DE102011088975A1 - Method and arrangement for controlling a vacuum pump - Google Patents

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Abstract

Offenbart sind ein Verfahren sowie eine Anordnung zur Regelung einer elektrischen Vakuum-Pumpe für ein Fahrzeug, wobei eine Sätttigungserkennung erfolgt und wobei bei aktivierter Vakuum-Pumpe – ein Sättigungs-Druckbereich (SD) vorgebbarer Breite vorgebbar ist, – der tatsächlich herrschende, von der Vakuum-Pumpe erzeugte Unterdruck laufend festgestellt wird, – eine Sättigungserkennung dann erfolgt, wenn der herrschende Unterdruck während einer vorgebbaren Zeitdauer (tx) in dem Sättigungs-Druckbereich (SD) liegt und diesen nicht verläßt, und bei einer Sättigungserkennung die Vakuum-Pumpe abgeschaltet wird.Disclosed are a method and an arrangement for regulating an electric vacuum pump for a vehicle, with a saturation detection taking place and with an activated vacuum pump - a saturation pressure range (SD) of a predeterminable width - the actually prevailing vacuum - The vacuum generated by the pump is continuously determined, - a saturation detection takes place when the prevailing negative pressure lies in the saturation pressure range (SD) for a predeterminable period of time (tx) and does not leave it, and the vacuum pump is switched off when saturation is detected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anordnung zur Regelung einer elektrischen Vakuum-Pumpe für ein Fahrzeug, wobei eine Sättigungserkennung erfolgt.The invention relates to a method and an arrangement for controlling an electric vacuum pump for a vehicle, wherein a saturation detection takes place.

Aus dem Stand der Technik sind elektrische Vakuumpumpen bekannt, die in Fahrzeugen (PKWs) die konventionellen Methoden (Vakuum durch Motoransaugung bei Benzin Motoren bzw. mechanische Vakuumpumpen bei Diesel-Motoren) ersetzen. Dieses Vakuum, oder genauer dieser Unterdruck, wird in den Fahrzeugen u. a. zur Bremskraftunterstützung bzw. -verstärkung benötigt.From the state of the art electrical vacuum pumps are known which replace the conventional methods (vacuum by engine intake in gasoline engines or mechanical vacuum pumps in diesel engines) in vehicles (cars). This vacuum, or more precisely this negative pressure, is in the vehicles u. a. needed for brake assist or gain.

Aus Energiespargründen wie auch aus Gründen der Lebensdauer werden die elektrischen Vakuumpumpen über den tatsächlich vorhandenen Unterdruck im Vakuumdruckbehälter gesteuert. Ist der Unterdruck (negativ gegenüber Umgebungsdruck gekennzeichnet) über einer gewissen oberen Schwelle wird die Pumpe aktiviert. Bei Unterschreiten einer Vakuumschwelle, die ein genügend großes Vakuum für die Bremskraftunterstützung darstellt, wird die Pumpe dann deaktiviert.For energy saving reasons as well as for reasons of service life, the electric vacuum pumps are controlled by the actual vacuum present in the vacuum pressure vessel. If the negative pressure (negative relative to ambient pressure) above a certain upper threshold, the pump is activated. Falls below a vacuum threshold, which represents a sufficiently large vacuum for the brake assist, the pump is then deactivated.

Derartige Einschaltschwellen liegen in der Regel in einem Bereich um ca. –600 hPa, Ausschaltschwellen in einem Bereich um ca. –700 hPa.Such switch-on thresholds are generally in a range of about -600 hPa, turn-off thresholds in a range of about -700 hPa.

Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus WO 2008/003547 A1 bekannt, bei der die Schwellenwerte geschwindigkeitsabhängig gewählt werden.Such an arrangement is for example WO 2008/003547 A1 in which the threshold values are selected as a function of the speed.

Befindet man sich jedoch in größeren Höhen, in denen ein niedrigerer Umgebungsdruck herrscht, so erreicht die Pumpe entsprechend nur einen geringeren maximalen Unterdruck relativ zum Umgebungsdruck. Dies kann dazu führen, dass die untere Ausschaltschwelle nicht erreicht wird und deshalb die Pumpe dauerhaft läuft. Dieses geht jedoch auf Kosten des Energieverbrauchs und der Lebensdauer.However, if one is at higher altitudes, where a lower ambient pressure prevails, the pump accordingly only reaches a lower maximum negative pressure relative to the ambient pressure. This can lead to the lower switch-off threshold not being reached and therefore the pump running permanently. However, this comes at the expense of energy consumption and lifetime.

Es sind Lösungen bekannt, die eine Sättigungserkennung besitzen. Dabei wird das Erreichen einer Sättigung des Unterdrucks detektiert. Dieses zeigt an, dass die Pumpe ihre maximale Vakuumleistung erbracht hat. Wird die Sättigung detektiert, führt dies zu einem Deaktivieren der Pumpe.There are known solutions that have a saturation detection. In this case, the reaching of a saturation of the negative pressure is detected. This indicates that the pump has delivered its maximum vacuum performance. If the saturation is detected, this leads to a deactivation of the pump.

Wird dann erneut ein Unterdruck, der um einen konfigurierbaren Wert höher liegt als der Detektierte Abschaltwert, detektiert, wird die Pumpe erneut aktiviert und die Sättigungserkennung startet erneut.If a negative pressure, which is higher than the detected cut-off value by a configurable value, is detected again, the pump is reactivated and saturation detection restarts.

Zur Erkennung der Sättigung betrachtet man dabei den Gradienten des Unterdrucks. Bleibt dieser innerhalb einer konfigurierbaren Zeit unter einer konfigurierbaren Schwelle, so gilt dies als Erkennung der Sättigung.To detect the saturation, one considers the gradient of the negative pressure. If this remains below a configurable threshold within a configurable time, this is considered to be saturation detection.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Regelung inklusive Sättigungserkennung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass auch unter wechselnden Umgebungsdrücken eine zuverlässigere Sättigungserkennung erfolgt.It is an object of the invention to improve a control including saturation detection of the type mentioned in that even under changing ambient pressures a more reliable saturation detection takes place.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Verfahren bzw. eine Anordnung durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.This object is achieved for a method or an arrangement by the features of the independent claims.

Es ist ein Sättigungsbereich mit wählbarem Mittelwert und wählbarer Breite vorgebbar. Sobald der beispielsweise in einem Vakuum-Behälter herrschende, von der Vakuum-Pumpe erzeugte Unterdruck innerhalb dieses Druckbereichs liegt, wird nachfolgend während einer vorgebbaren Zeitspanne festgestellt, ob der tatsächliche Unterdruck innerhalb des Sättigungsbereiches bleibt. Ist dies der Fall, wird eine Sättigung erkannt und die Vakuum-Pumpe abgeschaltet, denn ein Verbleiben in dem Sättigungsbereich zeigt an, dass es der Vakuum-Pumpe nicht (mehr) gelingt, den Unterdruck weiter zu erhöhen und die oberen Schwelle des Sättigungsbereiches zu überschreiten.It is a saturation range with selectable mean and selectable width predetermined. As soon as the negative pressure generated by the vacuum pump, for example in a vacuum container, is within this pressure range, it is subsequently determined during a predefinable period of time whether the actual negative pressure remains within the saturation range. If this is the case, a saturation is detected and the vacuum pump is switched off, because remaining in the saturation range indicates that the vacuum pump is no longer able to increase the negative pressure and exceed the upper threshold of the saturation range ,

Gemäß Ausgestaltungen der Erfindung kann eine verbesserte Adaption an wechselnde äußere Druckbedingungen dadurch erfolgen, dass der mittlere Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches variabel vorgebbar ist, und dabei

  • – ausgehend von einem vorgebbaren Initial-Druckwert des mittleren Druckwertes des Sättigungs-Druckbereiches bei laufender Vakuum-Pumpe innerhalb einer vorgebbaren Zeitspanne t laufend festgestellt wird, ob der tatsächlich herrschende Unterdruck den Sättigungs-Druckbereich zu einem höheren oder niedrigeren Unterdruck hin verläßt,
  • – bei einem Verlassen des Sättigungs-Druckbereiches zu einem höheren Unterdruckwert hin der mittlere Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches um einen vorgebbaren Unterdruckwert erhöht und bei einem Verlassen des Sättigungs-Druckbereiches zu einem niedrigeren Unterdruckwert hin der mittlere Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches um einen vorgebbaren Unterdruckwert abgesenkt wird und dass
  • – nach jeder Veränderung des mittlere Druckwertes des Sättigungs-Druckbereiches die Zeitspanne t neu gestartet wird.
According to embodiments of the invention, an improved adaptation to changing external pressure conditions can take place in that the average pressure value of the saturation pressure range can be variably predetermined, and thereby
  • Is determined on the basis of a predefinable initial pressure value of the mean pressure value of the saturation pressure range with the vacuum pump running within a predefinable time interval t, whether the actual prevailing negative pressure leaves the saturation pressure range to a higher or lower negative pressure,
  • When leaving the saturation pressure range to a higher negative pressure value, the mean pressure value of the saturation pressure range is increased by a predefinable negative pressure value, and when leaving the saturation pressure range, the mean pressure value of the saturation pressure range is lowered by a predefinable negative pressure value to a lower negative pressure value will and that
  • - After each change in the mean pressure value of the saturation pressure range, the time t is restarted.

Somit wird der Wertebereich des Sättigungs-Druckbereiches indirekt an die herrschende äußeren Druckbedingen angepasst, wobei als Kriterium herangezogen wird, ob bei laufender Pumpe der tatsächlich herrschende Unterdruck den Druckbereich nach oben oder unten verläßt. Die Werte des Sättigungs-Druckbereiches werden in Abhängigkeit der Richtung dieses Verlassens neu gewählt.Thus, the range of values of the saturation pressure range is adjusted indirectly to the prevailing external pressure conditions, being used as a criterion, whether the actually prevailing negative pressure leaves the pressure range up or down while the pump is running. The values of the saturation Pressure range are re-selected depending on the direction of this exit.

Gemäß einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann dies in der Weise geschehen, dass der mittlere Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches nach einem Verlassen desselben um den halben Wert der Differenz des obersten und des niedrigsten Druckwertes des Sättigungs-Druckbereiches verändert wird.According to an advantageous further embodiment of the invention, this can be done in such a way that the average pressure value of the saturation pressure range after leaving the same by half the value of the difference of the uppermost and the lowest pressure value of the saturation pressure range is changed.

Gemäß einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann dies in der Weise geschehen, dass der mittlere Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches nach einem Verlassen desselben um den minimalen meßbaren Druck-Änderungswert nach oben bzw. unten verändert wird falls bei der aktuellen Messung der Druckwert über bzw. unterhalb des Sättigungsbereichs liegt.According to an advantageous further embodiment of the invention, this can be done in such a way that the average pressure value of the saturation pressure range is changed after leaving the same by the minimum measurable pressure change value up or down, if in the current measurement, the pressure value above or is below the saturation range.

Es wird also ausgehend von einem Initialwert ab dem die Sättigungserkennung gestartet werden soll (z. B. –400 hPa) die Schwelle symmetrisch zum Startwert gesetzt (z. B. +–25 hPa). Über- bzw. unterschreitet der tatsächliche Unterdruckwert nun innerhalb der konfigurierten Zeit (z. B. 3 s) diese Schwellen, so wird der Mittelwert für die Sättigungserkennung entsprechend vom Initialwert um +25 (bei Überschreitung) bzw. um –25 (bei Unterschreitung) verändert. Dort werden entsprechend wieder die gleichen Schwellen bewertet.Therefore, starting from an initial value from which the saturation detection is to be started (eg -400 hPa), the threshold is set symmetrically to the start value (eg + -25 hPa). If the actual negative pressure value exceeds or falls below these thresholds within the configured time (eg 3 s), then the mean value for the saturation detection is changed by the initial value by +25 (when exceeded) or by -25 (when falling below) changed. There, the same thresholds are revalued accordingly.

Wird dieser Vorgang sukzessive bei jeder Über bzw. Unterschreitung wiederholt, ergibt sich dabei bei geringem Rechen- und Speicheraufwand ein gleitendes Schwellband für eine Sättigungserkennung, die sich dem finalen Sättigungswert nähert. Bleibt der tatsächliche Unterdruckwert für die definierte Zeit innerhalb des Bandes, so ist dadurch die Sättigung erkannt.If this process is repeated successively with each overshoot or undershoot, this results in a low threshold for a saturation detection that approaches the final saturation value with little computation and memory overhead. If the actual negative pressure value remains within the band for the defined time, the saturation is recognized.

Vorteilhafterweise handelt es sich dabei außerdem um ein für elektronische Mikrokontroller-Systeme optimiertes Verfahren, die in der Regel zur Steuerung derartiger Systeme verwendet werden.Advantageously, this is also a process optimized for electronic microcontroller systems, which are generally used to control such systems.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die konfigurierbare Zeit zur Sättigungserkennung, in der der tatsächliche Unterdruck innerhalb des Schwellenbandes liegen muß, variabel mit dem aktuellen Mittelwert geändert. Dies soll in der Art geschehen, dass, je weiter der Mittelwert p_mean_sat vom ”normalen” Abschaltpunkt p_vac_off_th entfernt ist, die notwendige Zeit für die Sättigungserkennung erhöht wird.According to another embodiment of the invention, the configurable time for saturation detection, in which the actual negative pressure must be within the threshold band, is variably changed with the current mean value. This is to happen in such a way that the further the mean value p_mean_sat is removed from the "normal" switch-off point p_vac_off_th, the necessary time for the saturation detection is increased.

Läge das Sättigungsschwellenband im Bereich von z. B. –650 hPa, so wäre eine Detektionszeit von z. B. 3 s gewählt (sehr nahe bei einem ”normalen Abschaltpunkt von –700 hPa).If the saturation threshold band were in the range of z. B. -650 hPa, it would be a detection time of z. 3 s (very close to a normal shutdown point of -700 hPa).

Läge das Schwellenband im Bereich von –500 hPa, so könnte z. B. eine Zeit von 4,5 s benötigt werden, bei einem Schwellenband im Bereich von –400 hPa dann ein Wert von z. B. 6 s.If the threshold band in the range of -500 hPa, so z. B. a time of 4.5 s are required, with a threshold band in the range of -400 hPa then a value of z. B. 6 s.

Die Zeitabhängigkeit kann dabei über eine Funktion (z. B. lineare Abhängigkeit, quadratisch, exponentiell etc.) oder auch über ein Kennfeld hinterlegt sein.The time dependency can be stored via a function (eg, linear dependency, quadratic, exponential, etc.) or via a map.

Dieser Mechanismus verbessert die Sicherheit der Sättigungserkennung insofern, als dass bei einer Sättigungsdetektion in Bereichen, die nahe am ”normalen” Abschaltpunkt liegen, ein gewisser Fehler dadurch erlaubt ist, da die Bremskraftverstärkung durch die Abweichung nur minimal beeinflusst wird. Bei einer Sättigungserkennung in Bereichen, bei denen eine Auswirkung auf die Bremskraftverstärkung spürbar ist, findet jedoch eine deutlichere längere Prüfung statt, um evtl. Einflüsse durch die Umgebung (z. B. Bremspedal gedrückt, Spannungsschwankungen etc.) zu kompensieren.This mechanism improves the security of saturation detection in that saturation detection in areas close to the "normal" shutdown point allows some error because the brake force gain is minimally affected by the deviation. However, in saturation detection in areas where an effect on the brake boost is noticeable, a clearer, longer test takes place to compensate for any environmental effects (eg, brake pedal depressed, voltage fluctuations, etc.).

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ebenfalls die Größe des Sättigungsbandes abhängig von dem zu erwartenden Sättigungswert ähnlich wie bei der Schwellzeit gewählt werden. Vorzugsweise derart daß bei geringerem Unterdruck eine größere Schwelle erlaubt ist für Systeme bei denen der Pumpvorgang eine größere Änderung des Vakuumsignals bei größerer Luftmassenbewegung hervorruft. Ggf. kann auch bzgl sicherer Erkennung der Sättigung ein größeres Band bei größerem Unterdruck erlaubt ist.According to a further embodiment of the invention, the size of the saturation band can likewise be selected as a function of the expected saturation value, similar to the threshold time. Preferably, such that at lower negative pressure, a larger threshold is allowed for systems in which the pumping operation causes a larger change in the vacuum signal at greater air mass movement. Possibly. can also respect safer detection of saturation, a larger band is allowed at greater negative pressure.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Schwellwertalgorithmus wie oben beschrieben zusätzlich mit einem Gradienten-Vergleich (ähnlich wie aus dem Stand der Technik bekannt) kombiniert werden. D. h. wird ein Gradient des Unterdrucksignals, der über einer definierbaren Schwelle liegt (ggf. auch abhängig vom derzeitigen mittleren Unterdruckwert p_mean_sat) detektiert, obwohl der tatsächliche Wert innerhalb des gewählten Bandes liegt, so wird die Zeitzähler für die Sättigungserkennnung zurückgesetzt und die Bedingung muss nach dem erkannten Gradienten erneut konstant für die Schwellzeit vorliegen. Die soll es ermöglichen, ohne weitere Fahrzeuginformationen Ereignisse im Bremssystem (z. B. gedrücktes Bremspedal) zu identifizieren und die Sättigungserkennung zuverlässiger zu machen.According to a further embodiment of the invention, as described above, the threshold algorithm can additionally be combined with a gradient comparison (similar to what is known from the prior art). Ie. If a gradient of the negative pressure signal that is above a definable threshold (possibly also dependent on the current mean negative pressure value p_mean_sat) is detected, although the actual value lies within the selected band, the saturation detection time counter is reset and the condition must be after the detected Gradients are again constant for the swelling time. This should make it possible to identify events in the brake system (eg depressed brake pedal) without further vehicle information and to make the saturation detection more reliable.

Im Unterschied zum Stand der Technik wird hier allerdings nicht ein gefilterter, längerfristiger Signalverlauf detektiert, sondern ein kurzes Ereignis.In contrast to the prior art, however, a filtered, longer-term signal course is not detected here, but a brief event.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der durch die Sättigungserkennung modifizierte Einschaltpunkt p_vac_on_th, nachdem eine Sättigung bereits detektiert wurde und daraufhin die Pumpe deaktiviert wurde, wieder auf den initialen Wert zurückgesetzt werden, sobald der detektierte Unterdruck eine Schwelle p_sat_deactivate_th wie folgt definiert unterschreitet: p_sat_deactivate_th = p_vac_on_th – p_vac_on_addon – 2·Sättigungsschwelle According to a further embodiment of the invention, the saturation detection modified activation point p_vac_on_th, after a saturation has already been detected and then the pump has been deactivated, be reset to the initial value as soon as the detected negative pressure falls below a threshold p_sat_deactivate_th defined as follows: p_sat_deactivate_th = p_vac_on_th - p_vac_on_addon - 2 · saturation threshold

Dies soll berücksichtigen, dass bei einer detektierten Sättigung auf größerer Höhe, bei der ein relative ”hoher” neuer Anschaltpunkt gewählt wurde (z. B. –450 hPa) dieser entsprechend neu gesetzt wird, sobald eine Bergabfahrt, bei der der Relativdruck betragsmäßig steigt, stattfindet (z. B. zurück auf –600 hPa). Damit würde in der Regel die Pumpe automatisch wieder aktiviert werden und auch somit die Schwellen aktualisiert.This is to take into account that at a detected saturation at a higher altitude, at which a relative "high" new turn-on point was selected (eg -450 hPa), this is reset accordingly as soon as a downhill slope, in which the relative pressure increases in magnitude, takes place (eg back to -600 hPa). As a result, the pump would normally be reactivated automatically, thus updating the thresholds.

Insgesamt ergeben sich folgende Vorteile aus der Erfindung:

  • a) Die Schwellenbenutzung ist stabiler gegenüber kurzfristigen Änderungen innerhalb des Rauschens der Sensoren, aber sensibler und genauer in den einzelnen Messungen des Unterdruckwertes.
  • b) Der Algorithmus erlaubt eine Anpassung des Erkennungsverhaltens in Abhängigkeit des Abstandes des aktuellen Unterdruckwertes vom ”normalen” Abschaltpunkt und damit eine Erhöhung der Sicherheit des Algorithmus.
  • c) Der Algorithmus erlaubt in Kombination mit der Gradientenüberprüfung ebenso die Detektion schneller externer Ereignisse wie z. B. Drücken des Bremspedals.
  • d) Es kann eine Anpassung der Schwellwerte auch nach Erkennung der Sättigung durchgeführt werden, um somit neue Umgebungssituationen zu erkennen.
Overall, the following advantages result from the invention:
  • a) Threshold use is more stable against short-term changes in the noise of the sensors, but more sensitive and more accurate in the individual measurements of the negative pressure value.
  • b) The algorithm allows an adaptation of the detection behavior as a function of the distance of the current negative pressure value from the "normal" switch-off point and thus an increase in the security of the algorithm.
  • c) The algorithm in combination with the gradient check also allows the detection of fast external events such. B. pressing the brake pedal.
  • d) An adaptation of the threshold values can be carried out even after detection of the saturation, in order thus to recognize new environmental situations.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

1 ein Diagramm, in welchem der tatsächlich herrschende, von einer Vakuum-Pumpe erzeugte Unterdruck über der Zeit dargestellt ist mit einem Druckverlauf, der einen Sättigungs-Druckbereich nach unten, d. h. zu höheren Unterdrücken hin, verläßt und 1 a diagram in which the actually prevailing, generated by a vacuum pump negative pressure over time is shown with a pressure curve, which leaves a saturation pressure range downwards, ie to higher negative pressures, and

2 eine Darstellung gemäß 1 mit einem anderen Druckverlauf und Erkennung einer Sättigung. 2 a representation according to 1 with a different pressure gradient and detection of saturation.

In 1 ist ein Unterdruckverlauf D über der zeit t aufgetragen. Es handelt sich dabei um einen Unterdruck D, den eine nicht angedeutete Vakuum-Pumpe beispielsweise in einem Druckbehälter relativ zum Umgebungsdruck erzeugt.In 1 is a negative pressure curve D plotted against the time t. It is a negative pressure D, which generates an unillustrated vacuum pump, for example in a pressure vessel relative to the ambient pressure.

Der tatsächlich erzeugbare Unterdruck D hängt von verschiedenen Randbedingungen, insbesondere vom Umgebungsdruck ab. Je geringer dieser (beispielsweise in großen Höhen, ist, desto geringer ist der von der Vakuum-Pumpe maximal erzeugbare Unterdruck. Es kommt dann zu einer sogenannten Sättigung, in der die Pumpe läuft, aber keine weiter erhöhten Unterdruck (mehr) aufbauen kann. Diese Situation ist insbesondere aus Energiespar-Gründen zu vermeiden.The actually producible negative pressure D depends on various boundary conditions, in particular on the ambient pressure. The lower it is (for example, at high altitudes, the lower is the maximum vacuum that can be generated by the vacuum pump.) Then there is a so-called saturation, in which the pump runs, but can not build up any further increased negative pressure Situation is to be avoided especially for reasons of energy saving.

Die Erfindung strebt daher eine möglichst flexible Erkennung einer solchen Sättigung an.The invention therefore aims at the most flexible detection of such saturation.

Zum einen wird ein Sättigungsdruckbereich SD mit einer Obergrenze SDo und einer Untergrenze SDu vorgegeben. In dem Beispiel gemäß 1 liegt dieser Sättigungs-Druckbereich SD zwischen 525 und 575 hPa.On the one hand, a saturation pressure range SD is preset with an upper limit SDo and a lower limit SDu. In the example according to 1 This saturation pressure range SD is between 525 and 575 hPa.

Eine Sättigung wird dann erkannt, wenn der tatsächliche Unterdruckverlauf D während einer Zeitspanne tx, deren Länge vorgebbar und/oder variabel ist, den Sättigungs-Druckbereich SD nicht verläßt.Saturation is detected when the actual negative pressure curve D does not leave the saturation pressure range SD during a time period tx whose length can be predetermined and / or varied.

In der Darstellung gemäß 1 verlässt der Unterdruck D den Sättigungs-Druckbereich SD zum Zeitpunkt t1. Während der Zeitdauer tx verbleibt der Druck D außerhalb des Sättigungs-Druckbereiches SD, so dass während dieser Zeitspanne keine Sättigung erkannt wird.In the illustration according to 1 The negative pressure D leaves the saturation pressure range SD at time t1. During the time tx, the pressure D remains outside the saturation pressure range SD, so that no saturation is detected during this period.

Um eine flexiblere Anpassung an den Umgebungsdruck zu erzielen, kann der Druckbereich vorzugsweise verschiebbar sein. Dabei wird, ausgehend von einem vorgebbaren Initial-Druckwert des mittleren Druckwertes des Sättigungs-Druckbereiches, der in dem Beipsiel gemäß 1 550 hPa beträgt, bei laufender VakuumPumpe innerhalb einer vorgebbaren Zeitspanne tx laufend festgestellt, ob der tatsächlich herrschende Unterdruck den Sättigungs-Druckbereich nach oben oder nach unten verläßt. In dem Beispiel gemäß 1 ist dies zum Zeitpunkt t1 der Fall.In order to achieve a more flexible adaptation to the ambient pressure, the pressure range may preferably be displaceable. In this case, starting from a predefinable initial pressure value of the mean pressure value of the saturation pressure range, which in the Beipsiel according to 1 550 hPa, with the vacuum pump running, within a predefinable time interval tx, it is continuously determined whether the actual negative pressure leaves the saturation pressure range upwards or downwards. In the example according to FIG. 1, this is the case at the time t1.

Daraufhin wird bei einem Verlassen des Sättigungs-Druckbereiches nach oben der mittlere Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches um einen vorgebbaren Druckwert erhöht und bei einem Verlassen des Sättigungs-Druckbereiches nach unten der mittlere Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches um einen vorgebbaren Druckwert abgesenkt und anschließend die Zeitspanne tx neu gestartet.Then, when leaving the saturation pressure range upward, the mean pressure value of the saturation pressure range is increased by a predefinable pressure value and, when leaving the saturation pressure range, the mean pressure value of the saturation pressure range is lowered by a predefinable pressure value and then the time interval tx restarted.

In dem Beispiel gemäß 1 wird also zum Zeitpunkt t1 der Sättigungsdruckbereich in in der Figur nicht dargestellter Weise nach unten, d. h. zu höheren Unterdrücken hin verschoben.In the example according to 1 Thus, at time t1, the saturation pressure range is shifted downward in the manner not shown in the figure, ie, shifted toward higher negative pressures.

Dabei kann vorzugsweise der mittlere Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches nach einem verlassen desselben um den halben Wert der Differenz des obersten und des niedrigsten Druckwertes des Sättigungs-Druckbereiches verändert werden. In dem Beispiel gemäß 1 würde also eine Verschiebung des mittleren Druckwertes des Sättigungs-Druckbereiches von 550 hPa zu 575 hPa erfolgen.In this case, preferably, the mean pressure value of the saturation pressure range after a leave the same changed by half the value of the difference of the highest and the lowest pressure value of the saturation pressure range. In the example according to 1 So would be a shift of the mean pressure value of the saturation pressure range from 550 hPa to 575 hPa.

Vorzugsweise ist der Sättigungs-Druckbereich zwischen einem Minimum (in dem Beispiel gemäß 1 400 hPa) und einem Maximum (in dem Beispiel gemäß 1 700 hPa) verschiebbar.Preferably, the saturation pressure range is between a minimum (in the example of FIG 1 400 hPa) and a maximum (in the example according to FIG 1 700 hPa) displaceable.

In dem nunmehr verschobenen Druckbereich wird wiederum festgestellt ob der Unterdruck D den Druckbereich SD während der Zeitspanne tx verläßt. Ist dies der Fall, wird der Druckbereich wiederum verschoben.In the now shifted pressure range, it is again determined whether the negative pressure D leaves the pressure range SD during the time interval tx. If this is the case, the print area is again shifted.

Bleibt jedoch der tatsächliche Unterdruckwert während der Zeitspanne tx innerhalb des Sättigungsdruckbereiches, so wird eine Sättigung erkannt.However, if the actual negative pressure value remains within the saturation pressure range during the time tx, saturation is detected.

Dies ist beispielhaft in 2 angedeutet. Gemäß diesem Beispiel verbleibt der Wert des tatsächlichen Unterdruckes während der Zeitspanne tx innerhalb der Sättigungsdruckbereich SD. Dies zeigt an, dass die Vakuum-Pumpe nicht in der Lage ist, einen noch höheren Unterdruck zu erzeugen, und es wird eine Sättigung erkannt und die Pumpe abgeschaltet, um die Pumpe zu schonen und Energie zu sparen.This is exemplary in 2 indicated. According to this example, the value of the actual negative pressure during the period tx remains within the saturation pressure range SD. This indicates that the vacuum pump is unable to generate an even higher vacuum and saturation is detected and the pump is shut down to save the pump and conserve energy.

Die Dauer der Zeitspanne tx kann vorteilhaft variable gewählt und um so größer sein, je größer die Druckdifferenz zwischen dem mittleren Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches und einem vorgebbaren Standard-Abschaltdruckwert ist.The duration of the time span tx can advantageously be variable and be greater, the greater the pressure difference between the mean pressure value of the saturation pressure range and a predefinable standard switch-off pressure value.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2008/003547 A1 [0005] WO 2008/003547 A1 [0005]

Claims (12)

Verfahren zur Regelung einer elektrischen Vakuum-Pumpe für ein Fahrzeug, wobei eine Sätttigungserkennung erfolgt und wobei bei aktivierter Vakuum-Pumpe – ein Sättigungs-Druckbereich (SD) vorgebbarer Breite vorgebbar ist, – der tatsächlich herrschende, von der Vakuum-Pumpe erzeugte Unterdruck laufend festgestellt wird, – eine Sättigungserkennung dann erfolgt, wenn der herrschende Unterdruck während einer vorgebbaren Zeitdauer (tx) in dem Sättigungs-Druckbereich (SD) liegt und diesen nicht verläßt, und bei einer Sättigungserkennung die Vakuum-Pumpe abgeschaltet wird.Method for controlling a vacuum electric pump for a vehicle, wherein a saturation detection takes place and wherein when the vacuum pump is activated A saturation pressure range (SD) of predeterminable width can be predetermined, - the actual prevailing negative pressure generated by the vacuum pump is continuously detected, - A saturation detection then takes place when the prevailing negative pressure during a predetermined period of time (tx) in the saturation pressure range (SD) and does not leave, and in a saturation detection, the vacuum pump is turned off. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches (SD) variabel vorgebbar ist.A method according to claim 1, characterized in that the mean pressure value of the saturation pressure range (SD) is variably predetermined. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – ausgehend von einem vorgebbaren Initial-Druckwert des mittleren Druckwertes des Sättigungs-Druckbereiches (SD) bei laufender Vakuum-Pumpe innerhalb einer vorgebbaren Zeitspanne (tx) laufend festgestellt wird, ob der tatsächlich herrschende Unterdruck den Sättigungs-Druckbereich zu einem höheren oder niedrigeren Unterdruck hin verläßt, – bei einem Verlassen des Sättigungs-Druckbereiches zu einem höheren Unterdruckwert hin der mittlere Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches (SD) um einen vorgebbaren Unterdruckwert erhöht und bei einem Verlassen des Sättigungs-Druckbereiches zu einem niedrigeren Unterdruckwert hin der mittlere Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches (SD) um einen vorgebbaren Unterdruckwert abgesenkt wird und dass – nach jeder Veränderung des mittlere Druckwertes des Sättigungs-Druckbereiches die Zeitspanne (tx) neu gestartet wird.A method according to claim 2, characterized in that - Based on a predefinable initial pressure value of the mean pressure value of the saturation pressure range (SD) with the vacuum pump running within a predetermined period (tx) is continuously determined whether the actual prevailing negative pressure to the saturation pressure range to a higher or lower negative pressure leaves, - When leaving the saturation pressure range to a higher negative pressure value, the mean pressure value of the saturation pressure range (SD) increases by a predeterminable negative pressure value and on leaving the saturation pressure range to a lower negative pressure value, the mean pressure value of the saturation pressure range (SD ) is lowered by a predetermined negative pressure value and that - after each change in the mean pressure value of the saturation pressure range, the time interval (tx) is restarted. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches (SD) nach einem verlassen desselben um den halben Wert der Differenz des obersten (SDo) und des niedrigsten Unterdruckwertes (SDu) des Sättigungs-Druckbereiches verändert wird.A method according to claim 3, characterized in that the mean pressure value of the saturation pressure range (SD) after leaving the same is changed by half the value of the difference between the uppermost (SDo) and the lowest negative pressure value (SDu) of the saturation pressure range. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches (SD) nach einem Verlassen desselben sukzessive um einen minimalen detektierbaren Druckänderungswert verändert wird bis der ermittelte Druckwert wiederum innerhalb des Sättigungs-Druckbereichs liegt.A method according to claim 3, characterized in that the average pressure value of the saturation pressure range (SD) after leaving the same is successively changed by a minimum detectable pressure change value until the determined pressure value is again within the saturation pressure range. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbare Zeitspanne (tx) variabel ist und desto größer gewählt wird, je größer die Druckdifferenz zwischen dem mittleren Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches und einem vorgebbaren Standard-Abschaltdruckwert ist.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the predeterminable period of time (tx) is variable and the greater is selected, the greater the pressure difference between the mean pressure value of the saturation pressure range and a predetermined standard Abschaltdruckwert. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Sättigungs-Druckbereiches (SD) variabel ist und desto größer gewählt wird, je größer die Druckdifferenz zwischen dem mittleren Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches und einem vorgebbaren Standard-Abschaltdruckwert ist.Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the width of the saturation pressure range (SD) is variable and the greater the pressure difference between the mean pressure value of the saturation pressure range and a predefinable standard switch-off pressure value is greater. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Sättigungs-Druckbereiches (SD) variabel ist und desto kleiner gewählt wird, je größer die Druckdifferenz zwischen dem mittleren Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches und einem vorgebbaren Standard-Abschaltdruckwert ist.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the width of the saturation pressure range (SD) is variable and the smaller the larger the pressure difference between the mean pressure value of the saturation pressure range and a predefinable standard shut-off pressure value. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gradient der Veränderung des tatsächlich herrschenden Druckes festgestellt wird und dass, sofern der Gradient über einem vorgebbaren Schwellwert liegt, die vorgebbare Zeitspanne neu gestartet wird.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the gradient of the change of the actually prevailing pressure is detected and that, if the gradient is above a predefinable threshold, the predetermined period of time is restarted. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der modifizierte mittlere Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches, nachdem eine Sättigung bereits detektiert wurde und daraufhin die Pumpe deaktiviert wurde, wieder auf den initialen mittleren Druckwert zurückgesetzt wird, sobald der detektierte Unterdruck eine Schwelle p_sat_deactivate_th wie folgt definiert unterschreitet: p_sat_deactivate_th = p_vac_on_th – p_vac_on_addon – 2·Sättigungsschwelle. A method according to claim 4, characterized in that the modified mean pressure value of the saturation pressure range, after a saturation has already been detected and then the pump has been deactivated, is reset to the initial mean pressure value as soon as the detected negative pressure defines a threshold p_sat_deactivate_th as follows below: p_sat_deactivate_th = p_vac_on_th - p_vac_on_addon - 2 · saturation threshold. Anordnung zur zur Regelung einer Vakuum-Pumpe für ein Fahrzeug mit Sättigungserkennung mit einer Steuerungselektronik und wenigstens einem in einem Vakuum-Druckbehälter oder einem im Vakuumkreis vorgesehenen Drucksensor, wobei die Steuerungselektronik bei aktivierter Vakuum-Pumpe – einen Sättigungs-Druckbereich (SD) vorgebbarer Breite aktiviert, – den tatsächlich herrschenden, von der Vakuum-Pumpe erzeugten Unterdruck laufend mittels des Drucksensors feststellt, – eine Sättigungserkennung dann vornimmt, wenn der herrschende Unterdruck während einer vorgebbaren Zeitdauer (tx) in dem Druckbereich liegt und diesen nicht verläßt, und die Vakuum-Pumpe abschaltet.Arrangement for controlling a vacuum pump for a vehicle with saturation detection with a control electronics and at least one provided in a vacuum pressure vessel or in a vacuum circuit pressure sensor, wherein the control electronics with activated vacuum pump Activates a saturation pressure range (SD) of predeterminable width, - the actual prevailing, generated by the vacuum pump vacuum continuously determined by means of the pressure sensor, - A saturation detection then takes place when the prevailing negative pressure during a predetermined period of time (tx) is in the pressure range and does not leave, and the vacuum pump switches off. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungselektronik – den mittleren Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches (SD) variabel wählt, – ausgehend von einem vorgebbaren Initial-Druckwert des mittleren Druckwertes des Sättigungs-Druckbereiches (SD) bei laufender Vakuum-Pumpe innerhalb einer vorgebbaren Zeitspanne (tx) mittels des Drucksensors laufend feststellt, ob der tatsächlich herrschende Unterdruck den Sättigungs-Druckbereich (SD) zu einem höheren oder niedrigeren Unterdruck hin verläßt, – bei einem Verlassen des Sättigungs-Druckbereiches (SD) zu einem höheren Unterdruckwert hin den mittlere Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches um einen vorgebbaren Unterdruckwert erhöht und bei einem Verlassen des Sättigungs-Druckbereiches zu einem niedrigeren Unterdruckwert hin den mittlere Druckwert des Sättigungs-Druckbereiches um einen vorgebbaren Unterdruckwert absenkt und – nach jeder Veränderung des mittlere Druckwertes des Sättigungs-Druckbereiches (SD) die Zeitspanne (tx) neu startet.Arrangement according to claim 11, characterized in that the control electronics - variably selects the mean pressure value of the saturation pressure range (SD), - continuously determines, starting from a predefinable initial pressure value of the mean pressure value of the saturation pressure range (SD) with the vacuum pump running within a predefinable time interval (tx), by means of the pressure sensor, whether the actually prevailing negative pressure leaves the saturation pressure range (SD) to a higher or lower negative pressure, - increases the mean pressure value of the saturation pressure range by a predeterminable negative pressure value when leaving the saturation pressure range (SD) to a higher negative pressure value and when leaving the saturation pressure range toward a lower negative pressure value, the mean pressure value of the saturation pressure range is lowered by a predefinable negative pressure value and - the time interval (tx) restarts after each change in the mean pressure value of the saturation pressure range (SD).
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