[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102004002105B3 - KFZ-Kraftstoffpumpe - Google Patents

KFZ-Kraftstoffpumpe Download PDF

Info

Publication number
DE102004002105B3
DE102004002105B3 DE200410002105 DE102004002105A DE102004002105B3 DE 102004002105 B3 DE102004002105 B3 DE 102004002105B3 DE 200410002105 DE200410002105 DE 200410002105 DE 102004002105 A DE102004002105 A DE 102004002105A DE 102004002105 B3 DE102004002105 B3 DE 102004002105B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel pump
voltage
converter
drive motor
operating voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE200410002105
Other languages
English (en)
Inventor
Bernd Gennrich
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.)
Kuhnke GmbH
Original Assignee
Kuhnke GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuhnke GmbH filed Critical Kuhnke GmbH
Priority to DE200410002105 priority Critical patent/DE102004002105B3/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102004002105B3 publication Critical patent/DE102004002105B3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/08Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06Control using electricity
    • F04B49/065Control using electricity and making use of computers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2201/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the converter used
    • H02P2201/09Boost converter, i.e. DC-DC step up converter increasing the voltage between the supply and the inverter driving the motor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kfz-Kraftstoffpumpe mit einem elektrischen Antriebsmotor und einer Steuereinrichtung zur Leistungssteuerung der Kraftstoffpumpe, wobei die Betriebsspannung des Antriebsmotors eine Gleichspannung ist und die Leistungssteuerung der Kraftstoffpumpe durch Änderung der Betriebsspannung des Antriebsmotors erfolgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kfz Kraftstoffpumpe.
  • Kraftstoffpumpen in Kraftfahrzeugen dienen dazu, die erforderliche Kraftstoffmenge aus dem Tank zum Motor zu fördern. Dazu muss die Leistung der Kraftstoffpumpe dem Kraftstoffbedarf des Motors angepasst werden, wie beispielsweise aus DE 100 38 560 A1 bekannt ist. Bei Kraftstoffpumpen herkömmlicher Bauart werden diese dazu pulsweitenmoduliert gesteuert, um je nach Kraftstoffbedarf des Motors die jeweils benötigte Kraftstoffmenge zu fördern. Eine solche Steuerung durch Pulsweitenmodulation ist z. B. aus EP 1 017 161 A2 bekannt.
  • Diese herkömmliche Steuerung der Kraftstoffpumpen ist mit mehreren Nachteilen verbunden. Die pulsweitenmodulierte Taktung einer induktiven Last, wie sie der Pumpenmotor darstellt, erzeugt in der benötigten Freilaufdiode für die induktive Last in der Steuerung eine Verlustleistung. Darüber hinaus erzeugt die pulsweitenmodulierte Taktung der induktiven Last Störspitzen und damit elektromagnetische Störungen, die beispielsweise in der Rundfunkempfangsanlage des Kraftfahrzeuges zu Störungen führen können. Derartige elektromagnetische Störungen können zudem dadurch verstärkt werden, dass häufig die Steuereinrichtung der Kraftstoffpumpe entfernt von dem Pumpenmotor angeordnet ist, so dass die Zuleitung zwischen Steuereinrichtung und Pumpe, welche die pulsweitenmodulierten Signale überträgt, als Antenne wirkt.
  • DE 198 40 819 C1 zeigt ein Startersystem mit Wechselstrommotor und dessen Ansteuerung auf einem gegenüber der Batteriespannung er höhten Zwischenkreisspannungsniveau. Die konstante Zwischenkreisspannung wird dabei mit Hilfe eines DC/DC-Wandlers aus der Batteriespannung erzeugt.
  • EP 0 391 065 A2 offenbart eine Schaltung zur Erhöhung der Versorgungsspannung um Schwankungen der Batteriespannung bei niedrigen Temperaturen auszugleichen. Diese Steuerung bezieht sich jedoch nicht auf die Leistungssteuerung einer Kraftstoffpumpe.
  • DE 199 04 302 A1 offenbart einen Störglied für einen zum Antrieb einer Kraftstoffpumpe eingesetzten Elektromotor, bestehend aus Entstördrosseln und Kondensatoren. Somit sind bei dieser Anordnung zusätzliche Bauteile zur Entstörung erforderlich, welche zu höheren Kosten der Kraftstoffpumpe führen. Darüber hinaus kann nicht immer zuverlässig eine vollständige Entstörung sichergestellt werden.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Kfz-Kraftstoffpumpe zu schaffen, welche kostengünstiger ist und deren Leistungssteuerung geringere elektromagnetische Störungen verursacht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Kfz-Kraftstoffpumpe mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen.
  • Die erfindungsgemäße Kfz-Kraftstoffpumpe weist als Antriebsmotor einen mit einer konstanten Gleichspannung betriebenen Motor auf. Dies ermöglicht, die Drehzahl des Motors und somit die Leistung der Kraftstoffpumpe allein durch Variation der Spannung zu ändern, so dass auf eine Pulsweitenmodulation mit den oben genannten Nachteilen verzichtet werden kann. Strom und Spannung weisen somit keine periodischen Änderungen bzw. keinen pulsierenden Verlauf auf. Die Leistungssteuerung erfolgt allein durch Änderung des konstanten Spannungswertes der Betriebsspannung des Antriebsmotors. Dies geschieht über eine Steuereinrichtung, welche die Betriebsspannung der gewünschten Leistung der Kraftstoffpumpe anpasst. Die entsprechenden Leistungsvorgaben für die Kraftstoffpumpe können in bekannter Weise durch das Motorsteuergerät erfolgen. Dadurch dass auf die Pulsweitenmodulation verzichtet wird, kann die Verlustleistung der Pumpensteuerung verringert und somit der Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe erhöht werden. Darüber hinaus werden die elektromagnetischen Störungen verringert. Die Zuleitung zwischen Steuereinrichtung und Antriebsmotor führt eine reine Gleichspannung und strahlt daher keine Störungen ab. Elektromagnetische Störungen, welche durch den Antriebsmotor, beispielsweise durch das Bürstenfeuer verursacht werden, können leicht kompensiert werden.
  • Vorzugsweise weist die Steuereinrichtung einen Signaleingang für Steuersignale von einem Motorsteuergerät auf und stellt die erforderliche Betriebsspannung des Antriebsmotors in Abhängigkeit der Steuersignale des Motorsteuergerätes ein. Die Steuersignale können in bekannter Weise beispielsweise als pulsweitenmoduliertes Signal oder über einen CAN-Bus der Steuereinrichtung der Kraftstoffpumpe zugeführt werden.
  • Diese steuert bzw. regelt dann in Abhängigkeit der eingehenden Signale die Betriebsspannung des Antriebsmotors, um die Leistung der Kraftstoffpumpe an die von dem Motorsteuergerät gegebenen Vorgabewerte anzupassen.
  • Zur Anpassung der Betriebsspannung des Antriebsmotors weist die Steuereinrichtung vorzugsweise einen Gleichstromsteller bzw. DC/DC-Wandler auf, dessen Ausgangsspannung eine reine Gleichspannung ist und die Betriebsspannung des Antriebsmotors bildet, wobei die Ausgangsspannung des DC/DC Wandlers über ein Stellglied an dem DC/DC-Wandler veränderbar ist. Gleichstromsteller bzw. DC/DC-Wandler sind bekannt und dienen dazu, eine Gleichspannung in eine höhere oder geringere Gleichspannung umzuwandeln. Durch entsprechende Ansteuerung oder Regelung des DC/DC-Wandlers lässt sich die Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers bei konstanter Eingangsspannung ändern. Darüber hinaus ist es auch möglich bei sich ändernder Eingangsspannung eine konstante oder vorgegebene Ausgangsspannung durch entsprechende Regelung beizubehalten. Dies ist für den Betrieb der Kfz-Kraftstoffpumpe deshalb von Vorteil, da sich im Kraftfahrzeug die Batteriespannung im Betrieb ändern kann, beispielsweise sinkt die Batteriespannung während des Startvorgangs des Kraftfahrzeuges stark ab, von 12 V auf etwa 6 V. Unter Verwendung des DC/DC-Wandlers ist es auch beim Absinken der Batteriespannung möglich, die Betriebsspannung des Antriebsmotors der Kraftstoffpumpe auf einem gewünschten Wert zu halten, um die erforderliche Leistung der Kraftstoffpumpe zur Verfügung zu stellen und eine ausreichende Kraftstoffmenge zum Motor zu fördern.
  • Besonders bevorzugt ist der DC/DC-Wandler ein Aufwärtswandler, d. h. ein Hochsetzsteller, welcher an seinem Ausgang eine höhere Gleichspannung liefert als an seinem Eingang angelegt wird. Der DC/DC-Wandler erhöht somit die als Eingangsspannung zur Verfügung stehen de Batteriespannung, so dass der Antriebsmotor der Kraftstoffpumpe mit einer höheren Betriebsspannung betrieben werden kann. Dies hat den Vorteil, dass bei gleicher Leistung geringere elektrische Ströme auftreten, so dass die elektrischen Bauteile geringer dimensioniert werden können, beispielsweise Anschlussleitungen mit geringerem Querschnitt verwendet werden können. Ferner können Bauteile zur elektromagnetischen Entstörung des Antriebsmotors für entsprechend kleinere Ströme dimensioniert werden. Ferner hat die Ausbildung des DC/DC-Wandlers als reiner Aufwärtswandler den Vorteil, dass die Verluste aufgrund des DC/DC-Wandlers gering gehalten werden.
  • Die Steuereinrichtung weist weiter bevorzugt einen Mikrocontroller auf, welcher in Abhängigkeit der Signale von dem Motorsteuergerät ein Eingangssignal für das Stellglied erzeugt. Dies ermöglicht, dass von dem Motorsteuergerät abgegebene digitale Signale, welche eine bestimmte Leistung der Kraftstoffpumpe anfordern, von dem Mikrocontroller so verarbeitet werden können, dass dieser dann ein entsprechendes Eingangssignal für das Stellglied erzeugt, um die der gewünschten Leistung entsprechende Betriebsspannung für den Antriebsmotor bereitzustellen. Der DC/DC-Wandler erhöht dann über die Steuerung bzw. Regelung des Stellgliedes die der Batteriespannung entsprechende Eingangsspannung auf die gewünschte Betriebsspannung für den Antriebsmotor.
  • Das Stellglied weist dazu bevorzugt einen Digital-Analog-Wandler auf, welcher das von dem Mikrocontroller erzeugte digitale Eingangssignal in eine analoge Spannung wandelt. Dies ermöglicht eine rein analoge Steuerung bzw. Regelung des DC/DC-Wandlers und eine digitale Signalverarbeitung und Kommunikation in der Steuereinrichtung sowie zwischen dieser und dem Motorsteuergerät des Kraftfahrzeuges.
  • Bevorzugt werden die von dem digitalen Analogwandler erzeugte Spannung und die Betriebsspannung des Motors in einem Analog-Addierer addiert und die Ausgangsspannung dieses Analog-Addierers liegt an einem Feedback-Eingang des DC/DC-Wandlers an bzw. wird diesem zugeführt. Auf diese Weise wird ein Regelkreis geschaffen, in welchem die Betriebsspannung des Motors die Istgrösse und die von dem Digital-Anlog-Wandler erzeugte Spannung die Sollgrösse bildet. Die Addition in dem Analog-Addierer kann in der Weise erfolgen, dass die beiden Eingangssignale, d. h. die Ausgangsspannung des Digital-Analog-Wandlers und die Betriebsspannung des Motors über bestimmte konstante Faktoren gewichtet werden, um eine Anpassung der Regelung zu erreichen. Darüber hinaus kann die Addition so erfolgen, dass eine der Spannungen, d. h. die Ausgangsspannung des Digital-Analog-Wandlers oder die Betriebsspannung des Motors vor der Addition mit der anderen Spannung invertiert wird, so dass eine Subtraktion der Spannungen erfolgt. Die Differenz der beiden Spannungen wird dann als Regeldifferenz dem entsprechenden Feedback-Eingang des DC/DC-Wandlers zugeführt. So wird über dem DC/DC-Wandler ein Regelkreis für die Betriebsspannung des Antriebsmotors gebildet. Die Betriebsspannung wird über die Regelung auf einem vorbestimmten Sollwert, welcher in Abhängigkeit von der gewünschten Pumpenleistung durch die Steuereinrichtung vorgegeben wird, gehalten.
  • Zur elektromagnetischen Entstörung des Antriebsmotors kann zwischen dem Ausgang der Steuereinrichtung, d. h. insbesondere zwischen dem Ausgang des DC/DC-Wandlers und dem Eingang des Antriebsmotors ein EMV-Filter angeordnet sein. Auf diese Weise können Störungen durch das Bürstenfeuer des Antriebsmotors beseitigt werden.
  • Vorzugsweise weist der EMV-Filter einen Kondensator zwischen den Eingangspolen des Antriebsmotors auf. Alternativ oder zusätzlich kann der EMV-Filter eine stromkompensierte Ringkerndrossel aufweisen. Aufgrund der gegenüber der Batteriespannung des Kraftfahrzeuges erhöhten Betriebsspannung des Antriebsmotors können die als EMV-Filter verwendeten Elemente und insbesondere die Ringkerndrossel für kleinere Ströme dimensioniert werden, so dass kleinere Bauteile verwendet werden können.
  • Die erfindungsgemäße Kfz-Kraftstoffpumpe kann auch in einer Ausführungsform verwirklicht werden, bei welcher die Steuereinrichtung entfernt von dem Antriebsmotor angeordnet ist. Da die Versorgungsleitung zwischen Steuereinrichtung und Antriebsmotor als Betriebsspannung für den Antriebsmotor eine reine Gleichspannung führt, gehen von dieser Anschlussleitung des Antriebsmotors keiner elektromagnetischen Störung aus. Somit ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung, die Steuereinrichtung beliebig getrennt von dem Antriebsmotor der Kraftstoffpumpe anzuordnen, so dass Einbauorte im Kraftfahrzeug flexibler gewählt werden können.
  • Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben. In diesen zeigt:
  • 1 eine schematische Schaltungsanordnung für die erfindungsgemäße Kfz-Kraftstoffpumpe und
  • 2 eine schematische Schaltungsanordnung des Stellgliedes zur Regelung des DC/DC-Wandlers.
  • 1 zeigt schematisch die Schaltungsanordnung zum Betrieb der Kraftstoffpumpe 2. Die Kraftstoffpumpe 2 beinhaltet einen elektrischen Antriebsmotor, welcher mit einer reinen Gleichspannung als Betriebsspannung 4 betrieben wird. Die Gleichspannung hat einen konstanten, d. h. nicht pulsierenden Verlauf ohne periodische Änderungen. Dabei wird die Betriebsspannung 4 dem Antriebsmotor in der Pumpe 2 über einen EMV-Filter 6 zugeführt, um elektromagnetische Störungen, welche von dem Antriebsmotor, beispielsweise durch das Bürstenfeuer erzeugt werden, zu beseitigen. Die Betriebsspannung 4 wird von einem DC/DC-Wandler 8 erzeugt. Den DC/DC-Wandler 8 wird als Eingangsspannung die im Kraftfahrzeug zur Verfügung stehende Batteriespannung 10 zugeführt.
  • Die Batteriespannung 10 ist im Kraftfahrzeug ebenfalls eine Gleichspannung von üblicherweise 12 V. Der DC/DC-Wandler ändert die Spannung auf die gewünschte Betriebsspannung 4, um proportional zu der Betriebsspannung 4 eine gewünschte Leistung der Kraftstoffpumpe 2 zu erzielen. Der DC/DC-Wandler 8 ist dabei als Aufwärtswandler ausgestaltet, welcher eine höhere Ausgangsspannung 4 als die Eingangsspannung 10 abgibt. Das heißt die Betriebsspannung 4 der Pumpe 2 ist immer höher als die Batteriespannung 10, welche im Bordnetz des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird. Durch die höhere Betriebsspannung 4 verringert sich bei gleich bleibender Leistung der Strom, so dass die elektrischen und elektronischen Bauteile entsprechend kleiner dimensioniert werden können. Der DC/DC-Wandler wird über ein Stellglied 12 geregelt, so dass die Betriebsspannung 4 immer einem gewünschten Sollwert entspricht, welcher von einem Mikrocontroller 14 vorgegeben wird. So wird die Betriebsspannung 4 auf dem gewünschten Wert gehalten, auch wenn die Batteriespannung 10 beispielsweise während des Startvorganges abfällt. Auf diese Weise kann stets die gewünschte Leistung der Kraftstoffpumpe sichergestellt werden. Falls eine erhöhte Kraftstoffmenge angefordert wird, wird die Leistung der Kraftstoffpumpe 2 durch Erhöhung der Betriebsspannung 4 erhöht, wenn die Förderleistung verringert werden soll, wird die Betriebsspannung 4 entsprechend über den DC/DC-Wandler 8 reduziert.
  • Dazu empfängt der Mikrocontroller 14 ein Eingangssignal 16 von dem Motorsteuergerät. Das Signal 16 kann als pulsweitenmoduliertes Signal oder als digitales Signal z. B. über einen CAN-Bus von dem Motorsteuergerät zu dem Mikrocontroller 14 in der Steuereinrichtung der Kraftstoffpumpe übertragen werden. Über das Signal 16 wird dem Mikrocontroller 14 mitgeteilt, welche Leistung der Kraftstoffpumpe momentan erforderlich ist. Der Mikrocontroller 14 bestimmt die zu der jeweiligen Leistungsanforderung nötige Betriebsspannung 4 des Antriebsmotors 2 und gibt ein entsprechendes digitales Steuersignal 18 an das Stellglied 12 des DC/DC-Wandlers aus, welches dann die Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers 8, d. h. die Betriebsspannung 4 entsprechend einstellt.
  • Die Funktionsweise des Stellgliedes 12 wird näher anhand von 2 beschrieben, welche einen schematischen Schaltungsaufbau des Stellgliedes 12 zeigt. Das digitale Steuersignal 18, welches von dem Mikrocontroller 14 ausgegeben wird, wird in dem Stellglied 12 zunächst einem Digital-Analog- bzw. DA-Wandler 20 zugeführt. Der DA-Wandler 20 erzeugt eine dem digitalen Eingangssignal 18 entsprechende Ausgangsspannung 22, welche die Führungsgröße bzw. den Sollwert für die Regelung des DC/DC-Wandlers 8 bildet. Das heißt die Ausgangsspannung 22 gibt die Sollspannung für die Betriebsspannung 4 an. Dazu entspricht die Ausgangsspannung 22 der Sollspannung oder ist dieser proportional. Ferner wird dem Stellglied 12 die aktuelle Betriebsspannung der Pumpe 4 zugeführt. Diese wird über einen Verstärker 24 wie auch die Ausgangsspannung 22 des DA-Wandlers 20 einem Analog-Addierer 26 zugeführt. Die verstärkte Betriebsspannung 4 bildet die Regelgröße bzw, den Istwert für den von dem DC/DC-Wandler gebildeten Regelkreis für die Betriebsspannung 4. In dem Analog-Addierer 26 werden die verstärkte Betriebsspannung 4 und die Ausgangsspannung 22 des DA-Wandlers addiert. Dazu können die beiden zu addierenden Spannungen in dem Analog-Addierer noch über entsprechende voreingestellte Faktoren zueinander gewichtet werden. Ferner ist es möglich, eine der Spannungen zu invertieren, so dass in dem Analog-Addierer 26 die Dif ferenz zwischen der Ausgangsspannung 22 und der verstärkten Betriebsspannung 4 gebildet wird.
  • Die in dem Addierer 26 addierten Spannungen werden als Ausgangsspannung 28 des Addierers 26 dem Feedback-Eingang des DC/DC-Wandlers 8 zugeführt. Die Ausgangsspannung 28 bildet somit die Regeldifferenz, um die der Istwert der Betriebsspannung 4 dem gewünschten Sollwert angepasst werden muss.
  • Wenn nun, um die Leistung der Kraftstoffpumpe 2 zu erhöhen, von dem Mikrocontroller ein Steuersignal 18 abgeben wird, welches einer höheren Betriebsspannung 4 als der aktuellen entspricht, erhöht sich entsprechend die Ausgangsspannung 28 hinter dem Addierer 26, und der DC/DC-Wandler erhöht entsprechend seine Ausgangsspannung auf den gewünschten Sollwert. Falls nun wieder eine geringere Leistung gewünscht wird und der Mikrocontroller 14 ein Steuersignal 18 erzeugt, welches einer geringeren Betriebsspannung 4 entspricht, verringert sich entsprechend die Ausgangsspannung 22 des DA-Wandlers und auch die Ausgangsspannung 28 des Addierers 26. Gegebenenfalls ändert sich, wenn die Differenz zwischen der Ausgangsspannung 22 und der Betriebsspannung 4 in dem Addierer 26 gebildet wird, das Vorzeichen der Ausgangsspannung 28. Abhängig von der verringerten Ausgangsspannung 28 verringert der DC/DC-Wandler dann auch seine Ausgangsspannung, so dass er eine Betriebsspannung 4 ausgibt, welche der gewünschten verringerten Leistungsabgabe der Pumpe 2 entspricht.
  • Entsprechend führen Veränderungen der aktuellen Betriebsspannung 4, welche über den Verstärker 24 dem Addierer 26 zugeführt werden, zu Änderungen der Ausgangsspannung 28, so dass der DC/DC-Wandler veranlasst wird, die Betriebsspannung 4 der durch das Steuersignal 18 vorgegebenen Sollspannung anzupassen. Auf diese Weise kann die Betriebsspannung 4 konstant auf dem durch die Steuersignale 18 vorgegebenen Sollwert gehalten werden, unabhängig davon, ob sich die am Eingang des DC/DC-Wandlers anliegende Batteriespannung 10 ändert.
  • Der Antriebsmotor der Kraftstoffpumpe 2 wird erfindungsgemäß mit reiner Gleichspannung betrieben, die Leistungssteuerung bzw. Leistungsregelung erfolgt lediglich durch Änderung des Spannungswertes der ansonsten konstanten bzw. glatt verlaufenden Spannung. Auf diese Weise können elektromagnetische Störungen aufgrund der Steuerung der Kraftstoffpumpe eliminiert werden. Ferner wird die Verlustleistung verringert, so dass insgesamt der Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe erhöht wird kann.
  • 2
    Kraftstoffpumpe
    4
    Betriebsspannung
    6
    EMV-Filter
    8
    DC/DC-Wandler
    10
    Batteriespannung
    12
    Stellglied
    14
    Mikrocontroller
    16
    Signal vom Motorsteuergerät
    18
    Steuersignal
    20
    DA-Wandler
    22
    Ausgangsspannung des DA-Wandlers
    24
    Verstärker
    26
    Analog-Addierer
    28
    Ausgangsspannung des Analog-Addierers

Claims (11)

  1. Kfz-Kraftstoffpumpe (2) mit einem elektrischen Antriebsmotor und einer Steuereinrichtung zur Leistungssteuerung der Kraftstoffpumpe, wobei die Betriebsspannung (4) des Antriebsmotors eine Gleichspannung ist und die Leistungssteuerung der Kraftstoffpumpe (2) durch Änderung der Betriebsspannung (4) des Antriebsmotors erfolgt.
  2. Kfz-Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, bei welcher die Steuereinrichtung einen Signaleingang für Steuersignale (16) von einem Motorsteuergerät aufweist und die erforderliche Betriebsspannung (4) des Antriebsmotors in Abhängigkeit der Steuersignale (16) des Motorsteuergeräts einstellt.
  3. Kfz-Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Steuereinrichtung einen DC/DC-Wandler (8) aufweist, dessen Ausgangsspannung die Betriebsspannung (4) des Antriebsmotors bildet, wobei die Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers (8) über ein Stellglied (12) an dem DC/DC-Wandler (8) veränderbar ist.
  4. Kfz-Kraftstoffpumpe nach Anspruch 3, bei welcher der DC/DC-Wandler (8) ein Aufwärtswandler ist.
  5. Kfz-Kraftstoffpumpe nach Anspruch 3 oder 4, bei welcher die Steuereinrichtung einen Mikrocontroller (14) aufweist, welcher in Abhängigkeit der Signale von dem Motorsteuergerät (18) ein Eingangssignal (18) für das Stellglied erzeugt.
  6. Kfz-Kraftstoffpumpe nach Anspruch 5, bei welchem das Stellglied (12) einen Digital-Analog-Wandler (20) aufweist welcher das von dem Mikrocontroller (14) erzeugte digitale Eingangssignal (18) in eine analoge Spannung (22) wandelt.
  7. Kfz-Kraftstoffpumpe nach Anspruch 6, bei welcher die von dem Digital-Analog-Wandler (20) erzeugte Spannung (22) und die Betriebsspannung (4) des Antriebsmotors in einem Analog-Addierer (26) addiert werden und die Ausgangsspannung (28) des Analog-Addierers (26) an einem Feedback Eingang des DC/DC-Wandlers (8) anliegt.
  8. Kfz-Kraftstoffpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher zwischen dem Ausgang der Steuereinrichtung und dem Eingang des Antriebsmotors ein EMV-Filter (6) angeordnet ist.
  9. Kfz-Kraftstoffpumpe nach Anspruch 8 bei welcher der EMV-Filter (6) einen Kondensator aufweist.
  10. Kfz-Kraftstoffpumpe nach Anspruch 8 oder 9, bei welcher der EMV-Filter (6) eine stromkompensierte Ringkerndrossel aufweist.
  11. Kfz-Kraftstoffpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die Steuereinrichtung entfernt von dem Antriebsmotor angeordnet ist.
DE200410002105 2004-01-14 2004-01-14 KFZ-Kraftstoffpumpe Expired - Fee Related DE102004002105B3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410002105 DE102004002105B3 (de) 2004-01-14 2004-01-14 KFZ-Kraftstoffpumpe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410002105 DE102004002105B3 (de) 2004-01-14 2004-01-14 KFZ-Kraftstoffpumpe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004002105B3 true DE102004002105B3 (de) 2005-06-30

Family

ID=34625713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200410002105 Expired - Fee Related DE102004002105B3 (de) 2004-01-14 2004-01-14 KFZ-Kraftstoffpumpe

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004002105B3 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004036814A1 (de) * 2004-07-29 2006-03-23 Siemens Ag Vorrichtung zur Versorgung einer Kraftstoffpumpe einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit elektrischem Strom
DE102005058140A1 (de) * 2005-11-29 2007-06-14 Thai-German Solar Co., Ltd. Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Energieflusses zwischen einer Solarenergiequelle und einem elektrischen Motor
DE102008049277A1 (de) * 2008-09-26 2010-04-01 Behr Gmbh & Co. Kg Elektrisches Heizsysteem und Verfahren zur stufenlosen Ansteuerung einer elektrischen Heizeinrichtung
WO2012087688A3 (en) * 2010-12-21 2013-01-10 Federal-Mogul Corporation Voltage compensating piston fuel pump and fuel delivery system therewith
WO2013007162A1 (zh) * 2011-07-13 2013-01-17 Sun Lisheng 醇类燃油电动泵及其设置方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0391065A2 (de) * 1989-04-06 1990-10-10 Robert Bosch Gmbh Schaltanordnung zur Erhöhung einer Versorgungsspannung
EP1017161A2 (de) * 1998-12-29 2000-07-05 SCHUNK Motorensysteme GmbH Anordnung in einem Regelkreis zur Ansteuerung eines Motors eines Hilfsantriebs in einem Fahrzeug
DE19840819C1 (de) * 1998-09-07 2000-08-03 Isad Electronic Sys Gmbh & Co Startersystem für einen Verbrennungsmotor sowie Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors
DE19904302A1 (de) * 1999-01-28 2000-08-24 Bosch Gmbh Robert Entstörglied für einen Elektromotor
DE10038560A1 (de) * 2000-08-03 2002-02-21 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0391065A2 (de) * 1989-04-06 1990-10-10 Robert Bosch Gmbh Schaltanordnung zur Erhöhung einer Versorgungsspannung
DE19840819C1 (de) * 1998-09-07 2000-08-03 Isad Electronic Sys Gmbh & Co Startersystem für einen Verbrennungsmotor sowie Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors
EP1017161A2 (de) * 1998-12-29 2000-07-05 SCHUNK Motorensysteme GmbH Anordnung in einem Regelkreis zur Ansteuerung eines Motors eines Hilfsantriebs in einem Fahrzeug
DE19904302A1 (de) * 1999-01-28 2000-08-24 Bosch Gmbh Robert Entstörglied für einen Elektromotor
DE10038560A1 (de) * 2000-08-03 2002-02-21 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004036814A1 (de) * 2004-07-29 2006-03-23 Siemens Ag Vorrichtung zur Versorgung einer Kraftstoffpumpe einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit elektrischem Strom
DE102004036814B4 (de) * 2004-07-29 2006-06-01 Siemens Ag Vorrichtung zur Versorgung einer Kraftstoffpumpe einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit elektrischem Strom
US7830108B2 (en) 2004-07-29 2010-11-09 Siemens Aktiengesellschaft Device for supplying electrical power to a fuel pump of a motor vehicle internal combustion engine
DE102005058140A1 (de) * 2005-11-29 2007-06-14 Thai-German Solar Co., Ltd. Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Energieflusses zwischen einer Solarenergiequelle und einem elektrischen Motor
DE102008049277A1 (de) * 2008-09-26 2010-04-01 Behr Gmbh & Co. Kg Elektrisches Heizsysteem und Verfahren zur stufenlosen Ansteuerung einer elektrischen Heizeinrichtung
WO2012087688A3 (en) * 2010-12-21 2013-01-10 Federal-Mogul Corporation Voltage compensating piston fuel pump and fuel delivery system therewith
CN103261655A (zh) * 2010-12-21 2013-08-21 费德罗-莫格尔公司 电压补偿的活塞燃料泵及其燃料配送系统
US8657586B2 (en) 2010-12-21 2014-02-25 Carter Fuel Systems, Llc Voltage compensating piston fuel pump and fuel delivery system therewith
CN103261655B (zh) * 2010-12-21 2016-05-25 卡特燃料系统有限公司 电压补偿的活塞燃料泵及其燃料配送系统
WO2013007162A1 (zh) * 2011-07-13 2013-01-17 Sun Lisheng 醇类燃油电动泵及其设置方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60212818T2 (de) Regelungsvorrichtung und verfahren für einen gleichstrom/gleichstrom-wandler
EP2758268B1 (de) Steuervorrichtung für einen gleichspannungswandler eines elektrischen antriebssystems und verfahren zum betreiben eines gleichspannungswandlers
EP2137811A1 (de) Steuereinrichtung für stromrichterstationen bei einer hochspannungsgleichstromübertragungseinrichtung
WO2009098124A1 (de) Verfahren für die steuerung eines elektrischen bordnetzes und elektrisches bordnetz
DE102004002105B3 (de) KFZ-Kraftstoffpumpe
WO2017017092A1 (de) Elektrischer verbraucher für ein kraftfahrzeug
EP2389722B1 (de) Gleichspannungswandler für ein kraftfahrzeug
EP2823563A2 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur begrenzung von spitzenströmen sowie steigung der stromflanken
EP2179896A2 (de) Vorrichtung zum Ausgleich von Spannungsunterschieden, insbesondere in einem Kraftfahrzeug
EP1031182B1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur erzeugung eines pulsbreitenmodulierten stellsignals für einen gleichstromaktuator
EP1622430A2 (de) Vorrichtung zur Spannungsstabilisierung
WO2024068065A1 (de) Gleichspannungswandleranordnung, elektrofahrzeug und verfahren zum betreiben einer gleichspannungswandleranordnung
DE102017213017A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Bordnetzes mit mehreren Bordnetzzweigen und Fahrzeugbordnetz
DE102016203062A1 (de) Wandlervorrichtung sowie Verfahren zum Betreiben einer Wandlervorrichtung
DE20122929U1 (de) Elektronisches Vorschaltgerät mit digitaler Steuereinheit
EP2402182B1 (de) System zum Betreiben einer Gleichstrom-Motorapplikation für ein Kraftfahrzeug
EP3723268B1 (de) Komponentenintegrierte schnittstelle
DE102010001247A1 (de) Schaltungsanordnung zur Reduzierung eines Stromes durch eine Induktivität und Verfahren zum Steuern einer solchen Schaltungsanordnung
DE102008008337A1 (de) Schaltnetzteil zum Erzeugen einer vorgegebenen Ausgangsspannung
AT509441B1 (de) Regelung von zwei generatoren eines kraftfahrzeug-stromkreises
EP3300204A1 (de) Hochvolt-kraftfahrzeugbordnetz
DE10057156A1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zum Einschalten einr Leistungsendstufe
DE102018110446B4 (de) Aktives Fahrwerk für ein Fahrzeug und Wandlerschaltung
EP2722252A1 (de) Heizvorrichtung für ein Lenkrad eines Kraftfahrzeugs, Kraftfahrzeug und entsprechendes Verfahren
DE102013206445A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Niederdruck-Kraftstofffördersystems und ein Niederdruck-Kraftstofffördersystem

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee