EP3212929A1 - Vorrichtung und verfahren zum erfassen eines betriebsdrucks einer fluidpumpe für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum erfassen eines betriebsdrucks einer fluidpumpe für ein kraftfahrzeug

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EP3212929A1
EP3212929A1 EP15791259.3A EP15791259A EP3212929A1 EP 3212929 A1 EP3212929 A1 EP 3212929A1 EP 15791259 A EP15791259 A EP 15791259A EP 3212929 A1 EP3212929 A1 EP 3212929A1
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EP
European Patent Office
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pump
pressure
fluid
fluid pump
current
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15791259.3A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf Graf
Gerald BEHRENDT
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Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3212929A1 publication Critical patent/EP3212929A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/08—Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity
    • F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B51/00—Testing machines, pumps, or pumping installations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0201—Current
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0209—Rotational speed

Definitions

  • the present invention relates to a pressure control and a limitation for fluid pumps.
  • an apparatus and method relates to for detecting an operating pressure of a fluid pump for a motor vehicle.
  • a first aspect of the present invention relates to a device for detecting an operating pressure of a fluid pump for a motor vehicle, wherein the device comprises: a Drehzah ⁇ ler signeds worn, which is adapted to detect a rotation ⁇ number of the fluid pump; a pump flow sensing device configured to detect a flow of the fluid pump; a memory device designed for this purpose is to store a pump flow-speed characteristic field with at least ei ⁇ nem pressure reference point; , on the detected rotational speed, the current and the stored detected pumping current-speed characteristic curves to determine a center of the printer and ⁇ averaging means which is adapted based a prevailing in the fluid pump fluid pressure.
  • current as used by the present invention also includes a pumping current as stored in the pumping current-speed characteristic map.
  • the present invention relates to a fluid pump for a motor vehicle, wherein the fluid pump comprises a device according to the first aspect or according to any embodiment of the first aspect.
  • a method for detecting an operating pressure of a Fluidpum ⁇ pe for a motor vehicle comprising the steps of: detecting a rotational speed of the fluid pump by means of a rotational speed detecting means; Detecting a pumping current of the fluid pump by means of a pump current detecting device; From ⁇ store a pump current-speed characteristic field with at least ⁇ least one or two pressure reference points by means of a memory means; and determining a prevailing in the fluid pump fluid pressure ⁇ based on the detected speed, the detected current and the stored pump current-rotating ⁇ number characteristic field by means of a printer means.
  • the present invention advantageously allows to provide two or more additional points of reference for the phase current of a Flu ⁇ idpumpe at a known fluid pressure.
  • the present invention enables a first additional reference point to be determined when the The pump speed is, for example, again increased by a precise ⁇ predetermined value after the opening point in ⁇ play, the point A, a Kalibrierventils is achieved.
  • the present invention enables, for example, advantageous ⁇ way, the speed-dependent increase of the volume flow, that is, the slope of the flow characteristic of the fluid pump, store at ge ⁇ interviewedem pressure and to be deposited.
  • the pressure regulator has a small and well-known example, volumenstromab- dependent slope, wherein the pressure of the pressure regulator with the Vo ⁇ volume flow increases.
  • the present invention now performs be ⁇ knew increase of the volume flow by an increase in speed and can attribute the pump current then determined a limited hours ⁇ th fluid pressure.
  • the apparatus further comprises a Rege ⁇ averaging means which is adapted to provide based on the determined fluid pressure, a pressure control for the Flu ⁇ idpumpe.
  • the apparatus therefor is ⁇ puts to use a reference valve in order to determine the at least one pressure reference point of the pump current-speed characteristic ⁇ field and (2013)spei in the storage device ⁇ manuals.
  • the device is adapted.
  • the apparatus therefor is ⁇ inserted to determine further pressure reference points of the pump current-speed characteristic curves and further to determine a speed-dependent increase in the volume flow of the fluid pump.
  • the Druckerstoffungsein ⁇ direction is adapted also based on a detected fuel temperature or a detected, the fuel ⁇ quality parameters describing or a detected force ⁇ stoffeinsprit zvolumina the fluid pressure to investigate.
  • the Druckerstoffungsein ⁇ direction is adapted, further utilizing a handenen before ⁇ switching point of a coupled with the fluid pump pressure switch a spreading of the fluid pressure in the pump ⁇ current-speed characteristic curves to determine.
  • the memory device is adapted to store the pump current-speed characteristic curves with the spreading of the fluid pressure.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an apparatus for detecting an operating pressure of a fluid pump according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a schematic representation of a flowchart of a method for detecting an operating pressure of a fluid pump for a motor vehicle according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a schematic representation of a fluid pump for a motor vehicle according to another advantageous embodiment of the present invention
  • Fig. 4 is a schematic representation of a current consumption-speed diagram for a fluid pump for explaining the present invention
  • a schematic representation of a power consumption-speed diagram of a fluid pump for a motor driving tool to explain the present invention for example for a fuel pump
  • Fig. 6 is a schematic representation of a Stroming- speed diagram, a fluid pump for a motor driving ⁇ imaging to illustrate the invention
  • Fig. 7 is a schematic representation of a Stroming- speed diagram, a fluid pump for a motor driving ⁇ imaging to illustrate the present invention.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a Vorrich- processing for detecting an operating pressure of a fluid pump for a motor vehicle according to an embodiment of the present invention ⁇ .
  • a device 1 for detecting an operating pressure of a Flu- idpumpe 100 for an automotive vehicle 2 comprises, for example, a rotational speed detection means 10, a Pumpenstromer resets- device 20, a storage device 30, a center of the printer ⁇ averaging means 40 and control means 50. Further, the control device 50 even in a other control unit can be executed.
  • the regulation device 50 can be used, for example, directly or z. B. via a vehicle ⁇ bus system z. B. CAN be connected to the device.
  • the speed detection device 10 is designed, for example, to detect a rotational speed of the fluid pump 100.
  • the pump current detection device 20 is designed, for example, to detect a pump current of the fluid pump 100.
  • the storage device 30 is for example adapted to store a pump current-speed characteristic field with at least one pressure reference point or with at least two pressure reference point ⁇ th.
  • the printer averaging means 40 is for example configured to determine, based on the detected rotational speed, the detected pump current and the stored pump current-speed characteristic curves ⁇ a prevailing in the fluid pump 100 Flu- iddruck.
  • the control device 50 is designed, for example, to provide pressure regulation for the fluid pump 100 based on the determined fluid pressure.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a method for detecting an operating pressure of a fluid pump 100 for a motor vehicle 2.
  • the method comprises, for example, the following steps:
  • a detection Sl of a rotational speed of the fluid pump 100 by means of a rotational speed detection device 10 takes place.
  • a detection S2 of a pump flow of the fluid pump 100 by means of a pump current detection means 20 As a third step of the method, for example, a storage S3 S3 a pump flow-speed characteristic field with at least one pressure reference point by means of a Spei ⁇ cher worn 30 takes place. As a fourth step of the method, for example, determining S4 of a prevailing in the fluid pump 100 fluid pressure based on the detected speed, the detected pump current and the stored pump current-speed characteristic field by means of a printer means means 40th
  • An opening pressure of the reference valve is bar, for example, at 8, a pump current is, for example 11 A, a Volu ⁇ volume flow, which the following pump is promoted, is ⁇ play, at 10 1 / h, a speed of the fluid pump is ⁇ play, at about 3000 revolutions / min. Subsequently, for example, the speed of the fluid pump, for example, increased to 5000 revolutions / min, the volume ⁇ flow increases to 100 1 / h, the opening pressure of the reference valve can then be calculated to 8.1 bar, a pump current of 12 A is measured.
  • the slope of the whole Fel ⁇ can now be determined by the speed. If the method is repeated with several speeds in defined steps, a curvature of the current curves can also be determined.
  • the ISIN field pump current-speed characteristic curves can be adjusted on the basis of this re ⁇ ference points.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a fluid pump according to a further embodiment of the present invention.
  • a fluid pump 100 for a motor vehicle 2 comprises example ⁇ , a device 1 as the pump control electronics and electrical ei ⁇ ne combustion engine 110. Furthermore, the fluid pump comprising 100, a mechanical pump stage 120 which is coupled via a shaft.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a current consumption-speed diagram for explaining the invention.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of Stromaufnah me a fluid pump over the speed, depending on the respective system pressure PO to P4. Furthermore, the Fig. 4 shows an examplary ⁇ specific representation of the threshold curves P2 and P3, which are used in ⁇ playing manner for warning messages, that is be ⁇ there is the system pressure above this as permissible in ⁇ the limit values, an appropriate warning message.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of the characteristic curve of the pump current over the rotational speed when using a reference valve Refe ⁇ .
  • the opening point of the calibration valve "A" is determined in a known method as a reference value and used to improve the system accuracy.
  • Fig. 6 shows a schematic representation of the characteristic curve of the pump current as the rotational speed when using a Refe rence ⁇ valve.
  • the opening point of the Kalibrierventils "A" is determined in a known method as a reference value.
  • the to ⁇ additional determination and advantageous use of the points B0, Bl, B2, and other points is made possible by the present invention.
  • the point CO is controlled by the switching a pressurized ⁇ switch determines, as also by the present inventions PHg advantageously used, as indicated by the name "switching ⁇ point reference switch".
  • Fig. 7 shows a schematic representation of the characteristic curve of the pump current as the rotational speed showing a Sprei ⁇ wetting characteristic of the field by a viscosity influence.
  • the points Cl, C2 have been determined by switching the pressure switch at a switching pressure, but at different speeds or flow rates of the fluid pump. Likewise, further points can be determined by switching points of other switches.
  • the present invention advantageously makes it possible to determine by Ermit ⁇ stuffs of a further reference point, the pitch of the Kennli ⁇ nienfelds on pressure, that is change in current over Drucktechnike ⁇ tion.
  • a cost-effective pressure ⁇ switch is suitable, which closes in the workspace at a certain pressure and thus allows continuous tracking of Kenn ⁇ field expansion.
  • the present invention allows when this pressure switch switches at a pressure that can be approached at any time and arbitrarily by the pump control or by the engine control even in the normal operation of the motor vehicle ⁇ .
  • the working pressure can range from 2 to 7 bar, the core working range from 3 to 6 bar.
  • the system pressure at ⁇ example increased to 6 bar. If the pressure switch is set to 4 bar, this switching point can be cyclically ⁇ periodically approached for referencing in most times of normal operation, without the mileage or the emission of carbon dioxide is affected.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Erfassen eines Betriebsdrucks einer Fluidpumpe (100) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Drehzahlerfassungseinrichtung (10), welche dazu ausgelegt ist, eine Drehzahl der Fluidpumpe (100) zu erfassen; eine Pumpenstromerfassungseinrichtung (20), welche dazu ausgelegt ist, eine Strom der Fluidpumpe (100) zu erfassen; Speichereinrichtung (30), welche dazu ausgelegt ist, ein Pumpenstrom-Drehzahl-Kennlinienfeld mit mindestens einem Druckreferenzpunkt abzuspeichern; und eine Druckermittelungseinrichtung (40), welche dazu ausgelegt ist, basierend auf der erfassten Drehzahl, dem erfassten Strom und dem abgespeicherten Pumpenstrom-Drehzahl-Kennlinienfeld einen in der Fluidpumpe (100) vorherrschenden Fluiddruck zu ermitteln.

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen eines Betriebsdrucks ei¬ ner Fluidpumpe für ein Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckregelung und eine Begrenzung für Fluidpumpen. Insbesondere betrifft die vorlie¬ gende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen eines Betriebsdrucks einer Fluidpumpe für ein Kraftfahrzeug.
In modernen Kraftfahrzeugen oder Personenkraftwagen soll aus Kostengründen auf einen Sensor für den Fluiddruck verzichtet werden. Daher gibt es für die Motorsteuerung keine direkte Mög¬ lichkeit, durch eine direkte Messung des Fluiddrucks und einen Vergleich des gemessenen Fluiddruckwertes mit Vorgabewerten auf den aktuellen Zustand des KraftStoffVersorgungssystems zu schließen und gegebenenfalls einen Überdruck oder Unterdruck durch geeignete Maßnahmen zu vermeiden. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesser¬ te Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Erfassen ei¬ nes Betriebsdrucks einer Fluidpumpe für ein Kraftfahrzeug be¬ reitzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der un¬ abhängigen Patentansprüche gelöst.
Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den abhängigen Pa¬ tentansprüchen, der Beschreibung und den Figuren zu entnehmen.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vor- richtung zum Erfassen eines Betriebsdrucks einer Fluidpumpe für ein Kraftfahrzeug, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Drehzah¬ lerfassungseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine Dreh¬ zahl der Fluidpumpe zu erfassen; eine Pumpenstromerfas sungsein- richtung, welche dazu ausgelegt ist, einen Strom der Fluidpumpe zu erfassen; eine Speichereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, ein Pumpenstrom-Drehzahl-Kennlinienfeld mit mindestens ei¬ nem Druckreferenzpunkt abzuspeichern; und eine Druckermitte¬ lungseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, basierend auf der erfassten Drehzahl, dem erfassten Strom und dem abgespeicherten Pumpenstrom-Drehzahl-Kennlinienfeld einen in der Fluidpumpe vorherrschenden Fluiddruck zu ermitteln.
Mit dem Ausdruck „Strom" wie von der vorliegenden Erfindung verwendet ist auch ein Pumpenstrom, wie im Pumpenstrom- Drehzahl-Kennlinienfeld abgespeichert, umfasst.
Nach einem weiteren, zweiten Aspekt betrifft die vorliegende eine Fluidpumpe für ein Kraftfahrzeug, wobei die Fluidpumpe e ne Vorrichtung nach dem ersten Aspekt oder nach einer beliebi gen Ausführungsform des ersten Aspektes umfasst.
Nach einem weiteren, dritten Aspekt betrifft die vorliegende ein Verfahren zum Erfassen eines Betriebsdrucks einer Fluidpum¬ pe für ein Kraftfahrzeug, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erfassen einer Drehzahl der Fluidpumpe mittels einer Drehzahlerfassungseinrichtung; Erfassen eines Pumpenstroms der Fluidpumpe mittels einer Pumpenstromerfassungseinrichtung; Ab¬ speichern eines Pumpenstrom-Drehzahl-Kennlinienfelds mit min¬ destens einem oder zwei Druckreferenzpunkten mittels einer Speichereinrichtung; und Ermitteln eines in der Fluidpumpe vor¬ herrschenden Fluiddrucks basierend auf der erfassten Drehzahl, dem erfassten Strom und dem abgespeicherten Pumpenstrom-Dreh¬ zahl-Kennlinienfeld mittels einer Druckermittelungseinrichtung.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht vorteilhaft, zwei oder mehr zusätzliche Referenzpunkte für den Strangstrom einer Flu¬ idpumpe bei bekanntem Fluiddruck zur Verfügung zu stellen.
Vorteilhaft ermöglicht die vorliegende Erfindung, dass ein ers- ter zusätzlicher Referenzpunkt ermittelt werden kann, wenn die Drehzahl der Pumpe beispielsweise nochmals um einen genau fest¬ gelegten Wert erhöht wird, nachdem der Öffnungspunkt, bei¬ spielsweise der Punkt A, eines Kalibrierventils erreicht wird. Die vorliegende Erfindung ermöglicht beispielsweise vorteil¬ haft, die drehzahlabhängige Erhöhung des Volumenstroms, das heißt die Steigung der Förderkennlinie der Fluidpumpe, bei ge¬ gebenem Druck abzuspeichern und zu hinterlegen. Der Druckregler hat eine beispielsweise geringe und bekannte, volumenstromab- hängige Steigung, wobei der Druck des Druckreglers mit dem Vo¬ lumenstrom steigt. Die vorliegende Erfindung führt nun eine be¬ kannte Erhöhung des Volumenstroms durch eine Drehzahlsteigerung durch und kann den dann ermittelten Pumpenstrom einem bestimm¬ ten Fluiddruck zuschreiben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet .
In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfin¬ dung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ferner eine Rege¬ lungseinrichtung aufweist, welche dazu ausgelegt ist, basierend auf dem ermittelten Fluiddruck eine Druckregelung für die Flu¬ idpumpe bereitzustellen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegen¬ den Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu ausge¬ legt ist, ein Referenzventil zu verwenden, um die mindestens einen Druckreferenzpunkt des Pumpenstrom-Drehzahl-Kennlinien¬ felds zu ermitteln und in der Speichereinrichtung abzuspei¬ chern .
In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfin¬ dung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu ausgelegt ist, den mindestens einen Druckreferenzpunkte des Pumpenstrom-Dreh¬ zahl-Kennlinienfelds durch eine Druckerhöhung zu ermitteln. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegen¬ den Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu ausge¬ legt ist, weitere Druckreferenzpunkte des Pumpenstrom-Drehzahl- Kennlinienfelds zu ermitteln und ferner eine drehzahlabhängige Erhöhung des Volumenstroms der Fluidpumpe zu ermitteln.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegen¬ den Erfindung ist vorgesehen, dass die Druckermittelungsein¬ richtung dazu ausgelegt ist, ferner basierend auf einer erfass- ten Kraft Stofftemperatur oder einem erfassten, die Kraftstoff¬ qualität beschreibenden Parameter oder einem erfassten Kraft¬ stoffeinsprit zvolumina den Fluiddruck zu ermitteln.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegen¬ den Erfindung ist vorgesehen, dass die Druckermittelungsein¬ richtung dazu ausgelegt ist, ferner unter Ausnutzung eines vor¬ handenen Schaltpunkts eines mit der Fluidpumpe gekoppelten Druckschalters eine Spreizung des Fluiddrucks in dem Pumpen¬ strom-Drehzahl-Kennlinienfeld zu ermitteln.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegen¬ den Erfindung ist vorgesehen, dass die Speichereinrichtung dazu ausgelegt ist, das Pumpenstrom-Drehzahl-Kennlinienfeld mit der Spreizung des Fluiddrucks abzuspeichern.
Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implemen¬ tierungen der vorliegenden Erfindung umfassen auch nicht expli¬ zit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüg¬ lich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfin¬ dung . Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vermitteln. Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Konzepten der Erfindung.
Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile erge¬ ben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabs¬ getreu zueinander gezeigt. Es zeigen: eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erfassen eines Betriebsdrucks einer Fluidpumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens zum Erfassen eines Betriebsdrucks einer Fluidpumpe für ein Kraftfahrzeug gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; eine schematische Darstellung einer Fluidpumpe für ein Kraftfahrzeug gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4: eine schematische Darstellung eines Stromaufnahme- Drehzahldiagramms für eine Fluidpumpe zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung; eine schematische Darstellung eines Stromaufnahme- Drehzahldiagramms einer Fluidpumpe für ein Kraftfahr zeug zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung, bei spielhaft für eine Kraftstoffpumpe; Fig. 6: eine schematische Darstellung eines Stromaufnahme- Drehzahldiagramms einer Fluidpumpe für ein Kraftfahr¬ zeug zur Erläuterung der Erfindung und Fig. 7: eine schematische Darstellung eines Stromaufnahme- Drehzahldiagramms einer Fluidpumpe für ein Kraftfahr¬ zeug zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile, Komponenten oder Verfahrensschritte, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist .
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrich- tung zum Erfassen eines Betriebsdrucks einer Fluidpumpe für ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Er¬ findung .
Eine Vorrichtung 1 zum Erfassen eines Betriebsdrucks einer Flu- idpumpe 100 für ein Kraftfahrzeug 2 umfasst beispielsweise eine Drehzahlerfassungseinrichtung 10, eine Pumpenstromerfassungs- einrichtung 20, eine Speichereinrichtung 30, eine Druckermitte¬ lungseinrichtung 40 und eine Regelungseinrichtung 50. Ferner kann die Regelungseinrichtung 50 auch in einem anderen Steuergerät ausgeführt sein kann. Dabei kann die Regelungsein¬ richtung 50 beispielsweise direkt oder z. B. über ein Fahrzeug¬ bus System z. B. CAN mit der Vorrichtung verbunden sein. Die Drehzahlerfassungseinrichtung 10 ist beispielsweise dazu ausgelegt, eine Drehzahl der Fluidpumpe 100 zu erfassen.
Die Pumpenstromerfassungseinrichtung 20 ist beispielsweise dazu ausgelegt, einen Pumpenstrom der Fluidpumpe 100 zu erfassen. Die Speichereinrichtung 30 ist beispielsweise dazu ausgelegt, ein Pumpenstrom-Drehzahl-Kennlinienfeld mit mindestens einem Druckreferenzpunkt oder mit mindestens zwei Druckreferenzpunk¬ ten abzuspeichern.
Die Druckermittelungseinrichtung 40 ist beispielsweise dazu ausgelegt, basierend auf der erfassten Drehzahl, dem erfassten Pumpenstrom und dem abgespeicherten Pumpenstrom-Drehzahl-Kenn¬ linienfeld einen in der Fluidpumpe 100 vorherrschenden Flu- iddruck zu ermitteln.
Die Regelungseinrichtung 50 ist beispielsweise dazu ausgelegt, basierend auf dem ermittelten Fluiddruck eine Druckregelung für die Fluidpumpe 100 bereitzustellen.
Die Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Erfassen eines Betriebsdrucks einer Fluidpumpe 100 für ein Kraftfahrzeug 2. Das Verfahren umfasst beispielsweise folgende Schritte:
Als ein erster Schritt des Verfahrens erfolgt beispielsweise ein Erfassen Sl einer Drehzahl der Fluidpumpe 100 mittels einer Drehzahlerfassungseinrichtung 10.
Als ein zweiter Schritt des Verfahrens erfolgt beispielsweise ein Erfassen S2 eines Pumpenstroms der Fluidpumpe 100 mittels einer Pumpenstromerfassungseinrichtung 20. Als ein dritter Schritt des Verfahrens erfolgt beispielsweise ein Abspeichern S3 eines Pumpenstrom-Drehzahl-Kennlinienfeldes mit mindestens einem Druckreferenzpunkt mittels einer Spei¬ chereinrichtung 30. Als ein vierter Schritt des Verfahrens erfolgt beispielsweise ein Ermitteln S4 eines in der Fluidpumpe 100 vorherrschenden Fluiddrucks basierend auf der erfassten Drehzahl, dem erfassten Pumpenstrom und dem abgespeicherten Pumpenstrom-Drehzahl- Kennlinienfeld mittels einer Druckermittelungseinrichtung 40.
Beispielsweise herrschen folgende Betriebsparameter vor:
Ein Öffnungsdruck des Referenzventils liegt beispielsweise bei 8 bar, ein Pumpenstrom liegt beispielsweise bei 11 A, ein Volu¬ menstrom, welcher folgender Pumpe gefördert wird, liegt bei¬ spielsweise bei 10 1/h, eine Drehzahl der Fluidpumpe liegt bei¬ spielsweise bei ungefähr 3000 Umdrehungen/min. Anschließend wird beispielsweise die Drehzahl der Fluidpumpe beispielsweise auf 5000 Umdrehungen/min erhöht, der Volumen¬ strom steigt auf 100 1/h, der Öffnungsdruck des Referenzventils kann dann auf 8,1 bar berechnet werden, ein Pumpenstrom von 12 A wird gemessen.
Aus diesen Parametern kann jetzt die Steigung des gesamten Fel¬ des über die Drehzahl ermittelt werden. Wird das Verfahren mit mehreren Drehzahlen in definierten Schritten wiederholt, kann auch eine Krümmung der Stromkurven ermittelt werden. Das Kenn- feld Pumpenstrom-Drehzahl-Kennlinienfeld kann anhand dieser Re¬ ferenzpunkte ausgerichtet werden.
Die Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Fluidpumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfin- dung .
Eine Fluidpumpe 100 für ein Kraftfahrzeug 2 umfasst beispiels¬ weise eine Vorrichtung 1 als Pumpensteuerungselektronik und ei¬ ne elektrische Kraftmaschine 110. Ferner umfasst die Fluidpumpe 100 eine mechanische Pumpenstufe 120, welche über eine Welle gekoppelt ist.
Die Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Stromauf- nahme-Drehzahldiagramms zur Erläuterung der Erfindung.
Die Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Stromaufnah me einer Fluidpumpe über die Drehzahl, abhängig vom jeweiligen Systemdruck PO bis P4. Ferner zeigt die Fig. 4 eine exemplari¬ sche Darstellung der Grenzwertkurven P2 und P3, welche bei¬ spielsweise für Warnmeldungen verwendet werden, das heißt be¬ findet sich der Systemdruck oberhalb dieser als zulässig ange¬ sehenen Grenzwerte, erfolgt eine entsprechende Warnmeldung. Der Parameter der x-Achse, bezeichnet mit Drehzahl Kraftstoff¬ pumpe, könnte für Pumpen mit bürstenbehafteten Motoren gegebe¬ nenfalls auch durch Pumpenspannung ersetzt werden, falls keine Drehzahlbestimmung über den Kommutatorstromrippel gemacht wird Anstelle der Kraftstoffpumpe kann auch eine Fluidpumpe verwen- det werden .
Die Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung der Kennlinie des Pumpenstroms über die Drehzahl bei Verwendung eines Refe¬ renzventils. Der Öffnungspunkt des Kalibrierventils „A" wird in einem bekannten Verfahren als Referenzwert ermittelt und zur Verbesserung der Systemgenauigkeit verwendet.
Die Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der Kennlinie des Pumpenstroms über die Drehzahl bei Verwendung eines Refe¬ renzventils. Der Öffnungspunkt des Kalibrierventils „A" wird in einem bekannten Verfahren als Referenzwert ermittelt. Die zu¬ sätzliche Bestimmung und vorteilhafte Verwendung der Punkte B0, Bl, B2 und weiterer Punkte wird durch die vorliegende Erfindung ermöglicht. Der Punkt CO wird durch das Schalten eines Druck¬ schalters ermittelt, wie ebenfalls von der vorliegenden Erfin- düng vorteilhaft verwendet, wie durch die Bezeichnung „Schalt¬ punkt Referenz Schalter" verdeutlicht.
Die Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung der Kennlinie des Pumpenstroms über die Drehzahl mit Darstellung einer Sprei¬ zung des Kennlinienfeldes durch einen Viskositätseinfluss . Die Punkte Cl, C2 sind durch Schalten des Druckschalters bei einem Schaltdruck, aber bei anderen Drehzahlen bzw. Förderleistungen der Fluidpumpe ermittelt worden. Ebenso können weitere Punkte durch Schaltpunkte von weiteren Schaltern ermittelt werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht vorteilhaft, durch Ermit¬ teln eines weiteren Referenzpunktes die Steigung des Kennli¬ nienfelds über Druck, das heißt Stromänderung über Druckände¬ rung, zu ermitteln.
Hierzu eignet sich beispielsweise ein kostengünstiger Druck¬ schalter, der im Arbeitsbereich bei einem bestimmten Druck schließt und somit eine kontinuierliche Nachführung der Kenn¬ feldexpansion erlaubt.
Vorteilhaft ermöglicht die vorliegende Erfindung, wenn dieser Druckschalter bei einem Druck schaltet, der auch im Normalbe¬ trieb des Kraftfahrzeugs jederzeit und willkürlich durch die Pumpensteuerung oder durch die Motorsteuerung angefahren werden kann .
Zum Beispiel kann in einem Kraftfahrzeug der Arbeitsdruck von 2 bis 7 bar reichen, der Kernarbeitsbereich von 3 bis 6 bar.
Bei Normalbetrieb wird aus energetischen Gründen meist ein Be- triebsdruck von 3 bar für die Fluidpumpe vorgesehen.
Bei erhöhten Umgebungstemperaturen wird der Systemdruck bei¬ spielsweise auf 6 bar gesteigert. Wenn der Druckschalter auf 4 bar eingestellt ist, kann dieser Schaltpunkt in den meisten Zeiten des Normalbetriebs zyklisch¬ periodisch zur Referenzierung angefahren werden, ohne dass die Fahrleistung oder der Ausstoß von Kohlenstoffdioxid beeinflusst wird .
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausfüh- rungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht dar- auf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifi- zierbar. Insbesondere lässt sich die vorliegende Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend" und „aufwei¬ send" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „ei¬ ne" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrie¬ ben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele ver¬ wendet werden können.
Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen .

Claims

Vorrichtung (1) zum Erfassen eines Betriebsdrucks einer Fluidpumpe (100) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Vorrich¬ tung umfasst :
- eine Drehzahlerfassungseinrichtung (10), welche dazu ausgelegt ist, eine Drehzahl der Fluidpumpe (100) zu er¬ fassen;
- eine Pumpenstromerfassungseinrichtung (20), welche dazu ausgelegt ist, mindestens einen Strom der Fluidpumpe (100) zu erfassen;
- eine Speichereinrichtung (30), welche dazu ausgelegt ist, ein Pumpenstrom-Drehzahl-Kennlinienfeld mit mindes¬ tens einem Druckreferenzpunkt abzuspeichern; und
- eine Druckermittelungseinrichtung (40), welche dazu aus¬ gelegt ist, basierend auf der erfassten Drehzahl, dem erfassten Strom und dem abgespeicherten Pumpenstrom- Drehzahl-Kennlinienfeld einen in der Fluidpumpe (100) vorherrschenden Fluiddruck zu ermitteln.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (1) ferner eine Regelungseinrichtung (50) aufweist, welche da¬ zu ausgelegt ist, basierend auf dem ermittelten Fluiddruck eine Druckregelung für die Fluidpumpe (100) bereitzustel¬ len .
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorrichtung (1) dazu ausgelegt ist, ein Referenzventil zu verwenden, um die mindestens einen Druckreferenzpunkte des Pumpen¬ strom-Drehzahl-Kennlinienfelds zu ermitteln und in der Speichereinrichtung (30) abzuspeichern.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei die Vorrichtung (1) dazu ausgelegt ist, den min- destens einen Druckreferenzpunkt des Pumpenstrom-Drehzahl- Kennlinienfelds durch eine Druckerhöhung zu ermitteln.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorrichtung (1) dazu ausgelegt ist, weitere Druckreferenzpunkte des Pumpenstrom-Drehzahl- Kennlinienfelds zu ermitteln und ferner eine drehzahlab¬ hängige Erhöhung des Volumenstromes der Fluidpumpe zu er¬ mitteln .
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei die Druckermittelungseinrichtung (40) dazu ausge legt ist, ferner basierend auf einer erfassten Kraftstoff temperatur, einem erfassten, die Kraftstoffqualität be¬ schreibenden Parameter, einem erfassten Kraftstoffein¬ spritzvolumina den Fluiddruck zu ermitteln.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei die Druckermittelungseinrichtung (40) dazu ausge legt ist, ferner unter Ausnutzung eines vorhandenen
Schaltpunkts eines mit der Fluidpumpe gekoppelten Druck¬ schalters eine Spreizung des Fluiddrucks in dem Pumpen¬ strom-Drehzahl-Kennlinienfeld zu ermitteln.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Speichereinrichtung (30) dazu ausgelegt ist, das Pumpenstrom-Drehzahl- Kennlinienfeld mit der Spreizung des Fluiddrucks abzuspei¬ chern .
Fluidpumpe (100) für ein Kraftfahrzeug (2), wobei die Flu¬ idpumpe (100) eine Vorrichtung (1) nach einem der vorher¬ gehenden Ansprüche 1 bis 9 umfasst. Verfahren zum Erfassen eines Betriebsdrucks einer Fluid- pumpe (100) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Erfassen (Sl) einer Drehzahl der Fluidpumpe (100) mit¬ tels einer Drehzahlerfassungseinrichtung (10);
- Erfassen (S2) eines Stroms der Fluidpumpe (100) mittels einer Pumpenstromerfas sungseinrichtung (20);
- Abspeichern (S3) eines Pumpenstrom-Drehzahl-Kennlinien¬ felds mit mindestens einem Druckreferenzpunkts mittels einer Speichereinrichtung (30) und
- Ermitteln (S4) eines in der Fluidpumpe (100) vorherr¬ schenden Fluiddrucks basierend auf der erfassten Dreh¬ zahl, dem erfassten Strom und dem abgespeicherten Pum¬ penstrom-Drehzahl-Kennlinienfeld mittels einer Drucker¬ mittelungseinrichtung (40) .
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