DE102020209749A1 - Method for operating a return pump of a brake system, control unit, brake system - Google Patents

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Andreas Krautter
Thomas Grau
Matthias Schanzenbach
Olaf Grotheer
Christian Koehler
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Rückförderpumpe (26) einer Bremsanlage (1), wobei die Rückförderpumpe (26) zumindest ein Pumpenelement (27,28) und einen Pumpenmotor (29) aufweist, der dazu ausgebildet ist, das Pumpenelement (27,28) zu betätigen, wobei der Pumpenmotor (29) einen drehbar gelagerten Rotor und zumindest eine Motorwicklung aufweist, wobei eine Soll-Drehzahl (NSoll) für den Rotor vorgegeben wird, und wobei die Motorwicklung derart bestromt wird, dass sich der Rotor zur Betätigung des Pumpenelementes (27,28) mit der Soll-Drehzahl (NSoll) dreht. Es ist vorgesehen, dass ein aktueller Stromwert (iMot) eines durch die Motorwicklung fließenden elektrischen Motorstroms ermittelt wird, und dass die Soll-Drehzahl (NSoll) zur Vermeidung einer thermischen Überlastung des Pumpenmotors (29) und/oder zur Vermeidung einer thermischen Überlastung von Komponenten zur Ansteuerung des Pumpenmotors (29) in Abhängigkeit von dem ermittelten Stromwert (iMot) erhöht wird.The invention relates to a method for operating a return pump (26) of a brake system (1), the return pump (26) having at least one pump element (27, 28) and a pump motor (29) which is designed to move the pump element (27, 28), with the pump motor (29) having a rotatably mounted rotor and at least one motor winding, with a setpoint speed (NSoll) being specified for the rotor, and with the motor winding being energized in such a way that the rotor rotates to actuate the Pump element (27,28) rotates at the target speed (NSoll). It is provided that an instantaneous current value (iMot) of an electrical motor current flowing through the motor winding is determined, and that the setpoint speed (NSoll) is determined in order to avoid thermal overloading of the pump motor (29) and/or to avoid thermal overloading of components for controlling the pump motor (29) depending on the determined current value (iMot).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Rückförderpumpe einer Bremsanlage, wobei die Rückförderpumpe zumindest ein Pumpenelement und einen Pumpenmotor aufweist, der dazu ausgebildet ist, das Pumpenelement zu betätigen, wobei der Pumpenmotor einen drehbar gelagerten Rotor und zumindest eine Motorwicklung aufweist, wobei eine Soll-Drehzahl für den Rotor vorgegeben wird, und wobei die Motorwicklung derart bestromt wird, dass sich der Rotor zur Betätigung des Pumpenelementes mit der Soll-Drehzahl dreht.The invention relates to a method for operating a return pump of a brake system, the return pump having at least one pump element and a pump motor which is designed to actuate the pump element, the pump motor having a rotatably mounted rotor and at least one motor winding, with a target Speed is specified for the rotor, and the motor winding is energized in such a way that the rotor rotates at the target speed to actuate the pump element.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Steuergerät für eine Bremsanlage.The invention also relates to a control unit for a brake system.

Ferner betrifft die Erfindung eine Bremsanlage.The invention also relates to a brake system.

Stand der TechnikState of the art

Eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs weist in der Regel zumindest eine Rückförderpumpe auf. Die Rückförderpumpe ist Teil eines Antiblockiersystems (ABS) der Bremsanlage und insofern aktiv, wenn mittels des ABS ein Regeleingriff erfolgt.A brake system of a motor vehicle usually has at least one return pump. The return pump is part of an anti-lock braking system (ABS) of the brake system and is active insofar as a control intervention takes place using the ABS.

Die Rückförderpumpe weist zumindest ein Pumpenelement und einen Pumpenmotor auf, wobei der Pumpenmotor dazu ausgebildet ist, das Pumpenelement zu betätigen. Eine Saugseite des Pumpenelementes ist fluidtechnisch mit einem Niederdruck-Fluidspeicher der Bremsanlage verbunden. Eine Druckseite des Pumpenelementes ist fluidtechnisch mit einem Hauptbremszylinder der Bremsanlage verbunden. Der Pumpenmotor weist üblicherweise einen drehbar gelagerten Rotor und zumindest eine insbesondere mehrphasige Motorwicklung auf. Beispielsweise ist der Rotor auf einer in einem Gehäuse drehbar gelagerten Welle drehfest angeordnet. Bei der Motorwicklung handelt es sich beispielsweise um eine Statorwicklung eines Stators des Pumpenmotors, sodass der Rotor und die Motorwicklung relativ zueinander verdrehbar sind. Alternativ dazu ist die Motorwicklung drehfest mit dem Rotor verbunden und insofern als Rotorwicklung ausgebildet. Das Pumpenelement ist durch eine Drehung des Rotors betätigbar. Wird das Pumpenelement durch den Pumpenmotor betätigt, so wird in dem Niederdruck-Fluidspeicher vorhandene Hydraulikflüssigkeit durch das Pumpenelement in den Hauptbremszylinder oder - bei geeigneter Stellung von Ventilen der Bremsanlage - in Nehmerzylinder von Radbremseinrichtungen der Bremsanlage gefördert. Um das Pumpenelement zu betätigen, wird in der Regel eine Soll-Drehzahl für den Rotor vorgegeben und die Motorwicklung wird derart bestromt beziehungsweise mit einem elektrischen Strom beaufschlagt, dass sich der Rotor zur Betätigung des Pumpenelementes mit der Soll-Drehzahl dreht.The return pump has at least one pump element and a pump motor, the pump motor being designed to actuate the pump element. A suction side of the pump element is fluidically connected to a low-pressure fluid reservoir of the brake system. A pressure side of the pump element is fluidically connected to a master brake cylinder of the brake system. The pump motor usually has a rotatably mounted rotor and at least one, in particular multi-phase, motor winding. For example, the rotor is arranged in a rotationally fixed manner on a shaft that is rotatably mounted in a housing. The motor winding is, for example, a stator winding of a stator of the pump motor, so that the rotor and the motor winding can be rotated relative to one another. As an alternative to this, the motor winding is connected to the rotor in a torque-proof manner and in this respect is designed as a rotor winding. The pump element can be actuated by rotation of the rotor. If the pump element is actuated by the pump motor, hydraulic fluid present in the low-pressure fluid reservoir is pumped through the pump element into the master brake cylinder or--if the valves of the brake system are in a suitable position--into slave cylinders of wheel brake devices in the brake system. In order to actuate the pump element, a target speed for the rotor is usually specified and the motor winding is energized or supplied with an electric current in such a way that the rotor rotates at the target speed to actuate the pump element.

Grundsätzlich ist es dabei vorteilhaft, eine möglichst niedrige Soll-Drehzahl für den Rotor vorzugeben. Hierdurch wird ein leiser Betrieb des Pumpenmotors erreicht, sodass eine Geräuschbelastung für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs bei einem Regeleingriff des ABS gering ist. Beispielsweise wird eine Soll-Drehzahl vorgegeben, die gerade noch dafür ausreicht, dass der Niederdruck-Fluidspeicher während des Regeleingriffs nicht vollläuft. Wird jedoch ein länger andauernder Regeleingriff durchgeführt und dabei die niedrige Soll-Drehzahl vorgegeben, so kann dies eine thermische Überlastung des Pumpenmotors und/oder eine thermische Überlastung von Komponenten zur Ansteuerung des Pumpenmotors nach sich ziehen.Basically, it is advantageous to specify the lowest possible target speed for the rotor. As a result, quiet operation of the pump motor is achieved, so that noise pollution for a driver of the motor vehicle during a control intervention by the ABS is low. For example, a target speed is specified, which is just sufficient to ensure that the low-pressure fluid reservoir does not fill up during the control intervention. However, if a longer-lasting control intervention is carried out and the low set speed is specified, this can result in a thermal overload of the pump motor and/or a thermal overload of components for controlling the pump motor.

Um die thermische Überlastung zu vermeiden, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, das Erreichen einer vorgegebenen thermischen Belastungsgrenze des Pumpenmotors mittels eines softwarebasierten Models vorherzusagen und den Pumpenmotor in einem thermisch sicheren Betriebsmodus mit einer erhöhten Soll-Drehzahl zu betreiben, sobald gemäß der modellbasierten Vorhersage die thermische Belastungsgrenze erreicht ist. Aufgrund der erhöhten Soll-Drehzahl ergibt sich daraus jedoch eine gesteigerte Geräuschbelastung für den Fahrer. In order to avoid thermal overload, it is known from the prior art to use a software-based model to predict when a predetermined thermal load limit of the pump motor will be reached and to operate the pump motor in a thermally safe operating mode with an increased target speed as soon as according to the model-based Prediction that the thermal load limit has been reached. Due to the increased target speed, however, this results in increased noise pollution for the driver.

Bei der Vorgabe der thermischen Belastungsgrenze werden Toleranzen sämtlicher Elemente des Pumpenmotors berücksichtigt. Damit eine thermische Überlastung des Pumpenmotors auch bei Vorliegen der größten zulässigen Toleranzen vermieden wird, wird üblicherweise unnötig früh der thermisch sichere Betriebsmodus vorgegeben, woraus eine unnötig hohe Geräuschbelastung resultiert.When specifying the thermal load limit, tolerances of all elements of the pump motor are taken into account. In order to avoid thermal overloading of the pump motor even when the largest permissible tolerances are present, the thermally safe operating mode is usually specified unnecessarily early, which results in an unnecessarily high level of noise pollution.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich dadurch aus, dass ein aktueller Stromwert eines durch die Motorwicklung fließenden elektrischen Motorstroms ermittelt wird, und dass die Soll-Drehzahl zur Vermeidung einer thermischen Überlastung des Pumpenmotors und/oder zur Vermeidung einer thermischen Überlastung von Komponenten zur Ansteuerung des Pumpenmotors in Abhängigkeit von dem ermittelten Stromwert erhöht wird. Es wird also in Abhängigkeit von dem Stromwert eine Erhöhung der Soll-Drehzahl durchgeführt. Bei dem Motorstrom handelt es sich beispielsweise um den elektrischen Strom, der durch eine einzelne Phase der Motorwicklung fließt, oder um eine Summe der elektrischen Ströme, die durch die verschiedenen Phasen der Motorwicklung fließen. Wird die Soll-Drehzahl erhöht, so wird eine schnellere Entfernung der Hydraulikflüssigkeit aus dem Fluidspeicher erreicht. Insbesondere wird hierdurch erreicht, dass der Pumpenmotor während des Regeleingriffs zeitweise im Leerlauf betrieben wird. Infolgedessen werden das durch den Pumpenmotor erzeugte Drehmoment und entsprechend der Stromwert des Motorstroms zumindest zeitweise verringert. Es wird dabei davon ausgegangen, dass die thermische Belastung des Pumpenmotors und der Komponenten zur Ansteuerung des Pumpenmotors im Wesentlichen mit der Höhe des Stromwertes des Motorstroms korrespondiert. Anhand des Motorstroms kann demnach besonders präzise geschätzt werden, ab welchem Zeitpunkt tatsächlich eine thermische Überlastung des Pumpenmotors und/oder der Komponenten zur Ansteuerung des Pumpenmotors vorliegt. Weil erfindungsgemäß die Soll-Drehzahl in Abhängigkeit von dem ermittelten Stromwert erhöht wird, wird die Erhöhung nur dann durchgeführt, wenn dies tatsächlich notwendig ist, um die thermische Überlastung des Pumpenmotors und/oder der Komponenten zur Ansteuerung des Pumpenmotors zu vermeiden. The method according to the invention with the features of claim 1 is characterized in that an instantaneous current value of an electrical motor current flowing through the motor winding is determined, and that the target speed to avoid thermal overloading of the pump motor and / or to avoid thermal overloading of Components for controlling the pump motor is increased depending on the determined current value. The setpoint speed is therefore increased as a function of the current value. The motor current is, for example, the electric current flowing through a single phase of the motor winding or a sum of the electric currents flowing through the different phases of the motor winding. If the target speed is increased, then a achieve faster removal of the hydraulic fluid from the fluid reservoir. In particular, the result of this is that the pump motor is temporarily operated at idle during the control intervention. As a result, the torque generated by the pump motor and correspondingly the current value of the motor current are reduced at least temporarily. It is assumed here that the thermal load on the pump motor and the components for controlling the pump motor essentially corresponds to the level of the current value of the motor current. The motor current can therefore be used to estimate particularly precisely the point in time at which the pump motor and/or the components for controlling the pump motor are actually thermally overloaded. Because according to the invention the setpoint speed is increased as a function of the determined current value, the increase is only carried out when this is actually necessary in order to avoid thermal overloading of the pump motor and/or the components for controlling the pump motor.

Insbesondere wird durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise vermieden, dass unnötigerweise zu früh die Soll-Drehzahl erhöht wird. Dadurch wird letztlich ein besonders leiser Betrieb des Pumpenmotors auch bei länger andauernden Regeleingriffen erreicht. Vorzugsweise wird der aktuelle Stromwert mittels eines Prinzipalschaltbilds einer Leistungselektronik des Pumpenmotors und in Abhängigkeit von Ansteuersignalen einer hardwarenahen Software ermittelt. Alternativ oder zusätzlich wird der aktuelle Stromwert mittels eines Stromsensors erfasst, wobei auch das Erfassen mittels des Stromsensors als Ermitteln zu verstehen ist. Bei den Komponenten zur Ansteuerung des Pumpenmotors handelt es sich beispielsweise um Elemente eines Steuergerätes zur Ansteuerung des Pumpenmotors, beispielsweise Halbleiter, Zuleitungen, Stecker, Kontakte oder ähnliches. Auch diese Elemente werden durch den Motorstrom thermisch belastet.In particular, the procedure according to the invention avoids the setpoint speed being increased unnecessarily too early. As a result, particularly quiet operation of the pump motor is ultimately achieved, even with longer-lasting control interventions. The current current value is preferably determined using a basic circuit diagram of power electronics of the pump motor and as a function of control signals from hardware-related software. As an alternative or in addition, the current current value is detected by means of a current sensor, the detection by means of the current sensor also being understood as determining. The components for controlling the pump motor are, for example, elements of a control device for controlling the pump motor, for example semiconductors, leads, plugs, contacts or the like. These elements are also thermally stressed by the motor current.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Stromwert laufend ermittelt und die Soll-Drehzahl in Abhängigkeit von dem Stromwert laufend verändert wird. Die Soll-Drehzahl wird also in Abhängigkeit von dem Stromwert geregelt, sodass die Ermittlung des Stromwertes und die Veränderung der Soll-Drehzahl Teil eines Regelkreises sind. Hierdurch wird eine besonders präzise Vorgabe einer im Hinblick auf die thermische Belastung des Pumpenmotors noch zulässige Soll-Drehzahl erreicht. Beispielsweise wird die Erhöhung der Soll-Drehzahl gesteigert, wenn in Abhängigkeit von dem Stromwert festgestellt wird, dass eine vorangegangene Erhöhung der Soll-Drehzahl nicht zu einer ausreichenden Verringerung des Stromwertes des Motorstroms geführt hat. Vorzugsweise wird die Erhöhung der Soll-Drehzahl verringert, wenn eine vorangegangene Erhöhung der Soll-Drehzahl zu einer unerwartet hohen Verringerung des Motorstroms geführt hat, sodass eine Verringerung der Erhöhung der Soll-Drehzahl möglich ist ohne eine thermische Überlastung des Pumpenmotors und der Komponenten zur Ansteuerung des Pumpenmotors zu riskieren. Vorzugsweise wird die Soll-Drehzahl stufenlos verändert. Alternativ dazu wird die Soll-Drehzahl schrittweise verändert.According to a preferred embodiment, it is provided that the current value is continuously determined and the setpoint speed is continuously changed as a function of the current value. The setpoint speed is therefore regulated as a function of the current value, so that the determination of the current value and the change in the setpoint speed are part of a control circuit. This achieves a particularly precise specification of a target speed that is still permissible with regard to the thermal load on the pump motor. For example, the increase in the setpoint speed is increased if it is determined as a function of the current value that a previous increase in the setpoint speed has not led to a sufficient reduction in the current value of the motor current. The increase in the setpoint speed is preferably reduced if a previous increase in the setpoint speed has led to an unexpectedly high reduction in the motor current, so that the increase in the setpoint speed can be reduced without thermal overloading of the pump motor and the control components of the pump motor. The setpoint speed is preferably changed steplessly. As an alternative to this, the setpoint speed is changed step by step.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Soll-Drehzahl erhöht wird, wenn der Stromwert einen vorgegebenen Strom-Schwellenwert übersteigt. Liegt der Stromwert unterhalb des Strom-Schwellenwertes, so ist eine thermische Überlastung des Pumpenmotors und/oder der Komponenten zur Ansteuerung des Pumpenmotors äußerst unwahrscheinlich.According to a preferred embodiment, it is provided that the setpoint speed is increased when the current value exceeds a predetermined current threshold value. If the current value is below the current threshold value, a thermal overload of the pump motor and/or the components for controlling the pump motor is extremely unlikely.

Vorzugsweise wird eine Abweichung des Stromwertes von dem Strom-Schwellenwert ermittelt, wobei die Soll-Drehzahl in Abhängigkeit von der Abweichung erhöht wird. Die Abweichung korrespondiert besonders genau mit der notwendigen Erhöhung der Soll-Drehzahl beziehungsweise der zulässigen Verringerung der Erhöhung der Soll-Drehzahl.A deviation of the current value from the current threshold value is preferably determined, with the setpoint speed being increased as a function of the deviation. The deviation corresponds particularly precisely to the necessary increase in the setpoint speed or the permissible reduction in the increase in the setpoint speed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass als Abweichung eine Differenz zwischen dem Stromwert einerseits und dem Strom-Schwellenwert andererseits ermittelt wird. Die Abweichung wird also durch Subtraktion des Strom-Schwellenwertes von dem Stromwert erhalten. Auf diese Art ist die Abweichung besonders einfach ermittelbar.According to a preferred embodiment, it is provided that a difference between the current value on the one hand and the current threshold value on the other hand is determined as the deviation. The deviation is thus obtained by subtracting the current threshold value from the current value. In this way, the deviation can be determined in a particularly simple manner.

Besonders bevorzugt wird als Abweichung eine Differenz zwischen einem Quadrat des Stromwertes einerseits und einem Quadrat des Strom-Schwellenwertes andererseits ermittelt. Die Abweichung wird also durch Subtraktion der quadrierten Stromwerte erhalten. Die derart ermittelte Abweichung ist proportional zu der Heizleistung der Motorwicklung. Entsprechend ist anhand der Abweichung dann besonders präzise ermittelbar, ob eine Erhöhung der Soll-Drehzahl notwendig beziehungsweise eine Verringerung der Erhöhung der Soll-Drehzahl zulässig ist.A difference between a square of the current value on the one hand and a square of the current threshold value on the other hand is particularly preferably determined as the deviation. The deviation is thus obtained by subtracting the squared current values. The deviation determined in this way is proportional to the heating capacity of the motor winding. Correspondingly, the deviation can then be used to determine particularly precisely whether an increase in the setpoint speed is necessary or a reduction in the increase in the setpoint speed is permissible.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Abweichung mit einer Konstante multipliziert wird, um eine Dynamik der Veränderung der Soll-Drehzahl zu verringern. Vorzugsweise ist zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten ersten Regelkreis, der das Ermitteln des Stromwertes und die Veränderung der Soll-Drehzahl in Abhängigkeit von dem Stromwert enthält, ein weiterer, zweiter Regelkreis vorgesehen. Der zweite Regelkreis enthält beispielsweise das Vorgeben eines Soll-Volumenumsatzes für das Pumpenelement, um einen gewünschten Regeleingriff durchzuführen, und das Vorgeben der Soll-Drehzahl in Abhängigkeit von dem Soll-Volumenumsatz. Beide Regelkreise wirken demnach auf die Soll-Drehzahl ein. Durch die Multiplikation der Abweichung mit der Konstante verläuft die Veränderung der Soll-Drehzahl mittels des ersten Regelkreises weniger dynamisch als die Vorgabe der Soll-Drehzahl mittels des zweiten Regelkreises.According to a preferred embodiment, it is provided that the deviation is multiplied by a constant in order to reduce the dynamics of the change in the setpoint speed. In addition to the above-mentioned first control loop, which contains the determination of the current value and the change in the setpoint speed as a function of the current value, a further, second control loop is preferably provided. The second rule circle contains, for example, specifying a target volume conversion for the pump element in order to carry out a desired control intervention, and specifying the target speed as a function of the target volume conversion. Both control loops therefore affect the setpoint speed. By multiplying the deviation by the constant, the change in the setpoint speed using the first control loop is less dynamic than the specification of the setpoint speed using the second control loop.

Vorzugsweise wird ein Integral der Abweichung oder der mit der Konstante multiplizierten Abweichung ermittelt, wobei die Soll-Drehzahl in Abhängigkeit von dem Integral verändert wird. Bei dem ersten Regelkreis handelt es sich also um einen I-Regler beziehungsweise Integralregler.An integral of the deviation or of the deviation multiplied by the constant is preferably determined, with the setpoint speed being changed as a function of the integral. The first control circuit is therefore an I controller or integral controller.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine aktuelle Temperatur ermittelt wird, wobei der Strom-Schwellenwert in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur vorgegeben wird. Bei der Temperatur handelt es sich vorzugsweise um eine Temperatur des Pumpenmotors. In diesem Fall wird die Temperatur vorzugsweise in Abhängigkeit von dem bisherigen Verlauf des Stromwertes des Motorstroms ermittelt. Alternativ dazu handelt es sich bei der aktuellen Temperatur vorzugsweise um eine erfasste Temperatur, beispielsweise die erfasste Temperatur der Bremsflüssigkeit der Bremsanlage oder die erfasste Temperatur einer Umgebung des Pumpenmotors. Es wird davon ausgegangen, dass - je nachdem, welche aktuelle Temperatur vorliegt - unterschiedliche Strom-Schwellenwerte einen thermisch sicheren Betrieb des Pumpenmotors und der Komponenten zur Ansteuerung des Pumpenmotors gewährleisten. Durch die Berücksichtigung der aktuellen Temperatur kann der Pumpenmotor demnach besonders vorteilhaft geräuschoptimiert betrieben werden. Besonders bevorzugt wird der Strom-Schwellenwert in Abhängigkeit von einer Kennlinie vorgegeben, die den vorzugebenden Strom-Schwellenwert in Abhängigkeit von der aktuellen Temperatur beschreibt.According to a preferred embodiment, it is provided that a current temperature is determined, with the current threshold value being specified as a function of the temperature determined. The temperature is preferably a temperature of the pump motor. In this case, the temperature is preferably determined as a function of the previous course of the current value of the motor current. As an alternative to this, the current temperature is preferably a detected temperature, for example the detected temperature of the brake fluid of the brake system or the detected temperature of an area surrounding the pump motor. It is assumed that - depending on the current temperature - different current threshold values ensure thermally safe operation of the pump motor and the components for controlling the pump motor. By taking the current temperature into account, the pump motor can therefore be operated in a particularly advantageous manner in a noise-optimized manner. The current threshold value is particularly preferably specified as a function of a characteristic curve which describes the current threshold value to be specified as a function of the current temperature.

Vorzugsweise wird die Erhöhung der Soll-Drehzahl auf eine maximal zulässige Erhöhung begrenzt. Dadurch wird vermieden, dass der Rotor mit Ist-Drehzahlen rotiert, die den Pumpenmotor beschädigen könnten. Beispielsweise wird als maximal zulässige Erhöhung eine Erhöhung der Soll-Drehzahl um 4000 RPM vorgegeben.The increase in the setpoint speed is preferably limited to a maximum permissible increase. This avoids the rotor rotating at actual speeds that could damage the pump motor. For example, an increase in the setpoint speed by 4000 RPM is specified as the maximum permissible increase.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Zeitdauer vorgegeben wird, die mit Bestromen der Motorwicklung startet, wobei die Soll-Drehzahl frühestens nach Ablauf der Zeitdauer in Abhängigkeit von dem Stromwert erhöht wird. Dadurch wird erreicht, dass eine Erhöhung der Soll-Drehzahl bei Regeleingriffen, die lediglich für eine kurze Zeitdauer durchgeführt werden, unterbleibt. Eine Erhöhung der Soll-Drehzahl ist bei kurzen Regeleingriffen nicht notwendig, weil eine thermische Überlastung des Pumpenmotors und der Komponenten zur Ansteuerung des Pumpenmotors während eines kurzen Regeleingriffs äußerst unwahrscheinlich ist.According to a preferred embodiment, it is provided that a period of time is specified, which starts when the motor winding is energized, with the setpoint speed being increased as a function of the current value at the earliest after the period of time has elapsed. The result of this is that an increase in the set speed does not occur in the case of control interventions that are only carried out for a short period of time. In the case of brief control interventions, it is not necessary to increase the setpoint speed, because thermal overloading of the pump motor and the components for controlling the pump motor is extremely unlikely during a brief control intervention.

Das erfindungsgemäße Steuergerät für eine Bremsanlage, die eine Rückförderpumpe mit zumindest einem Pumpenelement und einem Pumpenmotor aufweist, der dazu ausgebildet ist, das Pumpenelement zu betätigen, wobei der Pumpenmotor einen drehbar gelagerten Rotor und zumindest eine Motorwicklung aufweist, zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 12 dadurch aus, dass das Steuergerät speziell dazu hergerichtet ist, bei bestimmungsgemäßem Gebrauch das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie den Ansprüchen.The control unit according to the invention for a brake system, which has a return pump with at least one pump element and a pump motor, which is designed to actuate the pump element, the pump motor having a rotatably mounted rotor and at least one motor winding, is characterized by the features of claim 12 characterized in that the control device is specially designed to carry out the method according to the invention when used as intended. This also results in the advantages already mentioned. Further preferred features and combinations of features result from what has been described above and from the claims.

Die erfindungsgemäße Bremsanlage weist eine Rückförderpumpe auf, die zumindest ein Pumpenelement und einen Pumpenmotor aufweist, der dazu ausgebildet ist, das Pumpenelement zu betätigen, wobei der Pumpenmotor einen drehbar gelagerten Rotor und zumindest eine Motorwicklung aufweist. Die Bremsanlage zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 13 durch das erfindungsgemäße Steuergerät aus. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.The brake system according to the invention has a return pump which has at least one pump element and a pump motor which is designed to actuate the pump element, the pump motor having a rotatably mounted rotor and at least one motor winding. The brake system is characterized by the features of claim 13 by the control device according to the invention. This also results in the advantages already mentioned. Further preferred features and combinations of features emerge from what has been described above and from the claims.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dazu zeigen:

  • 1 eine Bremsanlage und
  • 2 ein Verfahren zum Betreiben einer Rückförderpumpe der Bremsanlage.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. To do this, show:
  • 1 a brake system and
  • 2 a method for operating a return pump of the brake system.

1 zeigt einen Hydraulikplan einer Bremsanlage 1. Die Bremsanlage 1 ist Teil eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs. Die Bremsanlage 1 weist einen Hauptbremszylinder 3 auf, der vorliegend als Tandem-Hauptbremszylinder 3 ausgebildet ist. Insofern ist die Bremsanlage 1 als Zweikreisbremsanlage 1 mit einem ersten Bremskreis 4 und einem zweiten Bremskreis 5 ausgebildet. 1 shows a hydraulic diagram of a brake system 1. The brake system 1 is part of a motor vehicle, not shown in detail. The brake system 1 has a master brake cylinder 3 which is designed as a tandem master brake cylinder 3 in the present case. In this respect, the brake system 1 is designed as a dual-circuit brake system 1 with a first brake circuit 4 and a second brake circuit 5 .

Die Bremsanlage 1 weist eine erste Reibbremseinrichtung 2A auf, die einem rechten Hinterrad des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist, eine zweite Reibbremseinrichtung 2B, die einem linken Vorderrad des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist, eine dritte Reibbremseinrichtung 2C, die einem rechten Vorderrad des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist, und eine vierte Reibbremseinrichtung 2D, die einem linken Hinterrad des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist. Nicht dargestellte Nehmerzylinder der Reibbremseinrichtungen 2A, 2B, 2C, 2D sind fluidtechnisch mit dem Hauptbremszylinder 3 verbunden. Dabei sind die erste Reibbremseinrichtung 2A und die zweite Reibbremseinrichtung 2B Teil des ersten Bremskreises 4 und insofern durch eine Verlagerung eines in dem Hauptbremszylinder 3 gelagerten ersten Hydraulikkolbens betätigbar. Die dritte Reibbremseinrichtung 2C und die vierte Reibbremseinrichtung 2D sind Teil des zweiten Bremskreises 5 und insofern durch eine Verlagerung eines in dem Hauptbremszylinder 3 gelagerten zweiten Hydraulikkolbens betätigbar.The brake system 1 has a first friction brake device 2A, which is assigned to a right rear wheel of the motor vehicle, a second friction brake device 2B, which is assigned to a left front wheel of the motor vehicle, a third friction brake device 2C, which is assigned to a right front wheel of the motor vehicle is assigned, and a fourth friction brake device 2D, which is assigned to a left rear wheel of the motor vehicle. Slave cylinders (not shown) of the friction brake devices 2A, 2B, 2C, 2D are fluidly connected to the master brake cylinder 3 . The first friction brake device 2A and the second friction brake device 2B are part of the first brake circuit 4 and to this extent can be actuated by a displacement of a first hydraulic piston mounted in the master brake cylinder 3 . The third friction brake device 2C and the fourth friction brake device 2D are part of the second brake circuit 5 and to this extent can be actuated by a displacement of a second hydraulic piston mounted in the master brake cylinder 3 .

Um die Hydraulikkolben zu verlagern, weist die Bremsanlage 1 eine Betätigungseinrichtung 6 auf. Die Betätigungseinrichtung 6 weist vorliegend ein Bremspedal 7 auf, das durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigbar ist, und einen elektromechanischen Bremskrafterzeuger 8, der dazu ausgebildet ist, bei einer Betätigung des Bremspedals 7 mittels eines Elektromotors die Hydraulikkolben zu verlagern.In order to displace the hydraulic pistons, the brake system 1 has an actuating device 6 . In the present case, the actuating device 6 has a brake pedal 7 which can be actuated by a driver of the motor vehicle, and an electromechanical brake force generator 8 which is designed to displace the hydraulic pistons when the brake pedal 7 is actuated by means of an electric motor.

Im Folgenden wird der Aufbau des ersten Bremskreises 4 näher erläutert. Der zweite Bremskreis 5 entspricht bezüglich seines Aufbaus im Wesentlichen dem ersten Bremskreis 4. Der erste Bremskreis 4 weist eine erste Fluidleitung 9 auf, die fluidtechnisch mit dem Hauptbremszylinder 3 verbunden ist. An einer ersten Verzweigung 10 spaltet sich die erste Fluidleitung 9 in eine erste Fluidteilleitung 11 und eine zweite Fluidteilleitung 12 auf. Die erste Fluidteilleitung 11 ist fluidtechnisch mit der ersten Reibbremseinrichtung 2A verbunden und die zweite Fluidteilleitung 12 ist fluidtechnisch mit der zweiten Reibbremseinrichtung 2B verbunden. Der erste Bremskreis 4 weist außerdem eine zweite Fluidleitung 13 auf, die fluidtechnisch mit dem Hauptbremszylinder 3 verbunden ist. An einer zweiten Verzweigung 14 spaltet sich die zweite Fluidleitung 13 in eine dritte Fluidteilleitung 15 und eine vierte Fluidteilleitung 16 auf. Die dritte Fluidteilleitung 15 ist fluidtechnisch mit der ersten Reibbremseinrichtung 2A verbunden und die vierte Fluidteilleitung 16 ist fluidtechnisch mit der zweiten Reibbremseinrichtung 2B verbunden.The structure of the first brake circuit 4 is explained in more detail below. The second brake circuit 5 essentially corresponds to the first brake circuit 4 in terms of its structure. The first brake circuit 4 has a first fluid line 9 which is fluidically connected to the master brake cylinder 3 . At a first branch 10 the first fluid line 9 splits into a first fluid sub-line 11 and a second fluid sub-line 12 . The first fluid branch line 11 is fluidically connected to the first friction brake device 2A and the second fluid branch line 12 is fluidly connected to the second friction brake device 2B. The first brake circuit 4 also has a second fluid line 13 which is fluidically connected to the master brake cylinder 3 . At a second branch 14 the second fluid line 13 splits into a third fluid sub-line 15 and a fourth fluid sub-line 16 . The third fluid sub-line 15 is fluidly connected to the first friction brake device 2A and the fourth fluid sub-line 16 is fluidly connected to the second friction brake device 2B.

Der erste Bremskreis 4 weist ein Umschaltventil 17 auf, das in der ersten Fluidleitung 9 angeordnet ist. Das Umschaltventil 17 ist stromlos geöffnet, sodass eine in dem ersten Bremskreis 4 vorhandene Hydraulikflüssigkeit das Umschaltventil 17 im geöffneten Zustand durchströmen kann. Wird das Umschaltventil 17 bestromt, so ist das Umschaltventil 17 geschlossen, sodass eine Durchströmung des Umschaltventils 17 gesperrt ist.The first brake circuit 4 has a switching valve 17 which is arranged in the first fluid line 9 . The switchover valve 17 is open without current, so that a hydraulic fluid present in the first brake circuit 4 can flow through the switchover valve 17 in the open state. If the switchover valve 17 is energized, the switchover valve 17 is closed, so that flow through the switchover valve 17 is blocked.

Der erste Bremskreis 4 weist außerdem ein erstes Einlassventil 18 auf, das in der ersten Fluidteilleitung 11 angeordnet ist, und ein zweites Einlassventil 19, das in der zweiten Fluidteilleitung 12 angeordnet ist. Die Einlassventile 18 und 19 sind stromlos geöffnet. Werden die Einlassventile 18 und 19 bestromt, so sind die Einlassventile 18 und 19 geschlossen.The first brake circuit 4 also has a first inlet valve 18 which is arranged in the first fluid sub-line 11 and a second inlet valve 19 which is arranged in the second fluid sub-line 12 . The inlet valves 18 and 19 are open when de-energized. If the inlet valves 18 and 19 are energized, then the inlet valves 18 and 19 are closed.

Der erste Bremskreis 4 weist ein Hochdruckschaltventil 20 auf, das in der zweiten Fluidleitung 13 angeordnet ist. Das Hochdruckschaltventil 20 ist stromlos geschlossen. Wird das Hochdruckschaltventil 20 bestromt, so ist das Hochdruckschaltventil 20 geöffnet.The first brake circuit 4 has a high-pressure switching valve 20 which is arranged in the second fluid line 13 . The high-pressure switching valve 20 is normally closed. If the high-pressure switching valve 20 is energized, then the high-pressure switching valve 20 is open.

Der erste Bremskreis 4 weist außerdem ein erstes Auslassventil 21 auf, das in der dritten Fluidteilleitung 15 angeordnet ist, und ein zweites Auslassventil 22, das in der vierten Fluidteilleitung 16 angeordnet ist. Die Auslassventile 21 und 22 sind stromlos geschlossen. Werden die Auslassventile 21 und 22 bestromt, so sind die Auslassventile 21 und 22 geöffnet.The first brake circuit 4 also has a first outlet valve 21 which is arranged in the third fluid sub-line 15 and a second outlet valve 22 which is arranged in the fourth fluid sub-line 16 . The outlet valves 21 and 22 are normally closed. If the outlet valves 21 and 22 are energized, then the outlet valves 21 and 22 are open.

Der erste Bremskreis 4 weist ein Rückschlagventil 23 auf, das zwischen der zweiten Verzweigung 14 und dem Hochdruckschaltventil 20 in der zweiten Fluidleitung 13 angeordnet ist. Das Rückschlagventil 23 öffnet in Richtung des Hochdruckschaltventils 20. Der erste Bremskreis 4 weist außerdem einen Niederdruck-Fluidspeicher 24 auf, der zwischen der zweiten Verzweigung 14 und dem Rückschlagventil 23 fluidtechnisch mit der zweiten Fluidleitung 13 verbunden ist.The first brake circuit 4 has a check valve 23 which is arranged between the second branch 14 and the high-pressure switching valve 20 in the second fluid line 13 . The check valve 23 opens in the direction of the high-pressure switching valve 20. The first brake circuit 4 also has a low-pressure fluid reservoir 24, which is fluidically connected to the second fluid line 13 between the second branch 14 and the check valve 23.

Der erste Bremskreis 4 weist außerdem eine Bypassleitung 25 auf. Die Bypassleitung 25 mündet zwischen dem Rückschlagventil 23 und dem Hochdruckschaltventil 20 in die zweite Fluidleitung 13. Zudem mündet die Bypassleitung 25 zwischen dem Umschaltventil 17 und der ersten Verzweigung 10 in die erste Fluidleitung 9.The first brake circuit 4 also has a bypass line 25 . The bypass line 25 opens into the second fluid line 13 between the check valve 23 and the high-pressure switching valve 20. In addition, the bypass line 25 opens into the first fluid line 9 between the switchover valve 17 and the first branch 10.

Die Bremsanlage 1 weist eine Rückförderpumpe 26 auf. Die Rückförderpumpe 26 weist ein erstes Pumpenelement 27 auf, das in der Bypassleitung 25 des ersten Bremskreises 4 angeordnet ist. Eine Saugseite des Pumpenelementes 27 ist fluidtechnisch mit dem Niederdruck-Fluidspeicher 24 verbunden. Eine Druckseite des Pumpenelementes 27 ist fluidtechnisch mit der ersten Fluidleitung 9 verbunden. Ist das Umschaltventil 17 geöffnet, so ist die Druckseite fluidtechnisch mit dem Hauptbremszylinder 3 verbunden. Sind die Einlassventile 18 und 19 geöffnet, so ist die Druckseite fluidtechnisch mit den Reibbremseinrichtungen 2A und 2B verbunden. Die Rückförderpumpe 26 weist außerdem ein zweites Pumpenelement 28 auf, das Teil des zweiten Bremskreises 5 ist. Die Anordnung des zweiten Pumpenelementes 28 in dem zweiten Bremskreis 5 entspricht der Anordnung des ersten Pumpenelementes 27 in dem ersten Bremskreis 4.The brake system 1 has a return pump 26 . The return pump 26 has a first pump element 27 which is arranged in the bypass line 25 of the first brake circuit 4 . A suction side of the pump element 27 is fluidically connected to the low-pressure fluid reservoir 24 . A pressure side of the pump element 27 is fluidically connected to the first fluid line 9 . If the switching valve 17 is open, the pressure side is fluidically connected to the master brake cylinder 3 . If the inlet valves 18 and 19 are open, then the pressure side is fluidically connected to the friction brake devices 2A and 2B. The return pump 26 also has a second pump element 28 which is part of the second brake circuit 5 . The arrangement of the second pump Elementes 28 in the second brake circuit 5 corresponds to the arrangement of the first pump element 27 in the first brake circuit 4.

Die Rückförderpumpe 26 weist außerdem einen Pumpenmotor 29 auf. Der Pumpenmotor 29 weist einen drehbar gelagerten Rotor auf. Vorliegend ist der Rotor auf einer drehbar gelagerten Welle 30 drehfest angeordnet. Zudem weist der Pumpenmotor 29 eine Motorwicklung auf. Die Motorwicklung ist vorliegend Teil eines Stators des Pumpenmotors 29 und insofern als Statorwicklung ausgebildet. Die Motorwicklung ist derart verteilt um den Rotor angeordnet, dass der Rotor und somit die Welle 30 durch eine geeignete Bestromung der Motorwicklung drehbar sind. Die Pumpenelemente 27 und 28 sind mit der Welle 30 derart gekoppelt, dass die Pumpenelemente 27 und 28 durch eine Drehung der Welle 30 betätigbar sind.The return pump 26 also has a pump motor 29 . The pump motor 29 has a rotatably mounted rotor. In the present case, the rotor is arranged in a rotationally fixed manner on a rotatably mounted shaft 30 . In addition, the pump motor 29 has a motor winding. In the present case, the motor winding is part of a stator of the pump motor 29 and in this respect is designed as a stator winding. The motor winding is distributed around the rotor in such a way that the rotor and thus the shaft 30 can be rotated by suitably energizing the motor winding. The pump elements 27 and 28 are coupled to the shaft 30 in such a way that the pump elements 27 and 28 can be actuated by rotation of the shaft 30 .

Die Bremsanlage 1 ist dazu ausgebildet, ABS-Regeleingriffe durch eine geeignete Ansteuerung der vorstehend beschriebenen Ventile durchzuführen. Die hierzu notwendige Ansteuerung der Ventile ist aus dem Stand der Technik bekannt und soll hier nicht näher erläutert werden. Während eines derartigen Regeleingriffs ist der Pumpenmotor 29 zumindest zeitweise aktiv und betätigt die Pumpenelemente 27 und 28, sodass durch die Pumpenelemente 27 und 28 in den Niederdruck-Fluidspeichern 24 und 24A vorhandene Hydraulikflüssigkeit aus den Niederdruck-Fluidspeichern 24 und 24A gefördert wird. Grundsätzlich ist es dabei vorteilhaft, den Rotor und somit die Welle 30 mit einer möglichst geringen Drehzahl zu drehen. Daraus resultiert ein leiser Betrieb des Pumpenmotors 29. Der Betrieb des Pumpenmotors 29 mit der geringen Drehzahl kann jedoch dazu führen, dass die Niederdruck-Fluidspeicher 24 und 24A während des Regeleingriffs nicht oder nur sehr spät vollständig geleert werden. Während eines langandauernden Regeleingriffs könnte dann ein Betrieb des Pumpenmotors 29 mit der niedrigen Drehzahl zu einer thermischen Überlastung des Pumpenmotors 29 und/oder zu einer thermischen Überlastung von Komponenten zur Ansteuerung des Pumpenmotors 29 führen.The brake system 1 is designed to carry out ABS control interventions by suitably activating the valves described above. The control of the valves required for this is known from the prior art and will not be explained in more detail here. During such a control intervention, pump motor 29 is active at least temporarily and actuates pump elements 27 and 28, so that hydraulic fluid present in low-pressure fluid reservoirs 24 and 24A is pumped out of low-pressure fluid reservoirs 24 and 24A by pump elements 27 and 28. Basically, it is advantageous to rotate the rotor and thus the shaft 30 at the lowest possible speed. This results in quiet operation of the pump motor 29. However, operating the pump motor 29 at the low speed can mean that the low-pressure fluid reservoirs 24 and 24A are not emptied completely or only very late during the control intervention. During a long-lasting control intervention, operation of the pump motor 29 at the low speed could then lead to a thermal overload of the pump motor 29 and/or to a thermal overload of components for controlling the pump motor 29 .

Zur Ansteuerung des Pumpenmotors 29 weist die Bremsanlage 1 ein Steuergerät 31 auf. Das Steuergerät 31 ist dazu ausgebildet, eine Soll-Drehzahl für den Rotor vorzugeben und Schaltelemente einer Leistungselektronik des Pumpenmotors 29 anzusteuern, sodass die Motorwicklung derart bestromt beziehungsweise mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt wird, dass sich der Rotor zur Betätigung der Pumpenelemente 27 und 28 mit der Soll-Drehzahl dreht.The brake system 1 has a control unit 31 for controlling the pump motor 29 . Control unit 31 is designed to specify a target speed for the rotor and to control switching elements of the power electronics of pump motor 29, so that current is supplied to the motor winding or an electrical voltage is applied to it in such a way that the rotor moves with the pump elements 27 and 28 to actuate pump elements 27 and 28 target speed rotates.

Im Folgenden wird mit Bezug auf 2 ein vorteilhaftes Verfahren zum Betreiben der Rückförderpumpe 26 beschrieben. Hierzu zeigt 2 das Verfahren anhand eines Flussdiagramms. Insbesondere wird durch das Verfahren gewährleistet, dass auch bei langandauernden Regeleingriffen eine thermische Überlastung des Pumpenmotors 29 vermieden wird.The following is with reference to 2 an advantageous method for operating the return pump 26 is described. For this shows 2 the procedure using a flowchart. In particular, the method ensures that thermal overloading of the pump motor 29 is avoided even in the case of long-lasting control interventions.

In einem Schritt S1 ermittelt das Steuergerät 31 in Abhängigkeit von einem Soll-Volumenumsatz qAV für die Pumpenelemente 27 und 28 und einer aktuellen IstDrehzahl NIst des Rotors eine Soll-Drehzahl NSoll für den Rotor. In einem Schritt S2 steuert dann das Steuergerät 31 die Schaltelemente der Leistungselektronik des Pumpenmotors 29 an, sodass die Motorwicklung des Pumpenmotors 29 derart bestromt wird, dass sich der Rotor mit der Soll-Drehzahl NSoll dreht. Die Schritte S1 und S2 werden laufend durchgeführt.In a step S1, control unit 31 determines a setpoint speed N setpoint for the rotor as a function of a setpoint volume conversion qAV for pump elements 27 and 28 and a current actual speed N actual of the rotor. In a step S2, the control unit 31 then controls the switching elements of the power electronics of the pump motor 29 so that the motor winding of the pump motor 29 is energized in such a way that the rotor rotates at the setpoint speed N setpoint . Steps S1 and S2 are carried out continuously.

Um eine thermische Überlastung des Pumpenmotors 29 und eine thermische Überlastung von Komponenten zur Ansteuerung des Pumpenmotors 29, beispielsweise eine thermische Überlastung des Steuergerätes 31, zu vermeiden, ist ein Regelkreis 32 vorgesehen. Durch den Regelkreis 32 kann eine Erhöhung der Soll-Drehzahl NSoll vorgenommen werden. Wird die Soll-Drehzahl NSoll erhöht, so wird die Hydraulikflüssigkeit schneller aus den Niederdruck-Fluidspeichern 24 und 24A entfernt und der Pumpenmotor 29 wird während des Regeleingriffs zumindest zeitweise im Leerlauf betrieben. Hierdurch wird die thermische Belastung des Pumpenmotors 29 und der Komponenten zur Ansteuerung des Pumpenmotors 29 reduziert beziehungsweise eine thermische Überlastung vermieden. Auch die Verfahrensschritte des Regelkreises 32 werden laufend durchgeführt.A control circuit 32 is provided in order to avoid thermal overloading of pump motor 29 and thermal overloading of components for controlling pump motor 29, for example thermal overloading of control unit 31. The control circuit 32 can be used to increase the setpoint speed N setpoint . If the setpoint speed N setpoint is increased, the hydraulic fluid is removed more quickly from the low-pressure fluid reservoirs 24 and 24A and the pump motor 29 is operated at least temporarily in idling mode during the control intervention. As a result, the thermal load on the pump motor 29 and the components for controlling the pump motor 29 is reduced or thermal overload is avoided. The process steps of the control circuit 32 are also carried out continuously.

In einem dritten Schritt S3 des Regelkreises 32 ermittelt das Steuergerät 31 einen Stromwert iMot eines durch die Motorwicklung fließenden elektrischen Motorstroms. Beispielsweise ermittelt das Steuergerät 31 den Stromwert iMot modellbasiert und in Abhängigkeit von einer elektrischen Batteriespannung eines Energiespeichers, durch den der Pumpenmotor 29 mit elektrischer Energie versorgt wird, und/oder in Abhängigkeit von dem Tastgrad der Schaltelemente der Leistungselektronik des Pumpenmotors 29. Der Stromwert iMot des Motorstroms korreliert mit einem durch den Pumpenmotor 29 erzeugten Drehmoment und der thermischen Belastung des Pumpenmotors 29.In a third step S3 of the control loop 32, the control unit 31 determines a current value i Mot of an electrical motor current flowing through the motor winding. For example, the control unit 31 determines the current value i Mot based on a model and as a function of an electrical battery voltage of an energy store, through which the pump motor 29 is supplied with electrical energy, and/or as a function of the duty cycle of the switching elements of the power electronics of the pump motor 29. The current value i Mot of the motor current correlates with a torque generated by the pump motor 29 and the thermal load on the pump motor 29.

In einem vierten Schritt S4 ermittelt das Steuergerät 31 einen maximal zulässigen Strom-Schwellenwert iMax des Motorstroms. Hierbei berücksichtigt das Steuergerät 31 eine aktuelle Temperatur T einer Umgebung des Pumpenmotors 29. Bei dem Strom-Schwellenwert iMax handelt es sich um den Stromwert des Motorstroms, der maximal zulässig ist ohne eine thermische Überlastung des Pumpenmotors 29 und/oder von Komponenten zu dessen Ansteuerung zu riskieren.In a fourth step S4, control unit 31 determines a maximum permissible current threshold value i Max of the motor current. In this case, the control unit 31 takes into account a current temperature T of an area surrounding the pump motor 29. The current threshold value i Max is the current value of the motor current that is the maximum permissible is without risking a thermal overload of the pump motor 29 and/or components for its control.

In einem fünften Schritt S5 des Regelkreises 32 ermittelt das Steuergerät 31 eine Abweichung des Stromwertes iMot von dem Strom-Schwellenwert iMax. Vorliegend ermittelt das Steuergerät 31 als Abweichung eine Differenz Δi2 aus einem Quadrat des ermittelten Stromwertes iMot einerseits und einem Quadrat des Strom-Schwellenwertes iMax andererseits.In a fifth step S5 of the control circuit 32, the control unit 31 determines a deviation of the current value i Mot from the current threshold value i Max . In the present case, control unit 31 determines a difference Δi 2 from a square of determined current value i Mot on the one hand and a square of current threshold value i Max on the other as the deviation.

Ist die Differenz Δi2 positiv, wenn also der Stromwert iMot größer ist als der Strom-Schwellenwert iMax, so multipliziert das Steuergerät 31 in einem sechsten Schritt S6 des Regelkreises 32 die Differenz Δi2 mit einer Konstante k. Die Konstante k wird dabei derart vorgegeben, dass eine Dynamik der Veränderung der Soll-Drehzahl NSoll durch den Regelkreis 32 verringert wird.If the difference Δi 2 is positive, ie if the current value i Mot is greater than the current threshold value i Max , then in a sixth step S6 of the control circuit 32 the control unit 31 multiplies the difference Δi 2 by a constant k. The constant k is specified in such a way that the dynamics of the change in the setpoint speed N setpoint are reduced by the control loop 32 .

In einem Schritt S7 des Regelkreises 32 integriert das Steuergerät 31 die mit der Konstante k multiplizierte Differenz Δi2.In a step S7 of the control circuit 32, the control unit 31 integrates the difference Δi 2 multiplied by the constant k.

In Abhängigkeit von dem Integral ermittelt das Steuergerät 31 in einem Schritt S8 eine Drehzahl-Differenz NAdd, um die die Soll-Drehzahl NSoll erhöht werden soll. Zudem wird in dem Schritt S8 eine Begrenzung der Drehzahl-Differenz NAdd durchgeführt. Hierzu wird eine maximal zulässige Erhöhung vorgegeben. Diese beträgt beispielsweise 4000 RPM. Ist die ursprünglich ermittelte Drehzahl-Differenz NAdd größer als die maximal zulässige Erhöhung, so wird anstelle der ursprünglich ermittelten Drehzahl-Differenz die maximal zulässige Erhöhung als Drehzahl-Differenz NAdd dem weiteren Verfahren zugrunde gelegt.Depending on the integral, control unit 31 ascertains in a step S8 a speed difference N Add by which setpoint speed N setpoint is to be increased. In addition, the speed difference N Add is limited in step S8. A maximum permissible increase is specified for this purpose. This is 4000 RPM, for example. If the speed difference N Add originally determined is greater than the maximum permissible increase, then instead of the speed difference originally determined, the maximum permissible increase is taken as the basis for the further method as the speed difference N Add .

In einem neunten Schritt S9 erhöht dann das Steuergerät 31 die ursprünglich vorgegebene Soll-Drehzahl NSoll um die Drehzahl-Differenz NAdd. Dadurch wird eine erhöhte Soll-Drehzahl NSoll_Add erhalten. Diese erhöhte Soll-Drehzahl NSoll_Add wird dann anstelle der ursprünglich vorgegebenen Soll-Drehzahl NSoll in dem zweiten Schritt S2 der Ermittlung der Ansteuersignale zugrunde gelegt, sodass sich dann der Rotor mit der erhöhten Soll-Drehzahl NSoll_Add dreht.In a ninth step S9, the control unit 31 then increases the originally specified desired speed N desired by the speed difference N Add . As a result, an increased setpoint speed N setpoint_add is obtained. This increased setpoint speed N setpoint_add is then used instead of the originally specified setpoint speed N setpoint in the second step S2 to determine the control signals, so that the rotor then rotates at the increased setpoint speed N setpoint_add .

Reicht die Vorgabe der erhöhten Soll-Drehzahl NSoll_Add nicht aus, um den Stromwert iMot zu verringern, so wird die erhöhte Soll-Drehzahl NSoll_Add durch den Regelkreis 32 weiter erhöht werden. Wurde der Stromwert iMot durch die Erhöhung der Soll-Drehzahl NSoll jedoch verringert, so wird durch den Regelkreis 32 eine geringere Drehzahl-Differenz NAdd ermittelt werden, sodass die Erhöhung der Soll-Drehzahl NSoll verringert wird. Hierdurch wird die Geräuschemission des Pumpenmotors 29 verringert.If the specification of the increased target speed N Soll_Add is not sufficient to reduce the current value i Mot , then the increased target speed N Soll_Add will be further increased by the control circuit 32 . However, if the current value i Mot was reduced by increasing the setpoint speed N setpoint , then a smaller speed difference N Add will be determined by the control circuit 32, so that the increase in the setpoint speed N setpoint will be reduced. As a result, the noise emitted by the pump motor 29 is reduced.

Vorzugsweise wird der Regelkreis 32 erst nach Ablauf einer Zeitdauer gestartet, die mit Bestromen der Motorwicklung startet. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass kurze Regeleingriffe den Pumpenmotor 29 selbst dann nicht thermisch überlasten, wenn der Stromwert iMot größer ist als der Strom-Schwellenwert iMax.The control circuit 32 is preferably only started after a period of time has elapsed, which begins when the motor winding is energized. This is based on the consideration that brief control interventions do not thermally overload the pump motor 29 even if the current value i Mot is greater than the current threshold value i Max .

Claims (13)

Verfahren zum Betreiben einer Rückförderpumpe (26) einer Bremsanlage (1), wobei die Rückförderpumpe (26) zumindest ein Pumpenelement (27,28) und einen Pumpenmotor (29) aufweist, der dazu ausgebildet ist, das Pumpenelement (27,28) zu betätigen, wobei der Pumpenmotor (29) einen drehbar gelagerten Rotor und zumindest eine Motorwicklung aufweist, wobei eine Soll-Drehzahl (NSoll) für den Rotor vorgegeben wird, und wobei die Motorwicklung derart bestromt wird, dass sich der Rotor zur Betätigung des Pumpenelementes (27,28) mit der Soll-Drehzahl (NSoll) dreht, dadurch gekennzeichnet, dass ein aktueller Stromwert (iMot) eines durch die Motorwicklung fließenden elektrischen Motorstroms ermittelt wird, und dass die Soll-Drehzahl (NSoll) zur Vermeidung einer thermischen Überlastung des Pumpenmotors (29) und/oder zur Vermeidung einer thermischen Überlastung von Komponenten zur Ansteuerung des Pumpenmotors (29) in Abhängigkeit von dem ermittelten Stromwert (iMot) erhöht wird.Method for operating a return pump (26) of a brake system (1), the return pump (26) having at least one pump element (27, 28) and a pump motor (29) which is designed to actuate the pump element (27, 28). , wherein the pump motor (29) has a rotatably mounted rotor and at least one motor winding, a target speed (N target ) being specified for the rotor, and the motor winding being energized in such a way that the rotor rotates to actuate the pump element (27 ,28) rotates at the set speed (N set ), characterized in that an instantaneous current value (i Mot ) of an electrical motor current flowing through the motor winding is determined, and that the set speed (N set ) is used to avoid thermal overload of the pump motor (29) and/or to avoid thermal overloading of components for controlling the pump motor (29) as a function of the determined current value (i Mot ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromwert (iMot) laufend ermittelt und die Soll-Drehzahl (NSoll) in Abhängigkeit von dem Stromwert (iMot) laufend verändert wird.procedure after claim 1 , characterized in that the current value (i Mot ) is continuously determined and the setpoint speed (N Soll ) is continuously changed as a function of the current value (i Mot ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Drehzahl (NSoll) erhöht wird, wenn der Stromwert (iMot) einen vorgegebenen Strom-Schwellenwert (iMax) übersteigt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the set speed (N set ) is increased if the current value (i mot ) exceeds a predetermined current threshold value (i max ). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abweichung des Stromwertes (iMot) von dem Strom-Schwellenwert (iMax) ermittelt wird, wobei die Soll-Drehzahl (NSoll) in Abhängigkeit von der Abweichung erhöht wird.procedure after claim 3 , characterized in that a deviation of the current value (i Mot ) from the current threshold value (i Max ) is determined, the target speed (N target ) being increased as a function of the deviation. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Abweichung eine Differenz (Δi) zwischen dem Stromwert (iMot) einerseits und dem Strom-Schwellenwert (iMax) andererseits ermittelt wird.procedure after claim 4 , characterized in that a difference (Δi) between the current value (i Mot ) on the one hand and the current threshold value (i Max ) on the other hand is determined as the deviation. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Abweichung eine Differenz (Δi2) zwischen einem Quadrat des Stromwertes (iMot) einerseits und einem Quadrat des Strom-Schwellenwertes (iMax) andererseits ermittelt wird.procedure after claim 4 , characterized in that a difference (Δi 2 ) between a square of the current value (i Mot ) on the one hand and a square of the current threshold value (i Max ) on the other hand is determined as the deviation. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung mit einer Konstante (k) multipliziert wird, um eine Dynamik der Veränderung der Soll-Drehzahl (NSoll) zu verringern.Procedure according to one of Claims 4 until 6 , characterized in that the deviation is multiplied by a constant (k) in order to reduce dynamics of the change in the setpoint speed (N setpoint ). Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Integral der Abweichung oder der mit der Konstante (k) multiplizierten Abweichung ermittelt wird, wobei die Soll-Drehzahl (NSoll) in Abhängigkeit von dem Integral verändert wird.Procedure according to one of Claims 4 until 7 , characterized in that an integral of the deviation or of the deviation multiplied by the constant (k) is determined, the setpoint speed (N setpoint ) being changed as a function of the integral. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Temperatur (T) ermittelt wird, wobei der Strom-Schwellenwert (iMax) in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur (T) vorgegeben wird.Procedure according to one of Claims 4 until 8th , characterized in that a current temperature (T) is determined, the current threshold value (i Max ) depending on the determined temperature (T) is specified. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung der Soll-Drehzahl (NSoll) auf eine maximal zulässige Erhöhung begrenzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the increase in the setpoint speed (N setpoint ) is limited to a maximum permissible increase. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitdauer vorgegeben wird, die mit Bestromen der Motorwicklung startet, wobei die Soll-Drehzahl (NSoll) frühestens nach Ablauf der Zeitdauer in Abhängigkeit von dem Stromwert (iMot) erhöht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a period of time is specified which starts when the motor winding is energized, the desired speed (N Soll ) being increased as a function of the current value (i Mot ) at the earliest after the period of time has elapsed. Steuergerät für eine Bremsanlage (1), die eine Rückförderpumpe (26) mit zumindest einem Pumpenelement (27,28) und einem Pumpenmotor (29) aufweist, der dazu ausgebildet ist, das Pumpenelement (27,28) zu betätigen, wobei der Pumpenmotor (29) einen drehbar gelagerten Rotor und zumindest eine Motorwicklung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (31) speziell dazu hergerichtet ist, bei bestimmungsgemäßem Gebrauch das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.Control unit for a brake system (1), which has a return pump (26) with at least one pump element (27, 28) and a pump motor (29), which is designed to actuate the pump element (27, 28), the pump motor ( 29) has a rotatably mounted rotor and at least one motor winding, characterized in that the control unit (31) is specially designed to carry out the method according to one of the preceding claims when used as intended. Bremsanlage (1), mit einer Rückförderpumpe (26), die zumindest ein Pumpenelement (27,28) und einen Pumpenmotor (29) aufweist, der dazu ausgebildet ist, das Pumpenelement (27,28) zu betätigen, wobei der Pumpenmotor (29) einen drehbar gelagerten Rotor und zumindest eine Motorwicklung aufweist, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (31) gemäß dem vorhergehenden Anspruch.Brake system (1) with a return pump (26) which has at least one pump element (27,28) and a pump motor (29) which is designed to actuate the pump element (27,28), the pump motor (29) has a rotatably mounted rotor and at least one motor winding, characterized by a control unit (31) according to the preceding claim.
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