用于運(yùn)行電子換向的燃油泵的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行汽車的電子換向的燃油栗的方法以及一種相應(yīng)的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]電子換向的燃油栗、簡(jiǎn)稱為EC燃油栗，僅將根據(jù)當(dāng)前所要求的功率而需要的汽油量或柴油量向發(fā)動(dòng)機(jī)輸送，其與傳統(tǒng)的定量輸送相比節(jié)約了明顯份額的電能。在這種EC燃油栗中，通過(guò)電子換向器替代了機(jī)械式的線圈切換，也即EC燃油栗不含有通常的碳收集換向器，并且EC燃油栗的發(fā)動(dòng)機(jī)與也被稱為燃油栗電氣元件KPE的控制設(shè)備相連，在所述燃油栗電氣元件中形成旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)。所述旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)在栗發(fā)動(dòng)機(jī)的作為定子被加載的線圈中形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，通常永磁設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子與所述旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步。換言之，旋轉(zhuǎn)場(chǎng)使得轉(zhuǎn)子發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使轉(zhuǎn)子通過(guò)卡夾裝置驅(qū)動(dòng)例如內(nèi)齒輪栗級(jí)。燃油栗電氣元件通常通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備被控制，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備通過(guò)PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)向燃油輸送系統(tǒng)報(bào)告需求。燃油栗電氣元件將接收到的PWM信號(hào)通過(guò)固定存儲(chǔ)的PWM/轉(zhuǎn)速-特性曲線轉(zhuǎn)換為燃油栗的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0003]同時(shí)，轉(zhuǎn)子在剛剛未被控制的定子線圈中感生感應(yīng)電壓，由所述感應(yīng)電壓能夠計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。這種轉(zhuǎn)速監(jiān)控實(shí)現(xiàn)了在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)]有降低的情況下定子電功率的降低。為此輸入定子線圈的電流借助脈寬調(diào)制(Pulsdauermodulat1n)被降低并且被恒定控制。栗發(fā)動(dòng)機(jī)在電流需求最小的情況下則包含預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。并且當(dāng)降低的功率與輸入的功率的關(guān)系降低到與栗發(fā)動(dòng)機(jī)的特定屬性相關(guān)的確定的數(shù)值以下時(shí)，所述轉(zhuǎn)速才降低到預(yù)定值以下并且發(fā)動(dòng)機(jī)由此失去同步性。如果識(shí)別到這種轉(zhuǎn)速干擾，可以利用控制設(shè)備重新提高輸入的電功率，從而重新形成旋轉(zhuǎn)場(chǎng)與轉(zhuǎn)子之間的同步性。在電子換向的發(fā)動(dòng)機(jī)的這種被稱為內(nèi)部轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)下，電子換向的發(fā)動(dòng)機(jī)在能量?jī)?yōu)化、轉(zhuǎn)速受控的狀態(tài)下工作。
[0004]由文獻(xiàn)DE 10 2011 106 824 Al中已知一種用于運(yùn)行電子換向的燃油栗的方法，其中，燃油栗的電功率吸收能夠借助脈寬調(diào)制在恒定的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行調(diào)整。在此，所述調(diào)節(jié)在第一運(yùn)行狀態(tài)下設(shè)置最小功率吸收，其中，在第二運(yùn)行狀態(tài)下提高功率吸收，以便通過(guò)電阻熱的形成實(shí)現(xiàn)對(duì)自燃油栗輸送的燃料的加熱。燃油栗的工作轉(zhuǎn)速在此保持恒定。
[0005]文獻(xiàn)DE 199 33 331 Al公開(kāi)了一種用于監(jiān)控和調(diào)節(jié)利用調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的無(wú)刷發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的方法和設(shè)備，其中，利用調(diào)節(jié)器應(yīng)用多個(gè)換擋元件的換擋信號(hào)。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率電壓與代表發(fā)動(dòng)機(jī)的中間點(diǎn)的電壓信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，以便形成對(duì)比信號(hào)。所述對(duì)比信號(hào)與換擋信號(hào)耦合，以便形成組合的反饋信號(hào)，所述反饋信號(hào)代表與由定子形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相比的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
[0006]文獻(xiàn)DE 10 2008 018 603 Al涉及一種用于控制和調(diào)節(jié)用于為機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)供給燃料的燃油栗的輸送功率的方法。在此，燃油栗的額定輸送功率借助表征內(nèi)燃機(jī)的狀態(tài)的參數(shù)計(jì)算得出，借助特性曲線將燃油栗的額定輸送功率換算為額定轉(zhuǎn)速，并且將燃油栗的實(shí)際轉(zhuǎn)速設(shè)置為計(jì)算得到的額定轉(zhuǎn)速的函數(shù)。
[0007]文獻(xiàn)DE 10 2006 023 985 Al描述了一種用于運(yùn)行帶有電子換向電機(jī)的栗的方法，其中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)由至少一個(gè)栗級(jí)構(gòu)成的栗，從而從栗抽取介質(zhì)并且利用較高的壓力輸送到消耗裝置處。電機(jī)通過(guò)第一信號(hào)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)并且在空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，并且當(dāng)終端消耗裝置通過(guò)第二信號(hào)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電機(jī)加速至額定轉(zhuǎn)速。
[0008]文獻(xiàn)DE 10 2013 202 301 Al描述了一種用于探測(cè)和隔離燃油輸入系統(tǒng)中的錯(cuò)誤的方法，所述燃油輸入系統(tǒng)具有燃油栗和燃油栗發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，燃油壓力、栗電流和栗電壓被監(jiān)控。
[0009]文獻(xiàn)DE 10 2010 064 181 Al描述了一種用于帶有燃油栗的內(nèi)燃機(jī)的燃油供給系統(tǒng)，其中，識(shí)別被輸送的燃油量向更大油耗或更小油耗的方向變化并且相應(yīng)地預(yù)見(jiàn)性地控制燃油栗。
[0010]由文獻(xiàn)DE 10 2012 017 676 Al已知一種用于運(yùn)行機(jī)動(dòng)車的燃油輸送設(shè)備的方法，其中，燃油輸送設(shè)備具有由無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的燃油栗。在此，直流電機(jī)至少在達(dá)到最小轉(zhuǎn)速時(shí)在由兩種運(yùn)行方式中選定的運(yùn)行方式工作。在第一運(yùn)行方式下，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角位置被確定，并且根據(jù)該轉(zhuǎn)角位置利用第一電流強(qiáng)度實(shí)施換向或整流，并且在第二運(yùn)行方式下，直流電機(jī)為了加熱燃油而作為步進(jìn)電機(jī)利用更大的第二電流強(qiáng)度控制。
[0011]在確定的邊界條件下，例如通過(guò)
[0012]-在高粘度燃油中的運(yùn)行，
[0013]-在高摩擦系數(shù)燃油中、也即在低潤(rùn)滑性燃油中的運(yùn)行，
[0014]-在燃油栗內(nèi)部不利的構(gòu)件公差，
[0015]-克服高運(yùn)行壓力的運(yùn)行，或
[0016]_其他不利邊界條件
[0017]對(duì)EC燃油栗所造成的制約，可能會(huì)出現(xiàn)，轉(zhuǎn)子失去旋轉(zhuǎn)場(chǎng)，并由于識(shí)別出的轉(zhuǎn)速偏差導(dǎo)致誤差引入。由此通常由于同步化嘗試而帶來(lái)大聲撞擊EC燃油栗的聲學(xué)問(wèn)題。由轉(zhuǎn)子所導(dǎo)致的聲學(xué)缺陷還可能導(dǎo)致EC燃油栗的損傷，因?yàn)槔缈赡軙?huì)出現(xiàn)栗耦合件的偏轉(zhuǎn)并使汽車保持有故障的燃油輸入。
[0018]為了解決上述問(wèn)題，通常設(shè)置用于燃油栗的最小轉(zhuǎn)速，無(wú)論如何不應(yīng)低于所述最小轉(zhuǎn)速。然而因?yàn)槿加屠醯奶匦躁P(guān)鍵取決于燃油和構(gòu)件性質(zhì)，并且燃油和構(gòu)件性質(zhì)會(huì)有很大的變化，因此即使沒(méi)有必要，也通常在最小轉(zhuǎn)速方面以較大的安全性工作。所述安全性隨之通過(guò)較高的能量吸收帶來(lái)較高的構(gòu)件負(fù)載以及能效較低的運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]由此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種用于運(yùn)行EC燃油栗的方法和控制設(shè)備，其在轉(zhuǎn)速值穩(wěn)定的情況下能效有利地運(yùn)行。
[0020]所述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種用于運(yùn)行EC燃油栗的方法并且通過(guò)一種相應(yīng)的控制設(shè)備解決。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行電子換向的燃油栗(所述燃油栗帶有預(yù)置的機(jī)動(dòng)車的燃油栗電氣元件，其中，所述燃油栗以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速運(yùn)行)的方法具有以下步驟:
[0022]-探測(cè)電子換向的燃油栗的轉(zhuǎn)速不協(xié)調(diào)性，其中，所述轉(zhuǎn)速不協(xié)調(diào)性通過(guò)檢查燃油栗的旋轉(zhuǎn)場(chǎng)(Drehfeld)與轉(zhuǎn)子之間的同步性來(lái)確定，并且
[0023]-將電子換向的燃油栗的轉(zhuǎn)速切換為比預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速更高的轉(zhuǎn)速值，直至在燃油栗的旋轉(zhuǎn)場(chǎng)與轉(zhuǎn)子之間沒(méi)有同步損失的情況下實(shí)現(xiàn)燃油栗的穩(wěn)定運(yùn)行，其中，燃油栗向更高轉(zhuǎn)速的切換以兩個(gè)或多個(gè)預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速步長(zhǎng)(Drehzahlschritten)或以一個(gè)預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速突躍的步長(zhǎng)完成。
[0024]基于對(duì)所述轉(zhuǎn)速與預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速的偏差的探測(cè)，通過(guò)轉(zhuǎn)速的提高可以根據(jù)轉(zhuǎn)子的預(yù)設(shè)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速?gòu)哪撤N程度上獲得或簡(jiǎn)單地計(jì)算得出，是否面臨同步損失的風(fēng)險(xiǎn)。
[0025]此外，還可以通過(guò)將轉(zhuǎn)速立即提高一個(gè)預(yù)定的數(shù)值而迅速咬合(Einfangen)轉(zhuǎn)子。在此，轉(zhuǎn)速突躍必須足夠大，以便確保燃油栗的穩(wěn)定運(yùn)行。利用該措施以有利的方式實(shí)現(xiàn)同步性問(wèn)題的快速消除，然而有時(shí)出現(xiàn)低能效的運(yùn)行。
[0026]燃油栗向更高轉(zhuǎn)速的切換可以在兩