DE4420309B4

DE4420309B4 - Verfahren und Anordnung zur Ansteuerung einer elektrohydraulischen Druckversorgung für eine Hilfskrafteinrichtung eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE4420309B4
Application number: DE19944420309
Authority: DE
Inventors: Michael Henninger; Reinhold Berberich
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 1994-06-10
Filing date: 1994-06-10
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2014-06-11
Also published as: DE4420309A1

Abstract

Verfahren zur Ansteuerung einer elektrohydraulischen Druckversorgung für eine Hilfskrafteinrichtung eines Kraftfahrzeuges, bei welchem ein hydraulisches Pumpensystem mittels eines Elektromotors betrieben wird, dessen Drehzahl von Betriebsparametern beeinflusst wird, wobei Drehzahlabweichungen von einer vorgegebenen Solldrehzahl des Elektromotors erkannt und ausgeregelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die von einer Änderung des Lenkmomentes hervorgerufenen Drehzahlabweichungen ausgeregelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Ansteuerung einer elektrohydraulischen Druckversorgung für eine Hilfskrafteinrichtung eines Kraftfahrzeuges, bei welchem ein hydraulisches Pumpensystem mittels eines Elektromotors betrieben wird, dessen Drehzahl von Betriebsparametern beeinflusst wird, wobei Drehzahlabweichungen von einer vorgegebenen Solldrehzahl des Elektromotors erkannt und ausgeregelt werden.
In der Kraftfahrzeugtechnik ist es hinlänglich bekannt, mittels hydraulischer Fremdenergien, Hilfskraftsysteme zu realisieren. Dabei wird ein Pumpensystem mittels eines Elektromotors angetrieben. Der Elektromotor ist dabei direkt mit der Batteriespannung des Fahrzeuges verbunden.
Eine Laständerung verursacht einen Leistungs-, insbesondere Stromanstieg am Elektromotor. Es sind z. B. Lenkhilfesysteme bekannt, die, ausgehend von einem Stand-by-Betrieb, den Elektromotor nur im Bedarfsfalle mit voller Leistung betreiben. Dabei ergibt sich die Schwierigkeit, den Bedarfsfall als solchen überhaupt zu erkennen. Zudem wird dem System auch im Teillastbetrieb die volle Energie zugeführt. Weiterhin ergibt sich durch die endliche Hochlaufgeschwindigkeit des Elektromotors ein Zeitverzug beim Ansprechen des Systems, der vom Fahrer als störend empfunden wird.
Aus der DE 40 32 876 A1 und der EP 0 534 332 A1 sind Verfahren der eingangs genannten Art bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur elektrohydraulischen Druckversorgung für eine Hilfskrafteinrichtung anzugeben, welche im konkreten Bedarfsfall die Hilfskraftunterstützung mit geringstmöglichem Energieaufwand ermöglicht und dabei einfach zu realisieren ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die von einer Änderung des Lenkmoments hervorgerufenen Drehzahlabweichungen ausgeregelt werden.
Dabei wird die Solldrehzahl so gewählt, dass sie unter allen Randbedingungen im Bedarfsfall zu einer ausreichenden Hilfskraftunterstützung führt.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass zur Hilfskraftunterstützung jeweils nur soviel Energie dem Bordnetz entnommen wird, wie zur Hilfskraftunterstützung unbedingt notwendig ist. Bei der Ausregelung der Drehzahl treten außerdem keine so hohen Ströme auf wie bei der Beschleunigung des Motors.
Außerdem ermöglicht die Ausregelung eine schnelle Reaktion des Motors auf Änderungen des Lenkmoments, da die im Motor vorhandene kinetische Energie genutzt wird. Aufgrund des Vermeidend von sprunghaften Änderungen der Motordrehzahl wird die Lebensdauer des Elektromotors vergrößert, da hohe Stromstärken einen Verbrauch der Kohlen des Elektromotors forcieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet unabhängig von Schwankungen der Versorgungsspannung und der Temperatur.
Da durch die Konstanthaltung der Drehzahl ein gleichmäßiges akustisches Frequenzspektrum erzeugt wird, sind im Fahrzeug auftretende Geräuscheffekte gezielter zu bedämpfen.
Die Drehzahl wird durch einen geeigneten Sensor erfaßt und vorteilhafterweise wird der Elektromotor über ein pulsweitenmoduliertes Spannungssignal angesteuert.
Bei einer von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Lenkunterstützung wird der Sollwert der Drehzahl an die jeweilige Fahrzeugeschwindigkeit angepaßt.
Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens weist eine Regelelektronik auf, welche einerseits mit dem Elektromotor und andererseits mit einer Drehzahlerfassungseinrichtung verbunden ist. Die Drehzahlerfassungseinrichtung ist dem Elektromotor gegenüberliegend angeordnet.
Weitere Merkmale sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden. Es zeigt:
1 Anordnung zur Ansteuerung einer elektrohydraulischen Druckversorgung,
2 Drehzahlregelung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
In 1 ist eine elektrohydraulische Pumpenversorgung dargestellt, bei welcher eine Lenkunterstützung über den Öldruck in einem Umlaufsystem open centre 5 realisiert wird. Zur Regelung des Öldruckes wird eine Pumpe 1 von einem Elektromotor 2 betrieben. Eine Drehzahlerfassungseinrichtung 4 detektiert die Motordrehzahl n des Elektromotor 2 und leitet das Signal an eine Regeleinrichtung 3 weiter.
Die Regeleinrichtung 3 ist dabei vorzugsweise ein Mikrocomputer, welcher die von der Drehzahlerfassungseinrichtung 4 gelieferten Signale auf Drehzahlschwankungen hin untersucht und diese gegebenenfalls durch Nachführen des Puls-Pausen-Verhältnisses der Motoransteuerung ausregelt.
Anhand der Darstellung in 2 soll nun der Regelkreislauf erläutert werden.
Es ist bekannt, daß mit steigendem Drehmoment M die Drehzahl n des Elektromotors 2 abfällt.
Der Mikroprozessor 3 steuert den Elektromotor 2 so an, daß bei jeglicher Änderung des Drehmomentes M die gleiche Drehzahl n_soll erreicht wird.
Der Mikroprozessor 3 steuert den Elektromotor 2 über ein pulsweitenmoduliertes Spannungssignal an, welches unabhängig vom Lastmoment des Motors das zur Aufrechterhaltung der Drehzahl n_soll notwendige Puls-Pausenverhältnis zur Verfügung stellt.
Bordnetzspannungsänderungen und Temperatureinflüsse auf das System werden dabei ebenfalls ausgeregelt.
Zur Realisierung einer geschwindigkeitsabhängigen Lenkhilfeunterstützung wertet der Mikroprozessor 3 zusätz lich die Fahrgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeuges aus. Bei zunehmender Fahrgeschwindigkeit wird die Solldrehzahl n_soll entsprechend angepaßt.

Claims

Verfahren zur Ansteuerung einer elektrohydraulischen Druckversorgung für eine Hilfskrafteinrichtung eines Kraftfahrzeuges, bei welchem ein hydraulisches Pumpensystem mittels eines Elektromotors betrieben wird, dessen Drehzahl von Betriebsparametern beeinflusst wird, wobei Drehzahlabweichungen von einer vorgegebenen Solldrehzahl des Elektromotors erkannt und ausgeregelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die von einer Änderung des Lenkmomentes hervorgerufenen Drehzahlabweichungen ausgeregelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Solldrehzahl entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit variiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Änderung der Versorgungsspannung hervorgerufenen Drehzahlabweichungen ausgeregelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Temperatureinflüsse hervorgerufenen Drehzahlabweichungen ausgeregelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor zur Ausregelung der Drehzahlabweichungen getaktet angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die getaktete Ansteuerung des Elektromotors über eine Variation der Pulsweite des Ansteuersignals erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor kontinuierlich betrieben wird.
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (2) mit einer Regelelektronik (3) verbunden ist, welche an eine Drehzahlerfassungseinrichtung (4) führt, die dem Elektromotor (2) zugeordnet ist.