用于電真空泵的控制裝置以及用于操控電真空泵的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于電真空泵（13）的控制裝置（12），所述控制裝置具有：測定機構（12a），所述測定機構設計用于檢測所述電真空泵的取決于該電真空泵的運行持續(xù)時間的運行參數(shù)以及用于所述電真空泵的調(diào)節(jié)參量；開關機構（12d），所述開關機構設計用于根據(jù)所述調(diào)節(jié)參量與至少一個額定值的比較接通或者切斷所述真空泵；以及調(diào)整機構（12c），所述調(diào)整機構設計用于根據(jù)所述運行參數(shù)改變所述調(diào)節(jié)參量的至少一個額定值。
【專利說明】用于電真空泵的控制裝置以及用于操控電真空泵的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及ー種用于電真空泵的控制裝置以及ー種用于操控電真空泵、尤其具有制動カ放大器的機動車中的電真空泵的方法。
【背景技術】
[0002]電真空泵在機動車中用于在制動カ放大器的真空室中產(chǎn)生負壓(Unterdruck)。在此，所述電真空泵能夠作為唯一的真空源或者作為其他真空源、例如燃燒發(fā)動機或者機械真空泵的補充來使用。
[0003]通常以在所述制動力放大器的真空室中所測量的負壓或者說所述制動カ放大器中的壓差作為調(diào)節(jié)參量來實現(xiàn)對所述電真空泵的操控。如果所述壓差低于預定義的下閾值，也就是說，如果所述制動カ放大器的真空室中的負壓太低，則接通所述電真空泵，以重新形成更高的壓差。在超過預定義的上閾值的情況下，也就是說，如果所述制動カ放大器的真空室中的負壓重新具有了為按規(guī)定運行制動カ放大器足夠的大小，則又切斷所述電真空栗。
[0004]電真空泵根據(jù)其熱負荷能力進行不同地設計。在運行電真空泵時，其運行溫度隨著運行時間而上升。如果電真空泵的運行溫度超過預先確定的臨界溫度，則會出現(xiàn)熱過載并且由此出現(xiàn)所述電真空泵的損壞。因此，電真空泵一般不能連續(xù)地處于運行中并且必須遵守運行時間與非運行時間的預先確定的比例。
[0005]公開文獻US 2006/0158028 Al說明了一種用于操控制動力放大器的電真空泵的方法。為了保護電真空泵要確定車輛的最小速度，在所述最小速度之下防止接通所述電真空泵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明基于這樣的構思，S卩如此設計對電真空泵的操控，從而不達到或者很少達到電真空泵的臨界溫度，從而在臨界行駛エ況中不會出現(xiàn)電真空泵的強制切斷。電真空泵在之前的預先確定的時間段內(nèi)所累積的運行持續(xù)時間越長，就將調(diào)節(jié)參量的上額定值調(diào)整得越小，以防止在短時間間隔中電真空泵的高負荷。因此，所述對電真空泵的操控以適應的方式實現(xiàn)并且能夠動態(tài)地在非臨界的范圍內(nèi)對電真空泵的暫時累積的運行持續(xù)時間進行調(diào)整。
[0007]因此，按照一種實施方式，本發(fā)明提供ー種用于電真空泵的控制裝置，該控制裝置具有:測定機構，該測定機構設計用于檢測所述電真空泵的取決于該電真空泵的運行持續(xù)時間或者溫度的運行參數(shù)以及用于所述電真空泵的調(diào)節(jié)參量；開關機構，該開關機構設計用于根據(jù)所述調(diào)節(jié)參量與至少ー個額定值的比較接通或者切斷所述電真空泵；以及調(diào)節(jié)機構，該調(diào)節(jié)機構設計用于根據(jù)所述運行參數(shù)改變所述調(diào)節(jié)參量的所述至少ー個額定值。
[0008]此外，按照ー種實施方式，本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有電真空泵，所述電真空泵設計用于為機動車中的制動カ放大器產(chǎn)生負壓；以及按本發(fā)明的控制裝置，所述控制裝置設計用于操控所述電真空泵。
[0009]此外，按照ー種實施方式，本發(fā)明提供一種用于操控電真空泵的方法，該方法具有以下步驟:檢測所述電真空泵的取決于該電真空泵的運行持續(xù)時間或者溫度的運行參數(shù)；檢測用于所述電真空泵的調(diào)節(jié)參量；根據(jù)所述運行參數(shù)改變所述調(diào)節(jié)參量的至少ー個額定值；將所述調(diào)節(jié)參量與所述至少一個額定值進行比較以產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號；并且根據(jù)所述調(diào)節(jié)信號改變所述電真空泵的運行狀態(tài)。
[0010]在ー種有利的實施方式中，所述控制裝置具有運行時間計數(shù)器，所述運行時間計數(shù)器設計用于求得取決于所述電真空泵的按百分比計算的總運行持續(xù)時間的運行參數(shù)并且將其提供給所述測定機構。由此能夠確定所述電真空泵的相對的運行持續(xù)時間。
[0011]優(yōu)選所述運行時間計數(shù)器能夠設計用于，在所述開關機構將所述電真空泵保持在接通狀態(tài)中期間以均勻的時間間_使所述運行參數(shù)增大(inkrementieren)并且在所述開關機構將所述電真空泵保持在切斷狀態(tài)中期間以均勻的時間間隔使所述運行參數(shù)減小(dekrementieren)o由此能夠以簡單的方式作為所累積的值得到所述電真空泵的運行持續(xù)時間。
[0012]有利的是，所述調(diào)節(jié)參量能夠是由所述電真空泵產(chǎn)生的負壓，其中所述至少ー個額定值包括上閾值，并且其中所述開關機構設計用于在所述負壓超過所述上閾值時切斷所述電真空泵。通過這種方式，能夠在面臨所述電真空泵的過載時暫時提早切斷所述電真空泵。這尤其降低了在機動車的實際行駛運行中必須強制切斷所述電真空泵的可能性。
[0013]在按本發(fā)明的方法的一種優(yōu)選的實施方式中，當所述運行參數(shù)超過參數(shù)閾值吋，能夠?qū)⑺鲋辽侃`個額定值降低預先確定的量。由此能夠以ー個或者多個離散的額定值等級進行簡單的額定值調(diào)整。
[0014]在一種替代的實施方式中，所述至少一個額定值能夠隨著所述運行參數(shù)的增加連續(xù)地降低。由此出現(xiàn)切斷閾值的均勻減小以及能夠微調(diào)的閾值調(diào)整。
[0015]在按本發(fā)明的方法的ー種有利的實施方式中，檢測所述運行參數(shù)能夠包括檢測電真空泵的運行參數(shù)。其優(yōu)點在于，能夠使用溫度模塊，所述溫度模塊表明所述電真空泵的運行溫度與運行持續(xù)時間的相關性。
[0016]優(yōu)選的改進方案是相應的從屬權利要求的主題。
[0017]上述設計方案和改進方案，只要有意義，就能夠任意地彼此組合。本發(fā)明的其他可能的設計方案、改進方案和實施方式也包括由本發(fā)明的在上文中或者在下文中關于實施例所描述的特征構成的未明確提到的組合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的實施方式的其他特征和優(yōu)點由以下參照附圖所作的說明給出。其中:
圖1示出按本發(fā)明的一種實施方式的、機動車中的具有電真空泵的系統(tǒng)的示意圖；
圖2示出用于操控按本發(fā)明的另ー種實施方式的電真空泵的方法的示意圖；
圖3a示出用于操控按本發(fā)明的另ー種實施方式的電真空泵的特性曲線圖的示意圖； 圖3b示出用于操控按本發(fā)明的另ー種實施方式的電真空泵的特性曲線圖的示意圖；
并且
圖4示出在操控按本發(fā)明的另ー種實施方式的電真空泵時所述電真空泵的壓差和運行持續(xù)時間的時間上的曲線的圖表。
[0019]在附圖中，相同的以及功能相同的元件、特征和組件，只要未作其他解釋，都相應設有相同的附圖標記。要理解的是，附圖中的組件和元件出于簡明和理解的原因不必要按照相互間的比例示出。
【具體實施方式】
[0020]圖1示出了機動車中的具有電真空泵13的系統(tǒng)10的示意圖。所述系統(tǒng)10包括控制裝置12、由所述控制裝置12操控的電真空泵13、制動カ放大器14并且可選擇地包括其他真空源15。所述其他真空源15例如能夠是所述機動車的燃燒發(fā)動機或者機械真空泵。所述電真空泵13以及必要時其他真空源15設計用于在所述制動放大器14的真空室中產(chǎn)生負壓。
[0021]在此能夠?qū)⑺隹刂蒲b置12以及所述電真空泵13包括在共同的系統(tǒng)裝置11中。也能夠?qū)⑺隹刂蒲b置12集成在所述電真空泵13的電子裝置中。作為替代方案，所述控制裝置12也能夠在機動車的馬達控制器或者其他控制器中得以實現(xiàn)。所述控制裝置12包括測定機構12a、開關機構12d和調(diào)節(jié)機構12c。此外，所述控制裝置12還能夠包括運行時間計數(shù)器12b。
[0022]所述開關機構12d設計用于根據(jù)調(diào)節(jié)參量與一個或者多個額定值的比較接通或者切斷所述電真空泵13。如果所述制動カ放大器14的真空室中的負壓或者說壓差下降到低于下閾值，則例如所述開關機構12d會接通所述電真空泵13。在這種情況下，將所述電真空泵13置于激活的運行狀態(tài)中，以提高所述制動力放大器14的負壓。如果由所述電真空泵13產(chǎn)生的負壓或者說壓差足夠大，也就是說，如果所述負壓超過上閾值，那么所述開關機構12d又會切斷所述電真空泵13。所述額定值在此能夠包括所述下閾值和所述上閾值。
[0023]所述測定機構12a設計用于檢測所述電真空泵13的調(diào)節(jié)參量、例如所述制動力放大器14的真空室中的負壓或者說壓差。
[0024]此外，所述測定機構12a設計用于檢測所述電真空泵13的取決于該電真空泵13的運行持續(xù)時間或者溫度的運行參數(shù)。所述運行參數(shù)例如能夠是所述運行時間計數(shù)器12b的計數(shù)器值。為此，在所述開關機構12d將所述電真空泵13保持在接通的狀態(tài)中期間，所述運行時間計數(shù)器12b的計數(shù)器值能夠以均勻的時間間隔増大。同樣，在所述開關機構12d將所述電真空泵13保持在切斷的狀態(tài)中期間，所述運行時間計數(shù)器12b的計數(shù)器值能夠以均勻的時間間隔減少。通過這種方式，所述運行參數(shù)能夠表示用于所述電真空泵13的累積的運行持續(xù)時間的量。所述運行參數(shù)尤其能夠表明按百分比計算的值，在此期間所述電真空泵13在預先確定的時間段內(nèi)在過去處于激活的運行狀態(tài)中。換句話說，所述運行參數(shù)能夠給出與下述內(nèi)容相關的啟示，即所述電真空泵13的負荷有多高。所述運行參數(shù)越大，所述電真空泵13的累積的運行時間就越長。
[0025]作為替代方案也能夠使所述運行參數(shù)是ー個值，該值表明所述電真空泵13的運行溫度。所述運行溫度例如能夠通過所述電真空泵13的溫度模塊估算。尤其在以下情況中，即例如接通整個系統(tǒng)之后所述運行時間計數(shù)器12b仍具有很小的值，而所述運行溫度由于外部的影響卻已經(jīng)具有大的初始值，能夠有利的是，動用所述運行溫度來替代運行時間計數(shù)器狀態(tài)作為運行參數(shù)。[0026]所述調(diào)節(jié)機構12c設計用于根據(jù)所述運行參數(shù)改變所述調(diào)節(jié)參量的這個或者這些額定值。例如所述調(diào)節(jié)機構12c能夠按照所述電真空泵13的所累積的運行持續(xù)時間在當前時刻恰好多長來提高或者降低用于所述負壓的上閾值。所述調(diào)節(jié)機構12c同樣也能夠按所述電真空泵13的所累積的運行持續(xù)時間在當前時刻恰好多長來提高或者降低用于所述負壓的下閾值。
[0027]圖2示出了用于操控電真空泵、尤其圖1中的電真空泵13的方法20的示意圖。所述方法20在此例如能夠由圖1中的控制裝置12來實施。
[0028]在第一步驟21中，檢測所述電真空泵的取決于該電真空泵的運行持續(xù)時間的運行參數(shù)并且檢測用于所述電真空泵的調(diào)節(jié)參量。在第二步驟22中，根據(jù)所述運行參數(shù)改變所述調(diào)節(jié)參量的至少ー個額定值。在第三步驟23中，將所述調(diào)節(jié)參量與所述至少一個額定值進行比較以產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號。在第四步驟24中，根據(jù)所述調(diào)節(jié)信號改變所述電真空泵的運行狀態(tài)。
[0029]下面參照圖3a、3b和4對圖2中的方法的示例性的實施方式進行更為詳細的解釋。在所述示例性的實施方式中，通過提高或者降低用于負壓的上閾值PT改變所述至少一個額定值。但是要理解的是，改變所述至少ー個額定值也能夠包括提高或者降低用于負壓的下閾值。
[0030]圖4示出了在操控電真空泵時所述電真空泵的壓差和運行持續(xù)時間的時間上的曲線的圖表。在第一圖表40中示出了作為所檢測到的所述制動力放大器14中的調(diào)節(jié)參量的、通過所述電真空泵13產(chǎn)生的負壓或者說壓差p的時間上的曲線。第二圖表41以橫坐標示出了與圖表40相同的時間上的曲線，在所述第二圖表中示出了用于所述電真空泵13的開關機構12d的操控信號。在此，邏輯零的操控信號將所述電真空泵13保持在非激活的也就是切斷的運行狀態(tài)中，而邏輯一的操控信號則將所述電真空泵13保持在激活的也就是接通的運行狀態(tài)中。第三圖表42以橫坐標示出了與圖表40相同的時間上的曲線，在所述第三圖表中示出了運行參數(shù)X、尤其所述運行時間計數(shù)器12b的計數(shù)值的時間上的曲線。所述運行參數(shù)的實際值在此能夠是任意確定的數(shù)值，所述數(shù)值僅為了比較目的而加以定義。尤其所述運行參數(shù)能夠采用處于增量的間隔中的離散值、例如整數(shù)或者自然數(shù)。所述離散值出于簡明和理解的原因而沒有在圖4中示出。
[0031]圖4示出了一種示例性的模擬情況，在所述模擬情況中重復接通并且又切斷所述電真空泵13。開始時通過所述開關機構12d接通所述電真空泵13。在此，在所述電真空泵13處于激活的運行狀態(tài)中期間，所述負壓p由于所述電真空泵13的抽真空動作而上升。如果所述負壓P已經(jīng)達到閾值PT，那么所述開關機構12d就會將圖表41中的操控信號設置到邏輯零，以切斷所述電真空泵13。由于所述電真空泵13的抽真空動作不再存在，因此所述負壓P不再上升。所述負壓P例如能夠恒定地保持在所述上閾值PT的水平上。也可能所述負壓P會再次下降。
[0032]在接通所述電真空泵13期間，所述運行參數(shù)X從(示例性的)值零上升到大于零的值。所述運行參數(shù)X例如能夠通過運行時間計數(shù)器在周期性的時間間隔中以預先確定的量為幅度増加，只要所述圖表41中的操控信號采用邏輯ー這個值。這會導致所述運行參數(shù)X的值以恒定的斜率上升。一旦所述開關機構12d又切斷了所述電真空泵13，那么所述運行參數(shù)又會在周期性的時間間隔中以所述預先給定的量為幅度減少。這會導致所述運行參數(shù)X的值以恒定的斜率下降。通過這種方式，所述運行參數(shù)X反映了所述電真空泵13的所累積的按百分比計算的運行持續(xù)時間。
[0033]如果如在圖表40中模擬示出的那樣的負壓p下降到低于下閾值，那么所述開關機構12d就能夠設計用于又將所述電真空泵13置于激活的運行狀態(tài)中。所述運行參數(shù)X的值在這種情況下又能夠增加。所述下閾值在當前的實施例中已表示為在所述電真空泵13的運行持續(xù)時間內(nèi)表示為恒定的。但是在此同樣也能夠?qū)⑺鱿麻撝翟O計為動態(tài)可變的，也就是說，根據(jù)下面所闡述的參數(shù)閾值改變所述下閾值。
[0034]在所述電真空泵13當前處于接通狀態(tài)中期間，可能出現(xiàn)這樣的情況，即如在圖表42中在時刻tl表示的那樣，所述運行參數(shù)X的值上升超過第一參數(shù)閾值xl。所述調(diào)節(jié)機構12c在這種情況下能夠設計用于改變、例如降低所述上閾值pT。所述調(diào)節(jié)機構12c為此能夠動用ー種特性曲線，該特性曲線表明所述運行參數(shù)X的值與所述上閾值pT的變化之間的關系。
[0035]示例性的特性曲線在圖3a和3b的圖表中示出。在圖3a中，特性曲線30a是階梯函數(shù)。如果所述運行參數(shù)X的值處于所述第一參數(shù)閾值xl之下，那么所述調(diào)節(jié)機構12c就設計用于以變化量A=O為幅度來調(diào)整所述上閾值PT，也就是說，所述上閾值pT保持在預定義的值上。但是，如果所述運行參數(shù)X的值處于所述第一參數(shù)閾值xl之上但處于第二參數(shù)閾值x2之下，那么所述調(diào)節(jié)機構12c就設計用于以變化量A = Al為幅度調(diào)整所述上閾值PT。最后如果所述運行參數(shù)X的值處于所述第二參數(shù)閾值x2之上，那么所述調(diào)節(jié)機構12c就設計用于以變化量A = A 2為幅度調(diào)整所述上閾值pT。
[0036]在圖4的示例性的時間上的曲線中，所述調(diào)節(jié)機構12c例如能夠設計用于使所述上閾值PT自時刻tl起降低了量Al。這在圖表40中通過降低了的閾值pT-A I表示。如果現(xiàn)在所述負壓P由于所述電真空泵13的抽真空動作上升，那么所述開關機構12d就自時刻tl起設計用于將所述調(diào)節(jié)參量p與變化的、也就是降低了的上閾值進行比較。也就是說如果所述負壓P達到所述上閾值PT-A 1，那么所述開關機構12d就設計用于重新切斷所述電真空泵13。`
[0037]在再度低于所述下閾值之后，所述開關機構12d再度接通所述電真空泵。與參照時刻tl所解釋的情況相類似，所述運行參數(shù)X在時刻t2上升超過所述第二參數(shù)閾值x2，使得所述調(diào)節(jié)機構12c再度將所述上閾值PT-A I降低到PT-A 2。
[0038]通過這種方式實現(xiàn)了，使所述上閾值PT動態(tài)地適應所述電真空泵13的運行持續(xù)時間，從而在所述電真空泵13的負荷大時縮短接通時間。相應地，當所述運行參數(shù)X下降到低于所述參數(shù)閾值時，所述調(diào)節(jié)機構12c在如在圖4中示例性地在時刻t4示出的那樣所述電真空泵13的負荷較小時重新提高所述上閾值PT。
[0039]在圖3b中示出了一種替代的用于所述調(diào)節(jié)機構12c的特性曲線30b。所述特性曲線30b由在參數(shù)閾值x3、x4、x5和x6之間內(nèi)插的分區(qū)段組成，從而在所述運行參數(shù)x變化時對所述上閾值PT進行連續(xù)的調(diào)整。在此很清楚的是，在圖3a和3b中示出的特性曲線僅具有示例特性，并且所述參數(shù)閾值的數(shù)目、所述特性曲線的梯度以及所述變化量△的值能夠采用其他任意的值。
[0040]相應的如在圖3a或者說3b中所示出的那樣的特性曲線也能夠用于所述下閾值。在此能夠?qū)⒂糜谙麻撝档奶匦郧€例如與用于上閾值的特性曲線等同起來
、gleichsetzenノ。
【權利要求】
1.用于電真空泵(13)的控制裝置(12)，具有:測定機構(12a)，所述測定機構設計用于檢測所述電真空泵(13)的取決于所述電真空泵(13)的運行持續(xù)時間或者溫度的運行參數(shù)(x)以及用于所述電真空泵(13)的調(diào)節(jié)參量(P);開關機構(12d)，所述開關機構設計用于根據(jù)所述調(diào)節(jié)參量(P)與至少ー個額定值(PT)的比較接通或者切斷所述電真空泵(13);以及調(diào)節(jié)機構(12c)，所述調(diào)節(jié)機構設計用于根據(jù)所述運行參數(shù)改變所述調(diào)節(jié)參量(p)的所述至少ー個額定值(PT)。
2.按權利要求1所述的控制裝置(12)，此外具有: 運行時間計數(shù)器(12b)，所述運行時間計數(shù)器設計用于求得取決于所述電真空泵(13)的按百分比計算的總運行持續(xù)時間的運行參數(shù)(X)并且將其提供給所述測定機構(12a)。
3.按權利要求2所述的控制裝置(12)，其中所述運行時間計數(shù)器(12b)設計用于在所述開關機構(12d)將所述電真空泵(13)保持在接通狀態(tài)中期間以均勻的時間間隔使所述運行參數(shù)(X)増大并且在所述開關機構(12d)將所述電真空泵(13)保持在切斷狀態(tài)中期間以均勻的時間間隔使所述運行參數(shù)(X)減小。
4.按權利要求1到3中任一項所述的控制裝置(12)，其中所述調(diào)節(jié)參量(p)是由所述電真空泵(13)產(chǎn)生的負壓，其中所述至少ー個額定值(pT)包括上閾值，并且其中所述開關機構(12d)設計用于在所述負壓超過所述上閾值時切斷所述電真空泵(13)。
5.系統(tǒng)(11)，具有: 電真空泵(13)，所述電真空泵(13)設計用于為機動車中的制動カ放大器(14)產(chǎn)生負壓；以及按權利要求1到4中任ー項所述控制裝置(12)，所述控制裝置(12)設計用于操控所述電真空泵(13)。
6.用于操控電真空泵(13)的方法(20)，具有以下步驟: 檢測所述電真空泵(13)的取決于所述電真空泵(13)的運行持續(xù)時間或者溫度的運行參數(shù)(X)； 檢測用于所述電真空泵(13)的調(diào)節(jié)參量(P)； 根據(jù)所述運行參數(shù)(X)改變所述調(diào)節(jié)參量(P)的至少ー個額定值(PT)； 將所述調(diào)節(jié)參量(P)與所述至少ー個額定值(PT)進行比較以產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號；并且 根據(jù)所述調(diào)節(jié)信號改變所述電真空泵(13)的運行狀態(tài)。
7.按權利要求6所述的方法(20)，其中當所述運行參數(shù)(X)超過參數(shù)閾值(Xl;x2)吋，將所述至少ー個額定值(PT)降低預先確定的量(A )。
8.按權利要求6所述的方法(20)，其中所述至少ー個額定值(pT)隨著所述運行參數(shù)(x)的増加連續(xù)地降低。
9.按權利要求6到8中任一項所述的方法(20)，其中所述調(diào)節(jié)參量(p)是由所述電真空泵(13)產(chǎn)生的負壓，其中所述至少ー個額定值(pT)包括上閾值，并且當所述負壓超過所述上閾值時，改變所述運行狀態(tài)包括切斷所述電真空泵(13)。
10.按權利要求6到9中任一項所述的方法(20)，其中檢測所述運行參數(shù)(X)包括檢測所述電真空泵(13)的運行溫度。
【文檔編號】B60T13/46GK103562031SQ201280026310
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2012年5月14日 優(yōu)先權日:2011年5月31日
【發(fā)明者】T.布呂克斯 申請人:羅伯特·博世有限公司