DE19811151A1

DE19811151A1 - Procedure for controlling electric drive, especially in car

Info

Publication number: DE19811151A1
Application number: DE19811151A
Authority: DE
Inventors: Hubert Lamm; Christian Stolz; Guenter Haderer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-03-14
Filing date: 1998-03-14
Publication date: 1999-09-16
Also published as: ES2156072A1; ES2156072B1

Abstract

A procedure for controlling an electric drive, especially in a car for controlling an adjustable part (10), is described. The drive is to be driven reversibly by at least two controllable switches, especially relay switches, in two directions and it is to be switched on/off and controlled by a power switch. The drive driven in a first direction by at least one first switch is first switched off only by the power switch and this/these first switch(es) is/are not switched (especially not opened or blocked) by the switch-off of the drive. The drive switched off by the power switch is again switched on by the power switch with an unchanged state of the first switch(es)

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Ansteuern eines elektrischen Antriebs nach dem Oberbegriff des HauptanspruchsThe invention is based on a control method an electric drive according to the preamble of Main claim

Am Markt sind Motoren als elektrischer Antrieb bekannt, die in zwei Drehrichtungen (Linkslauf, Rechtslauf) zu betreiben sind und die als Antrieb für zu verstellende Teile, beispielsweise Schiebehebedächer oder Fenster in einem Kraftfahrzeug, verwendet werden. Zur Ansteuerung eines solchen Motors wird bekannterweise eine Vollbrückenschaltung mit vier Transistoren als Schalter verwendet, von denen jeweils zwei zur gleichen Zeit leitend geschaltet sind, um den Motor in jeweils eine Drehrichtung zu bestromen. Andere Schaltungen umfassen beispielsweise lediglich zwei Relais als Schalter zur Bestromung des Motors in zwei Drehrichtungen (DE-OS 33 05 770).Motors are known on the market as electric drives operate in two directions of rotation (counterclockwise, clockwise) are and which drive the parts to be adjusted, for example sunroofs or windows in one Motor vehicle can be used. To control a such a motor is known to be a full bridge circuit with four transistors used as switches, one of which two are switched on at the same time in order to to energize the motor in one direction of rotation. Other Circuits include, for example, only two relays as a switch for energizing the motor in two Direction of rotation (DE-OS 33 05 770).

Weitere am Markt zur Kfz-Schiebedach-Steuerung bekannte Schaltungen weisen darüber hinaus im Massezweig einen Leistungsschalter auf, mit dem die Höhe und Dauer der Bestromung des Motors gesteuert wird. Beispielsweise wird der Leistungsschalter direkt oder mittels Pulsweltenmodulation durch ein Steuergerät angesteuert.Other well-known on the market for vehicle sunroof control Circuits also have one in the ground branch Circuit breaker on, with which the amount and duration of the Power supply to the motor is controlled. For example the circuit breaker directly or by means of Pulse world modulation controlled by a control unit.

Bekannte Verfahren zum Ansteuern des Antriebs öffnen und sperren die Schalter jeweils beim Ausschalten und Einschalten des Motors für die eine oder andere Drehrichtung.Open known methods for controlling the drive and lock the switches when switching off and Turn on the engine for one or the other Direction of rotation.

Wird beispielsweise der im Linkslauf betriebene Motor ausgeschaltet, dann werden alle Schalter und der Leistungsschalter gesperrt. Beim darauf folgenden Einschalten des Motors werden die der gewählten Drehrichtung entsprechenden Schalter betätigt und der Leistungsschalter durch das Steuergerät angesteuert. D.h., unabhängig davon, ob der Motor in einem Rechtslauf oder in einem Linkslauf angesteuert wird, d. h. reversiert oder in derselben Drehrichtung weiter betrieben ein- und ausgeschaltet wird, ergeben sich mindestens zwei Schaltvorgänge für das jeweilige Ein- und Ausschalten des Motors und zwar je einen am Leistungsschalter und an den Drehrichtungsschaltern.For example, if the motor is running in counterclockwise rotation then all switches and the Circuit breaker blocked. The next one The motor is switched on in the selected direction of rotation corresponding switch operated and the circuit breaker controlled by the control unit. That is, regardless whether the motor is clockwise or counterclockwise is controlled, d. H. reversed or in the same Direction of rotation is switched on and off, there are at least two switching operations for the Switch the motor on and off, one at a time on the circuit breaker and on the direction of rotation switches.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß Schaltvorgänge für den jeweiligen Drehrichtungsschalter beim Ausschalten des Antriebs durch einen Leistungsschalter nicht durchgeführt werden. Die Gesamtzahl der Schaltvorgänge der Schalter über die Lebensdauer wird daher reduziert bzw. die Lebensdauer der Schalter erhöht.The inventive method with the characteristic Features of the main claim has the advantage that Switching operations for the respective direction switch at The drive is not switched off by a circuit breaker be performed. The total number of switching operations of the Switch over the life is therefore reduced or the Lifetime of the switches increased.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale. By the measures listed in the subclaims there are advantageous further developments and improvements of the features specified in the main claim.

Ein besonderer Vorteil ergibt sich beim Aus- und anschließendem Einschalten in die gleiche Drehrichtung, da keiner der Drehrichtungsschalter seinen Schaltzustand ändert. Die Schalter werden nur dann geschaltet, wenn die Drehrichtung des Motors reversiert wird.A particular advantage arises when training and then switch on in the same direction of rotation because none of the direction switches switches its switching state changes. The switches are only switched when the Direction of rotation of the motor is reversed.

Dadurch, daß die Schalter beim Ausschalten des Antriebs nicht ihren Schaltzustand ändern, werden die vom Fahrer des Kraftfahrzeugs als störend empfundenen Relais-Klappgeräusche beim Stoppen und Starten des Motors vorteilhaft verhindert.Because the switch when the drive is switched off do not change their switching state, the driver of the Motor vehicle as annoying relay folding noises advantageously prevented when stopping and starting the engine.

Ebenso verhindert werden die Überspannungsspitzen beim Schalten der Relais, da diese nicht unter Last geschaltet werden.The surge peaks are also prevented Switching of the relays since they are not switched under load become.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt nunmehr den Einsatz von kostengünstigen Schaltern, da die Anforderungen an die Anzahl der Schaltzyklen geringer angesetzt werden können.The method according to the invention now allows use of inexpensive switches, since the requirements on the Number of switching cycles can be set lower.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine erste Vorrichtung mit zwei Schaltern zum Ansteuern eines elektrischen Antriebs nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, Fig. 2 eine Vollbrückenschaltung mit vier Schaltern als zweite Vorrichtung zum Ansteuern eines elektrischen Antriebs nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und Fig. 3 eine Darstellung der Schaltzustände der Schalter der ersten und zweiten Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren. Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. In the drawings Fig. 1 shows a first device with two switches for controlling an electric drive according to the inventive method, Fig. 2 is a full-bridge circuit having four switches as a second driving apparatus of an electric drive according to the inventive method and Fig. 3 illustrates the switching states of the switch the first and second device according to Fig. 1 and 2 according to the method of the invention.

Description of the embodiments

Fig. 1 zeigt als elektrischen Antrieb einen reversierbaren Elektromotor M, dessen Drehrichtung über die Schaltzustände zweier Relais S1, S2, angesteuert wird. Die Relais S1 und S2 können die Schaltzustände 0 und 1 annehmen, wobei je ein Anschluß des Motors M über das jeweilige Relais S1, S2 im Zustand 0 auf Masse bzw. im Zustand 1 auf Batteriespannung Ub gelegt wird. Im Massezweig befindet sich ein durch eine Steuerschaltung 20 in Zustände 0 (gesperrt) und 1 (leitend) geschalteter Leistungstransistor T. Der Motor M treibt ein zu verstellendes Teil 10 an, beispielsweise ein Schiebehebedach eines Kraftfahrzeuges oder einen elektrischen Fensterheber. Fig. 1 shows an electric drive a reversible electric motor M, whose direction of rotation of two of the switching conditions relay S1, S2, is driven. The relays S1 and S2 can assume the switching states 0 and 1, one connection of the motor M being connected to the ground via the respective relay S1, S2 in state 0 or to battery voltage Ub in state 1. In the mass branch is a (blocked) by a control circuit 20 in states 0 and 1 (conductive) connected power transistor T. The motor M drives a to be adjusted part 10 at, for example, a sliding roof of a motor vehicle or a power window.

Die Bestromung des Motors M erfolgt über die Ansteuerung des Leistungstransistors T, der durch die Steuerschaltung 20 entweder über Pulsweitenmodulation oder direkt angesteuert wird. Eine Drehrichtung des Motors M, beispielsweise Linkslauf L, wird über den Schaltzustand 1 des Relais S1 und den Schaltzustand 0 des Relais S2 gemäß Fig. 1 eingestellt. Bei umgekehrter Drehrichtung, beispielsweise Rechtslauf R, kehren sich die Zustände 0 und 1 der Relais S1, S2 um.The motor M is energized via the control of the power transistor T, which is controlled by the control circuit 20 either via pulse width modulation or directly. A direction of rotation of the motor M, for example counterclockwise rotation L, is set via the switching state 1 of the relay S1 and the switching state 0 of the relay S2 according to FIG. 1. In the opposite direction of rotation, for example clockwise rotation R, states 0 and 1 of relays S1, S2 are reversed.

Fig. 2 zeigt eine zweite Vorrichtung zur Ansteuerung des Motors M mit einer Vollbrückenschaltung bestehend aus vier Transistoren S1, S2, S3, S4. Zur Ansteuerung des Motors M wird der Leistungstransistor T in der Masseleitung durch die Steuerschaltung 20 pulsweitenmoduliert oder direkt angesteuert. Die Drehrichtung des Motors M, beispielsweise Linksdrehung L, wird durch leitende Transistoren S1 und S4 (Schaltzustand 1) und durch gesperrte Transistoren S2, S3 (Schaltzustand 0) gemäß Fig. 2 eingestellt. Bei Drehrichtungsumkehr kehren sich die Schaltzustände 0 und 1 aller vier Transistoren jeweils um. Fig. 2 shows a second device for controlling the motor M with a full bridge circuit consisting of four transistors S1, S2, S3, S4. To control the motor M, the power transistor T in the ground line is pulse-width modulated or controlled directly by the control circuit 20 . The direction of rotation of the motor M, for example counterclockwise rotation L, is set by conductive transistors S1 and S4 (switching state 1) and by blocked transistors S2, S3 (switching state 0) according to FIG. 2. When the direction of rotation is reversed, switching states 0 and 1 of all four transistors are reversed.

Fig. 3 zeigt die Schaltzustände 0 und 1 des Leistungstransistors T, sowie der zwei bzw. vier Schalter S1, S2, S3, S4 der Vorrichtungen gemäß Fig. 1 bzw. 2. Dargestellt sind Schaltzustände für Links- bzw. Rechtslauf L, R sowie ausgeschaltetem Motor M. Fig. 3 shows the switching states 0 and 1 of the power transistor T, and the two or four switches S1, S2, S3, S4 of the devices according to Fig. 1 and 2. Shown are switching states for left and right rotation L, R and engine M.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand Fig. 3 beschrieben. Zum Zeitpunkt t0 befinden sich die Schalter S1 bis S4 im Grundzustand 0. Für den Linkslauf L des Motors M wird das Relais S1 bzw. die Transistoren S1, S4 zum Zeitpunkt t0 in den Zustand 1 geschaltet. Unmittelbar darauf wird der Leistungstransistor T zur Bestromung des Motors M durch die Steuerschaltung 20 ebenfalls eingeschaltet. Am Motor M liegt dann eine Spannung derart an, daß dieser sich im Linkslauf L bewegt und das zu verstellende Teil 10 entsprechend seiner Drehrichtung über ein gestrichelt angedeutetes Getriebe verstellt, beispielsweise das Schiebehebedach 10 öffnet.The method according to the invention is described below with reference to FIG. 3. At time t0, switches S1 to S4 are in the basic state 0. For counterclockwise rotation L of motor M, relay S1 or transistors S1, S4 are switched to state 1 at time t0. Immediately afterwards, the power transistor T for energizing the motor M is likewise switched on by the control circuit 20 . A voltage is then applied to the motor M such that it moves in the counterclockwise rotation L and the part 10 to be adjusted is adjusted in accordance with its direction of rotation via a gear mechanism indicated by a broken line, for example the sliding / tilting roof 10 opens.

Im vorliegenden Beispiel wird das Schiebehebedach 10 lediglich zur Hälfte geöffnet. Die Position ist zum Zeitpunkt t1 erreicht, so daß der Leistungstransitor T über das Steuergerät 20 ausgeschaltet und die Stromzufuhr zum Motor M unterbrochen wird. Die Relais bzw. Transistoren S1 bis S4 verbleiben nun erfindungsgemäß in ihrem jeweiligen aktuellen Schaltzustand 1 bzw. 0.In the present example, the sunroof 10 is only opened halfway. The position is reached at time t1, so that the power transistor T is switched off via the control unit 20 and the power supply to the motor M is interrupted. According to the invention, the relays or transistors S1 to S4 now remain in their respective current switching state 1 or 0.

Zum Zeitpunkt t2 wird das Schiebehebedach 10 betätigt, um dieses vollständig zu öffnen. Der Motor wird demzufolge über den Leistungstransistor T eingeschaltet und weiterhin im Linkslauf L bestromt. Keiner der Schalter S1 bis S4 hat seinen Schaltzustand seit dem Zeitpunkt t0 verändert. At time t2, the sunroof 10 is actuated to open it fully. The motor is consequently switched on via the power transistor T and continues to be supplied with current in the counterclockwise rotation L. None of the switches S1 to S4 has changed its switching state since the time t0.

Zum Zeitpunkt t3 befindet sich das Schiebehebedach 10 in einem vollständig geöffneten Zustand, so daß, wie bereits zum Zeitpunkt t1 erläutert, lediglich der Motor M über den Leistungsschalter T ausgeschaltet wird.At time t3, the sunroof 10 is in a fully open state, so that, as already explained at time t1, only the motor M is switched off via the circuit breaker T.

Zum Zeitpunkt t4 wird das Schiebedach betätigt, um dieses zu schließen, so daß der Motor M nunmehr im Rechtslauf R anzutreiben ist. Dafür werden die Schaltzustände der Schalter S1 bis S4 reversiert und erfindungsgemäß unmittelbar darauf der Motor M durch Einschalten des Leistungstransistors T bestromt.At time t4, the sunroof is operated to close it close, so that the motor M now clockwise R is to be driven. For this, the switching states of the Switches S1 to S4 are reversed and according to the invention immediately afterwards the motor M by switching on the Power transistor T energized.

Beim Ausschalten des Motors zum Zeitpunkt t5 bleiben die Schaltzustände der Schalter S1 bis S4 erfindungsgemäß unverändert.When the engine is switched off at time t5, the Switching states of the switches S1 to S4 according to the invention unchanged.

Gemäß Fig. 3 ist nunmehr ersichtlich, daß aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens die Schalthäufigkeit jedes Schalters S1 bis S4 reduziert ist. Insbesondere entfallen die Schaltungen bei Bestromung des Motors in derselben Richtung. Bei Drehrichtungsumkehr werden die Schalter S1 bis S4 geschaltet, solange der Leistungstransistor T noch gesperrt ist.According to Fig. 3 will now be apparent that due to the inventive method, the switching frequency of each switch S1 is reduced to S4. In particular, the circuits are omitted when the motor is energized in the same direction. When the direction of rotation is reversed, the switches S1 to S4 are switched as long as the power transistor T is still blocked.

Als zu verstellendes Teil 10 können weitere Einrichtungen innerhalb oder außerhalb des Kraftfahrzeugs verwendet werden, wie z. B. Kopfstützen, Fahrzeugsitze, Heckspoiler oder dergleichen.As part 10 to be adjusted, other devices can be used inside or outside the motor vehicle, such as. B. headrests, vehicle seats, rear spoilers or the like.

Claims

1. Method for driving an electric drive (M), in particular in a motor vehicle for driving an adjustable part ( 10 ), the electric drive (M) being controlled by at least two controllable switches (S1, S2, S3, S4), in particular relay switches, to be operated in two directions (L, R) and to be switched on and off or to be controlled by a circuit breaker (T), characterized in that the electrical operated by means of at least one first switch (S1, S4) in a first direction (L) Drive (M) is initially only switched off by the circuit breaker (T) and this at least one first switch (S1, S4) is not switched, in particular is not opened or blocked when the electrical drive (M) is switched off.

2. The method according to claim 1, characterized in that the one switched off by the circuit breaker (T) electric drive (M) to operate in the same first Direction (L) through the circuit breaker (T) unchanged switching state of the at least one first Switch (S1, S4) is turned on.

3. The method according to claim 1, characterized in that to operate the circuit breaker (T) switched off electric drive (M) in the second Direction (R) of the switching state (0, 1) of the at least two controllable switch (S1, S2, S3, S4) reversed and the Circuit breaker (T) is turned on.

4. Method for controlling an electric drive (M), in particular in a motor vehicle, for controlling an adjustable part ( 10 ), the electric drive (M) being controlled by at least two controllable switches (S1, S2, S3, S4), in particular relay switches, can be operated in two directions (L, R) and can be switched on and off or controlled by a circuit breaker (T), characterized in that when the drive (M) operated in one direction is switched off, the switches (S1, S2, S3, S4) keep their switching state (0, 1) unchanged when the circuit breaker (T) is blocked and can only be reversed together with the circuit breaker (T) if the direction is reversed.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that when the direction is reversed first the switches (S1, S2, S3, S4) according to the selected direction can be switched on or off without current, and then the circuit breaker (T) is turned on becomes.

6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that a sunroof, in particular sliding-lifting roof, is driven as an adjustable part ( 10 ) by the drive (M).

7. The method according to claim 1 to 5, characterized in that an electric window lifter as an adjustable part ( 10 ) is driven by the drive (M).

8. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the drive (M) headrests, antennas, rear spoiler, vehicle seats or the like are driven as an adjustable part ( 10 ).

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the circuit breaker (T) is controlled by a control circuit ( 20 ) by means of pulse width modulation or directly.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the drive (M) by switching of two relays as switches (S1, S2) in two directions (L, R) is controlled.