本發(fā)明涉及一種電裝置以及一種用于控制至少兩個電動馬達(dá)的方法。

一種電裝置，所述電裝置為了控制至少兩個電動馬達(dá)而具有至少一個第一H橋裝置和第二H橋裝置，所述電裝置包括

-第一電動馬達(dá)，所述第一電動馬達(dá)與第一開關(guān)元件、第二開關(guān)元件、第三開關(guān)元件和第四開關(guān)元件在所述第一H橋裝置中電連接，其中所述第一電動馬達(dá)，

-設(shè)置在所述第一H橋裝置的第一橋支路中，

-經(jīng)由第一馬達(dá)接觸部連接到所述第一半橋上，其中所述第一半橋包括所述第一開關(guān)元件和所述第二開關(guān)元件，和

-經(jīng)由第二馬達(dá)接觸部連接到第二半橋上，其中所述第二半橋包括所述第三開關(guān)元件和所述第四開關(guān)元件，和

-第二電動馬達(dá)，所述第二電動馬達(dá)設(shè)置在所述第二H橋裝置的第二橋支路中并且經(jīng)由第三馬達(dá)接觸部連接到第三半橋上，其中所述第三半橋包括第五開關(guān)元件和第六開關(guān)元件。

一種用于利用電裝置來控制至少兩個電動馬達(dá)的方法，尤其是借助于脈沖寬度調(diào)制來進(jìn)行控制，所述電裝置為了控制電動馬達(dá)而具有至少一個第一H橋裝置和第二H橋裝置。

背景技術(shù)：

為了控制至少兩個電動馬達(dá)，這種電裝置具有至少一個第一H橋裝置(也稱作為全橋裝置)和第二H橋裝置，并且包括第一電動馬達(dá)，所述第一電動馬達(dá)與第一開關(guān)元件、第二開關(guān)元件、第三開關(guān)元件和第四開關(guān)元件在第一H橋裝置中電連接。在此，第一電動馬達(dá)設(shè)置在第一H橋裝置的第一橋支路中。第一電動馬達(dá)例如能夠?yàn)闄C(jī)動車的車窗升降設(shè)備的伺服馬達(dá)。所述第一電動馬達(dá)例如能夠在電裝置的范圍中借助于脈沖寬度調(diào)制來控制，并且為了該目的與第一、第二、第三和第四開關(guān)元件在H橋裝置中互聯(lián)。

開關(guān)元件例如能夠?yàn)榘雽?dǎo)體晶體管、尤其是MOSFET和/或IGBT。

在此，第一電動馬達(dá)經(jīng)由第一馬達(dá)接觸部連接到第一半橋上，其中第一半橋包括第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件。此外，第一電動馬達(dá)經(jīng)由第二馬達(dá)接觸部連接到第二半橋上，所述第二半橋包括第三開關(guān)元件和第四開關(guān)元件。

此外，電裝置包括至少一個第二電動馬達(dá)，所述第二電動馬達(dá)設(shè)置在第二H橋裝置的第二橋支路中。在此，第二電動馬達(dá)經(jīng)由第三馬達(dá)接觸部連接到第三半橋上，所述第三半橋包括第五開關(guān)元件和第六開關(guān)元件。

第二電動馬達(dá)例如能夠?yàn)闄C(jī)動車中的車窗升降設(shè)備的第二伺服馬達(dá)。因此，第一伺服馬達(dá)例如能夠設(shè)置用于調(diào)節(jié)左側(cè)的車門的車窗玻璃，并且第二電動馬達(dá)能夠設(shè)置用于調(diào)節(jié)右側(cè)的車門的車窗玻璃。此外，第一伺服馬達(dá)例如能夠設(shè)置用于調(diào)節(jié)前部的車門的車窗玻璃，而第二電動馬達(dá)能夠設(shè)置用于調(diào)節(jié)后部的車門的車窗玻璃。在此，用戶會期望：控制兩個電動馬達(dá)，使得提升左側(cè)的或前部的車門處的車窗玻璃，而降低右側(cè)的或后部的車門處的車窗玻璃，或者相反。

已知的是：在開始描述類型的電裝置中，為了控制第一電動馬達(dá)一方和第二電動馬達(dá)另一方設(shè)有兩個單獨(dú)的H橋裝置。因此，第二電動馬達(dá)借助第四馬達(dá)接觸部連接到第四半橋上，所述第四半橋包括第六開關(guān)元件和第八開關(guān)元件。在已知的解決方案中不利的是：為了控制兩個電動馬達(dá)總共需要至少八個開關(guān)元件。在此要注意的是：每個開關(guān)元件一方面本身與成本和重量相關(guān)聯(lián)，并且另一方面要求寶貴的結(jié)構(gòu)空間，例如在電路板上的結(jié)構(gòu)空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所基于的目的是：對開始提出類型的電裝置在其制造成本、其重量和/或所需要的結(jié)構(gòu)空間方面進(jìn)行改進(jìn)。

所述目的根據(jù)本發(fā)明通過一種的電裝置以及通過一種用于控制至少兩個電動馬達(dá)的方法來實(shí)現(xiàn)。

一種電裝置，所述電裝置為了控制至少兩個電動馬達(dá)而具有至少一個第一H橋裝置和第二H橋裝置，所述電裝置包括

-第一電動馬達(dá)，所述第一電動馬達(dá)與第一開關(guān)元件、第二開關(guān)元件、第三開關(guān)元件和第四開關(guān)元件在所述第一H橋裝置中電連接，其中所述第一電動馬達(dá)，

-設(shè)置在所述第一H橋裝置的第一橋支路中，

-經(jīng)由第一馬達(dá)接觸部連接到所述第一半橋上，其中所述第一半橋包括所述第一開關(guān)元件和所述第二開關(guān)元件，和

-經(jīng)由第二馬達(dá)接觸部連接到第二半橋上，其中所述第二半橋包括所述第三開關(guān)元件和所述第四開關(guān)元件，和

-第二電動馬達(dá)，所述第二電動馬達(dá)設(shè)置在所述第二H橋裝置的第二橋支路中并且經(jīng)由第三馬達(dá)接觸部連接到第三半橋上，其中所述第三半橋包括第五開關(guān)元件和第六開關(guān)元件，

其特征在于，所述第二電動馬達(dá)經(jīng)由第四馬達(dá)接觸部連接到所述第一半橋上，使得所述第二電動馬達(dá)與所述第一開關(guān)元件、所述第二開關(guān)元件、所述第五開關(guān)元件和所述第六開關(guān)元件在所述第二H橋裝置中電連接。

一種用于利用電裝置來控制至少兩個電動馬達(dá)的方法，尤其是借助于脈沖寬度調(diào)制來進(jìn)行控制，所述電裝置為了控制電動馬達(dá)而具有至少一個第一H橋裝置和第二H橋裝置，其特征在于，所述電裝置包括下述各項(xiàng)：

-第一電動馬達(dá)，所述第一電動馬達(dá)設(shè)置在所述第一H橋裝置的第一橋支路中并且與第一半橋和第二半橋在所述第一H橋裝置中電連接，和

-第二電動馬達(dá)，所述第二電動馬達(dá)設(shè)置在所述第二H橋的第二橋支路中，并且與所述第一半橋和第三半橋在所述第二H橋裝置中電連接，

其中每個所述半橋包括至少兩個開關(guān)元件，

并且

-所述第一電動馬達(dá)通過對所述第一半橋的和所述第二半橋的所述開關(guān)元件進(jìn)行切換來控制，和/或

-所述第二電動馬達(dá)通過對所述第一半橋的和所述第三半橋的所述開關(guān)元件進(jìn)行切換來控制。

據(jù)此，第二電動馬達(dá)經(jīng)由第四馬達(dá)接觸部連接到第一半橋上，使得所述第二電動馬達(dá)與第一開關(guān)元件、第二開關(guān)元件、第五開關(guān)元件和第六開關(guān)元件在第二H橋裝置中電連接。以這種方式，第一半橋一方面連同第二半橋一起形成第一H橋裝置，所述第一H橋裝置在第一橋支路中包括第一電動馬達(dá)，并且另一方面第一半橋連同第三半橋一起形成具有第二電動馬達(dá)的第二H橋裝置，所述第二電動馬達(dá)設(shè)置在第二橋支路中。因此，第一半橋同時分別構(gòu)成第二H橋裝置和第一H橋裝置的一部分。

根據(jù)本發(fā)明的電裝置實(shí)現(xiàn)獨(dú)立地控制第一電動馬達(dá)和第二電動馬達(dá)。在此，電裝置借助總計僅六個開關(guān)元件就足夠，使得相對于已知的解決方案省去兩個開關(guān)元件。用于獨(dú)立控制兩個電動馬達(dá)、例如用于機(jī)動車的車窗升降設(shè)備的兩個伺服馬達(dá)的電裝置的制造成本能夠以這種方式降低。此外，通過省去兩個開關(guān)元件能夠削減重量并且能夠以其他方式利用或節(jié)約寶貴的結(jié)構(gòu)空間、例如電路板上的結(jié)構(gòu)空間。

在根據(jù)本發(fā)明的電裝置的一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，每個開關(guān)元件根據(jù)各一個控制信號能夠切換到閉合狀態(tài)下或斷開狀態(tài)下。在此，能夠?qū)嚅_狀態(tài)理解為如下狀態(tài)：在該狀態(tài)下將開關(guān)元件構(gòu)建成，至少沿正向方向截止電壓并且不能夠或基本上不能夠傳導(dǎo)電流。與之相反，開關(guān)元件在閉合狀態(tài)下能夠?qū)㈦娏飨鄬α己玫匮卣蚍较騻鲗?dǎo)。

特別地，開關(guān)元件能夠包括至少一個半導(dǎo)體晶體管，例如MOSFET或其他的場效應(yīng)晶體管(FET)。在此，斷開狀態(tài)能夠?qū)?yīng)于MOSFET的高阻狀態(tài)并且閉合狀態(tài)能夠?qū)?yīng)于MOSFET的相對低阻的狀態(tài)。柵極電壓能夠引起從斷開狀態(tài)切換到閉合狀態(tài)或者相反，其中所述柵極電壓作為控制信號施加在MOSFET的柵極端子上。在此也能夠考慮的是：開關(guān)元件包括至少一個雙極的半導(dǎo)體晶體管、尤其是IGBT。也在這種情況下，通過呈柵極電壓形式的控制信號引起從IGBT的截止的斷開狀態(tài)切換到導(dǎo)通的閉合狀態(tài)下或者相反。

根據(jù)一個改進(jìn)形式，電裝置包括至少一個控制單元，所述控制單元構(gòu)成用于根據(jù)第一電動馬達(dá)的和/或第二電動馬達(dá)的期望的轉(zhuǎn)動方向和/或轉(zhuǎn)速來產(chǎn)生用于開關(guān)元件的控制信號。這種控制單元例如能夠?yàn)槲⒖刂破鳎瑸榱藗鬏斂刂菩盘?，所述微控制器的輸出端分別與開關(guān)元件的所屬的控制端子連接。例如，這種微控制器能夠經(jīng)由操縱元件的信號輸入端來接收信號，所述操縱元件為了該目的由用戶操作，所述信號對應(yīng)于每個電動馬達(dá)的期望的轉(zhuǎn)動方向和/或轉(zhuǎn)速。所述信號能夠通過用于尤其是借助于脈沖寬度調(diào)制來控制電動馬達(dá)的微控制器轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的控制信號，其中所述控制信號輸出給開關(guān)元件的控制端子。

在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一電動馬達(dá)和/或第二電動馬達(dá)是直流馬達(dá)。直流馬達(dá)適合于借助于根據(jù)本發(fā)明的H橋裝置、尤其借助脈沖寬度調(diào)制的方法進(jìn)行控制。例如在用于機(jī)動車的車窗升降設(shè)備處的伺服馬達(dá)能夠構(gòu)成為直流馬達(dá)。

在本發(fā)明的范圍中，第一電動馬達(dá)能夠通過從第一馬達(dá)接觸部到第二馬達(dá)接觸部沿一個轉(zhuǎn)動方向的電流流動來驅(qū)動，并且通過從第二馬達(dá)接觸部到第一馬達(dá)接觸部沿相反的轉(zhuǎn)動方向的電流流動來驅(qū)動。相應(yīng)地，第二電動馬達(dá)能夠通過從第三馬達(dá)接觸部到第四馬達(dá)接觸部沿一個轉(zhuǎn)動方向的電流流動來驅(qū)動，并且通過從第四馬達(dá)接觸部到第三馬達(dá)接觸部沿相反的轉(zhuǎn)動方向的電流流動來驅(qū)動。例如，可以按照以下方式將直流馬達(dá)作為第一電動馬達(dá)設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的電裝置中：所述直流馬達(dá)通過從第一馬達(dá)接觸部到第二馬達(dá)接觸部的電流流動來驅(qū)動而實(shí)現(xiàn)向右旋轉(zhuǎn)，而所述直流馬達(dá)通過從第二馬達(dá)接觸部到第一馬達(dá)接觸部的相反的電流流動驅(qū)動而實(shí)現(xiàn)向左旋轉(zhuǎn)(或反之亦然)。相應(yīng)的內(nèi)容適用于第二電動馬達(dá)。

在第二發(fā)明方面中，提出一種用于機(jī)動車的車窗升降設(shè)備，所述車窗升降設(shè)備具有用于調(diào)節(jié)第一車窗玻璃的第一伺服馬達(dá)和用于調(diào)節(jié)第二車窗玻璃的第二伺服馬達(dá)。在此，電的車窗升降設(shè)備包括至少一個根據(jù)本發(fā)明的電裝置，所述電裝置具有至少一個第一伺服馬達(dá)作為第一電動馬達(dá)和具有至少一個第二伺服馬達(dá)作為第二電動馬達(dá)。借助于電裝置能夠彼此獨(dú)立地控制兩個伺服馬達(dá)，使得例如車窗玻璃中的僅一個被升高或降低，兩個車窗玻璃同時升高或降低，或者一個車窗玻璃升高并且同時另一車窗玻璃降低。

第三發(fā)明方面涉及一種用于控制至少兩個電動馬達(dá)的方法，尤其借助于脈沖寬度調(diào)制進(jìn)行控制。在此，使用電裝置，所述電裝置為了控制至少兩個電動馬達(dá)而具有至少一個第一H橋裝置和第二H橋裝置。電裝置包括：第一電動馬達(dá)，所述第一電動馬達(dá)設(shè)置在第一H橋裝置的第一橋支路中并且與第一半橋和第二半橋在第一H橋裝置中電連接。附加地，電裝置包括第二電動馬達(dá)，所述第二電動馬達(dá)設(shè)置在第二H橋的第二橋支路中，并且與第一半橋和第三半橋在第二H橋裝置中電連接。在此，第一半橋同時是第一H橋裝置和第二H橋裝置的一部分。在此，每個半橋包括至少兩個開關(guān)元件。

在根據(jù)本發(fā)明的方法中，第一電動馬達(dá)通過對第一半橋的和第二半橋的開關(guān)元件進(jìn)行切換來控制。附加地或替選地，第二電動馬達(dá)通過對第一半橋的和第三半橋的開關(guān)元件進(jìn)行切換來控制。

特別地，在用于控制電動馬達(dá)的根據(jù)本發(fā)明的方法的范圍中，能夠使用根據(jù)第一和/或第二發(fā)明方面的電裝置。與之相應(yīng)地，在本公開文獻(xiàn)的范圍中，同樣涉及在根據(jù)本發(fā)明的方法中所使用的設(shè)備并且反之亦然，其中所述特征結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的電裝置或根據(jù)本發(fā)明的電車窗升降設(shè)備來闡述。

在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，半橋能夠與第一供電端子電連接和與第二供電端子電連接。以這種方式，例如能夠在第一供電端子和第二供電端子之間施加用于電動馬達(dá)的供電電壓，此外，半橋能夠分別切換到第一半橋位置中、第二半橋位置中和第三半橋位置中。在此，在第一半橋位置中，閉合開關(guān)元件中的如下開關(guān)元件：該開關(guān)元件在相應(yīng)的半橋之內(nèi)設(shè)置在第一供電端子和開關(guān)元件中的相應(yīng)的其他開關(guān)元件之間的電路徑中，其中將開關(guān)元件中的其他開關(guān)元件斷開。與此相反，在第二半橋位置中，閉合開關(guān)元件中的如下開關(guān)元件：該開關(guān)元件在相應(yīng)的半橋之內(nèi)設(shè)置在第二供電端子和開關(guān)元件中的相應(yīng)的其他開關(guān)元件之間的電路徑中，其中將開關(guān)元件中的其他開關(guān)元件閉合。在第三半橋位置中斷開相應(yīng)的半橋的開關(guān)元件。顯然，在相關(guān)的電路徑中原則上能夠設(shè)置另外的電器件、例如二極管或電阻。

為了控制電動馬達(dá)，第一半橋能夠以第一切換序列周期性地在第一脈沖持續(xù)時間內(nèi)切換到第一半橋位置中，并且在第二脈沖持續(xù)時間內(nèi)切換到第二半橋位置中。在此，根據(jù)要控制的電動馬達(dá)對第二半橋和/或第三半橋進(jìn)行切換。

因此，第二半橋能夠以第二切換序列在第一半橋位置、第二半橋位置和/或第三半橋位置之間進(jìn)行切換，以便控制第一電動馬達(dá)。第三半橋能夠以第三切換序列在第一半橋位置、第二半橋位置和/或第三半橋位置之間進(jìn)行切換，以便控制第二電動馬達(dá)。在此，第二和第三切換序列能夠與第一或第二電動馬達(dá)的期望的轉(zhuǎn)動方向和/或轉(zhuǎn)速相關(guān)。通過選擇適宜的第二和第三切換序列，可以獨(dú)立地對第一電動馬達(dá)一方和第二電動馬達(dá)另一方在其轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)速方面進(jìn)行控制。

在一個變型形式中，在第一切換序列的多個周期持續(xù)時間內(nèi)，將第二半橋切換到第二半橋的第二半橋位置中，其中第二半橋用于控制第一電動馬達(dá)使得沿一個轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動第一電動馬達(dá)。除此之外或替選于此，在第一切換序列的多個周期持續(xù)時間內(nèi)，將第二半橋切換到第二半橋的第一半橋位置中，以便沿相反的轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動第一電動馬達(dá)。相應(yīng)地，在第一切換序列的多個周期持續(xù)時間內(nèi)，能夠?qū)⒌谌霕蚯袚Q到第三半橋的第一半橋位置中，以便沿一個轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動第二電動馬達(dá)，和/或在第一切換序列的多個周期持續(xù)時間內(nèi)，將第三半橋切換到第三半橋的第二半橋位置中，以便沿相反的轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動第二電動馬達(dá)。

關(guān)于第一半橋的預(yù)設(shè)的第一切換頻率，借助該變型形式能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的電動馬達(dá)的最大可行的轉(zhuǎn)速，因?yàn)榈谝磺袚Q序列的相應(yīng)的脈沖持續(xù)時間作為用于驅(qū)動電動馬達(dá)的供電階段而被完全利用。

然而也可行的是：為每個電動馬達(dá)獨(dú)立地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。為了該目的，例如為了沿一個轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動第一電動馬達(dá)，能夠?qū)⒌诙霕蛑芷谛缘厍袚Q到第二半橋的第二半橋位置中，使得第二半橋至少在第三脈沖持續(xù)時間內(nèi)占據(jù)第二半橋位置，在所述第三脈沖持續(xù)時間期間第一半橋處于第一半橋的第一半橋位置中。替選地或附加地，為了沿相反的轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動第一電動馬達(dá)，能夠?qū)⒌诙霕蛑芷谛缘厍袚Q到第二半橋的第一半橋位置中，并且總是至少在第四脈沖持續(xù)時間內(nèi)占據(jù)所述第一半橋位置，而在所述第四脈沖持續(xù)時間期間，第一半橋位于第一半橋的第二半橋位置中。

相應(yīng)地，為了沿一個轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動第二電動馬達(dá)，能夠?qū)⒌谌霕蛑芷谛缘厍袚Q到所述第三半橋的第一半橋位置中，使得第三半橋總是至少在第五脈沖持續(xù)時間內(nèi)占據(jù)第一半橋位置，而在所述第五脈沖持續(xù)時間期間，第一半橋位于其第二半橋位置中。替選地或附加地，為了沿相反的轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動第二電動馬達(dá)，能夠?qū)⒌谌霕蛑芷谛缘厍袚Q到所述第三半橋的第二半橋位置中，并且總是至少在第六脈沖持續(xù)時間內(nèi)留在所述第二半橋位置中，而在所述第六脈沖持續(xù)時間期間，第一半橋位于第一半橋的第一半橋位置中。

為了實(shí)現(xiàn)在所述階段之間的有源的續(xù)流(aktiven Freilaufs)，在第二和第三切換序列的范圍中能夠采取特別的預(yù)防措施，其中在所述階段通過供電端子之間的電流流動來驅(qū)動相應(yīng)的電動馬達(dá)。當(dāng)開關(guān)元件例如為MOSFET時，那么能夠有意義的是：暫時接通個別MOSFET，以便其在損失盡可能小的情況下能夠沿反向方向由續(xù)流電流經(jīng)過。

為了該目的，第二半橋和/或第三半橋能夠周期性地切換到其第一半橋位置中，并且能夠占據(jù)該第一半橋位置，而第一半橋位于其第一半橋位置中。換言之能夠提出：在第二半橋的和/或第三半橋的第一半橋位置一方和第一半橋的第一半橋位置之間存在時間疊加。替選地或附加地，第二半橋和/或第三半橋能夠周期性地切換到其第二半橋位置中并且占據(jù)該半橋位置，而第一半橋處于其第二半橋位置中，使得在第二半橋的和/或第三半橋的第二半橋位置一方和第一半橋的第二半橋位置另一方之間存在時間疊加。

根據(jù)一個變型形式，通過調(diào)節(jié)第三脈沖持續(xù)時間和/或第四脈沖持續(xù)時間與第一切換序列的周期持續(xù)時間的比例來控制第一電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，其中替選地或附加地，通過調(diào)節(jié)第五脈沖持續(xù)時間和/或第六脈沖持續(xù)時間與第一切換序列的周期持續(xù)時間的比例來控制第二電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。以該方式，實(shí)現(xiàn)借助脈沖寬度調(diào)制來獨(dú)立地控制第一電動馬達(dá)和第二電動馬達(dá)。

優(yōu)選的是，在第一切換序列之內(nèi)，第一脈沖持續(xù)時間和第二脈沖持續(xù)時間基本上相同長。換言之，在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一脈沖持續(xù)時間與第二脈沖持續(xù)時間的比例能夠位于0.9至1.1的范圍中。以該方式，能夠簡單地確保：第一切換序列與第二和/或第三切換序列同相。

第一脈沖持續(xù)時間與第一切換序列的周期持續(xù)時間的比例和/或第二脈沖持續(xù)時間與第一切換序列的周期持續(xù)時間的比例能夠優(yōu)選分別位于0.4至0.6的范圍中。特別地，第一脈沖持續(xù)時間與第一切換序列的周期持續(xù)時間的比例和/或第二脈沖持續(xù)時間與第一切換序列的周期持續(xù)時間的比例基本上能夠?yàn)?.5。以該方式，為電動馬達(dá)在時間上平均地提供盡可能大的供電電壓。

也在本發(fā)明的范圍內(nèi)：為了將半橋從其相應(yīng)的第一半橋位置切換到其相應(yīng)的第二半橋位置中，相應(yīng)的半橋首先從其第一半橋位置切換到其第三半橋位置中，并且隨后從其第三半橋位置中切換到其第二半橋位置中。相應(yīng)地，為了將半橋從其相應(yīng)的第二半橋位置切換到其相應(yīng)的第一半橋位置中，相應(yīng)的半橋首先從其第二半橋位置切換到其第三半橋位置中，并且隨后從其第三半橋位置中切換到其第一半橋位置中。通過在第一半橋位置和第二半橋位置之間或相反地進(jìn)行切換時的這種開關(guān)錯開能夠避免半橋短路。

附圖說明

在下面借助附圖對實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的其他的細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)變得顯而易見。

附圖示出：

圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電裝置；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的電裝置；

圖3示出具有控制單元的根據(jù)圖2的電裝置，所述控制單元用于產(chǎn)生用于開關(guān)元件的控制信號；和

圖4A-H示出用于電裝置的半橋的切換序列，所述電裝置用于借助于脈沖寬度調(diào)制來控制電動馬達(dá)。

具體實(shí)施方式

圖1示出用于控制兩個電動馬達(dá)21、22的常見的電裝置2。為了實(shí)現(xiàn)對電動馬達(dá)21、22在其轉(zhuǎn)動方向D1、D2和/或轉(zhuǎn)速方面進(jìn)行獨(dú)立的控制，在已知的解決方案中設(shè)有兩個單獨(dú)的H橋裝置2-1、2-2。

在此，第一電動馬達(dá)21設(shè)置在第一H橋裝置2-1的第一橋支路2-10中，使得所述第一電動馬達(dá)經(jīng)由第一馬達(dá)接觸部211連接到第一半橋23上，并且經(jīng)由第二馬達(dá)接觸部212連接到第二半橋24上。第一半橋2-1包括第一開關(guān)元件231和第二開關(guān)元件232，其中第一馬達(dá)接觸部211連接到第一開關(guān)元件231和第二開關(guān)元件232之間的電路徑上。相應(yīng)地，第二半橋24包括第三開關(guān)元件241和第四開關(guān)元件242，其中第二馬達(dá)接觸部212連接到第三開關(guān)元件241和第四開關(guān)元件242之間的電路徑上。

類似于第一H橋裝置2-1的結(jié)構(gòu)，第二電動馬達(dá)22與第五開關(guān)元件251、第六開關(guān)元件252、第七開關(guān)元件261和第八開關(guān)元件262在第二H橋裝置2-2中電連接。

為了提供用于電動馬達(dá)21、22的供電電壓V，設(shè)有第一供電端子28和第二供電端子29。第一供電端子28連接到第一開關(guān)元件231和第三開關(guān)元件241之間的電路徑上，以及連接到第五開關(guān)元件251和第七開關(guān)元件261之間的電路徑上。第二供電端子29連接到第二開關(guān)元件232和第四開關(guān)元件242之間的電路徑上以及連接到第七開關(guān)元件252和第八開關(guān)元件262之間的電路徑上。因此，關(guān)于其到供電端子28、29的聯(lián)接，第一H橋裝置2-1和第二H橋裝置2-2并聯(lián)連接。

在預(yù)先已知的裝置2的圖1中示出的實(shí)施方式中，開關(guān)元件231、232、241、242、251、252、261、262為MOSFFET，所述MOSFET分別通過外部的柵極電壓信號能夠切換到閉合狀態(tài)下和斷開狀態(tài)下。在此，斷開的狀態(tài)對應(yīng)于高阻狀態(tài)，在所述高阻狀態(tài)下，相應(yīng)的MOSFET在正向方向上在源極端子和漏極端子之間不導(dǎo)通或基本上不導(dǎo)通，并且構(gòu)建用于阻擋沿正向方向的外部電壓。與此相反，MOSFET在其相應(yīng)閉合狀態(tài)下沿正向方向可相對良好地導(dǎo)通。

通過適宜地對所述開關(guān)元件231、232、241、242、251、252、261、262進(jìn)行切換，第一電動馬達(dá)21和第二電動馬達(dá)22能夠分別沿期望的轉(zhuǎn)動方向D1、D2驅(qū)動，其中此外，借助于脈沖寬度調(diào)制能夠調(diào)節(jié)相應(yīng)的電動馬達(dá)21、22的轉(zhuǎn)速。如果例如將電勢V1施加在第一供電端子28上，其中所述電勢V1高于施加在第二供電端子29上的電勢V2，那么，如果第一開關(guān)元件231和第四開關(guān)元件242同時閉合，而第二開關(guān)元件232和第三開關(guān)元件241斷開，那么第一電動馬達(dá)21通過從第一馬達(dá)接觸部211到第二馬達(dá)接觸部212的電流流動I1來驅(qū)動。由此，第一電動馬達(dá)21能夠沿轉(zhuǎn)動方向D1驅(qū)動，例如以向右旋轉(zhuǎn)。

在此，通過將第一開關(guān)元件231和/或第四開關(guān)元件242周期性閉合和斷開的方式，借助于脈沖寬度調(diào)制能夠調(diào)節(jié)向右旋轉(zhuǎn)的第一電動馬達(dá)21的轉(zhuǎn)速。向右旋轉(zhuǎn)的第一電動馬達(dá)21的所得出的轉(zhuǎn)速越大，那么如下脈沖持續(xù)時間與第一開關(guān)元件231和/或第四開關(guān)元件242的在閉合狀態(tài)和斷開狀態(tài)之間變換的周期持續(xù)時間的比例就越大，其中在所述脈沖持續(xù)時間期間，閉合第一開關(guān)元件231和/或第四開關(guān)元件242。

為了驅(qū)動第一電動馬達(dá)21以向左旋轉(zhuǎn)，分別同時在一個周期變換中閉合和斷開第二開關(guān)元件232和第三開關(guān)元件241，而第一開關(guān)元件231和第四開關(guān)元件242斷開。當(dāng)?shù)诙_關(guān)元件232和第三開關(guān)元件241閉合時，從第二馬達(dá)接觸部212到第一馬達(dá)接觸部211的第二電流流動I2沿相反的轉(zhuǎn)動方向D2驅(qū)動第一電動馬達(dá)21，以向左旋轉(zhuǎn)。在此，又能夠借助于脈沖寬度調(diào)制來調(diào)節(jié)向左旋轉(zhuǎn)的第一電動馬達(dá)21的轉(zhuǎn)速。

以相應(yīng)的方式通過適宜地對所述第二橋裝置2-2的開關(guān)元件251、252、261、262進(jìn)行切換，在期望的轉(zhuǎn)動方向D1、D2和/或轉(zhuǎn)速方面能夠獨(dú)立于第一電動馬達(dá)21控制第二電動馬達(dá)22。

在圖2中示出用于獨(dú)立控制兩個電動馬達(dá)11、12的根據(jù)本發(fā)明的電裝置1。兩個電動馬達(dá)11、12例如能夠?yàn)橹绷黢R達(dá)，所述直流馬達(dá)在機(jī)動車的電的車窗升降設(shè)備中用作為用于相應(yīng)的車窗玻璃的伺服馬達(dá)。在此能夠需要：對電動馬達(dá)11、12在其轉(zhuǎn)動方向D1、D2、D3、D4和/或轉(zhuǎn)速方面彼此獨(dú)立地進(jìn)行控制，以便彼此獨(dú)立地升高或降低兩個車窗玻璃。

電裝置1包括第一H橋裝置1-1，所述H橋裝置基本上對應(yīng)于圖1中的第一H橋裝置2-1。因此，第一電動馬達(dá)11與第一開關(guān)元件131、第二開關(guān)元件132、第三開關(guān)元件141和第四開關(guān)元件142在第一H橋裝置1-1中電連接，其中第一電動馬達(dá)11設(shè)置在第一H橋裝置1-1的第一橋支路1-10中。第一電動馬達(dá)11經(jīng)由第一馬達(dá)接觸部111連接到第一半橋13上并且經(jīng)由第二馬達(dá)接觸部112連接到第二半橋14上，其中第一半橋13包括第一開關(guān)元件131和第二開關(guān)元件132，并且其中第二半橋14包括第三開關(guān)元件141和第四開關(guān)元件142。在此，第一馬達(dá)接觸部111連接到第一開關(guān)元件131和第二開關(guān)元件132之間的電路徑上，并且第二馬達(dá)接觸部112連接到第三開關(guān)元件141和第四開關(guān)元件142之間的電路徑上。

此外，第二電動馬達(dá)12經(jīng)由第三馬達(dá)接觸部121連接到第三半橋15上，所述第三半橋包括第五開關(guān)元件151和第六開關(guān)元件152。在此，第三馬達(dá)接觸部121連接到第五開關(guān)元件151和第六開關(guān)元件152之間的電路徑上。此外，第二電動馬達(dá)12經(jīng)由第四馬達(dá)接觸部122連接到到第一半橋13上，使得所述第二電動馬達(dá)與第一開關(guān)元件131、第二開關(guān)元件132、第五開關(guān)元件151和第六開關(guān)元件152在第二H橋裝置1-2中電連接。如在圖2中示出，第四馬達(dá)接觸部122為了該目的連接到第一開關(guān)元件131和第二開關(guān)元件132之間的電路徑上。

據(jù)此，第二H橋裝置1-2與第一H橋裝置1-1共同具有第一半橋13，在所述第二H橋裝置的第二橋支路1-20中設(shè)置有第二電動馬達(dá)12，所述第一H橋裝置對第一電動馬達(dá)11進(jìn)行供電。換言之，第一半橋13一方面連同第二半橋14和第一橋支路1-10一起形成第一H橋裝置1-1，并且另一方面與第三半橋15和第二橋支路1-20一起形成第二H橋裝置1-2。因此，總計設(shè)有兩個功能上的H橋裝置1-1、1-2(在圖2和3中缺少附圖標(biāo)記1-2)，借助所述H橋裝置能夠彼此獨(dú)立地控制第一電動馬達(dá)11和第二電動馬達(dá)12。

在此，根據(jù)本發(fā)明的電裝置1借助僅六個不同的開關(guān)元件131、132、141、142、151、152就夠用，進(jìn)而相對于圖1中示出的預(yù)先已知的解決方案而省去兩個開關(guān)元件。用于獨(dú)立控制兩個電動馬達(dá)11、12、例如用于機(jī)動車的車窗升降設(shè)備的兩個伺服馬達(dá)的電裝置1的制造成本能夠以這種方式降低。此外，通過省去兩個開關(guān)元件能夠削減重量，并且能夠以不同的方式利用寶貴的結(jié)構(gòu)空間，例如電路板上的結(jié)構(gòu)空間。

在圖2的實(shí)施例中，開關(guān)元件131、132、141、142、151、152是MOSFET。在另外的實(shí)施方式中，開關(guān)元件131、132、141、142、151、152能夠包括其他半導(dǎo)體晶體管，例如雙極晶體管和尤其IGBT。優(yōu)選的是，每個開關(guān)元件131、132、141、142、151、152根據(jù)各一個切換信號VG1、VG2、VG3、VG4、VG5、VG6能夠切換到閉合狀態(tài)和斷開狀態(tài)下。

圖3示出圖2中的電裝置，其中附加地設(shè)有用于產(chǎn)生開關(guān)元件131、132、141、142、151、152的控制信號VG1、VG2、VG3、VG4、VG5、VG6的控制單元3?？刂茊卧?例如能夠是微控制器，所述微控制器根據(jù)用于每個電動馬達(dá)11、12的分別期望的轉(zhuǎn)動方向D1、D2、D3、D4和/或轉(zhuǎn)速提供控制信號VG1、VG2、VG3、VG4、VG5、VG6。在此，控制單元3能夠例如從輸入信號中計算出控制信號VG1、VG2、VG3、VG4、VG5、VG6，所述輸入信號由電的車窗升降設(shè)備的至少一個操縱元件產(chǎn)生。

例如，第一電動馬達(dá)11能夠是用于調(diào)節(jié)第一車門處的第一車窗玻璃的伺服馬達(dá)，并且第二電動馬達(dá)12能夠是用于調(diào)節(jié)第二車門處的第二車窗玻璃的伺服馬達(dá)。在此，用戶能夠借助于一個或多個操縱元件經(jīng)由電裝置1彼此獨(dú)立地控制伺服馬達(dá)11、12，所述操縱元件例如設(shè)置在機(jī)動車的內(nèi)部空間中。例如，第一伺服馬達(dá)11能夠沿轉(zhuǎn)動方向D1驅(qū)動并且由此升高第一車窗玻璃。替選地，第一伺服馬達(dá)11為了降低第一車窗玻璃能夠沿相反的轉(zhuǎn)動方向D2驅(qū)動。在此，通過從第一馬達(dá)接觸部111到第二馬達(dá)接觸部112的電流流動I1能夠沿轉(zhuǎn)動方向D1驅(qū)動第一電動馬達(dá)11，并且通過從第二馬達(dá)接觸部112到第一馬達(dá)接觸部111的相反的電流流動I2能夠沿相反的轉(zhuǎn)動方向D2驅(qū)動。第一電動馬達(dá)11和/或第二電動馬達(dá)12例如能夠是直流馬達(dá)。

與沿第一轉(zhuǎn)動方向D1和/或沿相反的第二轉(zhuǎn)動方向D2驅(qū)動第一電動馬達(dá)11的同時，為了例如降低車窗玻璃，能夠通過從第三馬達(dá)接觸部121到第四馬達(dá)接觸部122的電流流動I3沿轉(zhuǎn)動方向D3驅(qū)動第二電動馬達(dá)12。替選于此，例如為了升高第二車窗玻璃，能夠通過從第四馬達(dá)接觸部122到第三馬達(dá)接觸部121的電流流動I4沿相反的轉(zhuǎn)動方向D4驅(qū)動第二電動馬達(dá)12。

在此，電裝置1也實(shí)現(xiàn)借助于脈沖寬度調(diào)制來獨(dú)立地調(diào)節(jié)相應(yīng)的電動馬達(dá)11、12的轉(zhuǎn)速。

下面，詳細(xì)地描述借助圖2和3中的電裝置獨(dú)立地控制兩個電動馬達(dá)11、12。

電裝置1的半橋11、12、13分別切換到第一半橋位置13-1、14-1、15-1中、切換到第二半橋位置13-2、14-2、15-2中和切換到第三半橋位置13-3、14-3、15-3中。在此，在第一半橋位置13-1、14-1、15-1中，閉合開關(guān)元件131、141、151中的如下開關(guān)元件：該開關(guān)元件在相應(yīng)的半橋13、14、15之內(nèi)設(shè)置在第一供電端子18和開關(guān)元件132，142，152中的相應(yīng)的其他開關(guān)元件之間的電路徑中，并且將開關(guān)元件132，142，152中的其他開關(guān)元件斷開。

經(jīng)由第一供電端子18和第二供電端子19能夠施加用于電動馬達(dá)11、12的供電電壓V，在所述第一供電端子和第二供電端子之間將半橋13、14、15設(shè)置在并聯(lián)電路中。例如，施加在第一供電端子18上的電勢V1能夠高于施加在第二供電端子19上的第二電勢V2。因此，第一供電端子18例如能夠連接到汽車電池的正極上，并且第二供電端子V2例如能夠接地。在第一電勢V1和第二電勢V2之間的差形成供電電壓V。

在該情況下，第一開關(guān)元件131、第三開關(guān)元件141和第五開關(guān)元件151作用為高邊開關(guān)元件，所述第一、第三和第五開關(guān)元件在相應(yīng)的半橋13、14、15中設(shè)置在朝向第一供電端子18的和背離第二供電端子19的側(cè)上。與此相反，第二開關(guān)元件132、第四開關(guān)元件142和第六開關(guān)元件152用作為低邊開關(guān)元件，所述第二、第四和第六開關(guān)元件設(shè)置在相應(yīng)的半橋13、14、15的背離第一供電端子18和朝向第二供電端子19的側(cè)上。在此，在該實(shí)施例中構(gòu)成為MOSFET的開關(guān)元件131、132、141、142、151、152構(gòu)成為并且設(shè)置在半橋13、14、15中，使得其在其相應(yīng)斷開的狀態(tài)下能夠截止供電電壓V，并且在其相應(yīng)閉合的狀態(tài)下能夠沿正向方向傳導(dǎo)從第一供電端子18到第二供電端子19的電流。

在相應(yīng)的第一半橋位置13-1、14-1、15-1中閉合高邊開關(guān)元件131、141、151，而斷開低邊開關(guān)元件132、142、152。與此相反，在第二半橋位置中，閉合開關(guān)元件132、142、152中的如下開關(guān)元件：該開關(guān)元件在相應(yīng)的半橋13、14、15之內(nèi)設(shè)置在第二供電端子19和開關(guān)元件131、141、151中的相應(yīng)的其他開關(guān)元件之間的電路徑中，其中開關(guān)元件131、141、151中的其他開關(guān)元件斷開。因此，在該實(shí)施例中，相應(yīng)的低邊開關(guān)元件132、142、152在第二半橋位置13-2、14-2、15-2中閉合，而相應(yīng)的高邊開關(guān)元件131、141、151在第二半橋位置13-2、14-2、15-2斷開。

在第三半橋位置13-3、14-3、15-3中，斷開相應(yīng)的半橋13、14、15的高邊開關(guān)元件131、141、151還有低邊開關(guān)元件132、142、152。因此，半橋13、14、15中的每個半橋在其第三半橋位置13-3、14-3、15-3中全部位于高阻狀態(tài)。

在圖4A-4H中示出用于三個半橋13、14、15的不同的切換序列S1、S2、S3，借助所述切換序列能夠彼此獨(dú)立地控制兩個電動馬達(dá)11、12，以便引起關(guān)于相應(yīng)的轉(zhuǎn)動方向D1、D2、D3、D4和/或相應(yīng)的轉(zhuǎn)速方面的上述行為。在此，分別在橫坐標(biāo)上繪制時間t并且在縱坐標(biāo)上繪制所屬的半橋位置13-1、13-2、13-3、14-1、14-2、14-3、15-1、15-2、15-3。切換序列S1、S2、S3例如能夠通過用于開關(guān)元件131、132、133、134、135、136的控制信號VG1、VG2、VG3、VG4、VG5、VG6的相應(yīng)的序列來實(shí)現(xiàn)，所述控制信號由控制單元3提供。

如在圖4A中示出，第一半橋13以第一切換序列S1周期性地在第一脈沖持續(xù)時間P1內(nèi)切換到第一半橋位置13-1中并且在第二脈沖持續(xù)時間P2內(nèi)切換到第二半橋位置13-2中。在此，在圖4A中從時間點(diǎn)t1直至到達(dá)時間點(diǎn)t9的周期持續(xù)時間T例如能夠?qū)?yīng)于幾千赫茲的頻率。

在所示出的實(shí)施例中，第一半橋13在第一脈沖持續(xù)時間P1之后不直接從其第一半橋位置13-1切換到其第二半橋位置13-2中。在時間點(diǎn)t4，首先進(jìn)行從第一半橋位置13-1切換到高阻的第三半橋位置13-3中。在時間點(diǎn)t5才進(jìn)行從第三半橋位置13-3切換到第二半橋位置13-2中。時間點(diǎn)t4和t5之間的相對短的開關(guān)錯開設(shè)置用于避免半橋短路，在所述開關(guān)錯開中第一半橋13占據(jù)其高阻的第三半橋位置13-3。如果提供精確同步地斷開第一開關(guān)元件131和閉合第二開關(guān)元件132，那么在實(shí)踐中會存在如下危險：短暫同時閉合第一半橋13的兩個開關(guān)元件131、132。在時間點(diǎn)t8和t9之間在將第一半橋13從其第二半橋位置13-2切換到其第一半橋位置13-1中時提供相應(yīng)的開關(guān)錯開。

根據(jù)圖4A的實(shí)施例，第一脈沖持續(xù)時間P1和第二脈沖持續(xù)時間P2基本上相同長，使得第一半橋13在每個周期持續(xù)時間T期間大致處于其第一半橋位置13-1和其第二半橋位置13-2中相同長的時間。例如，第一脈沖持續(xù)時間P1與第二脈沖持續(xù)時間P2的比例能夠位于0.9至1.1的范圍中。在此，第一脈沖持續(xù)時間P1與周期持續(xù)時間T的比例以及第二脈沖持續(xù)時間P2與周期持續(xù)時間T的比例例如分別位于0.4至0.6的范圍中。在該情況下，第一半橋13在大致每個周期持續(xù)時間T的一半期間處于第一半橋位置13-1中，并且在大致每個周期持續(xù)時間T的另一半內(nèi)處于第二半橋位置13-2中。

與第一半橋13的第一切換序列S1同時，為了控制第一電動馬達(dá)11能夠以第二切換序列S2將第二半橋14和/或?yàn)榱丝刂频诙妱玉R達(dá)12能夠以第三切換序列S3將第三半橋15在相應(yīng)的第一半橋位置14-1、15-1，相應(yīng)的第二半橋位置14-2、15-2和/或相應(yīng)的第三半橋位置14-3、15-3之間進(jìn)行切換。用于第二半橋14的和第三半橋15的可行的切換序列S2、S3示例性地在圖4B至4H中示出。

在圖4B中示出的第二切換序列S2中，第二半橋14在時間點(diǎn)t1從其高阻的第三半橋位置14-3切換到其第二半橋位置14-2中，并且在整個周期持續(xù)時間T之上留在第二半橋位置14-2中。特別地，第二半橋14在第一切換序列S1的多個周期持續(xù)時間T內(nèi)留在第二半橋位置14-2中(未示出)。在時間點(diǎn)t1和t4之間和在必要時在第一切換序列S1的后續(xù)的周期中的相應(yīng)的時間點(diǎn)之間，在第一脈沖持續(xù)時間P1內(nèi)將作為高邊開關(guān)元件的第一開關(guān)元件131和作為低邊開關(guān)元件的第四開關(guān)元件142同時閉合。在此，由于供電電壓V，從第一馬達(dá)接觸部111到第二馬達(dá)接觸部112的電流流動I1沿轉(zhuǎn)動方向D1驅(qū)動第一電動馬達(dá)11。與此相反，從時間點(diǎn)t4直至?xí)r間點(diǎn)t9，斷開第一開關(guān)元件131，其中第三開關(guān)元件141也不變地保持?jǐn)嚅_，使得第一電動馬達(dá)11與高邊電勢V1分開，并且不通過從第一供電端子18到第二供電端子19的電流流動驅(qū)動。

然而，在時間點(diǎn)t4和t9之間能夠通過在第一電動馬達(dá)11處的自動感應(yīng)將從第一馬達(dá)接觸部111到第二馬達(dá)接觸部112的電流流動I1至少部分地保持作為續(xù)流電流。在此，續(xù)流電流能夠沿順時針方向在電路中流動經(jīng)過第一橋支路1-10、經(jīng)過第四開關(guān)元件142、經(jīng)過第二開關(guān)元件132，并且從那里流回到第一橋支路1-10。第二開關(guān)元件132在此由續(xù)流電流沿反向方向流過。這例如能夠通過MOSFET 132的固有的反向二極管來實(shí)現(xiàn)。在另一實(shí)施方式中，尤其當(dāng)開關(guān)元件131、132、141、142、151、152為IGBT時，為了實(shí)現(xiàn)續(xù)流電流而能夠設(shè)有單獨(dú)的續(xù)流二極管，所述續(xù)流二極管分別與開關(guān)元件131、132、141、142、151、152中的一個反并聯(lián)連接，那么相應(yīng)的續(xù)流二極管的導(dǎo)通方向?qū)?yīng)于相應(yīng)的開關(guān)元件131、132、141、142、151、152的反向方向。

第二開關(guān)元件132從時間點(diǎn)t5到時間點(diǎn)t8閉合，使得由于MOSFET132中的柵極電壓VG2構(gòu)成n通道。以該方式，在周期持續(xù)時間P2內(nèi)，實(shí)現(xiàn)有源的續(xù)流，其中經(jīng)過第二開關(guān)元件132的續(xù)流電流不必克服固有的反向二極管的閾值電壓，進(jìn)而與這在時間點(diǎn)t4和t5之間或在時間點(diǎn)t8和t9之間的情況下相比，在損失更小的情況下能夠沿反向方向通流。

結(jié)果，第一電動馬達(dá)11通過根據(jù)圖4A的第一切換序列S1和根據(jù)圖4B的第二切換序列S2的組合基本上在該時間的一半內(nèi)通過電流流動I1沿轉(zhuǎn)動方向D1驅(qū)動。

圖4C示出替選的第二切換序列S2，其中第二半橋14在時間點(diǎn)t1起從其第三半橋位置14-3切換到其第一半橋位置14-1中，并且隨后至少在整個周期持續(xù)時間T之上留在第一半橋位置14-1中。在時間點(diǎn)t1和時間點(diǎn)t5之間斷開第一半橋13和第二半橋14的低邊開關(guān)元件132、142，使得第一電動馬達(dá)11與低邊電勢V2分離，并且與之相應(yīng)地，不通過從第一供電端子18到第二供電端子19的電流流動驅(qū)動。與此相反，在第二脈沖持續(xù)時間P2期間，即在時間點(diǎn)t5和時間點(diǎn)t8之間，同時閉合第二開關(guān)元件132和第三開關(guān)元件141，使得第一電動馬達(dá)11通過第二馬達(dá)接觸部112和第一馬達(dá)接觸部111之間的電流流動I2沿相反的轉(zhuǎn)動方向D2驅(qū)動。在此，沿相反的轉(zhuǎn)動方向D2驅(qū)動第一電動馬達(dá)11周期性地以周期持續(xù)時間T分別在第二脈沖持續(xù)時間P2內(nèi)進(jìn)行。

在第二脈沖P2之間，續(xù)流電流能夠分別沿順時針方向循環(huán)通過第一橋支路1-10、第一開關(guān)元件131和第三開關(guān)元件141。在此，在脈沖持續(xù)時間P1內(nèi)閉合第一開關(guān)元件131分別實(shí)現(xiàn)有源續(xù)流。

圖4D和4E示出第三半橋15的兩個可行的第三切換序列S3，所述切換序列能夠理解為用于第二半橋14的完全類似于圖4B和4C的上面闡述的第二切換序列S2。

因此，第三半橋15在根據(jù)圖4A的第一切換序列S1與根據(jù)圖4D的第三切換序列S3組合的情況下在多個周期持續(xù)時間T內(nèi)切換到其第二半橋位置15-2中。在時間點(diǎn)t1和t4之間以及在第一切換序列S1的(未示出的)后續(xù)的周期的各相應(yīng)的時間點(diǎn)之間同時閉合第一開關(guān)元件131和第六開關(guān)元件152，使得從第四馬達(dá)接觸部122到第三馬達(dá)接觸部121的電流流動I4在脈沖持續(xù)時間P1內(nèi)、即在大致每個周期持續(xù)時間T的一半內(nèi)有源地沿相反的轉(zhuǎn)動方向D4驅(qū)動第二電動馬達(dá)12。在此，在時間點(diǎn)t4和t9之間以及在后續(xù)的周期的相應(yīng)的時間點(diǎn)之間，續(xù)流電流能夠沿順時針方向循環(huán)通過第二橋支路1-20、通過第六開關(guān)元件152和(沿反向方向)通過第二開關(guān)元件132。在此，在時間點(diǎn)t5和t8之間以及在后續(xù)的周期的相應(yīng)的時間點(diǎn)之間分別在第二脈沖持續(xù)時間P2內(nèi)進(jìn)行有源續(xù)流。

替選于此，根據(jù)圖4E，為了控制第二電動馬達(dá)12使得其沿轉(zhuǎn)動方向D3驅(qū)動，在多個周期持續(xù)時間T內(nèi)將第三半橋15切換到其第一半橋位置15-1中。在此，在時間點(diǎn)t5和t8之間和在第一切換序列S1的后續(xù)的周期中的相應(yīng)的時間點(diǎn)之間分別在第二脈沖持續(xù)時間P2內(nèi)同時閉合第二開關(guān)元件132和第五開關(guān)元件151，使得從第三馬達(dá)接觸部121到第四馬達(dá)接觸部122的電流流動I3沿轉(zhuǎn)動方向D3驅(qū)動第二電動馬達(dá)12。在所述階段之間，續(xù)流電流能夠沿順時針方向循環(huán)經(jīng)過第二橋支路1-20、沿反向方向通過第一開關(guān)元件131和第五開關(guān)元件151，其中分別在第一脈沖持續(xù)時間P1內(nèi)通過閉合第一開關(guān)元件131實(shí)現(xiàn)有源續(xù)流。

根據(jù)圖4B和4E的第二和第三切換序列S2、S3(相對于根據(jù)圖4A的預(yù)設(shè)的第一切換序列S1)引起以最大可行的轉(zhuǎn)速使電動馬達(dá)11、12沿其相應(yīng)的轉(zhuǎn)動方向D1、D2、D3、D4運(yùn)行，因?yàn)橄鄳?yīng)的脈沖持續(xù)時間P1、P2作為用于驅(qū)動電動馬達(dá)11、12的供電階段被完全利用。

為了調(diào)節(jié)電動馬達(dá)11、12的相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，在第二切換序列S2中和/或在第三切換序列S3中能夠應(yīng)用脈沖寬度調(diào)制的方法。這示例性地在圖4F至4H中示出。

在根據(jù)圖4F的第二切換序列S2中，第二半橋14周期性地在第一切換序列S1的每個第一脈沖持續(xù)時間P1期間在第三脈沖持續(xù)時間P3內(nèi)切換到其第二半橋位置14-2中。在此，第三脈沖持續(xù)時間P3比第一脈沖持續(xù)時間P1更短。在圖4F中示出的實(shí)施例中，在時間點(diǎn)t1和t2之間的或在時間點(diǎn)t9和t10之間的第三脈沖持續(xù)時間P3大致是第一切換序列S1的第一脈沖持續(xù)時間P1的一半長。在第三脈沖持續(xù)時間P3期間，第一電動馬達(dá)11分別有源地通過電流流動I1沿轉(zhuǎn)動方向D1驅(qū)動，如上面參考圖4B所描述的。在經(jīng)過第三脈沖持續(xù)時間P3之后，在時間點(diǎn)t2或在時間點(diǎn)t10(并且在后續(xù)的周期中的相應(yīng)的時間點(diǎn))，將第二半橋14切換到其高阻的第三半橋位置14-3中。此后不久，在時間點(diǎn)t3或t11隨后切換到第一半橋位置14-1中。在此，時間點(diǎn)t2和t3之間的(或在時間點(diǎn)t10和t11之間等的)開關(guān)錯開用于避免半橋短路，如上面參考第一切換序列S1所闡述的。

隨后，第二半橋14留在其第一半橋位置14-1中直至第一脈沖持續(xù)時間P1結(jié)束。在時間點(diǎn)t2和t4之間的階段中，續(xù)流電流能夠沿逆時針方向循環(huán)經(jīng)過第一橋支路1-10、第三開關(guān)元件141和第一開關(guān)元件131。在此，在時間點(diǎn)t3和t4之間，閉合的第三開關(guān)元件141能夠?qū)崿F(xiàn)有源續(xù)流。此后，即在時間點(diǎn)t4，將第二半橋14(以在時間點(diǎn)t4和t5之間的開關(guān)錯開)在周期持續(xù)時間T的剩余時間內(nèi)切換到其第三半橋位置14-3中。替選地，第二半橋14能夠如在圖4H中示出那樣在時間點(diǎn)t5切換到其第二半橋位置14-2中，以便在第二脈沖持續(xù)時間P2期間實(shí)現(xiàn)經(jīng)過第二橋支路1-20、第四開關(guān)元件142和第二開關(guān)元件132的有源續(xù)流。

通過將第二切換序列S2的第三脈沖持續(xù)時間P3與第一切換序列S1的周期持續(xù)時間T的比例設(shè)定在0至第一脈沖持續(xù)時間P1和周期持續(xù)時間T之間的比例的范圍內(nèi)的方式，能夠控制第一電動馬達(dá)11的轉(zhuǎn)速。在此，第一電動馬達(dá)11的轉(zhuǎn)速越大，那么第三脈沖持續(xù)時間P3與周期持續(xù)時間T的比例就越大，因?yàn)樵跁r間上平均地，在多個周期持續(xù)時間t之上，電流流動I1基本上和第三脈沖持續(xù)時間P3與周期持續(xù)時間T的比例成比例。

為了沿相反的轉(zhuǎn)動方向D2驅(qū)動第一電動馬達(dá)11，在第二切換序列S2(未示出)的另一變型形式中，能夠?qū)⒌诙霕蛑芷谛缘厍袚Q到其第一半橋位置14-1中，使得第二半橋14至少在第四脈沖持續(xù)時間P4內(nèi)占據(jù)第一半橋位置14-1，在所述第四脈沖持續(xù)時間期間第一半橋13處于其第二半橋位置13-2中。在此，在第四脈沖持續(xù)時間P4內(nèi)由從第二馬達(dá)接觸部112到第一馬達(dá)接觸部111的電流流動I2沿相反的轉(zhuǎn)動方向D2驅(qū)動第一電動馬達(dá)11。在此，驅(qū)動的功能的細(xì)節(jié)能夠完全類似于上面關(guān)于沿第一轉(zhuǎn)動方向D1驅(qū)動的描述進(jìn)行理解。在此，第一電動馬達(dá)11的轉(zhuǎn)速又能夠通過調(diào)節(jié)第四脈沖持續(xù)時間P4與周期持續(xù)時間T的比例來控制。

圖4G示出用于沿轉(zhuǎn)動方向D3驅(qū)動第二電動馬達(dá)12的第三切換序列S3的部分圖。在此，第三半橋15周期性地、在第一半橋13在第一脈沖持續(xù)時間P2內(nèi)處于其第二半橋位置13-2期間，分別在第五脈沖持續(xù)時間P5內(nèi)切換到其第一半橋位置15-1中。第二電動馬達(dá)12分別在第五脈沖持續(xù)時間P5內(nèi)、即例如在時間點(diǎn)t5和t6之間，通過從第三馬達(dá)接觸部121到第四馬達(dá)接觸部122的電流流動I3沿轉(zhuǎn)動方向D3驅(qū)動。

在時間點(diǎn)t6和t8之間，第二電動馬達(dá)2能夠產(chǎn)生沿逆時針方向經(jīng)過第二橋支路1-20、第二開關(guān)元件132和第六開關(guān)元件152的續(xù)流電流，其中從時間點(diǎn)t7至?xí)r間點(diǎn)t8通過閉合的第六開關(guān)元件152實(shí)現(xiàn)有源的續(xù)流。在一個(未示出的)變型形式中，也在隨后的第一脈沖持續(xù)時間P1期間能夠通過將第三半橋切換到其第一半橋位置15-1中實(shí)現(xiàn)有源續(xù)流。

為了沿相反的轉(zhuǎn)動方向D4驅(qū)動第二電動馬達(dá)12，在第三切換序列S3(未示出)的另一變型形式中，第三半橋能夠周期性地切換到其第二半橋位置15-2中，使得第三半橋15至少在第六脈沖持續(xù)時間P6內(nèi)占據(jù)第二半橋位置15-2，在所述第六脈沖持續(xù)時間期間，第一半橋13處于其第一半橋位置13-1中。在此，在第六周期持續(xù)時間P6內(nèi)由從第四馬達(dá)接觸部122到第三馬達(dá)接觸部121的電流流動I4沿相反的轉(zhuǎn)動方向D4驅(qū)動第二電動馬達(dá)12。在此，第二電動馬達(dá)12的轉(zhuǎn)速能夠通過調(diào)節(jié)第六脈沖持續(xù)時間P6與周期持續(xù)時間T之間的比例來控制。

用于第二半橋14的上述第二切換序列S2一方和用于第三半橋15的第三切換序列S3另一方能夠順序地或同步地應(yīng)用，以便將第一電動馬達(dá)11和第二電動馬達(dá)12依次或同時以期望的轉(zhuǎn)速沿期望的轉(zhuǎn)動方向D1、D2、D3、D4驅(qū)動。

在本發(fā)明的范圍內(nèi)，除了第一電動馬達(dá)11和第二電動馬達(dá)12之外，電裝置1能夠包括其他的電動馬達(dá)，所述其他的電動馬達(dá)分別具有所配設(shè)的其他的半橋。其他的半橋能夠分別包括至少兩個另外的開關(guān)元件。在此，每個其他的電動馬達(dá)分別設(shè)置在另一橋支路中，該橋支路連同第一半橋13和配設(shè)給其他的電動馬達(dá)的其他的半橋一起形成另一H橋裝置。在此，其他的電動馬達(dá)中的各一個電動馬達(dá)的控制能夠類似于上述方法通過對第一半橋13的第一和/或第二開關(guān)元件131、132以及分別配設(shè)的另一半橋的其他的開關(guān)元件進(jìn)行切換來進(jìn)行。以該方式，也能夠借助于電裝置1同時以各一個期望的轉(zhuǎn)數(shù)沿各期望的轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動多于兩個電動馬達(dá)。

特別地，在用于機(jī)動車的車窗升降設(shè)備中，能夠在左前方的車窗玻璃處、在右前方的車窗玻璃處、在左后方的車窗玻璃處和在右后方的車窗玻璃處設(shè)置有各一個電動馬達(dá)，所述電動馬達(dá)作為用于調(diào)節(jié)相應(yīng)的車窗玻璃的伺服馬達(dá)。四個電動馬達(dá)能夠以上述方式設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的電裝置1中。借助電裝置1能夠彼此獨(dú)立地控制四個伺服馬達(dá)，以升高或降低相應(yīng)的車窗玻璃。

附圖標(biāo)記列表

1 電裝置

1-1 第一H橋裝置

1-10 第一橋支路

1-2 第二H橋裝置

1-20 第二橋支路

11 第一電動馬達(dá)

111 第一馬達(dá)接觸部

112 第二馬達(dá)接觸部

12 第二電動馬達(dá)

121 第三馬達(dá)接觸部

122 第四馬達(dá)接觸部

13 第一半橋

131 第一開關(guān)元件

132 第二開關(guān)元件

13-1 第一半橋位置

13-2 第二半橋位置

13-3 第三半橋位置

14 第二半橋

141 第三開關(guān)元件

142 第四開關(guān)元件

14-1 第一半橋位置

14-2 第二半橋位置

14-3 第三半橋位置

15 第三半橋

151 第五開關(guān)元件

152 第六開關(guān)元件

15-1 第一半橋位置

15-2 第二半橋位置

15-3 第三半橋位置

18 第一供電端子

19 第二供電端子

2 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電裝置

2-1 第一H橋裝置

2-10 第一橋支路

2-2 第二H橋裝置

2-20 第二橋支路

21 第一電動馬達(dá)

211 第一馬達(dá)接觸部

212 第二馬達(dá)接觸部

22 第二電動馬達(dá)

221 第三馬達(dá)接觸部

222 第四馬達(dá)接觸部

23 第一半橋

231 第一開關(guān)元件

232 第二開關(guān)元件

23-1 第一半橋位置

23-2 第二半橋位置

23-3 第三半橋位置

24 第二半橋

241 第三開關(guān)元件

242 第四開關(guān)元件

24-1 第一半橋位置

24-2 第二半橋位置

24-3 第三半橋位置

25 第三半橋

251 第五開關(guān)元件

252 第六開關(guān)元件

25-1 第一半橋位置

25-2 第二半橋位置

25-3 第三半橋位置

26 第四半橋

261 第七開關(guān)元件

262 第八開關(guān)元件

26-1 第一半橋位置

26-2 第二半橋位置

26-3 第三半橋位置

28 第一供電端子

29 第二供電端子

3 控制單元

D1,D2,D3,D4 轉(zhuǎn)動方向

P1 第一脈沖持續(xù)時間

P2 第二脈沖持續(xù)時間

P3 第三脈沖持續(xù)時間

P4 第四脈沖持續(xù)時間

P5 第五脈沖持續(xù)時間

P6 第六脈沖持續(xù)時間

S1 第一切換序列

S2 第二切換序列

S3 第三切換序列

T 周期持續(xù)時間

t 時間

t1–t11 時間點(diǎn)

V 供電電壓

V1 第一電勢

V2 第二電勢