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1. WO2020193579 - SETTING DEVICE FOR SETTING AN EFFECTIVE VALUE OF AN ELECTRIC LOAD CURRENT AT A TIME-VARIANT LOAD, VEHICLE AND METHOD

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[ DE ]

Beschreibung

Reglervorrichtung zur Regelung eines Effektivwerts eines elektrischen Laststroms an einer Zeitvarianten Last, Fahrzeug und Verfahren

Die Erfindung betrifft eine Reglervorrichtung zur Regelung eines Effektivwerts eines elektrischen Laststroms an einer Zeitvarianten Last, ein Fahrzeug mit einer

Reglervorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben der Reglervorrichtung.

Zur Steuerung eines hydraulischen Flusses in einer hydraulischen

Lenkunterstützung in einem Fahrzeug werden magnetische Ventile verwendet. Die Stellung des magnetischen Ventils hängt dabei von einem Effektivwert eines elektrischen Laststromes ab, der durch das magnetische Ventil fließt. Der Laststrom wird mittels einer Spannungsimpulsfolge erzeugt, die an dem magnetischen Ventil anliegt. Eine Einstellung eines bestimmten Soll-Effektivwertes des Laststromes erfolgt über eine Pulsbreitenmodulation der Spannungsimpulsfolge. Der

Effektivwert des elektrischen Laststroms hängt dabei von einem Tastgrad (Englisch: duty cycle) der Spannungsimpulsfolge ab. Zur Regelung des Effektivwertes auf einen vorbestimmten Soll-Effektivwert des Laststroms ist es erforderlich, einen Ist-Effektivwert des Laststroms zu erfassen und diesen mit dem Soll-Effektivwert zu vergleichen.

Bei der Erfassung des Ist-Effektivwertes des elektrischen Laststroms ergibt sich die Problematik, dass das magnetische Ventil eine induktive und somit eine Zeitvariante Last darstellt. Dies hat zur Folge, dass der Verlauf des Laststroms einen komplexen Verlauf aufweist, insbesondere einen exponentiellen Verlauf mit einer

Zeitkonstanten Tau (T), welche die Dauer angibt, bis der Stromstärkewert des Laststroms sich halbiert (Halbwertszeit) oder verdoppelt oder um den Faktor 1/e (e = Eulersche Konstante) verringert oder um den Faktor (1 -1 /e) gesteigert hat. Aus diesem Grund ist es notwendig, den Effektivwert messtechnisch zu ermitteln. Dies kann über ein Aufsummieren des Stromverlaufs und eine anschließende

Mittelwertbildung mit Hilfe analoger Schaltungstechnik unter Verwendung eines Integrators erfolgen. Eine Alternative dazu umfasst ein hochfrequentes Abtasten des Verlaufs des Laststroms. Dabei erfolgen das Aufsummieren und die

anschließende Mittelwertbildung durch ein Programm in einer Steuereinheit. Die Steuereinheit erfordert eine ausreichende Prozessorleistung, um die Abtastwerte in der erforderlichen Zeit auszuwerten. Zur Sicherstellung einer vorbestimmten Genauigkeit wird in beiden Fällen ein Messshunt benötigt.

Ein Nachteil bei den beschriebenen Verfahren zur Bestimmung des Ist-Effektivwerts des Laststroms besteht darin, dass die Reglervorrichtung zur Erfassung des Ist-Effektivwerts des Laststroms eine Vielzahl an elektronischen Bauteilen aufweist. Hierdurch ergeben sich ein erhöhter Fertigungsaufwand und Kosten.

Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, eine Anzahl der benötigten Bauteile zur Bestimmung eines Ist-Effektivwertes eines elektrischen Laststroms an einer zeitvarianten Last zu reduzieren.

Durch die Erfindung wird eine Reglervorrichtung zur Regelung eines Effektivwerts eines elektrischen Laststroms an einer zeitvarianten Last bereitgestellt. Die

Reglervorrichtung ist dazu eingerichtet, eine Spannungsimpulsfolge, die einen vorbestimmten Tastgrad aufweist, an der zeitvarianten Last bereitzustellen. Die Reglervorrichtung ist dazu eingerichtet, in zumindest einer Impulsphase der Spannungsimpulsfolge einen jeweiligen Abtastwert des elektrischen Laststroms an der zeitvarianten Last zu erfassen. Mit anderen Worten ist die Reglervorrichtung dazu vorgesehen, während zumindest einer Impulsphase der

Spannungsimpulsfolge zu einem vorbestimmten Abtastzeitpunkt den Abtastwert zu erfassen, wobei es sich um eine aktuelle Stromstärke des elektrischen Laststroms zum Abtastzeitpunkt handelt. Der vorbestimmte Abtastzeitpunkt kann von einem Phasenwinkel der Spannungsimpulsfolge abhängen. Die Reglervorrichtung ist dazu eingerichtet, einen für den Abtastwert des elektrischen Laststroms zugewiesenen Ist-Effektivwert des elektrischen Laststroms mittels einer in der Reglervorrichtung gespeicherten Abhängigkeit zu bestimmen. Mit anderen Worten ist in der

Reglervorrichtung die Abhängigkeit bereitgestellt, welche es ermöglicht, für den erfassten Abtastwert des elektrischen Laststroms den jeweiligen Ist-Effektivwert des elektrischen Laststroms zu ermitteln. Die Abhängigkeit kann beispielsweise eine Kennwertetabelle oder eine Berechnungsvorschrift (mathematische Funktion) sein, welche jeweils in der Reglervorrichtung gespeichert sein kann. Die

Reglervorrichtung ist dazu eingerichtet, einen Differenzwert zwischen dem

Ist-Effektivwert des elektrischen Laststroms und einem vorbestimmten

Soll-Effektivwert des elektrischen Laststromes zu bestimmen. Mit anderen Worten ist die Reglervorrichtung dazu eingerichtet, den ermittelten Ist-Effektivwert des elektrischen Laststroms mit dem Soll-Effektivwert des elektrischen Laststroms zu vergleichen, um den Differenzwert zu bestimmen. Die Reglervorrichtung ist dazu eingerichtet, aus dem Differenzwert des elektrischen Laststroms nach einem vorbestimmten Verfahren (Regelverfahren) einen angepassten Tastgrad der Spannungsimpulsfolge zu bestimmen und eine veränderte oder angepasste Spannungsimpulsfolge, aufweisend den angepassten Tastgrad an der Zeitvarianten Last bereitzustellen. Mit anderen Worten ist die Reglervorrichtung dazu

eingerichtet, in Abhängigkeit von dem ermittelten Differenzwert des elektrischen Laststroms den Tastgrad der Spannungsimpulsfolge zu verändern, und die angepasste Spannungsimpulsfolge mit dem angepassten Tastgrad bereitzustellen, um den Differenzwert zu reduzieren. Während also die Spannungsimpulsfolge erzeugt wird, kann deren Tastgrad in einer Impulsphase oder in mehreren

Impulsphasen in Abhängigkeit von dem jeweils in der Impulsphase ermittelten Ist-Effektivwert verändert werden. Es kann sich bei dem Tastgrad somit um eine Stellgröße handeln. Das besagte Regelverfahren kann beispielsweise auf einer PID-Regelung (PID - proportional, integral, differential) oder einer PI-Regelung beruhen.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass die Reglervorrichtung den

Ist-Effektivwert des elektrischen Laststromes aus dem Abtastwert bestimmen kann. Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass keine Integration über den

Stromverlauf erforderlich ist, um den Ist-Effektivwert des elektrischen Laststroms zu bestimmen. Dadurch ist es möglich, den Ist-Effektivwert des elektrischen

Laststroms ohne einen Integrator oder eine Steuereinheit zu bestimmen, wodurch eine Anzahl der benötigten Bauteile reduziert werden kann.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Abhängigkeit eine

Kennwertetabelle aufweist. Mit anderen Worten umfasst die Abhängigkeit eine Tabelle, in der jeweiligen diskreten Abtastwerten der jeweilige Ist-Effektivwert des Laststroms zugeordnet ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass keine

Rechenoperationen durch die Reglervorrichtung zur Bestimmung des

Ist-Effektivwerts erforderlich sind. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass es sich bei der Kennwertetabelle um eine Umsetzungstabelle handelt, aus der für den jeweiligen erfassten Abtastwert der zugehörige Ist-Effektivwert abgerufen werden kann. Eine solche Umsetzungstabelle wird auch als Lookup-Tabelle bezeichnet.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Abhängigkeit eine

Charakterisierungsfunktion umfasst. Mit anderen Worten weist die Abhängigkeit

eine mathematische Funktion auf, welche es ermöglicht, für den jeweiligen

Abtastwert den jeweiligen Ist-Effektivwert des elektrischen Laststroms zu berechnen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Ist-Effektivwert für einen kontinuierlichen Bereich der Abtastwerte bestimmt werden kann. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Charakterisierungsfunktion eine

Modellfunktion ist, welche an Messpunkte angenähert wurde, die eine Beziehung zwischen dem jeweiligen Abtastwert und dem jeweiligen Ist-Effektivwert des elektrischen Laststroms beschreiben.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Reglervorrichtung dazu eingerichtet ist, die Spannungsimpulsfolge mit einer Periodendauer von 1 ,5 ms bis 3,5 ms bereitzustellen. Mit anderen Worten ist die Reglervorrichtung dazu eingerichtet, die Spannungsimpulsfolge mit der Periodendauer von 1 ,5 ms bis 3,5 ms zu generieren. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Reglervorrichtung die übliche Periodendauer bereitstellen kann. Die Periodendauer kann

beispielsweise 2,5 ms betragen.

Prinzipiell ist es möglich, mit jeder Periodendauer zu regeln, d. h. den Tastgrad in der beschriebenen Weise anzupassen. Die Pulsdauer der Spannungsimpulsfolge sollte hierbei bevorzugt kürzer sein als 5*Tau der Zeitvarianten Last (Tau =

Zeitkonstante der Zeitvarianten Last). Eine Weiterbildung der Erfindung sieht entsprechend vor, dass die Reglervorrichtung dazu eingerichtet ist, eine Pulsdauer kleiner als 5*Tau der Zeitvarianten Last einzustellen, wobei Tau die besagte Zeitkonstante der Zeitvarianten Last ist, und in mehreren oder allen Impulsphasen der Spannungsimpulsfolge den Tastgrad in Abhängigkeit von einem in der jeweiligen Impulsphase ermittelten Abtastwert zu bestimmen. Mit anderen Worten können die beschriebenen Schritte zur Anpassung oder Veränderung des

Tastgrads in einigen oder allen Impulsphasen der Spannungsimpulsfolge durchgeführt werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auf zeitliche

Veränderungen reagiert werden kann.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Reglervorrichtung dazu eingerichtet ist, die Spannungsimpulsfolge als Rechtecksignal bereitzustellen. Mit anderen Worten ist die Reglervorrichtung dazu eingerichtet, als

Spannungsimpulsfolge ein Rechtecksignal zu generieren, wobei eine Spannung der Spannungsimpulsfolge zwischen zwei Spannungspegeln wechselt. Bei den zwei Spannungswerten handelt es sich um einen oberen Spannungspegel und

einen unteren Spannungspegel. Dabei kann ein Bereich, der einen Hochspannungswert aufweist, einen Puls der Spannungsimpulsfolge darstellen und eine Pulsdauer aufweisen. Durch die Weiterbildung ergibt sich der Vorteil, dass die Generierung der Spannungsimpulsfolge mit einfachen Schaltern möglich ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Reglervorrichtung dazu eingerichtet ist, den Abtastwert des elektrischen Laststroms mit einer

Erfassungsperiodendauer zu erfassen, die ein ganzzahliges Vielfaches der Periodendauer der Spannungsimpulsfolge ist. Mit anderen Worten ist die

Reglervorrichtung dazu eingerichtet, den Abtastwert des elektrischen Laststroms in regelmäßigen Abständen zu erfassen, wobei die Erfassungsperiodendauer zwischen der Erfassung des Abtastwerts ein ganzzähliges Vielfaches der

Periodendauer der Spannungsimpulsfolge ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Abtastwert zu identischen Phasen der Spannungsimpulsfolge erfasst wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Abhängigkeit spezifisch für die jeweilige Zeitvariante Last und die jeweilige Reglervorrichtung ist. Mit anderen Worten wurde die jeweilige Reglervorrichtung für die jeweilige an der

Reglervorrichtung anliegende Zeitvariante Last kalibriert, sodass die Abhängigkeit die Beziehung zwischen dem Abtastwert und den Ist-Effektivwert, für eine jeweilige Kombination aus der jeweiligen Reglervorrichtung und der jeweiligen Zeitvarianten Last beschreibt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass Serienschwankungen, die sowohl an den Reglervorrichtungen, als auch an Zeitvarianten Lasten auftreten, ausgeglichen werden können. Es kann beispielsweise zwischen einzelnen

Reglervorrichtungen eine serienbedingte Schwankung bei der Erfassung der Abtastwerte vorliegen. Bei den Zeitvarianten Lasten können Serienschwankungen vorliegen, die dazu führen, dass sich die jeweiligen zeitlichen Verläufe des

Laststroms zwischen verschiedenen magnetischen Ventilen voneinander unterscheiden. Dies kann beispielsweise auf Abweichungen der Induktivitäten der jeweiligen magnetischen Ventile zurückzuführen sein. Dadurch, dass die

Abhängigkeit für ein jeweiliges Paar aus Reglervorrichtung und Last bestimmt wird, werden diese Schwankungen ausgeglichen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Reglervorrichtung dazu eingerichtet ist, den Abtastwert des elektrischen Laststroms in einem letzten Zehntel der Impulsphase zu erfassen. Mit anderen Worten befindet sich der Abtastzeitpunkt in dem letzten Zehntel der jeweiligen Impulsphase. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Abtastwert zu einem Zeitpunkt erfasst wird, an dem der Laststrom einen geringeren Anstieg aufweist, als zu Beginn der Impulsphase.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Reglervorrichtung dazu eingerichtet ist, den Abtastwert des elektrischen Laststroms während einer abfallenden Signalflanke eines Pulses der Spannungsimpulsfolge zu erfassen. Mit anderen Worten befindet sich der Abtastzeitpunkt des Abtastwerts in einer

Abfallphase, in welcher der Spannungswert von dem Hochspannungswert auf den Niederspannungswert abfällt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Zeitpunkt der Erfassung des Abtastwerts durch die Signalflanke getriggert werden kann.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Reglervorrichtung einen Leistungs-MOSFET aufweist. Mit anderen Worten umfasst die Reglervorrichtung einen Metalloxid-Halbleiterfeldeffekttransistor, der für ein geregeltes Leiten und Sperren von elektrischen Strömen und Spannungen eingerichtet ist. Dabei kann es sich um einen sogenannten Smart-FET handeln, der eine Steuereinheit und einen Pulsweitencontroler (PWM-Controller) zur Regelung des Effektivwerts des

Laststroms über den Tastgrad aufweist.

Die Erfindung umfasst auch ein Fahrzeug, dass eine Reglervorrichtung zur Regelung eines Effektivwertes eines elektrischen Laststroms an einer Zeitvarianten Last aufweist. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug, wie beispielsweise einem Last- oder Personenkraftwagen handeln. Die

Reglervorrichtung kann beispielsweise zur Regelung eines Effektivwertes eines elektrischen Laststroms in einem magnetischen Ventil als Zeitvariante Last eingerichtet sein.

Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Regelung eines Effektivwerts eines elektrischen Laststroms an einer Zeitvarianten Last. In dem Verfahren ist es vorgesehen, dass durch eine Reglervorrichtung mehrere

Kalibrationsspannungsimpulsfolgen an einer Zeitvarianten Last nacheinander bereitgestellt werden, wobei eine jeweilige Kalibrationsspannungsimpulsfolge einen jeweiligen Tastgrad aufweist. Mit anderen Worten erfolgt für eine Kalibration eine Erzeugung von mehreren Kalibrationsspannungsimpulsfolgen, wobei sich die jeweiligen Kalibrationsspannungsimpulsfolgen in dem jeweiligen Tastgrad voneinander unterscheiden. Durch die Reglervorrichtung wird in zumindest einer Impulsphase der jeweiligen Kalibrationsspannungsimpulsfolge ein jeweiliger

Abtastwert des elektrischen Laststromes der Zeitvarianten Last erfasst. Mit anderen Worten wird für jede der Kalibrationsspannungsimpulsfolgen der jeweilige

Abtastwert erfasst. Durch eine Sensoreinheit wird für zumindest eine Periode der jeweiligen Kalibrationsspannungsimpulsfolgen ein jeweiliger Ist-Effektivwert des elektrischen Laststroms an der Zeitvarianten Last erfasst. Mit anderen Worten wird während der Kalibrierung durch die Sensoreinheit für jede der

Kalibrationsspannungsimpulsfolgen der jeweilige Ist-Effektivwert des elektrischen Laststroms erfasst. Die Sensoreinheit kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, einen Verlauf des Laststroms zu erfassen, zu integrieren und daraus den

Ist-Effektivwert zu bestimmen. Die Sensoreinheit kann beispielsweise ein

Multimeter sein, welches zur Kalibrierung an die Zeitvariante Last und die

Reglervorrichtung angeschlossen sein kann. Nach der Kalibrierung kann die Verbindung der Sensoreinheit zu der Reglervorrichtung und der Zeitvarianten Last entfernt werden. Der jeweilige Ist-Effektivwert des elektrischen Laststroms wird dabei für zumindest eine Periode der jeweiligen Kalibrationsspannungsimpulsfolge bestimmt. Der durch die Sensoreinheit erfasste Ist-Effektivwert des elektrischen Laststroms wird an die Reglervorrichtung übertragen. Durch die Reglervorrichtung wird eine Abhängigkeit generiert und gespeichert, in der den jeweiligen

Abtastwerten des elektrischen Laststroms und den jeweiligen Tastgraden der Kalibrationsspannungsimpulsfolgen der jeweilige Ist-Effektivwert des elektrischen Laststroms zugewiesen ist. Mit anderen Worten, generiert die Reglervorrichtung die Abhängigkeit, in der für die jeweiligen Abtastwerte und Tastgrade der jeweilige Ist-Effektivwert gespeichert ist. Dies kann beispielsweise durch eine Steuereinheit der Reglervorrichtung erfolgen. Die Abhängigkeit kann in der Steuereinheit gespeichert sein. Dadurch wird es der Reglervorrichtung ermöglicht, mittels der Abhängigkeit für den jeweiligen Abtastwert und den jeweiligen Tastgrad, den Ist-Effektivwert des elektrischen Laststroms zu bestimmen.

In einem nächsten Schritt wird durch die Reglervorrichtung eine

Spannungsimpulsfolge an der Zeitvarianten Last bereitgestellt, welche einen vorbestimmten Tastgrad aufweist. Durch die Reglervorrichtung wird in zumindest einer Impulsphase der Spannungsimpulsfolge der Abtastwert des elektrischen Laststroms an der Zeitvarianten Last erfasst. Durch die Reglervorrichtung wird der für den Abtastwert des elektrischen Laststroms und den Tastgrad der

Spannungsimpulsfolge zugewiesene Ist-Effektivwert des elektrischen Laststroms mittels der in der Reglervorrichtung gespeicherten Abhängigkeit bestimmt. Mit anderen Worten wird die Abhängigkeit durch die Reglervorrichtung dazu

verwendet, den Ist-Effektivwert des elektrischen Laststroms zu bestimmen. In einem folgenden Schritt wird durch die Reglervorrichtung ein Differenzwert zwischen dem Ist-Effektivwert des elektrischen Laststroms und einem

Soll-Effektivwert des elektrischen Laststroms bestimmt. Aus dem Differenzwert wird nach einem vorbestimmten Verfahren (Regelverfahren) ein angepasster Tastgrad der Spannungsimpulsfolge bestimmt. Der angepasste Tastgrad wird verwendet, um eine angepasste Spannungsimpulsfolge bereitzustellen, um den Differenzwert des elektrischen Laststroms zu reduzieren.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen

Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Reglervorrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des

erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

Fig. 1 eine Reglervorrichtung 1 ;

Fig. 2 einen Verlauf des Laststroms I;

Fig. 3 einen weiteren Verlauf des Laststroms I;

Fig. 4 Stromverläufe I in Abhängigkeit von dem jeweiligen Tastgrad X;

Fig. 5 eine Abhängigkeit 4; und

Fig. 6 einen möglichen Ablauf eines Verfahrens.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch

einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben

Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt eine Reglervorrichtung 1 , die elektrisch leitend mit einer Zeitvarianten Last 2 verbunden ist. Die Reglervorrichtung 1 kann beispielsweise einen Smart-FET aufweisen. Die Zeitvariante Last 2 kann ein magnetisches Ventil zur Steuerung eines hydraulischen Flusses einer Lenkunterstützung eines Fahrzeugs 3 sein. Die Reglervorrichtung 1 kann dazu eingerichtet sein, eine Spannungsimpulsfolge 4 bereitzustellen, um an der Zeitvarianten Last 2 einen elektrischen Laststrom 5 mit einem vorbestimmten Soll-Effektivwert 6 bereitzustellen. Die

Spannungsimpulsfolge 4 kann beispielsweise als Rechteckfunktion ausgebildet sein und eine Periodendauer 7 aufweisen. Die Spannungsimpulsfolge 4 kann Pulse 8 mit einer Pulsdauer 9 aufweisen. Das Verhältnis zwischen der Pulsdauer 9 und der Periodendauer 7 kann durch den Tastgrad 10 beschrieben sein. Bei der zeitvarianten Last 2 kann es sich beispielsweise um das magnetische Ventil handeln, wobei ein Öffnungsgrad des magnetischen Ventils abhängig sein kann von einem Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms, der durch die

zeitvariante Last 2 fließt. Die Zeitvariante Last 2 kann Induktivitäten aufweisen, wodurch der Laststrom 5 exponentiell ansteigen oder exponentiell abfallen kann. Durch die Einstellung des Tastgrads 10 durch die Reglervorrichtung 1 kann es möglich sein, den Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms auf den

Soll-Effektivwert des elektrischen Laststroms 5 einzustellen.

Die Reglervorrichtung 1 kann in einer Lenkunterstützung in dem Fahrzeug 3 verwendet werden. Eine benötigte Motorleistung kann dabei abhängig von einem Umfang des Eingreifens der Lenkunterstützung sein. Der Umfang des Eingriffs der Lenkunterstützung kann über ein Magnetventil eingestellt werden. Bei dem

Magnetventil kann es sich um ein Proportionalventil handeln, welches durch die Reglervorrichtung 1 angesteuert und/oder geregelt wird. Dabei kann sich das Magnetventil wie folgt verhalten: bei einem hohen elektrischen Laststrom 5 durch das Ventil kann das Ventil geschlossen sein. Dadurch kann ein hydraulischer Fluss in einem hydraulischen Kreislauf der Lenkunterstützung minimiert sein. Der Umfang der Lenkunterstützung weist bei dieser Stellung ein Minimum auf. Bei einem

geringen elektrischen Laststrom 5 durch das Magnetventil kann das Magnetventil geöffnet sein und der hydraulische Fluss in dem hydraulischen Kreislauf der Lenkunterstützung weist ein Maximum auf. Bei dieser Stellung kann der Umfang der Lenkunterstützung ein Maximum aufweisen.

Die Stellung des Magnetventils hängt von dem Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms ab. Bei dem Effektivwert handelt es sich um den quadratischen

Mittelwert des elektrischen Laststroms 5. Das Verhältnis zwischen dem

Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms ist umgekehrt proportional zu dem Öffnungsgrad des magnetischen Ventils. Die Ansteuerung des Magnetventils erfolgt mittels einer pulsbreitenmodulierten Spannungsimpulsfolge 4. Dies bedeutet, dass der Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms über die

Pulsbreite der Spannungsimpulsfolge 4 geregelt wird. Während der Kalibrierung der Reglervorrichtung 1 kann eine Sensoreinheit 24 zur Bestimmung des

Ist-Effektivwerts 1 1 an der Reglervorrichtung 1 und der Zeitvarianten Last 2 elektrisch leitend angeschlossen sein. Nach der Kalibrierung, kann die

Sensoreinheit 24 entfernt werden.

Fig. 2 zeigt einen Verlauf des Laststroms 5. An der Zeitvarianten Last 2 kann durch die Reglervorrichtung 1 die Spannungsimpulsfolge 4 angelegt sein, wobei es sich um eine Rechteckfunktion handeln kann. Die Spannungsimpulsfolge 4 kann zwei Spannungspegel 12 und 13 aufweisen, wobei der Wert der Spannung U während eines Pulses 8 den oberen Spannungspegel 13 aufweisen kann und außerhalb eines Pulses 8 den unteren Spannungspegel 12. Der Puls 8 kann die Pulsdauer 9 aufweisen und die Spannungsimpulsfolge 4 die Periodendauer 7. Die Pulsdauer 9 kann durch einen Zeitpunkt einer ansteigenden Flanke 14 und einen Zeitpunkt einer abfallenden Flanke 15 begrenzt sein. Ab dem Zeitpunkt der aufsteigenden Flanke 14 kann der Wert des Laststroms 5 ansteigenden. Ab dem Zeitpunkt der abfallenden Flanke 15 kann der durch die Zeitvariante Last 2 fließende Laststrom 5 exponentiell abfallen. Durch die Festlegung des Tastgrads 10 und somit dem Verhältnis zwischen der Periodendauer 7 und der Pulsdauer 9 kann der

Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms, der durch die Zeitvariante Last 2 fließt festgelegt werden. Um den genauen Wert des Ist-Effektivwerts 1 1 des elektrischen Laststroms bestimmen zu können, ist es nach dem Stand der Technik erforderlich, über den Verlauf des Laststroms 5 mittels einer analogen Schaltung oder einer Software eine Integration durchzuführen. Die beiden Verfahren haben den Nachteil, dass dies mit einem Aufwand verbunden ist und zusätzliche Bauteile bereitgestellt werden müssen. In dem dargestellten Verfahren kann es vorgesehen sein, zur Bestimmung des Ist-Effektivwerts 1 1 des elektrischen Laststroms statt einer Integration über den Laststrom 5, während zumindest eines Pulses 8 der Spannungsimpulsfolge 4 einen jeweiligen Abtastwert 16 des elektrischen

Laststroms zu erfassen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Abtastwert 16 des elektrischen Laststroms in einem letzten Zehntel der Phase des Pulses 8 durch die Reglervorrichtung 1 erfasst wird. Der Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms kann durch die Reglervorrichtung 1 bestimmt werden, indem durch die Reglervorrichtung 1 der für den jeweiligen Abtastwert 16 in einer Abhängigkeit 17 gespeicherte Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms abgerufen wird. Die Abhängigkeit 17 kann beispielsweise eine Funktion oder eine Kennwerttabelle sein, die in der Reglervorrichtung 1 gespeichert sein kann. Ein Abtastzeitpunkt 18 des Abtastwertes 16 kann in einem letzten Zehntel der Phase des Pulses 8 liegen.

Fig. 3 zeigt einen weiteren möglichen Verlauf eines Laststroms 5. Dargestellt wird eine weitere Spannungsimpulsfolge 4, wobei der untere Spannungspegel 12 und der obere Spannungspegel 13 identisch zu denen in Fig. 2 sein können. Die in Fig. 3 gezeigte Spannungsimpulsfolgen 4 können einen kleineren Tastgrad 10 aufweisen als die Spannungsimpulsfolge 4 in Fig. 2. Die Pulsdauer 9 kann beispielsweise kürzer sein, wodurch der Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms einen kleineren Wert aufweisen kann als der Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms in Fig. 2. Der Abtastzeitpunkt 18 des Abtastwerts 16 kann zu einem gleichen Phasenwinkel erfolgen, wie in Fig. 2. Aufgrund der kürzeren Pulsdauer 9 kann der Abtastwert 16 in Fig. 3 einen kleineren Wert aufweisen als der Abtastwert 16 in Fig. 2.

Fig. 4 zeigt Verläufe des elektrischen Laststroms 5 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Tastgrad 10. Die dargestellten Verläufe des elektrischen Laststroms 5 können durch jeweilige Kalibrationsspannungsimpulsfolgen 19, 20, 21 , 22, 23 erzeugt sein, die identische untere Spannungspegel 12 und identische obere Spannungspegel 13 aufweisen können und sich in ihrem jeweiligen Tastgrad 10 voneinander unterscheiden können. Die Tastgrade 10 der zugehörigen

Kalibrationsspannungsimpulsfolgen 19, 20, 21 , 22, 23 können beispielsweise 12 %, 24 %, 36 %,48 % und 60 % betragen. Der jeweilige Abtastwert 16 des jeweiligen Verlaufes des Laststromes 5 wird im letzten Zehntel der Pulsphase 8 erfasst. Es ist zu erkennen, dass in Abhängigkeit von dem gewählten Tastgrad 10 sowohl der

Verlauf des Laststroms 5 als auch der Wert des Abtastwertes 16 des elektrischen Laststroms ansteigen. Insgesamt ergibt sich somit eine Beziehung zwischen dem Abtastwert 16 und dem Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms. Diese Beziehung wird zur Generierung der in der Reglervorrichtung 1 gespeicherten Abhängigkeit 17 verwendet. Zur Erzeugung der Abhängigkeit 17 können

nacheinander die Kalibrationsspannungsimpulsfolgen 19, 20, 21 , 22, 23 an der zeitvarianten Last 2 bereitgestellt werden. Für jede der

Kalibrationsspannungsimpulsfolgen 19, 20, 21 , 22, 23 kann durch die

Reglervorrichtung 1 der jeweilige Abtastwert 16 erfasst werden. Durch eine

Sensoreinheit 24 wird der Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms bestimmt. Der jeweilige Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms kann durch die Sensoreinheit 24 an die Reglervorrichtung 1 übertragen und dort dem jeweiligen erfassten Abtastwert 16 in der Abhängigkeit 17 zugeordnet werden. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass durch die Reglervorrichtung 1 eine

Charakterisierungsfunktion als Abhängigkeit 17 erstellt wird, mit welcher es möglich ist, für den erfassten Abtastwert 16 des elektrischen Laststroms den zugehörigen Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms zu berechnen. Alternativ dazu kann es vorgesehen sein, dass es sich bei der Abhängigkeit 17 um eine

Kennwertetabelle handelt, in der die jeweiligen Ist-Effektivwerte 1 1 des elektrischen Laststroms und die zugeordneten jeweiligen Abtastwerte 16 gespeichert sind.

Fig. 5 zeigt eine Abhängigkeit 17. Bei der Abhängigkeit 17 kann es sich

beispielsweise um eine Kennwertetabelle handeln. Dargestellt wird eine

exemplarische Kennwertetabelle, wobei den jeweiligen Abtastwerten 16 der jeweilige Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms zugewiesen ist.

Fig. 6 zeigt einen möglichen Ablauf eines Verfahrens. Das Verfahren kann beispielsweise durch eine Steuervorrichtung oder Reglervorrichtung 1 durchgeführt werden, um einen Soll-Effektivwert 6 eines elektrischen Laststroms an einer zeitvarianten Last 2 bereitzustellen. In einem ersten Schritt S1 kann durch die Reglervorrichtung 1 eine Spannungsimpulsfolge 4 mit einem vorbestimmten Tastgrad 10 bereitgestellt, werden, wodurch ein elektrischer Laststrom durch die zeitvariante Last 2 und die die Reglervorrichtung 1 fließen kann. Durch die

Reglervorrichtung 1 kann ein Abtastwert 16 des Laststroms zu einem

vorbestimmten Abtastzeitpunkt 18 erfasst werden.

In einem Schritt S2 kann die Reglervorrichtung 1 eine Bestimmung des

Ist-Effektivwerts 1 1 des elektrischen Laststroms durchführen, wobei dies

beispielsweise über eine als Charakterisierungsfunktion oder Kennwertetabelle gestaltete Abhängigkeit 17 erfolgen kann. Hierbei kann durch die Reglervorrichtung 1 für den Abtastwert 16 der zugeordnete Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms berechnet oder ausgelesen werden.

In einem Schritt S3 kann es vorgesehen sein, dass durch die Reglervorrichtung 1 der bestimmte Ist-Effektivwert 1 1 des elektrischen Laststroms mit dem zu erreichenden Soll-Effektivwert 6 des elektrischen Laststroms verglichen wird, um einen Differenzwert 25 des elektrischen Laststroms zu bestimmen.

In einem Schritt S4 kann es vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit von dem Differenzwert 25 des elektrischen Laststroms ein angepasster Tastgrad 26 für die Spannungsimpulsfolge 4 durch die Reglervorrichtung 1 berechnet wird. Die

Reglervorrichtung 1 kann den Tastgrad 10 der Spannungsimpulsfolge 4 verändern, wodurch die Spannungsimpulsfolge 4 durch eine angepasste

Spannungsimpulsfolge 27 mit dem angepassten Tastgrad 26 ersetzt werden kann.

Das Verfahren kann zumindest einmal durchgeführt werden. In einem weiteren Schritt kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren ab dem Schritt S1 wiederholt wird.

Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine Reduzierung der Anzahl der Bauteile zur Regelung eines Effektivwertes eines Laststroms ermöglicht werden kann.