电装置、电车窗升降设备和控制至少两个电动马达的方法与流程

本发明涉及一种电装置以及一种用于控制至少两个电动马达的方法。

一种电装置，所述电装置为了控制至少两个电动马达而具有至少一个第一H桥装置和第二H桥装置，所述电装置包括

-第一电动马达，所述第一电动马达与第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件在所述第一H桥装置中电连接，其中所述第一电动马达，

-设置在所述第一H桥装置的第一桥支路中，

-经由第一马达接触部连接到所述第一半桥上，其中所述第一半桥包括所述第一开关元件和所述第二开关元件，和

-经由第二马达接触部连接到第二半桥上，其中所述第二半桥包括所述第三开关元件和所述第四开关元件，和

-第二电动马达，所述第二电动马达设置在所述第二H桥装置的第二桥支路中并且经由第三马达接触部连接到第三半桥上，其中所述第三半桥包括第五开关元件和第六开关元件。

一种用于利用电装置来控制至少两个电动马达的方法，尤其是借助于脉冲宽度调制来进行控制，所述电装置为了控制电动马达而具有至少一个第一H桥装置和第二H桥装置。

背景技术：

为了控制至少两个电动马达，这种电装置具有至少一个第一H桥装置(也称作为全桥装置)和第二H桥装置，并且包括第一电动马达，所述第一电动马达与第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件在第一H桥装置中电连接。在此，第一电动马达设置在第一H桥装置的第一桥支路中。第一电动马达例如能够为机动车的车窗升降设备的伺服马达。所述第一电动马达例如能够在电装置的范围中借助于脉冲宽度调制来控制，并且为了该目的与第一、第二、第三和第四开关元件在H桥装置中互联。

开关元件例如能够为半导体晶体管、尤其是MOSFET和/或IGBT。

在此，第一电动马达经由第一马达接触部连接到第一半桥上，其中第一半桥包括第一开关元件和第二开关元件。此外，第一电动马达经由第二马达接触部连接到第二半桥上，所述第二半桥包括第三开关元件和第四开关元件。

此外，电装置包括至少一个第二电动马达，所述第二电动马达设置在第二H桥装置的第二桥支路中。在此，第二电动马达经由第三马达接触部连接到第三半桥上，所述第三半桥包括第五开关元件和第六开关元件。

第二电动马达例如能够为机动车中的车窗升降设备的第二伺服马达。因此，第一伺服马达例如能够设置用于调节左侧的车门的车窗玻璃，并且第二电动马达能够设置用于调节右侧的车门的车窗玻璃。此外，第一伺服马达例如能够设置用于调节前部的车门的车窗玻璃，而第二电动马达能够设置用于调节后部的车门的车窗玻璃。在此，用户会期望：控制两个电动马达，使得提升左侧的或前部的车门处的车窗玻璃，而降低右侧的或后部的车门处的车窗玻璃，或者相反。

已知的是：在开始描述类型的电装置中，为了控制第一电动马达一方和第二电动马达另一方设有两个单独的H桥装置。因此，第二电动马达借助第四马达接触部连接到第四半桥上，所述第四半桥包括第六开关元件和第八开关元件。在已知的解决方案中不利的是：为了控制两个电动马达总共需要至少八个开关元件。在此要注意的是：每个开关元件一方面本身与成本和重量相关联，并且另一方面要求宝贵的结构空间，例如在电路板上的结构空间。

技术实现要素：

本发明所基于的目的是：对开始提出类型的电装置在其制造成本、其重量和/或所需要的结构空间方面进行改进。

所述目的根据本发明通过一种的电装置以及通过一种用于控制至少两个电动马达的方法来实现。

一种电装置，所述电装置为了控制至少两个电动马达而具有至少一个第一H桥装置和第二H桥装置，所述电装置包括

-第一电动马达，所述第一电动马达与第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件在所述第一H桥装置中电连接，其中所述第一电动马达，

-设置在所述第一H桥装置的第一桥支路中，

-经由第一马达接触部连接到所述第一半桥上，其中所述第一半桥包括所述第一开关元件和所述第二开关元件，和

-经由第二马达接触部连接到第二半桥上，其中所述第二半桥包括所述第三开关元件和所述第四开关元件，和

-第二电动马达，所述第二电动马达设置在所述第二H桥装置的第二桥支路中并且经由第三马达接触部连接到第三半桥上，其中所述第三半桥包括第五开关元件和第六开关元件，

其特征在于，所述第二电动马达经由第四马达接触部连接到所述第一半桥上，使得所述第二电动马达与所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第五开关元件和所述第六开关元件在所述第二H桥装置中电连接。

一种用于利用电装置来控制至少两个电动马达的方法，尤其是借助于脉冲宽度调制来进行控制，所述电装置为了控制电动马达而具有至少一个第一H桥装置和第二H桥装置，其特征在于，所述电装置包括下述各项：

-第一电动马达，所述第一电动马达设置在所述第一H桥装置的第一桥支路中并且与第一半桥和第二半桥在所述第一H桥装置中电连接，和

-第二电动马达，所述第二电动马达设置在所述第二H桥的第二桥支路中，并且与所述第一半桥和第三半桥在所述第二H桥装置中电连接，

其中每个所述半桥包括至少两个开关元件，

并且

-所述第一电动马达通过对所述第一半桥的和所述第二半桥的所述开关元件进行切换来控制，和/或

-所述第二电动马达通过对所述第一半桥的和所述第三半桥的所述开关元件进行切换来控制。

据此，第二电动马达经由第四马达接触部连接到第一半桥上，使得所述第二电动马达与第一开关元件、第二开关元件、第五开关元件和第六开关元件在第二H桥装置中电连接。以这种方式，第一半桥一方面连同第二半桥一起形成第一H桥装置，所述第一H桥装置在第一桥支路中包括第一电动马达，并且另一方面第一半桥连同第三半桥一起形成具有第二电动马达的第二H桥装置，所述第二电动马达设置在第二桥支路中。因此，第一半桥同时分别构成第二H桥装置和第一H桥装置的一部分。

根据本发明的电装置实现独立地控制第一电动马达和第二电动马达。在此，电装置借助总计仅六个开关元件就足够，使得相对于已知的解决方案省去两个开关元件。用于独立控制两个电动马达、例如用于机动车的车窗升降设备的两个伺服马达的电装置的制造成本能够以这种方式降低。此外，通过省去两个开关元件能够削减重量并且能够以其他方式利用或节约宝贵的结构空间、例如电路板上的结构空间。

在根据本发明的电装置的一个优选的实施方式中，每个开关元件根据各一个控制信号能够切换到闭合状态下或断开状态下。在此，能够将断开状态理解为如下状态：在该状态下将开关元件构建成，至少沿正向方向截止电压并且不能够或基本上不能够传导电流。与之相反，开关元件在闭合状态下能够将电流相对良好地沿正向方向传导。

特别地，开关元件能够包括至少一个半导体晶体管，例如MOSFET或其他的场效应晶体管(FET)。在此，断开状态能够对应于MOSFET的高阻状态并且闭合状态能够对应于MOSFET的相对低阻的状态。栅极电压能够引起从断开状态切换到闭合状态或者相反，其中所述栅极电压作为控制信号施加在MOSFET的栅极端子上。在此也能够考虑的是：开关元件包括至少一个双极的半导体晶体管、尤其是IGBT。也在这种情况下，通过呈栅极电压形式的控制信号引起从IGBT的截止的断开状态切换到导通的闭合状态下或者相反。

根据一个改进形式，电装置包括至少一个控制单元，所述控制单元构成用于根据第一电动马达的和/或第二电动马达的期望的转动方向和/或转速来产生用于开关元件的控制信号。这种控制单元例如能够为微控制器，为了传输控制信号，所述微控制器的输出端分别与开关元件的所属的控制端子连接。例如，这种微控制器能够经由操纵元件的信号输入端来接收信号，所述操纵元件为了该目的由用户操作，所述信号对应于每个电动马达的期望的转动方向和/或转速。所述信号能够通过用于尤其是借助于脉冲宽度调制来控制电动马达的微控制器转化成相应的控制信号，其中所述控制信号输出给开关元件的控制端子。

在一个优选的实施方式中，第一电动马达和/或第二电动马达是直流马达。直流马达适合于借助于根据本发明的H桥装置、尤其借助脉冲宽度调制的方法进行控制。例如在用于机动车的车窗升降设备处的伺服马达能够构成为直流马达。

在本发明的范围中，第一电动马达能够通过从第一马达接触部到第二马达接触部沿一个转动方向的电流流动来驱动，并且通过从第二马达接触部到第一马达接触部沿相反的转动方向的电流流动来驱动。相应地，第二电动马达能够通过从第三马达接触部到第四马达接触部沿一个转动方向的电流流动来驱动，并且通过从第四马达接触部到第三马达接触部沿相反的转动方向的电流流动来驱动。例如，可以按照以下方式将直流马达作为第一电动马达设置在根据本发明的电装置中：所述直流马达通过从第一马达接触部到第二马达接触部的电流流动来驱动而实现向右旋转，而所述直流马达通过从第二马达接触部到第一马达接触部的相反的电流流动驱动而实现向左旋转(或反之亦然)。相应的内容适用于第二电动马达。

在第二发明方面中，提出一种用于机动车的车窗升降设备，所述车窗升降设备具有用于调节第一车窗玻璃的第一伺服马达和用于调节第二车窗玻璃的第二伺服马达。在此，电的车窗升降设备包括至少一个根据本发明的电装置，所述电装置具有至少一个第一伺服马达作为第一电动马达和具有至少一个第二伺服马达作为第二电动马达。借助于电装置能够彼此独立地控制两个伺服马达，使得例如车窗玻璃中的仅一个被升高或降低，两个车窗玻璃同时升高或降低，或者一个车窗玻璃升高并且同时另一车窗玻璃降低。

第三发明方面涉及一种用于控制至少两个电动马达的方法，尤其借助于脉冲宽度调制进行控制。在此，使用电装置，所述电装置为了控制至少两个电动马达而具有至少一个第一H桥装置和第二H桥装置。电装置包括：第一电动马达，所述第一电动马达设置在第一H桥装置的第一桥支路中并且与第一半桥和第二半桥在第一H桥装置中电连接。附加地，电装置包括第二电动马达，所述第二电动马达设置在第二H桥的第二桥支路中，并且与第一半桥和第三半桥在第二H桥装置中电连接。在此，第一半桥同时是第一H桥装置和第二H桥装置的一部分。在此，每个半桥包括至少两个开关元件。

在根据本发明的方法中，第一电动马达通过对第一半桥的和第二半桥的开关元件进行切换来控制。附加地或替选地，第二电动马达通过对第一半桥的和第三半桥的开关元件进行切换来控制。

特别地，在用于控制电动马达的根据本发明的方法的范围中，能够使用根据第一和/或第二发明方面的电装置。与之相应地，在本公开文献的范围中，同样涉及在根据本发明的方法中所使用的设备并且反之亦然，其中所述特征结合根据本发明的电装置或根据本发明的电车窗升降设备来阐述。

在一个优选的实施方式中，半桥能够与第一供电端子电连接和与第二供电端子电连接。以这种方式，例如能够在第一供电端子和第二供电端子之间施加用于电动马达的供电电压，此外，半桥能够分别切换到第一半桥位置中、第二半桥位置中和第三半桥位置中。在此，在第一半桥位置中，闭合开关元件中的如下开关元件：该开关元件在相应的半桥之内设置在第一供电端子和开关元件中的相应的其他开关元件之间的电路径中，其中将开关元件中的其他开关元件断开。与此相反，在第二半桥位置中，闭合开关元件中的如下开关元件：该开关元件在相应的半桥之内设置在第二供电端子和开关元件中的相应的其他开关元件之间的电路径中，其中将开关元件中的其他开关元件闭合。在第三半桥位置中断开相应的半桥的开关元件。显然，在相关的电路径中原则上能够设置另外的电器件、例如二极管或电阻。

为了控制电动马达，第一半桥能够以第一切换序列周期性地在第一脉冲持续时间内切换到第一半桥位置中，并且在第二脉冲持续时间内切换到第二半桥位置中。在此，根据要控制的电动马达对第二半桥和/或第三半桥进行切换。

因此，第二半桥能够以第二切换序列在第一半桥位置、第二半桥位置和/或第三半桥位置之间进行切换，以便控制第一电动马达。第三半桥能够以第三切换序列在第一半桥位置、第二半桥位置和/或第三半桥位置之间进行切换，以便控制第二电动马达。在此，第二和第三切换序列能够与第一或第二电动马达的期望的转动方向和/或转速相关。通过选择适宜的第二和第三切换序列，可以独立地对第一电动马达一方和第二电动马达另一方在其转动方向和转速方面进行控制。

在一个变型形式中，在第一切换序列的多个周期持续时间内，将第二半桥切换到第二半桥的第二半桥位置中，其中第二半桥用于控制第一电动马达使得沿一个转动方向驱动第一电动马达。除此之外或替选于此，在第一切换序列的多个周期持续时间内，将第二半桥切换到第二半桥的第一半桥位置中，以便沿相反的转动方向驱动第一电动马达。相应地，在第一切换序列的多个周期持续时间内，能够将第三半桥切换到第三半桥的第一半桥位置中，以便沿一个转动方向驱动第二电动马达，和/或在第一切换序列的多个周期持续时间内，将第三半桥切换到第三半桥的第二半桥位置中，以便沿相反的转动方向驱动第二电动马达。

关于第一半桥的预设的第一切换频率，借助该变型形式能够实现相应的电动马达的最大可行的转速，因为第一切换序列的相应的脉冲持续时间作为用于驱动电动马达的供电阶段而被完全利用。

然而也可行的是：为每个电动马达独立地调节转速。为了该目的，例如为了沿一个转动方向驱动第一电动马达，能够将第二半桥周期性地切换到第二半桥的第二半桥位置中，使得第二半桥至少在第三脉冲持续时间内占据第二半桥位置，在所述第三脉冲持续时间期间第一半桥处于第一半桥的第一半桥位置中。替选地或附加地，为了沿相反的转动方向驱动第一电动马达，能够将第二半桥周期性地切换到第二半桥的第一半桥位置中，并且总是至少在第四脉冲持续时间内占据所述第一半桥位置，而在所述第四脉冲持续时间期间，第一半桥位于第一半桥的第二半桥位置中。

相应地，为了沿一个转动方向驱动第二电动马达，能够将第三半桥周期性地切换到所述第三半桥的第一半桥位置中，使得第三半桥总是至少在第五脉冲持续时间内占据第一半桥位置，而在所述第五脉冲持续时间期间，第一半桥位于其第二半桥位置中。替选地或附加地，为了沿相反的转动方向驱动第二电动马达，能够将第三半桥周期性地切换到所述第三半桥的第二半桥位置中，并且总是至少在第六脉冲持续时间内留在所述第二半桥位置中，而在所述第六脉冲持续时间期间，第一半桥位于第一半桥的第一半桥位置中。

为了实现在所述阶段之间的有源的续流(aktiven Freilaufs)，在第二和第三切换序列的范围中能够采取特别的预防措施，其中在所述阶段通过供电端子之间的电流流动来驱动相应的电动马达。当开关元件例如为MOSFET时，那么能够有意义的是：暂时接通个别MOSFET，以便其在损失尽可能小的情况下能够沿反向方向由续流电流经过。

为了该目的，第二半桥和/或第三半桥能够周期性地切换到其第一半桥位置中，并且能够占据该第一半桥位置，而第一半桥位于其第一半桥位置中。换言之能够提出：在第二半桥的和/或第三半桥的第一半桥位置一方和第一半桥的第一半桥位置之间存在时间叠加。替选地或附加地，第二半桥和/或第三半桥能够周期性地切换到其第二半桥位置中并且占据该半桥位置，而第一半桥处于其第二半桥位置中，使得在第二半桥的和/或第三半桥的第二半桥位置一方和第一半桥的第二半桥位置另一方之间存在时间叠加。

根据一个变型形式，通过调节第三脉冲持续时间和/或第四脉冲持续时间与第一切换序列的周期持续时间的比例来控制第一电动马达的转速，其中替选地或附加地，通过调节第五脉冲持续时间和/或第六脉冲持续时间与第一切换序列的周期持续时间的比例来控制第二电动马达的转速。以该方式，实现借助脉冲宽度调制来独立地控制第一电动马达和第二电动马达。

优选的是，在第一切换序列之内，第一脉冲持续时间和第二脉冲持续时间基本上相同长。换言之，在一个优选的实施方式中，第一脉冲持续时间与第二脉冲持续时间的比例能够位于0.9至1.1的范围中。以该方式，能够简单地确保：第一切换序列与第二和/或第三切换序列同相。

第一脉冲持续时间与第一切换序列的周期持续时间的比例和/或第二脉冲持续时间与第一切换序列的周期持续时间的比例能够优选分别位于0.4至0.6的范围中。特别地，第一脉冲持续时间与第一切换序列的周期持续时间的比例和/或第二脉冲持续时间与第一切换序列的周期持续时间的比例基本上能够为0.5。以该方式，为电动马达在时间上平均地提供尽可能大的供电电压。

也在本发明的范围内：为了将半桥从其相应的第一半桥位置切换到其相应的第二半桥位置中，相应的半桥首先从其第一半桥位置切换到其第三半桥位置中，并且随后从其第三半桥位置中切换到其第二半桥位置中。相应地，为了将半桥从其相应的第二半桥位置切换到其相应的第一半桥位置中，相应的半桥首先从其第二半桥位置切换到其第三半桥位置中，并且随后从其第三半桥位置中切换到其第一半桥位置中。通过在第一半桥位置和第二半桥位置之间或相反地进行切换时的这种开关错开能够避免半桥短路。

附图说明

在下面借助附图对实施例的描述中，本发明的其他的细节和优点变得显而易见。

附图示出：

图1示出根据现有技术的电装置；

图2示出根据本发明的电装置；

图3示出具有控制单元的根据图2的电装置，所述控制单元用于产生用于开关元件的控制信号；和

图4A-H示出用于电装置的半桥的切换序列，所述电装置用于借助于脉冲宽度调制来控制电动马达。

具体实施方式

图1示出用于控制两个电动马达21、22的常见的电装置2。为了实现对电动马达21、22在其转动方向D1、D2和/或转速方面进行独立的控制，在已知的解决方案中设有两个单独的H桥装置2-1、2-2。

在此，第一电动马达21设置在第一H桥装置2-1的第一桥支路2-10中，使得所述第一电动马达经由第一马达接触部211连接到第一半桥23上，并且经由第二马达接触部212连接到第二半桥24上。第一半桥2-1包括第一开关元件231和第二开关元件232，其中第一马达接触部211连接到第一开关元件231和第二开关元件232之间的电路径上。相应地，第二半桥24包括第三开关元件241和第四开关元件242，其中第二马达接触部212连接到第三开关元件241和第四开关元件242之间的电路径上。

类似于第一H桥装置2-1的结构，第二电动马达22与第五开关元件251、第六开关元件252、第七开关元件261和第八开关元件262在第二H桥装置2-2中电连接。

为了提供用于电动马达21、22的供电电压V，设有第一供电端子28和第二供电端子29。第一供电端子28连接到第一开关元件231和第三开关元件241之间的电路径上，以及连接到第五开关元件251和第七开关元件261之间的电路径上。第二供电端子29连接到第二开关元件232和第四开关元件242之间的电路径上以及连接到第七开关元件252和第八开关元件262之间的电路径上。因此，关于其到供电端子28、29的联接，第一H桥装置2-1和第二H桥装置2-2并联连接。

在预先已知的装置2的图1中示出的实施方式中，开关元件231、232、241、242、251、252、261、262为MOSFFET，所述MOSFET分别通过外部的栅极电压信号能够切换到闭合状态下和断开状态下。在此，断开的状态对应于高阻状态，在所述高阻状态下，相应的MOSFET在正向方向上在源极端子和漏极端子之间不导通或基本上不导通，并且构建用于阻挡沿正向方向的外部电压。与此相反，MOSFET在其相应闭合状态下沿正向方向可相对良好地导通。

通过适宜地对所述开关元件231、232、241、242、251、252、261、262进行切换，第一电动马达21和第二电动马达22能够分别沿期望的转动方向D1、D2驱动，其中此外，借助于脉冲宽度调制能够调节相应的电动马达21、22的转速。如果例如将电势V1施加在第一供电端子28上，其中所述电势V1高于施加在第二供电端子29上的电势V2，那么，如果第一开关元件231和第四开关元件242同时闭合，而第二开关元件232和第三开关元件241断开，那么第一电动马达21通过从第一马达接触部211到第二马达接触部212的电流流动I1来驱动。由此，第一电动马达21能够沿转动方向D1驱动，例如以向右旋转。

在此，通过将第一开关元件231和/或第四开关元件242周期性闭合和断开的方式，借助于脉冲宽度调制能够调节向右旋转的第一电动马达21的转速。向右旋转的第一电动马达21的所得出的转速越大，那么如下脉冲持续时间与第一开关元件231和/或第四开关元件242的在闭合状态和断开状态之间变换的周期持续时间的比例就越大，其中在所述脉冲持续时间期间，闭合第一开关元件231和/或第四开关元件242。

为了驱动第一电动马达21以向左旋转，分别同时在一个周期变换中闭合和断开第二开关元件232和第三开关元件241，而第一开关元件231和第四开关元件242断开。当第二开关元件232和第三开关元件241闭合时，从第二马达接触部212到第一马达接触部211的第二电流流动I2沿相反的转动方向D2驱动第一电动马达21，以向左旋转。在此，又能够借助于脉冲宽度调制来调节向左旋转的第一电动马达21的转速。

以相应的方式通过适宜地对所述第二桥装置2-2的开关元件251、252、261、262进行切换，在期望的转动方向D1、D2和/或转速方面能够独立于第一电动马达21控制第二电动马达22。

在图2中示出用于独立控制两个电动马达11、12的根据本发明的电装置1。两个电动马达11、12例如能够为直流马达，所述直流马达在机动车的电的车窗升降设备中用作为用于相应的车窗玻璃的伺服马达。在此能够需要：对电动马达11、12在其转动方向D1、D2、D3、D4和/或转速方面彼此独立地进行控制，以便彼此独立地升高或降低两个车窗玻璃。

电装置1包括第一H桥装置1-1，所述H桥装置基本上对应于图1中的第一H桥装置2-1。因此，第一电动马达11与第一开关元件131、第二开关元件132、第三开关元件141和第四开关元件142在第一H桥装置1-1中电连接，其中第一电动马达11设置在第一H桥装置1-1的第一桥支路1-10中。第一电动马达11经由第一马达接触部111连接到第一半桥13上并且经由第二马达接触部112连接到第二半桥14上，其中第一半桥13包括第一开关元件131和第二开关元件132，并且其中第二半桥14包括第三开关元件141和第四开关元件142。在此，第一马达接触部111连接到第一开关元件131和第二开关元件132之间的电路径上，并且第二马达接触部112连接到第三开关元件141和第四开关元件142之间的电路径上。

此外，第二电动马达12经由第三马达接触部121连接到第三半桥15上，所述第三半桥包括第五开关元件151和第六开关元件152。在此，第三马达接触部121连接到第五开关元件151和第六开关元件152之间的电路径上。此外，第二电动马达12经由第四马达接触部122连接到到第一半桥13上，使得所述第二电动马达与第一开关元件131、第二开关元件132、第五开关元件151和第六开关元件152在第二H桥装置1-2中电连接。如在图2中示出，第四马达接触部122为了该目的连接到第一开关元件131和第二开关元件132之间的电路径上。

据此，第二H桥装置1-2与第一H桥装置1-1共同具有第一半桥13，在所述第二H桥装置的第二桥支路1-20中设置有第二电动马达12，所述第一H桥装置对第一电动马达11进行供电。换言之，第一半桥13一方面连同第二半桥14和第一桥支路1-10一起形成第一H桥装置1-1，并且另一方面与第三半桥15和第二桥支路1-20一起形成第二H桥装置1-2。因此，总计设有两个功能上的H桥装置1-1、1-2(在图2和3中缺少附图标记1-2)，借助所述H桥装置能够彼此独立地控制第一电动马达11和第二电动马达12。

在此，根据本发明的电装置1借助仅六个不同的开关元件131、132、141、142、151、152就够用，进而相对于图1中示出的预先已知的解决方案而省去两个开关元件。用于独立控制两个电动马达11、12、例如用于机动车的车窗升降设备的两个伺服马达的电装置1的制造成本能够以这种方式降低。此外，通过省去两个开关元件能够削减重量，并且能够以不同的方式利用宝贵的结构空间，例如电路板上的结构空间。

在图2的实施例中，开关元件131、132、141、142、151、152是MOSFET。在另外的实施方式中，开关元件131、132、141、142、151、152能够包括其他半导体晶体管，例如双极晶体管和尤其IGBT。优选的是，每个开关元件131、132、141、142、151、152根据各一个切换信号VG1、VG2、VG3、VG4、VG5、VG6能够切换到闭合状态和断开状态下。

图3示出图2中的电装置，其中附加地设有用于产生开关元件131、132、141、142、151、152的控制信号VG1、VG2、VG3、VG4、VG5、VG6的控制单元3。控制单元3例如能够是微控制器，所述微控制器根据用于每个电动马达11、12的分别期望的转动方向D1、D2、D3、D4和/或转速提供控制信号VG1、VG2、VG3、VG4、VG5、VG6。在此，控制单元3能够例如从输入信号中计算出控制信号VG1、VG2、VG3、VG4、VG5、VG6，所述输入信号由电的车窗升降设备的至少一个操纵元件产生。

例如，第一电动马达11能够是用于调节第一车门处的第一车窗玻璃的伺服马达，并且第二电动马达12能够是用于调节第二车门处的第二车窗玻璃的伺服马达。在此，用户能够借助于一个或多个操纵元件经由电装置1彼此独立地控制伺服马达11、12，所述操纵元件例如设置在机动车的内部空间中。例如，第一伺服马达11能够沿转动方向D1驱动并且由此升高第一车窗玻璃。替选地，第一伺服马达11为了降低第一车窗玻璃能够沿相反的转动方向D2驱动。在此，通过从第一马达接触部111到第二马达接触部112的电流流动I1能够沿转动方向D1驱动第一电动马达11，并且通过从第二马达接触部112到第一马达接触部111的相反的电流流动I2能够沿相反的转动方向D2驱动。第一电动马达11和/或第二电动马达12例如能够是直流马达。

与沿第一转动方向D1和/或沿相反的第二转动方向D2驱动第一电动马达11的同时，为了例如降低车窗玻璃，能够通过从第三马达接触部121到第四马达接触部122的电流流动I3沿转动方向D3驱动第二电动马达12。替选于此，例如为了升高第二车窗玻璃，能够通过从第四马达接触部122到第三马达接触部121的电流流动I4沿相反的转动方向D4驱动第二电动马达12。

在此，电装置1也实现借助于脉冲宽度调制来独立地调节相应的电动马达11、12的转速。

下面，详细地描述借助图2和3中的电装置独立地控制两个电动马达11、12。

电装置1的半桥11、12、13分别切换到第一半桥位置13-1、14-1、15-1中、切换到第二半桥位置13-2、14-2、15-2中和切换到第三半桥位置13-3、14-3、15-3中。在此，在第一半桥位置13-1、14-1、15-1中，闭合开关元件131、141、151中的如下开关元件：该开关元件在相应的半桥13、14、15之内设置在第一供电端子18和开关元件132，142，152中的相应的其他开关元件之间的电路径中，并且将开关元件132，142，152中的其他开关元件断开。

经由第一供电端子18和第二供电端子19能够施加用于电动马达11、12的供电电压V，在所述第一供电端子和第二供电端子之间将半桥13、14、15设置在并联电路中。例如，施加在第一供电端子18上的电势V1能够高于施加在第二供电端子19上的第二电势V2。因此，第一供电端子18例如能够连接到汽车电池的正极上，并且第二供电端子V2例如能够接地。在第一电势V1和第二电势V2之间的差形成供电电压V。

在该情况下，第一开关元件131、第三开关元件141和第五开关元件151作用为高边开关元件，所述第一、第三和第五开关元件在相应的半桥13、14、15中设置在朝向第一供电端子18的和背离第二供电端子19的侧上。与此相反，第二开关元件132、第四开关元件142和第六开关元件152用作为低边开关元件，所述第二、第四和第六开关元件设置在相应的半桥13、14、15的背离第一供电端子18和朝向第二供电端子19的侧上。在此，在该实施例中构成为MOSFET的开关元件131、132、141、142、151、152构成为并且设置在半桥13、14、15中，使得其在其相应断开的状态下能够截止供电电压V，并且在其相应闭合的状态下能够沿正向方向传导从第一供电端子18到第二供电端子19的电流。

在相应的第一半桥位置13-1、14-1、15-1中闭合高边开关元件131、141、151，而断开低边开关元件132、142、152。与此相反，在第二半桥位置中，闭合开关元件132、142、152中的如下开关元件：该开关元件在相应的半桥13、14、15之内设置在第二供电端子19和开关元件131、141、151中的相应的其他开关元件之间的电路径中，其中开关元件131、141、151中的其他开关元件断开。因此，在该实施例中，相应的低边开关元件132、142、152在第二半桥位置13-2、14-2、15-2中闭合，而相应的高边开关元件131、141、151在第二半桥位置13-2、14-2、15-2断开。

在第三半桥位置13-3、14-3、15-3中，断开相应的半桥13、14、15的高边开关元件131、141、151还有低边开关元件132、142、152。因此，半桥13、14、15中的每个半桥在其第三半桥位置13-3、14-3、15-3中全部位于高阻状态。

在图4A-4H中示出用于三个半桥13、14、15的不同的切换序列S1、S2、S3，借助所述切换序列能够彼此独立地控制两个电动马达11、12，以便引起关于相应的转动方向D1、D2、D3、D4和/或相应的转速方面的上述行为。在此，分别在横坐标上绘制时间t并且在纵坐标上绘制所属的半桥位置13-1、13-2、13-3、14-1、14-2、14-3、15-1、15-2、15-3。切换序列S1、S2、S3例如能够通过用于开关元件131、132、133、134、135、136的控制信号VG1、VG2、VG3、VG4、VG5、VG6的相应的序列来实现，所述控制信号由控制单元3提供。

如在图4A中示出，第一半桥13以第一切换序列S1周期性地在第一脉冲持续时间P1内切换到第一半桥位置13-1中并且在第二脉冲持续时间P2内切换到第二半桥位置13-2中。在此，在图4A中从时间点t1直至到达时间点t9的周期持续时间T例如能够对应于几千赫兹的频率。

在所示出的实施例中，第一半桥13在第一脉冲持续时间P1之后不直接从其第一半桥位置13-1切换到其第二半桥位置13-2中。在时间点t4，首先进行从第一半桥位置13-1切换到高阻的第三半桥位置13-3中。在时间点t5才进行从第三半桥位置13-3切换到第二半桥位置13-2中。时间点t4和t5之间的相对短的开关错开设置用于避免半桥短路，在所述开关错开中第一半桥13占据其高阻的第三半桥位置13-3。如果提供精确同步地断开第一开关元件131和闭合第二开关元件132，那么在实践中会存在如下危险：短暂同时闭合第一半桥13的两个开关元件131、132。在时间点t8和t9之间在将第一半桥13从其第二半桥位置13-2切换到其第一半桥位置13-1中时提供相应的开关错开。

根据图4A的实施例，第一脉冲持续时间P1和第二脉冲持续时间P2基本上相同长，使得第一半桥13在每个周期持续时间T期间大致处于其第一半桥位置13-1和其第二半桥位置13-2中相同长的时间。例如，第一脉冲持续时间P1与第二脉冲持续时间P2的比例能够位于0.9至1.1的范围中。在此，第一脉冲持续时间P1与周期持续时间T的比例以及第二脉冲持续时间P2与周期持续时间T的比例例如分别位于0.4至0.6的范围中。在该情况下，第一半桥13在大致每个周期持续时间T的一半期间处于第一半桥位置13-1中，并且在大致每个周期持续时间T的另一半内处于第二半桥位置13-2中。

与第一半桥13的第一切换序列S1同时，为了控制第一电动马达11能够以第二切换序列S2将第二半桥14和/或为了控制第二电动马达12能够以第三切换序列S3将第三半桥15在相应的第一半桥位置14-1、15-1，相应的第二半桥位置14-2、15-2和/或相应的第三半桥位置14-3、15-3之间进行切换。用于第二半桥14的和第三半桥15的可行的切换序列S2、S3示例性地在图4B至4H中示出。

在图4B中示出的第二切换序列S2中，第二半桥14在时间点t1从其高阻的第三半桥位置14-3切换到其第二半桥位置14-2中，并且在整个周期持续时间T之上留在第二半桥位置14-2中。特别地，第二半桥14在第一切换序列S1的多个周期持续时间T内留在第二半桥位置14-2中(未示出)。在时间点t1和t4之间和在必要时在第一切换序列S1的后续的周期中的相应的时间点之间，在第一脉冲持续时间P1内将作为高边开关元件的第一开关元件131和作为低边开关元件的第四开关元件142同时闭合。在此，由于供电电压V，从第一马达接触部111到第二马达接触部112的电流流动I1沿转动方向D1驱动第一电动马达11。与此相反，从时间点t4直至时间点t9，断开第一开关元件131，其中第三开关元件141也不变地保持断开，使得第一电动马达11与高边电势V1分开，并且不通过从第一供电端子18到第二供电端子19的电流流动驱动。

然而，在时间点t4和t9之间能够通过在第一电动马达11处的自动感应将从第一马达接触部111到第二马达接触部112的电流流动I1至少部分地保持作为续流电流。在此，续流电流能够沿顺时针方向在电路中流动经过第一桥支路1-10、经过第四开关元件142、经过第二开关元件132，并且从那里流回到第一桥支路1-10。第二开关元件132在此由续流电流沿反向方向流过。这例如能够通过MOSFET 132的固有的反向二极管来实现。在另一实施方式中，尤其当开关元件131、132、141、142、151、152为IGBT时，为了实现续流电流而能够设有单独的续流二极管，所述续流二极管分别与开关元件131、132、141、142、151、152中的一个反并联连接，那么相应的续流二极管的导通方向对应于相应的开关元件131、132、141、142、151、152的反向方向。

第二开关元件132从时间点t5到时间点t8闭合，使得由于MOSFET132中的栅极电压VG2构成n通道。以该方式，在周期持续时间P2内，实现有源的续流，其中经过第二开关元件132的续流电流不必克服固有的反向二极管的阈值电压，进而与这在时间点t4和t5之间或在时间点t8和t9之间的情况下相比，在损失更小的情况下能够沿反向方向通流。

结果，第一电动马达11通过根据图4A的第一切换序列S1和根据图4B的第二切换序列S2的组合基本上在该时间的一半内通过电流流动I1沿转动方向D1驱动。

图4C示出替选的第二切换序列S2，其中第二半桥14在时间点t1起从其第三半桥位置14-3切换到其第一半桥位置14-1中，并且随后至少在整个周期持续时间T之上留在第一半桥位置14-1中。在时间点t1和时间点t5之间断开第一半桥13和第二半桥14的低边开关元件132、142，使得第一电动马达11与低边电势V2分离，并且与之相应地，不通过从第一供电端子18到第二供电端子19的电流流动驱动。与此相反，在第二脉冲持续时间P2期间，即在时间点t5和时间点t8之间，同时闭合第二开关元件132和第三开关元件141，使得第一电动马达11通过第二马达接触部112和第一马达接触部111之间的电流流动I2沿相反的转动方向D2驱动。在此，沿相反的转动方向D2驱动第一电动马达11周期性地以周期持续时间T分别在第二脉冲持续时间P2内进行。

在第二脉冲P2之间，续流电流能够分别沿顺时针方向循环通过第一桥支路1-10、第一开关元件131和第三开关元件141。在此，在脉冲持续时间P1内闭合第一开关元件131分别实现有源续流。

图4D和4E示出第三半桥15的两个可行的第三切换序列S3，所述切换序列能够理解为用于第二半桥14的完全类似于图4B和4C的上面阐述的第二切换序列S2。

因此，第三半桥15在根据图4A的第一切换序列S1与根据图4D的第三切换序列S3组合的情况下在多个周期持续时间T内切换到其第二半桥位置15-2中。在时间点t1和t4之间以及在第一切换序列S1的(未示出的)后续的周期的各相应的时间点之间同时闭合第一开关元件131和第六开关元件152，使得从第四马达接触部122到第三马达接触部121的电流流动I4在脉冲持续时间P1内、即在大致每个周期持续时间T的一半内有源地沿相反的转动方向D4驱动第二电动马达12。在此，在时间点t4和t9之间以及在后续的周期的相应的时间点之间，续流电流能够沿顺时针方向循环通过第二桥支路1-20、通过第六开关元件152和(沿反向方向)通过第二开关元件132。在此，在时间点t5和t8之间以及在后续的周期的相应的时间点之间分别在第二脉冲持续时间P2内进行有源续流。

替选于此，根据图4E，为了控制第二电动马达12使得其沿转动方向D3驱动，在多个周期持续时间T内将第三半桥15切换到其第一半桥位置15-1中。在此，在时间点t5和t8之间和在第一切换序列S1的后续的周期中的相应的时间点之间分别在第二脉冲持续时间P2内同时闭合第二开关元件132和第五开关元件151，使得从第三马达接触部121到第四马达接触部122的电流流动I3沿转动方向D3驱动第二电动马达12。在所述阶段之间，续流电流能够沿顺时针方向循环经过第二桥支路1-20、沿反向方向通过第一开关元件131和第五开关元件151，其中分别在第一脉冲持续时间P1内通过闭合第一开关元件131实现有源续流。

根据图4B和4E的第二和第三切换序列S2、S3(相对于根据图4A的预设的第一切换序列S1)引起以最大可行的转速使电动马达11、12沿其相应的转动方向D1、D2、D3、D4运行，因为相应的脉冲持续时间P1、P2作为用于驱动电动马达11、12的供电阶段被完全利用。

为了调节电动马达11、12的相应的转速，在第二切换序列S2中和/或在第三切换序列S3中能够应用脉冲宽度调制的方法。这示例性地在图4F至4H中示出。

在根据图4F的第二切换序列S2中，第二半桥14周期性地在第一切换序列S1的每个第一脉冲持续时间P1期间在第三脉冲持续时间P3内切换到其第二半桥位置14-2中。在此，第三脉冲持续时间P3比第一脉冲持续时间P1更短。在图4F中示出的实施例中，在时间点t1和t2之间的或在时间点t9和t10之间的第三脉冲持续时间P3大致是第一切换序列S1的第一脉冲持续时间P1的一半长。在第三脉冲持续时间P3期间，第一电动马达11分别有源地通过电流流动I1沿转动方向D1驱动，如上面参考图4B所描述的。在经过第三脉冲持续时间P3之后，在时间点t2或在时间点t10(并且在后续的周期中的相应的时间点)，将第二半桥14切换到其高阻的第三半桥位置14-3中。此后不久，在时间点t3或t11随后切换到第一半桥位置14-1中。在此，时间点t2和t3之间的(或在时间点t10和t11之间等的)开关错开用于避免半桥短路，如上面参考第一切换序列S1所阐述的。

随后，第二半桥14留在其第一半桥位置14-1中直至第一脉冲持续时间P1结束。在时间点t2和t4之间的阶段中，续流电流能够沿逆时针方向循环经过第一桥支路1-10、第三开关元件141和第一开关元件131。在此，在时间点t3和t4之间，闭合的第三开关元件141能够实现有源续流。此后，即在时间点t4，将第二半桥14(以在时间点t4和t5之间的开关错开)在周期持续时间T的剩余时间内切换到其第三半桥位置14-3中。替选地，第二半桥14能够如在图4H中示出那样在时间点t5切换到其第二半桥位置14-2中，以便在第二脉冲持续时间P2期间实现经过第二桥支路1-20、第四开关元件142和第二开关元件132的有源续流。

通过将第二切换序列S2的第三脉冲持续时间P3与第一切换序列S1的周期持续时间T的比例设定在0至第一脉冲持续时间P1和周期持续时间T之间的比例的范围内的方式，能够控制第一电动马达11的转速。在此，第一电动马达11的转速越大，那么第三脉冲持续时间P3与周期持续时间T的比例就越大，因为在时间上平均地，在多个周期持续时间t之上，电流流动I1基本上和第三脉冲持续时间P3与周期持续时间T的比例成比例。

为了沿相反的转动方向D2驱动第一电动马达11，在第二切换序列S2(未示出)的另一变型形式中，能够将第二半桥周期性地切换到其第一半桥位置14-1中，使得第二半桥14至少在第四脉冲持续时间P4内占据第一半桥位置14-1，在所述第四脉冲持续时间期间第一半桥13处于其第二半桥位置13-2中。在此，在第四脉冲持续时间P4内由从第二马达接触部112到第一马达接触部111的电流流动I2沿相反的转动方向D2驱动第一电动马达11。在此，驱动的功能的细节能够完全类似于上面关于沿第一转动方向D1驱动的描述进行理解。在此，第一电动马达11的转速又能够通过调节第四脉冲持续时间P4与周期持续时间T的比例来控制。

图4G示出用于沿转动方向D3驱动第二电动马达12的第三切换序列S3的部分图。在此，第三半桥15周期性地、在第一半桥13在第一脉冲持续时间P2内处于其第二半桥位置13-2期间，分别在第五脉冲持续时间P5内切换到其第一半桥位置15-1中。第二电动马达12分别在第五脉冲持续时间P5内、即例如在时间点t5和t6之间，通过从第三马达接触部121到第四马达接触部122的电流流动I3沿转动方向D3驱动。

在时间点t6和t8之间，第二电动马达2能够产生沿逆时针方向经过第二桥支路1-20、第二开关元件132和第六开关元件152的续流电流，其中从时间点t7至时间点t8通过闭合的第六开关元件152实现有源的续流。在一个(未示出的)变型形式中，也在随后的第一脉冲持续时间P1期间能够通过将第三半桥切换到其第一半桥位置15-1中实现有源续流。

为了沿相反的转动方向D4驱动第二电动马达12，在第三切换序列S3(未示出)的另一变型形式中，第三半桥能够周期性地切换到其第二半桥位置15-2中，使得第三半桥15至少在第六脉冲持续时间P6内占据第二半桥位置15-2，在所述第六脉冲持续时间期间，第一半桥13处于其第一半桥位置13-1中。在此，在第六周期持续时间P6内由从第四马达接触部122到第三马达接触部121的电流流动I4沿相反的转动方向D4驱动第二电动马达12。在此，第二电动马达12的转速能够通过调节第六脉冲持续时间P6与周期持续时间T之间的比例来控制。

用于第二半桥14的上述第二切换序列S2一方和用于第三半桥15的第三切换序列S3另一方能够顺序地或同步地应用，以便将第一电动马达11和第二电动马达12依次或同时以期望的转速沿期望的转动方向D1、D2、D3、D4驱动。

在本发明的范围内，除了第一电动马达11和第二电动马达12之外，电装置1能够包括其他的电动马达，所述其他的电动马达分别具有所配设的其他的半桥。其他的半桥能够分别包括至少两个另外的开关元件。在此，每个其他的电动马达分别设置在另一桥支路中，该桥支路连同第一半桥13和配设给其他的电动马达的其他的半桥一起形成另一H桥装置。在此，其他的电动马达中的各一个电动马达的控制能够类似于上述方法通过对第一半桥13的第一和/或第二开关元件131、132以及分别配设的另一半桥的其他的开关元件进行切换来进行。以该方式，也能够借助于电装置1同时以各一个期望的转数沿各期望的转动方向驱动多于两个电动马达。

特别地，在用于机动车的车窗升降设备中，能够在左前方的车窗玻璃处、在右前方的车窗玻璃处、在左后方的车窗玻璃处和在右后方的车窗玻璃处设置有各一个电动马达，所述电动马达作为用于调节相应的车窗玻璃的伺服马达。四个电动马达能够以上述方式设置在根据本发明的电装置1中。借助电装置1能够彼此独立地控制四个伺服马达，以升高或降低相应的车窗玻璃。

附图标记列表

1 电装置

1-1 第一H桥装置

1-10 第一桥支路

1-2 第二H桥装置

1-20 第二桥支路

11 第一电动马达

111 第一马达接触部

112 第二马达接触部

12 第二电动马达

121 第三马达接触部

122 第四马达接触部

13 第一半桥

131 第一开关元件

132 第二开关元件

13-1 第一半桥位置

13-2 第二半桥位置

13-3 第三半桥位置

14 第二半桥

141 第三开关元件

142 第四开关元件

14-1 第一半桥位置

14-2 第二半桥位置

14-3 第三半桥位置

15 第三半桥

151 第五开关元件

152 第六开关元件

15-1 第一半桥位置

15-2 第二半桥位置

15-3 第三半桥位置

18 第一供电端子

19 第二供电端子

2 根据现有技术的电装置

2-1 第一H桥装置

2-10 第一桥支路

2-2 第二H桥装置

2-20 第二桥支路

21 第一电动马达

211 第一马达接触部

212 第二马达接触部

22 第二电动马达

221 第三马达接触部

222 第四马达接触部

23 第一半桥

231 第一开关元件

232 第二开关元件

23-1 第一半桥位置

23-2 第二半桥位置

23-3 第三半桥位置

24 第二半桥

241 第三开关元件

242 第四开关元件

24-1 第一半桥位置

24-2 第二半桥位置

24-3 第三半桥位置

25 第三半桥

251 第五开关元件

252 第六开关元件

25-1 第一半桥位置

25-2 第二半桥位置

25-3 第三半桥位置

26 第四半桥

261 第七开关元件

262 第八开关元件

26-1 第一半桥位置

26-2 第二半桥位置

26-3 第三半桥位置

28 第一供电端子

29 第二供电端子

3 控制单元

D1,D2,D3,D4 转动方向

P1 第一脉冲持续时间

P2 第二脉冲持续时间

P3 第三脉冲持续时间

P4 第四脉冲持续时间

P5 第五脉冲持续时间

P6 第六脉冲持续时间

S1 第一切换序列

S2 第二切换序列

S3 第三切换序列

T 周期持续时间

t 时间

t1–t11 时间点

V 供电电压

V1 第一电势

V2 第二电势