DE102013200590A1 - Systeme und verfahren zum steuern eines bürstenlosen motors - Google Patents

Systeme und verfahren zum steuern eines bürstenlosen motors Download PDF

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Abstract

Ein System zum Steuern eines bürstenlosen Motors umfasst eine Ansteuerschaltung in Verbindung mit dem bürstenlosen Motor und eine primäre Steuerungsvorrichtung in Verbindung mit der Ansteuerschaltung. Das System umfasst auch eine sekundäre Steuerungsvorrichtung in Verbindung mit der Ansteuerschaltung und einen Multiplexer zum selektiven Bereitstellen entweder einer Ausgabe der primären Steuerungsvorrichtung oder einer Ausgabe der sekundären Steuerungsvorrichtung an die Ansteuerschaltung, wobei die Ausgabe der primären Steuerungsvorrichtung an die Ansteuerschaltung geliefert wird, wenn die primäre Steuerungsvorrichtung normal arbeitet.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Systeme und Verfahren zum Steuern eines bürstenlosen Motors und insbesondere Systeme und Verfahren zum Steuern einer bürstenlosen Kraftstoffpumpe.
  • HINTERGRUND
  • Bürstenlose Motoren, die auch als elektronisch kommutierte Motoren bekannt sind, sind Elektromotoren, die mit Gleichstrom betrieben werden und elektronische Kommutierungssysteme anstelle von mechanischen Kommutatoren und Bürsten aufweisen. Ein bürstenloser Motor weist rotierende Permanentmagnete und einen feststehenden Anker auf, wodurch die Probleme des Verbindens von Strom mit dem sich bewegenden Anker beseitigt werden. Ein elektronischer Controller ersetzt die Anordnung aus Bürsten und Kommutatoren des mit Bürsten versehenen Motors, welche die Phase der Wicklungen kontinuierlich umschaltet, um den Motor am Drehen zu halten. Unter Verwendung einer Halbleiterschaltung anstelle des Systems aus Bürsten und Kommutatoren führt der Controller eine ähnlich zeitlich gesteuerte Leistungsverteilung durch.
  • Bürstenlose Motoren bieten gegenüber mit Bürsten versehenen Motoren mehrere Vorteile, die mehr Drehmoment pro Gewichtseinheit, mehr Drehmoment pro Watt bzw. Leistungseinheit, erhöhte Zuverlässigkeit, weniger Geräusche, eine längere Lebensdauer, die Beseitigung von ionisierenden Funken vom Kommutator und die insgesamte Verringerung von elektromagnetischen Störungen umfassen. Da sich am Rotor keine Wicklungen befinden, sind diese auch keinen Zentrifugalkräften ausgesetzt, und da die Wicklungen vom Gehäuse abgestützt werden, können sie durch Wärmeleitung gekühlt werden, was keine Luftströmung innerhalb des Motors zur Kühlung erforderlich macht. Dies bedeutet wiederum, dass der Motor vollständig gekapselt und vor Verschmutzung oder anderen Fremdmaterialien geschützt werden kann. Bürstenlose Motoren benötigen jedoch allerdings komplexere und kostspieligere Steuerungselektronik als mit Bürsten versehene Motoren. Bürstenlose Motoren werden typischerweise von einem Mikroprozessor gesteuert, um eine Phasenkommutierung bereitzustellen, wodurch der Statorstrom in Phase mit den Permanentmagneten des Rotors gehalten wird. Ohne eine elektronische Kommutierung kann der bürstenlose Motor nicht korrekt gesteuert werden.
  • Bürstenlose Motoren wurden in Kraftstoffpumpen verwendet, die für einen großen Bereich von Kraftfahrzeuganwendungen konstruiert sind. Die Popularität von bürstenlosen Motoren nimmt stetig zu, aber gegenwärtig werden sie in Nordamerika nur eingeschränkt angewendet. Sie stellen einen zuverlässigen, ununterbrochenen Kraftstofffluss bei Systemdruck, hohe Wirkungsgrade, verbesserte Langlebigkeit, eine weit reichende Kompatibilität mit scharfen Kraftstoffen und einen verringerten Leistungsverbrauch bereit. Bürstenlose Kraftstoffpumpen werden typischerweise von einem Microcontroller gesteuert. Der Microcontroller muss seine Initialisierungsroutinen abschließen, um mit der Motorkommutierung beginnen zu können. Eine längere Initialisierungszeit kann die Fähigkeit des Motors/der Pumpe zum Erreichen von Systemniveauzielen im erforderlichen zeitlichen Rahmen beeinträchtigen. Ein Ausfall des Microcontrollers wird die Kommutierungsfunktionalität sofort beenden, wodurch verhindert wird, dass die bürstenlose Kraftstoffpumpe arbeitet. Folglich ist es wünschenswert, ein System und ein Verfahren zum zuverlässigen Steuern einer bürstenlosen Kraftstoffpumpe bereitzustellen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein System zum Steuern eines bürstenlosen Motors eine Ansteuerschaltung in Verbindung mit dem bürstenlosen Motor und eine primäre Steuerungsvorrichtung in Verbindung mit der Ansteuerschaltung. Das System umfasst außerdem eine sekundäre Steuerungsvorrichtung in Verbindung mit der Ansteuerschaltung und einen Multiplexer zum selektiven Bereitstellen einer Ausgabe der primären Steuerungsvorrichtung oder einer Ausgabe der sekundären Steuerungsvorrichtung an die Ansteuerschaltung, wobei die Ausgabe der primären Steuerungsvorrichtung an die Ansteuerschaltung geliefert wird, wenn die primäre Steuerungsvorrichtung normal arbeitet.
  • Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Steuern einer bürstenlosen Kraftstoffpumpe, dass ein Kraftstoffsteuerungs-Aktivierungssignal von einem elektronischen Steuerungsmodul empfangen wird und ein Betriebszustand einer primären oder sekundären Steuerungsvorrichtung bestimmt wird. Das Verfahren umfasst auch, dass in Ansprechen darauf eine Ausgabe der primären Steuerungsvorrichtung oder einer sekundären Steuerungsvorrichtung an eine Ansteuerschaltung, die mit der bürstenlosen Kraftstoffpumpe in Verbindung steht, geliefert wird, wobei die Ausgabe der primären Steuerungsvorrichtung an die Ansteuerschaltung geliefert wird, wenn der Betriebszustand der primären Steuerungsvorrichtung normal ist, und wobei die Ausgabe der sekundären Steuerungsvorrichtung an die Ansteuerschaltung geliefert wird, wenn der Betriebszustand der primären Steuerungsvorrichtung nicht normal ist.
  • Bei noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform umfasst ein System zum Steuern einer bürstenlosen Kraftstoffpumpe eine Ansteuerschaltung in Verbindung mit der bürstenlosen Kraftstoffpumpe, eine primäre Steuerungsvorrichtung in Verbindung mit einem Multiplexer und eine sekundäre Steuerungsvorrichtung in Verbindung mit dem Multiplexer. Das System umfasst auch eine Überwachungsschaltung in Verbindung mit der primären Steuerungsvorrichtung und dem Multiplexer, wobei die Überwachungsschaltung betrieben werden kann, um ein Signal zu empfangen, das von der primären Steuerungsvorrichtung erzeugt wird, und um in Ansprechen darauf ein Statussignal an den Multiplexer zu liefern. Der Multiplexer liefert auf der Grundlage des Statussignals selektiv eine Ausgabe der primären Steuerungsvorrichtung oder eine Ausgabe der sekundären Steuerungsvorrichtung an die Ansteuerschaltung.
  • Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich leicht aus der folgenden genauen Beschreibung der Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Andere Merkmale, Vorteile und Details erscheinen nur als Beispiel in der folgenden genauen Beschreibung von Ausführungsformen, wobei die genaue Beschreibung auf die Zeichnungen Bezug nimmt, in denen:
  • 1 ein Blockdiagramm eines Systems zum Steuern einer bürstenlosen Kraftstoffpumpe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
  • 2 ein Blockdiagram eines Controllers für eine bürstenlose Kraftstoffpumpe zum Steuern einer bürstenlosen Kraftstoffpumpe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
  • 3 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Steuern einer bürstenlosen Kraftstoffpumpe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform darstellt;
  • 4 ein Graph ist, der die Motordrehzahl der bürstenlosen Kraftstoffpumpe während einer Initialisierung und im Betrieb darstellt; und
  • 5 ein Graph ist, der die Motordrehzahl der bürstenlosen Kraftstoffpumpe im Betrieb darstellt.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die folgende Beschreibung ist rein beispielhaft und ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungsmöglichkeiten einzuschränken.
  • Mit Bezug nun auf 1 ist ein Blockdiagramm eines Systems 100 zum Steuern einer bürstenlosen Kraftstoffpumpe 102 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt. Das System 100 enthält ein elektronisches Steuerungsmodul 104 und einen Controller 106 für eine bürstenlose Kraftstoffpumpe. Der Controller 106 für eine bürstenlose Kraftstoffpumpe empfängt ein Kraftstoffsteuerungs-Aktivierungssignal 114 von dem elektronischen Steuerungsmodul 104 und steuert in Ansprechen darauf den Betrieb der bürstenlosen Kraftstoffpumpe 102. Der Controller 106 für eine bürstenlose Kraftstoffpumpe enthält eine primäre Steuerungsvorrichtung 108, eine sekundäre Steuerungsvorrichtung 110 und eine Ansteuerschaltung 112. Die Ausgänge sowohl der primären Steuerungsvorrichtung 108 als auch der sekundären Steuerungsvorrichtung 110 können mit der Ansteuerschaltung 112 verbunden sein. Bei beispielhaften Ausführungsformen kann die primäre Steuerungsvorrichtung 108 ein Microcontroller sein.
  • Bei beispielhaften Ausführungsformen kann das elektronische Steuerungsmodul 104 eine Anzahl herkömmlicher Kraftmaschinensteuerungs- und Diagnoseoperationen durchführen, welche umfassen, dass ein Kraftstoffsteuerungs-Aktivierungssignal 114 an den Controller 106 für eine bürstenlose Kraftstoffpumpe geliefert wird. Das Kraftstoffsteuerungs-Aktivierungssignal 114 weist den Controller 106 für eine bürstenlose Kraftstoffpumpe an, die bürstenlose Kraftstoffpumpe 102 zu aktivieren. Das elektronische Steuerungsmodul 104 kann außerdem verschiedene zusätzliche Signale an den Controller 106 für eine bürstenlose Kraftstoffpumpe liefern, um Steuerungsanforderungen und Systemzustände anzuzeigen.
  • Bei beispielhaften Ausführungsformen enthält der Controller 106 für eine bürstenlose Kraftstoffpumpe eine Ansteuerschaltung 112, die zur Steuerung des Betriebs der bürstenlosen Kraftstoffpumpe 102 entworfen ist. Bei einer Ausführungsform kann die Ansteuerschaltung 112 einen oder mehrere bidirektionale Ausgänge enthalten, um Hochstrom-Gleichstromleistung an die bürstenlose Kraftstoffpumpe 102 zu lenken. Die Ansteuerschaltung 112 ist ausgelegt, um Steuerungssignale sowohl von der primären Steuerungsvorrichtung 108 als auch der sekundären Steuerungsvorrichtung 110 zu empfangen. Bei einer Ausführungsform leitet der Controller 106 für eine bürstenlose Kraftstoffpumpe selektiv entweder die Ausgabe der primären Steuerungsvorrichtung 108 oder die Ausgabe der sekundären Steuerungsvorrichtung 110 an die Ansteuerschaltung 112 weiter.
  • Der Controller 106 für eine bürstenlose Kraftstoffpumpe ist so konstruiert, dass die primäre Steuerungsvorrichtung 108 primär für das Betreiben der bürstenlosen Kraftstoffpumpe 102 verantwortlich ist. Die primäre Steuerungsvorrichtung 108 ist in der Lage, die bürstenlose Kraftstoffpumpe 102 in Abhängigkeit von den Betriebszuständen und dem Kraftstoffbedarf des Fahrzeugs, welche von dem elektronischen Steuerungsmodul 104 empfangen werden können, mit einer Vielzahl von Drehzahlen zu betreiben. Zudem ist die primäre Steuerungsvorrichtung 108 in der Lage, Diagnosetests an der bürstenlosen Kraftstoffpumpe 102 durchzuführen. Wenn die primäre Steuerungsvorrichtung 108 ausfällt oder nicht normal arbeitet, wird die sekundäre Steuerungsvorrichtung 110 verwendet, um die bürstenlose Kraftstoffpumpe 102 zu betreiben. Indem sowohl die primäre Steuerungsvorrichtung 108 als auch die sekundäre Steuerungsvorrichtung 110 verwendet werden, stellt der Controller 106 für eine bürstenlose Kraftstoffpumpe sicher, dass die bürstenlose Kraftstoffpumpe 102 über eine Steuerungsredundanz verfügen wird.
  • Bei beispielhaften Ausführungsformen betreibt die sekundäre Steuerungsvorrichtung 110 des Controllers 106 für eine bürstenlose Kraftstoffpumpe die bürstenlose Kraftstoffpumpe 102, wenn die primäre Steuerungsvorrichtung 108 nicht verfügbar ist oder nicht korrekt funktioniert. Die primäre Steuerungsvorrichtung 108 kann aufgrund eines Ausfalls der primären Steuerungsvorrichtung 108, während einer Initialisierung der primären Steuerungsvorrichtung 108 oder aus verschiedenen anderen Gründen nicht verfügbar sein. Bei beispielhaften Ausführungsformen kann die sekundäre Steuerungsvorrichtung 110 eine einfache integrierte Schaltung sein, etwa eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder ein im Feld programmierbares Gatearray (FPGA). Die sekundäre Steuerungsvorrichtung 110 ist so konstruiert, dass sie eine wesentlich kürzere Initialisierungszeit als die primäre Steuerungsvorrichtung 108 aufweist. Zudem ist die sekundäre Steuerungsvorrichtung 110 wesentlich billiger als die primäre Steuerungsvorrichtung 108.
  • Mit Bezug nun auf 2 ist ein Blockdiagramm eines Controllers 206 für eine bürstenlose Kraftstoffpumpe zum Steuern einer bürstenlosen Kraftstoffpumpe 202 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt. Der Controller 206 für eine bürstenlose Kraftstoffpumpe enthält eine Ansteuerschaltung 212 in Verbindung mit der bürstenlosen Kraftstoffpumpe 202, einen primären Microcontroller 208 und eine sekundäre Steuerungsvorrichtung 210. Zudem enthält der Controller 206 für eine bürstenlose Kraftstoffpumpe einen Multiplexer 216 in Verbindung mit der Ansteuerschaltung 212, der sekundären Steuerungsvorrichtung 210, dem primären Microcontroller 208 und einer Überwachungsschaltung 218. Der Multiplexer 216 leitet selektiv entweder die Ausgabe des primären Microcontrollers 208 oder die Ausgabe der sekundären Steuerungsvorrichtung 210 an die Ansteuerschaltung 212, welche den Betrieb der bürstenlosen Kraftstoffpumpe 202 steuert, weiter. Bei einer Ausführungsform kann der Multiplexer 216 ein Statussignal 222 verwenden, das er von der Überwachungsschaltung 218 empfängt, um zwischen der Ausgabe des primären Microcontrollers 208 und der sekundären Steuerungsvorrichtung 210 zu wählen.
  • Der primäre Microcontroller 208 erzeugt ein Impulssignal 220, das an die Überwachungsschaltung 218 geliefert wird. Das Impulssignal 220 wird verwendet, um anzuzeigen, dass der primäre Microcontroller 208 normal arbeitet. Bei einer Ausführungsform kann der primäre Microcontroller 208 so konstruiert sein, dass das Impulssignal 220 Impulse enthält, die mit einem feststehenden Zeitintervall erzeugt werden, beispielsweise alle 5 Millisekunden, wenn der primäre Microcontroller 208 normal arbeitet. Bei einer anderen Ausführungsform kann der primäre Microcontroller 208 so konstruiert sein, dass das Impulssignal 220 Impulse mit einem feststehenden Spannungspegel von beispielsweise 5 Volt enthält, wenn der primäre Microcontroller 208 normal arbeitet. Zum Beispiel kann der primäre Microcontroller 208 so konstruiert sein, dass das Impulssignal 220 an die Überwachungsschaltung 218 erst geliefert wird, sobald er initialisiert wurde und normal arbeitet. Wenn der primäre Microcontroller 208 normal arbeitet, werden der Spannungspegel und/oder die Frequenz der Impulse bei beispielhaften Ausführungsformen in etwa gleich definierten Schwellenwerten sein oder darüber liegen.
  • Die Überwachungsschaltung 218 empfängt das Impulssignal 220 und erzeugt in Ansprechen darauf ein Statussignal 222, das an den Multiplexer 216 geliefert wird. Bei einer Ausführungsform verwendet die Überwachungsschaltung 218 verschiedene Schaltungselemente, um das Impulssignal 220 zu überwachen und in Ansprechen darauf das Statussignal 222 zu erzeugen. Wenn die Überwachungsschaltung 218 beispielsweise einen Impuls mit einem ausreichenden Spannungspegel mindestens einmal während einer Zeitspanne empfängt, wird sie ein Statussignal erzeugen, das anzeigt, dass der primäre Microcontroller 208 normal arbeitet. Bei einer Ausführungsform kann das von der Überwachungsschaltung erzeugte Statussignal 222 ein binäres Signal sein, das den Betriebszustand des primären Microcontrollers anzeigt. Zum Beispiel kann das Statussignal 222 einen hohen Wert aufweisen, der anzeigt, dass der Betriebszustand des primären Microcontrollers 208 normal ist, und einen niedrigen Wert, der anzeigt, dass der Betriebszustand des primären Microcontrollers 208 nicht normal ist. Bei einer Ausführungsform kann die Überwachungsschaltung 218 einen Kondensator verwenden, der durch das Impulssignal 220 periodisch aufgeladen wird, und auf der Grundlage dessen, ob die von dem Kondensator gespeicherte Ladung einen Schwellenwert überschreitet, in Ansprechen darauf das Statussignal 222 erzeugen.
  • Bei einer Ausführungsform empfängt der Multiplexer 216 die Ausgabe vom primären Microcontroller 208, die Ausgabe von der sekundären Steuerungsvorrichtung 210, das Kraftstoffsteuerungs-Aktivierungssignal 214 und das Statussignal 222. Der Multiplexer 216 liefert das Kraftstoffsteuerungs-Aktivierungssignal 214 an die Ansteuerschaltung 212 und er liefert selektiv die Ausgabe vom primären Microcontroller 208 oder die Ausgabe von der sekundären Steuerungsvorrichtung 210 an die Ansteuerschaltung 212. Unter Verwendung der Ausgabe vom primären Microcontroller 208 oder von der sekundären Steuerungsvorrichtung 210 in Kombination mit dem Kraftstoffsteuerungs-Aktivierungssignal 214 steuert die Ansteuerschaltung 212 den Betrieb der bürstenlosen Kraftstoffpumpe 202. Bei einer Ausführungsform kann die Ausgabe des Multiplexers 216 auch an den primären Microcontroller 208 geliefert werden, um zu ermöglichen, dass der primäre Microcontroller 208 den Betriebszustand des Multiplexers 216 nachvollzieht.
  • Mit Bezug nun auf 3 ist ein Flussdiagramm gezeigt, das ein Verfahren zum Steuern einer bürstenlosen Kraftstoffpumpe gemäß einer beispielsweise Ausführungsform darstellt. Wie bei Entscheidungsblock 300 gezeigt ist, umfasst das Verfahren, dass der Status des Kraftstoffsteuerungs-Aktivierungssignals bestimmt wird. Wenn das Kraftstoffsteuerungs-Aktivierungssignal falsch ist oder anderweitig anzeigt, dass der Kraftstoff nicht benötigt wird, dann wird keine Maßnahme ergriffen. Andernfalls umfasst das Verfahren, dass die sekundäre Steuerungsvorrichtung verwendet wird, um die bürstenlose Kraftstoffpumpe zu initialisieren, wie bei Block 302 gezeigt ist. Die Initialisierung kann ein Ausrichten der bürstenlosen Kraftstoffpumpe umfassen, um die Rotorposition zu bestimmen. Die Initialisierung kann auch umfassen, dass eine Frequenz in eine Wicklung der bürstenlosen Kraftstoffpumpe eingeleitet wird und die Reaktion an den anderen Wicklungen beobachtet wird. Sobald die bürstenlose Kraftstoffpumpe initialisiert worden ist, wird die sekundäre Steuerungsvorrichtung verwendet, um eine Kommutierung der bürstenlosen Kraftstoffpumpe zu steuern, wie bei Block 304 gezeigt ist. Zudem umfasst das Verfahren, dass die primäre Steuerungsvorrichtung initialisiert wird, wie bei Block 306 gezeigt ist. Wie bei Entscheidungsblock 308 gezeigt ist, umfasst das Verfahren das Überwachen des Betriebszustands der primären Steuerungsvorrichtung. Wenn die primäre Steuerungsvorrichtung normal arbeitet, wird die primäre Steuerungsvorrichtung verwendet, um die Kommutierung der bürstenlosen Kraftstoffpumpe aktiv zu steuern, wie bei Block 310 gezeigt ist. Wenn die primäre Steuerungsvorrichtung nicht normal arbeitet, wird die sekundäre Steuerungsvorrichtung verwendet, um die Kommutierung der bürstenlosen Kraftstoffpumpe zu steuern, wie bei Block 304 gezeigt ist.
  • Mit Bezug nun auf 4 ist ein Graph gezeigt, der die Motordrehzahl der bürstenlosen Kraftstoffpumpe beim Start und im Betrieb darstellt. Wie gezeigt gibt es, wenn die Verwendung der bürstenlosen Kraftstoffpumpe eingeleitet wird, eine Ausrichtungsphase 400, bei der die sekundäre Steuerungsvorrichtung die Rotorposition des bürstenlosen Motors der Kraftstoffpumpe ausrichtet oder bestimmt und der bürstenlose Motor der Kraftstoffpumpe nicht betrieben wird. Bei beispielhaften Ausführungsformen kann in Abhängigkeit vom Kommutierungsschema des bürstenlosen Motors der Kraftstoffpumpe die Ausrichtungsphase 400 nicht benötigt werden. Sobald die Rotorposition bekannt ist, fährt die sekundäre Steuerungsvorrichtung die Drehzahl des bürstenlosen Motors der Kraftstoffpumpe rampenförmig auf die konstante Betriebsdrehzahl hoch, wobei die sekundäre Steuerungsvorrichtung für einen Betrieb bei dieser Drehzahl entworfen ist. Bei dem dargestellten Initialisierungsübergangspunkt 402 kann die primäre Steuerungsvorrichtung die aktive Steuerung 404 der bürstenlosen Kraftstoffpumpe übernehmen und die Drehzahl des bürstenlosen Motors der Kraftstoffpumpe nach Wunsch variieren. Im Fall, dass die primäre Steuerungsvorrichtung nicht funktioniert, wird die sekundäre Steuerungsvorrichtung mit dem Betrieb des bürstenlosen Motors der Kraftstoffpumpe bei einer konstanten Drehzahl 406 fortfahren.
  • Mit Bezug nun auf 5 ist ein weiterer Graph gezeigt, der die Motordrehzahl der bürstenlosen Kraftstoffpumpe im Betrieb darstellt. Wie gezeigt, steuert die primäre Steuerungsvorrichtung die Drehzahl der bürstenlosen Kraftstoffpumpe während eines Normalbetriebs 500 auf aktive Weise und verändert die Drehzahl des bürstenlosen Motors der Kraftstoffpumpe nach Wunsch. Im Fall, dass die primäre Steuerungsvorrichtung bei 502 ausfällt, wird die sekundäre Steuerungsvorrichtung den Betrieb der bürstenlosen Kraftstoffpumpe übernehmen und sie bei einer konstanten Drehzahl 504 betreiben.
  • Obwohl die hier offenbarten Verfahren und Systeme primär in Verbindung mit einer bürstenlosen Kraftstoffpumpe erörtert wurden, wird der Fachmann feststellen, dass sie verwendet werden können, um bürstenlose Motoren bei einer großen Vielfalt von Anwendungen zu betreiben. Zum Beispiel kann das Kraftstoffsteuerungs-Aktivierungssignal allgemeiner als ein Master-Steuerungssignal bezeichnet werden, das verwendet wird, um den Betriebsmodus des bürstenlosen Motors zu steuern.
  • Die hier verwendete Terminologie dient nur dem Zweck der Beschreibung spezieller Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht einschränken. Bei der Verwendung hierin sollen die Singularformen ”einer, eine, eines” und ”der, die, das” auch die Pluralformen umfassen, sofern es der Kontext nicht klar anderweitig anzeigt. Ferner versteht es sich, dass die Begriffe ”umfasst” und/oder ”umfassend”, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein angegebener Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten angeben, aber das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen derselben nicht ausschließen.
  • Die hier dargestellten Flussdiagramme sind nur ein Beispiel. Es kann viele Variationen dieses Diagramms oder der Schritte (oder Operationen), die darin beschrieben sind, geben, ohne den Kerngedanken der Offenbarung zu verlassen. Zum Beispiel können die Schritte in einer abweichenden Reihenfolge ausgeführt werden, oder Schritte können hinzugefügt, gelöscht oder modifiziert werden. Alle diese Variationen werden als Teil der beanspruchten Offenbarung betrachtet.
  • Die entsprechenden Strukturen, Materialien, Handlungen und Äquivalente aller Mittel oder Schritte plus Funktionselemente in den nachstehenden Ansprüchen sind so beabsichtigt, dass sie jegliche Struktur, jegliches Material oder jede Handlung zum Ausführen der Funktion in Kombination mit anderen beanspruchten Elementen wie speziell beansprucht enthalten. Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wurde zu Zwecken der Darstellung und Beschreibung dargeboten, soll aber nicht umfassend sein oder auf die Offenbarung in der offenbarten Form beschränkt sein. Dem Fachmann werden viele Modifikationen und Variationen begegnen, ohne den Umfang und den Kerngedanken der Offenbarung zu verlassen. Die Ausführungsform wurde gewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Offenbarung und die praktische Anwendung bestmöglich zu erläutern, und um andere Fachleute in die Lage zu versetzen, die Offenbarung für verschiedene Ausführungsformen mit verschiedenen Modifikationen zu verstehen, wie sie für die spezielle in Betracht gezogene Verwendung geeignet sind.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann verstehen, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können und Elemente durch Äquivalente derselben ersetzt werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Zudem können viele Modifikationen durchgeführt werden, um eine spezielle Situation oder ein spezielles Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne den wesentlichen Umfang derselben zu verlassen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen begrenzt ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umfassen wird, die in den Umfang der Anmeldung fallen.

Claims (10)

  1. System zum Steuern eines bürstenlosen Motors, umfassend: eine Ansteuerschaltung in Verbindung mit dem bürstenlosen Motor; eine primäre Steuerungsvorrichtung in Verbindung mit der Ansteuerschaltung; eine sekundäre Steuerungsvorrichtung in Verbindung mit der Ansteuerschaltung; und einen Multiplexer zum selektiven Liefern entweder einer Ausgabe der primären Steuerungsvorrichtung oder einer Ausgabe der sekundären Steuerungsvorrichtung an die Ansteuerschaltung, wobei die Ausgabe der primären Steuerungsvorrichtung an die Ansteuerschaltung geliefert wird, wenn die primäre Steuerungsvorrichtung normal arbeitet.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die primäre Steuerungsvorrichtung ein Impulssignal erzeugt, wenn sie normal arbeitet, und wobei eine Überwachungsschaltung das Impulssignal von der primären Steuerungsvorrichtung empfängt und in Ansprechen darauf ein Statussignal an den Multiplexer liefert.
  3. System nach Anspruch 2, wobei das Statussignal anzeigt, ob die primäre Steuerungsvorrichtung normal arbeitet.
  4. System nach Anspruch 1, wobei die Ausgabe der sekundären Steuerungsvorrichtung den bürstenlosen Motor mit einer in etwa konstanten Drehzahl betreibt.
  5. Verfahren zum Steuern einer bürstenlosen Kraftstoffpumpe, das umfasst, dass: ein Kraftstoffsteuerungs-Aktivierungssignal von einem elektronischen Steuerungsmodul empfangen wird; ein Betriebszustand einer primären Steuerungsvorrichtung bestimmt wird; und in Ansprechen darauf eine Ausgabe entweder der primären Steuerungsvorrichtung oder einer sekundären Steuerungsvorrichtung an eine Ansteuerschaltung, die mit der bürstenlosen Kraftstoffpumpe in Verbindung steht, geliefert wird, wobei die Ausgabe der primären Steuerungsvorrichtung an die Ansteuerschaltung geliefert wird, wenn der Betriebszustand der primären Steuerungsvorrichtung normal ist, und wobei die Ausgabe der sekundären Steuerungsvorrichtung an die Ansteuerschaltung geliefert wird, wenn der Betriebszustand der primären Steuerungsvorrichtung nicht normal ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Bestimmen eines Betriebszustands der primären Steuerungsvorrichtung umfasst, dass ein Impulssignal überwacht wird, das von der primären Steuerungsvorrichtung erzeugt wird, wenn sie normal arbeitet.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die primäre Steuerungsvorrichtung in der Lage ist, die bürstenlose Kraftstoffpumpe bei einer Vielzahl von Drehzahlen zu betreiben.
  8. System zum Steuern einer bürstenlosen Kraftstoffpumpe, umfassend: eine Ansteuerschaltung in Verbindung mit der bürstenlosen Kraftstoffpumpe; eine primäre Steuerungsvorrichtung in Verbindung mit einem Multiplexer; eine sekundäre Steuerungsvorrichtung in Verbindung mit dem Multiplexer; und einen Überwachungsschaltung in Verbindung mit der primären Steuerungsvorrichtung und dem Multiplexer, wobei die Überwachungsschaltung betrieben werden kann, um ein Signal zu empfangen, das von der primären Steuerungsvorrichtung erzeugt wird, und um in Ansprechen darauf ein Statussignal an den Multiplexer zu liefern; wobei der Multiplexer auf der Grundlage des Statussignals selektiv eine Ausgabe der primären Steuerungsvorrichtung oder eine Ausgabe der sekundären Steuerungsvorrichtung an die Ansteuerschaltung liefert.
  9. System nach Anspruch 8, wobei das Statussignal einen Betriebszustand der primären Steuerungsvorrichtung anzeigt.
  10. System nach Anspruch 8, wobei das Statussignal, das von der Überwachungsschaltung geliefert wird, dann, wenn die Überwachungsschaltung das Signal von der primären Steuerungsvorrichtung nicht mindestens einmal in einer Zeitspanne empfängt, anzeigt, dass die primäre Steuerungsvorrichtung nicht normal arbeitet.
DE102013200590A 2012-01-20 2013-01-16 Systeme und verfahren zum steuern eines bürstenlosen motors Pending DE102013200590A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015207702B3 (de) * 2015-04-27 2016-07-28 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Regelung eines Kraftstofffördersystems
WO2016139174A1 (en) * 2015-03-03 2016-09-09 Robert Bosch Gmbh Method and system for restoring correct operation of a prefeed pump of a pump unit used to feed fuel to an internal-combustion engine

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10495019B2 (en) * 2017-05-01 2019-12-03 Carter Fuel Systems Variable output fuel pump having a BLDC motor and control module therefor
US11255318B2 (en) * 2017-11-10 2022-02-22 Motor Components, Llc Electric control module solenoid pump

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5517631A (en) * 1991-02-01 1996-05-14 Quantum Corporation Miniature disk drive having embedded sector servo with split data fields and automatic on-the-fly data block sequencing
US5486747A (en) * 1993-07-29 1996-01-23 United Technologies Motor Systems General purpose motor controller
US5543695A (en) 1993-12-15 1996-08-06 Stryker Corporation Medical instrument with programmable torque control
US5957985A (en) * 1996-12-16 1999-09-28 Microsoft Corporation Fault-resilient automobile control system
DE19835576A1 (de) 1998-05-12 1999-11-18 Mannesmann Sachs Ag Ansteuersystem für einen permanenterregten Elektromotor mit wenigstens einem Strang
US7511443B2 (en) * 2002-09-26 2009-03-31 Barrett Technology, Inc. Ultra-compact, high-performance motor controller and method of using same
JP4521258B2 (ja) * 2004-01-28 2010-08-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 レゾルバ/デジタル変換器及びこれを用いた制御システム
DE202006007136U1 (de) * 2006-05-04 2006-07-06 Lelkes, András, Dr. Steuereinheit für einen Elektromotor, insbesondere für einen Lüftermotor
GB0615562D0 (en) * 2006-08-04 2006-09-13 Ceres Power Ltd Power supply control for power
US7893638B2 (en) * 2006-11-30 2011-02-22 Denso Corporation Apparatus and method for driving rotary machine
CN101369766B (zh) * 2007-08-16 2013-05-15 刘吉彬 直驱电机装置及其用途
US8242725B2 (en) 2008-04-15 2012-08-14 Ford Global Technologies, Llc Method for operating sensorless and brushless motors
FR2943036B1 (fr) * 2009-03-11 2011-04-15 Airbus France Systeme distribue de commande de vol implemente selon une architecture avionique modulaire integree.
KR101227336B1 (ko) * 2009-05-08 2013-01-28 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 모터 제어 장치
US20110238249A1 (en) * 2010-03-23 2011-09-29 Ananthakrishna Anil Modular drive brushless dc motor
CN201830192U (zh) * 2010-10-30 2011-05-11 山东泰鼎矿山机械有限公司 矿井提升机永磁电机驱动控制系统
US8930036B2 (en) * 2011-04-13 2015-01-06 GM Global Technology Operations LLC Reconfigurable interface-based electrical architecture

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016139174A1 (en) * 2015-03-03 2016-09-09 Robert Bosch Gmbh Method and system for restoring correct operation of a prefeed pump of a pump unit used to feed fuel to an internal-combustion engine
DE102015207702B3 (de) * 2015-04-27 2016-07-28 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Regelung eines Kraftstofffördersystems
WO2016173989A1 (de) * 2015-04-27 2016-11-03 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur regelung eines kraftstofffördersystems
US10422294B2 (en) 2015-04-27 2019-09-24 Continental Automotive Gmbh Method for regulating a fuel delivery system

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