CN107002607A - 在与压力有关的流体输送系统中用于检查与压力相关的参数的方法、控制装置及流体输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在与压力有关的流体输送系统（10）中检查与压力相关的参数的方法。该流体输送系统（10）包括电流控制的电马达、该电马达被马达控制装置控制以及流体泵、该流体泵被电马达驱动。该方法包括确定电马达的转速的步骤。通常在另一步骤中确定电马达的电流。根据转速和电流计算压力值。计算的数值与所述参数进行比较。此外，本发明涉及一种控制装置以及一种流体输送系统（10）。

Description

在与压力有关的流体输送系统中用于检查与压力相关的参数 的方法、控制装置及流体输送系统

技术领域

本发明涉及一种在与压力有关的流体输送系统中检查与压力相关的参数的方法以及一种控制装置和流体输送系统。

背景技术

流体输送系统例如作为燃料输送系统安装到机动车中并且通常以某一种方式与压力有关。例如燃料输送系统是预输送系统，例如用于提供燃料到喷射装置中，所谓的燃料轨-系统。在此，压力通常在从2到大约6bar的范围中。在燃料系统内部的压力不允许超过一定的值，因为否则就不能够保证持续的燃料供给。 另一方面出于安全的原因压力也不允许超过最大值。为了保护燃料输送系统，部分地采用压力传感器。压力传感器测量燃料系统在单个的位置的压力。然而，采用的燃料、例如汽油造成在燃料系统内部在时间上不同的压力。此外，由于在燃料系统中不同的部件、例如燃料过滤器，压力在那里可能是有偏差的。根据压力测量的地点和安装的部件以及条件的不同，压力传感器的值可能是非恒定的并且仍然用于调节。附加的在燃料输送系统中的压力的检查是被期望的。

发明内容

本发明的任务是：上面描述的问题通过在与压力相关的流体输送系统中用于检查与压力相关的参数的方法、控制装置或者流体输送系统得以解决。

根据第一方面该任务通过在与压力有关的流体输送系统中用于检查与压力相关的参数的方法得以解决。流体输送系统在此包括电马达，该电马达被马达控制装置控制。此外，流体输送系统包括流体泵，该流体泵被电马达驱动。该方法在此包括以下步骤：

-确定电马达的转速；

-确定电马达的电流，尤其是读出马达控制装置的操控电流；

-根据电马达的转速和电流计算压力值；

-将计算的压力值与所述参数进行比较。

在此压力值作为参数理解，压力值在流体输送系统中形成极限值，或者确定表征性的特性。例如参数是负压阈值，用以确定是否存在负压。负压阈值具有例如0.5bar的大小。另一参数例如是超压阈值；针对流体泵的干式运转的表征性的值；极限值，从该极限值起在流体输送系统中的流体压力变得不稳定；表征性的压力值，该表征性的压力值（此外也取决于额定输送量）显示出泄漏；或者表征性的压力值，该表征性的压力值指出流体的、特别是燃料的所谓的“充气”。

通过比较的步骤来校验，计算的压力值是否满足预先确定的极限。不同的值在此可以考虑作为参数，用以分别地检查不同的应用，该应用与在流体输送系统中当前的压力有关。电马达的转速确定的步骤可以由在电马达处的转速的预先给定来实现。电马达可以是电流控制的电马达。电马达的操控电流可以在此例如是相电流、最下点电流或者类似电流。

根据本发明有利的设计方案，附加地执行如下步骤：

-借助预先确定的参考值在可靠性方面检查来自比较步骤的结果。

通过检查在流体输送系统中的可靠性来提高流体输送系统的安全性。

根据另一有利的设计方案来自比较步骤的结果表征如下事件中的至少一个事件：

-在流体输送系统中的负压的设置；

-在流体输送系统中的超压的设置；

-流体输送系统中的流体压力的不稳定；

-流体泵的干式运转；

-在流体输送系统中出现气泡，尤其是充气；

-在流体输送系统中出现泄漏。

上面提到的事件的检查出于安全的原因是有利的。在此传统的压力传感器经常是不够的。

根据其它的有利的设计方案流体输送系统是压力控制的或者转速控制的。

该方法可以如在转速控制的流体输送系统中一样在压力控制的流体输送系统中使用。在压力控制的流体输送系统中的使用针对测量的压力值提供了附加的可靠性，而在转速控制的输送系统中，其中压力传感器不是必须的，在该系统中通过所述方法获得附加的安全性，因为可以获得压力值，否则该压力值无法被检查。

根据另一有利的设计方案流体输送系统包括一校正阀门，该校正阀门布置在流体泵的排出侧并且根据预先确定的压力被打开，用以提供与压力有关的校正。计算的步骤在此另外地取决于校正功能。

通过校正阀门可以建立独立于传感器的压力相关性。

根据本发明的第二方面该任务通过用于汽油然料输送系统或者柴油燃料输送系统的控制装置得以解决，该控制装置被构造用于执行根据第一方面的方法。

根据本发明的第三方面该任务由流体输送系统得以解决。该流体输送系统包括电马达、马达控制装置以及流体泵，其中，电马达被设置用于驱动流体泵。马达控制装置被设置用于基于具有操控电流的流量调节操控电马达，其中，流体输送系统的监控和/或可靠性测试借助按照第一方面的方法来执行。

根据第二方面在控制装置方面和根据第三方面在流体输送系统方面的优点基本上相应于关于相应的方法所描述的优点。

根据有利的设计方案附加地一校正阀门布置在流体泵的排出侧并且根据预先确定的压力被打开。

附图说明

本发明接下来借助附图和实施例进一步说明。其中：

图1示出了流体输送系统（示意图），以及

图2示出了针对根据本发明的设计方案的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了流体输送系统10。该流体输送系统10在该实施例中是用于输送来自储箱的汽油的燃料输送系统。在其它的设计方案中流体输送系统10可以被设计用于输送柴油。燃料、在这里是汽油，通过流体输送系统10供给给喷射装置（所谓的燃料轨系统）。为了清楚起见，在图1中不仅省去储箱还省去喷射装置的绘制。在该实施例中涉及所谓的预输送系统。同样在其它的设计方案中可以涉及其它的流体输送系统或者流体输送系统的部分。

在该实施例中流体输送系统10包括电马达11。该电马达11在该实施例中是电流控制的。该电马达11被马达控制装置12操控。马达控制装置在该实施例中由操控单元和附加的计算单元12a组成。该计算单元12a在可替代的设计方案中在空间上与马达控制装置12分离并且由此是外置的。电马达11驱动流体泵13。流体泵13在该实施例中是燃料泵。电马达11通过机械耦合器17与流体泵13连接。流体泵13经过流体管路15从储箱通过流体输送系统10泵出汽油并且通过管路16泵至喷射装置。在流体泵13的排出侧连接有校正阀门14并且校正阀门与流体泵13液压地耦合。在此，校正阀门14通过液压的连接器18与管路16并且由此与流体泵13连接。校正阀门14设置用于在预先确定的压力、例如8bar的情况下被打开。电马达11被马达控制装置12这样控制，使得流体泵13以马达11的确定的转速来运转。在可替代的设计方案中，未设置校正阀门14。

过滤器16a安装到管路16中。在此，涉及燃料过滤器。在其它的设计方案中，可以涉及其它的过滤器或者影响流体的部件。该过滤器16a在另外的设计方案中也可以省去。

此外，压力传感器19连接到管路16上。在该实施例中压力传感器19测量在过滤器16a之后的管路16中的流体压力。压力传感器19的信号在分析单元19a中被分析。分析单元19a将被分析的压力信号提供给马达控制装置12、在实施例中马达控制装置的计算单元12a用于可靠性检验。

图2示出了用于根据本发明的设计方案的方法的流程图。在该实施例中为了实施该方法采用的算法保存在计算单元12a中并且由那里作为软件来实施。然而，这不应该用于限制本发明。那么在其它的设计方案中可以实现在马达控制装置12或者在其它的、分离的单元中、例如在车辆的行车计算机中发生计算。

在第一步骤21中确定电马达11的转速。在此，转速以已知的方式通过转速计来确定。可替代地可以实现从马达控制装置12的操控值中读出转速。

在步骤22中确定电马达11的电流。电马达11的电流在此通过马达控制装置12的操控电流的读出来确定。可替代地或者附加地可以实现通过在电马达11的管线处的测量来确定电流。

在步骤23中根据电马达11的电流、转速和校正功能计算压力值。通过校正阀门14提供的校正功能示出了与压力值有关的在转速和电流之间的相互关系。由此可以利用已知的泵特性曲线、或者与压力有关的泵特性曲线场计算来自校正功能的压力值。在可替代的设计方案中省去步骤23，在该可替代的设计方案中未设置校正阀门14。

在步骤24中将计算的压力与所述参数进行比较。该参数具有参考压力值的大小并且表征流体输送系统10的特性。针对该方法不同的应用，在表格或者存储器中保存不同的参考压力值，视情况而定应当将参考压力值与哪个参数进行比较。比较的结果显示出压力差。例如计算的压力与零压力值进行比较，从而比较的结果是计算的压力。

在这里压力值作为参数理解，该压力值在流体输送系统10中形成极限值，或者确定表征性的特性。例如参数是负压阈值用以确定是否存在负压。负压阈值具有例如0.5bar的大小。在上述的意义中这示出了参考压力值。另一参数例如是超压阈值；针对流体泵13的干式运转的表征性的值；极限值，从该极限值起在流体输送系统10中的流体压力变得不稳定；表征性的压力值、该表征性的压力值（此外也取决于额定输送量）表明了泄漏；或者表征性的压力值，该表征性的压力值指出所谓的“充气”。

来自步骤24的结果用于检查。在此比较（abgeglichen），是否维持住了预先给定的值或者是否超过该值。例如对于流体输送系统10来说有意义的参考值是3bar。现在在步骤23中确定在流体输送系统10中的压力为2.5bar。步骤24将确定的压力与在流体输送系统10中的压力进行比较。比较的结果在该情况下是0.5bar。同样当然可以实现借助乘积、商或者其它的计算模块执行该比较，从而可以不同地显现结果。该比较在流体输送系统10的内部实施，从而该比较的检查以相同的方法和方式发生。在该实施例中给出了参考零，那么可以看出，测量的压力0.5bar与额定压力有偏差。通过检查可以确定，存在负压，但是没有超压。同样可以通过压力传感器的检查来校验，该压力是否正确地被测量。因为还施加的压力也可以得出结论，该泵还没有干式运转。如果经过更长的时间段来看压力值，那么也可以得出结论，是否在泵中存在泄漏。通过压力行为可以附加地确定，是否在流体输送系统10中发生“充气”。

如果流体输送系统10包括附加的压力传感器19，那么可以采用两个压力值用于相互控制。由此通过与参考值的比较来监控该压力传感器。

在步骤25中该结果在可靠性方面被检查。如果例如压力传感器示出0bar并且该方法计算出2.5bar的压力，那么误差是明显的。

Claims (7)

1. 在与压力有关的流体输送系统（10）中用于检查与压力相关的参数的方法，所述流体输送系统（10）包括：

-电流控制的电马达（11），所述电马达被马达控制装置（12）控制；以及

-流体泵（13），所述流体泵被电马达（11）驱动；

所述方法包括以下步骤：

-确定电马达（11）的转速；

-确定电马达（11）的电流，尤其是读出马达控制装置（12）的操控电流；

-根据电马达（11）的转速和电流计算压力值；

-将计算的压力值与所述参数进行比较。

2.按照权利要求1所述的方法，其中，附加地执行如下的步骤：

-借助预先确定的参考值在可靠性方面检查来自所述比较的步骤的结果。

3.按照权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，所述比较的步骤的结果表征如下事件中的至少一个事件：

-流体输送系统（10）中的负压的设置；

-流体输送系统（10）中的超压的设置；

-流体输送系统（10）中的流体压力的不稳定；

-流体泵（13）的干式运转；

-在流体输送系统（10）中出现气泡，尤其是充气；

-在流体输送系统（10）中出现泄漏。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述流体输送系统（10）是由压力控制的或者转速控制的。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述流体输送系统还包括校正阀门（14），所述校正阀门布置在流体泵（13）的排出侧并且根据预先确定的压力被打开，用以提供与压力有关的校正功能，并且其中，所述计算的步骤另外地取决于校正功能。

6.用于针对汽油的流体输送系统（10）或针对柴油的流体输送系统（10）的控制装置，所述控制装置被配置为用于执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法。

7.流体输送系统（10），其包括电马达（11）、马达控制装置（12）、流体泵（13）和校正阀门（14），其中，所述电马达（11）被设置用于驱动流体泵（13），其中，所述校正阀门布置在流体泵（13）的排出侧并且根据预先确定的压力被打开，并且其中，马达控制装置（12）被设置用于基于具有操控电流的流量控制来控制电马达（11），其中，流体输送系统（10）的监视和/或可靠性测试借助按照权利要求1至5中任一项所述的方法来执行。