CN108699983B - 用于运行电燃料泵的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车的电燃料泵（125）的方法，所述电燃料泵作为用于内燃机（180）的燃料供给系统（100）中的低压泵，所述燃料供给系统具有高压储存器（160）和高压泵（150），其中至少暂时地以针对所述电燃料泵（125）的操控参量的最小值在下述持续时间期间运行所述电燃料泵（125），在所述持续时间期间在所述机动车的运行期间所述内燃机（180）是切断的。

Description

用于运行电燃料泵的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行电燃料泵的方法以及用于实施所述方法的一种计算单元和一种计算机程序。

背景技术

在现代的具有内燃机的机动车中，在燃料低压系统中、也就是说在燃料供给的低压区域内通常使用一台或者多台尤其以所谓的预输送泵（英语：Pre-Supply-Pump）的形式的电燃料泵，借助于所述电燃料泵将燃料从燃料箱输送给高压泵。

由此，将在起动时通过电燃料泵的燃料预输送引起的快速的可用性的优点与借助于内燃机驱动的高压泵的液压的效率的优点统一起来。此外，能够按需求来进行燃料输送。电燃料泵（EKP）通常需要自身的控制机构或者调节机构并且为此目的而具有电子装置，所述电子装置比如能够被集成到所述燃料泵中。

发明内容

按照本发明，提出一种用于运行电燃料泵的方法以及用于实施所述方法的一种计算单元和一种计算机程序。有利的设计方案包括：仅仅在超过针对燃料箱中的压力和/或温度的阈值时在所述持续时间期间以所述最小值运行所述电燃料泵，所述电燃料泵布置在所述燃料箱中；其中，所述压力和/或所述温度借助于模型和以下参量中的至少一个参量求取：所述机动车外部的温度、所述机动车的速度、所述燃料箱的填充量、所述电燃料泵的操控电流、所述电燃料泵的输送量、废气质量流量、废气的温度、所识别的加料过程、所述机动车的上一次完全关停的持续时间、所述机动车外部的压力和所述燃料箱中的燃料的成分；其中，如果满足至少一个触发条件，则仅仅在所述持续时间期间以所述最小值运行所述电燃料泵；其中，为了求取所述针对操控参量的最小值，求取针对所述操控参量的值，在所述值的情况下出现所述电燃料泵的零输送；其中，在针对操控参量的值的情况下出现所述零输送，求取所述针对操控参量的值，方法是：连续地、近似连续地或逐步地提高所述操控参量，直至能够在所述燃料供给系统的高压储存器中和/或在低压区域中识别出压力升高；其中，在其冷起动之前在所述电燃料泵的预运行期间求取所述针对操控参量的最小值；其中，所述电燃料泵布置在燃料箱安装单元中，所述燃料箱安装单元又布置在所述燃料箱中。

按本发明的方法用于运行机动车的电燃料泵，所述电燃料泵作为用于内燃机的燃料供给系统中的低压泵，所述燃料供给系统具有高压储存器和高压泵。所述电燃料泵在此能够适当地布置在燃料箱安装单元中，所述燃料箱安装单元又布置在所述燃料箱中。除了所述电燃料泵之外，所述燃料箱安装单元在此还能够具有预输送罐、限压阀、止回阀并且也能够具有一台或者多台喷射泵，由此能够装填所述预输送罐，而后在所述预输送罐中所述电燃料泵能够吸入燃料。

现在，至少暂时地以针对所述电燃料泵的操控参量的最小值在下述持续时间期间运行所述电燃料泵，在所述持续时间期间在所述机动车的运行期间所述内燃机是切断的。优选事先在所述方法的一种改进方案的范围内求得所述针对操控参量的最小值。所述操控参量尤其能够是操控电流，或者不过也能够是电压或者针对这样的电压的占空比，借此能够调节所述操控电流。对于下述机动车来说在该机动车本身的运行期间切断内燃机，所述机动车比如能够是具有所谓的起停系统的机动车，所述起停系统在像比如在交通灯处的等候阶段中为了降低燃料消耗和有害物质排放而切断内燃机。作为替代方案或者补充方案，能够涉及附加于内燃机而具有电机的混合动力车，对于所述混合动力车比如对所述机动车的纯电的驱动而言能够切断所述内燃机。

但是，在需要情况中，应该又能够快速地起动所述内燃机。对于传统的机动车来说，通常出于声学上的原因而在所述内燃机的起停阶段期间切断低压供给，这由于由所述电燃料泵所形成的预压力由于通常在所述燃料箱安装单元中所使用的止回阀没有下降而不太重要。但是，在重新起动时并且在所述燃料箱中的温度高的同时，也就是说如果所述燃料箱中的温度处于所使用的燃料的蒸汽压力的范围内，那就可能随着所述低压系统中的压力形成而出现问题。在这种情况下，在所述燃料箱中可能越来越多地尤其在最热的位置处、首先在由于通过电流而变热的电燃料泵处形成蒸汽。通过在所述电燃料泵上面以及里面的蒸汽形成，可能在停止阶段期间将所述燃料泵排空，也就是说将所述电燃料泵中的燃料通过蒸汽压回到所述燃料箱或者所述燃料箱安装单元的预输送罐中，从而在再次接通所述电燃料泵时所述电燃料泵的输送和压力形成大为延缓。

所述电燃料泵中的蒸汽会剧烈地降低所述电燃料泵的效率并且阻止燃料的可靠的输送。只有所述电燃料泵的泵轮又用液态的燃料来包围，所述电燃料泵才能发挥其完全的泵作用。但是，为此首先必须将所述蒸汽从所述电燃料泵中排挤出来。这在极端情况中可能持续几秒钟。随着所述电燃料泵的延缓的压力形成，由此只能延缓地起动内燃机。这于是首先是不利的，如果由驾驶员期望或者预先给定快速的启程。后果可能是内燃机的功率损失、不稳定的运转或者熄火。虽然所述高压储存器以及在其中所包含的压缩量能够满足所述内燃机的燃料需求一定的时间，但是所述高压会下滑到太低的值，并且不再能够如愿地输出用于所述燃料喷射器的喷射量。作为结构上的措施，能够在所述燃料箱安装单元上比如尤其也使用通风阀，所述通风阀用于支持将蒸汽从所述电燃料泵中除去，但是这引起额外的成本。此外，这不能够保证完全避免延缓的压力形成。

在这里现在本发明开始做准备，方法是：在这样的停止阶段的期间也运行所述电燃料泵。由此防止：由于所述燃料箱中的太高的蒸汽压力而在所述停止阶段的期间将所述电燃料泵排空。除此之外，通过所述电燃料泵的运行本来尽可能地避免蒸汽的形成。由此避免所述内燃机的重新起动的延缓并且避免另外的随之而来的问题。但是，也额外地在停止阶段的期间将噪声排放保持尽可能低的水平，方法是：以针对相关的操控参量的最小值、也就是尽可能小的值运行所述电燃料泵。关于适当的用于所述最小值的值，要参照接下来的解释。总之，用所提出的方法就这样在噪声少的停止阶段之后在没有使用额外的构件的情况下也能够快速地重新起动内燃机。

只有在超过针对燃料箱中的温度和/或压力的阈值时才有利地在所述持续时间期间以所述最小值运行所述电燃料泵并且否则将其切断，在所述燃料箱中布置所述电燃料泵。如已经提到的那样，在停止阶段的期间通过所述燃料箱中的蒸汽压力来引起所述电燃料泵的排空。但是，因为这样的排空仅仅自所述燃料箱中的一定的压力起-所述压力又至少也与所述燃料箱中的温度有关-才进行，所以适当的是，也在所述停止阶段的期间仅仅以足够高的压力或者温度运行所述电燃料泵。通过这种方式，能够避免以低的压力或者温度进行的不必要的运行，由此比如节省能量。

所述压力和/或所述温度适当地借助于模型和以下参量中的至少一个参量来求取：所述机动车外部的温度、所述机动车的速度、所述燃料箱的填充量、所述电燃料泵的操控电流、所述电燃料泵的输送量、废气质量流量、废气的温度、所识别的加料过程、所述机动车的上一次完全关停的持续时间、所述机动车外部的压力和所述燃料箱中的燃料的成分。所提到的参量在此能够用于求取所述燃料箱中的压力或者温度。虽然所提到的参量之一能够足以用于求取所述压力或者所述温度，而只要可用，通过所述参量中的多个参量的使用能够获取更加精确的值。所述参量在此能够适当用作用于所述模型的输入参量。总之，由此比如可以对所述燃料箱中的临界的温度范围进行估计，自所述临界的温度范围起进行蒸汽形成并且自所述临界的温度范围起而后也应该在停止阶段的期间运行所述电燃料泵。

如果满足至少一个触发条件，则优选此外仅仅在所述持续时间期间以所述最小值运行所述电燃料泵。因此，比如能够考虑到，不是在每次关停内燃机之后进行重新起动或者比如只有在较长的时间之后才进行重新起动，因而所述电燃料泵的继续运行比如会消耗太多的能量。如果在混合动力运行的范围内由于电驱动阶段或者在起停运行的范围内由于停止而切断所述内燃机，则优选满足触发条件。尤其对于起停系统来说，比如在交通灯或者停车点之前在缓缓滑行直至停止时随着所述内燃机的与速度有关的切断，已经能够在所述缓缓滑行直至停止的阶段中满足所述触发条件。

有利的是，为了求取针对所述操控参量的最小值，求取针对所述操控参量的下述值，在该值的情况下出现所述电燃料泵的零输送。在零输送时，所述电燃料泵刚好形成如此大的压力，从而虽然吸入燃料，但是没有将其朝所述高压泵的方向继续输送。这已经能够足以用于防止所述电燃料泵的排空，因而能够将所述操控参量的、与所述零输送相对应的值用作最小值。但是，也可能的是，也在零输送时还没有达到以足够的程度贯穿流过可能存在的喷射泵的结果。在这样的情况中，还能够给所述操控参量的、与所述零输送相对应的值补充合适的偏移量或者超出量（Aufschlag）并且而后将其用作最小值。这样的偏移量为此比如能够从所述喷射泵的特性曲线中推导出来。而后，所述最小值比如能够被保存在执行用的控制器中并且在需要时用于所述电燃料泵的运行。

优选在所述内燃机的起动、尤其是冷起动之前在所述电燃料泵的预运行（Vorlauf）的期间求取所述最小值。尤其也能够在所述电燃料泵的所谓的预运行期间求取所述操控参量的下述值，在该值的情况下出现零输送。对于这个EKP预运行来说，通常在打开驾驶员门时或者最迟在转动点火钥匙（通常所谓的端子15）时就已经运行所述电燃料泵，以便能够在所述低压系统中形成对于所述高压泵的运行来说所必要的压力并且由此在随后起动所述内燃机时可靠地存在所述压力。

在所述针对操控参量的值的情况下出现所述零输送，适当地求取针对操控参量的值，方法是：连续地或逐步地提高所述操控参量，直至能够在所述燃料供给系统的高压储存器中并且/或者在低压区域中识别出压力升高。比如为此能够如所提到的那样在起动所述内燃机之前、尤其在其冷起动之前以预运行方式、所谓的EKP预运行来运行所述电燃料泵。现在能够设定所述操控参量的最小可能的值，从而还没有通过所述电燃料泵来形成压力。随后能够获取所述高压储存器中的压力并且能够比如以斜坡的形式来提高所述操控参量，直至识别出所述高压储存器中的压力形成。在此应该考虑到，通常只有在事先比如在内燃机和高压泵的较长时间的停止状态之后减少所述高压储存器的压力时才能进行压力形成。紧接着在压力形成开始之前，这比如能够通过通常在所述高压储存器上存在的压力传感器来检测，达到了所述电燃料泵的零输送。只要也在所述低压区域中存在压力传感器，那也能够通过这样的压力传感器来检测所述零输送。

按本发明的计算单元、比如机动车的控制器尤其在程序技术上被设立用于实施按本发明的方法。

以计算机程序的形式来实现所述方法也是有利的，因为这引起的成本特别低，尤其如果执行用的控制器还用于另外的任务并且因此本来就存在。合适的用于提供所述计算机程序的数据载体尤其是磁性的、光学的和电的存储器、像比如硬盘、闪存盘、EEPROMs、DVDs以及类似更多的存储器。也能够通过计算机网络（比如互联网、内联网等等）来下载程序。

本发明的另外的优点和设计方案从说明书和附图中得出。

附图说明

借助于一种实施例在附图中示意性地示出本发明并且下面参照附图进行描述。

图1示意性地示出了一种用于内燃机的燃料供给系统，所述燃料供给系统能够用于按本发明的方法。

图2示意性地示出了用于在按本发明的方法的一种优选的实施方式的范围内求取针对操控参量的最小值的流程。

图3示意性示出了在实施按本发明的方法的一种优选的实施方式时所述高压储存器中的压力以及所述操控参量的走势。

图4示意性地示出了在按本发明的方法的一种优选的实施方式的范围内用于以最小值运行所述电燃料泵的流程。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了用于内燃机180的燃料供给系统100，所述燃料供给系统能够用于按本发明的方法。

所述燃料供给系统100在此包括用燃料111来装填的燃料箱110。在所述燃料箱110中布置燃料箱安装单元115，该燃料箱安装单元又具有预输送罐116，在所述预输送罐中布置有作为低压泵工作的电燃料泵125。

所述预输送罐115能够通过在所述燃料箱110中布置在所述预输送罐的外部的喷射泵120（或者可能也是多台喷射泵）用来自所述燃料箱110的燃料来装填。所述电燃料泵125能够通过在这里构造为泵控制器的计算单元140操控，从而将燃料从所述预输送罐115通过过滤器130输送给高压泵150。在低压管路中设置限压阀117。

在所述低压管路中，也就是说还在所述高压泵150之前，在这里示范性地设置有用于对所述低压管路中的压力进行检测的压力传感器135。但是，如已经解释的那样，用于实施所提出的方法的所述低压区域中的这样的压力传感器并非必需。

所述高压泵150通常通过所述内燃机180或者其凸轮轴驱动。而后由所述高压泵150将燃料输送到高压储存器160中，能够从所述高压储存器出来将燃料通过燃料喷射器170输送给所述内燃机180。此外，在所述高压储存器160上设置压力传感器165，用该压力传感器能够检测所述高压储存器中的压力。

对于所述内燃机180或者燃料喷射器170的操控在此能够通过与所述泵控制器140不同的马达控制器来进行，其中所述控制器而后能够彼此进行通信。但是也能够考虑使用共同的控制器。

在图2中示意性地示出了用于在按本发明的方法的一种优选的实施方式的范围内求取针对操控参量的最小值的流程。

在图3中示意性地相应地关于时间t示出了在实施按本发明的方法的一种优选的实施方式时所述高压储存器中的压力P和操控参量、这里是占空比TV的走势。下面要参照图3对所述用于求取按照图2的最小值的流程进行更详细解释。

首先能够在步骤200中开始所述最小值的求取。随后能够在步骤205中检查， 所述电燃料泵是否处于EKP预运行中并且是否能够以所述求取开始，所述求取尤其包括所述高压储存器中的压力形成。通常在打开驾驶员门时或者在转动点火钥匙（端子15）时已经运行所述电燃料泵，以用于在所述低压系统中形成必要的压力。所述EKP预运行的这个阶段能够用于确定针对所述零输送的操控的最小值。如果不是这样，因为比如所述电燃料泵没有处于所述EKP预运行中，则跳回到步骤200。

如果所述电燃料泵处于所述EKP预运行中，则能够在步骤210中检查，是否过去的持续时间-在所述持续时间期间关掉所述内燃机-足够长，从而减少所述高压储存器中的压力。如果不是这种情况，那就会立即跳到步骤245并且在没有求取所述最小值的情况下实施所述电燃料泵的正常的运行。

如果减少所述高压储存器中的压力，则能够如在图3中示出的那样在步骤215中设定最小可能的占空比TV_min。所述最小可能的占空比TV_min能够是下述占空比或者电压，在所述占空比或者电压情况下产生针对所述电燃料泵的操控电流，在所述操控电流情况下刚好还能够运行所述电燃料泵。

此外，在步骤220中、可能也与所述步骤215同时或者就在其之前不久能够如同样在图3中所示出的那样检测所述高压储存器中的当前的压力P₀。

在步骤225中，现在如在图3中自时刻t₀起所示出的那样，能够在操控所述电燃料泵的期间比如斜坡状地、也就是线性地并且近似连续地或者逐步地提高所述占空比TV。

一旦现在识别出所述高压储存器中的压力升高，也就是说一旦比如所述高压储存器中的压力P以比阈值ΔP大的幅度超过所述压力P₀，那就能够如在图3中在时刻t₁的情况中一样按照步骤230来停止所述占空比的提高。而只要没有识别出压力升高，那就能够按照步骤225来继续提高所述占空比。

由此现在求取占空比TV₀，在该占空比情况下出现零输送。现在能够比如在步骤235中将这个占空比TV₀保存在所属的泵控制器中。

但是因为如已经提到的那样在所述占空比TV₀的情况下可能所述喷射泵还没有进行足够的输送，所以现在能够在步骤240中求取并且补充偏移量ΔTV，从而得到最小值TV₁。也能够将所述最小值TV₁保存在所述泵控制器中。

现在在步骤245中，能够继续所述电燃料泵的正常的EKP预运行，以用于将燃料输送给所述高压泵，从而在步骤250中结束对于所述最小值的求取。

在图4中示意性地示出了用于在按本发明的方法的一种优选的实施方式的范围内以所述最小值运行所述电燃料泵的流程。

首先能够在步骤400中开始所述方法。随后能够在步骤405中检查，是否存在所述内燃机的停止阶段，也就是说是否所述内燃机被关停。此外在此能够检查，出于何种原因所述内燃机被关停，也就是说所述停止阶段比如由于在混合-运行的范围内的电驱动阶段还是由于在起/停-运行的范围内的停止而产生。

如果所述停止阶段不是由于下述原因而产生，则能够跳回到步骤400，在所述原因的情况下在停止阶段的期间应该运行所述电燃料泵。

否则，能够在步骤410中借助于模型并且在使用如开头所提到的那样的合适的参量的情况下求取所述燃料箱中的压力和/或温度。

现在在步骤415中能够检测，所述压力或者所述温度是否超过阈值，从而由于所述燃料箱中的蒸汽压力并且在没有所述电燃料泵的运行的情况下会将所述电燃料泵排空。

现在在步骤420中能够判定，是否应该运行所述电燃料泵。如果不应该，那就能够通过直接跳到所述步骤435、也就是结束步骤来结束所述方法。

否则，能够在步骤425中查询如前面所解释的那样比如被保存在所述泵控制器中的最小值。按照步骤430，现在在停止阶段的期间，在按照步骤435结束所述方法之前、也就是说在所述停止阶段结束并且又要起动所述内燃机时，可能也能够仅仅暂时地用针对占空比的最小值运行所述电燃料泵。

Claims (11)

1.用于运行机动车的电燃料泵（125）的方法，所述电燃料泵作为用于内燃机（180）的燃料供给系统（100）中的低压泵，所述燃料供给系统具有高压储存器（160）和高压泵（150），

其中至少暂时地以针对所述电燃料泵（125）的操控参量（TV）的最小值（TV₁）在下述持续时间期间运行所述电燃料泵（125），在所述持续时间期间在所述机动车的运行期间所述内燃机（180）是切断的，其中，求取用于所述电燃料泵（125）的操控参量（TV）的最小值（TV₁），并且其中，在起动所述内燃机（180）之前在所述电燃料泵（125）的预运行期间求取所述针对操控参量（TV）的最小值（TV₁）。

2.按权利要求1所述的方法，其中，仅仅在超过针对燃料箱（110）中的压力和/或温度的阈值时在所述持续时间期间以所述最小值（TV₁）运行所述电燃料泵（125），所述电燃料泵（125）布置在所述燃料箱中。

3.按权利要求2所述的方法，其中，所述压力和/或所述温度借助于模型和以下参量中的至少一个参量求取：所述机动车外部的温度、所述机动车的速度、所述燃料箱（110）的填充量、所述电燃料泵（125）的操控电流、所述电燃料泵（125）的输送量、废气质量流量、废气的温度、所识别的加料过程、所述机动车的上一次完全关停的持续时间、所述机动车外部的压力和所述燃料箱（110）中的燃料（111）的成分。

4.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中，如果满足至少一个触发条件，则仅仅在所述持续时间期间以所述最小值（TV₁）运行所述电燃料泵（125）。

5.按权利要求1所述的方法，其中，为了求取所述针对操控参量（TV）的最小值（TV₁），求取针对所述操控参量（TV）的值（TV₀），在所述值的情况下出现所述电燃料泵（125）的零输送。

6.按权利要求5所述的方法，其中，在针对操控参量（TV）的值（TV₀）的情况下出现所述零输送，求取所述针对操控参量的值，方法是：连续地、近似连续地或逐步地提高所述操控参量（TV），直至能够在所述燃料供给系统（100）的高压储存器（160）中和/或在低压区域中识别出压力升高。

7.按权利要求1或2所述的方法，其中，在其冷起动之前在所述电燃料泵（125）的预运行期间求取所述针对操控参量（TV）的最小值（TV₁）。

8.按权利要求1或2所述的方法，其中，所述电燃料泵（125）布置在燃料箱安装单元（115）中，所述燃料箱安装单元又布置在所述燃料箱（110）中。

9.计算单元（140），所述计算单元被设立用于实施按前述权利要求中任一项所述的方法。

10.计算机程序，所述计算机程序在其在计算单元（140）上执行时促使所述计算单元（140）实施按权利要求1到8中任一项所述的方法。

11.机器可读的存储介质，具有在其上面保存的按权利要求10所述的计算机程序。

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