DE102004032024B3

DE102004032024B3 - Rotational direction detecting method for DC-electric motor, involves examining voltage peaks in interference portion of motor operating voltage, and detecting wrong rotational direction of rotor if peaks are above limit value

Info

Publication number: DE102004032024B3
Application number: DE102004032024A
Authority: DE
Inventors: Erwin Burner
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2004-07-01
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2024-07-02

Abstract

The method involves determining an operating voltage applied at brushes of a DC-electric motor (22). The voltage is divided into a constant voltage portion and an interference voltage portion. The interference voltage portion is provided to an evaluation unit to examine voltage peaks in the interference voltage portion. A wrong rotational direction of a rotor (26) is detected if the voltage peaks are above a preset limit value.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der Drehrichtung eines Rotors eines Gleichstrom-Elektromotors.The The present invention relates to a method for determining the direction of rotation a rotor of a DC electric motor.

Fahrzeugheizgeräte dienen dazu, durch Verbrennung eines Gemisches aus Verbrennungsluft und Brennstoff Wärme bereitzustellen. Die Verbrennungsluft und der Brennstoff werden durch dafür vorgesehene Einrichtungen in eine Brennkammer des Heizgeräts eingespeist. Während im Falle des Brennstoffs hierfür allgemein Dosierpumpen eingesetzt werden, wird die Verbrennungsluft durch ein Verbrennungsluftgebläse, wie z.B. ein Seitenkanalgebläse, eingeleitet. Ein derartiges Gebläse umfasst als Antrieb einen Elektromotor, der unter der Ansteuerung einer Ansteuervorrichtung steht und an den, bewirkt durch die Ansteuervorrichtung, zum Betreiben des Verbrennungsluftgebläses eine Spannung angelegt wird. Im Allgemeinen ist diese Spannung eine Gleichspannung, beispielsweise auch getaktete Gleichspannung. Um Information über die am Elektromotor anliegende Spannung zu haben, ist eine Spannungserfassungsanordnung vorgesehen, die die am Elektromotor anliegende Betriebsspannung erfasst und entsprechende Information an die Ansteuervorrichtung liefert. Diese Spannungsinformation kann die Ansteuervorrichtung dazu nutzen, beispielsweise zur Durchführung einer Drehzahlregelung eine entsprechende Ansteuerung für den Elektromotor vorzunehmen.Vehicle heaters serve to do so, by combustion of a mixture of combustion air and Fuel heat provide. The combustion air and the fuel become through for that provided devices fed into a combustion chamber of the heater. While in the case of fuel for this Generally metering pumps are used, the combustion air through a combustion air blower, such as. a side channel blower, initiated. Such a fan includes as drive an electric motor, which is under the control a drive device is connected to and, caused by the drive device, applied a voltage to operate the combustion air blower becomes. In general, this voltage is a DC voltage, for example also clocked DC voltage. For information about the voltage applied to the electric motor To have tension, a voltage detection arrangement is provided, which detects the operating voltage applied to the electric motor and provides corresponding information to the drive device. These Voltage information may be used by the drive device, for example to carry out a speed control a corresponding control for the electric motor make.

Die bei derartigen Gebläsen eingesetzten Elektromotoren sind, wie bereits ausgeführt, im Allgemeinen Gleichstrommotoren, die einen Kommutator und diesen kontaktierende Kontakte in Form von Bürsten aufweisen. Um im Betrieb den Funkenschlag zwischen diesen Bürsten und dem Kommutator, also das so genannte Bürstenfeuer, so gering als möglich zu halten und somit die Belastung insbesondere im Bereich der Bürsten und des Kommutators entsprechend gering zu halten, sind die Bürsten unter Berücksichtigung der Drehrichtung des Kommutators definiert angeordnet. Diese Bürsten, z.B. als Kohleblöcke ausgebildet, liegen dann schleifend an der Oberfläche des Kommutators an.The in such blowers used electric motors are, as already stated, in General DC motors that have a commutator and this having contacting contacts in the form of brushes. To be in operation the spark between these brushes and the commutator, so that so-called brush fire, as low as possible too hold and thus the burden especially in the area of brushes and To keep the commutator correspondingly low, the brushes are under consideration the direction of rotation of the commutator defined arranged. These brushes, e.g. as carbon blocks trained, then lie dragging on the surface of the Commutator.

Wird beispielsweise nach einem Defekt ein derartiger Elektromotor ausgetauscht, so besteht grundsätzlich die Gefahr, dass der Austauschmotor mit falscher Polung angeschlossen wird. Dies hat zur Folge, dass der Motor bei nicht angepasster Spannung in der falschen Drehrichtung dreht. Insbesondere bei den Verbrennungsluftgebläsen von Heizgeräten hätte dies zur Folge, dass keine Verbrennungsluft in den Bereich der Brennkammer gefördert werden kann und dort bei erregter Dosierpumpe eine Brennstoffübersättigung auftritt. Um die durch falsche Polung des Elektromotors generierten Probleme auszuschalten, ist es bekannt, entsprechende Sensoren im Bereich des Elektromotors vorzusehen, die dessen Drehrichtung erfassen und somit Information darüber bereitstellen, ob der Motor mit richtiger oder falscher Richtung dreht. Wird eine falsche Drehrichtung erkannt, so kann eine entsprechende Warnung erzeugt werden, um eine korrekte Polung vorzunehmen.Becomes For example, after a defect such an electric motor replaced, it basically exists the danger that the replacement motor connected with wrong polarity becomes. This has the consequence that the engine with unadjusted voltage rotates in the wrong direction. Especially with the combustion air blowers of heaters would have this As a result, no combustion air in the area of the combustion chamber promoted can be and there with energized dosing a fuel oversaturation occurs. To those generated by wrong polarity of the electric motor Turn off problems, it is known, corresponding sensors in the field provide the electric motor, which detect the direction of rotation and thus providing information about whether the motor is turning in the right or wrong direction. Will one wrong direction of rotation detected, so can a corresponding warning be generated to make a correct polarity.

Die DE 195 26 820 C2 offenbart einen Gleichstrommotor, bei dem zur Drehrichtungserkennung neben den die Betriebsspannung zuführenden Bürsten Sensorbürsten vorhanden sind. Diese wirken zum Teil auch mit separaten Kommutatorabschnitten zusammen und erzeugen ein digitales Strom- bzw. Spannungsmuster, das auf Grund der Lagezuordnung dieser Sensorbürsten bezüglich der durch diese kontaktierten Kommutatorabschnitte die Erkennung der Drehrichtung zulässt.The DE 195 26 820 C2 discloses a DC motor, in which for detecting the direction of rotation in addition to the operating voltage supplying brush sensor brushes are available. Some of these also interact with separate commutator sections and generate a digital current or voltage pattern which, due to the positional assignment of these sensor brushes with respect to the commutator sections contacted by them, permits detection of the direction of rotation.

Die DE 41 38 194 A1 zeigt einen Gleichstrommotor bei dem durch einen Rotationssensor und durch die Überwachung der durch den Kommutatoraufbau bedingt auftretenden Variation des Stroms auf die Drehlage geschlossen wird. Zur Drehrichtungserkennung können zusätzliche Sensoren vorhanden sein.The DE 41 38 194 A1 shows a DC motor in which is closed by a rotation sensor and by monitoring the conditionally caused by the commutator variation of the current to the rotational position. For direction of rotation detection additional sensors may be present.

Aus der DE 195 13 094 A1 ist ein Gleichstrommotor bekannt, der durch Bereitstellung dreier Bürsten, von welchen jeweils zwei zur Bestromung aktiv sein können, in seiner Drehrichtung umschaltbar ist.From the DE 195 13 094 A1 a DC motor is known, which can be switched in its direction of rotation by providing three brushes, of which two can be active for current supply.

Die DE 199 62 378 A1 offenbart ein Verfahren, mit welchem die Bewegungsrichtung eines sich bewegenden Bauteils überwacht werden kann. An diesem Bauteil ist ein ungleichmäßig geformter Magnet vorhanden, der sich an einem Magnetfeldsensor vorbeibewegt. Je nach Bewegungsrichtung erzeugt dieser Magnetfeldsensor auf Grund der Wechselwirkung mit dem ungleichförmigen Magnetfeld verschiedene Ausgangssignale.The DE 199 62 378 A1 discloses a method by which the direction of movement of a moving component can be monitored. On this component, an unevenly shaped magnet is present, which moves past a magnetic field sensor. Depending on the direction of movement of this magnetic field sensor generates due to the interaction with the non-uniform magnetic field different output signals.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Erkennen der Drehrichtung eines Rotors eines Gleichstrom-Elektromotors, insbesondere bei einem Heizgerät, vorzusehen, mit welchen in einfacher und zuverlässiger Weise die Drehrichtung ermittelt werden kann.It The object of the present invention is a method for detecting the direction of rotation of a rotor of a DC electric motor, in particular with a heater, provide, with which in a simple and reliable way the direction of rotation can be determined.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1.According to the present Invention this object is achieved by a method according to claim 1.

Grundlage der vorliegenden Erfindung ist die Erkenntnis, dass die am Elektromotor anliegende, also dort abzugreifende Betriebsspannung nicht nur den durch Verbinden mit einer Spannungsquelle bereitgestellten Spannungsanteil enthält, bei Gleichstrommotoren im Allgemeinen also einen Konstantspannungsanteil, sondern, dass diese Betriebsspannung auch durch die Rotation des Elektromotors bzw. der Rotors desselben generierte Störspannunganteile enthält, die auf den Betrieb des Motors rückschließen lassen und insbesondere auch hinsichtlich der Drehrichtung ausgewertet werden können. Der Elektromotor ist ein Gleichstrommotor mit Kommutator und Bürsten.The basis of the present invention is the recognition that the voltage applied to the electric motor, So there operating voltage to be deducted there not only contains the provided by connecting to a voltage source voltage component, in DC motors in general so a constant voltage component, but that this operating voltage also contains the same generated by the rotation of the electric motor or the rotor Störspannunganteile on the operation of the motor can be concluded and in particular also evaluated with regard to the direction of rotation. The electric motor is a DC motor with commutator and brushes.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ermitteln der Drehrichtung eines Rotors eines Elektromotors, insbesondere bei einem Luftgebläse, umfasst die Schritte:

a) Erfassen einer an den Bürsten des Elektromotors anliegenden Betriebsspannung,
b) Auswerten der Betriebsspannung dadurch, dass Störspannungsanteile auf das Vorliegen von über einem vorbestimmten Grenzwert liegenden Spannungsspitzen überwacht werden,
c) Bestimmen, dass eine vorbestimmte Drehrichtung vorliegt, wenn die Störspannungsanteile derartige Spannungsspitzen enthalten.

The inventive method for determining the direction of rotation of a rotor of an electric motor, in particular in an air blower, comprises the steps:

a) detecting an operating voltage applied to the brushes of the electric motor,
b) evaluating the operating voltage by monitoring interference voltage components for the presence of voltage peaks lying above a predetermined limit,
c) determining that a predetermined direction of rotation exists when the noise voltage components include such voltage spikes.

Um dabei eine fehlerhafte Entscheidung, bedingt durch einzelne Ereignisse, auszuschließen, wird weiter vorgeschlagen, dass im Schritt b) dann auf Vorliegen der vorbestimmten Drehrichtung erkannt wird, wenn die Spannungsspitzen mit vorbestimmter Anzahl oder/und Häufigkeit auftreten.Around doing a wrong decision, due to individual events, will exclude further suggested that in step b) then on the presence of the predetermined direction of rotation is detected when the voltage spikes occur with a predetermined number and / or frequency.

Um die Betriebsspannung in geeigneter Art und Weise auswerten zu können, wird weiter vorgeschlagen, dass in der Betriebsspannung enthaltene Störspannungsanteile in einer Filtereinheit ausgefiltert werden und einer Auswerteeinheit zugeführt werden, wobei die Auswerteeinheit die Störspannungsanteile auf das Vorliegen der Spannungsspitzen überwacht.Around be able to evaluate the operating voltage in a suitable manner is further proposed that contained in the operating voltage Störspannungsanteile be filtered out in a filter unit and an evaluation unit supplied be, wherein the evaluation unit, the interference voltage components to the presence the voltage peaks monitored.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:The The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings Figures detailed. It shows:

1 schematisch ein Fahrzeugheizgerät, bei welchem die vorliegende Erfindung implementiert sein kann; 1 schematically a vehicle heater, in which the present invention may be implemented;

2 einen mit einem Bürstenkontakt zusammenwirkenden Kommutator bei korrekter Drehrichtung; 2 a co-operating with a brush contact commutator in the correct direction of rotation;

3 eine der 2 entsprechende Ansicht bei falscher Drehrichtung des Kommutators; 3 one of the 2 corresponding view in the wrong direction of rotation of the commutator;

4 eine prinzipielle Darstellung einer Ansteuervorrichtung für einen Elektromotor; 4 a schematic representation of a drive device for an electric motor;

5 ein Diagramm, das den zeitlichen Verlauf der Störspannungsanteile einer Betriebsspannung bei korrekt drehendem Rotor eines Elektromotors darstellt; 5 a diagram illustrating the time course of the interference voltage components of an operating voltage with correctly rotating rotor of an electric motor;

6 ein der 5 entsprechendes Diagramm, das die Störspannungs anteile bei falscher Drehrichtung darstellt. 6 one of the 5 Corresponding diagram showing the interference voltage components in the wrong direction of rotation.

In 1 ist schematisch ein Fahrzeugheizgerät 10 dargestellt. Dieses Fahrzeugheizgerät 10 umfasst in einem Brennkammergehäuse 12 eine Brennkammer 14. In diese wird durch eine Dosierpumpe 16 Brennstoff eingespeist. Ein Verbrennungsluftgebläse 18 dient dazu, die zur Verbrennung erforderliche Verbrennungsluft in die Brennkammer 14 zu leiten. Ein Zündorgan 20 hat die Aufgabe, in der Startphase des Verbrennungsbetriebs in der Brennkammer 14 lokal zum Zünden des darin enthaltenen Verbrennungsluft/Brennstoff-Gemisches erforderliche Temperaturen bereitzustellen.In 1 is schematically a vehicle heater 10 shown. This vehicle heater 10 includes in a combustion chamber housing 12 a combustion chamber 14 , In this is through a metering pump 16 Fuel is fed. A combustion air blower 18 serves to combustion air required for combustion in the combustion chamber 14 to lead. An ignition device 20 has the task in the starting phase of combustion in the combustion chamber 14 to provide locally required temperatures for igniting the combustion air / fuel mixture contained therein.

Die Dosierpumpe 16, das Zündorgan 20 und ein Elektromotor 22 des Verbrennungsluftgebläses 18 stehen unter der Ansteuerung einer Ansteuervorrichtung 24. Diese stimmt den Betrieb der verschiedenen anzusteuernden Systembereiche 16, 20, 22 aufeinander ab, beispielsweise indem entsprechende Spannungen an die verschiedenen Systembereiche angelegt werden. Eine Spannungserfassungsanordnung 25 dient dazu, die am Elektromotor 22, beispielsweise in Anschlusskontakten desselben, anliegende Betriebsspannung zu erfassen und entsprechende Information an die Ansteuervorrichtung 24 zurück zu liefern. Selbstverständlich kann die Spannungserfassungsanordnung 25 auch in die Ansteuervorrichtung 24 integriert werden.The dosing pump 16 , the ignition device 20 and an electric motor 22 the combustion air blower 18 are under the control of a drive device 24 , This agrees with the operation of the various system areas to be controlled 16 . 20 . 22 from each other, for example by applying appropriate voltages to the various system areas. A voltage detection arrangement 25 is used to that on the electric motor 22 , For example, in connection contacts of the same, to detect applied operating voltage and corresponding information to the drive device 24 to deliver back. Of course, the voltage detection arrangement 25 also in the drive device 24 to get integrated.

Bei derartigen Heizgeräten bzw. den Gebläsen 18 für diese ist der Elektromotor 22 im Allgemeinen als Gleichstrommotor ausgebildet, an welchen vermittels der Ansteuervorrichtung 24 zum Betreiben des Gebläses 18 eine Gleichspannung, beispielsweise im Bereich von 10 V, angelegt wird. Der Elektromotor 22 bzw. ein Rotor 26 desselben weist einen in 2 schematisch angedeuteten Kommutator 28 auf, der von zwei feststehenden Kontakten 30 berührt wird, um somit dem Rotor 28 die erforderliche elektrische Energie zuzuführen.In such heaters or blowers 18 for this is the electric motor 22 generally designed as a DC motor, in which by means of the drive device 24 to operate the fan 18 a DC voltage, for example in the range of 10 V, is applied. The electric motor 22 or a rotor 26 the same has an in 2 schematically indicated commutator 28 on, of two fixed contacts 30 is touched, thus the rotor 28 to supply the required electrical energy.

In 2 ist einer dieser Kontakte 30 dargestellt, und zwar in Form einer so genannten Bürste 32, auch Schleifer genannt. Diese sind beispielsweise als Kohleblöcke ausgebildet und berühren den Kommutator 28 mit einer glatten Oberfläche und stellen somit eine elektrische Verbindung zwischen dem Rotor 26 und der Spannungsversorgung her.In 2 is one of these contacts 30 represented, in the form of a so-called brush 32 , also called grinder. These are designed, for example, as carbon blocks and touch the commutator 28 with a smooth surface and thus provide an electrical connection between the rotor 26 and the power supply.

Man erkennt in 2, dass dann, wenn der Rotor 26 mit korrekter Drehrichtung R dreht, die Bürsten 32 so angeordnet sind, dass der Funkenschlag in diesem Bereich der schleifenden Kontaktierung so gering als möglich gehalten ist, was die Belastung und den Verschleiß insbesondere der Bürsten 32 entsprechend mindert.One recognizes in 2 that if the rotor 26 with correct direction of rotation R turns the brushes 32 are arranged so that the spark strike is kept as low as possible in this area of the abrasive contact, which is the burden and the wear of the brushes in particular 32 accordingly reduces.

Wird jedoch der Elektromotor 22 mit falscher Polung angeschlossen, so hat dies zur Folge, dass der Rotor 26 zusammen mit dem Kommutator 28 sich in der entgegengesetzten Drehrichtung R' dreht, wie in 3 dargestellt. Diese Rotation in der entgegengesetzten Richtung R' hat jedoch zur Folge, dass auf Grund der grundsätzlich vorhandenen Orientierung bzw. Positionierung der Bürsten 32 mit wesentlich größerer Häufigkeit und Intensität ein Funkenschlag an der Oberfläche des Kommutators 28 auftritt. Dies führt zu einer übermäßigen Belastung in diesem Bereich, ungeachtet der Tatsache, dass eine falsche Drehrichtung insbesondere bei einem Luftgebläse im Allgemeinen nicht akzeptierbar ist. Grund dafür, dass bei Rotation in der Drehrichtung R', die für den Elektromotor 22 an sich nicht vorgesehen ist, mit größerer Häufigkeit das so genannte Bürstenfeuer bzw. der Funkenschlag auftritt, ist, dass bei derartigen Elektromotoren zum Vermeiden des Bürstenfeuers grundsätzlich die Bürsten bzw. Schleifer so angeordnet werden, dass sie bei Rotation in korrekter Drehrichtung das Bürstenfeuer an sich vermeiden. Der eigentliche Grund für das Bürstenfeuer ist, dass auf Grund der bei Rotation des Elektromotors 22 bzw. des Ankers 26 desselben vorhandenen Induktion in dem Zeitpunkt, in dem an sich die Kommutierung stattfindet, im Lastbetrieb im Anker selbst noch eine Spannung induziert wird, die im Bereich der elektrischen Kontaktierung bzw. der Bürsten dann zu Funkenschlag führen kann. Durch die an sich bekannte Maßnahme, die Bürsten so zu positionieren, dass bei Rotation in einer vorgegebenen Drehrichtung das Bürstenfeuer, primär verursacht durch die im Anker induzierte Spannung, minimiert wird, besteht jedoch das Problem, dass bei Rotation in der entgegengesetzten Richtung eine entsprechende Wirkung nicht vorhanden ist und somit die Gefahr des Funkenschlags vergrößert ist.However, the electric motor 22 connected with wrong polarity, this has the consequence that the rotor 26 together with the commutator 28 turns in the opposite direction of rotation R ', as in 3 shown. However, this rotation in the opposite direction R 'has the consequence that, due to the basically existing orientation or positioning of the brushes 32 with a much greater frequency and intensity, a spark at the surface of the commutator 28 occurs. This leads to an excessive load in this area, despite the fact that a wrong direction of rotation, in particular with an air blower, is generally unacceptable. Reason that when rotating in the direction of rotation R ', which is for the electric motor 22 is not intended, with more frequency, the so-called brush fire or the spark occurs, is that in such electric motors to avoid the brush fire basically the brushes or grinder are arranged so that they rotate in the correct direction of rotation, the brush fire itself avoid. The actual reason for the brush fire is that due to the rotation of the electric motor 22 or the anchor 26 the same existing induction in the time in which the commutation takes place, in the load operation in the armature itself still a voltage is induced, which can then lead to sparking in the electrical contact or the brushes. By the measure known per se, to position the brushes so that the brush fire is minimized during rotation in a predetermined direction of rotation, primarily caused by the voltage induced in the armature, however, there is the problem that upon rotation in the opposite direction, a corresponding effect is not present and thus the risk of sparking is increased.

Die vorliegende Erfindung sieht vor, beruhend auf der durch die Spannungserfassungsanordnung 25 bereitgestellten Information über die am Elektromotor 22 anliegende Betriebsspannung auch Information über die Drehrichtung zu gewinnen. Dies wird nachfolgend auch mit Bezug auf die 5 und 6 erläutert.The present invention provides, based on the voltage sensing arrangement 25 provided information about the at the electric motor 22 voltage applied to gain information about the direction of rotation. This will be explained below also with reference to 5 and 6 explained.

Die am Elektromotor 22 anliegende Betriebsspannung U enthält nicht nur den Gleichstromanteil, sondern enthält auch Störanteile, die im Wesentlichen durch die Kontaktierung des Kommutators 28 vermittels der Kontakte 30 bzw. Bürsten 32 generiert werden. Diese Störspannungsanteile U_stör sind in 5 dargestellt. Sie liegen im Bereich von einigen oder einigen 10 mV und zeigen ein periodisches Muster, das im Wesentlichen bedingt ist dadurch, dass der Rotor sich mit bestimmter Drehzahl dreht und ein bestimmtes Muster des Kommutators 28 überstrichen wird. In 5 ist der Fall dargestellt, dass der Rotor 26 in der richtigen Drehrichtung R dreht. Der Fall falscher Drehrichtung R' ist in 6 dargestellt. Man erkennt hier zunächst, dass das periodische Muster erheblich gestört ist und dass Spannungsspitzen S auftreten, die um ein Vielfaches größere sind, als die sonstigen Anteile der Störspannung U_stör. Diese im Zusammenhang mit Rotation in der falschen Richtung auftretenden Spannungsspitzen bzw. Ereignisse S indizieren also die falsche Drehrichtung R' und lassen bei entsprechender Signalauswertung nunmehr den Schluss zu, dass im Falle der 6 falsche Drehrichtung vorliegt.The at the electric motor 22 applied operating voltage U contains not only the direct current component, but also contains noise components, which are essentially due to the contacting of the commutator 28 by means of the contacts 30 or brushes 32 to be generated. These interference voltage _components U _sturgeon are in 5 shown. They are in the range of a few or several tens of mV and show a periodic pattern, which is essentially due to the fact that the rotor rotates at a certain speed and a specific pattern of the commutator 28 is swept over. In 5 the case is shown that the rotor 26 in the right direction of rotation R turns. The case of wrong direction of rotation R 'is in 6 shown. It can be seen here first that the periodic pattern is significantly disturbed and that voltage spikes S occur, which are many times greater than the other components of the disturbance voltage U _disturb . These voltage spikes or events S occurring in connection with rotation in the wrong direction thus indicate the wrong direction of rotation R 'and, with appropriate signal evaluation, now allow the conclusion that in the case of 6 wrong direction of rotation is present.

Diese Auswertung kann so erfolgen, wie in 4 dargestellt. Die durch die Spannungserfassungsanordnung 25 bereitgestellte Betriebsspannung U wird durch einen in der Ansteuervorrichtung 24 vorgesehene Filtereinheit 36 gefiltert bzw. aufgeteilt in den Konstantspannungsanteil U_const und den Störspannungsanteil U_stör. Der Konstantspannungsanteil U_const, der im Wesentlichen die von der Spannungsversorgung bereitgestellte oder grundsätzlich an den Elektromotor 22 anzulegende Gleitspannung repräsentiert, kann in der Ansteuervorrichtung 24 dann zu Regelzwecken verwendet werden. Der Störspannungsanteil U_stör, also der in den 5 und 6 gezeigte Spannungsanteil, wird in eine Auswerteeinheit 38 geliefert, die diesen Störspannungsanteil U_stör nunmehr auf das Vorliegen bestimmter Ereignisse, wie z.B. der Spannungsspitzen S, hin überwacht. Hierzu kann beispielsweise eine bestimmte Spannungsschwelle gesetzt werden, die bei grundsätzlicher Störspannung im Bereich von maximal 50 mV bei 100 mV liegen kann. Wird diese Grenzspannung überschritten, liegt also eine erheblich über dem sonstigen Störspannungsrauschen liegende Spannungsspitze S vor, so kann dies als eine falsche Drehrichtung indizierendes Ereignis interpretiert werden und eine entsprechende Warnung oder Information bereitgestellt werden. Da jedoch auch andere Störeinflüsse zumindest in Einzelfällen Spannungsspitzen auslösen können, kann bei der Auswertung der Störspannung U_stör so vorgegangen werden, dass beispielsweise nur dann, wenn die Spannungsspitzen S mit einer bestimmten Häufigkeit auftreten oder nach dem erstmaligen Inbetriebnehmen des Motors mit einer bestimmten Anzahl aufgetreten sind, auf das Vorliegen einer falschen Drehrichtung geschlossen wird und eine entsprechende Information oder Warnung erzeugt wird.This evaluation can be done as in 4 shown. The through the voltage detection arrangement 25 provided operating voltage U is by a in the drive device 24 provided filter unit 36 filtered or divided into the constant voltage _component U _const and the interference voltage _component U _sturgeon . The constant voltage component U _const , which is essentially provided by the power supply or in principle to the electric motor 22 can be applied in the driving device 24 then used for control purposes. The _{Störspannungsanteil} U _sturgeon , so in the 5 and 6 shown voltage component, is in an evaluation 38 supplied, which _monitors this _{Störspannungsanteil} U _disturb now on the presence of certain events, such as the voltage spikes S out. For this purpose, for example, a certain voltage threshold can be set, which may be at a maximum of 50 mV at 100 mV in the case of a fundamental interference voltage. If this threshold voltage is exceeded, that is, there is a voltage peak S lying considerably above the other interference voltage noise, then this can be interpreted as an incorrect indexing event and a corresponding warning or information can be provided. However, since other sources of interference can trigger voltage _peaks, at least in individual cases, it is possible to _proceed with the evaluation of the interference voltage U _sturgeon , for example, only when the voltage _peaks S occur with a certain frequency or after a certain number of _times after the motor has been started up for the first time are closed, the presence of an incorrect direction of rotation is closed and a corresponding information or warning is generated.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht also das Erkennen, ob der Elektromotor 22 mit einer bestimmten Drehrichtung, insbesondere der falschen Drehrichtung, dreht, auf Grund der am Elektromotor 22 selbst abgegriffenen, als dort anliegenden Betriebsspannung und der darin enthaltenen Störspannungsanteile. Es sind keine zusätzlichen Sensoren erforderlich, die die Drehrichtung indizieren. Vielmehr kann alleine durch Herausfiltern der Störspannungsanteile und Bereitstellen derselben zur weitergehenden Auswertung die erforderliche Information bereitgestellt werden.The present invention thus makes it possible to detect whether the electric motor 22 with a be True direction of rotation, especially the wrong direction of rotation, turns on the basis of the electric motor 22 even tapped, as there applied operating voltage and the interference voltage components contained therein. There are no additional sensors required to indicate the direction of rotation. Rather, the required information can be provided solely by filtering out the interference voltage components and providing them for further evaluation.

Es sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich diese Art der Auswertung dann besonders von Vorteil ist, wenn ein System ansonsten nur mit größerem Aufwand dazu in der Lage ist, Information über die Drehrichtung zu liefern. Fahrzeugheizgeräte, wie eingangs beschrieben, sind derartige Systeme. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Vorgehensweise bzw. Ausgestaltung insbesondere der Ansteuervorrichtung für einen Elektromotor auch bei in anderen Bereichen eingesetzten Systemen Anwendung finden. Beispielsweise kann das Gebläse 18 auch in Verbindung mit einer Verdampferanordnung für einen Reformer eingesetzt werden, bei welcher durch Lufteinleitung und Bereitstellung eines Kohlenwasserstoffs, also beispielsweise Brennstoff, ein zur Erzeugung von wasserstoffhaltigem Gas einsetzbares Gemisch erzeugt wird.It should be noted that, of course, this type of evaluation is particularly advantageous when a system is otherwise only with great effort to be able to provide information about the direction of rotation. Vehicle heaters, as described above, are such systems. Of course, the procedure or configuration according to the invention, in particular of the drive device for an electric motor, can also be used in systems used in other areas. For example, the blower 18 be used in conjunction with an evaporator arrangement for a reformer, in which by air introduction and provision of a hydrocarbon, so for example fuel, a usable for the production of hydrogen-containing gas mixture is generated.

Claims

Method for determining the direction of rotation of a rotor ( 26 ) of a DC electric motor ( 22 ) with commutator ( 28 ) and these contacting brushes ( 32 ), comprising the steps of: a) detecting one of the brushes ( 32 ) of the electric motor ( 22 Operating voltage (U), b) evaluating the operating voltage (U) in that _{Störspannungsanteile} (U _sturge ) of the operating voltage (U) are monitored for the presence of above a predetermined threshold voltage _peaks (S), c) determining that a predetermined direction of rotation is present when the interference voltage _components (U _sturgeon ) contain such voltage _peaks (S).

Method according to claim 1, characterized in that that in step c) then on the presence of the predetermined direction of rotation is detected when the voltage spikes (S) with a predetermined number or / and frequency occur.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that in the operating voltage (U) contained interference voltage components (U _sturgeon ) in a filter unit ( 36 ) and an evaluation unit ( 38 ), wherein the evaluation unit ( 38 ) _monitors the interference voltage _components (U _sturgeon ) for the presence of the voltage _peaks (S).