[发明专利]用于直流电机的具有H桥和电机制动电路的驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于汽车中执行机构(Stellantrieb)的驱动电机的驱动电路(Ansteuerschaltung)，尤其是转向装置的执行机构的驱动电机的驱动电路，在该执行机构中，由电机驱动的传动装置构件能够向着机械的末端止挡部运动，其中，电机是具有两个端子的直流电机，其中，驱动电路具有四个由控制电路控制的开关部件，其中，第一开关部件将电机的第一端子与供应电压联接，第二开关部件将电机的第一端子与地电势联接，第三开关部件将电机的第二端子与供应电压联接，并且第四开关部件将电机的第二端子与地电势联接，其中，开关部件具有各一个控制端子，并且在缺少通过控制电压来控制控制端子的情况下断开，并且其中，控制电路将控制电压施加到第一和第四开关部件的控制端子上，以便在第一方向上驱动电机，并且控制电路将控制电压施加到第二和第三开关部件的控制端子上，以便在相反的第二方向上驱动电机。

背景技术

所述类型的驱动电路在汽车中例如用于电子转向锁止装置(ELV)的直流电驱动电机，并且在此用于通过传动装置移动止动栓，该止动栓为了将转向锁止的目的而卡锁到与转向主轴牢固连接的凹处(槽)中。为了解锁，在相反的方向上驱动电机，并且然后再次将止动栓从槽中拉出，由此释放转向柱。因此，止动栓通过传动装置在锁止位置和解锁位置之间来回运动。利用传感器来监视止动栓的各个终端位置的到达，该传感器要么检测止动栓自身的运动要么检测驱动止动栓的传动装置构件的运动。如果在止动栓运动期间在解锁方向上利用传感器例如检测到：一方面与电机并且另一方面与止动栓联接的传动装置构件处于相应于止动栓的解锁位置的位置上，那么通常将电机驱动装置断开，以便结束传动装置和止动栓的运动。在一些实施方式中，传动装置的超出该断开点的继续运动最终会导致：传动装置，即传动装置构件，抵着机械地阻止继续运动的末端止挡部运动。以如下方式通过电机来驱动传动装置，即，当该传动装置已经到达末端止挡部时，电机仍然还在驱动传动装置，就可能导致传动装置卡住或者传动装置构件损坏。因此要避免这种情况。

在开头所述类型的驱动电路中，能够以如下方式避免电机驱动装置超出到达止挡部地继续运动，即，电机在到达该止挡部之前及时地被断开，从而使电机并且因此传动装置的由惯性引起的后续运转不足以到达止挡部位置。但是这以传动装置的结构为前提，该结构将后续运转路径考虑在内，并且允许足够的运动空间。

在另一种用于电机的传统的驱动电路中，其中使用了具有转换触点的机械继电器，快速地制动电机可以通过如下方式实现，即，电机端子分别与转换触点的中间触点连接，其中，转换触点安置在供应电压与地电势之间，并且在闲置状态(Ruhezustand)下接在地电势上，其中于是，当两个转换触点处于闲置状态时，两个电机端子均位于地电势(或者另一个共用的电势)上，这导致通过由短路电流的流动产生的洛伦兹力而使电机立即制动。

但是如果针对将电机端子与供应电压或者与地电势联接的开关部件而使用电子部件，例如双极晶体管或者功率场效应晶体管，那么这种制动是不可能的，这是因为这些电子部件不给转换触点提供相应的功能性。

发明内容

因此，本发明的任务是，在使用开头所述类型的驱动电路时也能够使电机制动。

依据本发明，该任务通过具有权利要求1所述特征的驱动电路得以解决。依据本发明，开头所述类型的驱动电路的特征在于，设置有电机制动电路，一旦供应电压发生故障，该电机制动电路就暂时地向第二和第四开关部件的控制端子供应控制电压以接通开关部件，其中，从蓄能器中获得控制电压，该蓄能器在施加有供应电压期间被充电。如果供应电压发生故障，即控制电路不再提供针对四个开关部件而设置的控制电压，则所有四个开关部件均会断开，紧接着，只要电机在供应电压发生故障之前是在运动中，那么电机就会在空转中由于惯性而继续转动。不言而喻，当电机已经处于终端位置附近时，供应电压发生故障就特别严峻。然而在使用依据本发明的电机制动电路时，供应电压发生故障却导致：之前被充电的蓄能器来供应所需的用于暂时性地提供控制电压的能量，其中，该控制电压被提供给第二和第四开关部件的控制端子，从而电机的两个端子均与地电势联接。不言而喻，供应电压和地电势也可以交换，从而电机端子跨过供应电压端子而被短接。这促使电机制动，如同具有机械转换触点的驱动电路中的情况那样。

依据本发明的驱动电路当然也可以利用机械继电器来实现，其中，每个继电器都具有简单的接通触点，其在闲置状态下打开。优选地，四个开关部件却是半导体开关部件，例如功率双极晶体管或者功率场效应晶体管。