(57)【要約】本発明は、タイマー（２２）を含んだ形式の、電気モータ作動のための回路装置である。制御器が設けられており、該制御器は、目標値信号（１１）と実際値信号（１４）の間の第１の差分信号（１５）に依存して第１のスイッチング信号（２０）を、電気モータ（４６）の通電のために供給する。同時にタイマー（２２）がスタートされ、このタイマー（２２）は、通電信号（４５）を所定の最大時間（Ｔｍａｘ）に制限している。検出装置（３７）は、目標値信号（１１）の変化を検出し、さらに第２のスイッチング信号（３８）を送出する。この第２のスイッチング信号（３８）もタイマー（２２）をスタートさせ、電気モータ（４６）の通電を引き起こさせる。この回路装置は、一方の側では電気モータ（４６）を熱的過負荷から保護し、他方の側では目標値変更があっても電気モータ（４６）の通電を可能にしている。
2005507230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気モータの作動のための回路装置であって、タイマー（２２）が含まれている形式のものにおいて、
制御器が設けられており、該制御器は、目標値信号（１１）と実際値信号（１４）の間の第１の差分信号（１５）に依存して第１のスイッチング信号（２０）を供給し、該第１のスイッチング信号（２０）は、電気モータ（４６）の通電を引き起こし、前記第１のスイッチング信号（２０）は、タイマー（２２）をスタートさせ、通流信号（４５）は、前記タイマー（２２）によって設定される最大時間（Ｔｍａｘ）に制限されるように構成されていることを特徴とする回路装置。
【請求項２】
検出装置（３７）が設けられており、該検出装置（３７）は、目標値信号（１１）の変更を確定し、さらに第２のスイッチング信号（３８）を送出し、該第２のスイッチング信号（３８）はタイマー（２２）をスタートさせる、請求項１記載の回路装置。
【請求項３】
第１の差分信号（１５）は、零交差検出器（２５）に供給され、該零交差検出器（２５）は、第１の差分信号（１５）の曲線の変化を検出し、さらに第１の遮断信号（２７）を送出し、該第１の遮断信号は、一方ではタイマー（２２）をリセットし他方では、電気モータ（４６）の通電を終了させる、請求項１または２記載の回路装置。
【請求項４】
前記タイマー（２２）は、再トリガ可能なタイマーとして実現される、請求項１から３いずれか１項記載の回路装置。
【請求項５】
第１の差分信号（１５）に対して第１のヒステリシス値（１８）が設けられる、請求項１から４いずれか１項記載の回路装置。
【請求項６】
目標値信号（１１）の変更のための第２のヒステリシス値（３６）が設けられる、請求項１から５いずれか１項記載の回路装置。
【請求項７】
検出装置（３７）は、目標値信号（１１）の遅延のための第３の時間遅延回路（３２）を含んでおり、時間遅延された目標値信号（３１）と目標値信号（１１）は、第２の差分形成器（３０）に供給されている、請求項１から６いずれか１項記載の回路装置。
【請求項８】
電気モータ（４６）は、アクチュエータ駆動部内に設けられており、目標値信号（１１）は、位置目標値に相応し、実際値信号（１４）は位置実際値に相応する、請求項１から７いずれか１項記載の回路装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、独立請求項の上位概念に記載された、電気モータの作動のための回路装置に関する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願 １９７ ４４ ７２９ 明細書からは、電気モータの始動のための回路装置が開示されている。この回路装置は、モータ電流かまたはモータ電力を所定の最大値に制限している。この公知の回路装置は、タイマを含んでおり、このタイマが、電気モータのスタート時点から起算して当該タイマーにより設定された時間の間、モータ電流ないし電力のリミットを無効にしている。
【０００３】
本発明の課題は、電気モータを熱的過負荷から保護する、電気モータの作動のための回路装置を提供することである。
【０００４】
この課題は、独立請求項の特徴部分に記載された本発明による回路装置によって解決される。
【０００５】
発明の利点
本発明によれば、制御器が設けられており、この制御器は、目標値と実際値の間の差分に依存して、電気モータの通電のためのスタート信号として第１のスイッチング信号を提供する。この第１のスイッチング信号は、タイマーをスタートさせ、このタイマーは、電気モータの通電を当該タイマーによって設定される最大時間に制限している。
【０００６】
本発明によれば、電気モータに最大時間が用いられ、その時間内では、目標値と実際値の間の差分が補償される。この最大時間の経過後も差分ないし制御偏差が生じている場合には、タイマが電気モータへの通電を終了させ、電気モータへの熱的過負荷を回避させて、場合によって生じ得るモータの損傷を未然に防ぐ。
【０００７】
本発明による回路装置の別の有利な構成例および実施例は、従属請求項に記載されている。
【０００８】
電気モータの作動電圧が低下した場合には、電気モータが通電のためのスタート信号の発生後にもはや所要の始動トルクをもたらすことができなくなったり作動中に停止し得る事態が生じ得る。そのような時にはタイマーは所定の最大時間の経過後に通電を中断させる。実際値は、もはや目標値と一致しない。このことは、作動電圧がその定格値を再び受入れた場合にも続けられる。
【０００９】
本発明によれば、検出装置が設けられ、この検出装置は、目標値の変更の後で第２のスイッチング信号を提供する。この第２のスイッチング信号も同じようにタイマーをスタートさせる。そのため前記したような作動状態の場合や目標値が新たに変更された場合には、電気モータが再び通電可能となる。電気モータの通電は、タイマーが再び最大時間の到達の際に通電を終了させるまでかあるいは位置実際値が位置目標値に達するまで、目標値のあらゆる変更のもとで第２のスイッチング信号に基づいて行われる。
【００１０】
本発明による回路装置の有利な構成例によれば、目標値と実際値の間の差分の極性の変更が第３のスイッチング信号を提供する。この第３のスイッチング信号は、電気モータの通電の遮断を引き起こす。この手段により、制御偏差がゼロになった場合に電気モータの通電を終了させることのできる制御器が簡単に実現できる。
【００１１】
本発明による回路装置の有利な構成によれば、タイマーが再トリガが可能なタイマーとして構成されている。位置目標値の変更後に検出装置が供給する第２のスイッチング信号は、場合によっては既に経過している時間に依存することなく、タイマーを新たにスタートさせる。この手段は、あらゆる目標値の変更後に電気モータの通電に対する最大時間が得られることを保証する。
【００１２】
この電気モータは有利には、調整駆動部ないしアクチュエータ駆動部内に設けられる。この種の駆動部では、目標値が位置目標値に相応し、実際値が位置実際値に相応する。このアクチュエータ駆動部の例としては、例えば自動車内に設けられているチョークのアクチュエータ駆動部があげられる。制御器は、チョークの無段階のポジショニングを可能にする。
【００１３】
この適用分野においては、最大時間は次のように選択される。すなわち、アクチュエータ駆動部が全ての作動状態における調整領域を網羅できるように選択される。タイマーは、制御偏差の極性反転のもとでリセット可能である。
【００１４】
本発明による電気モータの作動のための回路装置のさらに別の有利な構成例および実施例は、従属請求項と以下の明細書に記載される。
【００１５】
図面
図面には、本発明による電気モータの作動のための回路装置がブロック回路図で示されている。
【００１６】
実施例
次に本発明を図面に基づき以下の明細書で説明する。目標値発信器１０は、目標値信号１１を差分形成器１２に送出する。差分形成器１２は、目標値信号１１と、実際値発信器１３から供給された実際値信号１４の間の差分を求め、第１の差分信号１５として供給する。
【００１７】
第１の差分信号１５は、第１の絶対値形成器１６を通過した後で第１の比較器１７において第１のヒステリシス値１８と比較される。
【００１８】
第１の比較器１７は、第１の時間遅延回路Ｔ１１９を介して第１のスイッチング信号２０を供給する。この第１のスイッチング信号２０は、スタート信号として、タイマー２２の第１のスタート入力側２１とエンジン制御部２４の第１のスタート入力側２３に供給される。
【００１９】
差分信号１５はさらに、零交差検出器２５と第２の時間遅延回路Ｔ２２６の通過後に遮断信号２７としてタイマー２２の第１のリセット入力側２８とエンジン制御部２４の第１の遮断入力側２９に供給される。
【００２０】
さらに目標値信号１１は、第２の差分形成器３０に供給される。この第２の差分形成器３０には、さらに目標値信号１１から第３の時間遅延回路Ｔ３３２の通過後に得られる遅延された目標値信号３１が供給される。
【００２１】
第２の差分形成器３０は、第２の差分信号３３を供給する。この信号は第２の絶対値形成器３４の通過後に第２の比較器３５において第２のヒステリシス値３６と比較される。構成要素３０〜３６は、検出装置３７内に含まれており、この検出装置３７は、目標値信号１１の変更を第２のスイッチング信号３８の供給によってシグナリングする。
【００２２】
第２のスイッチング信号３８は、タイマ２２の第２のスタート入力側３９とエンジン制御部２４の第２のスタート入力側４０に供給される。
【００２３】
タイマー２２は、第２の遮断信号４１をエンジン制御部２４の第２の遮断入力側４２と第４の時間遅延回路４３に供給する。第４の時間遅延回路４３は、時間遅延した第２の遮断信号４１をタイマー２２の第２のリセット入力側４４に送出する。
【００２４】
エンジン制御部２４は、通電信号４５を電気モータ４６に送出する。この電気モータ４６は、図には詳細には示されていないアクチュエータ駆動部に設けられており、当該の適用例においては実際値発信器１３を含んでいる。
【００２５】
本発明による、電気モータ４６の作動のための回路装置は以下のように動作する。
【００２６】
電気モータ４６は、制御回路に含まれており、この制御回路は、目標値信号１１と実際値信号１４の間の差分を反映する第１の差分信号１５がゼロになるように試みる。目標値信号１１は、目標値発信器１０から供給され、実際値信号１４は実際値発信器１３から供給される。当該の電気モータが詳細にはしめされていないアクチュエータ駆動部に配置されている場合には、目標値発信器を用いて位置目標値が設定される。その場合には目下の位置実際値が、実際値発信器１３から供給される。
【００２７】
第１の差分信号１５は、第１の絶対値形成器１６に供給される。この絶対値形成器１６は、差分信号１５（これは正の信号値も負の信号値も有し得る）の極性を開放する。第１の絶対値形成器１６に後置接続された第１の比較器１７は、極性の開放された第１の差分信号１５を第１のヒステリシス値１８と比較する。第１の差分信号１５が、第１のヒステリシス値１８によって設定されるヒステリシス領域外にあるのならば、第１の比較器１７は、第１の時間遅延回路１９の通過後にスタート信号に相当する第１のスイッチング信号２０を、タイマー２２の第１のスタート入力側２１にも、エンジン制御部２４の第１のスタート入力側２３にも供給する。エンジン制御部２４の第１のスタート入力側２３に供給された第１のスイッチング信号２０は、電気モータ４６に対する通電信号４５の供給のために用いられる。電気モータ４６の作動によって、実際値信号１４が目標値信号１１との一致にもたらされることが試みられ、それによって第１の差分信号１５がゼロになる。
【００２８】
アクチュエータ駆動部のケースでは電気モータ４６がアクチュエータ駆動部を操作する。そのため位置実際値が変化すると、これが実際値発信器１３によって検出される。実際値信号１４が所定の目標値信号１１と一致すると直ちに零交差検出器２５が第１の差分信号１５の零交差を確定し、第２の時間遅延回路２６の通過後に第１の遮断信号２７をタイマー２２の第１のリセット入力側２８にもエンジン制御部２４の第１の遮断入力側２９にも送出する。エンジン制御部２４は、さらに通電信号４５をキャンセルし、電気モータ４６が停止する。目標値信号１１の新たな変更は、第１のヒストリシス値１８を上回る限り、第１のスイッチング信号２０の新たな発生を引き起こし、これが、エンジン制御部２４に再び通電信号４５の送出を引き起こさせる。
【００２９】
第１のスイッチング信号２０の発生と同時にタイマー２２は、第１のスタート入力側２１を介してスタートされる。タイマー２２は、所定の最大時間Ｔｍａｘに設定される。この最大時間Ｔｍａｘは、次のように設定される。すなわち電気モータ４６が、実際値信号１４と一致に目標値信号１１との一致にもたらされるきっかけを有するように設定される。電気モータがアクチュエータ駆動部内に設けられるならば、この最大時間Ｔｍａｘは、電気モータ４６が最少の通電電圧と最大の負荷トルクのもとでアクチュエータ駆動部の全調整領域を実行できるように設定される。調整過程がこの最大時間内で成功裡に実施された場合には、第１のスイッチング信号２７と共にタイマー２２は第１のリセット入力側２８を介してリセットされる。それに対して最大時間Ｔｍａｘが過ぎている時には、タイマー２２は、第２の遮断信号４１を送出し、これがエンジン制御部２４の第２の遮断入力側４２に供給される。エンジン制御部２４は、さらに電気モータ４６の通電信号４５をキャンセルする。
【００３０】
この第２の遮断信号４１は、場合によっては第４の時間遅延回路４３を介してタイマー２２の第２のリセット入力側４４にフィードバックされる。この手段によりタイマー２２のリセットが引き起こされる。
【００３１】
電気モータ４６が実際値信号１４を所定の最大時間Ｔｍａｘ内に目標値信号１１との一致にもたらさない場合には、エンジン制御部２４は電気モータ４６に対する通電信号４５をキャンセルする。それに続く目標値発信器１０による目標値信号の実際値信号１４との一致が達成できない方向での変更は、第１のスイッチング信号２０のさらなる発生にはつながらない。そのため電気モータ４６はこの種のさらなる目標値変更の際にもはや通電されない。
【００３２】
最大時間Ｔｍａｘを過ぎることによって通電信号４５が事前にキャンセルされることになる方向への目標値信号１１の変更の際のさらなる通電を保証するために、
検出装置３７が設けられており、これが目標値信号１１のあらゆる変化を求め、続いて第２のスイッチング信号３８を送出している。
【００３３】
目標値信号１１の変更は、有利には目標値信号１１と遅延された目標値信号３１との比較によって行うことが可能である。目標値信号１１は、このために第３の時間遅延回路３２の中で所定の時間絶対値Ｔ３分だけ遅延される。第２の差分形成器３０は、目下の目標値信号１１と時間遅延された目標値信号３１との間の差分を求め、第２の差分信号３３を第２の絶対値形成器３４に送出する。
【００３４】
極性を開放された第２の差分信号３３は、第２の比較器３５において第２のヒストリシス値３７と比較され、場合によって第２のスイッチング信号３８が送出される。第２の絶対値形成器３４と第２の比較器３５並びに第２のヒステリシス値３６は、オシレーションを回避するヒステリシスに対するものである。
【００３５】
第２のスイッチング信号３８は、第２のスタート入力側３９を介してタイマー２２をスタートさせ、第２のスタート入力側４０を介してエンジン制御部２４に電気モータ４６に対する通電信号４５の供給を引き起こさせる。
【００３６】
タイマー２２のリセットないし新たなスタートは、タイマー２２のいわゆる再トリガモードにおいて次のことを可能にする。すなわちタイマー２２によって設定される最大時間Ｔｍａｘが、目標値信号１１の各変更の後で目標値発信器１０を用いて完全な長さで目標値変更前の作動状態に依存せずに可用となる。
【００３７】
第１および第２の時間遅延回路１９，２６は、個々の機能ブロック内で発生する信号遅延の補償による本発明による回路装置の正確なタイミングを可能にしている。第４の時間遅延回路４３は、第２の遮断信号４１の遅延に用いられ、これは第２の遮断信号４１が発生した際に、第２のリセット入力側へのフィードバックによって再びすぐの抑圧が生じないようにしている。そのためエンジン制御部２４の第２の遮断入力側４２は、評価可能な第２の遮断信号４１を得られる。第１および第２の時間遅延回路１９，２６に対する時間設定は、マイクロ秒ないしミリ秒単位の領域にある。第４の時間遅延回路４３に対する時間設定は、有利にはミリ秒単位の領域にある。電気モータ４６がアクチュエータ駆動部に設けられている場合には、タイマー２２によって設定される最大時間Ｔｍａｘは、秒単位の領域におかれる。これは困難な条件のもとでも調整過程にとって十分なものである。第３の時間遅延回路３２に対する時間設定も有利には秒単位の領域におかれる。この時間遅延は、目標値信号１１の推定される信号変化に合わせたものであり、マニュアル操作される目標値発信器１０の場合、例えば秒単位の領域におかわれる。
【００３８】
零交差検出器２５は、場合によっては正弦関数を用いて実現されてもよい。第１の差分信号１５の極性入換えの場合には、第１の遮断信号２７が発生する。この場合は零交差検出器２５の出力側における負の信号変化が例えば性の信号変化に変換される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による電気モータの作動のための回路装置をブロック回路図で示したものである。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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