本發(fā)明涉及用于控制用于機(jī)動(dòng)車(chē)的流體泵的裝置和方法。本發(fā)明尤其涉及用于控制用于機(jī)動(dòng)車(chē)的燃料泵的裝置和方法。

現(xiàn)代的用于機(jī)動(dòng)車(chē)的流體泵使用根據(jù)ec原理的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，“ec”是英語(yǔ)術(shù)語(yǔ)“electronicallycommutated（電子換向）”的縮寫(xiě)，其德語(yǔ)是“elektronischkommutiert”。

這種根據(jù)ec原理的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)具有永久激勵(lì)的同步電機(jī)的原理，并且能夠在一定的轉(zhuǎn)速范圍上運(yùn)行。由于與此相關(guān)的生產(chǎn)成本和可靠性的原因，在機(jī)動(dòng)車(chē)領(lǐng)域中，這些馬達(dá)在不具有位置傳感器的流體泵中運(yùn)行。

這是可能的，因?yàn)閷?duì)于運(yùn)行而言所必需的電子器件（elektronik）能夠檢測(cè)空轉(zhuǎn)相位的反-emk（反電動(dòng)勢(shì)）并且將其用作轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)，emk是elektromotorischekraft（電動(dòng)勢(shì)）的縮寫(xiě)、又被稱為感應(yīng)電壓。但是，這種確定轉(zhuǎn)子位置的方法被限制在一定的最低轉(zhuǎn)速上。在低于該最低轉(zhuǎn)速時(shí)，不能識(shí)別出能夠使用的有用信號(hào)。因此，該流體泵的轉(zhuǎn)速范圍向下被限制。

用于機(jī)動(dòng)車(chē)的流體泵在不同的變形方案中被制造用于汽油燃料和柴油燃料運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)。對(duì)于用汽油（ottokraft）運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，流動(dòng)泵站（str?mungspumpwerke）被用作流體泵。對(duì)于柴油燃料運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，容積式-泵站（verdr?nger-pumpwerke）被用作典型地根據(jù)轉(zhuǎn)子原理（gerotorprinzip）、螺旋原理（schraubenprinzip）或者滾子滑片原理（rollenzellenprinzip）的流體泵。根據(jù)容積式-原理的泵站大部分具有相對(duì)于流動(dòng)泵站來(lái)說(shuō)高的液壓-機(jī)械剛性。如果在燃料系統(tǒng)中，在被輸送的量和被取出的量之間存在著不平衡，這就會(huì)引起強(qiáng)烈的壓力升高。

該壓力升高導(dǎo)致了用于運(yùn)行該泵站所需要的轉(zhuǎn)矩的大幅增加，并且也導(dǎo)致了驅(qū)動(dòng)著的電機(jī)的相應(yīng)的電流。

在機(jī)動(dòng)車(chē)或者轎車(chē)中的傳統(tǒng)的燃料系統(tǒng)被配備有不同的內(nèi)部的負(fù)載（verbrauchern），例如噴氣引射泵（saugstrahlpumpen）。這些導(dǎo)致了燃料的最小減少量（mindestabnahme）。

本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種用于在機(jī)動(dòng)車(chē)中使用的流體泵的改進(jìn)的控制裝置和一種改進(jìn)的控制方法。

這個(gè)任務(wù)通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的對(duì)象予以解決。實(shí)施方式和改型方案能夠由從屬權(quán)利要求、說(shuō)明書(shū)和附圖中得出。

本發(fā)明的第一方面涉及一種用于控制用于機(jī)動(dòng)車(chē)的流體泵的裝置，其中，該裝置包括：第一控制設(shè)備，其被設(shè)計(jì)用于：通過(guò)施加至少一個(gè)馬達(dá)電流來(lái)操控所述流體泵的電動(dòng)機(jī)，所述馬達(dá)電流具有被適配的電流強(qiáng)度和被適配的波形；該裝置還包括第二控制設(shè)備，其被設(shè)計(jì)用于：檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速并且基于檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速給所述電動(dòng)機(jī)施加被適配的電壓。

本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)的流體泵，其中，該流體泵能夠被構(gòu)造為燃料泵、水泵或者油泵或者被構(gòu)造為一種用于液體或者流體的其他的泵。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)、第二方面，設(shè)置了用于機(jī)動(dòng)車(chē)的流體泵，其中，該流體泵包括根據(jù)所述第一方面或者根據(jù)所述第一方面的任意一種實(shí)施方式的裝置。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)、第三方面，設(shè)置了用于控制用于機(jī)動(dòng)車(chē)的流體泵的方法，其中，該方法包括下述步驟：檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并且將被檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速與用于所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速閾值進(jìn)行比較；如果所述電動(dòng)機(jī)的被檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速低于用于所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速閾值，則將具有被適配的電流強(qiáng)度和被適配的波形的至少一個(gè)馬達(dá)電流施加到所述電動(dòng)機(jī)中；以及如果所述電動(dòng)機(jī)的被檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速高于用于所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速閾值，則基于所述被檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速給所述電動(dòng)機(jī)施加被適配的電壓。

本發(fā)明有利地實(shí)現(xiàn)了，利用功率電子器件或者控制設(shè)備來(lái)監(jiān)視并且必要時(shí)限制所述泵電流，該功率電子器件對(duì)于運(yùn)行根據(jù)ec原理來(lái)運(yùn)行的流體泵來(lái)說(shuō)本來(lái)就是必需的，此外，這種功率電子器件還被用于操控所述流體泵。

如果這樣的電子器件或者控制設(shè)備應(yīng)當(dāng)在最低-轉(zhuǎn)速臨界以下運(yùn)行所述流體泵，則本發(fā)明能夠有利地利用這種特性——限制和監(jiān)視——來(lái)操控所述流體泵。

在現(xiàn)今常見(jiàn)的運(yùn)形情況中，以控制設(shè)備為形式的電子器件或者功率電子器件通過(guò)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)來(lái)運(yùn)行所述流體泵。在此，施加在所述馬達(dá)上的電壓被持久地影響，以便與在所述泵站處的液壓狀態(tài)無(wú)關(guān)地實(shí)現(xiàn)一定的、預(yù)定的轉(zhuǎn)速。

如果存在對(duì)于相應(yīng)的、與此相比而言減小的轉(zhuǎn)速的必要性，則在這種情況下，在低于該預(yù)先確定的轉(zhuǎn)速臨界值或者轉(zhuǎn)速閾值時(shí)，激活所述泵的被改變的運(yùn)行行為。

換句話說(shuō)，能夠使用第二控制設(shè)備或者替代的控制方法，并且例如視轉(zhuǎn)速而定，在不同的控制設(shè)備之間或者替代的控制方法之間。

于是，所述電子器件就不再通過(guò)給所述電動(dòng)馬達(dá)的線路施加電壓來(lái)運(yùn)行所述泵、而是通過(guò)施加合適的高低和波形的電流來(lái)運(yùn)行該泵。所述操控的場(chǎng)頻率被維持在預(yù)定值上。通過(guò)施加具有合適的高低的電流能夠迫使所述泵轉(zhuǎn)子進(jìn)行跟隨（folgen）。

另外，隨著所述場(chǎng)的升高的旋轉(zhuǎn)頻率，能夠?qū)崿F(xiàn)用于靜止的轉(zhuǎn)子的升高的加速度，就是說(shuō)，被施加的電流能夠適配于所述場(chǎng)轉(zhuǎn)速。

這對(duì)于小轉(zhuǎn)速、即低于所述轉(zhuǎn)速閾值的轉(zhuǎn)速來(lái)說(shuō)能夠意味著，利用比在較大轉(zhuǎn)速時(shí)更小的、被施加的電流來(lái)工作。

另外，本發(fā)明有利地實(shí)現(xiàn)了，在轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的流量非常小的情況下，限制所述流體泵和燃料的發(fā)熱。

本發(fā)明的有利的構(gòu)造方案在從屬權(quán)利要求中被說(shuō)明。

在本發(fā)明的一種有利的實(shí)施方式中設(shè)置的是：所述裝置被設(shè)計(jì)用于：將所述電動(dòng)機(jī)的被檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速與用于所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速閾值進(jìn)行比較。

在本發(fā)明的一種有利的實(shí)施方式中設(shè)置的是：所述裝置被設(shè)計(jì)用于：如果所述電動(dòng)機(jī)的被檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速低于用于所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速閾值，則使用所述第一控制設(shè)備來(lái)操控所述電動(dòng)機(jī)。

在本發(fā)明的另一種有利的實(shí)施方式中設(shè)置的是：所述裝置被設(shè)計(jì)用于：如果所述電動(dòng)機(jī)的被檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速高于用于所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速閾值，則使用所述第二控制設(shè)備來(lái)操控所述電動(dòng)機(jī)。

在本發(fā)明的另一種有利的實(shí)施方式中設(shè)置的是：所述第一控制設(shè)備被設(shè)計(jì)用于：用與預(yù)定的場(chǎng)頻率一致的被適配的波形來(lái)操控所述至少一個(gè)馬達(dá)電流。

在本發(fā)明的另一種有利的實(shí)施方式中設(shè)置的是：所述第一控制設(shè)備被設(shè)計(jì)用于：從特性曲線族中讀取所述場(chǎng)頻率。

在本發(fā)明的另一種有利的實(shí)施方式中設(shè)置的是：所述第一控制設(shè)備被設(shè)計(jì)用于：借助于斜度計(jì)算來(lái)算出所述場(chǎng)頻率。

在另一種有利的實(shí)施方式中設(shè)置的是：所述第一控制設(shè)備被設(shè)計(jì)用于：在考慮到所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的慣性力矩的情況下算出所述斜度計(jì)算。

在另一種有利的實(shí)施方式中設(shè)置的是：所述流體泵是水泵或者燃料泵或者油泵或者是具有永磁同步電機(jī)形式的電動(dòng)機(jī)的泵。

在此，所述流體泵能夠有利地在機(jī)動(dòng)車(chē)中使用，例如作為燃料泵。

所描述的構(gòu)造方案和改型方案能夠任意地相互組合。

本發(fā)明的其他可行的構(gòu)造方案、改型方案和實(shí)施方案還包括在上文或者下文中關(guān)于實(shí)施例所描述的、本發(fā)明的特征的未明確提到的組合。

附圖應(yīng)當(dāng)提供本發(fā)明的實(shí)施方式的另一種理解。附圖闡明了實(shí)施方式，并且用于與說(shuō)明書(shū)相結(jié)合來(lái)闡明本發(fā)明的構(gòu)思。

就附圖來(lái)看得到了其他的實(shí)施方式以及很多所提到的優(yōu)點(diǎn)。附圖示出的元件不一定是按相互比例示出的。附圖示出：

圖1根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的、用于控制用于機(jī)動(dòng)車(chē)的流體泵的裝置的示意圖；

圖2根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的、用于控制用于機(jī)動(dòng)車(chē)的流體泵的流程圖的示意圖；

圖3根據(jù)本發(fā)明的另一種有利的實(shí)施方式的、用于機(jī)動(dòng)車(chē)的流體泵的示意圖；和

圖4用于闡述本發(fā)明的、用于示出流體泵在該流體泵的一定的轉(zhuǎn)速范圍上的線路電流的圖表的示意圖。

除非另有說(shuō)明，否則在附圖的圖像中，相同的附圖標(biāo)記代表相同的或者功能相同的元件、構(gòu)件、組件或者方法步驟。

具體實(shí)施方式

圖1示出了用于控制用于機(jī)動(dòng)車(chē)的流體泵的裝置的示意圖。

所述裝置1例如包括第一控制設(shè)備10和第二控制設(shè)備20。

所述第一控制設(shè)備例如被設(shè)計(jì)用于，通過(guò)施加具有被適配的電流強(qiáng)度和被適配的波形的至少一個(gè)馬達(dá)電流來(lái)操控所述流體泵100的電動(dòng)機(jī)110。

所述第二控制設(shè)備例如被設(shè)計(jì)用于，檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速并且基于被檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速給所述電動(dòng)機(jī)施加被適配的電壓。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的、用于控制用于機(jī)動(dòng)車(chē)的流體泵的流程圖的示意圖。

在此，所述用于控制用于機(jī)動(dòng)車(chē)2的所述流體泵100的方法包括下述步驟：

例如作為該方法的第一步驟而進(jìn)行的是，檢測(cè)s1所述電動(dòng)機(jī)110的轉(zhuǎn)速并且將被檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速與用于所述電動(dòng)機(jī)110的轉(zhuǎn)速閾值進(jìn)行比較。

例如作為該方法的第二步驟而進(jìn)行的是，如果所述電動(dòng)機(jī)110的被檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速低于用于所述電動(dòng)機(jī)110的轉(zhuǎn)速閾值，則將至少一個(gè)馬達(dá)電流施加（s2）到所述電動(dòng)機(jī)（110）中，所述馬達(dá)電流具有被適配的電流強(qiáng)度和被適配的波形。

例如作為該方法的第三步驟而進(jìn)行的是，如果所述電動(dòng)機(jī)110的被檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速高于用于所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速閾值，則基于所述被檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速給所述電動(dòng)機(jī)110施加s3被適配的電壓。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的流體泵的示意圖。

用于機(jī)動(dòng)車(chē)2的流體泵100例如包括作為泵控制電子器件的裝置1和電動(dòng)機(jī)110。

圖4示出了用于闡述本發(fā)明的圖表的示意圖。

在該圖表的x軸上例如畫(huà)出了流體泵的轉(zhuǎn)速。

在該圖表的y軸上例如畫(huà)出了該流體泵的線路電流。

在圖4中示出的、用于不同壓力p0至p4的特性曲線或者電流曲線形成了特性曲線族。

在圖表中畫(huà)出的箭頭表示升高的系統(tǒng)壓力的方向。

與y軸平行的虛線代表正常運(yùn)行的臨界。換句話來(lái)說(shuō)，這是用于所述電動(dòng)機(jī)110的轉(zhuǎn)速閾值，例如在所述流體泵的低轉(zhuǎn)速范圍與正常運(yùn)行之間的臨界就所述流體泵的電動(dòng)機(jī)110的轉(zhuǎn)速來(lái)說(shuō)是100轉(zhuǎn)每分，或者500轉(zhuǎn)每分，或者1000轉(zhuǎn)每分或者2000轉(zhuǎn)每分。

該正常運(yùn)行的臨界也關(guān)于該流體泵的轉(zhuǎn)速將該流體泵的低轉(zhuǎn)速范圍與正常的運(yùn)行范圍區(qū)分開(kāi)來(lái)。

圖4示出了線路電流-轉(zhuǎn)速圖表，該線路電流-轉(zhuǎn)速圖表具有用于低轉(zhuǎn)速范圍和正常運(yùn)行范圍的、線路電流的電流臨界，在低轉(zhuǎn)速范圍中，所述曲線對(duì)應(yīng)于在預(yù)先確定的壓力p0至p4下被施加的電流或者說(shuō)線路電流。

圖4示出了被適配的電流強(qiáng)度，其中，所述控制設(shè)備還能夠使用用于所述馬達(dá)電流的被適配的波形，例如正弦-形或者斜坡形。

在正常運(yùn)行范圍或者正常轉(zhuǎn)速范圍中，在分別相等的壓力p0至p4時(shí)，所述線路電流明顯更小。但是，當(dāng)達(dá)到確定的、與轉(zhuǎn)速相關(guān)的值時(shí)，泵驅(qū)動(dòng)電流或流體壓力或者燃料壓力（在該泵是燃料泵的情況下）也能夠在正常運(yùn)行中相應(yīng)地被限制。

雖然上文借助于優(yōu)選的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于此，而是能夠以多種多樣的方式和方法進(jìn)行修改。尤其是，本發(fā)明能夠在不偏離本發(fā)明的核心的情況下，以多種方式進(jìn)行改變或者修改。

補(bǔ)充地要指出的是：“包括”和“具有”不排除其他的元件或者步驟，并且“一個(gè)”或者“一種”不排除復(fù)數(shù)。

另外還要指出的是：參照上述實(shí)施例中的一個(gè)所描述的特征或者步驟也能夠在與上面所描述的其他實(shí)施例的其他特征或者步驟的組合中使用。在權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不能夠被視作限制。