DE10129483A1 - Ansteuerungsschaltung für einen elektrischen Verstellantrieb eines Kraftfahrzeug-Türschlosses - Google Patents
Ansteuerungsschaltung für einen elektrischen Verstellantrieb eines Kraftfahrzeug-TürschlossesInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ansteuerungsschaltung für einen elektrischen Verstellantrieb eines Kraftfahrzeug-Türschlosses für den Vorwärts- und den Rückwärtsbetrieb, wobei die Leistung des Verstellantriebs beliebig einstellbar ist. Die Ansteuerungsschaltung weist ein Steuermodul und mindestens ein mit dem Verstellantrieb gekoppeltes Leistungstreibermodul auf. Ein grundlegender Aspekt der Erfindung besteht darin, daß das Steuermodul neben Schaltausgängen nur einen einzigen pulsweitenmodulierten Steuerausgang aufweist, der über eine Auswahlschaltung auf den jeweiligen Steuereingang des Leistungstreibermoduls geschaltet wird. Hiermit wird erreicht, daß für den Vorwärts- und Rückwärtsbetrieb nicht zwei, sondern nur ein pulsweitenmodulierter Steuerausgang des Steuermoduls erforderlich ist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansteuerungsschaltung für einen elektrischen Verstellantrieb eines Kraftfahrzeug-Türschlosses gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Die Verstellantriebe heutiger Kraftfahrzeug-Türschlösser dienen der automatischen Betätigung eines Stellelements, beispielsweise zum Auslösen einer Zentralverriegelungsfunktion. Meist handelt es sich dabei um rotatorische Antriebe, die in zwei Richtungen antreibbar sind und derart angesteuert werden, daß sie zur Einnahme bestimmter Funktionszustände gegen Endanschläge laufen.
- Beim Blockieren der ungebremsten Bewegung des Verstellantriebs durch einen Endanschlag wird die gesamte kinetische Energie des Verstellantriebs im Nennbetrieb über den Endanschlag abgebaut. Die Folge sind eine hohe Materialbeanspruchung sowie hohe Betätigungsgeräusche. Um diese Nachteile zu vermeiden, wird die Leistung des Motors zu vorgegebenen Zeitpunkten derart reduziert, daß ein "sanftes" Auflaufen gegen den Endanschlag gewährleistet ist.
- Dies läßt sich u. a. durch die Vorschaltung von Widerständen vor den Verstellantrieb erreichen. Diese Maßnahme ist allerdings mit hohen Verlustleistungen im Widerstand und mit der entsprechenden Verlustwärme verbunden.
- Eine weitaus günstigere Alternative bietet die Ansteuerung des elektrischen Verstellantriebs durch ein moduliertes, leistungsreduziertes Signal, vorzugsweise durch ein pulsweitenmoduliertes Signal. Durch die pulsweitenmodulierte Ansteuerung von Antrieben läßt sich durch die Änderung der Pulsweite des Signals die Motorleistung nahezu beliebig und ohne nennenswerte Verluste steuern.
- Ein entsprechendes Verfahren zur Ansteuerung von elektromotorisch betätigten Schlössern offenbart die DE 198 19 611 A1, die den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildet. Vornehmlich zur Geräuschminderung wird die Leistung des Antriebs nach einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf gesteuert. Hier wird explizit offenbart, daß die jeweils gewünschte elektrische Leistung des Antriebs am besten durch Pulsweitenmodulation der Betriebsspannung eingestellt werden kann.
- Allgemein üblich ist es, einen über Pulsweitenmodulation anzusteuernden Motor mit einer entsprechenden Vollbrücke, vorzugsweise in H-Schaltung, zu beschalten. Eine solche Vollbrücke weist zwei dem Motor zugeordnete Leistungsausgänge auf, und vier Steuereingänge, nämlich High-Side 1, High-Side 2, Low-Side 1 und Low-Side 2. Zur Ansteuerung des Motors wird jeweils ein Anschlußpaar bestehend aus einem High-Side- und einem Low-Side-Eingang mit jeweils einem pulsweitenmodulierten Signal beaufschlagt. Eine Richtungsumkehr des Motors läßt sich dadurch erreichen, daß das jeweils andere Anschlußpaar durch ein pulsweitenmoduliertes Signal angesteuert wird.
- Eine Vereinfachung dieser Ansteuerungsschaltung läßt sich dadurch erreichen, daß der jeweils zu beschaltende High-Side-Steuereingang nur mit einer Gleichspannung bzw. mit Massepotential beschaltet wird, so daß ein pulsweitenmoduliertes Signal je nach Schaltzustand ausschließlich an dem jeweiligen Low-Side-Eingang anliegt.
- Gerade in Großserien, wie in der Automobilproduktion, ist es grundsätzlich von großem Vorteil, wenn marktübliche Standardbauteile bei der Produktion eingesetzt werden können. Dies gilt nicht nur für mechanische Komponenten, sondern auch für den Aufbau elektrischer Steuerschaltungen. Vor diesem Hintergrund bietet es sich an, die Ansteuerungsschaltung eines Verstellantriebs ebenfalls in Standardbauelementen der Schaltungstechnik zu realisieren. Hierfür ist die gewünschte Schaltung zunächst in Funktionsblöcke zu unterteilen, die jeweils durch ein Standardbauteil ersetzbar sind.
- Im vorliegenden Fall läßt sich die Ansteuerung eines Verstellantriebs in die beiden Funktionsblöcke Steuermodul und Leistungstreibermodul untergliedern. Das Steuermodul stellt Steuersignale bereit, die vom Leistungstreibermodul in die entsprechenden Antriebssignale für den Verstellantrieb umgesetzt werden. Das Leistungstreibermodul übernimmt im wesentlichen die Funktion der eingangs erwähnten Brückenschaltung.
- Während das Leistungstreibermodul ohne weiteres mit kostengünstigen Standardbauteilen realisiert werden kann, gestaltet sich die Situation beim Steuermodul ungleich schwieriger. Es stehen zwar Mikrocontroller- Bauelemente zur Verfügung, die sowohl zahlreiche Schaltausgänge, als auch die beiden für die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Verstellantriebs erforderlichen, pulsweitenmodulierten Ausgänge aufweisen. Die Anforderung, nicht nur einen einzelnen, sondern zwei pulsweitenmodulierte Ausgänge bereitstellen zu müssen, führt hier allerdings zu hohen Kosten gegenüber einem Mikrocontroller mit nur einem einzigen pulsweitenmodulierten Ausgang. Diese hohen Kosten wirken dem ursprünglichen, durch die Verwendung von Standardbauteilen erzielbaren Kostenvorteil entgegen.
- Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine möglichst kostengünstige Ansteuerungsschaltung für einen elektrischen Verstellantrieb eines Kraftfahrzeug-Türschlosses anzugeben, das eine beliebige Einstellung der Motorleistung im Vorwärts- sowie im Rückwärtsbetrieb erlaubt.
- Das vorliegende Problem wird durch eine Ansteuerungsschaltung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Ein grundlegender Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß zusätzlich zum Steuermodul und zum Leistungstreibermodul eine Auswahlschaltung vorgesehen ist, die mindestens einen Teil der Steuerausgänge des Steuermoduls mit einem oder mehreren Steuereingängen des Leistungstreibermoduls elektrisch koppelt. Mit elektrischer Kopplung ist hier das einfache Durchschalten, die Filterung oder die logische Verknüpfung zwischen zwei oder mehreren Steuerausgängen des Steuermoduls gemeint. Ein wesentlicher Vorteil dieser Auswahlschaltung besteht darin, daß verschiedene Beschaltungen des Leistungstreibermoduls in Abhängigkeit von der Beschaltung der Steuerausgänge des Steuermoduls möglich sind.
- Durch das erfindungsgemäße Lösungskonzept ergibt sich bei der oben genannten Ansteuerungsschaltung eines Verstellantriebs der Vorzug, daß das Steuermodul nun durch einen Mikrocontroller mit nur einem einzigen pulsweitenmodulierten Ausgang realisiert werden kann. Je nachdem, ob der Verstellantrieb im Vorwärts- oder im Rückwärtsbetrieb betrieben werden soll, kann der pulsweitenmodulierte Ausgang des Steuermoduls über die Auswahlschaltung auf den entsprechenden Steuereingang des Leistungstreibermoduls geschaltet werden. Dieser sehr einfache Lösungsansatz führt zu erheblichen Kosteneinsparungen beim schaltungstechnischen Aufbau der oben genannten Ansteuerungsschaltung.
- Es gibt natürlich eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Lehre der Erfindung auszugestalten und weiterzubilden. Im folgenden werden zunächst einige besonders bevorzugte Ausführungsformen der Lehre der Erfindung diskutiert.
- Das Steuermodul übernimmt bei der Beschaltung seiner Steuerausgänge mit Steuersignalen einerseits Schaltfunktionen, beispielsweise zur Auswahl verschiedener Betriebszustände des Verstellantriebs, und andererseits Führungsfunktionen zur Steuerung der Geschwindigkeit des Verstellantriebs. Die Schaltfunktionen werden im allgemeinen über digitale Steuersignale ausgeführt, die statisch mit einem Gleichspannungssignal bzw. mit Massepotential beschaltet werden. Die Führungsfunktionen erfordern dagegen die Vorgabe eindeutiger Werte - Führungsgrößen - durch das Steuermodul. Diese Vorgabe der Führungsgrößen läßt sich vorzugsweise durch einen mit Analogsignalen beschalteten Ausgang oder durch einen mit pulsweitenmodulierten Signalen beschalteten Ausgang realisieren. Diese beiden Möglichkeiten der Vorgabe der Führungsgrößen sind besonders vorteilhaft, da hier nur ein einziger Ausgang erforderlich ist.
- Im Ergebnis ist vorzugsweise ein Teil der Steuerausgänge des Steuermoduls mit nichtmodulierten Digitalsignalen beschaltbar. Zur Vorgabe von Führungsgrößen weist das Steuermodul dann ebenfalls einen oder mehrere mit Analogsignalen oder mit pulsweitenmodulierten Signalen beschaltbare Ausgänge auf.
- Im allgemeinen basiert das Leistungstreibermodul auf einer Brückenschaltung, vorzugsweise einer H-Brückenschaltung mit vier schaltenden Bauelementen, vorzugsweise Thyristoren oder Feldeffekt-Transistoren. Hiermit ist auf der einen Seite eine besonders robuste Schaltungsanordnung gegeben, auf der anderen Seite ist ein derartig ausgeführtes Leistungstreibermodul heute in zahlreichen Standardbauteilen erhältlich.
- Der Leistungstreiber weist in der oben genannten Ausführungsform zwei High-Side-Steuereingänge und zwei Low-Side-Steuereingänge auf Eine Bewegung des Verstellantriebs in die eine Bewegungsrichtung ist durch die paarweise Beschaltung einander zugeordneter High-Side- und Low-Side- Steuereingänge ansteuerbar. Die Beschaltung der jeweils anderen High-Side- Steuereingänge und Low-Side-Steuereingänge führt zu einer Bewegung des Verstellantriebs in die andere Bewegungsrichtung.
- Besonders einfach gestaltet sich die o. g. Beschaltung dann, wenn die High- Side-Steuereingänge nur mit statischen digitalen Signalen beaufschlagt werden, also mit Gleichspannungen oder mit Massepotential. Die Führungsfunktion wird dann durch die Beschaltung der Low-Side-Steuereingänge mit Analogsignalen oder mit pulsweitenmodulierten Signalen realisiert.
- Die oben genannte Beschaltung des Leistungstreibermoduls läßt sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß das Steuermodul jeweils zwei digitale High-Side- und Low-Side-Steuerausgänge sowie einen pulsweitenmodulierten Steuerausgang aufweist. Während die beiden High-Side-Steuerausgänge direkt mit den entsprechenden Steuereingängen des Leistungstreibermoduls gekoppelt sind, wird das pulsweitenmodulierte Signal über die Auswahlschaltung auf einen der beiden Low-Side-Steuereingänge des Leistungstreibermoduls geschaltet. Von besonderer Bedeutung ist hier die Tatsache, daß nur ein einziger mit einem pulsweitenmoduliertem Signal beaufschlagter Ausgang verfügbar sein muß, da dieser einzige Ausgang je nach Bedarf auf verschiedene Steuereingänge des Leistungstreibermoduls schaltbar ist.
- Eine besonders einfache Möglichkeit der Umschaltung des pulsweitenmodulierten Steuerausgangs des Steuermoduls auf die beiden Low-Side-Steuereingänge des Leistungstreibermoduls besteht darin, das pulsweitenmodulierte Signal mit den Signalen der Low-Side-Steuerausgänge des Steuermoduls logisch zu verknüpfen. Eine derartige Vorgehensweise führt zu einem besonders einfachen Schaltungsaufbau für die Auswahlschaltung.
- Beim Aufbau der oben genannten Ansteuerungsschaltung ist grundsätzlich zu überlegen, inwieweit eine Integration der Funktionen in wenigen, komplexen Bauteilen sinnvoll ist. Hier sind insbesondere die entstehenden Kosten, die Flexibilität, die Wartbarkeit, die Robustheit sowie der Platzbedarf der resultierenden Schaltung besonders zu berücksichtigen.
- Vor diesem Hintergrund kann es je nach Anwendungsfall durchaus vorteilhaft sein, einzelne Funktionsblöcke, insbesondere die Auswahlschaltung, aus diskreten Analogbauteilen aufzubauen. Da hierfür allerdings auch Standardbauelemente verfügbar sind, ist die Realisierung der Auswahlschaltung als integrierter Schaltkreis (IC) mit beträchtlichen Vorteilen verbunden.
- Die gleiche Überlegung gilt selbstverständlich für das Leistungstreibermodul, wobei hier außerdem zu bedenken ist, daß eine Vielzahl derartiger Module bereits als integrierter Schaltkreis (IC) verfügbar sind, die neben einer Brückenschaltung insbesondere Funktionalitäten wie thermische Abschaltung, Überstromabschaltung o. dgl. aufweisen.
- Gleichermaßen läßt sich die Überlegung der Integration von Funktionen auf das Steuermodul übertragen. Hierfür bietet sich, wie in der Einleitung bereits erwähnt, ein Mikrocontroller-Bauelement an. Mit der Programmierbarkeit des Mikrocontroler-Bauelements läßt sich eine außerordentlich hohe Flexibilität, insbesondere verglichen mit einem Schaltungsaufbau aus diskreten Bauelementen, erreichen.
- Eine weitere Integrationsstufe ist dadurch möglich, das Steuermodul und die Auswahlschaltung in einem einzigen integrierten Schaltkreis (IC), vorzugsweise in einem programmierbaren Mikrocontroller-Bauelement, umzusetzen.
- Ebenfalls ist denkbar, auch das Leistungstreibermodul mit in einen oben genannten integrierten Schaltkreis (IC) zu integrieren.
- Für Kraftfahrzeug-Türschlösser, die über mehrere Verstellantriebe verfügen, ergibt sich mit der erfindungsgemäßen Lösung ein ganz besonderer Vorteil. Über eine entsprechende Auswahlschaltung läßt sich eine elektrische Kopplung zwischen einem einzelnen Steuermodul und mehreren Leistungstreibermodulen herstellen. Damit ist die feste Zuordnung eines einzelnen Leistungstreibermoduls mit einem zugeordneten Verstellantrieb zu einem einzelnen Steuermodul aufgehoben.
- Schließlich ist ein weiterer wesentlicher Vorteil der vorliegenden Ansteuerungsschaltung die Tatsache, daß die Schaltung für jeden Antrieb, sei es Rotations- oder Linearantrieb, anwendbar ist.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt
- Fig. 1 ein Blockschaltbild für den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Ansteuerungsschaltung eines elektrischen Verstellantriebs und
- Fig. 2 ein Schaltbild einer möglichen Realisierung der Ansteuerungsschaltung aus Fig. 1. ohne Steuermodul.
- Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau der vorliegenden Ansteuerungsschaltung eines elektrischen Verstellantriebs 1. Die Ansteuerungsschaltung setzt sich aus einem Steuermodul 2, einem Leistungstreibermodul 3 und einer Auswahlschaltung 7 zusammen.
- Das Steuermodul 2 ist hier als programmgesteuerter Mikrocontroller ausgeführt und weist digitale oder analoge Steuerausgänge 4 auf. Das Leistungstreibermodul 3 ist nach bevorzugter Ausgestaltung im wesentlichen eine Brückenschaltung, vorzugsweise eine H-Brückenschaltung mit vier schaltenden Bauelementen, vorzugsweise Thyristoren oder Feldeffekt-Transistoren. Entsprechend weist das Leistungstreibermodul 3 die Steuereingänge High- Side 1 (HS_1), High-Side 2 (HS_2), Low-Side 1 (LS_1) und Low-Side 2 (LS_2), sowie die Leistungsausgänge 6 für den Verstellantrieb 1 auf.
- Die Steuerausgänge 4 des Steuermoduls 2 sind zum Teil direkt mit den Steuereingängen 5 des Leistungstreibermoduls 3 verbunden. Die Auswahlschaltung 7 ist einerseits mit den Steuerausgängen 4 des Steuermoduls 2 und andererseits mit den Steuereingängen 5 des Leistungstreibermoduls 3 verbunden. Die Beschaltung der der Auswahlschaltung 7 zugeordneten Steuereingänge 5 des Leistungstreibermoduls 3 ist dabei jeweils abhängig von der Beschaltung der Auswahlschaltung 7 mit den Steuerausgängen 4 des Steuermoduls 2.
- Besonders hervorzuheben ist die Tatsache, daß die Auswahlschaltung 7 im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei dem Steuermodul 2 zugeordnete Eingänge aufweist, jedoch nur über zwei Ausgänge mit dem Leistungstreibermodul 3 verbunden ist. Es ist hier also vorgesehen, daß eine Verknüpfung zwischen den Eingangssignalen der Auswahlschaltung 7 derart erfolgt, daß die drei Eingangssignale auf nur zwei Ausgangssignale reduziert werden.
- Nach bevorzugter Ausgestaltung der Lehre der Erfindung übernimmt ein Teil der der Auswahlschaltung 7 zugeordneten Steuerausgänge 4 des Steuermoduls 2 Schaltfunktionen, beispielsweise zur Auswahl von Betriebszuständen des Verstellantriebs 1 (z. B. Vorwärts- bzw. Rückwärtsbetrieb). Dies gilt im vorliegenden Fall für die Steuerausgänge Low-Side 1' (LS_1') und Low-Side 2' (LS_2').
- Andere Steuerausgänge 4 des Steuermoduls 2 übernehmen Führungsfunktionen, beispielsweise zur Steuerung der Geschwindigkeit des Verstellantriebs 1. Die diesen Steuerausgängen 4 zugeordneten Steuersignale können entweder als analoge Signale ausgeführt sein, oder, wie in der Einleitung bereits erwähnt, als pulsweitenmodulierte Signale ausgeführt sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dies der pulsweitenmodulierte Steuerausgang des Steuermoduls 2 (PWM).
- Eine Möglichkeit für den Betrieb des Leistungstreibermoduls 3 besteht in der paarweisen Ansteuerung der beiden Steuereingänge High-Side 1 und Low- Side 1 bzw. High-Side 2 und Low-Side 2. Je nachdem, welches dieser beiden Anschlußpaare beschaltet sind, bewegt sich der Verstellantrieb 1 in Vorwärts- bzw. in Rückwärtsrichtung.
- Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die High-Side Eingänge des Leistungstreibermoduls 3 allerdings lediglich mit Gleichspannung oder mit Massepotential beschaltet. Der der gewünschten Bewegungsrichtung zugeordnete Low-Side-Steuereingang des Leistungstreibermoduls 3 wird mit dem entsprechenden pulsweitenmodulierten Steuersignal beschaltet.
- Die beiden High-Side-Eingänge des Leistungstreibermoduls 3 werden direkt von einem Schaltausgang des Steuermoduls 2, hier vom Mikrocontroller, angesteuert.
- Die mit der Auswahlschaltung 7 verbundenen Steuerausgänge 4 des Steuermoduls 2 sind das pulsweitenmodulierte Signal sowie die beiden Schaltausgänge Low-Side 1' und Low-Side 2'. Aus Fig. 2 läßt sich entnehmen, daß der pulsweitenmodulierte Steuerausgang des Steuermoduls 2 entweder auf den Steuereingang Low-Side 1 oder Low-Side 2 des Leistungstreibermoduls 3 umgeschaltet wird. Wenn der Steuereingang Low-Side 1' des Steuermoduls 2 auf Massepotential liegt (bei gleichzeitiger Beschaltung des Low-Side 2' mit positiver Gleichspannung), so schaltet die Auswahlschaltung 7 das pulsweitenmodulierte Signal auf den Steuereingang Low-Side 1 des Leistungstreibermoduls 3. Entsprechendes gilt für die umgekehrte Beschaltung der Steuerausgänge Low-Side 1' und Low-Side 2', die zu einer Beschaltung des Steuereingangs Low-Side 2 des Leistungstreibermoduls 3 führt. Im Ergebnis liegt hier also eine UND-Verknüpfung zwischen dem pulsweitenmodulierten Steuerausgang des Steuermoduls 2 und den jeweils invertierten Steuerausgängen Low-Side 1' und Low-Side 2' des Steuermoduls 2 vor. Ohne weiteres sind hier je nach Anwendungsfall eine Vielzahl weiterer logischer Verknüpfungen möglich.
- In bevorzugter Ausgestaltung der Lehre der Erfindung ist das Leistungstreibermodul 3 als integrierter Schaltkreis (IC) ausgestaltet (Fig. 2). Hierfür sind heute eine Vielzahl von Standardbauteilen verfügbar, die neben der oben genannten Brückenschaltung auch Funktionalitäten wie thermische Abschaltung, Überstromabschaltung o. dgl. aufweisen.
- Um den Platzbedarf für die erfindungsgemäße Ansteuerungsschaltung weiter zu minimieren, ist es naheliegend, die einzelnen Funktionalitäten der Ansteuerungsschaltung weiter zu integrieren. Nach besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß Steuermodul 2 und die Auswahlschaltung 7 in einem einzigen integrierten Schaltkreis (IC), vorzugsweise in einem programmierbaren Mikrocontroller-Bauelement, zu integrieren. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung, nämlich nur einen einzigen pulsweitenmodulierten Ausgang zu benötigen, bleibt dabei selbstverständlich bestehen.
- In einem weiteren Schritt ist nach besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, das Steuermodul 2, die Auswahlschaltung 7 und das Leistungstreibermodul 3 in einem übergeordneten, integrierten Schaltkreis (IC) zu integrieren.
- Bei besonders aufwendigen, mit mehreren Verstellantrieben 1 versehenen Kraftfahrzeug-Türschlössern ist es überdies besonders vorteilhaft, die Steuerausgänge 4 des Steuermoduls 2, speziell den pulsweitenmodulierten Steuerausgang, über eine geeignete Auswahlschaltung 7 mit den Steuereingängen mehrerer Leistungstreibermodule elektrisch zu koppeln. Dies hätte weitere, erhebliche Kostenvorteile zur Folge.
- Schließlich darf darauf hingewiesen werden, daß der Verstellantrieb 1 vorzugsweise als rotatorischer Antrieb ausgebildet ist, daß sich allerdings grundsätzlich alle für Verstellantriebe 1 eingesetzten Antriebe, beispielsweise auch lineare Antriebe, für die erfindungsgemäße Ansteuerungsschaltung eignen.
Claims (17)
1. Ansteuerungsschaltung für einen elektrischen Verstellantrieb (1) eines
Kraftfahrzeug-Türschlosses mit einem Steuermodul (2) und mit mindestens
einem Leistungstreibermodul (3), wobei das Steuermodul (2) Steuerausgänge
(4) aufweist, wobei durch das Steuermodul (2) den Steuerausgängen (4)
zugeordnete Steuersignale generierbar sind, wobei das Leistungstreibermodul
(3) Steuereingänge (5) und Leistungsausgänge (6) aufweist und wobei die an
den Steuereingängen (5) des Leistungstreibermoduls (3) anliegenden Signale
in Leistungssignale an den Leistungsausgängen (6) des
Leistungstreibermoduls (3) umsetzbar sind, wobei die Steuerausgänge (4) des Steuermoduls
(2) direkt oder indirekt mit den Steuereingängen (S) des
Leistungstreibermoduls (3) elektrisch gekoppelt sind, und wobei die Leistungsausgänge (6) des
Leistungstreibermoduls (3) direkt oder indirekt mit dem Verstellantrieb (1)
elektrisch gekoppelt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Auswahlschaltung (7) zwischen dem Steuermodul (2) und dem
Leistungstreibermodul (3) vorgesehen ist, daß durch die Auswahlschaltung (7)
eine elektrische Kopplung zwischen einem oder mehreren Steuerausgängen
(4) des Steuermoduls (2) und einem oder mehreren Steuereingängen (5) des
Leistungstreibermoduls (3) herstellbar ist und daß mittels der
Auswahlschaltung (7) eine von den Steuersignalen des Steuermoduls (2) abhängige
Beschaltung der Steuereingänge (5) des Leistungstreibermoduls (3) erfolgt.
2. Ansteuerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
einem Teil der durch das Steuermodul (2) generierten Steuersignale
Schaltfunktionen, beispielsweise zur Auswahl verschiedener Betriebszustände des
Verstellantriebs (1), zugeordnet sind und daß die Steuersignale als
Digitalsignale ausgeführt sind.
3. Ansteuerungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß einem Teil der durch das Steuermodul (2) generierten Steuersignale
Führungsfunktionen zur Steuerung der Geschwindigkeit des Verstellantriebs (1)
zugeordnet sind und daß die Steuersignale als Analogsignale ausgeführt sind.
4. Ansteuerungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß einem Teil der durch das Steuermodul (2) generierten Steuersignale
Führungsfunktionen zur Steuerung der Geschwindigkeit des Verstellantriebs
(1) zugeordnet sind und daß die Steuersignale als pulsweitenmodulierte
Signale ausgeführt sind.
5. Ansteuerungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungstreibermodul (3) eine
Brückenschaltung, vorzugsweise eine H-Brückenschaltung mit vier schaltenden
Bauelementen, vorzugsweise Thyristoren oder Feldeffekt-Transistoren, aufweist.
6. Ansteuerungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungstreibermodul (3) zwei High-Side-
Steuereingänge und zwei Low-Side-Steuereingänge aufweist und daß eine
Bewegung des Verstellantriebs (1) in die eine Bewegungsrichtung durch die
paarweise Beschaltung einander zugeordneter High-Side- und Low-Side-
Steuereingänge und eine Bewegung in die andere Bewegungsrichtung durch
die paarweise Beschaltung der jeweils anderen beiden High-Side- und Low-
Side-Steuereingänge ansteuerbar ist.
7. Ansteuerungsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Steuermodul (2) jeweils zwei digitale High-Side- und Low-Side-
Steuerausgänge sowie einen pulsweitenmodulierten Steuerausgang aufweist,
daß die beiden High-Side-Steuerausgänge direkt mit dem
Leistungstreibermodul (3) gekoppelt sind und daß die beiden Low-Side Steuerausgänge
sowie der pulsweitenmodulierte Steuerausgang derart über die
Auswahlschaltung (7) mit dem Leistungstreiber (3) gekoppelt sind, daß das
pulsweitenmodulierte Signal, oder das inverse pulsweitenmodulierte Signal, auf einen der
beiden Low-Side-Steuereingänge des Leistungstreibermoduls (3) schaltbar ist.
8. Ansteuerungsschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Low-Side-Steuerausgänge des Steuermoduls (2) jeweils einem der
beiden Low-Side-Steuereingänge des Leistungstreibermoduls (3) zugeordnet
sind und daß die Beschaltung eines der beiden Low-Side-Steuereingänge des
Leistungstreibermoduls (3) zumindest hinsichtlich des Signalverlaufs der
logischen Verknüpfung, vorzugsweise einer UND-Verknüpfung, zwischen dem
zugeordneten Low-Side-Steuerausgang des Steuermoduls (2) und dem
pulsweitenmodulierten Steuerausgang des Steuermoduls (2) entspricht.
9. Ansteuerungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlschaltung (7) zumindest teilweise aus
diskreten Analogbauteilen aufgebaut ist.
10. Ansteuerungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auswahlschaltung (7) in einem integrierten Schaltkreis
(IC) realisiert ist.
11. Ansteuerungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungstreibermodul (3) in einem
integrierten Schaltkreis (IC) realisiert ist.
12. Ansteuerungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungstreibermodul (3) neben einer
Brückenschaltung auch Funktionalitäten wie thermische Abschaltung,
Überstromabschaltung o. dgl. aufweist.
13. Ansteuerungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermodul (2) in einem integrierten
Schaltkreis (IC), vorzugsweise in einem programmierbaren Mikrocontroller-
Bauelement realisiert ist.
14. Ansteuerungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermodul (2) und die Auswahlschaltung
(7) in einem integrierten Schaltkreis (IC), vorzugsweise in einem
programmierbaren Mikrocontroller-Bauelement, realisiert sind.
15. Ansteuerungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermodul (2), das Leistungstreibermodul
(3) sowie die Auswahlschaltung (7) in einen übergeordneten integrierten
Schaltkreis (IC) integriert sind.
16. Ansteuerungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß durch die Auswahlschaltung (7) eine elektrische
Kopplung zwischen einem oder mehreren Steuerausgängen (4) des
Steuermoduls (2) und jeweils einem oder mehreren Steuereingängen von
mehreren Leistungstreibermodulen herstellbar ist.
17. Ansteuerungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellantrieb (1) als rotatorischer oder als
linearer Antrieb ausgeführt ist.
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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