DE102011085759A1

DE102011085759A1 - Verfahren zum Betreiben einer Pumpe

Info

Publication number: DE102011085759A1
Application number: DE102011085759A
Authority: DE
Inventors: Klaus Ries-Mueller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2011-11-04
Publication date: 2013-05-08
Also published as: CN103085812A; US20130129475A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer schaltbaren Pumpe (5), die in einem Kraftfahrzeug angeordnet und dazu ausgebildet ist, für ein Medium einen Solldruck bereitzustellen, wobei die Pumpe (5) in einem Schubbetrieb des Kraftfahrzeugs aktiviert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Pumpe und ein Steuergerät.
Stand der Technik
Bei ungedrosselten Motoren, bspw. Dieselmotoren oder Benzinmotoren, bei denen ein strahlgeführtes Brennverfahren oder eine Hochaufladung zum Einsatz kommt, wird zur Bereitstellung eines ausreichenden Unterdrucks eine Vakuumpumpe verwendet. Dieser Unterdruck wird typischerweise für einen Bremskraftverstärker oder zur Ansteuerung eines anderen Aggregats, bspw. für ein Bypassventil bzw. Wastegate eines Turboladers, verwendet. Die Vakuumpumpe wird in der Regel über die Nockenwelle kontinuierlich angetrieben. Da zum Antreiben der Vakuumpumpe zusätzlicher Kraftstoff verbraucht wird, kommen zunehmend schaltbare Vakuumpumpen zum Einsatz. Die Vakuumpumpe wird nur noch dann zugeschaltet, falls der Unterdruck im Bremskraftverstärker, bspw. aufgrund einer Betätigung der Bremse, abfällt. Durch diese bedarfsgesteuerte Ansteuerung werden die Verluste durch die Vakuumpumpe gesenkt.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren und ein Steuergerät mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung.
Mit der Erfindung kann in Ausgestaltung eine Ansteuerung einer schaltbaren Pumpe in einem Kraftfahrzeug, bspw. einer schaltbaren Vakuumpumpe, realisiert werden, wobei die schaltbare Pumpe vornehmlich im Schubbetrieb bei abgeschaltetem Motor automatisch aktiviert und somit an- und/oder eingeschaltet wird. Beim Betrieb des Kraftfahrzeugs unter Last, wenn der Motor des Kraftfahrzeugs angeschaltet ist, kann eine Aktivierung der Pumpe unterbleiben.
Falls das Kraftfahrzeug im Lastbetrieb betrieben wird, werden dessen Räder bei geschlossener Kupplung von dem laufenden Motor angetrieben. Hierbei wird von einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Motor Kraftstoff verbrannt. Im Schubbetrieb ist vorgesehen, dass der Motor abgeschaltet ist und bei geschlossener Kupplung über die laufenden Räder und/oder über das sich bewegende Kraftfahrzeug angetrieben und somit angeschoben und/oder angeschleppt wird. Im Schubbetrieb wird von einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Motor kein Kraftstoff verbrannt.
Mit der Erfindung kann u. a. eine Reduktion der Verluste der schaltbaren Pumpe erreicht werden. Die schaltbare Pumpe, üblicherweise eine Vakuumpumpe, wird zum Beispiel durch ein Steuergerät eines Motormanagements kontrolliert und somit gesteuert und/oder geregelt. Hierbei kann die Pumpe durch das Steuergerät in Abhängigkeit eines Betriebszustands des Kraftfahrzeugs geschaltet werden, wobei die Pumpe von dem Steuergerät automatisch eingeschaltet wird, wenn sich das Kraftfahrzeug im Schubbetrieb befindet und/oder sobald das Kraftfahrzeug in den Schubbetrieb übergeht. Üblicherweise wird die Pumpe von dem Steuergerät wieder ausgeschaltet oder gar nicht erst eingeschaltet, wenn sich das Kraftfahrzeug im Lastbetrieb befindet.
Ob sich das Kraftfahrzeug im Schubbetrieb oder im Lastbetrieb befindet, kann von dem Steuergerät durch Überwachung einer Funktion anderer Komponenten des Kraftfahrzeugs, bspw. des Motors, der Kupplung und/oder der Räder, überprüft werden. Weiterhin kann mit dem Steuergerät auch überprüft werden, ob das Kraftfahrzeug von dem Lastbetrieb in den Schubbetrieb oder von dem Schubbetrieb in den Lastbetrieb übergeht und somit seinen Betriebszustand wechselt.
Erkennt das Steuergerät im Motormanagement, dass sich das Kraftfahrzeug im Schubbetrieb befindet, so wird die bspw. als Vakuumpumpe ausgebildete Pumpe automatisch aktiviert, bspw. eingeschaltet. Die zum Antreiben der Pumpe genutzte Leistung kann unter Nutzung der Bremsenergie und/oder Schwungmasse des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Somit entsteht zum Antreiben der Pumpe kein zusätzlicher Kraftstoffverbrauch, da der Motor des Kraftfahrzeugs im Schubbetrieb ausgeschaltet ist und das Kraftfahrzeug üblicherweise abgebremst wird.
Somit kann mit der Pumpe in einem Druckspeicher eines Mediums ein Druck bereitgestellt, in der Regel aufgebaut oder abgebaut, werden, bis der Druck des Mediums einen vorgegebenen Solldruck erreicht. Als Medium kann bspw. Öl oder eine andere Flüssigkeit verwendet werden. Falls die Pumpe als Vakuumpumpe ausgebildet ist, wird der Druckspeicher im Schubbetrieb mit einem Unterdruck als Solldruck aufgeladen.
Der Druckspeicheicher kann weiterhin mit einem Bremskraftverstärker zusammenwirken. Bei einer Ausführung des Verfahrens kann das Medium zum Betreiben des Bremskraftverstärkers den vorgegebenen Solldruck, bspw. Unterdruck, aufweisen. Somit kann eine Bremsanlage des Kraftfahrzeugs mehrmals betätigt werden. Üblicherweise entsteht der Schubbetrieb vor dem Betätigen der Bremsanlage, so dass im Schubbetrieb ein ausreichender Solldruck, üblicherweise genügend Unterdruck, bereitgestellt wird. Dadurch kann vermieden werden, dass die Vakuumpumpe bei angeschaltetem Motor Antriebsmoment vom Motor benutzt, d. h. die Vakuumpumpe kann bei angeschaltetem Motor abgeschaltet werden.
Sollte es im Bremskraftverstärker im Lastbetrieb dennoch zu einer relevanten Abweichung des Drucks vom Solldruck kommen, so kann die Vakuumpumpe auch im Lastbetrieb bei angeschaltetem Motor zugeschaltet werden, was dann allerdings zu einem Mehrverbrauch an Kraftstoff führt.
Die Pumpe kann nach einer einstellbaren Zeit und/oder nach Ablauf eines eingestellten Zeitintervalls auch im Schubbetrieb wieder deaktiviert werden, falls nach dieser Zeit sichergestellt ist, dass der Druckspeicher des Bremskraftverstärkers voll geladen ist. Üblicherweise kann die Pumpe dann abgeschaltet werden, wenn das Medium den zu erreichenden Solldruck, bspw. Unterdruck, aufweist.
Ergänzend kann mindestens ein zusätzlicher Druckspeicher vorgesehen sein, der dann ebenfalls im Schubbetrieb von der Pumpe unter Bereitstellung des Solldrucks geladen wird. Mit dem mindestens einen zusätzlichen Druckspeicher können weitere Verbraucher, bspw. weitere Unterdruckverbraucher, versorgt werden.
Das erfindungsgemäße Steuergerät ist dazu ausgebildet, sämtliche Schritte des vorgestellten Verfahrens durchzuführen. Weiterhin können Funktionen des Steuergeräts als Schritte des Verfahrens umgesetzt werden. Außerdem ist es möglich, dass Schritte des Verfahrens als Funktionen des Steuergeräts realisiert werden.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt in schematischer Darstellung eine Anordnung, die eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuergeräts aufweist.
Die in 1 schematisch dargestellte Anordnung 1 ist in einem nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeug angeordnet. Diese Anordnung 1 umfasst eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuergeräts 3 sowie eine hier als Vakuumpumpe ausgebildete schaltbare Pumpe 5. Außerdem umfasst die Anordnung 1 einen als Verbrennungsmotor ausgebildeten Motor 7 des Kraftfahrzeugs sowie eine Nockenwelle 9, die dem Motor 7 zugeordnet ist. Falls die Pumpe 5 eingeschaltet ist, ist vorgesehen, dass die Pumpe 5 über die Nockenwelle 9 mit dem Motor 7 gekoppelt und somit von dem Motor 7 über die Nockenwelle 9 angetrieben wird.
Weiterhin ist die schaltbare Pumpe 5 mit einem Druckspeicher 11 für ein Medium verbunden. Es ist vorgesehen, dass die Pumpe 5 mit dem Druckspeicher 11 zusammenwirkt. Falls die Pumpe 5 angeschaltet und somit von dem Motor 7 angetrieben ist, ist es möglich, dass durch die sich im Betrieb befindliche Pumpe 5 für das Medium im Druckspeicher 11 ein Solldruck aufgebaut wird.
Falls die Pumpe 5 wie im vorliegenden Fall als Vakuumpumpe ausgebildet ist, wird in dem Druckspeicher 11 ein Unterdruck erzeugt. Der Druckspeicher 11 wirkt in der beschriebenen Ausführungsform mit einem Aggregat 13 des Kraftfahrzeugs zusammen, das üblicherweise dann betrieben werden kann, wenn das Medium in dem Druckspeicher 11 zumindest den Solldruck aufweist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Aggregat 13 als eine Komponente einer Bremsanlage, bspw. als ein Bremskraftverstärker der Bremsanlage, für das Kraftfahrzeug ausgebildet sein kann. In diesem Fall ist üblicherweise vorgesehen, dass das als Bremskraftverstärker ausgebildete Aggregat 13 dann betrieben werden kann, wenn in dem Druckspeicher 11 als Solldruck ein Unterdruck vorliegt.
Das Steuergerät 3 ist zum Kontrollieren eines Betriebs der schaltbaren Pumpe 5 ausgebildet, die in dem Kraftfahrzeug angeordnet und dazu ausgebildet ist, für das Medium den Solldruck bereitzustellen. Es ist vorgesehen, dass das Steuergerät 3 die Pumpe 5 aktiviert, bspw. einschaltet, wenn sich das Kraftfahrzeug in einem Schubbetrieb befindet.
Dabei wird die Pumpe 5 automatisch aktiviert und somit eingeschaltet, wenn sich das Kraftfahrzeug im Schubbetrieb befindet und/oder wenn das Kraftfahrzeug in den Schubbetrieb übergeht. Somit wird mit der Pumpe 5 in dem Druckspeicher 11 für das Medium der Solldruck eingestellt. Falls die Pumpe 5 als Vakuumpumpe ausgebildet ist, wird mit dieser für das Medium als Solldruck ein Unterdruck erzeugt, der zum Betreiben eines Bremskraftverstärkers als Aggregat 13 des Kraftfahrzeugs verwendet wird.
Es ist jedoch auch möglich, dass die Pumpe 5 bei Bedarf, wenn kein ausreichender Solldruck vorliegt, auch im eingeschalteten Zustand von dem Motor 7 des Kraftfahrzeugs angetrieben wird. Üblicherweise wird die bereits aktivierte Pumpe 5 im Schubbetrieb deaktiviert und somit ausgeschaltet, wenn der Druck des Mediums den Solldruck erreicht hat.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer schaltbaren Pumpe (5), die in einem Kraftfahrzeug angeordnet und dazu ausgebildet ist, für ein Medium einen Solldruck bereitzustellen, wobei die Pumpe (5) in einem Schubbetrieb des Kraftfahrzeugs aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Pumpe (5) automatisch aktiviert wird, wenn das Kraftfahrzeug in den Schubbetrieb übergeht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Solldruck mit der Pumpe (5) in einem Druckspeicher (11) für das Medium eingestellt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, das für eine Pumpe (5) durchgeführt wird, die als Vakuumpumpe ausgebildet ist, wobei mit der Vakuumpumpe für das Medium als Solldruck ein Unterdruck erzeugt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der durch die Pumpe (5) erzeugte Solldruck zum Betreiben eines Bremskraftverstärkers verwendet wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die Pumpe (5) im eingeschalteten Zustand von einem Motor (7) des Kraftfahrzeugs angetrieben wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die Pumpe (5) im Schubbetrieb ausgeschaltet wird, wenn der Druck des Mediums den Solldruck erreicht hat.
Steuergerät zum Kontrollieren eines Betriebs einer schaltbaren Pumpe (5), die in einem Kraftfahrzeug angeordnet und dazu ausgebildet ist, für ein Medium einen Solldruck bereitzustellen, wobei das Steuergerät (3) die Pumpe (5) in einem Schubbetrieb des Kraftfahrzeugs aktiviert.