Beschreibungseinleitung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pumpenbetrieb nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Pumpensteuerung und eine Kühlungsvorrichtung.

In DE 102020 106 068 A1 ist eine Kühlvorrichtung zur Kühlung eines Fahrzeugbauteils, beispielsweise eines Elektromotors, beschrieben, aufweisend einen ein Kühlmittel enthaltenden Kühlkreislauf, eine das Kühlmittel in dem Kühlkreislauf umwälzende Pumpe, die einen Elektromotor aufweist, der durch eine Steuerungseinheit zum Betrieb der Pumpe gesteuert wird.

In DE 102019 134 552 A1 ist eine Kühlungsvorrichtung beschrieben, die eine Kühlung eines Elektromotors eines Fahrzeugs umsetzt. Der Elektromotor kann eine Nachkühlzeit nach Abstellen des Fahrzeugs bedingen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Fluidpumpe bei einem Sicherungsbetrieb kostengünstig und zuverlässig zu betreiben. Die Kühlung der Baugruppe soll auch bei einem Sicherungsbetrieb aufrecht erhalten bleiben.

Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch ein Verfahren zum Pumpenbetrieb mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann die Fluidpumpe auch bei einem Sicherungsbetrieb eine Kühlung der Baugruppe zuverlässig bewirken. Ein zusätzliches Steuergerät zum Betrieb der Fluidpumpe während des Sicherungsbetriebs wird entbehrlich.

Die Baugruppe kann ein Antriebselement zur Fortbewegung des Fahrzeugs sein. Das Antriebselement kann ein Elektromotor sein, der eine Antriebsleistung bereitstellt. Auch kann die Baugruppe eine Kupplung und/oder ein Getriebe des Fahrzeugs sein oder einschließen.

Die Fluidpumpe kann eine Zahnradpumpe sein. Das Fluid kann eine Flüssigkeit, beispielsweise ein Hydrauliköl, sein.

Der Elektromotor kann ein bürstenloser Gleichstrommotor sein. Der Elektromotor kann drei Motorphasen aufweisen. Das Steuersignal kann ein pulsweitenmoduliertes Signal sein.

Das Steuerbauteil kann ein Mikrokontroller sein oder einen Mikrokontroller aufweisen. Das Steuersignal kann in dem Sicherungsbetrieb durch Abschaltung des Steuerbauteils oder durch Abschaltung der Energieversorgung des Steuerbauteils zumindest zeitweise, insbesondere andauernd, ausbleiben.

In dem Normalbetrieb kann die Fluidpumpe durch das Steuerbauteil gesteuert betrieben werden. Die Fluidpumpe kann sensorlos betrieben werden. Die Fluidpumpe kann in dem Sicherungsbetrieb über das Zwischenbauteil gesteuert betrieben werden.

Eine Pumpendrehzahl der Fluidpumpe kann von dem Steuersignal abhängen. Eine Förderleistung der Fluidpumpe kann von der Pumpendrehzahl abhängen. Eine Kühlleistung zur Kühlung der Baugruppe kann von der Förderleistung abhängen.

Der Sicherungsbetrieb kann ein Betrieb des Fahrzeugs in einem Fehlerfall und/oder bei einer Funktionsstörung, insbesondere zum Schutz von Personen sein. Bei dem Sicherungsbetrieb kann eine Fortbewegung des Fahrzeugs unterbunden sein. Der Sicherungsbetrieb kann eine Abschaltung mehrerer Komponenten des Fahrzeugs auslösen. Der Sicherungsbetrieb kann bei einer Fehlfunktion eines sicherheitskritischen Fahrzeugbauteils ausgelöst werden. Eine Kühlung der Baugruppe kann auch während des Sicherungsbetriebs erforderlich sein, um eine Beschädigung oder Überlastung der Baugruppe zu verhindern.

Das Zwischenbauteil kann als speicherprogrammierbare Steuereinheit und/oder als Mikrokontroller ausgeführt sein.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Zwischenbauteil elektrisch wirksam zwischen dem Steuerbauteil und dem Elektromotor angeordnet ist. Das Zwischenbauteil kann einerseits an das Steuerbauteil und andererseits an den Elektromotor elektrisch angeschlossen sein.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der das Steuersignal bei dem Normalbetrieb wenigstens zeitweise, bevorzugt durchgängig, an das Zwischenbauteil übergeben wird. Das Zwischenbauteil kann das jeweils eingegebene Steuersignal speichern. Das Zwischenbauteil kann das Steuersignal bei dem Sicherungsbetrieb in Fortführung des letzten Steuersignals bei dem Normalbetrieb ausgeben. Das Zwischenbauteil kann ein von dem letzten Steuersignal bei dem Normalbetrieb abhängiges und diesem gegenüber verändertes Steuersignal ausgeben. Dadurch kann ein Mindestmaß an Fluidstrom zur Kühlung der Baugruppe aufrecht erhalten werden.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Steuersignal bei dem Normalbetrieb an das Zwischenbauteil und davon an den Elektromotor geleitet wird. Das Steuersignal kann durch das Zwischenbauteil unverändert an den Elektromotor ausgegeben werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Steuersignal bei dem Normalbetrieb von dem Steuerbauteil unter Umgehung des Zwischenbauteils an den Elektromotor geleitet wird. Dadurch kann die Funktionssicherheit erhöht werden. Die Funktion des Zwischenbauteils kann bei dem Normalbetrieb belanglos für den Pumpenbetrieb sein.

Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Steuersignal bei dem Sicherungsbetrieb abhängig von einem Eingabesignal an das Zwischenbauteil an den Elektromotor ausgegeben wird. Dadurch kann die Kühlung über die Fluidpumpe auch während des Sicherungsbetriebs gesteuert werden.

Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Eingabesignal ein den Sicherungsbetrieb gegenüber dem Normalbetrieb kennzeichnendes Signal ist. Das Eingabesignal kann ein Binärsignal sein. Das Eingabesignal kann mit Wechsel zwischen dem Normalbetrieb und dem Sicherungsbetrieb umschalten.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Steuersignal an eine Brückenschaltung des Elektromotors geleitet wird, die daraus ein Betriebssignal zum Antrieb des Elektromotors aufbaut. Die Brückenschaltung kann eine B6-Brücke zum Aufbau eines Drehstromsignals für den Elektromotor sein.

Weiterhin wird wenigstens eine der zuvor angegebenen Aufgaben durch eine Pumpensteuerung mit den Merkmalen nach Anspruch 9 gelöst. Dadurch kann die Pumpensteuerung zum Betrieb der Fluidpumpe kostengünstiger und kompakter ausgeführt werden.

Weiterhin wird wenigstens eine der zuvor angegebenen Aufgaben durch eine Kühlungsvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 10 gelöst. Dadurch kann die Kühlungsvorrichtung kostengünstig ausgeführt werden.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen. Figurenbeschreibung

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:

Figur 1: Ein Verfahren zum Pumpenbetrieb bei einem Normalbetrieb in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.

Figur 2: Ein Verfahren zum Pumpenbetrieb bei einem Sicherungsbetrieb in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.

Figur 1 zeigt ein Verfahren zum Pumpenbetrieb bei einem Normalbetrieb in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren zum Pumpenbetrieb 10 wird zum Betrieb einer Fluidpumpe 12 ausgeführt, die einen Fluidstrom zur Kühlung zumindest einer Baugruppe 14 eines Fahrzeugs bereitstellt. Die Baugruppe 14 kann ein Antriebselement 16, beispielsweise ein Elektromotor zur Bereitstellung einer Antriebsleistung zur Fortbewegung des Fahrzeugs, umfassen. Die Kühlung kann die Wärmeenergie der Baugruppe 14 an die Umgebung abführen. Die Fluidpumpe 12 ist fluidübertragend mit der Baugruppe 14 verbunden.

Die Fluidpumpe 12 wird durch eine Pumpensteuerung 18 betrieben und umfasst einen Elektromotor 20, der durch ein elektrisches Steuersignal 22 eines Steuerbauteils 24 angesteuert wird und davon abhängig die Fluidpumpe 12 antreibt. Die Fluidpumpe 12 und die Pumpensteuerung 18 bilden eine Kühlungsvorrichtung 26 zur Kühlung der Baugruppe 14.

Das Steuerbauteil 24 kann ein Mikrokontroller sein, der ein pulsweitenmoduliertes Signal als Steuersignal 22 ausgibt. Das Steuersignal 22 wird an eine Brückenschaltung 28 des Elektromotors 20 geleitet, die daraus ein Betriebssignal 30 zum Antrieb des Elektromotors 20 aufbaut. Die Brückenschaltung 28 kann eine B6-Brücke sein, die den Gleichstrom in den zum Antrieb des Elektromotors 20 erforderlichen Drehstrom umwandelt. Der Elektromotor 20 ist bevorzugt ein bürstenloser Gleichstrommotor.

Ein Zwischenbauteil 32 ist elektrisch wirksam zwischen dem Steuerbauteil 24 und der Brückenschaltung 28 und somit dem Elektromotor 20 angeordnet. In dem hier abgebildeten Normalbetrieb 34 des Pumpenbetriebs wird das Steuersignal 22 von dem Steuerbauteil 24 bereitgestellt und dem Zwischenbauteil 32 übergeben, das das Steuersignal 22 unverändert an die Brückenschaltung 28 ausgibt. Das Zwischenbauteil 32 wird durch ein Eingabesignal 36 gesteuert, das beispielsweise ein Binärsignal ist und das sich bei Umschaltung zwischen Normalbetrieb 34 und Sicherungsbetrieb ändert.

Das Zwischenbauteil 32 ist beispielsweise als speicherprogrammierbare Steuereinheit oder als Mikrokontroller ausgeführt.

Figur 2 zeigt ein Verfahren zum Pumpenbetrieb bei einem Sicherungsbetrieb in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren zum Pumpenbetrieb 10 bei einem von dem Normalbetrieb aus Figur 1 abweichenden Sicherungsbetrieb 38 wird ausgeführt, wenn bei dem Sicherungsbetrieb 38 das Steuersignal des Steuerbauteils 24 ausbleibt, beispielsweise weil das Steuerbauteil 24 ausgeschaltet ist oder die das Steuerbauteil versorgende Spannung abgeschaltet ist. Der Sicherungsbetrieb 38 kann beispielsweise vorliegen, wenn eine Fehlfunktion des Fahrzeugs vorliegt, durch die insbesondere die Sicherheit von Personen gefährdet ist.

Eine auch bei dem Sicherungsbetrieb 38 erforderliche Kühlung der Baugruppe 14 wird aufrecht erhalten, indem das Zwischenbauteil 32 das zuvor bei dem Normalbetrieb erhaltene und gespeicherte Steuersignal 22 abhängig von dem Eingabesignal 36 an die Brückenschaltung 28 ausgibt und dadurch die Fluidpumpe 12 betreibt, selbst wenn das Steuerbauteil 24 ausgeschaltet ist. Dadurch wird die Kühlung über den Fluidstrom der Fluidpumpe 12 aufrecht erhalten und die Pumpensteuerung 18 kann kostengünstig und bauraumsparend ausgeführt werden.

Bezugszeichenliste

10 Verfahren zum Pumpenbetrieb

12 Fluidpumpe

14 Baugruppe

16 Antriebselement

18 Pumpensteuerung

20 Elektromotor

22 Steuersignal

24 Steuerbauteil

26 Kühlungsvorrichtung

28 Brückenschaltung

30 Betriebssignal

32 Zwischenbauteil

34 Normalbetrieb

36 Eingabesignal

38 Sicherungsbetrieb