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Title:
DEVICE FOR DRIVING A POWER CONTROLLING ELEMENT OF A VEHICLE DRIVING UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1995/005704
Kind Code:
A1
Abstract:
A device for driving a power controlling element of a vehicle driving unit has a full bridge end stage and a direct current motor arranged in the bridge diagonal. The current through the direct current motor is limited to at least one pre-set value and when the pre-set value is exceeded the clocked driving signals are faded out.

Inventors:
BOLL LEONHARD (DE)
ZELLER THOMAS (DE)
MUELLER KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/DE1994/000858
Publication Date:
February 23, 1995
Filing Date:
July 23, 1994
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
BOLL LEONHARD (DE)
ZELLER THOMAS (DE)
MUELLER KLAUS (DE)
International Classes:
H02H7/085; H02P7/00; H02P7/03; B60R16/02; F02D11/10; (IPC1-7): H02P7/00
Domestic Patent References:
WO1988000770A11988-01-28
Foreign References:
EP0291803A21988-11-23
US4703238A1987-10-27
US5264767A1993-11-23
Other References:
HERBERT SAX: "Gleichstrommotoren kostenoptimiert gesteuert", ELEKTRONIK., vol. 40, no. 15, October 1991 (1991-10-01), MUNCHEN DE, pages 106 - 109, XP000246076
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Claims:
Ansprüche
1. Vorrichtung zur Ansteuerung eines Leistungsstellelements einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs, mit einer gegen Kurzschlüsse geschützten Vollbrückenend¬ stufe (24) , die einen elektrischen Motor (82) zur Steuerung des Leistungsstellelements (86) mit Strom versorgt und die Schaltungselemente' (46, 54, 64, 70) umfaßt, die mit¬ tels wenigstens eines impulsförmigen Signals angesteuert werden, mit Strombegrenzungsmitteln für den durch die Vollbrückenendstufe und den angeschlossenen Motor fließenden Stromes, der beim Überschreiten wenigstens eines voreinge¬ stellten Grenzwertes durch Ausblenden der Ansteuerung auf diesen Grenzwert begrenzt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das impulsförmige Ansteuersignal ein pulsweitenmoduliertes Signal ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Vollbrückenendstufe im Rahmen von Bestromungsphasen für die zwei Drehrichtungen des Motors und einer Freilaufphase angesteuert wird.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten des wenigstens einen voreingestellten Grenzwertes während einer Be stromungsphase diese unterbrochen und die Freilaufphase ein¬ geleitet wird, indem alle Schaltelemente geöffnet oder zwei gegenüberliegende Schaltelemente geschlossen werden.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine voreinge¬ stellte Grenzwert betragsmäßig kleiner ist als die Beträge der Spitzenwerte des Stromverlaufs im Normalbetrieb beim Verstellen des Gleichstrommotors.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Grenzwert abhängig von der Stromrichtung und/oder von Betriebsgrößen vorgegebenen ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß ein Rechenelement vorgesehen ist, welche den Grenzwert in vorbestimmten Betriebssituationen aufheben oder betragsmäßig erhöhen kann.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß das zwischen Ausblenden und Wie¬ dereinschalten der Ansteuerung bezüglich der Stromwerte eine Hysterese vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die den Strom durch jedes Schaltelemente der Endstufe erfassen, mit einem Schwellwert vergleichen und bei Überschreitung wenig¬ stens dieses Schaltelement abgeschlatet wird.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Vollbrückenschaltung in einem Endstufenbaustein integriert ist und die Strombegrenzung durch externe Beschaltung der Endstufe eingestellt wird.
Description:
Vorrichtung zur Ansteuerung eines Leistungs- stellelements einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ansteuerung ei¬ nes Leistungsstellelements einer Antriebseinheit eines Fahr¬ zeugs gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentan¬ spruchs.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 36 25 091 (US- PS 4 951 188) bekannt. Dort wird zur Ansteuerung eines Lei¬ stungsstellelements, insbesondere einer Drosselklappe im Rahmen eines elektronischen Gaspedalsystems, eine Voll- brückenschaltung bestehend aus vier betätigbaren Schaltele¬ menten vorgeschlagen, welche durch wenigstens ein impulsför- miges Ansteuersignal ansteuerbar sind. Dabei ist der Ver¬ braucher, der elektrische Motor, der mit dem Leistungs- stellelement verbunden ist, in der Brückendiagonale ange¬ ordnet, wobei zur Betätigung des Motors in die erste Dreh¬ richtung im Sinne einer Öffnung des Leistungsstellelements zwei diagonal gegenüberliegende Schaltelemente geschlossen werden, bei einer Betätigung in die zweite Drehrichtung die jeweils beiden anderen diagonal gegenüberliegenden Schaltelemente betätigt werden. Diesen Bestromungsphasen, in denen das Ansteuersignal einen aktiven Pegel aufweist, steht die sogenannte Freilaufphase gegenüber, in der das An¬ steuersignal einen inaktiven Pegel aufweist und während der keines der Schaltelemente angesteuert wird. Durch die getak¬ tete Ansteuerung des Leistungsstellelements, bestehend aus Bestromungs- und Freilaufphase, wird ein mittlerer Strom durch den Verbraucher erzeugt, welcher den Verbraucher gegen eine rückstellende Kraft in der vom elektronischen Gas- pedalsystem vorgegebene Position hält.

Um die Endstufe kurzschlußfest zu machen, wird durch einen Meßwiderstand im Bereich des Masseanschlusses der Vollbrücke der durch die gesamte Brücke und durch den Verbraucher fließende Strom erfaßt. Dieser Strom wird mit einem vorgegebenen Maximalwert verglichen und bei Überschreiten des Maximalwerts die Ansteuerung auf ein Tastverhältnis von 1 % reduziert, bei Unterschreiten wiederaufgenommen. Als Maximalstromwert ist dabei ein Stromwert festgelegt, der bei einem Kurzschluß des Verbrauchers mindestens durch die Brücke fließen würde. Durch die Reduzierung der Ansteuerung bei Überschreiten des Schwellwertes ist die bekannte End¬ stufe gegen Kurzschlüsse geschützt und somit kurzschlußfest. Durch die Reduzierung der Ansteuerung auf ein Tastverhältnis von 1 % ergeben sich im Kurzschlußfall starke Strom¬ schwankungen bei Über- und Unterschreiten der Schwelle, die ein unbefriedigendes Verhalten des Steuersystems nach sich ziehen.

Bei der Ansteuerung eines Leistungsstellelements, insbeson¬ dere einer Drosselklappe, mit einem Gleichstrommotor sind Mechanik des Stellelements und Steuergeräteelektronik auf¬ einander abzustimmen. Dabei treten entgegengesetzte Forde¬ rung auf. Es sind vorgegebene Maximalverstellzeiten für das Leistungsstellement einzuhalten, es ist ein vorgegebenes Überschußmoment des Antriebs im Falle von Schwergängigkeit oder Vereisung des Stellelements bereitzustellen, der Gleichstrommotor soll mit einem möglichst kleinen Strom in einer vorgegebenen Position gehalten werden, es soll mög¬ lichst geringe Bordnetzspitzenbelastung erzeugt werden und zuletzt soll die ansteuernde Endstufe kurzschlußfest ausge¬ legt und auf einfache Weise integrierbar sein, d.h. der von der Endstufe geforderte Maximalstrom sollte möglichst gering sein. .

Bei der bekannten, kurzschlußfesten Endstufe werden nicht alle diese Forderungen erfüllt. Um eine möglichst kurze Ver¬ stellzeit zu erreichen, wird bei der bekannten Endstufe ein Maximalstrom bis zum Kurzschlußstrom zugelassen. Dies führt auch zu einem hohen Überschußmoment. Allerdings erzeugt der eingesetzte Gleichstrommotor bei Änderungen der Ansteuerung, insbesondere beim Verstellvorgang während seiner Be¬ schleunigung und Bremsung hohe Ströme oder Stromspitzen. Da¬ durch wird das Bordnetz des Kraf fahrzeugs stark belastet, so daß große Spannungseinbrüche und Abfälle die Folge sein können. Ferner wird eine sehr leistungsstarke, nur schwer integrierbare Endstufe, mit der entsprechende Kosten verbun¬ den sind, gefordert.

Die bekannte Endstufe kann somit die gegensätzlichen Forde¬ rungen an eine Endstufe zur Ansteuerung eines Gleichstrommo¬ tors nicht zufriedenstellend erfüllen.

Würde eine leistungsschwächere Endstufe zur Steuerung des elektrischen Verbrauchers bzw. Motors eingesetzt werden, würde der bekannte Kurzschlußschutz bei normaler Verstellung infolge der Strom- bzw. Spannungsspitzen beim Steuern des Verbrauchers bzw. Verstellen eines Gleichstrommotors ein¬ greifen und den Antrieb quasi abschalten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur An¬ steuerung eines Leistungsstellelements einer Antriebseinheit anzugeben, bei der die gegensätzlichen Forderungen so gut wie möglich erfüllt werden, insbesondere die Bordnetzbe¬ lastung möglichst gering ist, ohne daß anderen Eigenschaften des Ansteuersystems, insbesondere die notwendige Ver- stellzeit, wesentlich beeinträchtigt werden.

Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängi¬ gen Patentanspruchs erreicht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt eine Vollbrückenend¬ stufe zur Ansteuerung eines Gleichstrommotors, bei der ei¬ nerseits durch Überwachung der Ströme durch die einzelnen Transistoren der Endstufe auf Überschreiten eines maximalen Kurzschlußstromwertes und Abschalten der Endstufe im Kurz¬ schlußfall die Kurzschlußfestigkeit hergestellt wird, ande¬ rerseits der Strom durch die Vollbrückenendstufe auf einen vorgegebenen Grenzwert begrenzt wird und zur Begrenzung das impulsförmige Ansteuersignal so getaktet wird, daß die Über¬ schreitung des Grenzwerts verhindert wird. Dieser Grenzwert ist dabei betragsmäßig kleiner als der Spitzenwerte der im Normalbetrieb auftretenden Stromspitzen beim Verstellvor¬ gang, insebsondere der Einschalt-und der Reversierstrom- spitze. Ergebnis ist demnach eine Begrenzung des Strom durch den Verbraucher in jedem Betriebszustand, nicht nur im Feh¬ lerfall, auf den vorgegebenen Grenzwert, wobei der Grenz- ström in engen Grenzen eingehalten wird. .

Aus der DE-OS 37 18 309 ist bekannt, in der Freilaufphase einer Vollbrückenendstufe zur Ansteuerung eines Leistungs- stellelements einer Antriebseinheit zwei gegenüberliegende Schaltelemente zu betätigen.

Vorteile der Erfindung

Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise werden die obenge¬ nannten gegensätzlichen Forderungen erfüllt.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden die gegenläu¬ figen Forderungen in optimaler Weise miteinander verbunden, da durch die Strombegrenzung die Bordnetzbelastung bei Ver¬ stellVorgängen möglichst gering gehalten werden kann, ohne daß die Verstellzeit wesentlich geringer wird. Dadurch kann die Stellelementemechanik (Getriebe, Rückstellfedern, Motor) mit Blick auf Verstellzeit und Haltestrom optimiert werden.

Desweiteren ist vorteilhaft, daß die Endstufe selbst nicht auf den maximal zulässigen Strom des Motors sondern auf den vorgegebenen Stromgrenzwert ausgelegt werden kann, demnach nicht so leistungsstark ausfällt und somit billiger wird.

Dadurch, daß im Bereich der Endstufe und im elektrischen Mo¬ tor ein eindeutiger Maximalstrom vorgegeben ist, können kleinere Drahtquerschnitte im Bereich der Endstufe und des Gleichstrommotors gewählt werden, was ebenfalls die Kosten reduzier .

Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise werden hohe Strom¬ spitzen beim Verstellvorgang vermieden, so daß Spannungsein- brüche in der Steuergeräteversorgung im wesentlichen ver¬ mieden werden können. Die Bordnetzbelastung ist somit we¬ sentlich niedriger.

Ferner ist es möglich, kosten beim Gleichstrommotor selbst einzusparen und diesen kleiner auszulegen.

Besondere Bedeutung hat die erfindungsgemäße Vorgehensweise durch die einfache Integrierbarkeit der Endstufe. Durch die Verwendung leistungsschwächerer Bauelemente und die Begren¬ zung des durch den Baustein fliessenden Strom wird die Inte¬ gration des Bausteins infolge der verminderten Verlustlei¬ stung erst ermöglicht. Dabei kann auf umfangreiche Kühlma߬ nahmen für den Baustein verzichtet werden.

Besondere Bedeutung weist der erfindungsgemäße Gegenstand bei der Gewährleistung der Betriebssicherheit auf. Fehler¬ strömen, insbesondere Kurzschlußströmen, die durch Kurz¬ schluß durch den elektrischen Verbraucher (Kurzschluß nach Plus) entstehen, wird durch die Begrenzung des Stromes durch den Verbraucher auf den Grenzwert begegnet. Da diese Maßnah¬ me beispielsweise bei einem Kurzschluß eine Verbraucher-

klemme nach Masse keinen Schutz bietet, ist eine Überwachung des Stromes durch die einzelnen Transistoren vorgesehen, die im Fehlerfall bei Auftreten des Kurzschlusses die Endstufe in einen sicheren Zustand führt. Die Reaktion besteht z.B. in einer Begrenzung des Stromes durch den Transistor oder in Abschaltung der Endstufe.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be¬ schreibung von Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängi¬ gen Ansprüchen.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt Figur 1 ein Blockschaltbild eines Steuersystems zur Ansteuerung eines Leistungsstellelements, bei dem die er¬ findungsgemäße Vorgehensweise realisiert ist. Figur 2 zeigt anhand von Signalverläufen die Wirkung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise im Vergleich zu herkömmlichen An- steuersystemen. Figur 3 zeigt das Prinzip des Kurzschlu߬ schutzes der kurzschlußfesten Endstufe.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Figur 1 zeigt ein Übersichtsblockschaltbild eines Steuer¬ systems zur Ansteuerung eines Leistungsstellelements, bei dem die erfindungsgemäße Vorgehensweise realisiert ist. Dabei ist mit 10 ein Rechenelement dargestellt, welches über die Eingangsleitungen 12 bis 14, welche das Rechenelement 10 mit Meßeinrichtungen 16 bis 18 verbindet, verfügt. Ferner weist das Rechenelement 10 Ausgangsleitungen 20 und 22 auf, welche auf eine Ansteuerschaltung 24 führen. Die Ausgangs¬ leitung 20 führt dabei auf eine Logikeinheit 25, der außer¬ dem die Leitung 22 und eine Leitung 96 zugeführt sind. Die

vier Ausgangsleitungen 32, 34, 36 und 38 der Logikeinheit 25 führen auf jeweils ein Schaltelement einer Voll¬ brückenendstufe 40.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die Logik¬ einheit 25 eine erste Logikschaltung 26, der die Leitung 20 zugeführt wird und deren Ausgangsleitung 28 auf eine Logik¬ anordnung 30 führt, sowie eine zweite Logikschaltung 42, der die Leitung 22 zugeführt ist und deren Ausgangsleitung 44 ebenfalls auf die Logikanordnung 30 führt.

Die Vollbrückenschaltung besteht aus einem ersten Schalt- element 46, dem die Leitung 32 zugeordnet ist und welches über die Leitung 48 mit dem positiven Pol 50 der Betriebs¬ spannung, andererseits über eine Leitung 52 mit einem zwei¬ ten Schaltelement 54 verbunden ist, dem die Leitung 38 zuge¬ ordnet ist und welches über die Leitung 56, den Meßwider¬ stand 58 sowie die Leitung 60 mit dem negativen Pol 62 der Betriebsspannung verknüpft ist. Ferner weist die Voll¬ brückenschaltung 40 ein drittes Schaltelement 64 auf, wel¬ ches über die Leitung 66 mit dem positiven Pol 50 der Be¬ triebsspannung, über die Leitung 68 mit dem vierten Schalt¬ element 70 verknüpft ist, welches über die Leitung 52, den Widerstand 58 und die Leitung 60 mit dem negativen Pol 62 der Betriebsspannung verbunden ist. Dabei ist dem Schaltele¬ ment 64 die Leitung 34 und dem Schaltelement 70 die Leitung 36 zugeordnet. Von der Leitung 68 führt eine Leitung 74 zum Anschlußpunkt 76 der Schaltungsanordnung 24, während von der Leitung 52 eine Leitung 78 zum Anschlußpunkt 80 der Schaltungsanordnung 24 führt. Zwischen den Anschlüssen 76 und 80 ist der elektrische Motor 82, vorzugsweise eine Gleichstrommotor, geschaltet, welcher über eine mechanische Verbindung 84 mit dem Leistungsstellelement 86, insbesondere einer Drosselklappe, verknüpft ist. Von der Leitung 60 führt eine Leitung 88 zur Erfassung des durch die Voll-

brückenschalti-mg fließenden Stromes zum Komparator 90, dessen anderer Eingang mit der Leitung 92 beaufschlagt ist, welche den Komparator 90 mit einer Referenzspannungsquelle 94 verbindet. Die Ausgangsleitung 96 führt auf die Logikein¬ heit 25, dort jeweils auf die Logikschaltungen ' 26 und 42.

Abhängig von den von den Meßeinrichtungen 16 bis 18 erfaßten Betriebsgrößen, vorzugsweise Fahrpedalstellung, Drossel- klappenstellung, Motordrehzahl, Motortemperatur, etc., bildet das Rechenelement 10 vorzugsweise im Rahmen einer La¬ geregelung Ausgangssignale zur Einstellung des Leistungs- stellelements bzw. des Motors 82. Diese werden für die erste Drehrichtung über die Leitung 20, für die zweite Drehrich¬ tung über die Leitung 22 an die Ansteuervorrichtung 24 in Form eines impulsförmigen, im bevorzugtem Ausführungsbei- spiel pulsweitenmodulierten Signals abgegeben. Dabei legt die Pulsweite die Dauer der Bestromungsphase des Motors fest und somit die Einstellung des Leistungsstellelements. Dieses pulsweitenmodulierte Signal wird über die entsprechende Leitung auf die erste Logikschaltung 26 und 42 geführt und dort mit dem logischen Ausgangssignal des Komparators 90, welches über die Leitung 96 den Logikschaltungen zugeführt wird, verglichen. Dabei kannn die Logikschaltung 26 bzw. 42 dadurch aufgebaut werden, daß das pulsweitenmodulierte Signal invertiert und das invertierte pulsweidenmodulierte Signal mit dem Komparatorausgangssignalpegel über eine lo¬ gische NOR-funktion verknüpft wird. Die Logikschaltung muß dabei die Funktion erfüllen, daß auf der Ausgangsleitung 28 bzw. 44 ein hoher Signalpegel ansteht, wenn das pulswei¬ tenmodulierte Impulssignal einen hohen Signalpegel aufweist, der Komparatorausgangssignalpegel jedoch niedrig, in allen anderen Fällen das Signal auf der Leitung 28 bzw. 44 nied¬ rigen Pegel aufweist, Dabei sind neben der oben erwähnten Realsierung auch andere Verknüpfungen vorteilhaft.

Der Signalpegel auf der Leitung 96 wird vom Komparator 90 durch Vergleich der über den Meßwiderstand 58 anfallenden Spannung mit der vom Element 94 erzeugten Referenzspannung gebildet. Diese Referenzspannung ist so festgelegt, daß der Spannungswert einem vorgegebenen Grenzwert des durch den Verbaucher und die Brücke fliessenden Stroms entspricht. Überschreitet die über den Meßwiderstand 58 abgefallene Spannung den Referenzspannungswert, so zeigt dies einen den vorgegebenen Grenzwert überschreitenden Strom an. Der Aus¬ gangssignalpegel des Komparators 90 wechselt dann auf hohen Pegel. Weist der Komparatorausgang einen hohen Signalpegel auf, so sperren die logischen Schaltungen 26 bzw. 42 einen möglicherweise anstehenden hohen Signalpegel des pulswei- tenmodulierten Signals, so daß die Ansteuerung solange un¬ terbrochen ist, bis der Komparator seinen Pegel wieder wechselt, das heißt die am Widerstand 58 abgefallene Span¬ nung unter den Referenzwert sinkt.

Die Logikanordnung 30 empfängt die über die Leitung 28 bzw. 44 zugeführten Signale und wählt entsprechend der ankommen¬ den Signale die entsprechenden Leitungen zur Betätigung von Schaltelementen der Vollbrückenendstufe aus. Dabei wird bei positivem Signalpegel auf der Leitung 28 eine Bestromung in Vorwärtsrichtung ausgelöst, indem die Elemente 64 und 54 über die Leitungen 34 und 38 geschlossen werden, während beim negativen Signalpegel auf der Leitung 28 die Frei- laufphase angenommen wird und entweder alle Schaltelemente geöffnet oder in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Schaltelemente 64 und 46 über die Leitungen 34 und 32 ge¬ schlossen werden, so daß der Strom nicht zurück ins Bordnetz fließt, sondern sich in der Brücke freiläuft. Entsprechend werden von der Logikanordnung 30 die Signale auf der Leitung 44 behandelt, wobei ein positiver Signalpegel auf der Leitung 44 eine Betätigung des Motors in Rückwärtsrichtung anzeigt, so daß zur Bestromungsphase die Schaltelemente 70

und 46 über die Leitungen 32 und 36 geschlossen werden. Auch hier wird bei niedrigem Signalpegel auf der Leitung 44 die Freilaufphase angenommen und alle Schaltelemente geöffnet oder im bevorzugten Ausführungsbeispiele die Schaltelemente 64 und 46 geschlossen, damit der Strom nicht ins Bordnetz zurückfließt.

Überschreitet demnach der Spannungsabfall am Meßwiderstand 58 den eingestellten Wert, so wird die Endstufe in die Frei¬ laufphase überführt, die Ansteuerung unterbrochen, so daß im Endeffekt der durch den Motor 82 fließende Strom auf den voreingestellten Wert begrenzt wird. Sobald der abgefallene Spannungswert den eingestellten unterschreitet, wechselt der Signalpegel am Ausgang des Komparators, so daß die Endstufe wieder freigegeben wird und der positive Signalpegel des pulsweitenmodulierten Signals seine Bestromungswirkung wie¬ dererlangt und den Motor entsprechend betätigt.

Neben der dargestellten bevorzugten Ausführungsform kann in anderen Auführungsformen anstelle der dargestellten positi¬ ven Logik negative Logik eingesetzt werden, d.h. die Be¬ stromungsphase kann durch einen niedrigen Pegel des Ansteu¬ ersignais auf den Leitung 20 und 22 und/oder den Leitungen 32, 34, 36, 38 ausgelöst werden, während der Freilaufphase hoher Signalpegel zugeordnet ist. Ferner kann der Komparator 90 über eine Hysterese verfügen.

Das Prinzip des eingesetzten Kurzschlußschutzes ist in Fig. 3 gezeigt. Jedes der Schaltelemente 46, 54, 64 und 70 umfaßt Mittel zur Erfassung des durch das jeweilige Schaltelement fließenden Strom (z.B. durch den Einsatz sogenannter 11 current-sense-FETs") . Überschreitet der durch ein einzelnes Schaltelement fliessende Strom einen Kurzschlußstromschwell- wert, wird zumindest dieses Schaltelement abgeschaltet. Diese Maßnahme bezüglich der Kurzschlußfestigkeit der End-

stufe ist unabhängig von der Begrenzung des durch die End¬ stufe fliessenden Stroms. Am Beispiel des Schaltelements 46 der Transistor 100 mit Stromerfassung 102 gezeigt. Der er¬ faßte Strom wird über eine Leitung 104 auf einen Vergleicher 106 geführt. Dort wird er mit dem voreingestellten Stromwert Imax, dem Kurzschlußstrom, verglichen und ein Ausgangssignal erzeugt, wenn der erfaßte Strom den Grenzwert überschreitet. In einem NAND-Gatter 110 wird die Ausgangsleitung 108 des Vergleichers und die Ansteuerleitung 32 des Schaltelements 46 zusammengeführt. Die Ansteuerung des Transistors wird dadurch bei Überschreiten des Kurzschlußstromwertes im Kurzschlußfall unterbrochen. Das Zusammenspiel zwischen die¬ ser Strombegrenzung durch die einzelnen Schaltelemente und der Strombegrenzung durch die gesamte Brücke ergibt sich daraus, daß bei Fehlerströmen, insbesondere Kurzschlußströ¬ men, die durch Kurzschluß durch den elektrischen Verbraucher (Kurzschluß nach Plus) entstehen, der Strom durch den Verbraucher auf den Grenzwert begrenzt wird. Da diese Ma߬ nahme beispielsweise bei einem Kurzschluß eine Verbraucher¬ klemme nach Masse keinen Schutz bietet (z.B. Kurzschluß durch Transistor 64 bei Ansteuerung) , ist eine Überwachung des Stromes durch die einzelnen Transistoren vorgesehen, die im Fehlerfall bei Auftreten des Kurzschlusses die Endstufe in einen sicheren Zustand führt. Die Reaktion besteht z.B. in einer Begrenzung des Stromes durch den Transistor oder in Abschaltung der Endstufe.

Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise der zusätzlichen Strombegrenzung einer kurzschlußfesten Endstufe wird ein Kappen der Einschalt- und Reversierstromspitze beim Ver¬ stellvorgang erreicht , ohne daß ein wesentlicher Verlust an Verstellzeit die Folge ist.

Dies ist anhand der Signalverläufe in Figur 2 am Beispiel der Steuerung eines Gleichstrommotors 82 von einer ersten

Stellung auf eine zweite Position dargestellt. Dabei ist je¬ weils waagrecht die Zeit, in Figur 2a senkrecht der Stellung alpha des Leistungsstellements, der Drosselklappe, in Figur 2b der durch den Motor fließende Strom aufgetragen. Dabei wird angenommen,- daß der Motor in einer Stellung alphal steht und von einem Strom II in dieser Position gehalten wird. Zum Zeitpunkt TO erfolgt eine sprungförmige Verände¬ rung des Ansteuersignais im Sinne eines Schließens der Drosselklappe. Dies hat eine abrupte Stromerhöhung zur Folge, der in einer Realisierungsform ohne die erfindungs¬ gemäße Vorgehensweise den Wert 12 erreicht hätte (strichliert dargestellt) . Durch die erfindungsgemäße Vorge¬ hensweise wird dieser Strom wie durch die durchgezogene Linie dargestellt begrenzt, z.B. auf 5 A, so daß die strichliert gezeichnete Einschaltspitze vermieden wird. Da¬ nach setzt sich der Motor in Bewegung, so daß der Strom ab¬ sinkt, bis der Motor seine Verstellgeschwindigkeit erreicht hat. Zum Zeitpunkt Tl wird der Motor gebremst, da er sich seiner neuen Position alphaO nähert. Dies führt zu einer Gegenspannung, die in der Realisierungsform ohne die er¬ findungsgemäße Vorgehensweise die strichliert gezeichnete Stromspitze 13, z.B. -15 A, zur Folge hätte. Durch die er¬ findungsgemäße Vorgehensweise wird jedoch auch diese Rever¬ sierstromspitze begrenzt, z.B. auf -5 A oder einen anderen Wert. Danach pegelt sich der Strom langsam auf den Halte¬ strom ein, welcher im Bereich des vorherigen Stromwerts liegt. Anhand Figur 2a wird deutlich, daß die durch die er¬ findungsgemäße Vorgehensweise erreichte Verstellung des Mo¬ tors nur unwesentlich von der strichliert gezeigten Ver¬ stellkurve ohne die erfindungsgemäße Vorgehensweise ab¬ weicht. Eine wesentliche Verringerung der Verstellzeit ist nicht zu erkennen.

Neben der dargestellten Ausführungsform bei der Steuerung einer Drosselklappe kann die erfindungsgemäße Vorgehensweise

auch in Verbindung mit der Ansteuerung eines Einspritz- pumpenhebels eines Dieselmotors Verwendung finden.

Ferner kann der Komparator 90 mit Meßwiderstand 58 und Referenzspannungsquelle 94 außerhalb des Endstύfenbausteins 24 angebracht sein. '

Ferner kann die erfindungsgemäße Vorgehensweise der Strombe¬ grenzung auch mit anderen schaltungstechnischen Realisie¬ rungen einer Vollbrückenendstufe mit Ansteuerung Anwendung finden. Kurzschlußmaßnahmen sind aus Übersichtlichkeits¬ gründen nicht dargestellt, jedoch selbstverständlich im Rahmen der Endstufe realisiert.

Neben der Vorgabe eines Begrenzungswerts für positive und negative Ströme können in vorteilhafter Weise zwei Grenz¬ werte vorgesehen sein, z.B. kann zur Verstellung in Schließrichtung der Drosselklappe ein größerer Strom zuge¬ lassen werden.

Die Grenzwerte können in vorteilhafter Weise auch abhängig von Betriebsgrößen wie Brennkraftmaschinen, Motortemperatur, Wicklungstemperatur, Umgebungstemperatur Stellung der Drosselklappe, etc. vorgegebenen sein. Besonders kann die Strombegrenzung in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel durch den Rechner über eine nicht dargestellte Leitung in bestimmten Betriebssituationen aufgehoben werden, z.B. wenn die Drosselklappe klemmt oder festgefroren ist.

Die erfindungsgemäße Berenzung des Stromes ist dabei derart ausgebildet, daß im zeitlichen Mittel ein dem vorbestimmten Grenzwert entsprechender Strom durch den Verbraucher und die Endstufe fließt.