EP3227146A1 - Power control apparatus for a load in a vehicle - Google Patents

Power control apparatus for a load in a vehicle

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Publication number
EP3227146A1
EP3227146A1 EP15804751.4A EP15804751A EP3227146A1 EP 3227146 A1 EP3227146 A1 EP 3227146A1 EP 15804751 A EP15804751 A EP 15804751A EP 3227146 A1 EP3227146 A1 EP 3227146A1
Authority
EP
European Patent Office
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control device
power control
power
temperature
unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15804751.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rolf Graf
Matthias Bludau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Publication of EP3227146A1 publication Critical patent/EP3227146A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
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    • H02H7/0833—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
    • H02H7/0844—Fail safe control, e.g. by comparing control signal and controlled current, isolating motor on commutation error
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    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3845—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped

Definitions

  • the invention relates to a power control device for providing an electrical power to a consumer.
  • the power control device may, for. B. to an electric or electronic functional module for operating a controller or a setting unit, in particular in a vehicle act.
  • the invention relates to a method for adjusting the output of a nurse juryungsvor- direction electrical power.
  • Modern motor vehicles have various electronic modules for operating a variety of controllers.
  • An example of such electronics module in a motor vehicle the drive ⁇ electronics of the fuel pump. It is an actuator for speed control of the pump to save energy through regulated operation according to the current fuel demand.
  • These electronic modules are available in various embodiments. For example, these may be designed to control brushed motors or brushless motors.
  • the electronic power dividers have typical efficiencies of around 80 to 90%, depending on the performance class and other boundary conditions.
  • the design of the electronics in modern motor vehicles can be designed such that a defined operation or operating range under defined ambient conditions (in particular temperatures) is just possible without a local overloading of the electronic modules.
  • the operating mode of the electronic module, so the actuator this can be continuous operation at maximum load and maximum temperature, but it may also be a profile with certain load conditions over a period of time.
  • the communication of the electronic module with the motor control for example via a bus signal such. B. CAN or via a simple PWM interface.
  • the motor control ⁇ typically receives in normal operation feedback on the state of the actuator and can react to fault or status messages and intervene in an appropriate manner to control, for example, the actuator in a different operating range.
  • a power control device which is designed to vary an electrical power delivered to a consumer.
  • the power control device has a control unit and temperature detection unit.
  • the control unit is made to receive a power specification from a power specification unit and to detect an interruption of a connection between the power control apparatus and the power specification unit.
  • the temperature sensing unit is configured to detect a temperature of approximately ⁇ bathsteue device.
  • the control unit is further designed, in the event of an interruption of the connection between the power control device and the power setting unit, to change the electrical power delivered to the load in dependence on the temperature detected by the temperature sensing unit.
  • an autonomous operation of the power ⁇ control device is enabled when a connection between the power control device and a power specification unit is interrupted.
  • Such autonomous operation can also be referred to as emergency operation.
  • the function of individual modules usually requires coordination. So it may be z. B. be required to control the power output of a functional unit by a power ⁇ tion control device. However, it may also be necessary for the power control device to receive a specification from a central power setting unit as to how the respective functional unit is to be controlled.
  • the central power specification unit may have a coordination task. For example, this may be a motor control and the power control device may be configured to control a fuel pump (pump control), thereby the volumetric flow delivered by the fuel pump
  • Fuel is adjusted to the current needs of the engine. Now the connection between the engine control and the Pump control interrupted, the pump control just can not get from a central point a specification on the required amount of fuel.
  • the fuel pump may for example be designed so that it has a power consumption, which is directly dependent on pressure at a kon ⁇ constant speed. Therefore, the emergency operation with maximum pump speed and high pressure can cause the power consumption is higher than in normal operation at this speed. Accordingly, the losses in the electronic actuator are also increasing. In particular, the actuator can not be designed for operation with this increased power loss at all ambient temperatures, so that at this operating point it may possibly lead to damage to the power supply. Control device can come. Such a design of the power control device is possible in principle, but is not carried out for reasons of efficiency, since this operating point is usually only exceptionally ge ⁇ calls.
  • the power control device described herein provides, under certain conditions, to allow an autonomous gradual or stepped reduction of the set power, in particular taking into account the temperature of the power control device.
  • the power control device described herein allows for maximum consumer availability without constantly operating at maximum load.
  • the temperature of the power control device and / or the consumer is taken into account for the amount of power delivered and the power is adjusted, even if the cultivvorgäbe weg ⁇ by connection interruption to the power setting unit ⁇ falls.
  • control unit is designed to reduce the electrical power delivered to the consumer when a predetermined temperature threshold is reached.
  • the power control ⁇ device maximum power depending on the temperature of the power control device is delivered.
  • the load load may not be considered because the connection to the power setting unit has been interrupted, the maximum possible amount of fuel is delivered without overloading the pump control or power control device.
  • a temperature threshold By reaching a temperature threshold, the approximation of the temperature to a predetermined temperature value can be understood. In particular, an approximation to the predetermined temperature value by heating, ie from a low temperature in the direction of the higher temperature threshold. When this temperature threshold is reached, there is a reduction in the electrical power output by the power control device so as to allow the power control device to cool and minimize the risk of damage.
  • the predetermined temperature threshold is variable.
  • a thermal time constant of the power control device is taken into account for the determination of the output electric power.
  • the thermal time constant may be a parameter based on the thermal capacity and the thermal flux between the power control device and the environment. These two quantities may together describe a cooling behavior of the power control device.
  • the control unit is designed to switch off the power control device when a maximum permissible temperature limit value is reached.
  • the temperature limit is, in particular one Tempera ⁇ turwert in which threatens damage to the power control device.
  • the autonomous shutdown of tillsteue ⁇ approximate device is carried out exclusively in emergency mode, so if the connection to the power specification unit is un ⁇ interrupted.
  • a fluid pump arrangement is specified.
  • the fluid pump assembly includes a fluid pump and a power control device as described above and below.
  • the power control device is coupled to the fluid pump so that it can deliver electrical power to the fluid pump.
  • the fluid pump is designed to vary a fluid delivery volume as a function of the electrical power delivered to it.
  • the fluid pump arrangement is a fuel pump for a vehicle.
  • the fluid pump assembly delivers the maximum volume flow in the fuel line without overloading the power control device, since the temperature of the power control device for the specification of the speed of the fuel pump is taken into account. This can increase the service life of Le ⁇ power control device and reduce the likelihood of errors and damages.
  • the vehicle is, for example, a
  • Motor vehicle such as car, bus or truck, or even a rail vehicle, a ship, an aircraft, such as Helicopter or plane, or for example a motorized two-wheeler.
  • the vehicle has an internal combustion engine which is supplied with fuel by a fuel delivery pump and a fuel line.
  • a vehicle is provided with a fluid pump assembly as described above and below.
  • the vehicle further comprises a Fluidbehalter for receiving a fuel and an internal combustion engine, the operating behavior of which is controllable by an engine control, on.
  • the fluid pump is arranged, the
  • the engine controller is configured to communicate a power demand of the fluid pump to the power control device.
  • the engine controller is configured to periodically send a signal to and from the power control device
  • the regular signal to the power control device may be a control signal, the absence of which indicates a break in the connection (be it mechanical or electrical).
  • the power control ⁇ device can detect the interruption of the connection, if it no longer receives the control signal and the internal combustion engine controller ⁇ detects the interruption of the connection if the return signal is not received.
  • the control signal may be a periodic signal transmitted at predetermined constant or varying time intervals. For example, this may be a few seconds, one, two, or several seconds, or a few minutes, one, two, or several minutes after the elapse of which the control signal is retransmitted.
  • the engine controller is configured to determine a performance of the power control device when the connection to the power control device is interrupted.
  • the engine control can control the behavior of the engine
  • Power control device in particular, taking into account the ambient temperature of the vehicle and predict the thermal behavior known to the engine control, z. B. by reading from a family of characteristics, which includes, inter alia, the ambient temperature of the vehicle and the output from the power control device electrical power.
  • the engine controller may control the engine without being connected to and affecting the power control device because the engine controller may predict the behavior of the power control device.
  • the engine controller may also access the temperature of the power control device.
  • a method of adjusting the electrical power output by a power control device comprises the steps of: monitoring the status of a connection to a power specification unit; Operate the power control device in an emergency operation when the connection to the power control device has been interrupted. In emergency mode, the following steps are taken guided: determining a temperature of the power control ⁇ device; Adjusting an electric power output by the power control device depending on the temperature of the power control device.
  • the method is analogous to the operation of the power ⁇ control device and thus the relevant above statements apply mutatis mutandis the same for this method.
  • the electrical power output by the power control device is reduced when the temperature of the power control device reaches a predetermined threshold.
  • the power control device described herein provides, under certain conditions, to allow an autonomous gradual or stepped reduction of the set power, in particular taking into account the temperature of the power control device.
  • the first condition is the termination of communication with the engine control unit. Usually only if this case is present, can be spoken by an emergency operation.
  • the second condition is to achieve a high device internal temperature which may still be below the absolute temperature limit of the device. If this happens, the actuator can slowly reduce the speed of the pump. The rate of reduction can be chosen according to the thermal time constant of the actuator. It can also be regulated to this temperature limit. Since the engine control unit (ECU) monitors the communication lines to such systems, it is informed of the "emergency operation" state Motor vehicle knows a corresponding behavior of the actuator can also be predicted by appropriate thermal modeling taking into account the driving condition. Thus, the autonomous engagement of the actuator then only leads to minimal restrictions on the behavior of the internal combustion engine.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a power control ⁇ device, which is coupled to a power setting unit and a consumer.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a fluid pump arrangement.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of the steps of a method for adjusting the power output from a power control device ⁇ .
  • Fig. 4 shows a schematic representation of a vehicle.
  • FIG. 1 shows a power control device 10, which is coupled to a power setting unit 30 and a load 20.
  • the power setting unit 30 is configured to transmit control signals to the power control device 10, thereby to specify the operation and the operating point, in particular, the power output to the load 20 of the power control device 10.
  • the power control device 10 is coupled via a connection to the consumer, which is designed to transmit electrical energy for the operation of the consumer.
  • the power control device 10 includes a control unit 12 and a temperature detection unit 14, e.g. B. a Tem ⁇ temperature sensor, on.
  • the control unit 12 of the power control device 10 is designed to monitor the status of the connection to the nursevorga ⁇ ing unit and control the output to the consumer 30 energy at a termination of this connection as described above, ie in particular taking into account the temperature detected by the temperature detection unit 14 temperature the power control device 10.
  • FIG. 2 shows a fluid pump assembly 100 having a power control device.
  • the power control ⁇ device is a fuel pump control device or a Kraftstoffpumpensteiler 103.
  • the temperature detection unit is designed as a temperature sensor 104.
  • the consumer is a fluid pump in the form of a fuel pump 106, which in or on a fluid container 101, z. B. a fuel tank of a vehicle is arranged.
  • the power setting unit is a motor controller 10.
  • the fuel pump 102 delivers fuel from the fuel tank 101 via a fuel line 132 to a second fuel pump 106, which pressurizes the fuel with higher pressure and this provides via the fuel line 134 to a motor 108.
  • the engine controller 107 controls the engine 108 via the signal connection 120 and the fuel pump divider 103 via the signal connection 122 in dependence on the operating point of the engine.
  • the fuel pump divider 103 outputs the required power to the fuel pump 102 via the electrical connection 124 to vary the amount of fuel delivered.
  • Figure 2 shows a fluid pump assembly 100, which is in particular part of a fluid handling system of a motor vehicle, in ⁇ play, part of a fuel supply system for diesel or gasoline for an internal combustion engine of the motor vehicle.
  • the fluid pump assembly 100 has a tank 101 to the
  • a fluid pump 102 is provided.
  • the fluid pump 102 is a fuel pump in the embodiment.
  • the fuel pump 102 is provided to deliver the fuel from the tank 101.
  • the fuel pump 102 is a so-called prefeed pump, which can provide pressures of up to 8 bar on an output side 105 of the fuel pump 102.
  • the fuel pump 102 promotes the fuel ⁇ example, to another pump 106, which pressurizes the fuel with higher pressure, for example, up to 500 bar for gasoline and up to 3000 bar for diesel.
  • the fuel pump 102 is electrically connected to a device 103.
  • the device 103 is configured to control the fuel pump 102.
  • the fuel pump 102 is a variable speed pump.
  • the device 103 is part of a pump control device, for example.
  • the fuel pump 102 is thus regulated locally and thereby a relief of the Mo ⁇ gate control is made possible by the pressure limiting function.
  • the device 103 may be part of the engine control or be connected as a separate electronic actuator with the engine controller 107, for example via a CAN bus or distributed to a plurality of control devices.
  • the device 103 has a temperature sensor 104 for determining the ambient temperature and the temperature of the device 103.
  • the temperature sensor 104 is provided on the circuit board of the device 103. Thus, the temperature can be easily and without additional cost due to an additional sensor evaluated.
  • FIG. 3 shows a flow chart of the steps of a method for adjusting the electrical power output by a power control device 10, 103.
  • the method comprises the following steps: Monitor S1 the status of a connection to a power setting unit 30, 107. Operate S2 of the hosteu ⁇ tion device in an emergency operation when the connection to the power control device has been interrupted. In emergency mode, determining S3 a temperature of the power control ⁇ device and adjusting S4 output from the power control device electrical power as a function of the temperature of the power control device.
  • FIG. 4 shows a vehicle 1 with a fluid pump arrangement 100 as described in FIG. 2. The actual arrangement of the elements of the fluid pump assembly 100 in the vehicle may vary and is therefore only schematically illustrated in FIG.

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Abstract

A power control apparatus (10, 103) is specified and is configured to vary an electrical power delivered to a load (20, 102). The power control apparatus has a control unit (12) and a temperature recording unit (14, 104). The control unit (12) is configured to obtain a power specification from a power specification unit (30, 107) and to detect an interruption in a connection between the power control apparatus (10, 103) and the power specification unit (30, 107). The temperature recording unit (14, 104) is configured to record a temperature of the power control apparatus (10, 103). If there is an interruption in the connection between the power control apparatus (10, 103) and the power specification unit (30, 107), the control unit (12) is configured to change the electrical power delivered to the load (20, 102) on the basis of the temperature recorded by the temperature recording unit (14, 104). This enables autonomous operation of the power control apparatus even if the connection to the power specification unit is interrupted.

Description

Beschreibung description
Leistungssteuerungsvorrichtung für einen Verbraucher in einem Fahrzeug Power control device for a consumer in a vehicle
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die Erfindung betrifft eine Leistungssteuerungsvorrichtung zum Bereitstellen einer elektrischen Leistung an einen Verbraucher. Bei der Leistungssteuerungsvorrichtung kann es sich z. B. um ein elektrisches oder elektronisches Funktionsmodul zum Betrieb eines Stellers bzw. einer Einstelleinheit, insbesondere in einem Fahrzeug, handeln. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einstellen der von einer Leistungssteuerungsvor- richtung abgegebenen elektrischen Leistung. The invention relates to a power control device for providing an electrical power to a consumer. In the power control device, it may, for. B. to an electric or electronic functional module for operating a controller or a setting unit, in particular in a vehicle act. Furthermore, the invention relates to a method for adjusting the output of a Leistungssteuerungsvor- direction electrical power.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Moderne Kraftfahrzeuge besitzen diverse Elektronikmodule zum Betrieb verschiedenster Steller. Ein Beispiel eines solchen Elektronikmoduls in einem Kraftfahrzeug ist die Ansteuer¬ elektronik der Kraftstoffpumpe. Es handelt sich hierbei um einen Steller zur Drehzahlregelung der Pumpe um durch geregelten Betrieb entsprechend dem momentanen Kraftstoffbedarf Energie zu sparen. Diese Elektronikmodule sind in verschiedenen Ausführungsformen verfügbar. Beispielsweise können diese ausgeführt sein, bürstenbehaftete Motoren oder auch bürstenlose Motoren anzusteuern. Die elektronischen Leistungssteiler haben typische Wirkungsgrade von etwa 80 bis 90 %, abhängig von der Leis- tungsklasse und sonstigen Randbedingungen. Modern motor vehicles have various electronic modules for operating a variety of controllers. An example of such electronics module in a motor vehicle, the drive ¬ electronics of the fuel pump. It is an actuator for speed control of the pump to save energy through regulated operation according to the current fuel demand. These electronic modules are available in various embodiments. For example, these may be designed to control brushed motors or brushless motors. The electronic power dividers have typical efficiencies of around 80 to 90%, depending on the performance class and other boundary conditions.
Die Auslegung der Elektronik in modernen Kraftfahrzeugen kann aus Kostengründen so gestaltet sein, dass ein definierter Betrieb oder Betriebsbereich bei definierten Umgebungsbedingungen (insbesondere Temperaturen) gerade eben möglich ist, ohne eine lokale Überlastung der Elektronikmodule. Die Betriebsart des Elektronikmoduls, also des Stellers, kann hierbei Dauerbetrieb bei maximaler Last und maximaler Temperatur sein, es kann aber auch ein Profil mit bestimmten Lastzuständen über einen bestimmten Zeitraum sein. For reasons of cost, the design of the electronics in modern motor vehicles can be designed such that a defined operation or operating range under defined ambient conditions (in particular temperatures) is just possible without a local overloading of the electronic modules. The operating mode of the electronic module, so the actuator, this can be continuous operation at maximum load and maximum temperature, but it may also be a profile with certain load conditions over a period of time.
Der Betrieb an der oberen Umgebungstemperatur führt bei der gewünschten knappen, kostenoptimierten, Auslegung bis zum Erreichen der zulässigen Maximaltemperaturen im Inneren der Elektronikmodule, also Steller. Bei geeigneter Gestaltung und Bemessung der Elektronikmodule wird die zulässige Maximal¬ temperatur auch nicht überschritten. The operation at the upper ambient temperature leads to the desired scarce, cost-optimized, design until the permissible maximum temperatures are reached inside the electronic modules, ie actuators. With a suitable design and dimensioning of the electronic modules , the permissible maximum temperature is not exceeded.
Im Normalbetrieb erfolgt die Kommunikation des Elektronikmoduls mit der Motorsteuerung beispielsweise über ein Bus-Signal wie z. B. CAN oder über eine einfache PWM-Schnittstelle . Die Motor¬ steuerung erhält im Normalbetrieb typischerweise Rückmeldungen über den Zustand des Stellers und kann auf Störungs- oder Statusmeldungen reagieren und in geeigneter Weise eingreifen, um beispielsweise den Steller in einem anderen Betriebsbereich anzusteuern . In normal operation, the communication of the electronic module with the motor control, for example via a bus signal such. B. CAN or via a simple PWM interface. The motor control ¬ typically receives in normal operation feedback on the state of the actuator and can react to fault or status messages and intervene in an appropriate manner to control, for example, the actuator in a different operating range.
Eine autonome Abschaltung oder auch Reduktion der Systemleistung durch das Elektronikmodul, z. B. eine Kraftstoffpumpenelektronik, ist im Allgemeinen nicht zulässig, sondern soll nur auf entsprechende Vorgabe der Motorsteuerung erfolgen. An autonomous shutdown or reduction of system performance by the electronic module, z. As a fuel pump electronics, is generally not allowed, but should be done only on appropriate specification of the engine control.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Es kann als Aufgabe der Erfindung betrachtet werden, die Arbeitsweise eines Elektronikmoduls in einem Fahrzeug zu verbessern, insbesondere wenn die Verbindung zu einer Leistungsvorgabeeinheit unterbrochen wurde und das Elektronikmodul in einem autonomen Betrieb arbeitet. It may be considered an object of the invention to improve the operation of an electronic module in a vehicle, in particular when the connection to a power setting unit has been interrupted and the electronic module is operating in an autonomous mode.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung. Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Leistungssteue- rungsvorrichtung angegeben, welche ausgeführt ist, eine an einen Verbraucher abgegebene elektrische Leistung zu variieren. Die Leistungssteuerungsvorrichtung weist eine Steuereinheit und Temperaturerfassungseinheit auf. Die Steuereinheit ist aus¬ geführt, eine Leistungsvorgabe von einer Leistungsvorgabe¬ einheit zu erhalten und eine Unterbrechung einer Verbindung zwischen der Leistungssteuerungsvorrichtung und der Leistungsvorgabeeinheit zu detektieren. Die Temperaturerfassungs- einheit ist ausgeführt, eine Temperatur der Leistungssteue¬ rungsvorrichtung zu erfassen. Die Steuereinheit ist weiter ausgeführt, im Falle einer Unterbrechung der Verbindung zwischen der Leistungssteuerungsvorrichtung und der Leistungsvorgabeeinheit die an den Verbraucher abgegebene elektrische Leistung in Abhängigkeit der von der Temperaturerfassungseinheit er- fassten Temperatur zu verändern. This object is solved by the subject matter of the independent claims. Further embodiments will become apparent from the dependent claims and from the following description. According to one aspect of the invention, a power control device is provided, which is designed to vary an electrical power delivered to a consumer. The power control device has a control unit and temperature detection unit. The control unit is made to receive a power specification from a power specification unit and to detect an interruption of a connection between the power control apparatus and the power specification unit. The temperature sensing unit is configured to detect a temperature of approximately ¬ Leistungssteue device. The control unit is further designed, in the event of an interruption of the connection between the power control device and the power setting unit, to change the electrical power delivered to the load in dependence on the temperature detected by the temperature sensing unit.
Damit wird insbesondere ein autonomer Betrieb der Leistungs¬ steuerungsvorrichtung ermöglicht, wenn eine Verbindung zwischen der Leistungssteuerungsvorrichtung und einer Leistungsvorgabeeinheit unterbrochen ist . Ein solcher autonomer Betrieb kann auch als Notbetrieb bezeichnet werden. Thus, in particular an autonomous operation of the power ¬ control device is enabled when a connection between the power control device and a power specification unit is interrupted. Such autonomous operation can also be referred to as emergency operation.
In einem Fahrzeug bedarf die Funktion einzelner Module übli- cherweise einer Koordination. So kann es z. B. erforderlich sein, die Leistungsabgabe einer Funktionseinheit durch eine Leis¬ tungssteuerungsvorrichtung zu steuern. Dabei kann es aber auch erforderlich sein, dass die Leistungssteuerungsvorrichtung von einer zentralen Leistungsvorgabeeinheit eine Vorgabe erhält, wie die jeweilige Funktionseinheit anzusteuern ist. Die zentrale Leistungsvorgabeeinheit kann eine Koordinationsaufgabe inne haben. Beispielsweise kann es sich dabei um eine Motorsteuerung handeln und die Leistungssteuerungsvorrichtung kann ausgeführt sein, eine Kraftstoffpumpe anzusteuern (Pumpensteuerung) , damit der von der Kraftstoffpumpe gelieferte Volumenstrom an In a vehicle, the function of individual modules usually requires coordination. So it may be z. B. be required to control the power output of a functional unit by a power ¬ tion control device. However, it may also be necessary for the power control device to receive a specification from a central power setting unit as to how the respective functional unit is to be controlled. The central power specification unit may have a coordination task. For example, this may be a motor control and the power control device may be configured to control a fuel pump (pump control), thereby the volumetric flow delivered by the fuel pump
Kraftstoff an den aktuellen Bedarf des Motors angepasst wird. Wird nun die Verbindung zwischen der Motorsteuerung und der Pumpensteuerung unterbrochen, kann die Pumpensteuerung gerade nicht mehr von zentraler Stelle eine Vorgabe über die benötigte Kraftstoffmenge erhalten. Fuel is adjusted to the current needs of the engine. Now the connection between the engine control and the Pump control interrupted, the pump control just can not get from a central point a specification on the required amount of fuel.
Es kann eine Anforderung in einem Fahrzeug sein, dass z. B. der Steller einer Kraftstoffpumpe auch bei Abbruch der Kommunikation (z. B. durch Kabelfehler) die Funktion der Kraftstoffpumpe im Notbetrieb (sog. Limp Home Betriebsmodus) aufrecht erhalten kann, damit das Fahrzeug nicht liegenbleibt . Weiterhin kann es eine Anforderung sein, dass der Notbetrieb nicht zu einer verminderten Fahrleistung führen soll und dass der Fehler ggf. erst beim nächsten regulären Wartungsaufenthalt des Fahrzeugs in der Werkstatt behoben werden muss . Diese Forderungen führen dazu, dass der sogenannte Notbetrieb ein Zustand ist, der ver¬ gleichsweise lange anhaltend sein kann und bei dem z. B. die Kraftstoffpumpe ggf. mit hoher oder gar maximaler Leistung betrieben wird. Die von der Brennkraftmaschine abgenommene Kraftstoffmenge schwankt entsprechend dem Fahrzustand stark. Dies kann dazu führen, dass in Leerlauf- oder Teillastsitua¬ tionen, also während der meisten Zeit während des Betriebs eines Fahrzeugs, deutlich zu viel Kraftstoff gefördert wird, weil die Pumpe mit einem vorher definierten hohen oder maximalen Arbeitspunkt betrieben wird. Hierdurch steigt der Druck im hydraulischen System bis sich ein mechanisches Druckbegrenzerventil im Tank öffnet und die überschüssige Kraftstoffmenge wieder in den Tank abgeblasen wird. It may be a requirement in a vehicle that z. B. the controller of a fuel pump even when the communication is terminated (eg by cable fault), the function of the fuel pump in emergency mode (so-called limp home mode of operation) can be maintained so that the vehicle does not remain. Furthermore, it may be a requirement that the emergency operation should not lead to a reduced mileage and that the error may not be corrected until the next regular maintenance of the vehicle in the workshop. These requirements lead to the so-called emergency mode is a state, the ver ¬ same manner may be continued long and wherein z. B. the fuel pump is possibly operated with high or even maximum power. The amount of fuel taken from the engine fluctuates greatly according to the driving condition. This can cause in idle or partial load situa ¬ tions, so most of the time during operation of a vehicle, much too much fuel is delivered, because the pump with a defined high or maximum operating point is operated. This increases the pressure in the hydraulic system until a mechanical pressure relief valve in the tank opens and the excess fuel is blown back into the tank.
Die Kraftstoffpumpe kann beispielsweise so ausgestaltet sein, dass sie eine Leistungsaufnahme aufweist, die bei einer kon¬ stanten Drehzahl direkt druckabhängig ist. Daher kann der Notbetrieb mit maximaler Pumpendrehzahl und hohem Druck dazu führen, dass die Leistungsaufnahme höher ist als im Normalbetrieb bei dieser Drehzahl. Entsprechend nehmen auch die Verluste im elektronischen Steller zu. Der Steller kann aber insbesondere nicht zum Betrieb mit dieser erhöhten Verlustleistung bei allen Umgebungstemperaturen ausgelegt sein, so dass es bei diesem Betriebspunkt möglicherweise zu Schäden an der Leistungs- Steuerungsvorrichtung kommen kann. Eine solche Auslegung der Leistungssteuerungsvorrichtung ist prinzipiell möglich, wird aber aus Effizienzgründen nicht ausgeführt, da dieser Betriebspunkt üblicherweise nur ausnahmsweise tatsächlich ge¬ fordert ist . The fuel pump may for example be designed so that it has a power consumption, which is directly dependent on pressure at a kon ¬ constant speed. Therefore, the emergency operation with maximum pump speed and high pressure can cause the power consumption is higher than in normal operation at this speed. Accordingly, the losses in the electronic actuator are also increasing. In particular, the actuator can not be designed for operation with this increased power loss at all ambient temperatures, so that at this operating point it may possibly lead to damage to the power supply. Control device can come. Such a design of the power control device is possible in principle, but is not carried out for reasons of efficiency, since this operating point is usually only exceptionally ge ¬ calls.
Da im Notbetrieb veränderte Randbedingungen vorliegen und eine maximale Systemverfügbarkeit bei minimalen Kosten angestrebt wird, sieht die hierin beschriebene Leistungssteuerungsvorrichtung vor, unter bestimmten Bedingungen eine autonome graduelle oder gestufte Reduktion der gestellten Leistung zu erlauben, insbesondere unter Berücksichtigung der Temperatur der Leistungssteuerungsvorrichtung . Since there are changed boundary conditions in emergency operation and maximum system availability is aimed for with minimal costs, the power control device described herein provides, under certain conditions, to allow an autonomous gradual or stepped reduction of the set power, in particular taking into account the temperature of the power control device.
Die hierin beschriebene Leistungssteuerungsvorrichtung ermöglicht eine maximale Verfügbarkeit des Verbrauchers, ohne diesen ständig auf Höchstlast zu betreiben. Die Temperatur der Leistungssteuerungsvorrichtung und/oder des Verbrauchers wird für die Höhe der abgegebenen Leistung berücksichtigt und die Leistung wird angepasst, auch wenn die Leistungsvorgäbe durch Verbindungsunterbrechung zu der Leistungsvorgabeeinheit weg¬ fällt . The power control device described herein allows for maximum consumer availability without constantly operating at maximum load. The temperature of the power control device and / or the consumer is taken into account for the amount of power delivered and the power is adjusted, even if the Leistungsvorgäbe weg¬ by connection interruption to the power setting unit ¬ falls.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit ausgeführt, die an den Verbraucher abgegebene elektrische Leistung zu reduzieren, wenn ein vorgegebener Temperaturschwellwert erreicht wird. According to one embodiment of the invention, the control unit is designed to reduce the electrical power delivered to the consumer when a predetermined temperature threshold is reached.
Damit ist eine aufwändige Steuerung des Verbrauchers im Not¬ betrieb nicht notwendig, da durch die Leistungssteuerungs¬ vorrichtung eine maximale Leistung in Abhängigkeit der Temperatur der Leistungssteuerungsvorrichtung abgegeben wird. Die Verbraucherlast mag zwar nicht berücksichtigt werden, da die Verbindung zu der Leistungsvorgabeeinheit unterbrochen wurde, jedoch wird die maximal mögliche Kraftstoffmenge gefördert, ohne dabei die Pumpensteuerung bzw. Leistungssteuerungsvorrichtung zu überlasten . Unter dem Erreichen eines Temperaturschwellwerts kann das Annähern der Temperatur an einen vorgegebenen Temperaturwert verstanden werden. Insbesondere eine Annäherung an den vorgegebenen Temperaturwert durch Erwärmung, also von einer niedrigen Temperatur in Richtung des höheren Temperaturschwellwerts. Wird dieser Temperaturschwellwert erreicht, erfolgt eine Reduzierung der von der Leistungssteuerungsvorrichtung abgegebenen elektrischen Leistung, um so der Leistungssteuerungsvorrichtung die Möglichkeit zu geben, abzukühlen und die Gefahr von Schäden zu minimieren. For a complex control of the consumer in emergency ¬ operation is not necessary because of the power control ¬ device maximum power depending on the temperature of the power control device is delivered. Although the load load may not be considered because the connection to the power setting unit has been interrupted, the maximum possible amount of fuel is delivered without overloading the pump control or power control device. By reaching a temperature threshold, the approximation of the temperature to a predetermined temperature value can be understood. In particular, an approximation to the predetermined temperature value by heating, ie from a low temperature in the direction of the higher temperature threshold. When this temperature threshold is reached, there is a reduction in the electrical power output by the power control device so as to allow the power control device to cool and minimize the risk of damage.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der vorgegebene Temperaturschwellwert variabel. According to a further embodiment of the invention, the predetermined temperature threshold is variable.
Dies ermöglicht eine Anpassung des Betriebsverhaltens der Leistungssteuerungsvorrichtung im Notbetrieb an äußere Rahmenbedingungen . This allows adaptation of the operating behavior of the power control device in emergency operation to external conditions.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine thermische Zeitkonstante der Leistungssteuerungsvorrichtung für die Ermittlung der abgegebenen elektrischen Leistung berücksichtigt . According to a further embodiment of the invention, a thermal time constant of the power control device is taken into account for the determination of the output electric power.
Bei der thermischen Zeitkonstante kann es sich um einen Parameter basierend auf der thermischen Kapazität und dem thermischen Fluss zwischen der Leistungssteuerungsvorrichtung und der Umgebung handeln. Diese beiden Größen können gemeinsam ein Abkühlverhalten der Leistungssteuerungsvorrichtung beschreiben. The thermal time constant may be a parameter based on the thermal capacity and the thermal flux between the power control device and the environment. These two quantities may together describe a cooling behavior of the power control device.
In anderen Worten kann es damit möglich sein, die von der Leistungssteuerungsvorrichtung abgegebene elektrische Leistung so zu verändern, dass ein Abkühlverhalten der Leistungssteuerungsvorrichtung berücksichtigt wird. Hierbei kann auch insbesondere die Umgebungstemperatur der Leistungssteuerungs¬ vorrichtung herangezogen werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit ausgeführt, die Leistungssteuerungsvorrichtung abzuschalten, wenn ein maximal zulässiger Temperaturgrenzwert erreicht wird. In other words, it may thus be possible to change the electrical power output by the power control device so that a cooling behavior of the power control device is taken into account. In this case, in particular the ambient temperature of the power control ¬ device can be used. According to a further embodiment of the invention, the control unit is designed to switch off the power control device when a maximum permissible temperature limit value is reached.
Der Temperaturgrenzwert ist insbesondere derjenige Tempera¬ turwert, bei dem ein Schaden an der Leistungssteuerungsvorrichtung droht. Das autonome Abschalten der Leistungssteue¬ rungsvorrichtung erfolgt damit ausschließlich im Notbetrieb, wenn also die Verbindung zu der Leistungsvorgabeeinheit un¬ terbrochen ist. The temperature limit is, in particular one Tempera ¬ turwert in which threatens damage to the power control device. The autonomous shutdown of Leistungssteue ¬ approximate device is carried out exclusively in emergency mode, so if the connection to the power specification unit is un ¬ interrupted.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Fluidpumpen- anordnung angegeben. Die Fluidpumpenanordnung weist eine Fluidpumpe und eine Leistungssteuerungsvorrichtung wie oben und im Folgenden beschrieben auf. Die Leistungssteuerungsvorrichtung ist so mit der Fluidpumpe gekoppelt, dass sie eine elektrische Leistung an die Fluidpumpe abgeben kann. Die Fluidpumpe ist ausgeführt, ein Fluidfördervolumen in Abhängigkeit der an sie abgegebenen elektrischen Leistung zu variieren . According to a further aspect of the invention, a fluid pump arrangement is specified. The fluid pump assembly includes a fluid pump and a power control device as described above and below. The power control device is coupled to the fluid pump so that it can deliver electrical power to the fluid pump. The fluid pump is designed to vary a fluid delivery volume as a function of the electrical power delivered to it.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Fluidpumpenanordnung eine Kraftstoffpumpe für ein Fahrzeug. According to a further embodiment of the invention, the fluid pump arrangement is a fuel pump for a vehicle.
Auch im Notbetrieb liefert die Fluidpumpenanordnung den maximalen Volumenstrom in der Kraftstoffleitung ohne dabei die Leistungssteuerungsvorrichtung zu überlasten, da die Temperatur der Leistungssteuerungsvorrichtung für die Vorgabe der Drehzahl der Kraftstoffpumpe berücksichtigt wird. Dies kann die Le¬ bensdauer der Leistungssteuerungsvorrichtung erhöhen und die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Fehlern und Schäden reduzieren . Even in emergency operation, the fluid pump assembly delivers the maximum volume flow in the fuel line without overloading the power control device, since the temperature of the power control device for the specification of the speed of the fuel pump is taken into account. This can increase the service life of Le ¬ power control device and reduce the likelihood of errors and damages.
Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein The vehicle is, for example, a
Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Schienenfahrzeug, ein Schiff, ein Luftfahrzeug, wie Helikopter oder Flugzeug, oder beispielsweise um ein motorisiertes Zweirad. Das Fahrzeug weist eine Brennkraftmaschine auf, welche von einer Kraftstoffförderpumpe und eine Kraftstoff¬ leitung mit Kraftstoff versorgt wird. Motor vehicle, such as car, bus or truck, or even a rail vehicle, a ship, an aircraft, such as Helicopter or plane, or for example a motorized two-wheeler. The vehicle has an internal combustion engine which is supplied with fuel by a fuel delivery pump and a fuel line.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer Fluidpumpenanordnung wie oben und im Folgenden beschrieben angegeben. Das Fahrzeug weist weiterhin einen Fluidbehalter zum Aufnehmen eines Brennkraftstoffs und eine Brennkraftmaschine, deren Betriebsverhalten von einer Brennkraftmaschinensteuerung steuerbar ist, auf. Die Fluidpumpe ist angeordnet, den According to another aspect of the invention, a vehicle is provided with a fluid pump assembly as described above and below. The vehicle further comprises a Fluidbehalter for receiving a fuel and an internal combustion engine, the operating behavior of which is controllable by an engine control, on. The fluid pump is arranged, the
Brennkraftstoff aus dem Fluidbehalter an die Brennkraftmaschine bereitzustellen. Die Brennkraftmaschinensteuerung ist ausgeführt, eine Leistungsvorgabe der Fluidpumpe an die Leistungs- Steuerungsvorrichtung zu übermitteln. To provide fuel from the Fluidbehalter to the internal combustion engine. The engine controller is configured to communicate a power demand of the fluid pump to the power control device.
Bei der Brennkraftmaschinensteuerung oder Motorsteuerung handelt es sich um die Leistungsvorgabeeinheit, welche die Leistungssteuerungsvorrichtung ansteuert, um die Fluidpumpe mit elektrischer Leistung zu versorgen und so die geförderte Kraftstoffmenge beeinflussen kann. In the engine control or engine control is the Leistungsvorgabeeinheit which controls the power control device in order to supply the fluid pump with electric power and so can affect the amount of fuel delivered.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Brennkraftmaschinensteuerung ausgeführt, regelmäßig ein Signal an die Leistungssteuerungsvorrichtung zu senden und von dieser einAccording to an embodiment of the invention, the engine controller is configured to periodically send a signal to and from the power control device
Rücksignal zu erhalten, so dass die Brennkraftmaschinensteuerung eine Unterbrechung der Verbindung zu der Leistungssteuerungsvorrichtung erkennen kann. Bei dem regelmäßigen Signal an die Leistungssteuerungsvorrichtung kann es sich um ein Kontrollsignal handeln, dessen Ausbleiben auf eine Unterbrechung der Verbindung (sei dies mechanisch oder elektrisch) hindeutet. Die Leistungssteuerungs¬ vorrichtung kann die Unterbrechung der Verbindung detektieren, wenn es das Kontrollsignal nicht mehr empfängt und die Brenn¬ kraftmaschinensteuerung detektiert die Unterbrechung der Verbindung, wenn das Rücksignal nicht empfangen wird. Das Kontrollsignal kann ein periodisches Signal sein, welches in vorgegebenen gleichbleibenden oder wechselnden zeitlichen Intervallen gesendet wird. Beispielsweise können dies wenige Sekunden, eine, zwei oder mehrere Sekunden, oder wenige Minuten, eine, zwei oder mehrere Minuten, sein, nach deren Verstreichen das Kontrollsignal erneut gesendet wird. Receive return signal, so that the engine control can detect an interruption of the connection to the power control device. The regular signal to the power control device may be a control signal, the absence of which indicates a break in the connection (be it mechanical or electrical). The power control ¬ device can detect the interruption of the connection, if it no longer receives the control signal and the internal combustion engine controller ¬ detects the interruption of the connection if the return signal is not received. The control signal may be a periodic signal transmitted at predetermined constant or varying time intervals. For example, this may be a few seconds, one, two, or several seconds, or a few minutes, one, two, or several minutes after the elapse of which the control signal is retransmitted.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Brennkraftmaschinensteuerung ausgeführt, ein Leistungsverhalten der Leistungssteuerungsvorrichtung zu ermitteln, wenn die Verbindung zu der Leistungssteuerungsvorrichtung unterbrochen ist . Die Brennkraftmaschinensteuerung kann das Verhalten derAccording to another embodiment of the invention, the engine controller is configured to determine a performance of the power control device when the connection to the power control device is interrupted. The engine control can control the behavior of the engine
Leistungssteuerungsvorrichtung insbesondere unter Berücksichtigung der Umgebungstemperatur des Fahrzeugs und des der Brennkraftmaschinensteuerung bekannten thermischen Verhaltens vorhersagen, z. B. durch Ablesen aus einem Kennlinienfeld, welches u. a. die Umgebungstemperatur des Fahrzeugs und die von der Leistungssteuerungsvorrichtung abgegebene elektrische Leistung enthält. Somit kann die Brennkraftmaschinensteuerung den Motor steuern ohne dabei eine Verbindung zu der Leistungssteuerungsvorrichtung zu haben und diese beeinflussen zu können, weil die Brennkraftmaschinensteuerung das Verhalten der Leistungssteuerungsvorrichtung vorherbestimmen kann. Beispielsweise kann dazu die Brennkraftmaschinensteuerung auch auf die Temperatur der Leistungssteuerungsvorrichtung zugreifen. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Einstellen der von einer Leistungssteuerungsvorrichtung abgegebenen elektrischen Leistung angegeben. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Überwachen des Status einer Verbindung zu einer Leistungsvorgabeeinheit; Betreiben der Leistungssteuerungsvorrichtung in einem Notbetrieb, wenn die Verbindung zu der Leistungssteuerungsvorrichtung unterbrochen wurde. In dem Notbetrieb werden die folgenden Schritte aus- geführt: Ermitteln einer Temperatur der Leistungssteuerungs¬ vorrichtung; Anpassen einer von der Leistungssteuerungsvorrichtung abgegebenen elektrischen Leistung in Abhängigkeit der Temperatur der Leistungssteuerungsvorrichtung. Power control device, in particular, taking into account the ambient temperature of the vehicle and predict the thermal behavior known to the engine control, z. B. by reading from a family of characteristics, which includes, inter alia, the ambient temperature of the vehicle and the output from the power control device electrical power. Thus, the engine controller may control the engine without being connected to and affecting the power control device because the engine controller may predict the behavior of the power control device. For example, the engine controller may also access the temperature of the power control device. According to another aspect of the invention, there is provided a method of adjusting the electrical power output by a power control device. The method comprises the steps of: monitoring the status of a connection to a power specification unit; Operate the power control device in an emergency operation when the connection to the power control device has been interrupted. In emergency mode, the following steps are taken guided: determining a temperature of the power control ¬ device; Adjusting an electric power output by the power control device depending on the temperature of the power control device.
Das Verfahren läuft analog zu der Arbeitsweise der Leistungs¬ steuerungsvorrichtung ab und somit gelten die diesbezüglichen obigen Ausführungen sinngemäß gleich für dieses Verfahren. The method is analogous to the operation of the power ¬ control device and thus the relevant above statements apply mutatis mutandis the same for this method.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die von der Leistungssteuerungsvorrichtung abgegebene elektrische Leistung reduziert, wenn die Temperatur der Leistungssteuerungsvorrichtung einen vorgegebenen Grenzwert erreicht . According to one embodiment of the invention, the electrical power output by the power control device is reduced when the temperature of the power control device reaches a predetermined threshold.
Der hierin beschriebene Gegenstand kann in anderen Worten wie folgt beschrieben werden. In other words, the subject matter described herein may be described as follows.
Da im Notbetrieb veränderte Randbedingungen vorliegen und eine maximale Systemverfügbarkeit bei minimalen Kosten angestrebt wird, sieht die hierin beschriebene Leistungssteuerungsvorrichtung vor, unter bestimmten Bedingungen eine autonome graduelle oder gestufte Reduktion der gestellten Leistung zu erlauben, insbesondere unter Berücksichtigung der Temperatur der Leistungssteuerungsvorrichtung . Since there are changed boundary conditions in emergency operation and maximum system availability is aimed for with minimal costs, the power control device described herein provides, under certain conditions, to allow an autonomous gradual or stepped reduction of the set power, in particular taking into account the temperature of the power control device.
Die erste Bedingung ist der Abbruch der Kommunikation mit dem Motorsteuergerät. Üblicherweise nur wenn dieser Fall vorliegt, kann von einem Notbetrieb gesprochen werden . Die zweite Bedingung besteht im Erreichen einer hohen geräteinternen Temperatur die noch unterhalb der absoluten Temperaturgrenze des Gerätes liegen kann. Wenn dieser Fall eintritt, kann der Steller die Drehzahl der Pumpe langsam vermindern. Die Verminderungsrate kann entsprechend der thermischen Zeitkonstante des Stellers gewählt werden. Es kann auch auf diese Temperaturgrenze geregelt werden. Da die Motorsteuerung (ECU) die Kommunikationsleitungen zu solchen Systemen überwacht, ist sie über den Zustand„Notbetrieb" informiert. Da die ECU auch die Umgebungstemperatur des Kraftfahrzeugs kennt, kann ein entsprechendes Verhalten des Stellers auch durch geeignete thermische Modellbildung unter Berücksichtigung des Fahrzustandes vorhergesagt werden. Damit führt der autonome Eingriff des Stellers dann nur zu minimalen Einschränkungen des Verhaltens der Brennkraftmaschine. Diese Maßnahmen führen dazu, dass auch im Notbetrieb bei geringen Temperaturen die volle Fördermenge an Kraftstoff zur Verfügung steht. Erst im relativ seltenen Fall eines Betriebes bei stark erhöhten Umgebungstemperaturen nimmt die geförderte Kraft- stoffmenge langsam ab. Im Normalbetrieb führt die hohe Umge¬ bungstemperatur nicht zu einer Verringerung der Betriebsleistung bei Nominaldruck. Daher ist der Fördereinbruch im Notbetrieb typisch nur entsprechend proportional zur erhöhten Aufnahme¬ leistung durch den erhöhten Betriebsdruck. Eine völlige Ab- Schaltung wegen Überschreitung bestimmter Grenztemperaturen kann im Betriebszustand Notbetrieb ebenfalls zulässig sein um katastrophale Versagen durch unerwartete Ereignisse zu ver¬ hindern. Das beschriebene Verhalten ist nicht auf Kraftstoff¬ pumpen beschränkt, sondern ist auf diverse elektronisch ge- regelte Steller in einem Kraftfahrzeug anwendbar . Es spart Kosten durch den Entfall einer Systemauslegung auf maximale Leistung unter allen Betriebsbedingungen inklusive Notbetrieb. The first condition is the termination of communication with the engine control unit. Usually only if this case is present, can be spoken by an emergency operation. The second condition is to achieve a high device internal temperature which may still be below the absolute temperature limit of the device. If this happens, the actuator can slowly reduce the speed of the pump. The rate of reduction can be chosen according to the thermal time constant of the actuator. It can also be regulated to this temperature limit. Since the engine control unit (ECU) monitors the communication lines to such systems, it is informed of the "emergency operation" state Motor vehicle knows a corresponding behavior of the actuator can also be predicted by appropriate thermal modeling taking into account the driving condition. Thus, the autonomous engagement of the actuator then only leads to minimal restrictions on the behavior of the internal combustion engine. These measures mean that even in emergency operation at low temperatures, the full flow of fuel is available. Only in the relatively rare case of an operation at strongly elevated ambient temperatures does the amount of fuel delivered slowly decrease. In normal operation, the high Conversely ¬ ambient temperature does not lead to a reduction of the operation power at nominal pressure. Therefore, the production collapse in emergency mode is typically only proportionally proportional to the increased absorption ¬ performance by the increased operating pressure. A complete switch-off due to exceeding certain limit temperatures may also be permissible in the operating state emergency operation to prevent catastrophic failure by unexpected events ver ¬ . This behavior is not limited ¬ pump on fuel, but is applicable to various electronically regulated actuator in a motor vehicle. It saves costs by omitting a system design for maximum performance under all operating conditions including emergency operation.
Der Gegenstand kann in einer Ausführungsform wie folgt zu- sammengefasst werden: The article can be summarized in one embodiment as follows:
Erkennen eines Kommunikationsabbruches als Bedingung für ein Umschalten von Normal-in Notbetrieb, Notbetrieb als Bedingung für verändertes Systemverhalten, Notbetrieb als Bedingung um thermischen Eigenschutz mit autonomer Veränderung der Pumpendrehzahl, Notbetrieb auch von der Motorsteuerung erkannt durch Überwachung der Kommunikationsleitung, Betrieb an thermische Grenze des elektronischen Stellers, Anpassung der Leistungsverluste in der Elektronik durch Abregelung, Regelung auf eine interne Temperaturgrenze des Stellers, Betrieb der Kraftstoffpumpe an einem Arbeitspunkt entsprechend der Umge¬ bungstemperatur, Autonome Abschaltung ausschließlich im Not- betrie . Recognition of a communication termination as a condition for switching from normal to emergency operation, emergency operation as a condition for changed system behavior, emergency operation as a condition to thermal self-protection with autonomous change in pump speed, emergency operation also detected by the engine control by monitoring the communication line, operation at thermal limit of the electronic Steller, adjustment of the power losses in the electronics due to speed regulation, control to an internal temperature limit of the actuator, operation of the fuel pump at an operating point corresponding to the Conversely ¬ ambient temperature, Autonomous shutdown only in an emergency operate.
Im Folgenden werden mit Bezug zu den Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In the following, embodiments of the invention will be described with reference to the figures.
Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Leistungs¬ steuerungsvorrichtung, welche mit einer Leistungsvorgabeeinheit und einem Verbraucher gekoppelt ist. Fig. 1 shows a schematic representation of a power control ¬ device, which is coupled to a power setting unit and a consumer.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Fluidpumpe- nanordnung . Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Schritte eines Verfahrens zum Einstellen der von einer Leistungssteuerungs¬ vorrichtung ausgegebenen Leistung. 2 shows a schematic representation of a fluid pump arrangement. Fig. 3 shows a schematic representation of the steps of a method for adjusting the power output from a power control device ¬.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs. Fig. 4 shows a schematic representation of a vehicle.
Detaillierte Beschreibung von Aus führungsbeispielen Detailed description of exemplary embodiments
Die Darstellungen der Figuren sind schematisch und nicht maßstabsgetreu. Werden gleiche Bezugszeichen verwendet, so beziehen sich diese auf gleiche oder ähnliche Elemente. The illustrations of the figures are schematic and not to scale. If the same reference numbers are used, they refer to the same or similar elements.
Fig. 1 zeigt eine Leistungssteuerungsvorrichtung 10, welche mit einer Leistungsvorgabeeinheit 30 und einem Verbraucher 20 gekoppelt ist. Die Leistungsvorgabeeinheit 30 ist ausgeführt, Steuersignale an die Leistungssteuerungsvorrichtung 10 zu übertragen, um dadurch die Arbeitsweise und den Betriebspunkt, insbesondere die an den Verbraucher 20 ausgegebene Leistung der Leistungssteuerungsvorrichtung 10 vorzugeben. Die Leistungssteuerungsvorrichtung 10 ist über eine Verbindung mit dem Verbraucher gekoppelt, welche ausgeführt ist, elektrische Energie für den Betrieb des Verbrauchers zu übertragen. Die Leistungssteuerungsvorrichtung 10 weist eine Steuereinheit 12 und eine Temperaturerfassungseinheit 14, z. B. einen Tem¬ peratursensor, auf. Die Steuereinheit 12 der Leistungssteuerungsvorrichtung 10 ist ausgeführt, den Status der Verbindung zu der Leistungsvorga¬ beeinheit zu überwachen und bei einem Abbruch dieser Verbindung die an den Verbraucher 30 ausgegebene Energie zu steuern wie oben beschrieben, also insbesondere unter Berücksichtigung der mittels der Temperaturerfassungseinheit 14 erfassten Temperatur der Leistungssteuerungsvorrichtung 10. FIG. 1 shows a power control device 10, which is coupled to a power setting unit 30 and a load 20. The power setting unit 30 is configured to transmit control signals to the power control device 10, thereby to specify the operation and the operating point, in particular, the power output to the load 20 of the power control device 10. The power control device 10 is coupled via a connection to the consumer, which is designed to transmit electrical energy for the operation of the consumer. The power control device 10 includes a control unit 12 and a temperature detection unit 14, e.g. B. a Tem ¬ temperature sensor, on. The control unit 12 of the power control device 10 is designed to monitor the status of the connection to the Leistungsvorga ¬ ing unit and control the output to the consumer 30 energy at a termination of this connection as described above, ie in particular taking into account the temperature detected by the temperature detection unit 14 temperature the power control device 10.
Fig. 2 zeigt eine Fluidpumpenanordnung 100, welche eine Leistungssteuerungsvorrichtung aufweist. In dem konkreten Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Leistungssteuerungs¬ vorrichtung eine Kraftstoffpumpensteuerungsvorrichtung bzw. ein Kraftstoffpumpensteiler 103. Die Temperaturerfassungseinheit ist als Temperatursensor 104 ausgeführt . Der Verbraucher ist eine Fluidpumpe in Form einer Kraftstoffpumpe 106, welche in oder an einem Fluidbehälter 101, z. B. ein Kraftstoffbehälter eines Fahrzeugs, angeordnet ist. Die Leistungsvorgabeeinheit ist eine Motorsteuerung 10 . FIG. 2 shows a fluid pump assembly 100 having a power control device. In the specific embodiment of FIG. 2, the power control ¬ device is a fuel pump control device or a Kraftstoffpumpensteiler 103. The temperature detection unit is designed as a temperature sensor 104. The consumer is a fluid pump in the form of a fuel pump 106, which in or on a fluid container 101, z. B. a fuel tank of a vehicle is arranged. The power setting unit is a motor controller 10.
Die Kraftstoffpumpe 102 fördert Kraftstoff aus dem Kraft- Stoffbehälter 101 über eine Kraftstoffleitung 132 an eine zweite Kraftstoffpumpe 106, welche den Kraftstoff mit höherem Druck beaufschlagt und diesen über die Kraftstoffleitung 134 einem Motor 108 bereitstellt. Die Motorsteuerung 107 steuert den Motor 108 über die Signalverbindung 120 und den Kraftstoffpumpensteiler 103 über die Signalverbindung 122 in Abhängigkeit des Betriebspunktes des Motors. Der Kraftstoffpumpensteiler 103 gibt die geforderte Leistung an die Kraftstoffpumpe 102 über die elektrische Verbindung 124 aus, um die Menge des geförderten Kraftstoffs zu variieren . Figur 2 zeigt eine Fluidpumpenanordnung 100, welche insbesondere Teil eines Fluidfördersystems eines Kraftfahrzeugs ist, bei¬ spielsweise Teil eines Kraftstofffördersystems für Diesel oder Benzin für einen Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs. Die Fluidpumpenanordnung 100 weist einen Tank 101 auf, um denThe fuel pump 102 delivers fuel from the fuel tank 101 via a fuel line 132 to a second fuel pump 106, which pressurizes the fuel with higher pressure and this provides via the fuel line 134 to a motor 108. The engine controller 107 controls the engine 108 via the signal connection 120 and the fuel pump divider 103 via the signal connection 122 in dependence on the operating point of the engine. The fuel pump divider 103 outputs the required power to the fuel pump 102 via the electrical connection 124 to vary the amount of fuel delivered. Figure 2 shows a fluid pump assembly 100, which is in particular part of a fluid handling system of a motor vehicle, in ¬ play, part of a fuel supply system for diesel or gasoline for an internal combustion engine of the motor vehicle. The fluid pump assembly 100 has a tank 101 to the
Kraftstoff zu speichern. Eine Fluidpumpe 102 ist vorgesehen. Die Fluidpumpe 102 ist im Ausführungsbeispiel eine Kraftstoffpumpe. Die Kraftstoffpumpe 102 ist vorgesehen, um den Kraftstoff aus dem Tank 101 zu fördern. Insbesondere ist die Kraftstoffpumpe 102 eine sogenannte Vorförderpumpe, die Drücke von bis zu 8 bar an einer Ausgangsseite 105 der Kraftstoffpumpe 102 bereitstellen kann. Die Kraftstoffpumpe 102 fördert den Kraftstoff beispiels¬ weise zu einer weiteren Pumpe 106, die den Kraftstoff mit höherem Druck beaufschlagt, beispielsweise bis zu 500 bar bei Benzin und bis zu 3000 bar bei Diesel. Die Kraftstoffpumpe 102 ist mit einer Vorrichtung 103 elektrisch verbunden. Die Vorrichtung 103 ist eingerichtet, die Kraftstoffpumpe 102 zu steuern beziehungsweise zu regeln. Insbesondere ist die Kraftstoffpumpe 102 eine drehzahlgeregelte Pumpe. Die Vorrichtung 103 ist beispielsweise Teil eines Pumpensteuergeräts. Die Kraftstoffpumpe 102 wird somit lokal geregelt und dadurch ist eine Entlastung der Mo¬ torsteuerung von der Druckbegrenzungsfunktion ermöglicht. Die Vorrichtung 103 kann Teil der Motorsteuerung sein oder als separater elektronischer Steller mit der Motorsteuerung 107 beispielsweise über einen CAN-Bus verbunden oder auf mehrere Steuergeräte verteilt sein. Die Vorrichtung 103 weist einen Temperatursensor 104 zur Ermittlung der Umgebungstemperatur und der Temperatur der Vorrichtung 103 auf. Beispielsweise ist der Temperatursensor 104 auf der Leiterplatte der Vorrichtung 103 vorgesehen. Somit kann die Temperatur leicht und ohne zusätzliche Kosten aufgrund eines zusätzlichen Sensors ausgewertet werden. To save fuel. A fluid pump 102 is provided. The fluid pump 102 is a fuel pump in the embodiment. The fuel pump 102 is provided to deliver the fuel from the tank 101. In particular, the fuel pump 102 is a so-called prefeed pump, which can provide pressures of up to 8 bar on an output side 105 of the fuel pump 102. The fuel pump 102 promotes the fuel ¬ example, to another pump 106, which pressurizes the fuel with higher pressure, for example, up to 500 bar for gasoline and up to 3000 bar for diesel. The fuel pump 102 is electrically connected to a device 103. The device 103 is configured to control the fuel pump 102. In particular, the fuel pump 102 is a variable speed pump. The device 103 is part of a pump control device, for example. The fuel pump 102 is thus regulated locally and thereby a relief of the Mo ¬ gate control is made possible by the pressure limiting function. The device 103 may be part of the engine control or be connected as a separate electronic actuator with the engine controller 107, for example via a CAN bus or distributed to a plurality of control devices. The device 103 has a temperature sensor 104 for determining the ambient temperature and the temperature of the device 103. For example, the temperature sensor 104 is provided on the circuit board of the device 103. Thus, the temperature can be easily and without additional cost due to an additional sensor evaluated.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm der Schritte eines Verfahrens zum Einstellen der von einer Leistungs Steuerungsvorrichtung 10, 103 abgegebenen elektrischen Leistung. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf : Überwachen Sl des Status einer Verbindung zu einer Leistungsvorgabeeinheit 30, 107. Betreiben S2 der Leistungssteu¬ erungsvorrichtung in einem Notbetrieb, wenn die Verbindung zu der Leistungssteuerungsvorrichtung unterbrochen wurde. Im Notbe- trieb, Ermitteln S3 einer Temperatur der Leistungssteuerungs¬ vorrichtung und Anpassen S4 einer von der Leistungssteuerungsvorrichtung abgegebenen elektrischen Leistung in Abhängigkeit der Temperatur der Leistungssteuerungsvorrichtung. Fig. 4 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einer Fluidpumpenanordnung 100 wie in Fig. 2 beschrieben. Die tatsächliche Anordnung der Elemente der Fluidpumpenanordnung 100 in dem Fahrzeug kann variieren und ist daher in Fig. 4 nur schematisch dargestellt. 3 shows a flow chart of the steps of a method for adjusting the electrical power output by a power control device 10, 103. The method comprises the following steps: Monitor S1 the status of a connection to a power setting unit 30, 107. Operate S2 of the Leistungssteu ¬ tion device in an emergency operation when the connection to the power control device has been interrupted. In emergency mode, determining S3 a temperature of the power control ¬ device and adjusting S4 output from the power control device electrical power as a function of the temperature of the power control device. FIG. 4 shows a vehicle 1 with a fluid pump arrangement 100 as described in FIG. 2. The actual arrangement of the elements of the fluid pump assembly 100 in the vehicle may vary and is therefore only schematically illustrated in FIG.

Claims

Leistungssteuerungsvorrichtung (10, 103), welche ausgeführt ist, eine an einen Verbraucher (20, 102) abgegebene elektrische Leistung zu variieren, aufweisend: A power control apparatus (10, 103) configured to vary an electrical power output to a load (20, 102), comprising:
- eine Steuereinheit (12);  a control unit (12);
- eine Temperaturerfassungseinheit (14, 104);  a temperature detection unit (14, 104);
wobei die Steuereinheit (12) ausgeführt ist, eine Leis¬ tungsvorgabe von einer Leistungsvorgabeeinheit (30, 107) zu erhalten; wherein the control unit (12) is executed, a Leis ¬ tung handicap by a power setting unit (30, 107) to obtain;
wobei die Steuereinheit (12) ausgeführt ist, eine Un¬ terbrechung einer Verbindung zwischen der Leistungssteuerungsvorrichtung (10, 103) und der Leistungsvorga¬ beeinheit (30, 107) zu detektieren; wherein the control unit (12) is executed, a Un ¬ interruption of a connection between the power control device (10, 103) and the Leistungsvorga ¬ striking unit (30, 107) to detect;
wobei die Temperaturerfassungseinheit (14, 104) ausgeführt ist, eine Temperatur der Leistungssteuerungsvorrichtung (10, 103) zu erfassen; wherein the temperature detection unit (14, 104) is adapted to detect a temperature of the power control device (10, 103);
wobei die Steuereinheit (12) ausgeführt ist, im Falle einer Unterbrechung der Verbindung zwischen der Leistungssteuerungsvorrichtung (10, 103) und der Leistungsvorga¬ beeinheit (30, 107) die an den Verbraucher (20, 102) abgegebene elektrische Leistung in Abhängigkeit der von der Temperaturerfassungseinheit (14, 104) erfassten Temperatur zu verändern. wherein the control unit (12) is designed, in the case of a break in the connection between the power control device (10, 103) and the Leistungsvorga ¬ unit (30, 107), the electrical power delivered to the consumer (20, 102) in dependence of the Temperature detection unit (14, 104) to change detected temperature.
Leistungssteuerungsvorrichtung (10, 103) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (12) ausgeführt ist, die an den Verbraucher abgegebene elektrische Leistung zu reduzieren, wenn ein vorgegebener Temperaturschwellwert erreicht wird. The power control device (10, 103) of claim 1, wherein the control unit (12) is adapted to reduce the electrical power delivered to the load when a predetermined temperature threshold is reached.
Leistungssteuerungsvorrichtung (10, 103) nach Anspruch 2, wobei der vorgegebene Temperaturschwellwert variabel ist. The power control device (10, 103) of claim 2, wherein the predetermined temperature threshold is variable.
Leistungssteuerungsvorrichtung (10, 103) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine thermische Zeitkonstante der Leistungssteue¬ rungsvorrichtung für die Ermittlung der abgegebenen elektrischen Leistung berücksichtigt wird. Power control device (10, 103) according to one of the preceding claims, wherein a thermal time constant of approximately Leistungssteue ¬ device is taken into account for determining the electrical power output.
Leistungssteuerungsvorrichtung (10, 103) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Power control device (10, 103) according to one of the preceding claims,
wobei die Steuereinheit (12) ausgeführt ist, die Leistungs¬ steuerungsvorrichtung abzuschalten, wenn ein maximal zulässiger Temperaturgrenzwert erreicht wird. wherein the control unit (12) is designed to switch off the power control device ¬ when a maximum allowable temperature limit is reached.
Fluidpumpenanordnung (100), aufweisend: A fluid pump assembly (100) comprising:
- eine Fluidpumpe (102); und  a fluid pump (102); and
- eine Leistungssteuerungsvorrichtung (10, 103) nach einem der vorhergehenden Ansprüche;  - A power control device (10, 103) according to one of the preceding claims;
wobei die Leistungssteuerungsvorrichtung (10, 103) so mit der Fluidpumpe gekoppelt ist, dass sie eine elektrische Leistung an die Fluidpumpe (102) abgeben kann; wherein the power control device (10, 103) is coupled to the fluid pump so that it can deliver electrical power to the fluid pump (102);
wobei die Fluidpumpe ausgeführt ist, ein Fluidfördervolumen in Abhängigkeit der an sie abgegebenen elektrischen Leistung zu variieren. wherein the fluid pump is designed to vary a fluid delivery volume depending on the electrical power delivered to it.
Fluidpumpenanordnung nach Anspruch 6, Fluid pump arrangement according to claim 6,
wobei es sich bei der Fluidpumpenanordnung um einewherein it is in the fluid pump assembly to a
Kraftstoffpumpe für ein Fahrzeug handelt. Fuel pump for a vehicle is.
Fahrzeug (1) mit einer Fluidpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, aufweisend: Vehicle (1) with a fluid pump arrangement according to one of claims 6 or 7, comprising:
- einen Fluidbehälter (101) zum Aufnehmen eines Brennkraftstoffs ;  - A fluid container (101) for receiving a fuel;
- eine Brennkraftmaschine (108), deren Betriebsverhalten von einer Brennkraftmaschinensteuerung (107) steuerbar ist ;  - An internal combustion engine (108) whose operating behavior of an engine control (107) is controllable;
wobei die Fluidpumpe (102) angeordnet ist, den Brenn¬ kraftstoff aus dem Fluidbehälter (101) der Brennkraft¬ maschine (108) bereitzustellen; wobei die Brennkraftmaschinensteuerung (107) ausgeführt ist, eine Leistungsvorgabe der Fluidpumpe (102) an die Leistungssteuerungsvorrichtung (10, 103) zu übermitteln. wherein the fluid pump (102) is arranged to provide the fuel ¬ fuel from the fluid container (101) of the internal combustion ¬ machine (108); wherein the engine controller (107) is configured to communicate a power demand of the fluid pump (102) to the power control device (10, 103).
Fahrzeug (1) nach Anspruch 8, Vehicle (1) according to claim 8,
wobei die Brennkraftmaschinensteuerung (107) ausgeführt ist, regelmäßig ein Signal an die Leistungssteuerungs¬ vorrichtung zu senden und von dieser ein Rücksignal zu erhalten, so dass die Brennkraftmaschinensteuerung eine Unterbrechung der Verbindung zu der Leistungssteuerungsvorrichtung erkennen kann. wherein the engine controller (107) is adapted to periodically send a signal to the power control ¬ device and receive from this a return signal, so that the engine control can detect an interruption of the connection to the power control device.
Fahrzeug (1) nach Anspruch 8 oder 9, Vehicle (1) according to claim 8 or 9,
wobei die Brennkraftmaschinensteuerung (107) ausgeführt ist, ein Leistungsverhalten der Leistungssteuerungsvorrichtung zu ermitteln, wenn die Verbindung zu der Leistungssteuerungsvorrichtung unterbrochen ist. wherein the engine controller (107) is configured to determine a performance of the power control device when the connection to the power control device is interrupted.
Verfahren zum Einstellen der von einer Leistungssteuerungsvorrichtung (10, 103) abgegebenen elektrischen Leistung, aufweisend die folgenden Schritte: A method of adjusting the electrical power output by a power control device (10, 103), comprising the following steps:
- Überwachen des Status einer Verbindung zu einer  - Monitor the status of a connection to a
Leistungsvorgabeeinheit (30, 107);  Power setting unit (30, 107);
- Betreiben der Leistungssteuerungsvorrichtung in einem Notbetrieb, wenn die Verbindung zu der Leistungs¬ steuerungsvorrichtung unterbrochen wurde; - Operating the power control device in an emergency operation when the connection has been interrupted to the power ¬ control device;
wobei in dem Notbetrieb die folgenden Schritte ausgeführt werden : wherein in emergency operation the following steps are carried out:
- Ermitteln einer Temperatur der Leistungssteuerungsvorrichtung;  Determining a temperature of the power control device;
- Anpassen einer von der Leistungssteuerungsvorrichtung abgegebenen elektrischen Leistung in Abhängigkeit der Temperatur der Leistungssteuerungsvorrichtung.  - Adjusting an output from the power control device electrical power depending on the temperature of the power control device.
Verfahren nach Anspruch 11, Method according to claim 11,
wobei die von der Leistungssteuerungsvorrichtung abgegebene elektrische Leistung reduziert wird, wenn die Temperatur der Leistungssteuerungsvorrichtung vorgegebenen Grenzwert erreicht . wherein the electric power output from the power control device is reduced when the Temperature of the power control device predetermined limit reached.
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