DE4420309A1 - Electrohydraulic control of power-assisted steering unit for car - Google Patents
Electrohydraulic control of power-assisted steering unit for carInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Ansteuerung einer elektrohydraulischen Druckversorgung für eine Hilfskrafteinrichtung eines Kraftfahrzeuges, bei wel chem ein hydraulisches Pumpensystem mittels eines Elektro motors betrieben wird.The invention relates to a method and an arrangement for Control of an electro-hydraulic pressure supply for an auxiliary device of a motor vehicle, at wel chem a hydraulic pump system using an electric motors is operated.
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.It is well known in automotive engineering by means of hydraulic external energies, auxiliary systems realize. Here, a pump system by means of a Electric motor driven. The electric motor is there directly connected to the vehicle's battery voltage.
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 Hoch laufgeschwindigkeit des Elektromotors ein Zeitverzug beim Ansprechen des Systems, der vom Fahrer als störend empfun den wird.A load change causes a performance, in particular Current increase on the electric motor. There are e.g. B. Power steering systems known that, starting from a stand-by operation, the Electric motor only at full power when needed operate. The difficulty arises here If necessary, to be recognized as such at all. In addition, full system energy even in partial load operation fed. Furthermore, the finite high results running speed of the electric motor a time delay when Response of the system, which the driver finds annoying that will.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur elektrohydraulischen Druckversorgung für eine Hilfskrafteinrichtung anzugeben, welche im konkreten Bedarfsfall die Hilfskraftstützung mit geringstmöglichem Energieaufwand ermöglicht und dabei einfach zu realisieren ist.The invention has for its object a method and an arrangement for electrohydraulic pressure supply for to specify an auxiliary facility, which in concrete If necessary, the auxiliary support with the lowest possible Energy consumption enabled and easy to implement is.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die durch Änderungen der Betriebsparameter hervorgerufenen Drehzahlschwankungen des Elektromotors gegenüber einer vor gegebenen Solldrehzahl erkannt und ausgeregelt werden.According to the invention the object is achieved in that the caused by changes in the operating parameters Speed fluctuations of the electric motor compared to one before given target speed can be recognized and corrected.
Dabei wird die Solldrehzahl so gewählt, daß sie unter allen Randbedingungen im Bedarfsfall zu einer ausreichenden Hilfskraftunterstützung führt.The target speed is selected so that it is among all Boundary conditions if necessary to an adequate Student support leads.
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.The advantage of the invention is that for Student support only so much energy each Vehicle electrical system is removed, such as for auxiliary support is absolutely necessary. When regulating the speed moreover, currents are not as high as in the case of the Acceleration of the engine.
Außerdem ermöglicht die Ausregelung eine schnelle Reaktion des Motors auf Änderungen der Betriebsparameter, wie Last, Temperatur, Versorgungsspannung, da die im Motor vorhandene kinetische Energie genutzt wird. Aufgrund des Vermeidens von sprunghaften Änderungen der Motordrehzahl wird die Lebensdauer des Elektromotors vergrößert, da hohe Stromstärken einen Verbrauch der Kohlen des Elektromotors forcieren.The regulation also enables a quick reaction of the engine for changes in operating parameters such as load, Temperature, supply voltage, as the existing in the motor kinetic energy is used. Because of avoidance of sudden changes in engine speed Lifespan of the electric motor increased because of the high Current consumption of the coals of the electric motor force.
Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet unabhängig von Schwankungen der Versorgungsspannung und der Temperatur.The method according to the invention works independently of Fluctuations in supply voltage and temperature.
Da durch die Konstanthaltung der Drehzahl ein gleichmäßiges akustisches Frequenzspektrum erzeugt wird, sind im Fahrzeug auftretende Geräuscheffekte gezielter zu bedämpfen.As a constant by keeping the speed constant acoustic frequency spectrum is generated are in the vehicle dampen occurring noise effects more specifically.
Die Drehzahl wird durch einen geeigneten Sensor erfaßt und vorteilhafterweise wird der Elektromotor über ein pulsweitenmoduliertes Spannungssignal angesteuert.The speed is detected by a suitable sensor and the electric motor is advantageously via a Pulse width modulated voltage signal controlled.
Bei einer von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Lenkunterstützung wird der Sollwert der Drehzahl an die jeweilige Fahrzeuggeschwindigkeit angepaßt.With a dependent on the motor vehicle speed Steering assistance is the setpoint of the speed to the adapted vehicle speed.
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.An arrangement for carrying out the method has one Control electronics on which the one hand with the electric motor and on the other hand with a speed detection device connected is. The speed detection device is the Electric motor arranged opposite.
Weitere Merkmale sind in den Unteransprüchen gekennzeich net.Further features are characterized in the subclaims net.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden. Es zeigt:The invention permits numerous embodiments. A of which is to be based on that shown in the drawing Figures are explained in more detail. It shows:
Fig. 1 Anordnung zur Ansteuerung einer elektrohydrauli schen Druckversorgung, Fig. 1 arrangement for driving a rule elektrohydrauli pressure supply,
Fig. 2 Drehzahlregelung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren. Fig. 2 speed control according to the inventive method.
In Fig. 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 Dreh zahlerfassungseinrichtung 4 detektiert die Motordrehzahl n des Elektromotor 2 und leitet das Signal an eine Regeleinrichtung 3 weiter.In Fig. 1, an electro-hydraulic pump supply is shown, in which a steering support via the oil pressure in an open center circulation system 5 is realized. To control the oil pressure, a pump 1 is operated by an electric motor 2 . A speed detection device 4 detects the engine speed n of the electric motor 2 and forwards the signal to a control device 3 .
Die Regeleinrichtung 3 ist dabei vorzugsweise ein Mikrocom puter, welcher die von der Drehzahlerfassungseinrichtung 4 gelieferten Signale auf Drehzahlschwankungen hin untersucht und diese gegebenenfalls durch Nachführen des Puls-Pausen- Verhältnisses der Motoransteuerung ausregelt.The control device 3 is preferably a Mikrocom computer, which examines the signals supplied by the speed detection device 4 for speed fluctuations and, if necessary, regulates them by tracking the pulse-pause ratio of the motor control.
Anhand der Darstellung in Fig. 2 soll nun der Regelkreis lauf erläutert werden.Based on the representation in Fig. 2, the control loop will now be explained.
Es ist bekannt, daß mit steigendem Drehmoment M die Dreh zahl n des Elektromotors 2 abfällt.It is known that with increasing torque M, the number of rotations n of the electric motor 2 drops.
Der Mikroprozessor 3 steuert den Elektromotor 2 so an, daß bei jeglicher Änderung des Drehmomentes M die gleiche Dreh zahl nsoll erreicht wird.The microprocessor 3 controls the electric motor 2 so that with every change in the torque M the same speed n n is reached.
Der Mikroprozessor 3 steuert den Elektromotor 2 über ein pulsweitenmoduliertes Spannungssignal an, welches unabhän gig vom Lastmoment des Motors das zur Aufrechterhaltung der Drehzahl nsoll notwendige Puls-Pausenverhältnis zur Verfü gung stellt.The microprocessor 3 controls the electric motor 2 via a pulse width modulated voltage signal to which inde gig the load torque of the motor which is to n to maintain the necessary speed pulse-pause ratio for Availability checked provides confirmation.
Bordnetzspannungsänderungen und Temperatureinflüsse auf das System werden dabei ebenfalls ausgeregelt.Vehicle voltage changes and temperature influences on the Systems are also adjusted.
Zur Realisierung einer geschwindigkeitsabhängigen Lenkhilfeunterstützung wertet der Mikroprozessor 3 zusätz lich die Fahrgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeuges aus. Bei zunehmender Fahrgeschwindigkeit wird die Solldrehzahl nsoll entsprechend angepaßt.In order to implement a speed-dependent power steering support, the microprocessor 3 additionally evaluates the driving speed v of the motor vehicle. With increasing driving speed, the target speed n set is adjusted accordingly.
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