具有冗余半桥的用于运行电机的电路装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于运行电机的电路装置以及一种具有根据本发明的电路装置的用于机动车的转向助力器(转向增力器，Lenkhilfe)。
【背景技术】
[0002]机动车中的转向助力器的功能是辅助驾驶员进行转向运动。转向在此展示为机动车的一种基本功能，在行驶的任何时候都必须确保该基本功能。因此出于安全原因需要的是，将转向助力器构造成尽可能地不出故障且即使在损坏时也能实现车辆的转向。然而，当控制电子设备或电动机中发生损坏时也存在如下危险:马达由于驾驶员的转向运动而以电力方式起作用且替代起辅助作用的力矩而施加反向于转向运动的力矩。故障不仅会导致转向辅助装置的故障，而且也会对转向起反作用。
[0003]电机故障的一个起因还可以在于，控制电子设备由于机械的或电子的负荷而不再能按规定操控电机。通常因此也出现这样的故障，即控制电子设备由于高的热负荷而被损坏。
[0004]已知为转向助力器中的电机配备机械的或电子的星点继电器，以便在损坏的情况下切断电机的电路并且以这种方式防止由于电机而引起的阻碍转向运动的后果。
[0005]根据DE 10 19 736已知将用于电子整流电动机的安全电路安装到转向助力器中，其在发生故障的情况下阻止了由电动机的绕组引起的电流。电动机因此被断开电路且不会引起阻碍或甚至锁住转向运动的力矩。
[0006]在两种情况下完全省去了转向辅助装置，因此机动车的转向必须在投入很大的力的情况下才能进行。
【发明内容】
[0007]因此本发明的目的是，提供一种用于运行电机的电路装置，该电路装置是尽可能不出故障的。
[0008]该目的借助于开头所述类型的电路装置来实现，该电路装置具有多条线路，所述多条线路分别具有多个彼此电气并联的半桥。
[0009]本发明基于以下基本思想，即借助于半桥的冗余来提高电路装置的可靠性。即使当一条线路中的一个半桥发生故障时，通过线路的供电也能够以这种方式维持。冗余在此能够通过一条线路内的多个半桥的并联而以特别简单且成本有利的方式实现。特别地能够以这种方式借助于单个电路装置来运行划分为多个驱动单元的电机，这大大减少了用于电机的控制的成本和结构空间。
[0010]以有利的方式改进根据本发明的电路装置，其中，电机具有多个连接到星形电路的绕组，其中，一条线路的多个半桥分别配属于不同的星形电路。多个绕组可以包括多个利用相电流馈电的绕组单元。每个绕组都能够以这种方式单独地借助于自身的半桥操控和供电。半桥或绕组单元的故障不对其余的半桥或绕组单元产生直接作用且能够实现对具有星形电路的电机的控制的特别安全的可实现性。可以省掉额外的迄今为止根据现有技术需要的断开机构--如安全继电器或相位开关。
[0011]根据本发明的电路装置的一种实施方式是同样有利的，其中，电机具有多个连接到三角形电路的绕组，其中，一条线路的多个半桥分别配属于不同的三角形电路。该实施方式能够实现借助于根据本发明的电路装置特别安全地控制具有三角形电路的电机。
[0012]此外优选的是根据本发明的电路装置的一种实施方式，其中，开关元件具有晶体管，并且其中，晶体管的最大运行电流小于电机的最大运行电流。以这种方式能够将成本更有利的和更小的晶体管用于半桥。在该实施方式中使用的晶体管通常总体上与设计为用于最大运行电流的单独晶体管相比需要更小的占地面积/整体空间。例如在电路板上的结构空间可以由此被更高效地利用。
[0013]此外优选的是根据本发明的电路装置的一种实施方式，该电路装置具有用于引导电流的导线，其中，在半桥的开关元件和/或半桥的接头与电机之间的导线的横截面小于用于引导电机的最大运行电流的导线的横截面。半桥的冗余和导线能够以这种方式用于，使得开关元件和导线设计为用于小的电流负荷且由此节省成本和结构空间。
[0014]此外证明为有利的是根据本发明的电路装置的一种实施方式，其中，线路具有两个彼此并联的半桥。每条线路两个半桥的冗余的限制已经证明为电路装置的一种特别成本有利的实施方式，该电路装置具有对于在实践中的使用来说充足的可靠性。
[0015]本发明还涉及一种用于机动车的转向助力器，其具有根据前述实施方式中任一种所述的电路装置。
【附图说明】
[0016]根据附图由实施例的下述说明中得出其它优选的实施方式。相同的元件在下面的附图中出于简明的原因分别仅使用一个附图标记。图中示出:
[0017]图1示出根据本发明的电路装置的第一实施例的示意图，和
[0018]图2示出根据本发明的电路装置的第二实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0019]图1示出用于运行电机2的电路装置I，该电路装置具有用于将电流供给到电机2的多条线路U、V、W。每条线路U、V、W都具有多个串联的、形成半桥12的开关元件10、11。在两个开关元件10、11之间，半桥12具有接头13，电路装置I能够通过该接头与电机2电耦合。每条线路U、V、W都具有多个彼此电气并联的半桥12。
[0020]在根据图1的第一实施例中，电机2具有多个连接在星形电路23a、23b中的绕组20。一条线路U、V、W的多个半桥12分别配属于多个星形电路23a、23b的一个绕组20。
[0021]在根据图2的第二实施例中示出与电机2a组合的电路装置，该电机具有多个连接到三角形电路24a、24b的绕组20a。在此，一条线路U、V、W的多个半桥12分别配属于不同的三角形电路24a、24b。
[0022]绕组20、20a分别借助于交流电流的一个相供电并且可以包括多个彼此串联或并联的绕组单元。
[0023]开关元件10、11在这些实施例中设计为MOSFET晶体管。该晶体管在此这样设计，使得晶体管10、11的最大可承载的运行电流小于电机2的最大运行电流。
[0024]多个半桥12彼此并联且形成一条线路U、V、W，通过该线路将交流电流的一个相馈电至电机。在开关元件10、11旁边的黑点表现出，可将并联的半桥12的数量扩展到两个以上的半桥12。一条线路U、V、W的多个半桥12分别配属于不同的星形电路22或三角形电路。特别优选的是，线路U、V、W