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1、10申请公布号CN104047731A43申请公布日20140917CN104047731A21申请号201410087232522申请日20140311102013204235320130312DE102013204725820130318DEF02D1/0020060171申请人罗伯特博世有限公司地址德国斯图加特72发明人G法伊特74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人李永波杨国治54发明名称用于运行电燃料泵的方法57摘要本发明涉及一种用于运行电燃料泵的方法,尤其是用于运行喷射设备的电燃料泵的方法,其中,为施加在电燃料泵上的电压预设最大限值(48),为流过电燃料泵的电流预设。
2、最大限值(62),其中,测量电燃料泵需要的电流的值(62),其中,对于电流的测量到的值(62)超过预设的最大限值(64)的情况,为施加在电燃料泵上的电压预设的最大限值(48)取决于电流的测量到的值(62)降低。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书6页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图3页10申请公布号CN104047731ACN104047731A1/1页21一种用于运行喷射设备(100)的电燃料泵(102)的方法,其中,为施加在所述电燃料泵(102)上的电压预设最大限值(48)并且为流过所述电燃料泵(102)的电流预设最大限值(6。
3、4),其中,测量所述电燃料泵(102)需要的电流的值(62),并且其中,对于电流的测量到的值(62)超过预设的最大限值(64)的情况,为施加在所述电燃料泵(102)上的电压预设的最大限值(48)取决于电流的测量到的值(62)降低。2根据权利要求1所述的方法,其中,为施加在所述电燃料泵(102)上的电压预设的最大限值(48)取决于电压随时间的预定的梯度降低。3根据权利要求1或2所述的方法,其中,为施加在所述电燃料泵(102)上的电压预设的最大限值(48)降低,直到电流的测量到的值(62)低于预设的最大限值(64)为止。4根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,为施加在所述电燃料泵(102)上的。
4、电压预设的最大限值(48)连续地降低。5根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,为施加在所述电燃料泵(102)上的电压预设的最大限值利用降低功能单元降低。6根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,施加在所述电燃料泵(102)上的电压的占空因数降低。7根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,如果电流的测量到的值(62)至少在一预设的时间段内超过预设的最大限值(64),则施加在所述电燃料泵(102)上的电压的最大限值(48)降低。8根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,如果电流的测量到的值(62)低于最大限值(64),则施加在所述电燃料泵(102)上的电压的最大限值(48)降低到最小值,。
5、其中,保持电压的所述最小值。9一种用于运行喷射设备(100)的电燃料泵(102)的控制装置,其中,为施加在所述电燃料泵(102)上的电压预设最大限值(48),并且为流过所述电燃料泵(102)的电流预设最大限值(64),其中,所述控制装置(106)设计用于,测量所述电燃料泵(102)需要的电流,并且其中,所述控制装置(106)设计用于,对于电流的测量到的值(62)超过预设的最大限值(64)的情况,使得为施加在所述电燃料泵(102)上的电压预设的最大限值(48)取决于电流的测量到的值(62)降低。10根据权利要求9所述的控制装置,所述控制装置具有积分仪(54),所述积分仪设计用于,使得电压的最大限。
6、值(48)降低如此之久,直到电流的测量到的值(62)低于允许的最大限值(64)为止。权利要求书CN104047731A1/6页3用于运行电燃料泵的方法技术领域0001本发明涉及一种用于运行电燃料泵的方法和控制装置。背景技术0002用于内燃机的喷射设备的功能可以由控制装置来控制。为了将柴油喷入内燃机的燃烧室中可以使用所谓的EDC(ELECTRONICDIESELCONTROL(电子柴油控制)控制装置。EDC控制装置的输出级通常这样设计,即喷射设备的调节构件的电流需求在不利的运行边界条件下也可以没有问题地得到满足。此外设有一用于监控的模块,利用该模块在出现故障时,例如在短路或过热时可以切断输出级。。
7、0003喷射设备的调节构件可以设计为电燃料泵(EKP),该电燃料泵在正常运行时在考虑到所有预设的边界条件的情况下仅具有一受限制的电流需求,然而该电流需求在例外情况下可以举例升高。然而在例外情况下,例如当由于燃料污染特别严重或由于燃料部分凝住(VERSULZUNG)而导致压力下降得更多,则电流需求剧烈上升。在FPC(FEEDPUMPCONTROL(供给泵控制)设备中,通过电燃料泵(EKP)调节喷射设备的轨道压力,由此,电燃料泵的电流需求在很大程度上取决于喷射设备的工作点。0004在这种具有燃料存储器(共轨)的喷射设备中,燃料的压力还取决于由例如设计为高压泵的燃料泵所输送的燃料的量,以及取决于在燃。
8、料泵的输入端上燃料的压力和用于运行电燃料泵的所需电流。然而,在燃料泵上为工作点所需的电压在不同的例子中以及取决于环境条件具有强烈的变动。喷射设备的设计因此需要电燃料泵的允许的大的电压范围,然而这在例外情况下,例如在压力下降得更多时,例如在燃料过滤器上可能导致相对于正常情况下明显提高的、在燃料泵上的电流。然而,电燃料泵的输出级的设计针对在喷射设备之内的该最大可能的电流与仅在正常情况下出现的电流的设计相比成本相对更高。0005公开文献DE102010030872A1描述了一种用于确定调整喷射设备的特征曲线的修正特征曲线的方法,其中,修正特征曲线包括测得的特征曲线相对于理论特征曲线的至少一个偏差。在。
9、此,至少一个偏差包括影响特征曲线的喷射设备的至少两个部件的一个总公差。发明内容0006在该背景下提出具有独立权利要求所述特征的一种方法和一种控制装置。本发明的其它设计方案由从属权利要求和说明书中得出。0007利用本发明可以通过输出级的设计将设计为喷射设备的部件的电燃料泵(EKP)的电流水平限定为一最大允许值并且由此保护该输出级。0008利用电燃料泵输送燃料量到喷射设备的燃料存储器(共轨)中,其中该量还取决于施加在燃料泵上的电压值和/或流过燃料泵的电流值。通过所输送的量以及电流和/或电压还可以调节燃料存储器中的燃料的压力(轨道压力)。因此可以在设计方案中将电压用作为调节压力的调整参量。可替换地或。
10、补充地,燃料的压力可以取决于至少另一个调节器、例说明书CN104047731A2/6页4如压力调节阀来调节。对于电压设有值域,该值域通过电压的最小和最大限值来定义。电压在燃料泵的工作点中的当前的值在设计方案中通过限制功能单元(BEGRENZUNGSFUNKTION)被限制到该值域。0009此外提出,也还可以通过燃料压力的当前的值对流过燃料泵的电流值施加影响。这可能导致电流值取决于压力上升并且超过为电流预设的最大限值。在这种情况下,电压的值域、通常是电压的最大限值在本方法的设计方案中可以通过具有降低功能单元(REDUKTIONSFUNKTION)的闭合的调节回路降低一个可取决于电流的相应当前测得。
11、值的数值,直到电流的当前的值小于为此预设的最大限值。此外,电压的最大限值可以取决于测得的电压随时间的预定的梯度降低并且因而取决于电压的在时间上的变化降低。0010在此,基于测得的、由电燃料泵输送的或所需要的流过电燃料泵的电流来限制施加在电燃料泵上的电压。通常在此将电压末尾值通过限制功能单元限制到一个通过最大限值和最小限值所定义的值域。在此,由限制功能单元预定的电压值域可以连续地降低并且基于闭合的、用于检查测得的电流值是否大于限值的调节回路精确地设定到当前所需的值域,其中通常降低电压的最大限值。由此,喷射设备的功率保持在最大许可的范围中获取。在此,即使在喷射设备的低压回路中燃料的不期望的大的压力。
12、下降的情况下也能确保可以使用内燃机的喷射设备并因此可以使用由此要驱动的机动车。0011在实施本方法时,在初始状态中的电压末尾值被通过限制功能单元设定到最大限值并且因此加以限制。此外,当流过电燃料泵的电流超过预设的限值时激活降低功能单元,其中该最大限值例如可以通过输出级的设计来确定。0012降低功能单元(REDUKTIONSFUNKTION)首先获取电压当前的值。此外,启动降低功能单元并且基于电压随时间的预定的梯度,通常基于测得的电压和/或基于已经降低的最大电压限值,从该最大的电压限值出发通过降低功能单元来降低最大电压限值,其中,该梯度也可以取决于测得的电流值和/或电流的在时间上的变化。0013。
13、也存在这样的可能性短时间地超过电流限值的情况,正如其例如在喷射设备和/或燃料泵的动态运行中出现的那样,可以被容忍。在这种情况下,当电流超过限值之后,在激活降低功能单元之前,等待一个特定的时间段,该时间段例如可以由计时模块测量和/或监控。如果当前测量的电流值在该时间段期间下降到限值之下,那么不激活降低功能单元,此外在该时间段内使得计时模块停住并且对其进行重置。0014为了降低电压值还激活积分仪,该积分仪设计用于,使得电压的最大限值从当前电压值出发降低如此之久,直到电流的值重新到达预设的限值之下的允许的范围为止。一旦出现这种情况,则关闭积分仪,其中,将对电压的值域的限制设定到所达到的最大限值。如果。
14、电流值在一个较晚的时刻升高并且在允许的范围之外,则重新激活积分仪并且继续降低电压限值。在此,使用闭合的调节回路,然而该调节回路取决于电流值是在允许的范围之内还是之外仅暂时地激活。0015对喷射设备的燃料存储器(轨道)中的燃料的压力的调节继续保持不受限制地工作,利用这种调节可以预设喷射设备中电燃料泵的电压的调整值。然而,如果设定了电压的降低的限值,则可以限制喷射设备和/或内燃机的运行范围,其中,例如可以降低喷射设备的喷射量和/或内燃机的扭矩。由此可以避免压力的调节偏差、也就是喷射设备的燃料存储器中的燃料压力的调节偏差。这可以作为故障反应通过故障报告、由在本方法的范围中说明书CN104047731。
15、A3/6页5预设的降低功能单元和/或通过电压的限制功能单元来设置,或者和这无关地通过专门类型的、对轨道压力的监控来实施。如果低压范围例如通过可调节的节流受到干预,则可以在实施本方法时表现出对喷射设备的电燃料泵的电压的限制。0016如果在喷射设备的低压范围中燃料压力由于燃料部分凝住和/或由于燃料过滤器堵塞而升高并且进而电燃料泵的电流需求升高,那么在实施本方法时存在这样的可能性,即通过调整、通常是降低电压来改变电燃料泵的工作点,并且将电流需求重新调节到正常的运行范围中。在此,电燃料泵的输送量降低并且作为其结果使得喷射设备的低压范围中的压力降(DRUCKABFALL)降低,从而可以降低电燃料泵的电流。
16、需求并且使得电流需求返回到允许的值域中,该值域通过最大的限值并且必要时通过电流的最小限值来定义。0017本发明的其它优点和设计方案由说明书和附图得出。0018不言而喻的是,前述的和后面还要说明的特征不仅可以在相应给出的组合中,而且也可以在其它组合中或单独地使用,而不脱离本发明的范围。附图说明0019图1示出针对所提出的方法的第一实施方式的图表;图2示出针对本方法的第二实施方式的图表;图3在示意图中示出具有电燃料泵的喷射设备的一个例子以及所提出的控制装置的一个实施方式。具体实施方式0020根据附图中的实施方式示意性地示出本发明并且在下面参照附图详细说明本发明。0021概括地并且统一地描述附图,相。
17、同的附图标记表示相同的部件。0022图1总体上包括五个图表,也就是第一压力时间图表2和第二压力时间图表4,其中各自沿横坐标6记录以毫秒为单位的时间并且各自沿纵坐标8记录以BAR为单位的喷射设备中燃料压力。此外图1示出第一电流时间图表10和第二电流时间图表12,其同样各自具有横坐标6,沿该横坐标记录以毫秒为单位的时间。此外,两个电流时间图表10、12各自包括纵坐标14,流过喷射设备的电燃料泵的电流沿该纵坐标以安培为单位记录。在左边的第一压力时间图表2及第一电流时间图表10和右边的第二压力时间图表4及第二电流时间图表12之间的中部,在图1中示出另一个图表15,该图表包括横坐标16,沿该横坐标记录以。
18、BAR为单位的燃料压力。沿图表15的第一纵坐标18记录以每小时升为单位的燃料输送量并且沿第二纵坐标20记录以安培为单位的流过燃料泵的电流。0023在本方法的所提出的第一个实施方式中设计为由于喷射设备中燃料过滤器的堵塞,如第一压力时间图表2表明的那样,压力值从第一工作点22出发在50MS的时间段24内升高并且在第二工作点26达到升高的值,在第一工作点中压力为42BAR。由此得出,如第一电流时间图表10示出的那样,流过电燃料泵的电流在50MS的时间段24内从第一工作点22升高到第二工作点26中的明显升高的值,对于第一工作点而言在此流过75A的电流,其中设计为,在第二工作点26中的电流值大于为此预设。
19、的限值。施加在电燃料泵上的电压在两个工作点22、26中具有95的第一占空因数27。说明书CN104047731A4/6页60024作为用于将电流值提高到预设限值之上的对策,降低施加在电燃料泵上的电压的允许的最大限值。此外,电压的95的第一占空因数被降低到85的第二占空因数。对此,参考图表15,该图表示出在95的第一占空因数27时的取决于压力的第一电流曲线28和在85的第二占空因数29时的取决于压力的第二电流曲线30。为了比较,图表15也示出75A的恒定电流的曲线32。由于电压的最大限值的降低的原故也降低了电流水平,该降低还源于95的第一占空因数27降低到85的第二占空因数29。由此对于由电燃料。
20、泵所输送的燃料输送量来说也降低了燃料的压力。图表15对此示出在95的第一占空因数27时输送量的取决于压力的第一曲线34和在85的第二占空因数29时输送量的取决于压力的第二曲线36,其中,在较低的85的第二占空因数29时输送量的取决于压力的第二曲线36低于在95的第一占空因数27时的取决于压力的第一曲线34。0025在本方法的范围内实施的电压调节时电压的占空因数27、29从95降低到85在此也对第三工作点38中的压力以及电流产生作用,在第三工作点中出现85的第二占空因数。通过占空因数27、29并从而电压的降低,在第二工作点26中所占据的压力被降低到在第三工作点38中的较小的值,如第二压力时间图表。
21、4所示。此外,在第二工作点26中的升高的电流又被降低到在第三工作点38中的与此相比较小的值75A。0026通过根据图2的图表示出了所提出的方法的第二个实施方式的结构。由图表所示出的方法结构可以在用于实施该方法的控制装置中作为软件来实现。0027用于实施所述方法的第二个实施方式的所提出的结构包括由控制装置控制的限制功能单元56,该限制功能单元将施加在电燃料泵上的电压的馈入的(EINGEHEND)值42限制到电压的最小的下限值46和最大的上限值48之间的值域。电压的值域的两个限值46、48可以在设计中通过喷射设备的燃料存储器(轨道)中燃料压力的取决于电压的调节(轨道压力调节)预定。在燃料存储器中的。
22、燃料的压力还取决于燃料的量,该量由电燃料泵根据施加在电燃料泵上的电压并根据流过电燃料泵的电流被从电燃料泵输送至燃料存储器。0028通过输入信号将馈入的、当前测得的电压值42输送给限制功能单元56。此外,由限制功能单元56通过输出信号提供用于电压的、末尾的(AUSGEHEND)所合成的值44。在此,电压的末尾值44相应于电压的馈入的值42,只要电压的馈入的值42处于电压的值域的预设的限值46、48之内。由限制功能单元56通过输出信号所提供的电压末尾值44则相应于最小的限值46,只要电压的馈入的值42小于最小的限值46。如果电压的馈入的值42相反地大于最大限值48,则电压末尾值44由限制功能单元5。
23、6限制到最大的限值48。0029只要没有激活降低功能单元,那么用于接通电压的第一开关59就处于在此示出的第一位置上。在这种情况下将电压的预设的最大值47用作限制功能单元56的最大限值48。电燃料泵的电流的测得的值62在设计用于比较的模块70中被与电流的限值64相比较。如果电流的测得的值62超过限值64,则将第二开关52切换用于接通电流并且启动计时器模块72(TIMER),其中,利用计时器模块72测量,电流的测得的值62有多长时间大于为此预设的限值64。在此监控,电流的测得的值62是否比定义的时间间隔长地大于限值64。0030此外,由用于接通电流的第二开关52将电流的测得的值62和预设的限值64。
24、之间的在用于计算差68的模块78中形成的差68传输给积分仪54。只要测得的值62大于电流的限值64,则得出负差68。当存在负差68时,从积分仪54输出的值49为了规定电压的最说明书CN104047731A5/6页7大限值48而连续地降低一个数值,该数值取决于差68并因此取决于电流的测得的值62,其在此大于预设的最大限值64。电压的最大限值48所降低的那个数值也可以取决于电压随时间的梯度降低。在此可以利用预定的梯度来对电压的测得的值的时间曲线和/或在方法过程中已经降低的电压最大限值的时间曲线加以顾及。0031如果在由计时器模块72预设的时间段已经到期后电流的测得的值62大于限值64,则设置触发器。
25、74(TRIGGER)并且由此切换第三开关58用于接通积分仪54以及设置触发电路模块76的起始端(AUSGANG)。通过切换开关58,利用由限制功能单元56当前所提供的、电压的末尾值44将积分仪54初始化一次。触发电路模块76的起始端将第一开关59切换到第二位置并且将第一开关59保持在该位置中,其中,由积分仪54所提供的末尾值49被连续地传输给限制功能单元56以用于更新电压的最大限值48。由于积分仪54如已经描述地那样连续地降低其末尾值49,因此连续降低电压的值域的最大限值48并进而也连续降低电压的末尾值44。0032如果现在电流的测得的值62低于限值64,则回调设计用于比较的模块70的起始端。
26、,由此为了接通电流将第二开关52回调到其起始位置中。由此将积分仪54的输入端设为零,从而保持积分仪54的当前的末尾值49并且不再改变它。限值功能单元56的最大限值48因此被确定到由积分仪54所提供的、降低的值49并且就此保持住。如果电流的测得的值62重新超过限值64,则重新切换用于接通电流的第二开关52并且将测得的值62和电流的限值64之间的负值68传输到积分仪54的输入端,其中,从积分仪54出发的值49被继续降低用于设定电压的限值48。0033对于电压的末尾值44,在本方法的所述实施方式中得出通过激活降低功能单元而将由积分仪54通过其末尾值49更新的和/或初始化的电压最大限值48设为当前的末。
27、尾值44。随后连续降低最大限值48并且因此伴随地降低末尾值44,只要电流的测得的值62大于为此预设的限值64。0034通常和此无关地得出这种可能性电压末尾值44符合预设的和/或馈入的电压值42,其中,馈入的值42可以由喷射设备的燃料存储器中的燃料的压力的调节(轨道压力调节)预定和/或取决于喷射设备的工作点,只要馈入的值42处于在最小限值46和最大限值48之间的值域之内。0035图2还示出计数器80,该计数器计算电压的最大限值48取决于电流的测得的值62、取决于在测得的值62和预设的电流最大限值64之间的差68和/或取决于电压的时间梯度降低的频率。至少一些借助图2描述的、设计用于实施该方法的模块。
28、可以由所提出的控制装置实施和/或设计为控制装置的部件。这还涉及开关52、58、59、设计用于进行比较的模块70、计时器模块72、用于计算差68的模块78、积分仪54、触发器74、触发电路模块76和计数器80。控制装置还可以具有至少一个用于实现限值功能单元56和降低功能单元的部件。0036在图3中示意性地示出了机动车的内燃机的喷射设备100的一个例子。该喷射设备100包括作为部件的电燃料泵102,该电燃料泵设计用于将燃料输送到喷射设备100的燃料存储器104(共轨)。在图3中还示意性地示出了控制装置106的实施方式,其设计用于调控喷射设备100的至少一个部件、即至少是电燃料泵102的功能并且因此。
29、用于对该功能进行控制和/或调节。在此,控制装置106还调控电燃料泵102的运行参数、例如施加在电说明书CN104047731A6/6页8喷射泵102上的电压和流过燃料泵102的电流,通常是对其进行监控和设定。此外,控制装置106设计用于实施根据图1和2所提出的方法的至少一个实施方式的至少一个步骤。0037在由控制装置106实施的、用于运行喷射设备100的电燃料泵102的方法中,对于施加在电燃料泵102上的电压预设最大的限值,对于流过电燃料泵102的电流预设最大限值。此外测量由电燃料泵所需的电流的值。为施加在电燃料泵102上的电压预设的最大限值对于电流的测得的值超过预设的最大限值的情况基于测得的。
30、电流的值和/或根据该值降低。0038所预设的施加在电燃料泵上的电压的最大限值可以在所提出的方法的范围中取决于电压的预定的梯度随时间降低。在此,电压的梯度或电压在时间上的变化可以涉及测得的电压在时间上的变化和/或电压最大限值在时间上的变化,其在本方法实施时随时间已经降低或降低过。0039电压最大限值所降低的数值可以取决于电流的测得的值和电流的最大限值之间的差。在设计方案中可能的是,电压的最大限值要降低的数值通过针对该电压的数值的功能单元确定,其取决于在测得的值和预设的最大值之间的差和/或电压的预定的梯度。0040此外可能的是,施加在电燃料泵上的电压的预设的最大限值例如被利用降低功能单元连续地或逐。
31、步地降低,直到电流低于或再度低于预设的最大的限值。0041为了降低电压的限值,也可以降低施加在电燃料泵102上的电压的占空因数。0042在另一种设计方案中,为施加在电燃料泵102上的电压预设的电压最大限值可以当电流的预设最大限值至少在一预设的和/或可定义的时间段内被超过时降低。0043补充地,当电流低于限值时,施加在电燃料泵102上的电压的最大限值可以被降低到最小值,其中,保持电压的最小值。0044用于运行和进而用于调控电燃料泵102和/或喷射设备100的运行的控制装置106设计用于,利用控制装置106的为此设置的安培表来测量电燃料泵102所需的电流并且对于电流超过预设的最大限值的情况基于并且因此取决于当前测得的电流和/或电压的梯度来降低为施加在电燃料泵102上的电压预设的最大限值。0045控制装置106可以具有积分仪和/或实现积分仪,其设计用于,取决于在电流的测得的值和电流的预设的最大限值之间的差降低电压的最大限值如此之久,直到电流低于允许的最大限值。说明书CN104047731A1/3页9图1说明书附图CN104047731A2/3页10图2说明书附图CN104047731A103/3页11图3说明书附图CN104047731A11。