Method for determining the condition of a pump |
EP2034608A1 (en) * | 2006-06-23 | 2009-03-11 | Daikin Industries, Ltd. | Inverter control method |
DE102007039855A1 (en) | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Method and circuit for determining the maximum current absorbed by an electric motor |
DE102011083217A1 (en) * | 2011-09-22 | 2013-03-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Method for checking phase of electrically commutated electric motor such as electric motor for built-in hydraulic actuator of clutch of motor vehicle, involves detecting power failure on interruption of supply of current |
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