DE102019116516A1

DE102019116516A1 - Methode zur Drehzahlregelung eines mechanisch kommutierten Kompressormotors

Info

Publication number: DE102019116516A1
Application number: DE102019116516.4A
Authority: DE
Inventors: Nico Herzberg
Original assignee: Wabco Europe BVBA
Current assignee: ZF CV Systems Europe BV
Priority date: 2019-06-18
Filing date: 2019-06-18
Publication date: 2020-12-24
Also published as: WO2020254109A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen mechanisch kommutierten Bürstenmotor (10) für eine Verdichtereinrichtung (100) mit einem Verdichter (8) zur Drucklufterzeugung, mit einem Rotor (9) und einem Stator (11), einem Stromsensor (14) zur Messung eines Motorstroms (18) und einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung (12), die eine Drehzahlregelungseinrichtung (13) für den Rotor und einen Signaleingang (16) für den vom Stromsensor (14) gemessenen Motorstrom (18) hat. Erfindungsgemäß weist die Drehzahlregelungseinrichtung (13) auf:einen Speicher (20) in dem eine Kalibrierkennlinie (22) hinterlegt ist, die eine über einen Verdichtungshub (15) des Verdichters (8) ermittelte Drehzahl (17) angibt,ein Kalibiermodul (24) zum Ermitteln einer Kalibrierdrehzahl (26) aus dem gemessenen Motorstrom (18), wobei die daraus ermittelte Drehzahl (17) über die Kalibrierkennlinie (22) auf den Verdichtungshub (15) als die Kalibrierdrehzahl (26) kalibrierbar ist, undein Bestimmungsmodul (28) zur Ermittlung einer Betriebsdrehzahl (23), mittels dem im Betrieb aus dem gemessene Motorstrom (18) ein mittlerer Motorstrom (21) bestimmbar ist, aus dem die Betriebsdrehzahl (23) ermittelbar ist, undein Vergleichsmodul (30) zum Abgleich (32) zwischen der Betriebsdrehzahl (23) und der Kalibierdrehzahl (26), undein Regelmodul (34) mittels dem der Motorstrom (18) unter Änderung einer Motorspannung (M) derart regelbar ist, dass die Betriebsdrehzahl (23) der Kalibierdrehzahl (26) entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft einen mechanisch kommutierten Bürstenmotor für eine Verdichtereinrichtung mit einem Verdichter zur Drucklufterzeugung, mit einem Rotor und einem vorzugsweise permanenterregten Stator, aufweisend einen Stromsensor zur Messung eines Motorstroms, insbesondere eines Rotorstroms und eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung, die eine Drehzahlregelungseinrichtung für den Rotor und einen Signaleingang vom Stromsensor für den gemessenen Motorstrom hat.
Ein mechanisch kommutierter Bürstenmotor mit Drehzahlregelung ist eine Alternative zu einem drehzahlgeregelten bürstenlosen Gleichstrommotor (BLDC Motor). Ein BLDC Motor ist im Vergleich zu einem Bürstenmotor relativ teuer. Durch die Nutzung eines Bürstenmotors zur Drehzahlregelung lassen sich also Kosten senken.
Bürstenmotoren mit Drehzahlbestimmung oder -regelung sind bereits bekannt.
Die DE 10 2015 214 019 A1 beschreibt ein Verfahren zur Druckbestimmung eines Kleinkompressors ohne zusätzlichen Drucksensor. Hierzu wird entweder über die gemessene Drehzahl mit Drehzahlsensoren oder über den Stromverlauf der Ausgangsdruck bestimmt.
Die EP 0 676 858 B1 beschreibt eine Steuerelektronik die zwischen einer Regelung über elektromotorische Kraft (EMK) und IxR-Kompensationsschaltung umschaltet.
Eine Drehzahlregelung über EMK-Messung hat jedoch den Nachteil, dass der Motor zur Bestimmung der Drehzahl --d. h. zur Messung einer induzierten Spannung am Motor-- mit periodisch kurz unterbrochener Stromzufuhr betrieben werden muss, was mit einer merklichen Geräuschbildung einhergeht. Die IxR-Kompensationsschaltung nutzt die Proportionalität zwischen gemessenem Motorstrom und dem zugehörigen Drehzahlabfall aus. Die Motorspannung steigt dabei proportional zum Motorstrom. Bei der IxR-Kompensationsschaltung unterliegt die Drehzahlregelkonstanz dem Einfluss von Temperatur und Alterung bzw. Verschleiß des Bürstensystems. Daher ist die Drehzahlregelkonstanz des Verfahrens begrenzt.
Wünschenswert ist es, die Drehzahl, insbesondere geräuscharm, über die Lebensbetriebsdauer des Bürstenmotors in weitestgehend konstantem Rahmen zu ermitteln.
An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mittels dem ein mechanisch kommutierten Bürstenmotor für eine Verdichtereinrichtung mit einem Verdichter zur Drucklufterzeugung mit einem Rotor und einem vorzugsweise permanenterregten Stator in verbesserter Weise betreibbar ist. Insbesondere soll durch das Verfahren und die Vorrichtung die Akustik und Drehzahlkonstanz des Bürstenmotors verbessert sein.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird diese Aufgabe durch einen verbesserten mechanisch kommutierten Bürstenmotor mit Drehzahlregelung gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
Die Erfindung geht von einem mechanisch kommutierten Bürstenmotor für eine Verdichtereinrichtung mit einem Verdichter zur Drucklufterzeugung, mit einem Rotor und einem vorzugsweise permanenterregten Stator aus.
Der Bürstenmotor hat einen Stromsensor zur Messung eines Motorstroms, insbesondere eines Rotorstroms und eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung mit einer Drehzahlregelungseinrichtung für den Rotor und einem Signaleingang für den vom Stromsensor gemessenen Motorstrom.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Drehzahlregelungseinrichtung aufweist:

- einen Speicher in dem eine Kalibrierkennlinie hinterlegt ist, die eine über einen Verdichtungshub des Verdichters, insbesondere unter kontrollierten Prüfbedingungen, vorzugsweise in einem Neuzustand, des Bürstenmotors, ermittelte Drehzahl angibt,
- ein Kalibiermodul zum Ermitteln einer Kalibrierdrehzahl aus dem gemessenen Motorstrom, derart, dass insbesondere unter den kontrollierten Prüfbedingungen die aus dem gemessenen Motorstrom ermittelte Drehzahl über die Kalibrierkennlinie auf den Verdichtungshub als die Kalibrierdrehzahl kalibrierbar ist, und
- ein Bestimmungsmodul zur Ermittlung einer Betriebsdrehzahl, mittels dem im Betrieb aus dem gemessene Motorstrom ein mittlerer Motorstrom bestimmbar ist, wobei aus dem mittleren Motorstrom die Betriebsdrehzahl ermittelbar ist, und
- ein Vergleichsmodul, mittels dem ein Abgleich zwischen der Betriebsdrehzahl und der Kalibierdrehzahl durchführbar ist, und
- ein Regelmodul mittels dem der Motorstrom unter Änderung einer Motorspannung derart regelbar ist, dass die Betriebsdrehzahl der Kalibierdrehzahl entspricht, insbesondere weitestgehend konstant bleibt, vorzugsweise die Betriebsdrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Varianzbereichs um einen mittels der Kalibrierdrehzahl vorbestimmten Konstantwert liegt.

Die Erfindung führt auch zu einer Verdichtereinrichtung, einer Druckluftversorgungsanlage und einem Fahrzeug.
Wie oben erläutert führen bisherige Drehzahlregelungen zu einer erhöhten Akustik und/oder zu einer geringen Drehzahlkonstanz. Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass aus Gründen der Akustik ein Betrieb des Bürstenmotors bei konstanter Drehzahl vorteilhaft ist und diese daher mit einem geräuscharmen Verfahren geregelt werden soll.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass das Vorhandensein einer Stromerhöhung durch den Verdichtungshub im Gegensatz zu bekannten Ansätzen unabhängig vom Zustand des Bürstenmotors ist.
Mittels der Erfindung wird nun eine weitestgehend konstante Drehzahl über die Betriebsdauer des Motors durch den Abgleich zwischen der Betriebsdrehzahl und der Kalibierdrehzahl ermöglicht. Vorteilhafterweise ermöglicht die Erfindung, eine weitestgehend konstante Drehzahl über die Betriebszeitdauer.
Erfindungsgemäß wird die weitestgehend konstante Drehzahl erreicht, indem in dem Speicher der elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung eine Kalibrierkennlinie hinterlegt ist und der gemessene Motorstrom mittels des Kalibriermoduls, insbesondere unter kontrollierten Prüfbedingungen, als Kalibrierdrehzahl kalibrierbar ist.
Grundsätzlich kann eine Kalibrierkennlinie bei vielen Betriebszuständen des Bürstenmotors ermittelt werden; bevorzugt sind jedoch weitestgehend definierte Prüfbedingungen, die nicht zu viele Unwägbarkeiten haben, insbesondere sollte ein Bürstenmotor nicht bereits zu sehr unbekannt gealtert sein. In dem Sinne sind unter definierten Prüfbedingungen solche zu verstehen, die kontrolliert bzw. kontrollierbar sind. Unter kontrollierten Prüfbedingungen wird besonders vorzugsweise ein bekannter Zustand des Motors mit definiertem Verdichtungshub verstanden. Dies ist beispielsweise weitestgehend in einem Neuzustand des Motors der Fall.
Im Betrieb wird die Drehzahl über die Lebensbetriebsdauer bzw. Betriebsdauer weitestgehend konstant gehalten durch Bestimmung einer Betriebsdrehzahl im Bestimmungsmodul, einem Abgleich zwischen Betriebsdrehzahl und der Kalibrierdrehzahl im Vergleichsmodul und einer Regelung des Motorstroms derart, dass die Betriebsdrehzahl der Kalibrierdrehzahl entspricht, vorzugsweise die Betriebsdrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Varianzbereichs um einen mittels der Kalibrierdrehzahl vorbestimmten Konstantwert liegt.
Gemäß dem Konzept der Erfindung ist die Betriebsdrehzahl durch das Bestimmungsmodul aus dem gemessenen mittleren Motorstrom, oder auch über den Wechselstromanteil des Bürstenmotors ermittelbar. Dieser Wechselstrom wird auch als Stromrippel bezeichnet. Er entsteht durch Lade- und Entladevorgänge im Bürstenmotor.
Es ist vorteilhaft, dass das Regelmodul die Betriebsdrehzahl durch den Abgleich zwischen der Betriebsdrehzahl und der Kalibierdrehzahl im Vergleichsmodul, unabhängig von Toleranzen, Alterungsprozessen des Bürstenmotors und Veränderungen des Klemmwiderstandes regelbar ist. Insbesondere ist dies vorteilhaft, da die Anpassung der Betriebsdrehzahl so nicht Über- oder Unterkompensiert werden kann.
Für die Anpassung der Betriebsdrehzahl ist es weiter vorteilhaft, dass der Abgleich zwischen der Betriebsdrehzahl und der Kalibrierdrehzahl im Vergleichsmodul in vorbestimmten oder jedenfalls definierten Kalibrier Zeitabständen durchführbar ist. Durch einen Abgleich in vorbestimmten oder jedenfalls Kalibrier-Zeitabständen kann der Alterungsprozess des Bürstenmotors über die Lebensbetriebsdauer bzw. Betriebsdauer des Motors ausgeglichen werden. Ein Abgleich zwischen der Betriebsdrehzahl und der Kalibrierdrehzahl ist vorgesehen zu einem geeigneten Zeitpunkt mit hinreichend konstanten Bedingungen, beispielsweise bei konstanter Spannung und/oder konstanter Temperatur und/oder konstanter Motorleistung.
In einer Weiterbildung des Bürstenmotors mit Drehzahlregelung ist im Stromsensor der Motorstrom während einer Einschaltphase der Motorspannung messbar, wobei das Bestimmungsmodul einen zur Drehmomentbildung beitragenden Motorstrom aus dem gemessenen Motorstrom approximiert.
Bei dieser Weiterbildung ist es vorteilhaft die Strommessung an der Masseleitung, auch Low-Side genannt, durchzuführen. Bei der Low-Side Strommessung ist als Stromsensor ein Messwiderstand zwischen den Bürstenmotor und Masse geschaltet. Bei einer solchen Schaltung ist der Motorstrom vorteilhafterweise während einer Einschaltphase der Motorspannung messbar. Eine Low-Side Strommessung ist einfach und kostengünstig.
In einer anderen Weiterbildung des Bürstenmotors mit Drehzahlregelung ist im Stromsensor der Motorstrom kontinuierlich messbar. Insbesondere ist der Motorstrom während der Einschaltphase und einer Ausschaltphase der Motorspannung messbar, wobei das Bestimmungsmodul einen zur Drehmomentbildung beitragenden Motorstrom aus dem gemessenen Motorstrom berechnet. Bei dieser Weiterbildung ist es vorteilhaft die Strommessung an der Versorgungsspannungsleitung, auch High-Side genannt, durchzuführen. Bei einer solchen High-Side Strommessung ist der Messwiderstand zwischen die Spannungsquelle und den Bürstenmotor geschaltet. Vorteilhafterweise lassen sich mit einer High-Side Strommessung Kurzschlussströme erkennen. Die High-Side Strommessung ist weiterhin nicht anfällig gegenüber Störungen am Massepfad, wodurch hier der Motorstrom kontinuierlich messbar ist.
Die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung kann einen Analog-Digital-Umsetzer-Eingang und einen Pulsweitenmodulations-Ausgang aufweisen. Vorteilhafterweise kann mit Pulsweitenmodulations-Ausgang der elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung die Betriebsdrehzahl des Bürstenmotors durch ein einstellbares Tastverhältnis angepasst werden. Beispielsweise kann das Tastverhältnis bei zu hoher Betriebsdrehzahl verringert werden und bei zu niedriger Betriebsdrehzahl erhöht werden. Der Analog-Digital-Umsetzer ist dazu ausgebildet ein pulsweitenmoduliertes Signal, insbesondere ein pulsweitenmoduliertes Spannungssignal, in ein digitales Signal umzuwandeln.
In einer Weiterbildung weist der Bürstenmotor mit Drehzahlregelung eine Pulsweitenmodulationseinheit mit einstellbarem Tastverhältnis auf. Der Speicher der elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung hat dann zusätzlich eine Lookup-Tabelle hinterlegt, mit der das Tastverhältnis abhängig von Eingangsgrößen Motorlast und Bordnetzspannung bestimmbar ist.
Eine Bestimmung des Tastverhältnisses ist vorteilhaft zu einer Vermeidung von aufwendigen Berechnungen. Dadurch ist eine schnelle Änderung der Motorspannung zum Regeln des Motorstroms möglich.
Der Stromsensor kann einen Messwiderstand und eine Verstärkereinheit aufweisen. Mit dem Messwiderstand ist der Motorstrom indirekt über einen Abfall der Motorspannung messbar. Mit der Verstärkereinheit sind kleine Änderungen im Motorspannungssignal messbar.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch eine Verdichtereinrichtung umfassend einen Antrieb mit dem erfindungsgemäßen Bürstenmotor und einen Verdichter, insbesondere einen Kompressor, vorzugsweise für einen Druckluftabnehmer eines Fahrzeugs, wie eine Luftfederanlage oder eine Bremsanlage, gelöst.
Vorteilhafterweise wird die Betriebsdrehzahl des Verdichters über eine Anpassung des Motorstroms auf die Kalibrierdrehzahl geregelt. Dadurch wird die Betriebsdrehzahl des Verdichters weitestgehend konstant gehalten, indem die Betriebsdrehzahl auf die Kalibrierdrehzahl geregelt wird. Insbesondere sollte diese über die Lebensbetriebsdauer bzw. Betriebsdauer weitestgehend konstant bleiben. Vorzugsweise sollte die Betriebsdrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Varianzbereichs um einen mittels der Kalibrierdrehzahl vorbestimmten Konstantwert liegen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch eine Druckluftversorgungsanlage, vorzugsweise für einen Druckluftabnehmer eines Fahrzeugs, insbesondere eine Luftfederanlage und/oder eine Bremsanlage, aufweisend eine erfindungsgemäße Verdichtereinrichtung, gelöst.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch ein Fahrzeug, aufweisend eine erfindungsgemäße Druckluftversorgungsanlage, gelöst.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch ein Verfahren zur Drehzahlregelung zum Betrieb einer Verdichtereinrichtung gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

- Messen eines Motorstroms und eines Verdichtungshubs;
- Ermitteln der zugehörigen Drehzahlen aus der Messung des Motorstroms und der Messung des Verdichtungshubs;
- Kalibrieren der Drehzahl aus der Messung des Motorstroms über die Drehzahlen aus der Messung des Verdichtungshubs als Kalibrierdrehzahl;
- Messen des Motorstroms im Betrieb und Ermittlung einer Betriebsdrehzahl;
- Abgleichen zwischen der Betriebsdrehzahl und der Kalibierdrehzahl und
- Regeln des Motorstroms derart, dass die Betriebsdrehzahl auf die Kalibrierdrehzahl geregelt wird, insbesondere weitestgehend konstant bleibt, vorzugsweise die Betriebsdrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Varianzbereichs um einen mittels der Kalibrierdrehzahl vorbestimmten Konstantwert liegt.

Vorteilhaft ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine Drehzahlregelung unabhängig vom Zustand des Bürstenmotors. Das Messen des Motorstroms, das Abgleichen zwischen der Betriebsdrehzahl und der Kalibierdrehzahl und das Regeln des Motorstroms kann automatisiert durchgeführt werden, ohne dass einzelne Verfahrensschritte eine manuelle Bedienung des Nutzers erfordern.
Weiterhin umfasst das Verfahren eine Approximation eines zur Drehmomentbildung beitragenden Motorstroms aus dem gemessenen Motorstrom.
In einer Weiterbildung des Verfahrens findet der Abgleich der Betriebsdrehzahl und der Kalibierdrehzahl in definierten Kalibrier-Zeitabständen, insbesondere, wenn über die Motorstrommessung ein geeigneter Zeitpunkt mit hinreichend konstanten Bedingungen nachgewiesen ist, statt.
In einer möglichen Weiterbildung des Verfahrens ist ein Tastverhältnis einer Pulsweitenmodulation bestimmt festgelegt. Das Tastverhältnis ist in einer Lookup-Tabelle abhängig von Eingangsgrößen bestimmt festgelegt ist, insbesondere abhängig von Eingangsgrößen wie Last und Bordnetzspannung bestimmt festgelegt. Mittels der Festlegung des Tastverhältnisses in der Lookup-Tabelle kann Speicherplatz eingespart und/oder eine schnellere Regelung der Betriebsdrehzahl erreicht werden.
Das Konzept der Erfindung ist nicht beschränkt auf eine Druckluftversorgungsanlage oder einen Druckluftabnehmer eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eine Luftfederanlage oder eine Bremsanlage, aufweisend einen Verdichter zur Drucklufterzeugung, unter Verwendung eines Bürstenmotors. Vielmehr dient das der Erfindung zugrundeliegende Verfahren als generelle Methode, um Bürstenmotoren mit konstanten Drehzahlen zu betrieben.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung.
Im Einzelnen zeigt die Zeichnung in:

1 eine Verdichtereinrichtung mit Bürstenmotor, Stromsensor und elektronische Steuer- und Regeleinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
2A und 2B eine Verdichtereinrichtung mit Bürstenmotor nach einer ersten Ausführungsform und einer zweiten Ausführungsform;
3 einen Stromverlauf eines Kompressors und die daraus durch Filterung zu gewinnenden Signale;
4A, 4B, 4C 4D simulierte Stromverläufe bei unterschiedlichen Bürstenmotoreinstellungen ;
5 Verfahren zur Drehzahlregelung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform; und
6 ein Fahrzeug mit Druckluftversorgungsanlage gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.

1 zeigt eine Verdichtereinrichtung 100 mit Bürstenmotor 10, Stromsensor 14 und elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 12. Der Bürstenmotor 10 weist zudem einen Rotor 9 und einen Stator 11 auf.
Der Stromsensor 14 ist ausgebildet einen Motorstrom, insbesondere einen Rotorstrom, als Funktion der Zeit, auch als gemessener Motorstrom 18 bezeichnet, zu messen. Der gemessene Motorstrom 18 wird von dem Stromsensor 14 über einen Signaleingang 16 an die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 12 weitergegeben.
Die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 12 hat eine Drehzahlregelungseinrichtung 13 mit einem Speicher 20, einem Kalibriermodul 24, einem Bestimmungsmodul 28, einem Vergleichsmodul 28 und einem Regelmodul 34.
Im Speicher 20 ist eine Kalibrierkennlinie 22 hinterlegt, die eine über einen Verdichtungshub 15 des Verdichters 8 ermittelte Drehzahl 17 angibt. Die über den Verdichtungshub 15 ermittelte Drehzahl 17 ist unter kontrollierten Prüfbedingungen, vorzugsweise im Neuzustand, des Bürstenmotors 10 gut messbar. Außerdem ist in dem Speicher 20 eine Lookup-Tabelle 29 hinterlegt Mit der Lookup-Tabelle 29 kann die Regelung der Betriebsdrehzahl 23 schneller erfolgen, da eine mathematische Berechnung bei der Verwendung der Lookup-Tabelle 29 nicht benötigt wird. In der Lookup-Tabelle 29 ist ein Tastverhältnis TV einer Pulsweitenmodulationseinheit abhängig von dem Eingangsgrößen 31 Last L und Bordnetzspannung BNS hinterlegt.
Im Kalibriermodul 24 wird eine Kalibrierdrehzahl 26 aus dem gemessenen Motorstrom 18, der unter kontrollierten Prüfbedingungen, vorzugsweise im Neuzustand, des Bürstenmotors 10 gemessen wird, ermittelt. Zum Ermitteln der Kalibrierdrehzahl 26 wird die aus dem gemessenen Motorstrom 18 ermittelte Drehzahl 17 über die Kalibrierkennlinie 22 auf den Verdichtungshub 15 kalibriert. Das Bestimmungsmodul 28 erhält im Betrieb des Bürstenmotors 10 über den Signaleingang 16 den gemessenen Motorstrom 18. Aus dem im Betrieb gemessenen Motorstrom 18 ist ein mittlerer Motorstrom 21 bestimmbar, wobei aus dem mittleren Motorstrom 21 die Betriebsdrehzahl 23 ermittelbar ist.
Das Vergleichsmodul 30 empfängt die Betriebsdrehzahl 23 und die Kalibrierdrehzahl 26 und ist ausgebildet einen Abgleich 32 zwischen der Betriebsdrehzahl 23 und der Kalibrierdrehzahl 26 durchzuführen. Mit dem Vergleichsmodul 30 ist somit ermittelbar, ob die der Betriebsdrehzahl 23 und der Kalibrierdrehzahl 26 voneinander abweichen.
Das Regelmodul 34 ist dazu ausgebildet vom Vergleichsmodul 30 ein Ergebnis des Abgleichs 32 zu empfangen und daraufhin den Motorstrom 18 unter Änderung einer Motorspannung M derart zu regeln, dass die Betriebsdrehzahl 23 der Kalibrierdrehzahl 26 entspricht. Dabei bleibt die Betriebsdrehzahl 23 innerhalb eines vorbestimmten Varianzbereichs V, der um einen mittels der Kalibrierdrehzahl 26 vorbestimmten Konstantwert K liegt.
2A zeigt eine Verdichtereinrichtung 100' mit Bürstenmotor 10' nach einer ersten Ausführungsform. In diesem ersten Ausführungsbeispiel hat Verdichtereinrichtung 100' eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 12', einen Stromsensor 14' mit Messwiderstand R_SEN' und Verstärkereinheit 38', der zwischen Masse 39' und Motorlast 40' eingebaut ist, und einen Schalter 36', der zwischen der Motorlast 40' und dem Stromsensor 14' eingebaut ist. Der Bürstenmotor 10' ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Gleichspannungsmotor, der von einer Spannungsquelle 41' versorgt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 12' ein Mikrokontroller. Die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 12' hat einen Analog-Digital-Umsetzer-Eingang ADC Input und einen Pulsweitenmodulations-Ausgang PWM Output. Der Analog-Digital-Umsetzer ADC ist dazu ausgebildet ein pulsweitenmoduliertes Signal in ein digitales Signal umzuwandeln. Der Pulsweitenmodulations-Ausgang PWM Output der elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung 12' ist dazu ausgebildet, die Betriebsdrehzahl 23 des Bürstenmotors 10' durch ein einstellbares TastverhältnisTV anzupassen. Das Tastverhältnis TV wird vorliegend durch die Dauer der Einschaltphase t_ON der Motorspannung zur Dauer der Pulsperiode, das heißt der Einschalt- und Ausschaltphase t_ON+OFF , bestimmt.
Der Schalter 36' ist ein N-Kanal MOSFET-Schalter. Ein N-Kanal-MOSFET weist Gate, Drain und Source auf. Bei geöffneten Schalter 36' liegt das Gate des MOSFETs über einen Gatewiderstand R_G' auf demselben Potential wie die Versorgungsspannung aus der Spannungsquelle 41', der MOSFET wird nicht angesteuert und der Bürstenmotor 10' wird nicht mit Spannung versorgt. Der Gatewiderstand R_G' ist zwischen den Pulsweitenmodulations-Ausgang PWM Output und den Schalter 36'geschaltet, um das Gate bei offenen Schalter 36' auf Null-Spannung zu regeln. Schließt der Schalter, sinkt die Gatespannung des N-Kanal-MOSFET, der MOSFET steuert durch und den Bürstenmotor 10' wird mit Spannung versorgt. Ein solcher Verlauf der Getespannung ist in 4A, 4B, 4C und 4D zu sehen.
Es wird eine Diode 42' über die Motorlast 40' geschaltet, um die vom Motor 10' beim Ausschalten des Schalters 36' erzeugte Spannung abzubauen.
In dieser Ausführungsform hat der Stromsensor 14' einen Messwiderstand R_SEN', über den das abfallende Motorspannungssignal gemessen und in ein Motorstromsignal umgerechnet wird. Mit Hilfe der Verstärkereinheit 38' sind auch kleine Änderungen im Motorspannungssignal messbar. Die Verstärkereinheit weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Differentialverstärker 43' und einen Verstärkungswiderstand R_LP' auf. Mit dem Verstärkungswiderstand R_LP' kann die Verstärkung eingestellt werden. Zudem weist die Anordnung noch einen Kondensator C_LP' auf. Der Kondensator C_LP' dient zum Filtern der Ausgangsspannung. Bei einer solchen Anordnung ist der Motorstrom nur während einer Einschaltphase t_ON der Motorspannung messbar; dies gemäß einer ersten Messmethode, die mit einer Einschaltphase t_ON des Bürstenmotors 10' arbeitet. Eine solche Strommessung ist einfach und kostengünstig.
2B zeigt eine Verdichtereinrichtung 100" mit Bürstenmotor 10" nach einer zweiten Ausführungsform. Diese zweite Ausführungsform der Verdichtereinrichtung 100" hat dieselben Komponenten wie die Verdichtereinrichtung 100" des ersten Ausführungsbeispiels aus 2A. Die Funktionalität Komponenten wie der Steuer- und Regeleinrichtung 12'', des Schalters 36'' und des Bürstenmotors 10'' mit Motorlast 40'' und Diode 42'' hat sich in diesem Aufbau nicht geändert.
Die Ausführungsform der Verdichtungseinrichtung 100'' aus 2B unterscheidet sich von der Ausführungsform der Verdichtungseinrichtung 100' aus 2A dadurch, dass die eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 12" mit Messwiderstand R_SEN" und Verstärker 28" zwischen der Spannungsquelle 41'' und der Motorlast 40'' angeordnet ist. Mit einer solchen Anordnung lassen sich Kurzschlussströme erkennen. Diese Strommessung ist weiterhin nicht anfällig gegenüber Störungen am Massepfad, wodurch hier der Motorstrom kontinuierlich messbar ist; dies gemäß einer zweiten Messmethode, die mit einer Ein- und Ausschaltphase t_ON+OFF des Bürstenmotor 10'' arbeitet und den Motorstrom durchgehend über eine gesamte Periode, insofern kontinuierlich, misst.
3 zeigt einen Motorstromverlauf 18' eines Verdichters, insbesondere eines Kompressors, und die daraus durch Filterung zu gewinnenden Signale. Der in 1 symbolisch gezeigte gemessene Motorstrom 18 ist in 3 konkret als ein beispielhaft gemessener Motorstromverlauf 18' dargestellt und zeigt insofern einen idealisierten Verlauf eines Motorstroms eines zweistufigen Kompressors. Eine Umdrehung des Rotors ist mit T eingeblendet. Der Motorstromverlauf 18' zeigt einen annähernd sinusförmigen Verlauf mit Stromrippeln 49. Ein Motorstromsignal ergibt sich aus einer Überlagerung von dem Stromverlauf des Bürstenmotors resultierend aus dem Verdichtungshub 48 und dem Stromverlauf des Bürstenmotors resultierend aus der Kommutierung 50. Sowohl der Verdichtungshub 48 als auch die Kommutierung 50 sind als gefiltertes Signal 47, 49 dargestellt. Aus dem Stromverlauf 46 lässt sich der mittlere Motorstrom 21 in dem in 1 gezeigten Bestimmungsmodul 28 bestimmen. Aus dem mittleren Motorstrom kann die Betriebsdrehzahl 23 ermittelt werden.
Da sich bei einem zweistufigen Kompressor der Strom bei der Verdichtung 46 von dem Strom bei der Expansion 44 unterscheidet, sind die Maxima des Motorstroms unterschiedlich. Die Stromrippel 49 entstehen durch die mechanische Kommutierung 50 des Bürstenmotors. Die gefilterten Signale des Verdichtungshubs 48 und der Kommutierung 50 sind separat dargestellt.
Um eine Abhängigkeit des in 1 symbolisch gezeigten gemessenen Motorstroms 18 von gewissen Einstellungen am Motor zu verdeutlichen sind in 4A, 4B, 4C und 4D Motorstromverläufe 18" als simulierte Motorstromverläufe 54, 54', 54'', 54''' abhängig vom Verlauf der Gatespannung des MOSFET-Schalters 52, 52', 52'', 52''', und von Größen wie der Frequenz des Pulsweitenmodulationsbetriebes (PWM Betriebes), dem Tastverhältnis der PWM und der Last dargestellt.
4A, 4B, 4C und 4D werden im Folgenden gemeinsam beschrieben, um auch den zur Drehmomentbildung beitragenden Motorstrom I_t1 , I_t2 aus dem gemessenen Motorstrom 18 zu erläutern. Je nach Messmethode kann der beitragende Motorstrom I_t1 , I_t2 entweder gemäß der oben genannten ersten Messmethode (2A) der Einschalt-Motorstrom I_t1=M_ON während einer Einschaltphase t_ON sein oder gemäß der oben genannten zweiten Messmethode (2B) der Ein- und Ausschalt-Motorstrom I_t2=M_ON+OFF während einer Einschalt- und Ausschaltphase t_ON+OFF sein. In 4A, 4B, 4C und 4D sind Einschalt-Motorstrom M_ON als beitragenden Motorstrom I_t1 gemäß der oben genannten ersten Messmethode und Ein- und Ausschalt-Motorstrom M_ON+OFF als beitragenden Motorstrom I_t2 gemäß der oben genannten zweiten Messmethode zu der Einschaltphase t_ON und Einschalt- und Ausschaltphase t_ON+OFF jeweils dargestellt.
4A zeigt einen simulierten Motorstromverlauf 54 eines Bürstenmotors bei 9V Gatespannung, 4kHz PWM Betriebsfrequenz, 75% Tastverhältnis und niedriger Last.
4B zeigt einen simulierten Motorstromverlauf 54' eines Bürstenmotors bei 12V Gatespannung, 4kHz PWM Betriebsfrequenz, 60% Tastverhältnis und niedriger Last.
4C zeigt einen simulierten Motorstromverlauf 54'' eines Bürstenmotors bei 12V Gatespannung, 4kHz PWM Betriebsfrequenz, 75% Tastverhältnis und hoher Last.
4D zeigt einen simulierten Motorstromverlauf 54''' eines Bürstenmotors bei 16V Gatespannung, 4kHz PWM Betriebsfrequenz, 45% Tastverhältnis und niedriger Last.
Bei dem Einschalten der Gatespannung 52, 52', 52'', 52'''steigt der Motorstrom 54, 54', 54'', 54''' an. Dies entspricht dem Verlauf des Motorstroms 54, 54', 54'', 54''' während der Einschaltphase t_ON der Gatespannung 52, 52', 52'', 52'''. Der Anstieg ist abhängig von den Betriebsbedingungen.
Während der Ausschaltphase t_OFF , also bei ausgeschalteter Gatespannung 52, 52', 52'', 52'''fällt der Motorstrom 54, 54', 54'', 54''' ab. Auch dieser Abfall ist abhängig von den Betriebsbedingungen. Aus dem mittleren Motorstrom, der wie in 3 gezeigt bestimmbar ist, lässt sich die Betriebsdrehzahl 23 berechnen.
5 zeigt eine Verfahren zur Drehzahlregelung 200 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. In dem Verfahren zur Drehzahlregelung wird in einem ersten Schritt S1 der Motorstrom 18 und der Verdichtungshub 15 unter kontrollierten Prüfbedingungen gemessen. In einem zweiten Schritt S2 wird jeweils aus der Messung des Motorstroms 18 und der Messung des Verdichtungshubs 15 eine zugehörige Drehzahl 17 ermittelt. Die Drehzahl aus der Messung des Motorstroms wird in einem dritten Schritt S3 auf die Drehzahl 17 aus der Messung des Verdichtungshubs 15 kalibriert. Die so ermittelte Drehzahl wird als Kalibrierdrehzahl 26 genutzt. Im Betrieb des Verdichters 8 wird der Motorstrom 18 gemessen und daraus eine Betriebsdrehzahl 23 ermittelt S4. Die Betriebsdrehzahl 23 wird aus einem gemittelten Motorstrom 21 berechnet. In einem nächsten Schritt S5 wird die Kalibrierdrehzahl 26, die unter kontrollierten Prüfbedingungen ermittelt worden ist, und die Betriebsdrehzahl 23 miteinander abgeglichen. Weichen die Kalibrierdrehzahl 26 und die Betriebsdrehzahl 23 voneinander ab, so wird in einem letzten Schritt S6 der Motorstrom 18 so geregelt, dass die Betriebsdrehzahl 23 auf die Kalibrierdrehzahl 26 geregelt wird und so weitestgehend konstant bleibt. Vorzugsweise liegt die Betriebsdrehzahl 23 innerhalb eines vorbestimmten Varianzbereichs V um einen mittels der Kalibrierdrehzahl 26 vorbestimmten Konstantwert K.
6 zeigt ein Fahrzeug 600 mit Druckluftversorgungsanlage 500 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Die Druckluftversorgungsanlage 500 kann Druckluftabnehmer 505, wie eine Luftfederanlage 510 oder eine Bremsanlage 520, des Fahrzeugs 600 antreiben.
Bezugszeichenliste

8: Verdichter
9: Rotor
10, 10', 10": Bürstenmotor
11: Stator
12, 12', 12": elektronische Steuereinrichtung
13: Drehzahlregelungseinrichtung
14, 14', 14": Stromsensor
15: Verdichtungshub
16: Signaleingang
17: Drehzahl
18: gemessener Motorstrom
18': beispielhaft gemessener Motorstromverlauf
18": Motorstromverlauf simuliert abhängig von gewissen Motoreinstellungen
20: Speicher
21: mittlerer Motorstrom
22: Kalibrierkennlinie
23: Betriebsdrehzahl
24: Kalibriermodul
26: Kalibrierdrehzahl
28: Bestimmungsmodul
29: Lookup-Tabelle
30: Vergleichsmodul
31: Eingangsgrößen
32: Abgleich
34: Regelmodul
36', 36": Schalter
37', 37": Pulsweitenmodulationseinheit
38', 38": Verstärkereinheit
39': Masse
40', 40": Motorlast
41', 41": Spannungsquelle
42', 42'': Diode
43', 43'': Differentialverstärker
44: Strom bei der Expansion
46: Strom bei der Verdichtung
47: gefiltertes Signal Verdichtungshub
48: Verdichtungshub
49: gefiltertes Signal Kommutierung, Wechselstromanteil
50: Kommutierung
52, 52', 52'', 52''': Gatespannung 54, 54', 54'', 54''' Motorstrom
100, 100',100'': Verdichtereinrichtung
200: Verfahren zur Drehzahlregelung
500: Druckluftversorgungsanlage
505: Druckluftabnehmer
510: Luftfederanlage
520: Bremsanlage
600: Fahrzeug
ADC: Analog-Digital-Umsetzer
ADC Input: Analog-Digital-Umsetzer Eingang
BNS: Bordnetzspannung
C_LP', C_LP'': Kondensator
I_t1, I_t2: beitragender Motorstrom gemäß erster und zweiter Messmethode
K: vorbestimmter Konstantwert
L: Last
M: Motorspannung
M_ON: Einschalt-Motorstrom
M_ON+OFF: Ein- und Ausschalt-Motorstrom
PWM: Pulsweitenmodulation
PWM: Output Pulsweitenmodulations-Ausgang
R_G', R_G'': Gatewiderstand
R_LP', R_LP'': Verstärkungswiderstand
R_SEN', R_SEN'': Messwiderstand
S1: Messen eines Motorstroms und eines Verdichtungshubs
S2: Ermitteln der Drehzahlen
S3: Kalibrieren
S4: Messen des Motorstromes im Betrieb
S5: Abgleichen
S6: Regeln des Motorstroms
T: Umdrehung des Rotors
TV: Tastverhältnis
t_ON: Einschaltphase
t_OFF: Ausschaltphase
t_ON+OFF: Ein- und Ausschaltphase
Δt: Kalibrier-Zeitabstände
V: vorbestimmter Varianzbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102015214019 A1 [0004]
EP 0676858 B1 [0005]

Claims

Mechanisch kommutierter Bürstenmotor (10) für eine Verdichtereinrichtung (100) mit einem Verdichter (8) zur Drucklufterzeugung, mit einem Rotor (9) und einem vorzugsweise permanenterregten Stator (11), aufweisend einen Stromsensor (14) zur Messung eines Motorstroms (18), insbesondere eines Rotorstroms, und eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (12), die eine Drehzahlregelungseinrichtung (13) für den Rotor und einen Signaleingang (16) für den vom Stromsensor (14) gemessenen Motorstrom (18) hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlregelungseinrichtung (13) aufweist: einen Speicher (20) in dem eine Kalibrierkennlinie (22) hinterlegt ist, die eine über einen Verdichtungshub (15) des Verdichters (8) ermittelte Drehzahl (17) angibt, ein Kalibiermodul (24) zum Ermitteln einer Kalibrierdrehzahl (26) aus dem gemessenen Motorstrom (18), derart, dass die aus dem gemessenen Motorstrom (18) ermittelte Drehzahl (17) über die Kalibrierkennlinie (22) auf den Verdichtungshub (15) als die Kalibrierdrehzahl (26) kalibrierbar ist, und ein Bestimmungsmodul (28) zur Ermittlung einer Betriebsdrehzahl (23), mittels dem im Betrieb aus dem gemessene Motorstrom (18) ein mittlerer Motorstrom (21) bestimmbar ist, wobei aus dem mittleren Motorstrom (21) die Betriebsdrehzahl (23) ermittelbar ist, und ein Vergleichsmodul (30), mittels dem ein Abgleich (32) zwischen der Betriebsdrehzahl (23) und der Kalibierdrehzahl (26) durchführbar ist, und ein Regelmodul (34) mittels dem der Motorstrom (18) unter Änderung einer Motorspannung (M) derart regelbar ist, dass die Betriebsdrehzahl (23) der Kalibierdrehzahl (26) entspricht, insbesondere weitestgehend konstant bleibt, vorzugsweise die Betriebsdrehzahl (23) innerhalb eines vorbestimmten Varianzbereichs (V) um einen mittels der Kalibrierdrehzahl (26) vorbestimmten Konstantwert (K) liegt.
Bürstenmotor (10) mit Drehzahlregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Bestimmungsmodul (28) die aus dem gemessenen Motorstrom (18) ermittelte Betriebsdrehzahl (23) über einen Wechselstromanteil (49) des Bürstenmotors (10) ermittelbar ist.
Bürstenmotor (10) mit Drehzahlregelung nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsdrehzahl (23) mit dem Regelmodul (34), durch den Abgleich (32) zwischen der Betriebsdrehzahl (23) und der Kalibierdrehzahl (26) im Vergleichsmodul (30), unabhängig von Toleranzen, Alterungsprozessen des Bürstenmotors (10) und Veränderungen des Klemmwiderstandes regelbar ist.
Bürstenmotor (10) mit Drehzahlregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Vergleichsmodul (30) in regelmäßigen Abständen der Abgleich (32) zwischen der Betriebsdrehzahl (23) und der Kalibierdrehzahl (26) durchführbar ist.
Bürstenmotor (10) mit Drehzahlregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Stromsensor (14) der Motorstrom (18) während einer Einschaltphase (t_ON) der Motorspannung (M) messbar ist, wobei das Bestimmungsmodul (28) einen zur Drehmomentbildung beitragenden Motorstrom (I_t1, I_t2) aus dem gemessenen Motorstrom (18) approximiert.
Bürstenmotor (10) mit Drehzahlregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Stromsensor (14) der Motorstrom (18) kontinuierlich messbar ist, insbesondere während der Einschaltphase (t_ON) und einer Ausschaltphase (t_OFF) der Motorspannung (M), wobei das Bestimmungsmodul (28) einen zur Drehmomentbildung beitragenden Motorstrom (I_t1, I_t2) aus dem gemessenen Motorstrom (18) berechnet.
Bürstenmotor (10) mit Drehzahlregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (12) einen Analog-Digital-Umsetzer (ADC)-Eingang und einen Pulsweitenmodulations(PWM)-Ausgang aufweist.
Bürstenmotor (10) mit Drehzahlregelung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pulsweitenmodulationseinheit (37) mit einstellbarem Tastverhältnis (TV), aufweist, wobei in dem Speicher (20) der elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (12) zusätzlich eine Lookup-Tabelle(29) hinterlegt ist mit der das Tastverhältnis (TV) abhängig von Eingangsgrößen (31) Last (L) und Bordnetzspannung (BNS) bestimmbar ist.
Bürstenmotor (10) mit Drehzahlregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromsensor (14) einen Messwiderstand (R_SEN) und eine Verstärkereinheit (38) aufweist.
Verdichtereinrichtung (100) umfassend einen Antrieb mit einem Bürstenmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und einen Verdichter (8), insbesondere einen Kompressor, vorzugsweise für einen Druckluftabnehmer (505) eines Fahrzeugs (600), wie eine Luftfederanlage (510) oder eine Bremsanlage (520).
Verdichtereinrichtung (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsdrehzahl (23) des Verdichters (8) über eine Anpassung des Motorstroms (18) konstant gehalten wird.
Druckluftversorgungsanlage (500), vorzugsweise für einen Druckluftabnehmer (505) eines Fahrzeugs (600), insbesondere eine Luftfederanlage (510) und/oder eine Bremsanlage (520), aufweisend eine Verdichtereinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 11.
Fahrzeug (600) aufweisend eine Druckluftversorgungsanlage (500) nach Anspruch 12.
Verfahren zur Drehzahlregelung (200) zum Betrieb einer Verdichtereinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 11 mit einem Bürstenmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend die Schritte: - Messen (S1) eines Motorstroms (18) und eines Verdichtungshubs (15); - Ermitteln (S2) der zugehörigen Drehzahlen (17) aus der Messung des Motorstromes (18) und der Messung des Verdichtungshubs (15); - Kalibrieren (S3) der Drehzahl aus der Messung des Motorstromes (18) über die Drehzahlen (17) aus der Messung des Verdichtungshubs (15) als Kalibrierdrehzahl (26), - Messen (S4) des Motorstroms (18) im Betrieb und Ermittlung einer Betriebsdrehzahl (23); - Abgleichen (S5) zwischen der Betriebsdrehzahl (23) und der Kalibierdrehzahl (26) und - Regeln (S6) des Motorstroms (18) derart, dass die Betriebsdrehzahl (23) auf die Kalibrierdrehzahl (26) geregelt wird, insbesondere weitestgehend konstant bleibt, vorzugsweise die Betriebsdrehzahl (23) innerhalb eines vorbestimmten Varianzbereichs (V) um einen mittels der Kalibrierdrehzahl (26) vorbestimmten Konstantwert (K) liegt.
Verfahren (200) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin eine Approximation eines zur Drehmomentbildung beitragenden Motorstroms (I_t1, I_t2) aus dem gemessenen Motorstrom (18) umfasst.
Verfahren (200) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgleich der Betriebsdrehzahl (23) und der Kalibierdrehzahl (26) in vorbestimmten Kalibrier-Zeitabständen (Δt) stattfindet.
Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tastverhältnis (TV) einer Pulsweitenmodulation (PWM) bestimmt ist, insbesondere dass das Tastverhältnis (TV) in einer Lookup-Tabelle (29) abhängig von Eingangsgrößen (31) bestimmt ist, insbesondere Last (L) und Bordnetzspannung (BNS) bestimmt ist.