WO2016066473A1 - Fuel pump having a synchronous motor - Google Patents

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WO2016066473A1
WO2016066473A1 PCT/EP2015/074239 EP2015074239W WO2016066473A1 WO 2016066473 A1 WO2016066473 A1 WO 2016066473A1 EP 2015074239 W EP2015074239 W EP 2015074239W WO 2016066473 A1 WO2016066473 A1 WO 2016066473A1
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pump motor
speed
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PCT/EP2015/074239
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Gerald BEHRENDT
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Continental Automotive Gmbh
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    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D33/00—Controlling delivery of fuel or combustion-air, not otherwise provided for
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • 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
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0201—Current
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0209—Rotational speed

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a fluid ⁇ pump assembly, a fluid pump assembly for a vehicle, a vehicle having such a fluid pump assembly and a computer program element.
  • Fluid pumps in the form of fuel pumps are commonly used in vehicles to pump a fuel, which is usually held ⁇ as fluid, from a fuel tank or fuel tank to a drive unit, which is usually designed in this case as an internal combustion engine to pump or to transport.
  • a fuel pump for a vehicle is usually designed to supply the fuel with a predetermined or specifiable fuel pressure ⁇ to the internal combustion engine. Furthermore, a fuel pump is usually designed to provide a vorgebba ⁇ ren volume flow of the fuel, so a certain amount of fuel per unit time (usually in liters per hour).
  • Conventional fuel pumps have a pump stage, which can be referred to as a pump unit and a Pum ⁇ penmotor on.
  • the pump motor is connected to the pump stage so gekop ⁇ pelt that the motor rotates the pump level in motion, and is pumped through this movement of the fuel.
  • the geunter ⁇ displaced flow of the fuel pump is usually proportional to the speed of the pump motor.
  • the pump stage is via a fuel supply with the
  • Fuel tank coupled or located in the fuel ⁇ tank and is coupled via a fuel discharge to the combus ⁇ tion motor.
  • a pressure sensor is usually arranged so that the fuel pressure is detected.
  • the detected fuel pressure is used to vary the rotational speed of the pump motor ⁇ when the fuel pressure is to be changed fabric dissipation in the motor.
  • a variable-speed system is used as the pump apparatus since the rotational speed of the pump motor is proportio nal ⁇ to the volume flow. If the speed increases at a constant volumetric flow, the pressure in the fuel discharge increases as well. The behavior in individual cases depends on the so-called pressure stiffness of the pump stage.
  • a method for driving a fluid pump arrangement comprises the following steps: presetting a desired value for a fluid pressure in a fluid discharge; Determining a Stromstär ⁇ ke, which is associated with a pump motor speed and the predetermined setpoint value for the fluid pressure corresponds; Output the read current to a pump motor of Fluidpum ⁇ penanssen, wherein the pump motor is a synchronous motor.
  • the fluid pump assembly may, for example, be ei ⁇ ne fuel pump assembly for a vehicle, a hydraulic pump arrangement ⁇ or a coolant pump arrangement for ei ⁇ nen cooling circuit.
  • This method makes it possible to dispense with a pressure sensor in the fluid discharge. Furthermore, the method does not relate to variable speed fluid pump assembly, but rather uses the current or the current which is supplied to the pump motor, as a control variable for the fluid pressure in the flui ⁇ dab réelle.
  • the speed of the pump motor serves as a measure and can be determined using a speed detection unit or depending ⁇ ness of actually consumed by the pump motor current.
  • This makes it possible to dispense with a pressure sensor in the flui ⁇ dabön because the current strength of the Pumpenmo ⁇ tors serves as a control variable, and this is on the ⁇ desired fluid pressure and a rotational speed of the pump motor is based ermit ⁇ telt.
  • a synchronous motor is operated with a single-phase or multi-phase AC voltage, z. B. with three-phase current. If a Syn ⁇ nous motor used as the pump motor, it is Favor ⁇ ingly a synchronous motor having at least two phases so that a direction of rotation of the pump motor can be preset. This property is particularly rele ⁇ vant for a pump motor, in which the pumping direction is specified.
  • the rotating field frequency of the alternating ⁇ current is identical to the speed of the synchronous motor.
  • This egg ⁇ genschaft distinguishes a synchronous motor, on the basis of which the synchronous motor can deliver a load-independent and constant or stable speed.
  • the synchronous motor is in one Embodiment an electronically commutated synchronous motor with a plurality of phases.
  • the synchronous motor is a three-phase system with Permanentmag ⁇ net motor, in particular with permanent magnet rotor.
  • the method makes it possible, in particular, to dispense with a speed-controlled synchronous motor, since the pump motor is completely live.
  • the structure of the pump device is so ges ⁇ taltet that the rotating field for operating the pump motor on reaching the desired rotor position autonomously commutated / switched on in other control methods. Due to the independent control, the rotating field always tries to reach the maximum possible speed.
  • the fact that the current intensity is associated with a pump speed and corresponds to a desired value for the fluid pressure means, for example, that a value pair of current intensity and pump motor speed lead to the predetermined fluid pressure in the fluid discharge line, thus bringing this about by the current intensity u the pump motor speed.
  • the current output to the pump motor is an alternating current, in particular a three-phase or a rotary field, whose Stromstär ⁇ ke, ie amplitude, is adjustable.
  • the alternating or rotating ⁇ stream can have a constant or varying frequency to ⁇ .
  • fluid pressure in the following always means the fluid pressure in the fluid discharge, unless it is explicitly named something different.
  • determining the current value associated with the pump motor speed comprises the following step: read the current from a characteristic curve, which corresponds to the predetermined setpoint for the fluid pressure.
  • the characteristic is an isobaric curve (pressure-constant display form or pressure lines) which the current intensity (usually expressed in Ampere) on the pump engine speed (usually expressed in revolutions per minute) applies and a particular Flu ⁇ iddruck in a graph, in the fluid discharge corresponds.
  • the readout of the current strength from a characteristic curve makes it possible for the current intensity not to be determined algorithmically in a complex calculation process.
  • the current is determined by an access to a stored characteristic, in particular special read from a map.
  • the method further comprises the steps of: monitoring the Pumpenmo ⁇ tornaviere and adjusting the current in accordance with the characteristic, so that the desired value for the fluid pressure in the fluid discharge is maintained.
  • the pump motor speed varies, so that change in the sequence and the fluid pressure and the volume flow of the fluid in the Fluidablei- processing. This may require a monitoring of the pump motor rotation ⁇ number, to make a corresponding re-adaptation of the current intensity, so that a current intensity / speed pair of values is selected on a characteristic curve, which is on the isobaric curve corresponding to the predetermined fluid pressure or target pressure.
  • the method further comprises the steps of: determining each ⁇ represent the characteristics thus determined to the associated one Pumpenmo ⁇ tornaviere current at a pump motor speed-current characteristic for a plurality of target values of the fluid pressure in the fluid discharge and providing read out a predetermined setpoint of the fluid pressure.
  • the method is particularly suitable for the operation of a sensorless pressure control system, that is, for a fluid pump arrangement without a pressure sensor in the fluid discharge.
  • the procedure he ⁇ it enables to control a fluid pump assembly such that ei ⁇ ne pump unit is performed to achieve a desired fluid pressure under different working conditions.
  • recourse to a speed-controlled pump device is not necessary, so that a cost for their preparation and Re ⁇ gelung deleted or is re ⁇ claimed by the method described herein.
  • the method described here is the special ⁇ for synchronous motors and pump motors. The method is based on the finding that between the current, the speed and the fluid pressure is a causal relationship exis ⁇ advantage.
  • a fluid pressure can be set to isobaric pressure ⁇ running characteristics by resorting on the sole control of the current intensity of the pump ⁇ motors.
  • the regulation of the current ⁇ strength can be done either by a variable current source or the determination or measurement of one or more Pha ⁇ mass flows or bossyakstroms at a power converter scarf ⁇ processing and the adjustment of the current to the desired Bedingun ⁇ gene, that is at the desired fluid pressure.
  • the synchronous motor used as a pump motor does not need a speed controller or an existing speed controller can be überla ⁇ siege or overridden.
  • the desired speed can always be in one embodiment as the maximum speed, z. B. 8000 revolutions per minute.
  • the current is determined based on the currently applied Pum ⁇ penbowiere and the desired fluid pressure.
  • the rotational speed of the pump motor is thus not regulated or controlled, but it results automatically from the prevailing Häbedin ⁇ conditions (volume flow of the fluid, fluid pressure in the Fluidablei- direction, current).
  • the speed of the current ⁇ strength or their control is affected, as already above by indicated that the speed or the pump power of the pump ⁇ motor is described as current.
  • the method enables, in particular, that the synchronous motor or its speed is performed directly by a current regulator, so that the pump motor can act more quickly to changes in target values for the fluid pressure as a regulator for the rotary ⁇ speed control is omitted, and thus the control loop is shortened.
  • Another advantage of the method described herein is that the number of calculations which are usually necessary for the Drehiereto ⁇ tion of a synchronous motor, is reduced.
  • a simple, li ⁇ -linear interpolation or a read operation in a characteristic field is required.
  • the balance of a pump motor is simple as a characteristic field can be rotated as a matrix operation ver ⁇ pushed and, if the need arises for a Nachka ⁇ -calibration of the pump motor.
  • the flow of Pum ⁇ penmotors can also be used alone to achieve a fluid pressure in the fluid discharge.
  • the current and voltage of the pump motor both known, are used to determine the power transferred to the pump motor, e.g. For example, 20 watts.
  • the efficiency of the pump motor can be taken into account.
  • a fluid pump assembly comprises: a pump device having a pump unit and a Pumpenmo ⁇ gate, wherein the pump motor is a synchronous motor and is coupled to the pump unit so that the pump motor can drive the Pum ⁇ penaji, a power source to the Pumpenmo ⁇ tor with electricity to supply and a control unit.
  • the tax- unit is designed to read in a target value for a to be delivered by the pen device Pum ⁇ fluid pressure and to determine a at a predetermined pump motor speed to the target value for the information to supply fluid pressure corresponding amperage for the pump ⁇ motor.
  • the control unit is further designed to control the energy source so that it outputs the determined current to the pump motor.
  • the fluid pump arrangement is, in particular, a fuel pump arrangement for a vehicle.
  • the Fluidpum ⁇ penanssen operates according to the principles of the above-described method ⁇ NEN.
  • the setpoint for the fluid pressure can be specified by an external unit, for. B. of a combus ⁇ tion motor or a component of the engine, such. B. an engine control unit or an exhaust gas control device, wel ⁇ cher is supplied by the fluid pump unit with fluid or from another unit in a vehicle.
  • the energy source is in particular designed to output a specifiable current to the pump motor.
  • the Energy source is in particular designed to output a specifiable current to the pump motor.
  • the Energyquel ⁇ le is in one embodiment a Stromquel ⁇ le.
  • the pump device may have a speed determination unit, which is designed to determine the speed of the pump motor and to forward on request, in particular to the control unit.
  • the control unit and the pump device may be spatially separated from each other and mounted, for example, in a vehicle as separate mounting units.
  • the communication or data transmission between pump device and Steuerein ⁇ unit can via a data transmission path, z. B. via a bus system such as CAN done.
  • the fluid pump assembly may have a flow control unit ⁇ that up as a measure of the speed of the pump motor takes and receives the desired value of the fluid pressure in the fluid discharge as a reference variable or specification. Then it is determined a aktuali ⁇ lized pump current and the power source so ⁇ be controlled such that it outputs this pump current to the pump motor from ⁇ .
  • the function of the current control unit can be integrated into the STEU ⁇ erö or be taken over by the control unit.
  • the fluid pump arrangement has a storage unit.
  • the storage unit is configured to store a current-speed characteristic of the Pumpenmo ⁇ tors, wherein the current-speed characteristic corresponding to a signal supplied from the pump unit fluid pressure.
  • the memory unit may be designed to permanently for read access to save the characteristic values, or so that the characteristics can be adjusted if the pumps ⁇ device accepts changes Radiozzoisti- ka over time.
  • the storage unit may be configured to receive a characteristic ⁇ line field of a configuration unit that writes the characteristics in the storage unit. These data can be transmitted by line or line between the Konfigu ⁇ rationshim and the memory unit.
  • the memory unit is designed to store a plurality of current-speed characteristics of the pump motor, wherein each of the current-speed characteristics corresponds in each case to one of the Pum ⁇ penaji delivered fluid pressure.
  • the control unit to determine the pump motor speed of the Pumpenmo ⁇ tors and so to control the source that this, adjusts the current intensity with which the pump motor is operated in accordance with the characteristic curve, so that the target value for the is performed, Pump device supplied fluid pressure is adjusted or maintained.
  • the control unit may in particular be carried out during operation of the fluid pump assembly or during running of the vehicle Anlagenpas the amperage of the pump motor ⁇ sen.
  • the Fluidpumpena ⁇ UTHORISATION is coupled to a fuel tank and designed to deliver a fuel contained in the fuel tank to a drive unit of the vehicle.
  • the fuel container it is in particular egg ⁇ NEN fuel tank, wherein a fluid such.
  • a fluid such as gasoline or diesel ⁇ contains.
  • the vehicle for example, a motor vehicle such as car, bus or truck, or even a rail vehicle, a ship, an aviation ⁇ convincing as a helicopter or airplane.
  • a vehicle drawing ⁇ net is particularly characterized in that it comprises a combustion ⁇ motor, which is used as a drive unit and is operated with a fluid.
  • the control unit of the fluid pump assembly is adapted to perform the method as above ⁇ be written.
  • a Computerpro ⁇ program element is specified, which is designed to perform the method as described above, when it is executed on a standardized Steuerein ⁇ a fluid pump assembly as described above.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a Fluidpum ⁇ penan extract according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a vehicle according to a further exemplary embodiment of the invention.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a characteristic ⁇ field of a fluid pump assembly according to a wide ⁇ ren embodiment of the invention.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of the steps ei ⁇ nes method according to another principalsbei ⁇ play of the invention.
  • FIG. 1 shows a fluid pump assembly 100 with a Pumpenvor ⁇ direction 105, a power source 130, a control unit 140 and a storage unit 150.
  • the pump device 105 includes a pump unit 110 and ei ⁇ NEN pump motor 120.
  • the pump unit 110 and the pump motor ⁇ can be arranged in a common housing or represent a mounting unit.
  • the pump motor 120 is designed as a synchronous motor and coupled to the pump unit 110 so that the pump motor drives the pump unit to pump fuel by means of the pump unit.
  • fluid pump arrangement 100 is described with reference to the figures in the application example of a fuel pump arrangement. This description is for illustrative purposes only and is not intended to limit the scope of the claims to the use of the fluid pump arrangement ⁇ as a fuel pump assembly. The principles of operation set forth in the figures and the associated description are valid for any type of fluid pumps. In the following, the terms Fluidpumpena ⁇ arrangement are related to a fuel pump assembly.
  • the pump unit 110 is indirectly via a fuel supply line 114 or directly to a fuel tank (not shown) and indirectly via the fuel discharge 116 or directly with a combustion engine (not shown) verbun ⁇ .
  • the pump device 105 may also be arranged in the fuel tank.
  • the power source 130 supplies a current of predeterminable current to the pump motor 120.
  • the rotational speed of the Pumpenmo ⁇ gate varies with the current and a change in rotational speed of the pump motor changes the pumping characteristic of the pump unit so that a flow of fuel from the fuel supply line 114 to the fuel discharge 116 and also the force of material pressure in the fuel discharge 116 changed ⁇ changed.
  • the fuel pressure in the fuel discharge 116 can be varied depending on the current intensity of the pump motor 120.
  • the control unit 140 is coupled to both the power source 130 and to the pump device 105, in particular the Pumpenmo ⁇ gate 120 so that the control unit 140 to adjust the current supplied from the power source 130, and determines the speed of the pump motor 120 or can receive.
  • the control unit 140 is further coupled to the memory unit 150 in order to read out the characteristic curves stored or stored in the memory unit 150, and to use this to determine or determine the current intensity to be set for a desired fuel pressure .
  • FIG. 2 shows a vehicle 1 with an internal combustion engine as a drive unit 5, a fuel tank 3 and a fluid pump arrangement 100, as shown, for example, in FIG. 1.
  • the fluid pump arrangement 100 is arranged so that fuel is pumped via the fuel supply line 114 and the fuel discharge line 116 from the fuel tank 3 to the drive unit 5.
  • FIG. 3 shows a characteristic field in which three characteristic curves 112A, 112B, 112C are plotted as isobaric characteristic curves.
  • the characteristic curves are entered in a diagram, which plots the current intensity 124 of the pump motor 120 over the rotational speed 122 of the pump motor 120.
  • Each characteristic curve 112A, 112B, 112C ent ⁇ speaks in each case a fuel pressure in the fuel ⁇ derivative 116.
  • the characteristic curve 112A can correspond, for example, to a fuel pressure of 6 bar
  • the characteristic curve 112B to a fuel pressure of 4 bar
  • the characteristic curve 112C to a force of 2 bar.
  • the current 125 becomes the current according to the characteristic of 112C at the current speed 123 ent ⁇ accepted and output from the characteristic field from the power source to the pump motor. Changes due to the change current also way the current rush pump motor speed 123, the changed current value according to the changed pump motor speed is also read from the curve 112C, since this characteristic curve corresponding to the new pre ⁇ added fuel pressure. So an iterative At ⁇ approximation to the operating point for the specified fuel pressure can be achieved.
  • the speed of the pump motor may be 2500-8000 To ⁇ revolutions per minute.
  • the pump current can be between 4 amps and 17 amps.
  • the pump motor 120 provides a fluid pressure of 2 bar at 2000 rpm and a current of 5 amperes.
  • the target pressure ie the dabtechnisch in the fluidically desired pressure, changes to 4 bar.
  • Kennli ⁇ never for 4 bar is now used to determine the pump power of 4 bar at the current speed, ie 2000 rpm. This is, for example, 7 amps, which then controls a current regulator.
  • the increased energy supply increases the speed of the pump motor and the fluid pressure as well as the volume Ström increase.
  • the pump motor may occur due to än ⁇ -promoting working conditions on an amended pump current loom ⁇ ren.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the steps of a method according to an exemplary embodiment of the invention.
  • a step Sl the specification of a desired value for a fuel pressure in a fuel discharge takes place.
  • the determination of a current 125 which is associated with a pump motor speed 123 and the predetermined setpoint for the force material pressure corresponds (ie that a pair of values of amperage and pump motor speed ⁇ number are on an isobaric characteristic of the predetermined fuel pressure ⁇ ).
  • step S3 follows the output of the read current 125 to a pump motor 120 of the fluid pump assembly 100, wherein the pump motor is designed as Syn ⁇ chronmotor.
  • the monitoring of the pump motor rotational speed 123 follows and, in a step S5, the adjustment of the current intensity 125 according to the characteristic curve, so that the Set or maintained for the fuel pressure in the fuel delivery 116.
  • the steps Sl to S3 can reconnect to the steps S4 and S5, so that the fuel pressure is approximately its desired value iteratively in dependence of the appropriate geän ⁇ derten current and the pump motor speed changes.

Abstract

A method for actuating a fluid pump arrangement and a fluid pump arrangement (100) for a vehicle are specified. The method has the following steps: predefining (S1) of a setpoint value for a fluid pressure in a fluid outflow line (116); determining (S2) of a current strength (125) which is assigned to a pump motor rotational speed (123) and corresponds to the predefined setpoint value for the fluid pressure; outputting (S3) of the current strength (125) which is read out to a pump motor (120) of the fluid pump arrangement (100), wherein the pump motor (120) is a synchronous motor. In this way, a pressure sensor in the fluid outflow line can be dispensed with, since the current strength of the pump motor serves as an actuating variable and is determined based on the envisaged fluid pressure and a rotational speed of the pump motor.

Description

Beschreibung description
Kraftstoffpumpe mit Synchronmotor Fuel pump with synchronous motor
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Fluid¬ pumpenanordnung, eine Fluidpumpenanordnung für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einer solchen Fluidpumpenanordnung sowie ein Computerprogrammelement . The invention relates to a method for controlling a fluid ¬ pump assembly, a fluid pump assembly for a vehicle, a vehicle having such a fluid pump assembly and a computer program element.
Fluidpumpen in Form von Kraftstoffpumpen werden üblicherweise in Fahrzeugen verwendet um einen Kraftstoff, welcher üblicher¬ weise als Fluid vorgehalten wird, aus einem Kraftstoffbehälter bzw. Kraftstofftank zu einer Antriebseinheit, welche in diesem Fall üblicherweise als Verbrennungsmotor ausgeführt ist, zu pumpen bzw. zu befördern. Fluid pumps in the form of fuel pumps are commonly used in vehicles to pump a fuel, which is usually held ¬ as fluid, from a fuel tank or fuel tank to a drive unit, which is usually designed in this case as an internal combustion engine to pump or to transport.
Als Kraftstoffpumpen kommen dabei grundsätzlich sämtliche Pum¬ pen in Frage, welche ausgeführt sein, ein Fluid zu pumpen. Eine Kraftstoffpumpe für ein Fahrzeug ist üblicherweise ausgeführt, den Kraftstoff mit einem vorgegebenen bzw. vorgebbaren Kraft¬ stoffdruck an den Verbrennungsmotor zu liefern. Weiterhin ist eine Kraftstoffpumpe üblicherweise ausgeführt, einen vorgebba¬ ren Volumenstrom des Kraftstoffs zu liefern, also eine bestimme Menge Kraftstoff pro Zeiteinheit (wird üblicherweise in Liter pro Stunde angegeben) . As fuel pumps while all Pum ¬ groups come into question, which be designed to pump a fluid. A fuel pump for a vehicle is usually designed to supply the fuel with a predetermined or specifiable fuel pressure ¬ to the internal combustion engine. Furthermore, a fuel pump is usually designed to provide a vorgebba ¬ ren volume flow of the fuel, so a certain amount of fuel per unit time (usually in liters per hour).
Herkömmliche Kraftstoffpumpen weisen eine Pumpenstufe, welche auch als Pumpeneinheit bezeichnet werden kann, und einen Pum¬ penmotor auf. Der Pumpenmotor ist mit der Pumpenstufe so gekop¬ pelt, dass der Motor die Pumpenstufe in Bewegung versetzt und durch diese Bewegung der Kraftstoff gepumpt wird. Der geliefer¬ te Volumenstrom der Kraftstoffpumpe ist dabei üblicherweise proportional zu der Drehzahl des Pumpenmotors. Die Pumpenstufe ist über eine KraftstoffZuleitung mit dem Conventional fuel pumps have a pump stage, which can be referred to as a pump unit and a Pum ¬ penmotor on. The pump motor is connected to the pump stage so gekop ¬ pelt that the motor rotates the pump level in motion, and is pumped through this movement of the fuel. The geliefer ¬ displaced flow of the fuel pump is usually proportional to the speed of the pump motor. The pump stage is via a fuel supply with the
Kraftstoffbehälter gekoppelt oder befindet sich im Kraftstoff¬ behälter und ist über eine Kraftstoffableitung mit dem Verbren¬ nungsmotor gekoppelt. Um einen vorgebbaren Kraftstoffdruck in der Kraft stoffableitung zu erreichen, ist üblicherweise ein Drucksensor so angeordnet, dass der Kraftstoffdruck erfasst wird. Der erfasste Kraft stoffdruck wird verwendet, um die Dreh¬ zahl des Pumpenmotors zu variieren, wenn der Kraftstoffdruck in der Kraft stoffableitung verändert werden soll. Fuel tank coupled or located in the fuel ¬ tank and is coupled via a fuel discharge to the combus ¬ tion motor. In order to achieve a predeterminable fuel pressure in the fuel discharge, a pressure sensor is usually arranged so that the fuel pressure is detected. The detected fuel pressure is used to vary the rotational speed of the pump motor ¬ when the fuel pressure is to be changed fabric dissipation in the motor.
Üblicherweise wird als Pumpenvorrichtung ein drehzahlgeregeltes System eingesetzt, da die Drehzahl des Pumpenmotors proportio¬ nal zu dem Volumenstrom ist. Wird bei konstantem Volumenstrom die Drehzahl erhöht, steigt damit auch der Druck in der Kraft- stoffableitung . Das Verhalten im Einzelfall ist abhängig von der sogenannten Drucksteifheit der Pumpenstufe. Typically, a variable-speed system, is used as the pump apparatus since the rotational speed of the pump motor is proportio nal ¬ to the volume flow. If the speed increases at a constant volumetric flow, the pressure in the fuel discharge increases as well. The behavior in individual cases depends on the so-called pressure stiffness of the pump stage.
Es kann als Aufgabe der Erfindung betrachtet werden, ein Ver¬ fahren zum Ansteuern einer Fluidpumpenanordnung und eine Fluid- pumpenanordnung anzugeben, welche sich durch eine vereinfachte Ansteuerung der Fluidpumpenanordnung und eine wirtschaftlich günstigere Umsetzung auszeichnen. It can be regarded as an object of the invention to provide a ¬ Ver drive for driving a fluid pump assembly and to provide a fluid pump assembly, which are distinguished by a simplified control of the fluid pump assembly and an economically favorable reaction.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand mit den Merkma- len gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Weiterbildungen der Er¬ findung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung. This object is achieved by the article with the features according to the independent claims. Further developments of the He ¬ invention will become apparent from the dependent claims and from the following description.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Ansteu- ern einer Fluidpumpenanordnung angegeben. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Vorgeben eines Sollwertes für einen Fluiddruck in einer Fluidableitung; Ermitteln einer Stromstär¬ ke, welche einer Pumpenmotordrehzahl zugeordnet ist und dem vorgegebenen Sollwert für den Fluiddruck entspricht; Ausgeben der ausgelesenen Stromstärke an einen Pumpenmotor der Fluidpum¬ penanordnung, wobei der Pumpenmotor ein Synchronmotor ist. According to one aspect of the invention, a method for driving a fluid pump arrangement is specified. The method comprises the following steps: presetting a desired value for a fluid pressure in a fluid discharge; Determining a Stromstär ¬ ke, which is associated with a pump motor speed and the predetermined setpoint value for the fluid pressure corresponds; Output the read current to a pump motor of Fluidpum ¬ penanordnung, wherein the pump motor is a synchronous motor.
Bei der Fluidpumpenanordnung kann es sich beispielsweise um ei¬ ne Kraftstoffpumpenanordnung für ein Fahrzeug, eine Hydraulik¬ pumpenanordnung oder um eine Kühlmittelpumpenanordnung für ei¬ nen Kühlkreislauf handeln. In the fluid pump assembly may, for example, be ei ¬ ne fuel pump assembly for a vehicle, a hydraulic pump arrangement ¬ or a coolant pump arrangement for ei ¬ nen cooling circuit.
Durch dieses Verfahren wird ermöglicht, auf einen Drucksensor in der Fluidableitung zu verzichten. Weiterhin betrifft das Verfahren keine drehzahlgeregelte Fluidpumpenanordnung, sondern nutzt den Strom bzw. die Stromstärke, welche an den Pumpenmotor geliefert wird, als Stellgröße für den Fluiddruck in der Flui¬ dableitung. Die Drehzahl des Pumpenmotors dient als Messgröße und kann über eine Drehzahlermittlungseinheit oder in Abhängig¬ keit des tatsächlich von dem Pumpenmotor aufgenommenen Stroms ermittelt werden. Damit kann auf einen Drucksensor in der Flui¬ dableitung verzichtet werden, da die Stromstärke des Pumpenmo¬ tors als Stellgröße dient und diese basierend auf dem ange¬ strebten Fluiddruck und einer Drehzahl des Pumpenmotors ermit¬ telt wird. This method makes it possible to dispense with a pressure sensor in the fluid discharge. Furthermore, the method does not relate to variable speed fluid pump assembly, but rather uses the current or the current which is supplied to the pump motor, as a control variable for the fluid pressure in the flui ¬ dableitung. The speed of the pump motor serves as a measure and can be determined using a speed detection unit or depending ¬ ness of actually consumed by the pump motor current. This makes it possible to dispense with a pressure sensor in the flui ¬ dableitung because the current strength of the Pumpenmo ¬ tors serves as a control variable, and this is on the ¬ desired fluid pressure and a rotational speed of the pump motor is based ermit ¬ telt.
Ein Synchronmotor wird mit einer einphasigen oder mehrphasigen Wechselspannung betrieben, z. B. mit Drehstrom. Wird ein Syn¬ chronmotor als Pumpenmotor verwendet, handelt es sich bevorzug¬ terweise um einen Synchronmotor mit mindestens zwei Phasen, so dass eine Drehrichtung des Pumpenmotors vorgegeben werden kann. Diese Eigenschaft ist insbesondere für einen Pumpenmotor rele¬ vant, bei dem die Pumprichtung vorgegeben wird. A synchronous motor is operated with a single-phase or multi-phase AC voltage, z. B. with three-phase current. If a Syn ¬ nous motor used as the pump motor, it is Favor ¬ ingly a synchronous motor having at least two phases so that a direction of rotation of the pump motor can be preset. This property is particularly rele ¬ vant for a pump motor, in which the pumping direction is specified.
Bei einem Synchronmotor ist die Drehfeldfrequenz des Wechsel¬ stroms mit der Drehzahl des Synchronmotors identisch. Diese Ei¬ genschaft zeichnet einen Synchronmotor aus, auf Grund derer der Synchronmotor eine belastungsunabhängige und konstante bzw. stabile Drehzahl liefern kann. Der Synchronmotor ist in einer Ausführungsform ein elektronisch kommutierter Synchronmotor mit einer Mehrzahl von Phasen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Synchronmotor ein Drei-Phasen-System mit Permanentmag¬ net-Motor, insbesondere mit Permanentmagnet-Rotor. In a synchronous motor, the rotating field frequency of the alternating ¬ current is identical to the speed of the synchronous motor. This egg ¬ genschaft distinguishes a synchronous motor, on the basis of which the synchronous motor can deliver a load-independent and constant or stable speed. The synchronous motor is in one Embodiment an electronically commutated synchronous motor with a plurality of phases. In a preferred embodiment, the synchronous motor is a three-phase system with Permanentmag ¬ net motor, in particular with permanent magnet rotor.
Das Verfahren ermöglicht insbesondere den Verzicht auf einen drehzahlgeführten Synchronmotor, da der Pumpenmotor komplette stromgeführt ist. Der Aufbau der Pumpenvorrichtung ist so ges¬ taltet, dass das Drehfeld zum Betreiben des Pumpenmotors bei Erreichen der gewünschten Rotorposition selbstständig kommu- tiert/sich bei anderen Ansteuerverfahren weiterschaltet. Durch die unabhängige Steuerung versucht das Drehfeld somit immer, die maximal mögliche Geschwindigkeit zu erreichen. The method makes it possible, in particular, to dispense with a speed-controlled synchronous motor, since the pump motor is completely live. The structure of the pump device is so ges ¬ taltet that the rotating field for operating the pump motor on reaching the desired rotor position autonomously commutated / switched on in other control methods. Due to the independent control, the rotating field always tries to reach the maximum possible speed.
Dass die Stromstärke einer Pumpendrehzahl zugeordnet ist und einem Sollwert für den Fluiddruck entspricht, bedeutet bei- spielsweise, dass ein Wertepaar aus Stromstärke und Pumpenmo- tordrehzahl zu dem vorgegebenen Fluiddruck in der Fluidablei- tung führen, diesen also herbeiführen durch die Stromstärke u die Pumpenmotordrehzahl . The fact that the current intensity is associated with a pump speed and corresponds to a desired value for the fluid pressure means, for example, that a value pair of current intensity and pump motor speed lead to the predetermined fluid pressure in the fluid discharge line, thus bringing this about by the current intensity u the pump motor speed.
Da es sich bei dem Pumpenmotor um einen Synchronmotor handelt, ist der an den Pumpenmotor ausgegebene Strom ein Wechselstrom, insbesondere ein Drehstrom bzw. ein Drehfeld, dessen Stromstär¬ ke, also Amplitude, anpassbar ist. Der Wechselstrom bzw. Dreh¬ strom kann eine gleichbleibende oder wechselnde Frequenz auf¬ weisen . Since this is at the pump motor is a synchronous motor, the current output to the pump motor is an alternating current, in particular a three-phase or a rotary field, whose Stromstär ¬ ke, ie amplitude, is adjustable. The alternating or rotating ¬ stream can have a constant or varying frequency to ¬.
Es sei darauf hingewiesen dass eine Bezugnahme auf den „Flu- iddruck" im Folgenden stets den Fluiddruck in der Fluidablei- tung meint, außer es wird explizit etwas hiervon Abweichendes benannt . It should be noted that a reference to the "fluid pressure" in the following always means the fluid pressure in the fluid discharge, unless it is explicitly named something different.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Ermitteln der Stromstärke, welche der Pumpenmotordrehzahl zugeordnet ist, den folgenden Schritt auf: Auslesen der Stromstärke aus einer Kennlinie, welche dem vorgegebenen Sollwert für den Fluiddruck entspricht . According to one embodiment of the invention, determining the current value associated with the pump motor speed comprises the following step: read the current from a characteristic curve, which corresponds to the predetermined setpoint for the fluid pressure.
Bei der Kennlinie handelt es sich um eine isobare Kennlinie (druck-konstante Darstellungsform bzw. Drucklinien) in einem Diagramm, welches die Stromstärke (üblicherweise angegeben in Ampere) über der Pumpenmotordrehzahl (üblicherweise angegeben in Umdrehungen pro Minute) aufträgt und einem bestimmten Flu¬ iddruck in der Fluidableitung entspricht. Die Kennlinie ver¬ läuft dabei so, dass der bestimmte Fluiddruck in der Fluidab¬ leitung sich bei verschiedenen Konstellationen der Stromstärke und der Drehzahl einstellen kann, d. h., es gibt zu einem Flu¬ iddruck nicht einen bestimmten Punkt in dem Diagramm, sondern mehrere Punktepaare (Kennlinie) . When the characteristic is an isobaric curve (pressure-constant display form or pressure lines) which the current intensity (usually expressed in Ampere) on the pump engine speed (usually expressed in revolutions per minute) applies and a particular Flu ¬ iddruck in a graph, in the fluid discharge corresponds. The characteristic ver ¬ running it so that the particular fluid pressure in the Fluidab ¬ line can be set at various constellations of the current and the speed, ie, there is a river ¬ iddruck not a specific point in the chart, but several pairs of points ( Curve) .
Das Auslesen der Stromstarke aus einer Kennlinie ermöglicht e dass die Stromstärke nicht in einem aufwändigen Rechenvorgang algorithmisch ermittelt werden muss. Die Stromstärke wird dur einen Zugriff auf eine hinterlegte Kennlinie ermittelt, insbe sondere aus einem Kennfeld ausgelesen. The readout of the current strength from a characteristic curve makes it possible for the current intensity not to be determined algorithmically in a complex calculation process. The current is determined by an access to a stored characteristic, in particular special read from a map.
Es können mehrere Kennlinien für eine Vielzahl von unterschied¬ lichen Fluiddruckwerten in der Fluidableitung vorgehalten wer¬ den. In Abhängigkeit des gewünschten bzw. vorgegebenen Fluid- drucks in der Fluidableitung wird auf die entsprechende Kennli¬ nie zugegriffen, um die benötigte Stromstärke für den Pumpenmo¬ tor zu ermitteln. It can held several characteristic curves for a variety of different ¬ union fluid pressures in the fluid discharge ¬ to. Depending on the desired or predetermined fluid pressure in the fluid discharge pipe is never accessed the corresponding ¬ Kennli to determine the required current intensity for the Pumpenmo ¬ tor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren weiterhin die Schritte auf: Überwachen der Pumpenmo¬ tordrehzahl und Anpassen der Stromstärke gemäß der Kennlinie, so dass der Sollwert für den Fluiddruck in der Fluidableitung beibehalten wird. Bei einer Anpassung der Stromstärke verändert sich üblicherwei¬ se die Pumpenmotordrehzahl, so dass sich in der Folge auch der Fluiddruck und der Volumenfluss des Fluids in der Fluidablei- tung verändern. Dies kann eine Überwachung der Pumpenmotordreh¬ zahl erfordern, um eine entsprechende erneute Anpassung der Stromstärke vorzunehmen, so dass ein Stromstärke/Drehzahl- Wertepaar auf einer Kennlinie gewählt wird, welches auf der isobaren Kennlinie liegt, die dem vorgegebenen Fluiddruck bzw. Solldruck entspricht. According to a further embodiment of the invention, the method further comprises the steps of: monitoring the Pumpenmo ¬ tordrehzahl and adjusting the current in accordance with the characteristic, so that the desired value for the fluid pressure in the fluid discharge is maintained. In an adaptation of the current intensity üblicherwei ¬ se, the pump motor speed varies, so that change in the sequence and the fluid pressure and the volume flow of the fluid in the Fluidablei- processing. This may require a monitoring of the pump motor rotation ¬ number, to make a corresponding re-adaptation of the current intensity, so that a current intensity / speed pair of values is selected on a characteristic curve, which is on the isobaric curve corresponding to the predetermined fluid pressure or target pressure.
In anderen Worten wird, wenn ein neuer Solldruck für den Flu¬ iddruck vorgegeben wird, ausgehend von der aktuellen Pumpenmo¬ tordrehzahl eine Stromstärke aus den Kennlinien ausgelesen, welche mit der aktuellen Pumpenmotordrehzahl den gewünschten Fluiddruck hervorruft. Da bei einer veränderten Pumpenmotor¬ drehzahl, die sich in Folge der veränderten Stromstärke ein¬ stellen kann, für das Erreichen des Solldrucks auch die Strom¬ stärke (erneut) eine Veränderung erfordern kann, nähert sich in dieser Ausführungsform der Fluiddruck dem Solldruck iterativ, also in mehreren aufeinander folgenden Schritten. In jedem die¬ ser Schritte kann eine Anpassung der Stromstärke in Abhängig¬ keit der Kennlinien und dem gewünschten Fluiddruck erforderlich sein, bis der Solldruck erreicht ist. In other words, a current from the characteristic curves when a new nominal pressure for the Flu ¬ iddruck is set, starting from the current Pumpenmo ¬ tordrehzahl read out, which causes the current pump motor speed to the desired fluid pressure. Since that may require a change in a changed pump motor ¬ speed that can make a ¬ in consequence of the altered current, for the achievement of the target pressure current ¬ strength (again), the fluid pressure approaches in this embodiment, the target pressure iteratively, so in several consecutive steps. In all the ser ¬ steps to adapt the current strength in Depending ¬ ness of the characteristics and the desired fluid pressure may be necessary until the desired pressure is reached.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren weiterhin die Schritte auf: Ermitteln jeweils einer Pumpenmotordrehzahl-Stromstärke-Kennlinie für eine Mehrzahl von Sollwerten des Fluiddrucks in der Fluidableitung und Bereit¬ stellen der so ermittelten Kennlinien, um die einer Pumpenmo¬ tordrehzahl zugeordnete Stromstärke bei einem vorgegebenen Sollwert des Fluiddrucks auszulesen. According to a further embodiment of the invention the method further comprises the steps of: determining each ¬ represent the characteristics thus determined to the associated one Pumpenmo ¬ tordrehzahl current at a pump motor speed-current characteristic for a plurality of target values of the fluid pressure in the fluid discharge and providing read out a predetermined setpoint of the fluid pressure.
Bei diesen Schritten handelt es sich um ein anfängliches Ermit¬ teln der Abhängigkeiten und Korrelationen zwischen dem Fluid- druck, der Stromstärke des Pumpenmotors und der Drehzahl des Pumpenmotors. Es kann für jeden gewünschten Fluiddruck (z. B. 2 Bar, 3 Bar, 4 Bar, 5 Bar, 6 Bar) eine Kennlinie ermittelt werden, welche als Stromstärke des Pumpenmotors über der Dreh¬ zahl des Pumpenmotors aufgetragen wird. Die Kennlinien können in Abständen von jeweils 1 Bar oder mehr oder weniger als einem Bar ermittelt und für die spätere Verwendung vorgehalten wer¬ den. Eine untere und obere Begrenzung für die Sollwerte des Fluiddrucks orientiert sich an dem Abnehmer des Fluids, also an den Bedürfnissen eines Verbrennungsmotors, der von der Fluid- pumpenanordnung mit Kraftstoff versorgt wird. These steps is an initial Ermit ¬ stuffs the dependencies and correlations between the fluid pressure, the current of the pump motor and the speed of the pump motor. It can be for any desired fluid pressure (eg., 2 bar, 3 bar, 4 bar, 5 bar, 6 bar), a characteristic can be determined which is applied as a current of the pump motor to the rotation ¬ speed of the pump motor. The characteristics can maintained in intervals of 1 bar or more or less than a determined and bar for later use ¬ to. A lower and upper limit for the setpoint values of the fluid pressure is based on the intake of the fluid, that is, on the needs of an internal combustion engine which is supplied with fuel by the fluid pump arrangement.
Das Verfahren eignet sich insbesondere für den Betrieb eines sensorlosen Druckregelsystems, also für eine Fluidpumpenanord- nung ohne Drucksensor in der Fluidableitung . Das Verfahren er¬ möglicht es, eine Fluidpumpenanordnung so anzusteuern, dass ei¬ ne Pumpeneinheit geführt wird, um einen gewünschten Fluiddruck unter verschiedenen Arbeitsbedingungen zu erreichen. Damit ist ein Rückgriff auf eine drehzahlgeregelte Pumpenvorrichtung nicht nötig, so dass ein Aufwand für deren Herstellung und Re¬ gelung entfällt bzw. durch das hier beschriebene Verfahren re¬ duziert wird. Das hier beschriebene Verfahren eignet sich ins¬ besondere für Synchronmotoren als Pumpenmotoren. Dem Verfahren liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass zwischen der Stromstärke, der Drehzahl und dem Fluiddruck ein kausaler Zusammenhang exis¬ tiert. Über die alleinige Regelung der Stromstärke des Pumpen¬ motors kann ein Fluiddruck unter Rückgriff auf isobare Druck¬ verlaufskennlinien eingestellt werden. Die Regelung der Strom¬ stärke kann entweder durch eine variable Stromquelle erfolgen oder über die Ermittlung bzw. Messung eines oder mehrerer Pha¬ senströme oder des Fußpunktstroms bei einer Stromrichterschal¬ tung und der Anpassung des Stroms an die gewünschten Bedingun¬ gen, sprich an den gewünschten Fluiddruck. Der als Pumpenmotor verwendete Synchronmotor benotigt keinen Drehzahlregler bzw. ein vorhandener Drehzahlregler kann überla¬ gert oder übersteuert werden. Die gewünschte Drehzahl kann in einer Ausführungsform stets als maximale Drehzahl, z. B. 8000 Umdrehungen pro Minute, vorgegeben werden. Dabei kann diese je¬ doch durch einen Stromregler, welcher den an den Pumpenmotor gelieferten Strom regelt, auf einen geringeren Wert herabge¬ setzt oder begrenzt werden. Daraus ergibt sich, dass der ver¬ fügbare Strom bzw. die verfügbare Energie für den Pumpenmotor nicht mehr ausreicht, um unter einer bestehenden Belastung die maximale Drehzahl zu erreichen, so dass sich auf Grund der Ar¬ beitsbedingungen eine niedrigere Drehzahl einstellt. Durch das elektronisch geregelte Drehfeld passt sich die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des Pumpenmotors automatisch an die Arbeitsbedin¬ gungen an . The method is particularly suitable for the operation of a sensorless pressure control system, that is, for a fluid pump arrangement without a pressure sensor in the fluid discharge. The procedure he ¬ it enables to control a fluid pump assembly such that ei ¬ ne pump unit is performed to achieve a desired fluid pressure under different working conditions. Thus, recourse to a speed-controlled pump device is not necessary, so that a cost for their preparation and Re ¬ gelung deleted or is re ¬ duced by the method described herein. The method described here is the special ¬ for synchronous motors and pump motors. The method is based on the finding that between the current, the speed and the fluid pressure is a causal relationship exis ¬ advantage. A fluid pressure can be set to isobaric pressure ¬ running characteristics by resorting on the sole control of the current intensity of the pump ¬ motors. The regulation of the current ¬ strength can be done either by a variable current source or the determination or measurement of one or more Pha ¬ mass flows or Fußpunktstroms at a power converter scarf ¬ processing and the adjustment of the current to the desired Bedingun ¬ gene, that is at the desired fluid pressure. The synchronous motor used as a pump motor does not need a speed controller or an existing speed controller can be überla ¬ siege or overridden. The desired speed can always be in one embodiment as the maximum speed, z. B. 8000 revolutions per minute. In this case, this depending ¬ but by a current regulator which regulates the current supplied to the pump motor, herabge ¬ set to a lower value or be limited. It follows that the ver ¬-availability current and the energy available for the pump motor is no longer sufficient to reach the maximum rotational speed under an existing load, so that because of the Ar ¬ beitsbedingungen sets a lower speed. By electronically controlled rotating field, the speed of the pump motor automatically adjusts to the Arbeitsbedin ¬ conditions.
Die Stromstärke wird basierend auf der aktuell anliegenden Pum¬ pendrehzahl und dem gewünschten Fluiddruck ermittelt. Die The current is determined based on the currently applied Pum ¬ pendrehzahl and the desired fluid pressure. The
Stromstärke lässt sich mit Hilfe einer isobaren Kennlinie Amperage can be determined using an isobaric characteristic
Stromstärke über Drehzahl bei Fluiddruck unmittelbar ermitteln. Es gibt eine isobare Kennlinie für jeden gewünschten Fluid¬ druck, und für jede sich einstellende Pumpendrehzahl gibt es eine passende Stromstärke für den Stromregler, d. h. die dem Pumpenmotor zugeführte Stromstärke. Insbesondere kann während des Betriebs der Fluidpumpenanordnung die sich ergebende Motor¬ drehzahl nicht ausschlaggebend sein. Maßgeblich für die Rege¬ lung ist alleinig die Stromstärke, welche über eine Steuerein¬ heit eingestellt wird. Determine the current directly above the speed at fluid pressure. There is an isobaric curve for any desired fluid pressure ¬, and for each to-adjusting pump speed there is an appropriate current for the current controller, that is supplied to the pump motor current. In particular, the resulting engine speed ¬ can not be decisive during operation of the fluid pump assembly. Decisive for the Rege ¬ system is solely which is adjusted via a Steuerein ¬ standardize the amount of current.
Während des Betriebs der Fluidpumpenanordnung wird die Drehzahl des Pumpenmotors also nicht geregelt oder gesteuert, sondern sie ergibt sich automatisch aus den herrschenden Arbeitsbedin¬ gungen (Volumenstrom des Fluids, Fluiddruck in der Fluidablei- tung, Stromstärke) . Maßgeblich ist die Drehzahl von der Strom¬ stärke bzw. deren Regelung beeinflusst, wie schon oben dadurch angezeigt, dass die Drehzahl bzw. die Pumpleistung des Pumpen¬ motors als stromgeführt beschrieben ist. During the operation of the fluid pump arrangement, the rotational speed of the pump motor is thus not regulated or controlled, but it results automatically from the prevailing Arbeitsbedin ¬ conditions (volume flow of the fluid, fluid pressure in the Fluidablei- direction, current). Significantly, the speed of the current ¬ strength or their control is affected, as already above by indicated that the speed or the pump power of the pump ¬ motor is described as current.
Das Verfahren ermöglicht insbesondere, dass der Synchronmotor bzw. dessen Drehzahl unmittelbar von einem Stromregler geführt wird, so dass der Pumpenmotor schneller auf geänderte Sollwerte für den Fluiddruck agieren kann, da ein Regler für die Dreh¬ zahlregelung entfällt und somit die Regelschleife verkürzt ist. Ein weiterer Vorteil des hierin beschriebenen Verfahrens ist, dass die Anzahl der Berechnungen, welche für die Drehzahlfüh¬ rung eines Synchronmotors üblicherweise nötig sind, reduziert wird. In einer Ausführungsform ist lediglich eine einfache, li¬ neare Interpolation bzw. eine Leseoperation in einem Kennfeld erforderlich. Weiterhin ist der Abgleich eines Pumpenmotors einfach, da ein Kennlinienfeld als eine Matrizenoperation ver¬ schoben und gedreht werden kann, sofern dies für eine Nachka¬ librierung des Pumpenmotors erforderlich sein sollte. The method enables, in particular, that the synchronous motor or its speed is performed directly by a current regulator, so that the pump motor can act more quickly to changes in target values for the fluid pressure as a regulator for the rotary ¬ speed control is omitted, and thus the control loop is shortened. Another advantage of the method described herein is that the number of calculations which are usually necessary for the Drehzahlfüh ¬ tion of a synchronous motor, is reduced. In one embodiment, a simple, li ¬-linear interpolation or a read operation in a characteristic field is required. Furthermore, the balance of a pump motor is simple as a characteristic field can be rotated as a matrix operation ver ¬ pushed and, if the need arises for a Nachka ¬-calibration of the pump motor.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Strom des Pum¬ penmotors auch alleine genutzt werden, um einen Fluiddruck in der Fluidableitung zu erreichen. Der Strom und die Spannung des Pumpenmotors, welche beide bekannt sind, werden genutzt, um die an den Pumpenmotor übertragene Leistung zu ermitteln, z. B. 20 Watt. Mittels einer Schätzung kann basierend auf dem Abnahmevo¬ lumen des Fluids in der Fluidableitung der Druck in der Fluid¬ ableitung ermittelt werden. Hierbei kann auch der Wirkungsgrad des Pumpenmotors berücksichtigt werden. In an alternative embodiment, the flow of Pum ¬ penmotors can also be used alone to achieve a fluid pressure in the fluid discharge. The current and voltage of the pump motor, both known, are used to determine the power transferred to the pump motor, e.g. For example, 20 watts. By means of an estimate can be determined based on the Abnahmevo ¬ volume of fluid in the fluid discharge the pressure in the fluid ¬ dissipation. In this case, the efficiency of the pump motor can be taken into account.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Fluidpumpe- nanordnung angegeben. Die Fluidpumpenanordnung weist auf: eine Pumpenvorrichtung mit einer Pumpeneinheit und einem Pumpenmo¬ tor, wobei der Pumpenmotor ein Synchronmotor ist und mit der Pumpeneinheit so gekoppelt ist, dass der Pumpenmotor die Pum¬ peneinheit antreiben kann, eine Energiequelle, um den Pumpenmo¬ tor mit Strom zu versorgen und eine Steuereinheit . Die Steuer- einheit ist ausgeführt, einen Sollwert für einen von der Pum¬ penvorrichtung zu liefernden Fluiddruck einzulesen und eine bei einer vorgegebenen Pumpenmotordrehzahl dem Sollwert für den zu liefernden Fluiddruck entsprechende Stromstärke für den Pumpen¬ motor zu ermitteln. Die Steuereinheit ist weiter ausgeführt, die Energiequelle so anzusteuern, dass diese die ermittelte Stromstärke an den Pumpenmotor ausgibt. In accordance with another aspect of the invention, a fluid pump assembly is provided. The fluid pump assembly comprises: a pump device having a pump unit and a Pumpenmo ¬ gate, wherein the pump motor is a synchronous motor and is coupled to the pump unit so that the pump motor can drive the Pum ¬ peneinheit, a power source to the Pumpenmo ¬ tor with electricity to supply and a control unit. The tax- unit is designed to read in a target value for a to be delivered by the pen device Pum ¬ fluid pressure and to determine a at a predetermined pump motor speed to the target value for the information to supply fluid pressure corresponding amperage for the pump ¬ motor. The control unit is further designed to control the energy source so that it outputs the determined current to the pump motor.
Bei der Fluidpumpenanordnung handelt es sich insbesondere um eine Kraftstoffpumpenanordnung für ein Fahrzeug. Die Fluidpum¬ penanordnung arbeitet gemäß den Prinzipien des oben beschriebe¬ nen Verfahrens . Der Sollwert für den Fluiddruck kann von einer externen Einheit vorgegeben werden, z. B. von einem Verbren¬ nungsmotor bzw. einer Komponente des Verbrennungsmotors, wie z. B. einem Motorsteuergerät oder einem Abgassteuergerät, wel¬ cher von der Fluidpumpeneinheit mit Fluid versorgt wird oder von einer anderen Einheit in einem Fahrzeug. The fluid pump arrangement is, in particular, a fuel pump arrangement for a vehicle. The Fluidpum ¬ penanordnung operates according to the principles of the above-described method ¬ NEN. The setpoint for the fluid pressure can be specified by an external unit, for. B. of a combus ¬ tion motor or a component of the engine, such. B. an engine control unit or an exhaust gas control device, wel ¬ cher is supplied by the fluid pump unit with fluid or from another unit in a vehicle.
Die Energiequelle ist insbesondere ausgeführt, eine vorgebbare Stromstärke an den Pumpenmotor auszugeben. Bei der Energiequel¬ le handelt es sich in einer Ausführungsform um eine Stromquel¬ le. Die Pumpenvorrichtung kann eine Drehzahlermittlungseinheit aufweisen, welche ausgeführt ist, die Drehzahl des Pumpenmotors zu ermitteln und bei Anfrage weiterzuleiten, insbesondere an die Steuereinheit. The energy source is in particular designed to output a specifiable current to the pump motor. In the Energiequel ¬ le is in one embodiment a Stromquel ¬ le. The pump device may have a speed determination unit, which is designed to determine the speed of the pump motor and to forward on request, in particular to the control unit.
Die Steuereinheit und die Pumpenvorrichtung können räumlich voneinander getrennt sein und beispielsweise in einem Fahrzeug als separate Montageeinheiten montiert sein. Die Kommunikation bzw. Datenübertragung zwischen Pumpenvorrichtung und Steuerein¬ heit kann über eine Datenübertragungsstrecke, z. B. über ein Bussystem wie CAN, erfolgen. The control unit and the pump device may be spatially separated from each other and mounted, for example, in a vehicle as separate mounting units. The communication or data transmission between pump device and Steuerein ¬ unit can via a data transmission path, z. B. via a bus system such as CAN done.
Die Fluidpumpenanordnung kann eine Stromregelungseinheit auf¬ weisen, welche als Messgröße die Drehzahl des Pumpenmotors auf- nimmt und den Sollwert des Fluiddrucks in der Fluidableitung als Führungsgröße bzw. Vorgabe erhält. Sodann wird ein aktuali¬ sierter Pumpenstrom ermittelt und die Energiequelle so ange¬ steuert, dass sie diesen Pumpenstrom an den Pumpenmotor aus¬ gibt. Die Funktion der Stromregelungseinheit kann in die Steu¬ ereinheit integriert sein bzw. von der Steuereinheit übernommen werden . The fluid pump assembly may have a flow control unit ¬ that up as a measure of the speed of the pump motor takes and receives the desired value of the fluid pressure in the fluid discharge as a reference variable or specification. Then it is determined a aktuali ¬ lized pump current and the power source so ¬ be controlled such that it outputs this pump current to the pump motor from ¬. The function of the current control unit can be integrated into the STEU ¬ ereinheit or be taken over by the control unit.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Fluidpumpe- nanordnung eine Speichereinheit auf. Die Speichereinheit ist ausgeführt, eine Stromstärke-Drehzahl-Kennlinie des Pumpenmo¬ tors abzuspeichern, wobei die Stromstärke-Drehzahl-Kennlinie einem von der Pumpeneinheit gelieferten Fluiddruck entspricht. According to one embodiment of the invention, the fluid pump arrangement has a storage unit. The storage unit is configured to store a current-speed characteristic of the Pumpenmo ¬ tors, wherein the current-speed characteristic corresponding to a signal supplied from the pump unit fluid pressure.
Ein Wertepaar, welches auf der Stromstärke-Drehzahl-Kennlinie gibt, führt in anderen Worten zu einem von dieser Kennlinie hervorgerufenen Fluiddruck. In other words, a value pair which gives on the current-speed characteristic leads to a fluid pressure caused by this characteristic.
Die Speichereinheit kann ausgeführt sein, die Kennlinienwerte dauerhaft für den lesenden Zugriff zu speichern oder aber so, dass die Kennlinien angepasst werden können, falls die Pumpen¬ vorrichtung im Laufe der Zeit veränderte Betriebscharakteristi- ka annimmt. Die Speichereinheit kann ausgeführt sein, ein Kenn¬ linienfeld von einer Konfigurationseinheit zu erhalten, welches die Kennlinien in die Speichereinheit schreibt. Diese Daten können leitungsgebunden oder leitungslos zwischen der Konfigu¬ rationseinheit und der Speichereinheit übertragen werden. The memory unit may be designed to permanently for read access to save the characteristic values, or so that the characteristics can be adjusted if the pumps ¬ device accepts changes Betriebscharakteristi- ka over time. The storage unit may be configured to receive a characteristic ¬ line field of a configuration unit that writes the characteristics in the storage unit. These data can be transmitted by line or line between the Konfigu ¬ rationseinheit and the memory unit.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Speichereinheit ausgeführt, eine Mehrzahl von Stromstärke- Drehzahl-Kennlinien des Pumpenmotors abzuspeichern, wobei jede der Stromstärke-Drehzahl-Kennlinien jeweils einem von der Pum¬ peneinheit gelieferten Fluiddruck entspricht. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit ausgeführt, die Pumpenmotordrehzahl des Pumpenmo¬ tors zu ermitteln und die Energiequelle so anzusteuern, dass diese die Stromstärke, mit der der Pumpenmotor betrieben wird, gemäß der Kennlinie anpasst, so dass der Sollwert für den von der Pumpenvorrichtung gelieferten Fluiddruck eingestellt oder beibehalten wird. According to a further embodiment of the invention, the memory unit is designed to store a plurality of current-speed characteristics of the pump motor, wherein each of the current-speed characteristics corresponds in each case to one of the Pum ¬ peneinheit delivered fluid pressure. According to a further embodiment of the invention the control unit to determine the pump motor speed of the Pumpenmo ¬ tors and so to control the source that this, adjusts the current intensity with which the pump motor is operated in accordance with the characteristic curve, so that the target value for the is performed, Pump device supplied fluid pressure is adjusted or maintained.
Die Steuereinheit kann insbesondere ausgeführt sein, während eines Betriebs der Fluidpumpenanordnung bzw. während einer Fahrt des Fahrzeugs die Stromstärke des Pumpenmotors anzupas¬ sen . The control unit may in particular be carried out during operation of the fluid pump assembly or during running of the vehicle anzupas the amperage of the pump motor ¬ sen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer Fluidpumpenanordnung wie oben und im Folgenden beschrie¬ ben angegeben, wobei die Fluidpumpenanordnung als Kraftstoff¬ pumpenanordnung ausgeführt ist . According to a further aspect of the invention a vehicle having a fluid pump assembly as stated above and beschrie ¬ ben hereinafter, said fluid pump arrangement is designed as a fuel pump assembly ¬.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Fluidpumpena¬ nordnung mit einem Kraftstoffbehälter gekoppelt und ausgeführt, einen in dem Kraftstoffbehälter enthaltenen Kraftstoff an eine Antriebseinheit des Fahrzeugs zu liefern. According to one embodiment of the invention the Fluidpumpena ¬ UTHORISATION is coupled to a fuel tank and designed to deliver a fuel contained in the fuel tank to a drive unit of the vehicle.
Bei dem Kraftstoffbehälter handelt es sich insbesondere um ei¬ nen Kraftstofftank, welcher ein Fluid, z. B. Benzin oder Die¬ sel, enthält. Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Schienenfahrzeug, ein Schiff, ein Luftfahr¬ zeug, wie Helikopter oder Flugzeug. Ein solches Fahrzeug zeich¬ net sich insbesondere dadurch aus, dass es einen Verbrennungs¬ motor aufweist, welcher als Antriebseinheit verwendet wird und mit einem Fluid betrieben wird. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit der Fluidpumpenanordnung ausgeführt, das Verfahren wie oben be¬ schrieben auszuführen. In the fuel container, it is in particular egg ¬ NEN fuel tank, wherein a fluid such. As gasoline or diesel ¬ contains. The vehicle, for example, a motor vehicle such as car, bus or truck, or even a rail vehicle, a ship, an aviation ¬ convincing as a helicopter or airplane. Such a vehicle drawing ¬ net is particularly characterized in that it comprises a combustion ¬ motor, which is used as a drive unit and is operated with a fluid. According to one embodiment of the invention, the control unit of the fluid pump assembly is adapted to perform the method as above ¬ be written.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Computerpro¬ grammelement angegeben, welches ausgeführt ist, das Verfahren wie oben beschrieben auszuführen, wenn es auf einer Steuerein¬ heit einer Fluidpumpenanordnung wie oben beschrieben ausgeführt wird . According to a further aspect of the invention, a Computerpro ¬ program element is specified, which is designed to perform the method as described above, when it is executed on a standardized Steuerein ¬ a fluid pump assembly as described above.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Be¬ zug zu den Figuren beschrieben. zeigt eine schematische Darstellung einer Fluidpum¬ penanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Er findung . Exemplary embodiments of the invention will be described below with reference to the figures. shows a schematic representation of a Fluidpum ¬ penanordnung according to an embodiment of the invention.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfin- dung. FIG. 2 shows a schematic representation of a vehicle according to a further exemplary embodiment of the invention.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Kennlinien¬ feldes einer Fluidpumpenanordnung gemäß einem weite¬ ren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 3 shows a schematic representation of a characteristic ¬ field of a fluid pump assembly according to a wide ¬ ren embodiment of the invention.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Schritte ei¬ nes Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbei¬ spiel der Erfindung. Fig. 4 shows a schematic representation of the steps ei ¬ nes method according to another Ausführungsbei ¬ play of the invention.
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstabsgetreu. Werden gleiche Bezugszeichen verwendet, so be¬ ziehen sich diese auf gleiche oder ähnliche Elemente. Fig. 1 zeigt eine Fluidpumpenanordnung 100 mit einer Pumpenvor¬ richtung 105, einer Energiequelle 130, einer Steuereinheit 140 und einer Speichereinheit 150. Die Pumpenvorrichtung 105 weist eine Pumpeneinheit 110 und ei¬ nen Pumpenmotor 120 auf. Die Pumpeneinheit 110 und der Pumpen¬ motor können in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein oder eine Montageeinheit darstellen. Jedenfalls ist der Pumpenmotor 120 als Synchronmotor ausgeführt und so mit der Pumpeneinheit 110 gekoppelt, dass der Pumpenmotor die Pumpeneinheit antreibt, um mittels der Pumpeneinheit Kraftstoff zu pumpen. The illustrations in the figures are schematic and not to scale. Like reference numerals are used, be ¬ to drag them to the same or similar elements. Fig. 1 shows a fluid pump assembly 100 with a Pumpenvor ¬ direction 105, a power source 130, a control unit 140 and a storage unit 150. The pump device 105 includes a pump unit 110 and ei ¬ NEN pump motor 120. The pump unit 110 and the pump motor ¬ can be arranged in a common housing or represent a mounting unit. In any case, the pump motor 120 is designed as a synchronous motor and coupled to the pump unit 110 so that the pump motor drives the pump unit to pump fuel by means of the pump unit.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Fluidpumpenanordnung 100 mit Bezug zu den Figuren in dem Anwendungsbeispiel einer Kraft- stoffpumpenanordnung beschrieben ist. Diese Beschreibung dient lediglich illustrativen Zwecken und ist nicht vorgesehen, den Schutzbereich der Patentansprüche auf die Verwendung der Fluid¬ pumpenanordnung als Kraftstoffpumpenanordnung einzuschränken. Die in den Figuren und der zugehörigen Beschreibung dargelegten Funktionsprinzipien haben Gültigkeit für jegliche Art von Flu- idpumpen. Im Folgenden werden die Begriffe der Fluidpumpena¬ nordnung auf eine Kraftstoffpumpenanordnung bezogen. It should be noted that the fluid pump arrangement 100 is described with reference to the figures in the application example of a fuel pump arrangement. This description is for illustrative purposes only and is not intended to limit the scope of the claims to the use of the fluid pump arrangement ¬ as a fuel pump assembly. The principles of operation set forth in the figures and the associated description are valid for any type of fluid pumps. In the following, the terms Fluidpumpena ¬ arrangement are related to a fuel pump assembly.
Die Pumpeneinheit 110 ist über eine KraftstoffZuleitung 114 mittelbar oder unmittelbar mit einem Kraftstoffbehälter (nicht gezeigt) und über die Kraftstoffableitung 116 mittelbar oder unmittelbar mit einem Verbrennungsmotor (nicht gezeigt) verbun¬ den. Alternativ kann die Pumpenvorrichtung 105 auch in den Kraftstoffbehälter angeordnet sein. The pump unit 110 is indirectly via a fuel supply line 114 or directly to a fuel tank (not shown) and indirectly via the fuel discharge 116 or directly with a combustion engine (not shown) verbun ¬. Alternatively, the pump device 105 may also be arranged in the fuel tank.
Die Energiequelle 130 liefert einen Strom von vorgebbarer Stromstärke an den Pumpenmotor 120. Die Drehzahl des Pumpenmo¬ tors verändert sich mit der Stromstärke und eine veränderte Drehzahl des Pumpenmotors verändert die Pumpeigenschaft der Pumpeinheit so dass sich ein Volumenstrom des Kraftstoffs von der KraftstoffZuleitung 114 zu der Kraftstoffableitung 116 und auch der Kraft Stoffdruck in der Kraftstoffableitung 116 verän¬ dert . So kann in Abhängigkeit der Stromstärke des Pumpenmotors 120 der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffableitung 116 variiert werden. The power source 130 supplies a current of predeterminable current to the pump motor 120. The rotational speed of the Pumpenmo ¬ gate varies with the current and a change in rotational speed of the pump motor changes the pumping characteristic of the pump unit so that a flow of fuel from the fuel supply line 114 to the fuel discharge 116 and also the force of material pressure in the fuel discharge 116 changed ¬ changed. Thus, depending on the current intensity of the pump motor 120, the fuel pressure in the fuel discharge 116 can be varied.
Die Steuereinheit 140 ist sowohl mit der Energiequelle 130 als auch mit der Pumpenvorrichtung 105, insbesondere dem Pumpenmo¬ tor 120 gekoppelt, so dass die Steuereinheit 140 die von der Energiequelle 130 gelieferte Stromstärke einstellen und die Drehzahl des Pumpenmotors 120 ermittelt oder erhalten kann. The control unit 140 is coupled to both the power source 130 and to the pump device 105, in particular the Pumpenmo ¬ gate 120 so that the control unit 140 to adjust the current supplied from the power source 130, and determines the speed of the pump motor 120 or can receive.
Die Steuereinheit 140 ist weiterhin mit der Speichereinheit 150 gekoppelt um die in der Speichereinheit 150 abgelegten bzw. ab- gespeicherten Kennlinien auszulesen und daraus die für einen gewünschten Kraftstoffdruck einzustellende Stromstärke zu ent¬ nehmen bzw. zu ermitteln. The control unit 140 is further coupled to the memory unit 150 in order to read out the characteristic curves stored or stored in the memory unit 150, and to use this to determine or determine the current intensity to be set for a desired fuel pressure .
Fig. 2 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einem Verbrennungsmotor als An- triebseinheit 5, einem Kraftstoffbehälter 3 und einer Fluidpum- penanordnung 100 wie beispielsweise in Fig. 1 gezeigt. Die Flu- idpumpenanordnung 100 ist so angeordnet, dass Kraftstoff über die KraftstoffZuleitung 114 und die Kraftstoffableitung 116 von dem Kraftstoffbehälter 3 zu der Antriebseinheit 5 gepumpt wird. FIG. 2 shows a vehicle 1 with an internal combustion engine as a drive unit 5, a fuel tank 3 and a fluid pump arrangement 100, as shown, for example, in FIG. 1. The fluid pump arrangement 100 is arranged so that fuel is pumped via the fuel supply line 114 and the fuel discharge line 116 from the fuel tank 3 to the drive unit 5.
Fig. 3 zeigt ein Kennlinienfeld, in welchem drei Kennlinien 112A, 112B, 112C als isobare Kennlinien eingetragen sind. Die Kennlinien sind in einem Diagramm eingetragen, welches die Stromstärke 124 des Pumpenmotors 120 über der Drehzahl 122 des Pumpenmotors 120 aufträgt. Jede Kennlinie 112A, 112B, 112C ent¬ spricht dabei jeweils einem Kraftstoffdruck in der Kraftstoff¬ ableitung 116. Es sei darauf hingewiesen, dass die Kennlinien¬ verläufe in Fig. 3 zu Darstellungszwecken linear aufgetragen sind, diese jedoch in Abhängigkeit der jeweiligen Fluidpumpena- nordnung auch einen anderen Verlauf aufweisen können. Die Kennlinie 112A kann beispielsweise einem Kraftstoffdruck von 6 Bar, die Kennlinie 112B einem KraftStoffdruck von 4 Bar und die Kennlinie 112C einem Kraft Stoffdruck von 2 Bar entspre- chen . FIG. 3 shows a characteristic field in which three characteristic curves 112A, 112B, 112C are plotted as isobaric characteristic curves. The characteristic curves are entered in a diagram, which plots the current intensity 124 of the pump motor 120 over the rotational speed 122 of the pump motor 120. Each characteristic curve 112A, 112B, 112C ent ¬ speaks in each case a fuel pressure in the fuel ¬ derivative 116. It should be noted that the characteristic ¬ gradients in Fig. Plotted linearly for illustrative purposes, 3, this, however, depending on the respective Fluidpumpena- UTHORISATION may also have a different course. The characteristic curve 112A can correspond, for example, to a fuel pressure of 6 bar, the characteristic curve 112B to a fuel pressure of 4 bar and the characteristic curve 112C to a force of 2 bar.
Arbeitet die Kraftstoffpumpe bei einer aktuellen Drehzahl 123 und einem Druck von 4 Bar (also bei einer Stromstärke gemäß der Kennlinie 112B) und wird eine Änderung des KraftStoffdrucks auf 2 Bar vorgegeben (dies entspricht der Kennlinie 112C), so wird als neue Stromstärke 125 die Stromstärke gemäß der Kennlinie 112C bei der aktuellen Drehzahl 123 aus dem Kennlinienfeld ent¬ nommen und von der Energiequelle an den Pumpenmotor ausgegeben. Ändert sich auf Grund der geänderten Stromstärke auch die aktu- eile Pumpenmotordrehzahl 123, so wird der geänderte Stromwert gemäß der geänderten Pumpenmotordrehzahl ebenfalls von der Kennlinie 112C ausgelesen, da diese Kennlinie dem neuen vorge¬ gebenen KraftStoffdruck entspricht. So kann eine iterative An¬ näherung an den Arbeitspunkt für den vorgegebenen Kraftstoff- druck erreicht werden. If the fuel pump is operating at a current speed 123 and a pressure of 4 bar (ie at a current as indicated by characteristic 112B) and a change in fuel pressure is set at 2 bar (this corresponds to characteristic 112C), the current 125 becomes the current according to the characteristic of 112C at the current speed 123 ent ¬ accepted and output from the characteristic field from the power source to the pump motor. Changes due to the change current also way the current rush pump motor speed 123, the changed current value according to the changed pump motor speed is also read from the curve 112C, since this characteristic curve corresponding to the new pre ¬ added fuel pressure. So an iterative At ¬ approximation to the operating point for the specified fuel pressure can be achieved.
Die Drehzahl des Pumpenmotors kann zwischen 2500 und 8000 Um¬ drehungen pro Minute liegen. Der Pumpenstrom kann zwischen 4 Ampere und 17 Ampere liegen. The speed of the pump motor may be 2500-8000 To ¬ revolutions per minute. The pump current can be between 4 amps and 17 amps.
Die folgende Beschreibung soll als weiteres Beispiel für den Regelungskreislauf dienen: Der Pumpenmotor 120 liefert einen Fluiddruck von 2 Bar bei 2000 Umdrehungen pro Minute (rpm) und einem Strom von 5 Ampere. Der Solldruck, d. h. der in der Flui- dableitung gewünschte Druck, ändert sich auf 4 Bar. Die Kennli¬ nie für 4 Bar wird nun genutzt, um den Pumpenstrom für 4 Bar bei der aktuellen Drehzahl, also 2000 rpm, zu ermitteln. Dieser sei beispielsweise 7 Ampere, auf welche ein Stromregler sodann regelt. Durch die gesteigerte Energiezufuhr erhöht sich die Drehzahl des Pumpenmotors und der Fluiddruck sowie der Volumen- ström erhöhen sich. Der Pumpenmotor kann auf Grund der sich än¬ dernden Arbeitsbedingungen zu einem geänderten Pumpenstrom füh¬ ren. Es können anschließend weitere Werte des Pumpenstroms und der Drehzahl ermittelt werden (iterativ, wie oben beschrieben) und einer Anpassung des Pumpenstroms zu Grunde gelegt werden, da eine veränderte Drehzahl auch eine Anpassung des Pumpen¬ stroms erfordern kann, um den Solldruck von 4 Bar zu erreichen. Diese Schritte können wiederholt werden, bis sich ein stabiler Arbeitspunkt (Pumpenstrom und Drehzahl für den Solldruck) ein- stellt. Ein stabiler Arbeitspunkt zeichnet sich durch ein Wer¬ tepaar Pumpenstrom/Drehzahl aus, welches auf der Kennlinie des Solldrucks liegt. The following description is intended to serve as another example of the control loop: The pump motor 120 provides a fluid pressure of 2 bar at 2000 rpm and a current of 5 amperes. The target pressure, ie the dableitung in the fluidically desired pressure, changes to 4 bar. Kennli ¬ never for 4 bar is now used to determine the pump power of 4 bar at the current speed, ie 2000 rpm. This is, for example, 7 amps, which then controls a current regulator. The increased energy supply increases the speed of the pump motor and the fluid pressure as well as the volume Ström increase. The pump motor may occur due to än ¬-promoting working conditions on an amended pump current füh ¬ ren. It can then further values of the pump current and speed are determined (iteratively, as described above) and an adjustment of the pump current based are laid as a Changing speed may also require an adjustment of the pump ¬ current to reach the target pressure of 4 bar. These steps can be repeated until a stable operating point (pump flow and speed for the target pressure) is reached. A stable operating point is characterized by a Who ¬ tepaar pump power / speed, which lies on the characteristic of the target pressure.
Eine Berechnung der Drehzahl ist somit nicht notwendig, um ei- nen Sollwert des Fluiddrucks in der Fluidableitung einzustel¬ len. Somit kann auf aufwändige Regelungen für die Drehzahl ver¬ zichtet werden. A calculation of the speed is not necessary therefore to egg nen target value of the fluid pressure in the fluid discharge einzustel ¬ len. Thus it can be ver ¬ omitted to elaborate rules for the rotational speed.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Schritte eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 4 shows a schematic representation of the steps of a method according to an exemplary embodiment of the invention.
In einem Schritt Sl erfolgt das Vorgeben eines Sollwertes für einen KraftStoffdruck in einer KraftStoffableitung . In einem folgenden Schritt S2 erfolgt das Ermitteln einer Stromstärke 125, welche einer Pumpenmotordrehzahl 123 zugeordnet ist und dem vorgegebenen Sollwert für den Kraft Stoffdruck entspricht (d.h. dass ein Wertepaar aus Stromstärke und Pumpenmotordreh¬ zahl auf einer isobaren Kennlinie des vorgegebenen Kraftstoff¬ drucks liegen) . In einem folgenden Schritte S3 folgt das Ausge- ben der ausgelesenen Stromstärke 125 an einen Pumpenmotor 120 der Fluidpumpenanordnung 100, wobei der Pumpenmotor als Syn¬ chronmotor ausgeführt ist. In einem Schritt S4 folgt das Über¬ wachen der Pumpenmotordrehzahl 123 und in einem Schritt S5 das Anpassen der Stromstärke 125 gemäß der Kennlinie, so dass der Sollwert für den Kraftstoffdruck in der Kraftstoffableitung 116 eingestellt oder beibehalten wird. In a step Sl, the specification of a desired value for a fuel pressure in a fuel discharge takes place. In a following step S2, the determination of a current 125, which is associated with a pump motor speed 123 and the predetermined setpoint for the force material pressure corresponds (ie that a pair of values of amperage and pump motor speed ¬ number are on an isobaric characteristic of the predetermined fuel pressure ¬ ). In a following step S3 follows the output of the read current 125 to a pump motor 120 of the fluid pump assembly 100, wherein the pump motor is designed as Syn ¬ chronmotor. In a step S4, the monitoring of the pump motor rotational speed 123 follows and, in a step S5, the adjustment of the current intensity 125 according to the characteristic curve, so that the Set or maintained for the fuel pressure in the fuel delivery 116.
An die Schritte S4 und S5 können sich erneut die Schritte Sl bis S3 anschließen, so dass der Kraftstoffdruck seinem Sollwert iterativ angenähert wird, falls sich in Abhängigkeit der geän¬ derten Stromstärke auch die Pumpenmotordrehzahl ändert. The steps Sl to S3 can reconnect to the steps S4 and S5, so that the fuel pressure is approximately its desired value iteratively in dependence of the appropriate geän ¬ derten current and the pump motor speed changes.

Claims

Verfahren zum Ansteuern einer Fluidpumpenanordnung (100), aufweisend die folgenden Schritte: A method of driving a fluid pump assembly (100), comprising the following steps:
Vorgeben (Sl) eines Sollwertes für einen Fluiddruck in ei¬ ner Fluidableitung (116); Pretend (Sl) a set value for a fluid pressure in egg ¬ ner fluid discharge (116);
Ermitteln (S2) einer Stromstärke (125), welche einer Pum- penmotordrehzahl (123) zugeordnet ist und dem vorgegebenen Sollwert für den Fluiddruck entspricht;  Determining (S2) an amperage (125) associated with a pump motor speed (123) and corresponding to the predetermined set point for the fluid pressure;
Ausgeben (S3) der ausgelesenen Stromstärke (125) an einen Pumpenmotor (120) der Fluidpumpenanordnung (100), wobei der Pumpenmotor (120) ein Synchronmotor ist.  Outputting (S3) the read current (125) to a pump motor (120) of the fluid pump assembly (100), the pump motor (120) being a synchronous motor.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ermitteln der Strom¬ stärke (125), welche der Pumpenmotordrehzahl (123) zuge¬ ordnet ist, den Schritt aufweist: The method of claim 1, wherein determining the current strength ¬ (125), which is the pump motor speed (123) supplied ¬ arranged, comprising the step of:
Auslesen der Stromstärke (125) aus einer Kennlinie (112C), welche dem Sollwert für den Fluiddruck entspricht.  Reading the current (125) from a characteristic (112C) corresponding to the set point for the fluid pressure.
Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin aufweisend: The method of claim 2, further comprising:
Überwachen (S4) der Pumpenmotordrehzahl (123); Monitoring (S4) the pump motor speed (123);
Anpassen (S5) der Stromstärke (125) gemäß der Kennlinie (112C), so dass der Sollwert für den Fluiddruck in der Fluidableitung (116) eingestellt oder beibehalten wird. Adjusting (S5) the current (125) according to the characteristic (112C) so that the setpoint for the fluid pressure in the fluid discharge (116) is adjusted or maintained.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter¬ hin aufweisend die Schritte: Method according to one of the preceding claims, further comprising ¬ the steps:
Ermitteln jeweils einer Pumpenmotordrehzahl-Stromstärke- Kennlinie (112A, 112B, 112C) für eine Mehrzahl von Soll¬ werten des Fluiddrucks in der Fluidableitung; Determining in each case a pump motor speed-current characteristic (112A, 112B, 112C) for a plurality of nominal values ¬ value of the fluid pressure in the fluid discharge;
Bereitstellen der so ermittelten Kennlinien, um die einer Pumpenmotordrehzahl (123) zugeordnete Stromstärke (125) bei einem vorgegebenen Sollwert des Fluiddrucks auszule¬ sen . Fluidpumpenanordnung (100), aufweisend: Providing the so determined characteristic lines to which a pump motor speed (123) associated with the current (125) at a predetermined desired value of the fluid pressure be interpreted ¬ sen. A fluid pump assembly (100) comprising:
eine Pumpenvorrichtung (105) mit einer Pumpeneinheit (110) und einem Pumpenmotor (120), wobei der Pumpenmotor (120) ein Synchronmotor ist und wobei der Pumpenmotor (120) mit der Pumpeneinheit (110) so gekoppelt ist, dass der Pumpen¬ motor die Pumpeneinheit antreiben kann; a pump device (105) having a pump unit (110) and a pump motor (120), wherein the pump motor (120) is a synchronous motor and wherein the pump motor (120) is coupled to the pump unit (110) such that the pump motor drives the pump motor (120) Can drive the pump unit;
eine Energiequelle (130), um den Pumpenmotor (120) mit Strom zu versorgen; und an energy source (130) for powering the pump motor (120); and
eine Steuereinheit (140); a control unit (140);
wobei die Steuereinheit (140) ausgeführt ist, einen Soll¬ wert für einen von der Pumpenvorrichtung (105) zu liefern¬ den Fluiddruck einzulesen und eine bei einer vorgegebenen Pumpenmotordrehzahl dem Sollwert für den zu liefernden Fluiddruck entsprechende Stromstärke für den Pumpenmotor (120) zu ermitteln; wherein the control unit (140) is designed to provide a desired ¬ value for one of the pump device (105) ¬ read the fluid pressure and to determine a at a predetermined pump motor speed to the target value for the information to supply fluid pressure corresponding amperage for the pump motor (120) ;
wobei die Steuereinheit (140) weiter ausgeführt ist, die Energiequelle (130) so anzusteuern, dass diese die ermit¬ telte Stromstärke an den Pumpenmotor (120) ausgibt. wherein the control unit (140) is further designed to control the energy source (130) so that it outputs the ermit ¬ tete current to the pump motor (120).
Fluidpumpenanordnung (100) nach Anspruch 5, weiterhin auf¬ weisend eine Speichereinheit (150), wobei die Speicherein¬ heit (150) ausgeführt ist, eine Stromstärke-Drehzahl-Kenn¬ linie (112A) des Pumpenmotors (120) abzuspeichern, wobei die Stromstärke-Drehzahl-Kennlinie einem von der Pumpen¬ einheit (110) gelieferten Fluiddruck entspricht. Fluid pump arrangement (100) according to claim 5, further comprising ¬ a storage unit (150), wherein the Speicherein ¬ unit (150) is designed to store a current-speed characteristic line ¬ (112A) of the pump motor (120), wherein the current -Travel characteristic corresponds to one of the pump ¬ unit (110) delivered fluid pressure.
Fluidpumpenanordnung (100) nach Anspruch 6, wobei die Speichereinheit (150) ausgeführt ist, eine Mehrzahl von Stromstärke-Drehzahl-Kennlinien (112A, 112B, 112C) des Pumpenmotors (120) abzuspeichern, wobei jede der Strom¬ stärke-Drehzahl-Kennlinien jeweils einem von der Pumpen¬ einheit (110) gelieferten Fluiddruck entspricht. Fluid pump assembly (100) according to claim 6, wherein the memory unit (150) is designed to store a plurality of current-speed characteristics (112A, 112B, 112C) of the pump motor (120), wherein each of the current ¬ strength-speed characteristics each corresponds to one of the pump ¬ unit (110) delivered fluid pressure.
Fluidpumpenanordnung (100) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Steuereinheit (140) ausgeführt ist, die Pum- penmotordrehzahl (123) des Pumpenmotors zu ermitteln; wo¬ bei die Steuereinheit (140) ausgeführt ist, die Energie¬ quelle so anzusteuern, dass diese die Stromstärke, mit der der Pumpenmotor betrieben wird, gemäß der Kennlinie an- passt, so dass der Sollwert für den von der Pumpenvorrich¬ tung gelieferten Fluiddruck eingestellt oder beibehalten wird . The fluid pump arrangement (100) according to one of claims 6 or 7, wherein the control unit (140) is constructed, the pump to determine the engine speed (123) of the pump motor; where is executed ¬ at the control unit (140) so to control the energy ¬ source that these, adjusts the current intensity with which the pump motor is operated in accordance with the characteristic presence, so that the target value for the delivered by the Pumpenvorrich ¬ tung fluid pressure is set or maintained.
Fahrzeug (1) mit einer Fluidpumpenanordnung (100) nach ei¬ nem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Fluidpumpenanordnung als Kraftstoffpumpenanordnung ausgeführt ist. Vehicle (1) with a fluid pump arrangement (100) according to ei ¬ nem of claims 5 to 8, wherein the fluid pump assembly is designed as a fuel pump assembly.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Fluidpumpenanordnung (100) mit einem Kraftstoffbehälter (3) gekoppelt ist und ausgeführt ist, einen in dem Kraftstoffbehälter enthalte¬ nen Kraftstoff an eine Antriebseinheit (5) des Fahrzeugs zu liefern. Vehicle according to claim 9, wherein the fluid pump assembly (100) having a fuel tank (3) is coupled and is carried out, one containing in the fuel tank ¬ NEN fuel to a drive unit (5) of the vehicle to be delivered.
Fahrzeug (1) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Steuerein¬ heit (140) ausgeführt ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen. Vehicle (1) according to claim 9 or 10, wherein the Steuerein ¬ unit (140) is designed to carry out the method according to one of claims 1 to 4.
Computerprogrammelement, welches ausgeführt ist, das Ver¬ fahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen, wenn es auf einer Steuereinheit (140) einer Fluidpumpenanord¬ nung (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 8 ausgeführt ist . A computer program element which is carried out, the drive Ver ¬ execute any one of claims 1 to 4, when it is carried out 5 to 8 on a control unit (140) of a Fluidpumpenanord ¬ voltage (100) of any of the claims.
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