DE2251278A1

DE2251278A1 - MONITORING DEVICE FOR AN ELECTRIC MOTOR

Info

Publication number: DE2251278A1
Application number: DE19722251278
Authority: DE
Inventors: Heinz Leiber
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-10-19
Filing date: 1972-10-19
Publication date: 1974-05-02
Also published as: DE2251278C2; GB1449038A

Description

TELDIX. GmbH
69OO HeidelbergTELDIX. GmbH
69OO Heidelberg

Grenzhöfer Veg 36

Heidelberg, 12. Oktober 1972 E/Pt-Ka/Ba E-264Heidelberg, October 12, 1972 E / Pt-Ka / Ba E-264

Monitoring device for an electric motor

Die Erfindung betrifft eine überwachungsschaltung für einen elektrischen Motor, der mittels eines elektronisch gesteuerten Schalters an- und abgeschaltet wird.The invention relates to a monitoring circuit for an electrical Motor that is switched on and off by means of an electronically controlled switch.

Problem Description

Bei Einsatz elektrischer Motoren an Stellen, an denen ihr Ausfall kritisch ist, z.B. Gefahr mit sich bringt, ist eine überwachung des Motors notwendig. Eine solche überwachung ist bei Verwendung des Motors als Antrieb einer Pumpe innerhalb eines Fahrzeugbremssysteme notwendig, wenn die Pumpe als Bremsdruckerzeuger benutzt ist (fullpower) oder auch bei Antiblockierregelsystemen als Rückförderpumpe Oder Bremskraftverstärker dient. Bei Ausfall des Antriebs und damit der Pumpe muß zumindest eine Warnung an den Fahrer gelangen; vorzugsweise wird dann sogar eine Umschaltung auf einen anderen Betrieb (z.B. Betrieb mit Notkolben) oder eine Abschaltung (z.B. bei Blockierreglern) vorgenommen. Die Sicherheitsschaltung kann auch zur Prüfung der Funktionsfähigkeit der Pumpe ausgenutzt werden.If electric motors are used in places where their failure is critical, e.g. poses a risk, the Engine necessary. Such monitoring is when the motor is used as a drive for a pump within a vehicle braking system necessary if the pump is used as a brake pressure generator (full power) or as a return pump for anti-lock control systems Or brake booster is used. If the drive fails and with it the pump must at least give the driver a warning; switching to another operation is then preferable (e.g. operation with emergency piston) or a shutdown (e.g. with blocking regulators) performed. The safety circuit can also be used to check the functionality of the pump.

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Task and solution

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und billige überwachungseinrichtung für einen Motor zu schaffen.The invention is based on the object of a simple and cheap To create monitoring device for an engine.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die ic Anspruch 1 angegebenen Merkaale. This object is achieved by the characteristics specified in claim 1.

Advantageous configurations

Die erfindungsgemäße Überwachungsschaltung spricht an, wenn nach Schließen des elektronischen Schalters - z.B. ein fielais oder ein Transistorschalter - nicht in einer vorgegebenen Zeitspanne eine ausreichende Spannung an der Motorwicklung anliegt. Außerdem spricht die Schaltung an, wenn bei vorhandener Ansteuerspannung für den Schalter die Motorspannung verschwindet, z.B. zusammenbricht. Hierzu sind Vergleichemittel mit einem Zeitglied notwendig, in denen festgestellt wird, ob einem auftretenden, das Schließen des Schalters bewirkenden Signal, ein entsprechendes Ansteigen der Motorspannung folgt. Fällt die Motorspannung aus und bleibt das Steuersignal vorhanden, so spricht die Schaltung ebenfalls an und erzeugt ein Ausgangssignal sur Warnung und/oder zum Schalten.The monitoring circuit according to the invention responds when after Closing the electronic switch - e.g. a fall relay or a Transistor switch - there is not sufficient voltage on the motor winding within a specified period of time. In addition, she speaks Switching on when the motor voltage disappears, e.g. collapses, when the control voltage for the switch is available. There are means of comparison for this purpose with a timer is necessary in which it is determined whether an occurring, causing the closing of the switch Signal, a corresponding increase in motor voltage follows. If the motor voltage fails and the control signal remains available, so the circuit also responds and generates an output signal sur warning and / or for switching.

Ist bei Verwendung eines Relais als elektronischer Schalter im Ruhebetrieb der Schalter geschlossen, so ist für den Vergleich eine Invertierung des Steuersignale notwendig. Ähnliches gilt auch bei Verwendung entsprechender Transistoren. Unter dem in Anspruch erwähnten Anlegen einer Spannung kann auch das Anlegen der Spannung O verstanden werden, also ein Spannungsabfall.Is in idle mode when a relay is used as an electronic switch If the switch is closed, an inversion of the control signal is necessary for the comparison. The same applies to use corresponding transistors. The application of a voltage mentioned in the claim can also be understood to mean the application of the voltage O become, so a voltage drop.

Gemäß einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung sind als Vergleichemittel ein UND-Gatter und ein Zeitglied vorgesehen. Das Zeit-According to a preferred embodiment of the invention, the comparison means are an AND gate and a timer are provided. The time

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glied muß derart beschaffen sein, daß ee ein Signal nur abgibt, wenn das Eingangssignal für eine vorgegebene Zeit andauert, die hier z.B. 100 msec sein kann. Diese Zeit hängt von der Zeitkonstanten des Motors ab. Dieses Zeitglied wird entweder in die Zuführung der Spannung für die Schaltersteuerung oder an den Ausgang des UND-Gatters geschaltet. Dem zweiten Eingang des UND-Gatters wird die invertierte Motorspannung zugeführt.member must be designed in such a way that ee only emits a signal if the input signal lasts for a specified time, which here can be 100 msec, for example. This time depends on the time constant of the motor away. This timer is either used in supplying the voltage for the switch control or switched to the output of the AND gate. The inverted motor voltage is applied to the second input of the AND gate fed.

Man kann die erfindungsgemäße Schaltung derart weiterbilden, daß auch ein Auegangssignal der Schaltung entsteht, wenn bei Anlegen einer Spannung zum öffnen des Schalters an Motor nicht noch eine vorgegebene Zeit (z.B. 20 msec) lang eine Spannung abgreifbar ist, die bei abgeschalteter Motorantriebsspannung durch die Generatorwirkung des Motore entsteht. Auch diese Zeit ist motorabhängig. In einfachster Weise läßt sich diese überwachung der Motordrehung bei der oben geschilderten überwachungsschaltung dadurch erreichen, daß das Steuersignal für den elektronischen Schalter über ein das Eingangssignal entsprechend verlängerndes Zeitglied dem UND-Gatter zugeführt wird.The circuit according to the invention can be developed in such a way that also an output signal of the circuit arises if, when a voltage is applied to open the switch on the motor, there is not yet a predetermined one A voltage can be tapped for a period of time (e.g. 20 msec) that is generated by the generator effect of the motor when the motor drive voltage is switched off arises. This time is also dependent on the engine. This monitoring of the motor rotation can be carried out in the simplest manner in the case of the above-described Monitoring circuit achieve that the control signal for the electronic switch via a corresponding to the input signal extending timer is fed to the AND gate.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann man auch das Hängenbleiben des elektronischen Schalters, insbesondere des Relais, überwachen, indem man weitere Vergleichsmittel vorsieht, in denen die Spannung zur öffnung des Schalters mit der Motorspannung verglichen wird. Ist die Motorspannung über eine vorgegebene Zeit hinaus (einige see.) bei geöffnetem Relaiskontakt vorhanden, so wird wieder ein Ausgangssignal erzeugt. Auch diese Vergleichsmittel können ein UND-Gatter, dem die Motorspannung und die Spannung zum öffnen des Relais gegebenenfalls invertiert zugeführt wird, und ein nachgeschaltetes Zeitglied sein.According to a further development of the invention, it is also possible to get stuck of the electronic switch, in particular the relay, by providing further comparison means in which the voltage to open the switch is compared with the motor voltage. is the motor voltage beyond a specified time (a few see.) at If the relay contact is open, an output signal is generated again. These comparison means can also have an AND gate to which the Motor voltage and the voltage to open the relay, if applicable is supplied inverted, and be a downstream timing element.

Figure description

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen überwachungsschaltung dargestellt.In the drawing is an embodiment of the invention monitoring circuit shown.

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Der zu überwachende Motor ist mit 1 bezeichnet. Die Antriebespannung für diesen Motor liegt an den Klemmen 2 an. In der Stromzuführung zub Motor liegt der Steuerkontakt 3 des Beiais h. Im unerregten Betrieb des Relais k ist der Kontakt 3 geöffnet, über die Klemmen 5 wird das Relais k und damit der Motor angesteuert, d.h. ein- und ausgeschaltet.The motor to be monitored is labeled 1. The drive voltage for this motor is applied to terminals 2. The control contact 3 of the Beiais h is in the power supply to the motor. In the de-energized operation of the relay k , the contact 3 is open, the relay k and thus the motor are controlled via the terminals 5, ie switched on and off.

Die überwachungsschaltung besteht im dargestellten AusfUhrungsbeispiel aus den UND-Gattern 6 und 7 mit je einem invertierten Eingang, den Zeitgliedern 8 und 9« dem ODER-Gatter 10, das das Ausgangssignal für das bistabile Glied 11 liefert, an das das Schaltrelais 12 zum Um- oder Abschalten und/oder die Warnlampe 10 angeschaltet ist.The monitoring circuit exists in the exemplary embodiment shown from the AND gates 6 and 7 each with an inverted input, the timers 8 and 9 «the OR gate 10, which is the output signal for the bistable element 11 supplies to which the switching relay 12 for switching or switching off and / or the warning lamp 10 is switched on.

The circuit can detect the following inaccuracies in the engine

1) Wird das Relais k erregt und steht über der Motorwicklung nach einer vorgegebenen Zeit keine ausreichende Spannung, so erscheint ein Ausgangssignal am ODER-Gatter 10, das die bistabile Stufe 11 kippt und damit die Warnung und/oder die Umschaltung bewirkt. Dieses Auslösen wird durch das Zusammenspiel des UND-Gatters 6 und des Zeitgliedes 8 bewirkt, wobei das UND-Gatter 8 dann ein Ausgangesignal abgibt, wenn bei Eintreffen des im Zeitglied 8 z.B. 100 msec verzögerten Schaltsignals für das Relais k am anderen (invertierenden) Eingang des UND-Gatters 6 keine oder keine ausreichende Motorspannung ansteht.1) If the relay k is energized and there is insufficient voltage across the motor winding after a predetermined time, an output signal appears at the OR gate 10, which toggles the bistable stage 11 and thus causes the warning and / or the switchover. This triggering is caused by the interaction of the AND gate 6 and the timing element 8, the AND gate 8 then emitting an output signal when the arrival of the switching signal for the relay k delayed in the timer 8, for example 100 msec, at the other (inverting) input of AND gate 6 no or insufficient motor voltage is present.

2) Die gleichen Glieder erzeugen ein Ausgangseignal, wenn bei nach wie vor vorhandener Erregung des Relais k die Motorspannung verschwindet. 2) The same elements generate an output signal when the motor voltage disappears while the relay k is still energized.

3) Durch die Glieder 6 und 8 wird auch eine überwachung dahingeherd durchgeführt, ob der Motor gedreht hat. Hierzu muß das Zeitglied jedoch so ausgebildet sein, daß es bei Verschwinden der Eingangsepannung noch eine vorgegebene Zeit ein Auegangssignal abgibt. Verschwindet die Steuerspannung an den Klemmen 5, so erscheint dann ein Auegangesignal am UND-Glied 6, wenn innerhalb der durch das Zeitglied 8 vorgegebenen Zeit von z.B. 20 msec.die am Motor abgegriffene Spannung 0 wird. Dies ist der Fall, wenn der Motor3) The links 6 and 8 also provide monitoring carried out whether the engine has turned. For this purpose, however, the timing element must be designed in such a way that it is activated when the input voltage disappears still emits an output signal for a specified time. If the control voltage at terminals 5 disappears, then appears then an Auegangesignal at the AND gate 6, if within the by the timer 8 predetermined time of e.g. 20 msec. the voltage tapped at the motor becomes 0. This is the case when the engine is

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nicht oder nicht schnell genug gedreht hat; dann kann der Motor nach Abschaltung nicht als Generator wirken.did not turn or did not turn fast enough; then the motor cannot act as a generator after it has been switched off.

k) Außerdem wird mittels des UND-Gatters 7 und des Zeitgliedes 9, das eine Ausgangsspannung nur abgibt, wenn das Eingangssignal eine vorgegebene Zeit andauert, noch überwacht, ob das Heiais nach Abschalten der Steuerspannung an den Klemmen 5 noch angezogen ist, also hängen bleibt. Hier entsteht ein Ausgangssignal am ODER-Gatter 10, wenn bei abgeschalteter Steuerspannung (auf dem invertierten Eingang) die Motorspannung über eine vorgegebene Zeit von z.B. einigen Sekunden andauert. k) In addition, by means of the AND gate 7 and the timing element 9, which only emits an output voltage if the input signal lasts a predetermined time, it is still monitored whether the heat is still attracted after switching off the control voltage at the terminals 5, i.e. remains hanging . An output signal is generated here at the OR gate 10 if the motor voltage lasts for a predetermined time, for example a few seconds, with the control voltage switched off (on the inverted input).

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims

E-264

Claims

Monitoring circuit for an electric motor which is switched on and off by means of an electronically controlled switch, characterized in that comparison means are provided which generate a warning and / or switching signal if, after applying a voltage to close the switch, this does not occur within a predetermined period of time a certain voltage is present on the motor.

2. Monitoring device according to claim 1, characterized by a such interpretation of the comparison means that the warning and / or switching signal also arises when after applying a voltage to the Opening the switch for a predetermined period of time and a voltage on the motor cannot be tapped.

3 monitoring device according to claims 1 or 2, characterized in that that further comparison means are provided, which when a voltage is applied to open the switch and continue the If the voltage is present in the motor, trigger a warning and / or switching signal for a specified period of time.

H. Monitoring device according to claim 1, characterized in that the comparison means consist of an AND gate and a timing element which only emits an output signal if the input signal lasts a predetermined time, and that the voltage for closing the switch, possibly after inversion, and that at the motor applied voltage are applied to the inputs of the AND gate after inversion and the timing element is connected either to the supply of the voltage for the switch control or to the output of the AND gate.

5 · Monitoring device according to claims 2 and 5 »characterized in that that in the feed for the voltage of the switch control a time delay element is switched on.

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6. Monitoring device according to claim 3, characterized in that that the further comparison means from an AND gate with a downstream There are timing elements that deliver a signal when the output signal of the AND gate lasts a predetermined time, and that the voltage for the .Schaltersteuerung after Inversion and the voltage on the motor are applied to the AND gate

7. Monitoring device according to one of claims 1-6, characterized by its application for the drive motor of a pump in a motor vehicle, in particular one that is switched on in the brake circuit Pump.

Heidelberg, October 12, 1972
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