CN106870226B - 用于控制燃料泵的电动机的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于控制燃料泵的电动机的方法和系统。用于控制车辆燃料泵的电动机的方法包括:负载计算步骤,由电动机控制器计算电动机的负载值以便满足根据车辆的行驶情况所需的燃料的液压,接收在负载计算步骤中由电动机控制器计算的负载值,并且由监测单元确定所接收的负载值是否低于在监测单元中设定的临界值;以及强制驱动步骤,当监测单元确定由电动机控制器计算的负载值低于临界值时,由监测单元防止来自电动机控制器的负载值信号被发送至电动机,并且将电动机直接连接至动力源,由此强制驱动电动机以产生预定水平的动力。

Description

用于控制燃料泵的电动机的方法和系统
技术领域
本公开涉及用于控制燃料泵的电动机的方法和系统,并且更具体地,涉及这样一种用于控制车辆燃料泵的电动机的方法和系统,即,即使在燃料泵的电动机的异常状态下,该方法和系统也能够防止向车辆发动机的燃料供给被切断。
背景技术
燃料在从燃料箱提供之后,经由喷射器喷射至发动机的燃烧室。根据车辆的各种条件(诸如,行驶速度以及所需的发动机扭矩)来确定提供至发动机的燃料的量。
燃料泵设置在燃料箱中以便产生液压,这使得燃料从燃料箱泵至发动机。电动机被包括在燃料泵中以便提供用于产生燃料压力的驱动力。
同时,当在发动机的驱动过程中没有燃料从燃料箱提供至发动机时,发动机不能产生用于车辆的驱动力,并且因而,车辆的行驶是不可能的。鉴于此,重要的是,使得用于燃料箱的燃料泵的电动机始终处于驱动状态以确保向发动机提供足够燃料。
在该部分中公开的以上事项仅用于增强对本公开的大概背景的理解,而不应被认为承认或以任意形式暗示在本公开中所公开的事项或概念形成本领域技术人员已知的相关技术。
发明内容
因此,已鉴于以上问题做出本公开,并且本公开的目的是提供用于控制车辆中的燃料泵的电动机的方法和系统,即使在燃料泵的电动机的异常状态下,该方法和系统也能够确保向发动机的燃料供给以便使车辆正常行驶。
根据本公开,以上和其他目的可通过提供用于控制车辆燃料泵的电动机的方法来完成,该方法包括:负载计算步骤,由电动机控制器计算电动机的负载值以便满足根据车辆的行驶情况所需的燃料的液压;临界状态确定步骤,由监测单元接收在负载计算步骤中由电动机控制器计算的负载值,并且由监测单元确定所接收的负载值是否低于在监测单元中设定的临界值;以及强制驱动步骤,由监测单元防止来自电动机控制器的负载值信号被发送至电动机并且由监测单元将电动机直接连接至动力源,由此当监测单元在临界状态确定中确定由电动机控制器计算的负载值低于临界值时,强制驱动电动机以产生预定水平的动力。
该方法可进一步包括电动机驱动步骤,由监测单元将来自电动机控制器的负载值信号发送至电动机,由此当监测单元在临界状态确定步骤中确定所计算的负载值等于或高于临界值时,以电动机控制器计算的负载值驱动电动机。
在负载计算步骤中,电动机控制器可从发动机控制器接收关于在车辆的当前行驶情况中所消耗的燃料的量的信息,并且可基于所接收的信息以及燃料的当前液压来计算电动机的负载值以满足在车辆的当前行驶情况中所需的燃料的液压。
根据本公开的另一方面,提供用于控制车辆燃料泵的电动机的系统,该系统包括:电动机控制器,用于计算电动机的负载值以满足根据车辆的行驶情况所需的燃料的液压;以及监测单元,用于确定由电动机控制器计算的负载值是否低于预定临界值,并且当所计算的负载值低于预定临界值时,在将电动机直接连接至动力源的同时,防止来自电动机控制器的负载值信号被发送至电动机,由此强制驱动电动机以产生预定水平的动力。
附图说明
通过以下结合附图进行的详细描述,将更明确地理解本公开的以上和其他目的、特征以及其他优点,其中:
图1是示出根据本公开的实施方式的用于控制车辆燃料泵的电动机的方法的流程图;并且
图2是示出根据本公开的实施方式的用于控制车辆燃料泵的电动机的系统的框图。
具体实施方式
现在将详细参考本公开的实施方式,在附图中示出本公开的实例。只要有可能,贯穿附图,相同参考标号将用来指代相同或相似部件。
参考图1和图2,示出根据本公开的实施方式的用于控制车辆燃料泵的电动机的方法。如图1和图2所示,电动机控制方法可包括:负载计算S100,由电动机控制器200计算电动机150的负载值以便满足根据车辆的行驶情况所需的燃料的液压;以及临界状态确定S200,由监测单元250接收在负载计算S100中由电动机控制器200所计算的负载值,并且由监测单元250确定所接收的负载值是否低于在监测单元250中设置的临界值。电动机控制方法也可包括强制驱动S400,由监测单元250防止来自电动机控制器200的负载值信号发送至电动机150,并且由监测单元250将电动机150直接连接至动力源30。当监测单元250在临界状态确定S200中确定由电动机控制器200所计算的负载值低于临界值时,这可强制驱动电动机150以产生预定水平的动力。
将详细描述该过程。在负载计算S100中,电动机控制器200可计算电动机150的负载值以便满足根据车辆的行驶情况或变量集所需的燃料的液压。
在由于车辆的高速行驶等需要来自发动机的高输出动力的情况下,引入发动机的燃料的量可增加。在这种情况下,燃料泵可能需要增加的驱动力以便产生待从喷射器喷射的期望的燃料液压。
相反,在由于车辆的低速行驶或车辆在下坡道路上的行驶而需要来自发动机的低输出动力的情况下,从喷射器喷射的燃料的量可降低,并且因而,通过燃料泵消耗以产生期望的燃料液压的驱动力可降低。
燃料泵的电动机150产生在喷射器的燃料喷射过程中所需的燃料的液压所消耗的电力可根据如上所述的车辆的行驶情况或车辆变量而变化。针对这一点,维持电动机150处于恒定驱动状态可能是低效的,因为电力消耗可能不必要地增加,或者立即满足处理车辆的行驶情况的需求会是不可能的。
为此,电动机控制器200可确定电动机150的负载值以便根据车辆的行驶情况满足发动机所需的燃料的液压,并且可基于所确定的负载值来驱动电动机150。即,在需要来自发动机的高输出动力的情况下,电动机控制器200可提高电动机150的负载值以产生期望的燃料液压。另一方面,在需要来自发动机的低输出动力的情况下,电动机控制器200可降低电动机150的负载值,以防止不必要的能量消耗。
同时,在临界状态确定S200中,监测单元250可接收在负载计算S100中由电动机控制器200计算的负载值,并且确定所接收的负载值是否低于在监测单元250中设定的临界值。
考虑到燃料的流动阻力,电动机150的驱动阻力等,即使在需要来自发动机的低输出动力的情况下,电动机150的负载值也可至少具有最小值。在本公开中,最小负载值可被限定为临界值。
可根据各种因素(例如,电动机150的类型、燃料流动线路的设计等)来确定临界值。当电动机150的负载值低于临界值时,发动机的驱动可能停止,因为即使电动机150的驱动继续而不被停止,电动机150也不能产生发动机所需的燃料的液压。
同时,电动机控制器200可配备有通信单元,以便与发动机控制器10通信以接收关于燃料的液压的信息。当出现电动机控制器200与发动机控制器10之间的通信故障、通信单元的故障或电动机控制器200的故障时,可存在所确定的用于驱动电动机150的负载值可能低于临界值的情况。
燃料泵的这种异常状态可由电动机控制器200本身造成。为此,监测单元250(该监测单元可被配置为独立于电动机控制器200操作)可测量电动机150的负载值并且确定所测量的负载值是否低于临界值。因此,即使在已经出现通信故障或电动机控制器200的故障的状态下,也能够确定电动机150的负载值是否低于临界值。
监测单元250可具有各种配置,并且监测单元250可在操作方面独立于电动机控制器200。例如,监测单元250可与电动机控制器200分开。替换地,电动机控制器200可包括多个控制单元,每个控制单元均被配置为实现独立计算,使得选择控制单元中的一个用作监测单元250。
监测单元250可通过确定从电动机控制器200发送至电动机驱动器的电动机150的负载值是否低于先前输入至监测单元250的临界值,来确定是否已出现电动机150的异常状态。
同时,在强制驱动S400中,当监测单元250在临界状态确定S200中确定由电动机控制器200计算的负载值低于临界值时,监测单元250可防止来自电动机控制器200的负载值信号发送至电动机150。在这种情况下,监测单元250可将电动机150直接连接至动力源30,从而以最大动力驱动电动机150。
当如上所述的,在由电动机控制器200确定的电动机150的负载值低于临界值时,可能不能够实现燃料向发动机的正常供给,并且因而,该状态可被确定为电动机150的异常状态。
为了即使在上述情形中也通过燃料泵的正常操作向发动机的喷射器供给燃料,监测单元250可防止来自电动机控制器200的负载值信号发送至电动机150,并且可将电动机150直接连接至动力源30。监测单元250可启动设置在控制电路处的开关,由此在将电动机150直接连接至动力源30的同时,将电动机控制器200与电动机150的连接断开。
当电动机150(详细地,电动机驱动器)直接连接至动力源30时,电动机150可被强制驱动以产生预定水平的电力而不需要用于调整输出动力的单独控制操作,这可与电动机150以控制负载值驱动的情况分开。电动机150可在具有100%的负载值的同时,由动力源30以最大动力强制驱动。因此,不论电动机控制器200通过计算确定电动机150的负载值处于满足发动机目前所需的燃料的液压的水平的操作是什么,都能够始终满足发动机所需的燃料的液压。因此,可实现车辆的正常行驶。
同时,如图1和图2所示,根据本公开所示的实施方式的电动机控制方法可进一步包括:电动机驱动S300,由监测单元250将来自电动机控制器200的负载值信号发送至电动机150,由此当监测单元250在临界状态确定S200中确定所计算的负载值等于或高于临界值时,以由电动机控制器200所计算的负载值来驱动电动机150。
即,如由负载值信号表示的,当由电动机控制器200计算的电动机150的负载值等于或高于在监测单元250中设定的临界值时,可基于从电动机控制器200发送的负载值信号来控制电动机150。因此,能以满足在车辆的当前行驶情况或变量集中所需的燃料的液压的水平来驱动电动机150,而没有不必要的电力消耗。
同时,如图1和图2所示,根据本公开所示的实施方式的电动机控制方法,在负载计算S100中,电动机控制器200可从发动机控制器10接收关于在车辆的当前行驶情况中消耗的燃料的量的信息,并且基于所接收的信息和燃料的当前液压来计算电动机150的负载值以便满足在车辆的当前行驶情况下所需的燃料的液压。
详细地,发动机控制器10可确定根据车辆的当前行驶情况所需的燃料的喷射量(待消耗的燃料的量)。电动机控制器200可经由如上所述提供的通信单元从发动机控制器10接收关于待消耗的燃料的量的信息,可感测燃料的当前液压,并且可基于接收的信息以及感测的燃料液压来计算电动机150的负载值以满足发动机所需的燃料的液压。
即,考虑到根据燃料的当前液压由发动机消耗的燃料的量,能够适当确定燃料泵电动机150的驱动程度以满足发动机所需的燃料的液压。基于所确定的驱动程度,可计算电动机150的所需负载值。
同时,参考图2,示出根据本公开的实施方式的用于控制车辆中的燃料泵的电动机的系统100。如图2所示,电动机控制系统可包括:电动机控制器200,其可计算电动机150的负载值以便满足根据车辆的行驶情况所需的燃料液压;以及监测单元250,其可确定由电动机控制器200计算的负载值是否低于预定临界值,并且当所计算的负载值低于预定临界值时,可在将电动机150直接连接至动力源30的同时,防止来自电动机控制器200的负载值信号发送至电动机150,由此强制驱动电动机150以产生预定水平的动力。
如上所述,电动机控制器200可配备有通信单元以便与发动机控制器10通信。此外,电动机控制器200可连接至传感器20用于感测燃料的当前液压。电动机控制器200可基于从发动机控制器109和燃料压力传感器20接收的信息来计算电动机150的目前所需负载值。
此外,监测单元250可被配置为独立于电动机控制器200操作并且实现独立计算。监测单元250可监测从电动机控制器200发送至电动机150的负载值信号,并且确定由负载值信号表示的负载值是否小于临界值。
当电动机150的负载值小于临界值时,监测单元250可启动设置在控制电路处的开关,由此在将电动机150直接连接至动力源30的同时,将电动机控制器200与电动机150的连接断开。因此,电动机150可被强制驱动以产生预定水平的动力(或者,产生对应于100%的负载值的最大动力)。因此,即使当燃料泵由于电动机控制器200的故障等而不能正常操作时,也能够满足发动机所需的燃料液压。因此,可实现车辆的正常行驶。
如从以上描述显而易见的,根据用于车辆的发动机泵的电动机控制方法和系统,即使在发动机泵中的电动机的异常驱动期间,也能够确保发动机的燃料的供给,因而可实现车辆的正常行驶。
具体地,通过确定电动机的满足车辆中目前所需的燃料的量的负载值是否低于临界值,在燃料供给基本不可能的情况下,电动机可被强制驱动,因而,即使在电动机控制器的异常状态下,燃料也可提供至发动机。
此外,通过在电动机控制器的异常状态下,将电动机直接连接至动力源,不管电动机控制器的异常状态如何,电动机都可被强制驱动,并且因而,燃料可提供至发动机。因此,可实现车辆的正常行驶。
虽然出于说明性目的公开了本公开的实施方式,然而,本领域技术人员将理解,在不背离所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神的前提下,可进行各种变形、添加以及替换。

Claims (4)

1.一种用于控制车辆燃料泵的电动机的方法,包括以下步骤:
负载计算步骤,由电动机控制器计算所述电动机的负载值以便满足根据所述车辆的行驶情况所需的燃料的液压;
临界状态确定步骤,由监测单元接收在所述负载计算步骤中由所述电动机控制器所计算的负载值,并且由所述监测单元确定所接收的负载值是否低于在所述监测单元中设定的临界值;以及
强制驱动步骤,当所述监测单元在所述临界状态确定步骤中确定由所述电动机控制器计算的负载值低于所述临界值时,由所述监测单元防止来自所述电动机控制器的负载值信号发送至所述电动机,并且由所述监测单元将所述电动机直接连接至动力源,由此强制驱动所述电动机以产生预定水平的动力。
2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
电动机驱动步骤,当所述监测单元在所述临界状态确定步骤中确定所计算的负载值等于或高于所述临界值时,由所述监测单元将来自所述电动机控制器的所述负载值信号发送至所述电动机,由此以所述电动机控制器计算的负载值驱动所述电动机。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述负载计算步骤中,所述电动机控制器从发动机控制器接收关于在所述车辆的当前行驶情况中将要被消耗的燃料的量的信息,并且基于所接收的信息以及燃料的当前液压来计算所述电动机的负载值以满足在所述车辆的所述当前行驶情况中所需的燃料的液压。
4.一种用于控制车辆燃料泵的电动机的系统,包括:
电动机控制器,用于计算电动机的负载值以满足根据所述车辆的行驶情况所需的燃料的液压;以及
监测单元,用于确定由所述电动机控制器计算的所述负载值是否低于预定临界值,并且当计算的所述负载值低于所述预定临界值时,在将所述电动机直接连接至动力源的同时,防止来自所述电动机控制器的负载值信号发送至所述电动机,由此强制驱动所述电动机产生预定水平的动力。
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