Verfahren zum Ansteuern eines Elektromotors einer Pumpeinrichtung einer Lenkvorrichtung, Verfahren zum Bereitstellen eines Korrekturwerts zum Korrigieren einer Schwankung einer Drehzahl und/oder eines Ausgangsdrucks einer Pumpeinrichtung einer Lenkvorrichtung, Vorrichtung und Lenkvorrichtung

Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf ein Verfahren zum Ansteuern eines Elektromotors einer Pumpeinrichtung einer Lenkvorrichtung, ein Verfahren zum Bereitstellen eines Korrekturwerts zum Korrigieren einer Schwankung einer Drehzahl und/oder eines Ausgangsdrucks einer Pumpeinrichtung einer Lenkvorrichtung, einer Vorrichtung und einer Lenkvorrichtung.

Bei Lenksystemen von Fahrzeugen, insbesondere bei Vorderachslenksystemen, auch Hilfskraftlenkung genannt, von mittleren und schweren Nutzkraftwagen, kann zum Beispiel ein Kugelaumlauf-Lenkgetriebe durch eine externe, unidirektionale hydraulische Pumpe betrieben werden. Eine Verbindung zwischen Pumpe und Lenkgetriebe kann beispielsweise durch eine externe Verrohrung erfolgen. Zusätzlich kann ein externes Ölreservoir als Ausgleichsbehälter erfoderlich sein. Somit können einzelne Komponenten eines solchen Lenksystems im Fahrzeug verteilt angeordnet sein.

Die DE 202019 101 522 U1 offenbart eine entsprechende Lenkunterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Nutzkraftfahrzeug.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe des vorliegenden Ansatzes, ein verbessertes Verfahren zum Ansteuern eines Elektromotors einer Pumpeinrichtung einer Lenkvorrichtung, ein verbessertes Verfahren zum Bereitstellen eines Korrekturwerts zum Korrigieren einer Schwankung einer Drehzahl und/oder eines Ausgangsdrucks einer Pumpeinrichtung einer Lenkvorrichtung, eine verbesserte Vorrichtung und eine verbesserte Lenkvorrichtung zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen eines der Verfahrensansprüche 1 oder 8, durch eine Vorrichtung nach Anspruch 11 , durch ein Computerprogramm nach Anspruch 12 und durch eine Lenkvorrichtung nach Anspruch 14 gelöst.

Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass ein Rastmoment in der Lenkvorrichtung verhindert oder zumindest minimiert wird.

Dazu wird ein Verfahren zum Ansteuern eines Elektromotors einer Pumpeinrichtung einer Lenkvorrichtung vorgestellt, wobei das Verfahren einen Schritt des Einlesens und einen Schritt des Ausgebens umfasst. Im Schritt des Einlesens wird ein aktueller Drehwinkel des Elektromotors der Pumpeinrichtung und ein Korrekturwert eingelesen, der einen Zusammenhang eines ausgegebenen Drucks der Pumpeinrichtung und zusätzlich oder alternativ einer Drehzahl des Elektromotors der Pumpeinrichtung in Abhängigkeit von dem Drehwinkel des Elektromotors repräsentiert. Im Schritt des Ausgebens wird ein Ansteuersignal an den Elektromotor unter Verwendung des Korrekturwerts ausgegeben.

Das Verfahren ist beispielsweise in einer Pumpeinrichtung der Lenkvorrichtung einsetzbar, wie sie in ein beispielsweise einem Nutzfahrzeug einsetzbar ist. Die Lenkvorrichtung ist dabei ausgebildet, um eine Lenkbewegung eines Fahrers des Fahrzeugs zu unterstützen. Der ausgegebene Druck kann beispielsweise einen Druckwert eines Fluids, bzw. Arbeitsmediums, wie beispielsweise Hydrauliköl, anzeigen, das von einer Pumpe der Pumpeinrichtung gepumpt wird. Der Drehwinkel kann beispielsweise einen Winkel anzeigen, um den sich der Elektromotor dreht. Der Elektromotor kann beispielsweise ausgebildet sein, um eine Pumpe der Pumpeinrichtung anzutreiben. Durch den Korrekturwert kann bei einer Abweichung beipielsweise die Drehzahl des Elektromotors so angepasst werden, dass vorteilhafterweise ein gleichmäßiger Betrieb des Elektromotors ermöglicht wird.

Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens der Korrekturwert eingelesen werden, der von einer Drehrichtung des Elektromotors und zusätzlich oder alternativ der Pumpe abhängig ist. Die Drehrichtung kann beispielsweise in dem Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufen, sodass auch die Pumpe beispielsweise das Fluid entsprechend pumpen kann.

Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens der Korrekturwert eingelesen werden, für dessen Ermittlung der von dem Drehwinkel des Elektromotors abhängige Druck der Pumpeinrichtung mit der von dem Drehwinkel des Elektromotors abhängigen Drehzahl des Elektromotors der Pumpeinrichtung verknüpft wird. Vorteilhafterweise kann dadurch der Elektromotor so angesteuert werden, dass Schwankungen der Drezahl vermieden oder zumindest reduziert werden.

Im Schritt des Ausgebens kann gemäß einer Ausführungsform das Ansteuersignal unter Verwendung einer aktuellen Drehzahl des Elektromotors und zusätzlich oder alternativ einer Soll-Drehzahl des Elektromotors ausgegeben werden. Vorteilhafterweise kann der Elektromotor so angesteuert werden, dass er beispielsweise stärker oder alternativ schwächer bestromt wird, um die Soll-Drehzahl zu erreichen und beispielsweise gleichmäßig zu laufen.

Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens ferner zumindest ein aktuell von der Pumpeinrichtung ausgegebener Druck und zusätzlich oder alternativ zumindest eine aktuelle Drehzahl des Elektromotors eingelesen werden. In einem Schritt des Ermittelns und Abspeicherns kann ein unter Verwendung zumindest des aktuell von der Pumpeinrichtung ausgegebenen Drucks und zusätzlich oder alternativ der aktuellen Drehzahl des Elektromotors bestimmter Korrekturwert ermittelt und abgespeichert werden, insbesondere um für einen nachfolgenden Schritt des Einlesens zur Verfügung gestellt zu werden. Vorteilhafterweise kann dadurch eine Regelung oder Steuerung der Drehzahl des Motors dynamisch an die Einsatzumgebungen angepasst werden.

Gemäß einer Ausführungsform können im Schritt des Einlesens mehrere von der Pumpeinrichtung ausgegebene Druckwerte und zusätzlich oder alternativ mehrere Drehzahlwerte des Elektromotors eingelesen werden. Im Schritt des Ermittelns kann der Korrekturwert unter Verwendung einer Mittelung und zusätzlich oder alternativ einer Tiefpassfilterung der Druckwerte und zusätzlich oder alternativ mehrere Drehzahlwerte des Elektromotors ermittelt werden. Vorteilhafterweise können dadurch eine drehwinkelabhängige Reibung der Pumpe der Pumpeinrichtung reduziert werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens der Korrekturwert eingelesen werden, der aus zumindest einem Kennfeld bestimmt wird, in dem ein Zusammenhang des ausgegebenen Drucks der Pumpeinrichtung und zusätzlich oder alternativ einer Drehzahl des Elektromotors der Pumpeinrichtung in Abhängigkeit von mehreren Drehwinkeln des Elektromotors abgebildet ist. Das bedeutet, dass vorteilhafterweise das zumindest ein Kennfeld hinterlegt ist, welches einen vorteilhaften Zusammenhang zwischen einem ausgegebenen Druck der Pumpeinrichtung und/oder einder Drehzahl des Motors bzw. Elektromotors abbildet.

Weiterhin wird ein Verfahren zum Bereitstellen eines Korrekturwerts zum Korrigieren einer Schwankung einer Drehzahl und zusätzlich oder alternativ eines ausgegebenen Drucks einer Pumpeinrichtung einer Lenkvorrichtung vorgestellt, wobei das Verfahren einen Schritt des Einlesens und einen Schritt des Ermittelns umfasst. Im Schritt des Einlesens wird ein Drehwinkel des Elektromotors der Pumpeinrichtung und zumindest ein dem Drehwinkel zugeordneter von der Pumpeinrichtung ausgegebener Druck und zusätzlich oder alternativ zumindest eine dem Drehwinkel zugeordnete Drehzahl des Elektromotors eingelesen. Im Schritt des Ermittelns und Abspeicherns wird ein unter Verwendung zumindest des dem Drehwinkel zugeordneten Drucks und zusätzlich oder alternativ der dem Drehwinkel zugeordneten Drehzahl des Elektromotors bestimmter Korrekturwert ermittelt.

Das Verfahren kann beispielsweise durchgeführt werden, um die Pumpeinrichtung der Lenkvorrichtung, wie sie in Nutzfahrzeugen einsetzbar ist, mit notwendigen Daten zu speisen, die vorteilhafterweise in einem Verfahren zum Ansteuern eines Elektromotors in einer der zuvor genannten Varianten als Grundlage dienen können.

Gemäß einer Ausführungsform können im Schritt des Einlesens mehrere je einem Drehwinkel zugeordnete Druckwerte und zusätzlich oder alternativ mehrere je einem Drehwinkel zugeordnete Drehzahlwerte des Elektromotors eingelesen werden. Dabei kann im Schritt des Ermittelns der Korrekturwert unter Verwendung einer Mittelung und zusätzlich oder alternativ einer Tiefpassfilterung der den jeweiligen Drehwinkeln zugeordneten Druckwerte und zusätzlich oder alternativ der den jeweiligen Drehwinkeln zugeordneten Drehzahlwerten des Elektromotors ermittelt werden. Die Mittelung kann beispielsweise als Startwert für eine dynamische Anpassung der Korekturwerte im Betrieb des Elektromotors verwendet werden. Vorteilhafterweise können dadurch entsprechende Korrekturwerte zugeordnet und im Kennfeld abgelegt werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Ermittels zumindest ein Kennfeld bestimmt werden, in dem der Korrekturwert als Zusammenhang eines ausgegebenen Drucks der Pumpeinrichtung und zusätzlich oder alternativ einer Drehzahl des Elektromotors der Pumpeinrichtung in Abhängigkeit von je einem Drehwinkel des Elektromotors abgebildet ist. Vorteilhafterweise kann somit auch eine Mehrzahl von Kennfeldern bestimmt werden, die entsprechend dem Ausgangsdruck und zusätzlich oder alternativ der Drehzahl angewandt werden können.

Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante des Ansatzes in Form einer Vorrichtung kann die dem Ansatz zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.

Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine

Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einiesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einiesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.

Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät oder ein Steuergerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System- ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch die Vorrichtung eine Steuerung eines Verfahrens zum Ansteuern eines Elektromotors einer Pumpeinrichtung einer Lenkvorrichtung. Hierzu kann die Vorrichtung beispielsweise auf Sensorsignale wie ein Einlesesignal, das einen aktuellen Drehwinkel des Elektromotors der Pumpeinrichtung und einen Korrekturwert repräsentiert, und ein Ansteuersignal zum Ansteuern des Elektromotors zugreifen. Die Ansteuerung erfolgt über Aktoren wie eine Einleseeinheit, die ausgebildet ist, um das Einlesesignal einzulesen, und eine Ansteuereinheit, die ausgebildet ist, um das Ansteuersignal auszugeben.

Ferner wird eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug vorgestellt, die eine Pumpeinrichtung, eine Getriebeeinrichtung und ein Steuergerät aufweist. Die Pumpeinrichtung weist dabei eine Pumpe zum Pumpen eines Arbeitsmediums zu einem ersten Ausgabeanschluss oder alternativ einem zweiten Ausgabeanschluss, einen Elektromotor zum Antreiben der Pumpe und ein Gehäuse auf, durch welches der erste Ausgabeanschluss und der zweite Ausgabeanschluss hindurchgeführt ist und das um die Pumpe und den Elektromotor angeordnet ist. Die Getriebeeinrichtung weist eine mit einem Lenkrad koppelbare Eingangswelle und eine mit einem Lenkstockhebel koppelbare Ausgangswelle, ein zum Übertragen eines Drehmoments von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle in eine erste Richtung und eine zweite Richtung bewegliches Getriebeelement und einen ersten Arbeitsmediumanschluss und einen zweiten Arbeitsmediumanschluss auf, wobei der erste Arbeitsmediumanschluss zum Bewegen des Getriebeelements unter Verwendung des Arbeitsmediums in die erste Richtung mit dem ersten Ausgabeanschluss verbunden ist und der zweite Arbeitsmediumanschluss zum Bewegen des Getriebeelements unter Verwendung des Arbeitsmediums in die zweite Richtung mit dem zweiten Ausgabeanschluss verbunden ist. Das Steuergerät ist ausgebildet, um ein Motorsignal an den Elektromotor bereitzustellen, um den Elektromotor der Lenkvorrichtung zu betreiben. Beispielsweise kann das Steuergerät als eine Variante einer hier vorgestellten Vorrichtung ausgebildet sein.

Die Lenkvorrichtung kann beispielsweise für ein Nutzfahrzeug eingesetzt werden, um eine Lenkbewegung eines Fahrers des Fahrzeugs zu unterstützen. Die Pumpeinrichtung kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass eines der Verfahren in einer der vorgestelten Varianten ausführbar ist. Die Pumpe der Pumpeinrichtung kann weiterhin beispielsweise als eine Zahnradpumpe realisiert sein.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Lenkvorrichtung in der zuvor genannten Variante ein Ventil aufweisen, das zwischen den ersten Ausgabeanschluss und den zweiten Ausgabeanschluss geschaltet ist. Das Ventil kann beispielsweise als Backup- Ventil realisiert sein, das ausgebildet sein kann, um beispielsweise in einer Notsituation zu öffnen.

Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes werden in der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug zu den Figuren näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahren zum Ansteuern eines Elektromotors einer Pumpeinrichtung einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens zum Ansteuern eines Elektromotors einer Pumpeinrichtung einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ansteuern eines Elektromotors einer Pumpeinrichtung einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Korrekturwerts zum Korrigieren einer Schwankung einer Drehzahl und/oder eines Ausgangsdrucks einer Pumpeinrichtung einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Lenkvorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100 ist beispielsweise als Nutzfahrzeug realisierbar, das ausgebildet ist, um hauptsächlich Gegenstände zu transportieren. Da das Fahrzeug 100 mehrere Tonnen schwer sein kann, weist das Fahrzeug 100 die Lenkvorrichtung 102 auf. Die Lenkvorrichtung 102 ist ausgebildet, um einen Lenkvorgang eines Insassen des Fahrzeugs 100, wie beispielsweise einem Fahrer des Fahrzeugs 100, zu unterstützen. Die Lenkvorrichtung 102 weist dazu eine Pumpeinrichtung 104, eine Getriebeeinrichtung 106, ein Ventil 108 und ein Steuergerät 110 auf. Die Pumpeinrichtung 104 umfasst dabei eine Pumpe 112 zum Pumpen eines Arbeitsmediums zu einem ersten Ausgabeanschluss 114 oder einem zweiten Ausgabeanschluss 116, einen Motor, der hier als Elektromotor 118 ausgebildet ist und der ausgebildet ist, um die Pumpe 112 anzutreiben sowie ein Gehäuse, durch welches der erste Ausgabeanschluss 114 und der zweite Ausgabeanschluss 116 hindurchgeführt ist und das um die Pumpe 112 und den Elektromotor 118 angeordnet ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Pumpe 112 mit dem Elektromotor 118 auf einer gemeinsamen Welle angeordnet. Der Elektromotor 118 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein Scheibenläufermotor realisierbar. Die Pumpe 112 ist beispielsweise als eine Zahnradpumpe realisierbar.

Die Getriebeeinrichtung 106 weist eine mit einem Lenkrad koppelbare Eingangswelle 120 und eine mit einem Lenkstockhebel 122 koppelbare Ausgangswelle 124 auf. Weiterhin weist die Getriebeeinrichtung 106 einen zum Übertragen eines Drehmoments von der Eingangswelle 120 auf die Ausgangswelle 124 in eine erste Richtung 126 und eine zweite Richtung 128 bewegliches Getriebeelement 130 auf. Ferner umfasst die Getriebeeinrichtung 106 einen ersten Arbeitsmediumanschluss 132 und einen zweiten Arbeitsmediumanschluss 134, wobei der erste Arbeitsmediumanschluss 132 zum Bewegen des Getriebeelements 130 unter Verwendung des Arbeitsmediums in die erste Richtung 126 mit dem ersten Ausgabeanschluss 114 verbunden ist und der zweite Arbeitsmediumanschluss 134 zum Bewegen des Getriebeelements 130 unter Verwendung des Arbeitsmediums in die zweite Richtung 128 mit dem zweiten Ausgabeanschluss 116 verbunden ist. Das Ventil 108 der Lenkvorrichtung 102 ist zwischen den ersten Ausgabeanschluss 114 und den zweiten Ausgabeanschluss 116 geschaltet. Das bedeutet, dass das Ventil 108 gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen ersten Ventilanschluss 136 und einen zweiten Ventilanschluss 138 aufweist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Ventilanschluss 136 zwischen dem ersten Ausgabeanschluss 114 und dem ersten Arbeitsmediumanschluss 132 angeordnet. Analog dazu ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der zweite Ventilanschluss 138 zwischen dem zweiten Ausgabeanschluss 116 und dem zweiten Arbeitsmediumanschluss 134 angeordnet. Die Lenkvorrichtung 102 weist außerdem das Steuergerät 110 auf, das ausgebildet ist, um ein Motorsignal 140 an den Elektromotor 118 bereitzustellen, um den Elektromotor 118 der Lenkvorrichtung 102 zu betreiben. Optional ist das Steuergerät 110 ausgebildet, um ein Ventilöffnungssignal 142 zum Öffnen des Ventils 108 der Lenkvorrichtung 102 an das Ventil 108 bereitzustellen und/oder um optional ein Ventilschließsignal 144 zum Schließen des Ventils 108 an das Ventil 108 bereitzustellen. Das bedeutet, dass der Elektromotor 118 den Lenkstockhebel 122 nicht bewegt, wenn das Ventil 108 offen ist. Umgekehrt bedeutet das, dass das Ventil 108 einen Durchfluss des Arbeitsmediums durch das Ventil 108 blockiert, wenn das Ventil 108 geschlossen ist, sodass dieses gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch die Getriebeeinrichtung 106 gepumpt wird und eine vom Fahrer des Fahrzeugs 100 vorgegebene Lenkrichtung 146 über eine Lenkstange 148 an Fahrzeugräder 150 überträgt.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Eingangswelle 120 ausgebildet, um beispielsweise ein Drehmoment von einer hier nicht dargestellten Lenksäule des Fahrzeugs 100, mit welcher die Eingangswelle 120 verbindbar oder verbunden ist, in die Lenkvorrichtung 102 einzuleiten. Das über die Eingangswelle 120 eingeleitete Drehmoment kann auch als ein Eingangsdrehmoment bezeichnet werden. Die Eingangswelle 120 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel über die Lenksäule des Lenksystems mit einem hier nicht dargestellten Lenkrad des Fahrzeugs 100 verbunden bzw. mechanisch gekoppelt. Die Ausgangswelle 124 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um das Drehmoment aus der Lenkvorrichtung 102 auszuleiten, bzw. um das Drehmoment an den Lenkstockhebel 122 auszugeben. Das über die Ausgangswelle 124 ausgeleitete Drehmoment kann auch als ein Ausgangsdrehmoment oder eine Ausgangskraft bezeichnet werden. Das Getriebeelement 130 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um das Drehmoment von der Eingangswelle 120 mechanisch auf die Ausgangswelle 124 zu übertragen und/oder um das Eingangsdrehmoment in das Ausgangsdrehmoment umzusetzen.

Das Steuergerät 110 kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel optional den Elektromotor 118 ansprechend auf ein Temperatursignal 152 ansteuern, das eine Temperatur anzeigt, die unterhalb eines Schwellenwerts liegt. Das Temperatursignal 152 wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel von einem Temperatursensor 154, wie beispielsweise einem Thermometer an das Steuergerät 110 bereitgestellt. Der Temperatursensor 154 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Teil der Pumpeinrichtung 104 realisiert oder realisierbar. Alternativ ist der Temperatursensor 154 auch anderweitig in dem Fahrzeug 100 anordenbar. Optional weist die Pumpeinrichtung 104 weiterhin einen Eingangsanschluss 156 auf, über den die Pumpeinrichtung 104 gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit einem Vorratsgefäß 158 zum Bevorraten des Arbeitsmediums verbunden ist.

In anderen Worten wird für eine Anwendung zur Lenkung eines Fahrzeugs 100 eine Lenkvorrichtung 102, die auch als Lenkgetriebe bezeichnet wird, über eine bidirektional arbeitende Pumpe 112, beispielsweise eine Hydraulikpumpe oder eine Zahnradpumpe angesteuert. Die beiden Anschlüsse der Pumpe 112 sind mit Zylindern eines klassischen bekannten Lenkgetriebes verbunden. Der Elektromotor 118 ist fest mit der Pumpe 112 verbunden, wodurch der Elektromotor 118 direkt die Lenkung des Fahrzeugs 100 steuert. Für ein präzises Lenken des Fahrzeugs 100 bei höherer Geschwindigkeit ist es wünschenswert, das an der Pumpe 112 austretende Arbeitsmedium ohne Druck- bzw. Ölmengenschwankungen auszugeben. Drehzahlschwankungen infolge des Rastmoments des Elektromotors 118 sowie drehwinkelabhängige Reibungen der Pumpe 112 sollen dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel minimiert werden.

Um Rastmomente des Elektromotors 118 zu minimieren, sind bisher verschiedene Methoden bekannt, die sich beispielsweise auf eine Form der Dauermagnete, welche das natürliche Rastmoment vermindert, auf eine spezielle Wickeltechnik der Motorwicklungen oder auf eine spezielle Software beziehen. Eine drehwinkelabhängige Reibung der Pumpe 112 kann damit jedoch nicht kompensiert werden.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 200 zum Durchführen eines Verfahrens zum Ansteuern eines Elektromotors 118 einer Pumpeinrichtung 104 einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Pumpeinrichtung 104 kann der in Fig. 1 beschriebenen Pumpeinrichtung 104 entsprechen. Ausch hier weist die Pumpeinrichtung 104 eine Pumpe 112 auf, die ausgebildet ist, um das Arbeitsmedium, das auch als Fluid bezeichnet wird, durch die Lenkvorrichtung zu pumpen. Die Vorrichtung 200 ist ausgebildet, um einen aktuellen Drehwinkel a des Elektromotors 118 und einen Korrekturwert 202 einzulesen, der einen Zusammenhang eines Ausgangsdrucks p1, p2 der Pumpeinrichtung 104 und/oder einer Drehzahl n des Elektromotors 118 der Pumpeinrichtung 104 in Abhängigkeit von dem Drehwinkel a des Elektromotors 118 repräsentiert. Der Ausgangsdruck p1, p2 beschreibt den von der Pumpeinrichtung 104 ausgegebenen Druck des Arbeitsmediums. Weiterhin ist die Vorrichtung 200 ausgebildet, um ein Ansteuersignal 204 an den Elektromotor 118 unter Verwendung des Korrekturwerts 202 auszugeben. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel repräsentiert der Ausgangsdruck p1 einen Rechtslauf der Pumpe 112 und der Ausgangsdruck p2 einen Linkslauf der Pumpe 112. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Korrekturwert 202 von einer Drehrichtung des Elektromotors 118 und/oder der Pumpe 112 abhängig. Das bedeutet, dass der Korrekturwert 202 für den Linkslauf und den Rechtslauf variabel ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 200 ausgebildet, um den Korrekturwert 202 einzulesen, für dessen Ermittlung der von dem Drehwinkel a des Elektromotors 118 abhängige Ausgangsdruck pa, p2 der Pumpeinrichtung 104 mit der Drehzahl n des Elektromotors 118, die von dem Drehwinkel a des Elektromotors 118 abhängig ist, beispielsweise in einem Verknüpfelement 206 verknüpft wird. Optional werden beispielsweise ein Drehzahlwert 207 und ein Druckwert 208 in dem Verknüpfelement 206 miteinander verknüpft, um den Korrekturwert 202 zu ermitteln. Durch die Ansteuerung kann auf diese Weise nun eine Erhöhung oder eine Absenkung des Drehmoments durch den Elektromotor 118 angesteuert werden, sodass ein durch die Auslegung oder Herstellung des Motors resultierendes natürliches Rastmoment kompensiert werden kann

Weiterhin optional ist die Vorrichtung 200 ausgebildet, um das Ansteuersignal 204 unter Verwendung der Drehzahl n, die beispielsweise eine aktuelle Drehzahl n des Elektromotors 118 repräsentiert, und/oder unter Verwendung einer Soll-Drehzahl 209 des Elektromotors 118 auszugeben. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 200 ausgebildet, um zumindest einen aktuell von der Pumpeinrichtung 104 ausgegebenen Druck p1, p2 und/oder zumindest eine aktuelle Drehzahl n des Elektromotors 118 einzulesen. Weiterhin ist die Vorrichtung 200 ausgebildet, um einen unter Verwendung zumindest des aktuell von der Pumpeinrichtung 104 ausgegebenen Drucks p1 , p2 und/oder der aktuellen Drehzahl n des Elektromotors 118 bestimmten Korrekturwert 202 zu ermitteln und abzuspeichern. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 200 weiterhin ausgebildet, um mehrere von der Pumpeinrichtung 104 ausgegebene Druckwerte p1 , p2 und/oder mehrere Drehzahlwerte n des Elektromotors 118 einzulesen und den Korrekturwert 202 unter Verwendung einer Mittelung und/oder Tiefpassfilterung der Druckwerte p1 , p2 und/oder um mehrere Drehzahlwerte n des Elektromotors 118 zu ermitteln. Der Korrekturwert 202 wird dabei beispielsweise aus zumindest einem Kennfeld 210 bestimmt, in dem ein Zusammenhang des Ausgangsdrucks p1, p2 der Pumpeinrichtung 104 und/oder der Drehzahl n des Elektromotors 118 der Pumpeinrichtung 104 in Abhängigkeit von mehreren Drehwinkeln a des Elektromotors 118 abgebildet ist. Die Kennfelder 210 sind gemäß einem Ausführungsbeispiel beispielsweise in einer Speichereinrichtung hinterlegt, die beispielsweise das Verknüpfelement 206 aufweist und den Korrekturwert 202 beispielsweise mittels Korrektursignal an die Vorrichtung 200 bereitstellt.

In anderen Worten ausgedrückt wird eine Möglichkeit geschaffen, ein Rastmoment in einer Lenkvorrichtung, die auch als Lenkgetriebe bezeichnet wird, zu beseitigen oder zumidnest zu minimieren, da sich beispielsweise bei einer ansonsten konstanten Ansteuerung des Elektromotors 118 Schwankungen hinsichtlich Drehzahl n und Druck p1 bei einem Rechtslauf, bzw. p2 bei Linkslauf des Elektromotors 118 bilden. Solche Schwankungen über dem Drehwinkel a werden beispielsweise durch das Rastmoment des Elektromotors 118 sowie durch drehwinkelabhängige Schwankungen der Reibung der Pumpe 112 verursacht. Dabei sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel in mehreren drehwinkelabhängigen Kennfeldern 210 die Werte abgelegt, die druck- und drehzahlabhängig den Korrekturwert 202 hinsichtlich einer Ausgangsleistung einer Motorendstufe ausgeben.

Da insbesondere die drehzahlabhängige Reibung der Pumpe 112 auch drehrichtungs abhängig variieren kann, sind drehrichtungsabhängig separate Kennfelder 210 angelegt. In Abhängigkeit zur Drehzahl n und deren Laufrichtung ist dabei eine Verzögerungszeit im Kennfeld 210 bereits mit berücksichtigt. Das bedeutet eine Zeitspranne, die der Elektromotor 118 beispielsweise benötigt, um die entsprechende Drehzahl n zu erreichen. Auf den Kennfeldadressen mit beispielsweise einer Drehzahl 0 U/min werden gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel größere Haft- und Reibwerte der Pumpe 112, bzw. Des Pumpenanlauf, gespeichert. Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 200 zum Durchführen eines Verfahrens zum Ansteuern eines Elektromotors 118 einer Pumpeinrichtung 108 einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Ausführungsbeispiel der anhand von Fig. 2 beschriebenen Vorrichtung 200 handeln. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Blockschaltbild jedoch erweitert dargestellt, sodass die Vorrichtung 200 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet ist, um mehrere von der Pumpeinrichtung 104 ausgegebene Druckwerte 208 und/oder mehrere Drehzahlwerte 207 des Elektromotors 118 einzulesen und den Korrekturwert 202 unter Verwendung einer Mittelung und/oder einer Tiefpassfilterung 300 der Druckwerte p1, p2 und/oder mehrere Drehzahlwerte n des Elektromotors 118 zu ermitteln.

Die Vorrichtung 200 ist weiterhin ausgebildet, um ein Verfahren zum Bereitstellen des Korrekturwerts 202 zum Korrigieren einer Schwankung der Drehzahl n und/oder des ausgegebenen Drucks p1, p2 der Pumpeinrichtung 104 durchzuführen. Die Vorrichtung 200 ist diesbezüglich ausgebildet, um den Drehwinkel a des Elektromotors 118 der Pumpeinrichtung 104 und zumindest einen dem Drehwinkel a zugeordneten von der Pumpeinrichtung 104 ausgegebenen Druck p1, p2 und/oder zumindest eine dem Drehwinkel a zugeordnete Drehzahl n des Elektromotors 118 einzulesen. Weiterhin ist die Vorrichtung 200 ausgebildet, um den zugeordneten Druck p1, p2 unter Verwendung des Drehwinkels a, der dem Druck p1, p2 zugeordnet ist, und/oder unter Verwendung der dem Drehwinkel a zugeordneten Drehzahl n des Elektromotors 118 bestimmten Korrekturwerts 202 zu ermitteln und abzuspeichern. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 200 ausgebildet, um nicht nur einen, sondern mehrere je einem Drehwinkel a zugeordnete Druckwerte und/oder mehrere je einem Drehwinkel a zugeodnete Drehzahlwerte des Elektromotors 118 einzulesen und den Korrekturwert 202 unter Verwendung einer Mittelung, der den jeweiligen Drehwinkeln a zugeordneten Druckwerten und/oder der den jeweiligen Drehwinkeln a zugeordneten Drehzahlwerten des Elektromotors zu ermitteln. Dabei bestimmt die Vorrichtung 200 beispielsweise ein Kennfeld 210, in dem ein Korrekturwert 202 als Zusammenhang eines ausgegebenen Drucks p1, p2 der Pumpeinrichtung 104 und/oder einer Drehzahl n des Elektromotors 118 der Pumpeinrichtung 104 in Abhängigkeit von je einem Drehwinkel a des Elektromotors 118 abgebildet ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist dies beispielsweise in einem Lernmodus 302 durchführbar, in dem gemäß diesem Ausführungsbeispiel in einem Betriebszustand die Korrekturwerte 202 innerhalb der Kennfelder 210 dynamisch angepasst werden, da sich beispielsweise die Reibwerte der Pumpe 112 beispielsweise durch Alterung verändern können.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird in einer Lernphase, die optional bei einer Erkennung eines Bandendes 304 im Werk stattfindet, eine Drehzahl n sowie ein Druckwert p1 , p2 eingespeist. Optional wird beispielsweise eine Temperatur 306 des Arbeitsmediums eingespeist. Bei einer anschließenden Ermittlung des Korrekturwerts 202 werden beispielsweise die in dem Lernmodus 302 eingespeisten Daten als Basis verwendet.

Funktionen im Lernmodus 302 während einem Bandende werden optional beispielsweise während einer Funktionsprüfung im Werk mittels Speichern aller erstellten Korrekturkennfelder und Ermittelns eines Mittelwerts gebildet. Dieser Mittelwert dient gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Startwert für die Kennfelder 210. Auf einem Funktionsprüfstand werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel die bereits montierten Pumpen 112 inklusive Elektromotor 118 vermessen und nacheinander alle Kennfeldpunkte angefahren. Dabei bildet ein Tiefpass mittels Tiefpassfilterung 300 den jeweiligen Mittelwert der Drücke p1, p2, wobei der jeweils aktuelle Druckwert als Kenngröße zur Korrektur des aktuellen Kennfeldpunktes verwendet wird. Während des Betriebs können sich die Reibwerte der Pumpe 112 durch beispielsweise Alterung ändern. Daher ist es gemäß diesem Ausführungsbeispiel hilfreich, auch während des Betriebs Kennfeldwerte 308 in den Kennfeldern 210 anzupassen. Eine Lernerkennung überwacht dazu optional, ob der Elektromotor 118 über mehrere Umdrehungen hinweg in einem konstanten Betriebspunkt verharrt. Ist dies erfüllt, wertet gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Lernmodus 302 die aktuelle Druckdifferenz bezogen auf seinen Mittelwert aus und korrigiert den aktuellen Kennfeldwert entsprechend.

Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 zum Ansteuern eines Elektromotors einer Pumpeinrichtung einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 400 kann beispielsweise von einer Vorrichtung angesteuert oder durchgeführt werden, wie es in den Fig. 2 oder 3 beschrieben wurde. Das Verfahren 400 umfasst dabei einen Schritt 402 des Einlesens eines aktuellen Drehwinkels des Elektromotors der Pumpeinrichtung und eines Korrekturwerts, der einen Zusammenhang eines ausgegebenen Drucks der Pumpeinrichtung und/oder einer Drehzahl des Elektromotors der Pumpeinrichtung in Abhängigkeit von dem Drehwinkel des Elektromotors repräsentiert. Weiterhin umfasst das Verfahren 400 einen Schritt 404 des Ausgebens eines Ansteuersignals an den Elektromotor unter Verwendung des Korrekturwerts. Optional umfasst das Verfahren 400 einen Schritt 406 des Ermittelns und Abspeicherns, um den unter Verwendung zumindest des aktuell von der Pumpeinrichtung ausgegebenen Drucks und/oder der aktuellen Drehzahl des Elektromotors bestimmten Korrekturwert zu ermitteln und abzuspeichern.

Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zum Bereitstellen eines Korrekturwerts zum Korrigieren einer Schwankung einer Drehzahl und/oder eines Ausgangsdrucks einer Pumpeinrichtung einer Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 500 kann beispielsweise von einer Vorrichtung durchgeführt oder angesteuert werden, wie es in einer der Fig. 2 oder 3 beschrieben wurde. Das Verfahren 500 umfasst dabei einen Schritt 502 des Einlesens und einen Schritt 504 des Ermittelns und Abspeicherns. Im Schritt 502 des Einlesens wird ein Drehwinkel des Elektromotors der Pumpeinrichtung und zumindest ein dem Drehwinkel zugeordneter von der Pumpeinrichtung ausgegebener Druck und/oder zumindest eine dem Drehwinkel zugeordnete Drehzahl des Elektromotors eingelesen. Im Schritt 504 des Ermittelns und Abspeicherns wird ein unter Verwendung zumindest des dem Drehwinkel zugeordneten Drucks und/oder der dem Drehwinkel zugeordneten Drehzahl des Elektromotors bestimmten Korrekturwert ermittelt und abgespeichert.

Die hier vorgestellten Verfahrensschritte können wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ -Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist. BEZUGSZEICHENLISTE

100 Fahrzeug

102 Lenkvorrichtung

104 Pumpeinrichtung

106 Getriebeeinrichtung

108 Ventil

110 Steuergerät

112 Pumpe

114 erster Ausgabeanschluss

116 zweiter Ausgabeanschluss

118 Elektromotor

120 Eingangswelle

122 Lenkstockhebel

124 Ausgangswelle

126 erste Richtung

128 zweite Richtung

130 Getriebeelement

132 erster Arbeitsmediumanschluss

134 zweiter Arbeitsmediumanschluss

136 erster Ventilanschluss

138 zweiter Ventilanschluss

140 Motorsignal

142 Ventilöffnungssignal

144 Ventilschließsignal

146 Lenkrichtung

148 Lenkstange

150 Fahrzeugräder

152 Temperatursignal

154 Temperatursensor

156 Eingangsanschluss

158 Vorratsgefäß 200 Vorrichtung

202 Korrekturwert

204 Ansteuersignal

206 Verknüpfelement

207 Drehzahlwert

208 Druckwert

210 Kennfeld p1 , p2 ausgegebener Druck n Drehzahl a Drehwinkel

300 Tiefpassfilterung

302 Lernmodus

304 Bandende

306 Temperatur

308 Kennfeldwerte

400 Verfahren zum Ansteuern eines Elektromotors einer Pumpeinrichtung einer

Lenkvorrichtung 402 Schritt des Einlesens

404 Schritt des Ausgebens

406 Schritt des Ermittelns und Abspeicherns

500 Verfahren zum Bereitstellen eines Korrekturwerts zum Korrigieren einer

Schwankung einer Drehzahl und/oder eines ausgegebenen Drucks einer Pumpeinrichtung einer Lenkvorrichtung 502 Schritt des Einlesens

504 Schritt des Ermittelns und Abspeicherns