机动车真空泵制造技术

本发明专利技术涉及一种机动车真空泵(10)，其包括具有能旋转的泵转子(26)的泵送单元(24)、用于驱动所述泵转子(26)的电子换向电动机(30)、用于周期性地接收由机动车压力传感器(18)提供的压力参数(P)的压力传感器连接器(38)，和用于控制电动机(30)的可变的电动机转速(MS)的泵控制单元(34)，所述泵控制单元(34)包括

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机动车真空泵
[0001]本专利技术涉及一种机动车真空泵、尤其是用于向机动车制动助力器提供真空的电动旋转叶片真空泵。
[0002]电动真空泵由电动机驱动并且通常在机动车中使用，以向机动车制动系统的制动助力器提供真空、尤其向制动助力器的真空室提供真空。电动真空泵可以是制动助力器的唯一真空源，或者可以与其它真空源、例如内燃机的进气系统结合地使用。
[0003]制动助力器利用其真空室压力和周围的大气压力之间的压力差来增强机械制动力，该机械制动力通过按压机动车的制动踏板产生并且机械地操作(或者说促动)机动车制动系统。因此，为制动助力器真空室提供足够的真空对于确保制动助力器的可靠运行并且因此对于确保机动车制动系统的可靠和便利的运行是至关重要的。
[0004]现代的机动车电动真空泵配备有电子换向电动机，该电动机不具有在机械上磨损的电刷触头，并且允许对该电动机的电动机转速进行电子控制。这提供了一种相对耐用并且高效的机动车真空泵。
[0005]例如在专利文献WO 2017/028839 A1中公开了这种机动车真空泵。真空泵包括具有能旋转的泵转子的泵送单元和用于驱动泵转子的电子换向电动机。真空泵还包括泵控制单元，该泵控制单元提供对电动机的电动机转速的闭环控制，并且因此即使在负载和/或电源电压波动的情况下也确保恒定的电动机转速。
[0006]出于安全要求，机动车真空泵必须设计用于即使在重复地操作制动踏板并且因此具有高真空需求的危急的机动车行驶情况中也能在制动助力器的真空室中实现足够的真空。因此，专利文献WO 2017/028839 A1的机动车真空泵必须设计用于始终提供相对高的泵性能。这通常需要相对昂贵的泵部件/材料，从而导致机动车真空泵的高价格。
[0007]因此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种可靠且有成本效益的机动车真空泵。
[0008]所述技术问题通过具有权利要求1的特征的机动车真空泵解决。
[0009]按照本专利技术的机动车真空泵配备有具有能旋转的泵转子的泵送单元。真空泵优选是叶片泵，其中，泵转子包括转子体，该转子体偏心地布置在基本上呈圆柱状的泵送室中，并且包括多个能径向地滑动的转子叶片。在泵运行期间，转子叶片与泵送室侧壁径向地接触并且定义了多个旋转的泵送室隔间，所述泵送室隔间的容积在一个泵转子旋转周(或者说泵转子的一转)内变化。
[0010]按照本专利技术的机动车真空泵还配备有用于驱动泵转子的电子换向电动机。所述电子换向电动机允许电子地控制电动机的电动机转速。通常，电子换向电动机由脉宽调制的驱动能量供能，其中，通过控制脉宽调制的占空比来控制有效的电驱动功率，从而控制电动机转速。电动机通常包括具有至少一个定子线圈的电磁的电动机定子，并且包括与泵转子可共同旋转地连接的永磁电动机转子。
[0011]按照本专利技术的机动车真空泵还配备有压力传感器连接器，其用于周期性地接收由机动车压力传感器提供的压力参数。真空泵优选配备有车辆数据总线连接器，其设置用于通过车辆数据总线系统、例如通过机动车的CAN总线系统提供与其它机动车单元的数据通
信。在这种情况下，压力参数通常通过车辆数据总线系统接收，这意味着压力传感器连接器由车辆数据总线连接器定义。真空泵备选地可以配备有单独的压力传感器连接器，其用于提供与机动车压力传感器的直接的电连接。可以通过模拟压力信号周期性地接收压力参数，所述模拟压力信号的当前的振幅和/或频率表明当前的压力参数，或者可以通过周期性地传输数字编码的压力参数的数字信号接收所述压力参数。压力参数通常可以通过允许周期性的参数传输的任何种类的信号来接收。
[0012]压力参数通常表明当前的负压，或者换而言之，压力参数通常表明机动车制动助力器的真空室相对于当前的大气压力的当前压力差(或者说差压)。在这种情况下，较高的压力参数表明较低的绝对真空室压力。然而，压力参数也可以表明绝对真空室压力。就本专利技术而言，较高的(正)压力参数总是表明较高的真空度并且因此表明较低的绝对真空室压力，而较低的(正)压力参数总是表明较高的真空度并且因此表明较低的绝对真空室压力。
[0013]根据本专利技术的机动车真空泵还配备有泵控制单元，该泵控制单元设置用于控制电动机的可变的电动机转速。泵控制单元优选设置用于提供对所述可变的电动机转速的闭环控制，即泵控制单元设置用于基于电动机速度反馈信号连续地调整电动机驱动功率，以实现期望的设定的电动机速度。
[0014]按照本专利技术，泵控制单元包括标准运行控制模块，该标准运行控制模块设置用于在泵正常运行期间、即在正常的、非危急的车辆行驶情况中控制可变的旋转电动机。标准运行控制模块设置用于在标准运行速度范围内控制所述可变的电动机转速。标准运行速度范围通常包括每分钟3000转(RPM)至4000RPM的范围内的电动机速度值。标准运行控制模块尤其设置用于确定处于标准运行速度范围内的当前的电动机速度值并且与所确定的当前的电动机速度值对应地设定可变的电动机转速。标准运行控制模块优选设置用于确定在磨损方面优化和/或在效率方面优化的当前的电动机速度值。这提供了机动车真空泵在正常的、非危急的情况下并且因此在泵寿命的大部分时间内的可靠、高效和低磨损的运行。
[0015]按照本专利技术，泵控制单元还包括提升驱动控制模块(或者说增强驱动控制模块)，其用于在非正常的、潜在的危急情况下临时地提供提升的泵性能。提升驱动控制模块相对于标准运行控制模块处于上位，这意味着提升驱动控制模块设置用于在所述提升驱动控制模块被触发时否决(overrule)标准运行控制模块。提升驱动控制模块设置用于与高于标准运行速度范围的提升速度值对应地临时地设定可变的电动机转速。这使得能够在需要时、例如在危急的机动车行驶情况中在由重复地操作制动踏板引起过度的真空需求的情况下临时地提供提升的泵性能。按照本专利技术，提升速度值明显高于标准运行速度范围并且导致过大的电动机转速，其在原则上对于真空泵是“有害的”，因此如果真空泵总是在这种过大的提升电动机速度中运行，则真空泵可能被损坏。提升速度值通常比标准运行速度范围的最大标准运行速度值至少高10％并且优选等于或者高于4500RPM。
[0016]按照本专利技术，泵控制单元还包括安全控制模块，该安全控制模块设置用于监控压力参数并且基于压力参数触发提升驱动控制模块。安全控制模块尤其设置用于基于压力参数检测/预计过度的真空需求。安全控制模块可以设置用于只评估当前的压力参数，或者可以设置用于评估压力参数的(时间)顺序、例如确定压力变化率。安全控制模块设置用于在过度的真空需求的情况下触发提升驱动控制模块，从而使得真空泵在这种情况下临时地提供提升的泵性能以处理过度的真空需求。因此，安全控制模块设置用于(只)在非正常的、潜
在危急情况下并且尤其不在泵正常运行期间触发提升驱动控制模块。
[0017]按照本专利技术的提升驱动控制模块允许在相对短的、无害的持续时间内以过大的、原则上有害的提升电动机速度驱动电动机。这在相对少见的过度真空需求的情况中、尤其是在危急的机动车行驶情况中允许临时地提供提升的泵性能。因此，按照本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机动车真空泵(10)，包括
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具有能旋转的泵转子(26)的泵送单元(24)，
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用于驱动所述泵转子(26)的电子换向电动机(30)，
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压力传感器连接器(38)，所述压力传感器连接器用于周期性地接收由机动车压力传感器(18)提供的压力参数(P)，和
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用于控制电动机(30)的可变的电动机转速(MS)的泵控制单元(34)，所述泵控制单元(34)包括
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标准运行控制模块(40)，所述标准运行控制模块设置用于在标准运行速度范围(SSR)内控制可变的电动机转速(MS)，
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提升驱动控制模块(42)，所述提升驱动控制模块设置用于在被触发时否决标准运行控制模块(40)，并且与高于标准运行速度范围(SSR)的提升速度值(BS1、BS2、BSn)对应地设定可变的电动机转速(MS)，
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安全控制模块(44)，所述安全控制模块设置用于监控所述压力参数(P)并且基于所述压力参数(P)触发所述提升驱动控制模块(42)。2.根据权利要求1所述的机动车真空泵(10)，其中，所述安全控制模块(44)设置用于在所述压力参数(P)低于定义的最小工作压力阈值(BP1、BP2)时触发所述提升驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：M皮奥特罗斯基，NS阿尔哈桑，S拉斯，C舒尔茨，T格鲁恩，M斯特潘诺夫，
申请(专利权)人：皮尔伯格泵技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：