In der Kraftfahrzeugtechnik ist es hinlänglich bekannt, mittels hydrauli- scher Fremdenergien, Hilfskraftsysteme zu realisieren. Dabei wird ein Pumpensystem mittels eines Elektromotors angetrieben.

Gemäß DE 44 20 309 A1 ist es bekannt, Laständerungen der Hilfskraft- systeme, die von Betriebsparametern beeinflußt werden, anhand von Drehzahländerungen zu erkennen und auszuregeln.

Die Drehzahl des Elektromotors wird dabei mit Hilfe externer Sensoren, üblicherweise Hall-Sensoren bestimmt, die im Elektromotor angeordnet sind, und ein drehzahlabhängiges Ausgangssignal an eine Regeleinrich- tung geben. Die Regeleinrichtung erkennt die von einer Solldrehzahl des Elektromotors abweichenden Drehzahländerungen und regelt diese aus.

Die Verwendung eines externen Drehzahlsensors führt aber zu einem ho- hen Herstellungs-und Montageaufwand, da der Drehzahisensor im Elek- tromotor justiert und bei dem Einsatz im Kraftfahrzeug besonders erschüt- terungsfest installiert werden muß.

Die Anordnung im Motor gegenüber der Motorwelle führt darüber hinaus zu Temperatur-und Dichtigkeitsproblemen, da die Verdrahtung des Sen- sors aus dem Motor herausgeführt werden muß.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur zuver- lässigen Erfassung der Motordrehzahl anzugeben, welches ohne großen Montage-und Hilfsaufwand zu realisieren ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Drehzahl ei- nes kommutatorbehafteten Gleichstrommotors mit Hilfe einer elektroni- schen Einrichtung bestimmt wird, die Ausgangssignale in Abhängigkeit von der im Stromverlauf des Gleichstrommotors auftretenden Kommutie- rung abgibt.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß keine externen Drehzahlsen- soren verwendet werden und somit der damit verbundene Herstellungs-, Konstruktions-und Justageaufwand entfällt.

Dieses Verfahren zur Drehzahlerfassung kann vielseitig in allen Anwen- dungsfällen des Kraftfahrzeuges eingesetzt werden, wo eine Drehzahl erfaßt werden muß. So z. B. bei Hilfskraftsystemen, Fensterhebern, Sitz- verstellung u. ä. Somit muß bloß noch eine Kompaktelektronik am Ein- satzort installiert werden.

In einfacher Weise kann die Drehzahl dadurch ermittelt werden, daß aus dem zeitlichen Abstand aufeinanderfolgende Ausgangssignale eine Fre- quenz bestimmt wird.

Alternativ dazu kann die Anzahl der Ausgangssignale pro Zeiteinheit di- rekt ausgezählt werden.

In einem Regelkreis wird die so gemessene Drehzahl mit einer vorgege- benen Solldrehzahl des Gleichstrommotors verglichen und bestehende Drehzahlabweichungen werden ausgeregelt.

Außerdem ermöglicht die Ausregelung eine schnelle Reaktion des Motors auf Änderungen der Betriebsparameter, wie Last, Temperatur, Versor- gungsspannung, da die im Motor vorhandene kinetische Energie genutzt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet unabhängig von Schwankun- gen der Versorgungsspannung und der Temperatur.

Da durch die Konstanthaltung der Drehzahl ein gleichmäßiges akusti- sches Frequenzspektrum erzeugt wird, sind im Fahrzeug auftretende Ge- räuscheffekte gezielter zu bedämpfen.

Die Drehzahl wird erfaßt und vorteilhafterweise wird der Gleichstrommotor über ein pulsbreitenmoduliertes Spannungssignal angesteuert.

Bei einer von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Lenkunter- stützung wird der Sollwert der Drehzahl an die jeweilige Fahrzeugge- schwindigkeit angepaßt.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll an- hand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.

Es zeigt : Figur 1 : Anordnung zur Ansteuerung einer elektrohydraulischen Druck- versorgung, Figur 2 : Drehzahlregelung im stand-by-Betrieb, Figur 3 : Flußdiagramm eines für den Mikrocomputer in der Anordnung nach Figur 1 vorgesehenen Programms.

In Figur 1 ist eine elektrohydraulische Pumpenversorgung schematisch dargestellt, bei welcher eine Lenkkraftunterstützung über den Oldruck in einem Umlaufsystem 5 realisiert wird.

Um die Lenkkräfte auch bei kleiner Übersetzung niedrig halten zu können, wird die Lenkarbeit durch Drucköl unterstützt, welches in einem geschlos- senen Kreislauf transportiert wird.

Die Funktion einer solchen Hilfskraftlenkung ist hinreichend bekannt und muß deshalb nicht weiter beschrieben werden.

Die in Fig. 1 dargestellte elektrohydraulische Pumpenversorgung zeigt eine Pumpe 1 zur Regelung des Öldrucks, die von einem bürstenbehafte- ten Gleichstrommotor 2 getrieben wird. Der Gleichstrommotor 2 ist mit einer elektronischen Einrichtung 4 verbunden, welche wiederum an eine Regeleinrichtung 3 führt.

Die elektronische Einrichtung 4 erkennt nach einem an sich bekannten Verfahren, wie es z. B. in der DE 42 17 265 A1 bekannt ist, anhand des Motorstromverlaufes die Kommutierung des Gleichstrommotors und gibt ein entsprechendes Ausgangssignal ab.

Dieses Kommutierungssignal ist proportional zur Drehzahl des Gleich- strommotors und wird von der Regeleinrichtung 3, welche vorzugsweise ein Mikroprozessor ist, ausgewertet und daraus die Drehzahl des Gleich- strommotors. bestimmt. Die Drehzahlbestimmung kann durch ein an sich bekanntes Frequenzmeßverfahren erfolgen, bei welchem die Perioden- dauer, zwischen den eine Kommutierung repräsentierenden negativen oder positiven Flanken des Ausgangssignals bestimmt wird.

Mit Hilfe dieses Zeitabstandes wird berechnet, wie häufig dieses Signal pro betrachteter Zeiteinheit, z. B. einer Minute, auftritt.

Eine andere Möglichkeit sieht vor, daß die, die Kommutierung repräsentie- rende Flanke in einem Zeitraum x ausgezählt wird.

Die Regeleinrichtung 3 vergleicht die so gewonnenen Drehzahisignale mit einer Solldrehzahl, die in ihrem Speicher abgelegt ist. Auftretende Dreh- zahischwankungen des Gleichstrommotors werden so festgestellt und der Gleichstrommotor wird in Abhängigkeit von diesen Schwankungen von der Regeleinrichtung 3 getaktet angesteuert.

Anhand der Darstellung in Figur 3 soll nun der Regelkreislauf im stand-by- Betrieb erläutert werden.

Der Mikroprozessor 3 steuert den Gleichstrommotor 2 so an, daß bei jeg- licher Änderung des Drehmomentes M die gleiche Drehzahl nSOlisB erreicht wird.

Der Mikroprozessor 3 steuert den Gleichstrommotor 2 über ein pulswei- tenmoduliertes Spannungssignal an, welches unabhängig vom Lastmo- ment des Motors das zur Aufrechterhaltung der Drehzahl nSOlisB notwendi- ge Puls-Periodendauer-Verhältnis zur Verfügung stellt.

Bordnetzspannungsänderungen und Temperatureinflüsse auf das System werden dabei ebenfalls ausgeregelt.

Zur Realisierung einer geschwindigkeitsabhängigen Lenkhilfeunterstüt- zung wertet der Mikroprozessor 3 zusätzlich die Fahrgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeuges aus. Bei zunehmender Fahrgeschwindigkeit kann die Solldrehzahl nSOIl entsprechend angepaßt werden.

Die Regelung des Gleichstrommotors in Abhängigkeit der von Änderung der Betriebsparameter, insbesondere des Lenkwinkels hervorgerufenen Drehzahischwankungen soll mit Hilfe der Fig. 3 erläutert werden.

Ausgehend von einem stand-by-Betrieb wird der Gleichstrommotor nur im Bedarfsfall mit voller Leistung betrieben.

Dem Verfahren liegt dabei die Überlegung zugrunde, daß mit erhöhter Last (steigendes Drehmoment M) die Drehzahl n des Gleichstrommotors 2 abfällt.

Nach Einschalten des Hilfskraftsystems wird durch den Mikrocomputer 3 an den Gleichstrommotor 2 ein PWM-Signal von z. B. 40 % abgegeben.

Der Motor 2 befindet sich im stand-by-Betrieb. Während dieses stand-by- Betriebs ist eine Drehzahlregelung aktiv, welche die augenblickliche Dreh- zahl n auf eine stand-by-Solldrehzahl nsolisB ausregelt, was durch Nach- führen des Puls-Periodendauer-Verhältnisses des Motoransteuersignals geschieht.

Die während dieser Zeit auftretenden Drehzahlschwankungen An werden im Schritt 3 dahingehend ausgewertet, ob der Betrag der Schwankungen An über einen Zeitraum At, größer ist als ein erster Schwellwert x, wo- durch auf einen Einbruch der Drehzahl n geschlossen wird. Ist dies der Fall, wird bei 5 die Drehzahlregelung deaktiviert und ein PWM-Signal von 100 % abgegeben. Der Motor arbeitet im Lastbetrieb.

Wird an Schritt 3 festgestellt, daß der Betrag An/At kleiner ist als der er- ste Schwellwert x, wird bei Schritt 4 abgefragt, ob das Puls- Periodendauer-Verhältnis des PWM-Signals größer ist als ein vorgegebe- ner Schwellwert y. Ist dies der Fall, wird der Elektromotor 2 ebenfalls in den Lastbetrieb geschaltet (Schritt 5). Ist dies nicht der Fall, verbleibt der Motor bei Schritt 2 im stand-by-Betrieb.

Arbeitet der Elektromotor 2 im Lastbetrieb, überprüft der Mikrocomputer, ob die augenblickliche Drehzahl n während eines festen Zeitraumes At2 größer ist als ein Drehzahlschweliwert ns (Schritt 6). Dabei wird vorausge- setzt, daß der feste Zeitraum At2 einen Mindestzeitraum t überschreitet.

Ist dieser Fall eingetreten, wird darauf geschlossen, daß die Lastanforde- rungen sich verringert haben. Der Elektromotor 2 wird im Schritt 2 wieder in den oben beschriebenen stand-by-Zustand geschaltet.