[发明专利]用于运行电子换向的燃油泵的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运行汽车的电子换向的燃油泵的方法以及一种相应的设备。

背景技术

电子换向的燃油泵、简称为EC燃油泵，仅将根据当前所要求的功率而需要的汽油量或柴油量向发动机输送，其与传统的定量输送相比节约了明显份额的电能。在这种EC燃油泵中，通过电子换向器替代了机械式的线圈切换，也即EC燃油泵不含有通常的碳收集换向器，并且EC燃油泵的发动机与也被称为燃油泵电气元件KPE的控制设备相连，在所述燃油泵电气元件中形成旋转电场。所述旋转电场在泵发动机的作为定子被加载的线圈中形成旋转磁场，通常永磁设计的转子与所述旋转磁场同步。换言之，旋转场使得转子发生旋转运动，从而使转子通过卡夹装置驱动例如内齿轮泵级。燃油泵电气元件通常通过发动机控制设备被控制，所述发动机控制设备通过PWM(脉冲宽度调制)信号向燃油输送系统报告需求。燃油泵电气元件将接收到的PWM信号通过固定存储的PWM/转速-特性曲线转换为燃油泵的旋转运动。

同时，转子在刚刚未被控制的定子线圈中感生感应电压，由所述感应电压能够计算发动机的转速。这种转速监控实现了在发动机转速没有降低的情况下定子电功率的降低。为此输入定子线圈的电流借助脉宽调制(Pulsdauermodulation)被降低并且被恒定控制。泵发动机在电流需求最小的情况下则包含预设转速。并且当降低的功率与输入的功率的关系降低到与泵发动机的特定属性相关的确定的数值以下时，所述转速才降低到预定值以下并且发动机由此失去同步性。如果识别到这种转速干扰，可以利用控制设备重新提高输入的电功率，从而重新形成旋转场与转子之间的同步性。在电子换向的发动机的这种被称为内部转速调节的运行状态下，电子换向的发动机在能量优化、转速受控的状态下工作。

由文献DE 10 2011 106 824 A1中已知一种用于运行电子换向的燃油泵的方法，其中，燃油泵的电功率吸收能够借助脉宽调制在恒定的转速下进行调整。在此，所述调节在第一运行状态下设置最小功率吸收，其中，在第二运行状态下提高功率吸收，以便通过电阻热的形成实现对自燃油泵输送的燃料的加热。燃油泵的工作转速在此保持恒定。

文献DE 199 33 331 A1公开了一种用于监控和调节利用调节器调节的无刷发动机的转速的方法和设备，其中，利用调节器应用多个换挡元件的换挡信号。对发动机的功率电压与代表发动机的中间点的电压信号进行对比，以便形成对比信号。所述对比信号与换挡信号耦合，以便形成组合的反馈信号，所述反馈信号代表与由定子形成的旋转磁场的转速相比的发动机转子的转速。

文献DE 10 2008 018 603 A1涉及一种用于控制和调节用于为机动车的内燃机供给燃料的燃油泵的输送功率的方法。在此，燃油泵的额定输送功率借助表征内燃机的状态的参数计算得出，借助特性曲线将燃油泵的额定输送功率换算为额定转速，并且将燃油泵的实际转速设置为计算得到的额定转速的函数。

文献DE 10 2006 023 985 A1描述了一种用于运行带有电子换向电机的泵的方法，其中，电机驱动由至少一个泵级构成的泵，从而从泵抽取介质并且利用较高的压力输送到消耗装置处。电机通过第一信号开始运转并且在空转转速下运行，并且当终端消耗装置通过第二信号开始运转时电机加速至额定转速。

文献DE 10 2013 202 301 A1描述了一种用于探测和隔离燃油输入系统中的错误的方法，所述燃油输入系统具有燃油泵和燃油泵发动机，其中，燃油压力、泵电流和泵电压被监控。

文献DE 10 2010 064 181 A1描述了一种用于带有燃油泵的内燃机的燃油供给系统，其中，识别被输送的燃油量向更大油耗或更小油耗的方向变化并且相应地预见性地控制燃油泵。

由文献DE 10 2012 017 676 A1已知一种用于运行机动车的燃油输送设备的方法，其中，燃油输送设备具有由无刷直流电机驱动的燃油泵。在此，直流电机至少在达到最小转速时在由两种运行方式中选定的运行方式工作。在第一运行方式下，直流电机的转子的转角位置被确定，并且根据该转角位置利用第一电流强度实施换向或整流，并且在第二运行方式下，直流电机为了加热燃油而作为步进电机利用更大的第二电流强度控制。

在确定的边界条件下，例如通过

-在高粘度燃油中的运行，

-在高摩擦系数燃油中、也即在低润滑性燃油中的运行，

-在燃油泵内部不利的构件公差，

-克服高运行压力的运行，或

-其他不利边界条件