用于操作以脉冲方式工作的进料泵的方法
【专利摘要】本发明涉及用于操作以脉冲方式工作的进料泵(1)的方法，进料泵在进料单元(2)中用于沿进料方向(5)为机动车辆(4)输送液体工作物质(3)。所述进料泵(1)具有进料活塞(6)和用于驱动所述进料活塞(6)的驱动线圈(7)，且进料单元(2)具有在进料方向(5)上位于所述进料泵(1)下游的压力传感器(8)。在方法中，首先，对所述驱动线圈(7)施加电压分布(9)。然后，根据所述电压分布(9)实施进料活塞(6)的进料行程(10)。在本情况中，监测进料方向(5)上的进料泵(1)下游的进料单元(2)中的压力分布(11)。然后，评估所述压力分布(11)。之后，根据所述压力分布(11)的至少一个特征属性来调节所述电压分布(9)。
【专利说明】用于操作以脉冲方式工作的进料泵的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于操作以脉冲方式工作的进料泵的方法。
【背景技术】
[0002]这样的进料泵例如在进料单元中用于输送机动车辆中的液体工作物质。机动车辆中的液体工作物质尤其是内燃机的燃料、用于清洗内燃机的窗户的挡风玻璃刮水器用液、内燃机的冷却流体或润滑液，以及用于清洁内燃机的废气的还原剂。
[0003]尤其地，用于清洁内燃机的废气的还原剂已经广泛地使用。在废气处理设备中需要这类还原剂，以便与还原剂一起对废气中的有害成分进行转化。这样的废气处理方法即选择性催化还原法[SCR]。在该方法中，将包含或提供氨的还原剂供给到内燃机的废气中。之后，还原剂中的氨与氮氧化合物一起转换成废气。在这种情况下，产生非破坏性的反应产物，例如水、二氧化碳和氮气。通常，氨不直接以其本身存储在机动车辆中，而是以还原剂前体的形式来存储。经常使用的前体是尿素水溶液。术语“还原剂”在下面也用于还原剂前体。
[0004]在废气处理设备中，要求相对少量的还原剂。还原剂的消耗通常是介于内燃机的燃料的消耗的2%和10%之间。出于这个原因，以脉冲方式(以间歇或往复运动的方式)操作的进料泵已被证明对于供给还原剂而言尤其有价值。以脉冲方式操作的进料泵尤其是成本有效的，并允许进料量的精确调节。
[0005]尤其地，以脉冲方式操作的进料泵的缺点是低效率、进料泵由于进料行程而产生噪声，以及导致在进料泵中产生大量热量的高功率损耗。尤其地，当送入热敏感的液体(例如尿素/水溶液)时，热量的产生会导致问题。
【发明内容】
[0006]在此基础上，本发明的目的在于至少缓解所描述的与现有技术相关的技术问题。意图尤其是公开一种用于操作以脉冲方式工作的进料泵的方法，通过所述方法，进料泵可在能量方面以尤其经济的方式并且伴随低噪声地来操作。
[0007]这些目的通过具有根据权利要求1的特征的方法来实现。本发明的从属权利要求中限定了该方法的进一步有利的实施例。本发明的权利要求中所单独限定的特征可以任何所需的技术上适当的方式彼此结合，并且可以由说明书中的说明性内容来补充，其中指出了本发明的进一步的实施例的变体。
[0008]根据本发明的方法是一种用于操作以脉冲方式工作的进料泵的方法，其中进料泵具有进料活塞和用于驱动所述进料活塞的驱动线圈，且所述进料单元具有在进料方向上位于所述进料泵下游的压力传感器，其中所述方法至少包括以下步骤:
[0009]a)对所述驱动线圈施加电压分布；
[0010]b)根据所述电压分布实施进料活塞的进料行程；
[0011]c)监测进料方向上进料泵下游的压力分布；[0012]d)评估所述压力分布；
[0013]e)根据所述压力分布的至少一个特征属性来调节所述电压分布。
[0014]根据本发明的方法基于如下理念:调节电压分布来以这样的方式驱动进料泵，即使得进料管线中的压力分布是尤其有利的，这例如通过如下事实来进行，即使它对应于预定的设定点压力分布。进料管线中的压力分布尤其是由于以脉冲方式工作的进料泵的行程而在进料管线中产生的按时间顺序的压力分布。在最简单的情况中，用于驱动所述驱动电流的电压分布是简单的方波信号，其由所施加的电压的绝对值和所施加的电压的持续时间来限定。任何所需要的结构相对复杂的电压分布也是可行的。
[0015]因此，这里还提出了一种控制方法，其中在步骤d)中评估根据预定的电压分布而产生(步骤a))的步骤b)的进料行程的压力分布，并且在步骤a)中预定了调节后的电压分布以用于随后的步骤b)。该控制处理可以频繁地进行，直到步骤d)中所评估的压力分布对应于预定的设定点压力分布。电压分布的“调节”尤其包括以下方法之一:改变电压幅度、改变电压的持续时间、改变按时间顺序的电压分布(增加/减少；保持时间等)。
[0016]进料泵优选是进料单元的组成部分，其在预定的进料方向上为机动车辆供给液体操作材料，尤其是用于供给液体还原剂，如尿素/水溶液。还优选的是，该压力传感器是进料单元的组成部分，使得这里尤其在进料单元内对压力进行监测。
[0017]如果电压分布有总持续时间和第一电压，并且在步骤d)中至少调节所述总持续时间或所述第一电压，则根据本发明的方法是尤其有利的。这里，总持续时间是关于从进料行程开始的电压起始值(例如零伏)到相同进料行程结束的电压最终值(例如再次为零伏)的时间段。尤其地，这里“第一电压”尤其在电压分布的总持续时间结束处或在进料行程本身中构成第一(预定)电压幅度。因此，在该方法中，为下一个进料行程而调节步骤e)中的电压分布的这些特征变量中的至少一个。
[0018]如果电压分布以具有激活电压的激活时间间隔来开始，其中所述激活电压增加到超过所述第一电压，则根据本发明的方法也是有利的。增加的激活电压首先用于将进料泵的进料活塞设置为运动。为了这个目的，增加的电压是必要的。当活塞已设置为运动，所必要的仅是使活塞在进料泵内移动。因此，可以相对较低的第一电压来操作。因此，上述第一电压的激活电压的计时在电压分布中向前移动了。
[0019]根据本发明的方法同样尤其有利的是，将压力峰值的第一时间确定为压力分布的一个特征属性，且根据第一时间点来调节电压分布的以下变量的至少一个:
[0020]总持续时间；
[0021]第一电压；
[0022]激活时间间隔；和
[0023]激活电压。
[0024]可以这种方式来改善噪声的产生和进料泵的效率。例如，可以确保该进料活塞较轻地撞击或甚至根本没有撞击进料泵内的止动件(如果合适的话，这实际上是所测得的不希望地高的压力峰值的原因)，这凭借如下事实来实现，即也相应地改变电压分布。例如，电压分布的总持续时间可以选择成使得当达到压力峰值时，所述进料活塞不进一步加速。
[0025]此外还提出:至少将泵阀打开的第二时间或泵阀关闭的第三时间点确定为压力分布的特征属性，另外，至少根据第二时间点或第三时间点来调节下列电压分布的变量中的至少一个
[0026]总持续时间；
[0027]第一电压；
[0028]激活时间间隔；和
[0029]激活电压。
[0030]这还包括如下事实，即在所述第二时间点和所述第三时间点处均确定压力分布的压力值，且将电压分布和它的参数调整到所述第二时间点和所述第三时间点。
[0031]进料泵的阀门开启时间和进料泵的阀门关闭时间可在压力传感器所测量的压力分布中检测到。例如当压力分布首次上升时，可以检测到阀门开启。例如从压力的下降中可以检测到阀门的关闭过程。也可以对持续到对压力传感器有影响的阀门运动的滞后时间进行考虑。
[0032]如果合适，可以在进料泵内布置另外的压力传感器，并对在那里所测量的压力与进料管线中的压力进行比较，其结果是，可以使用压力差的测量来尤其精确地检测到压力分布的特定时间或者属性。
[0033]此外，如果使用脉冲宽度调制由电源电压来产生电压分布，则也认为是有利的。这里，电源电压是通过(恒定的)电压源所获得的用于操作进料泵的电压。
[0034]根据本方法的一个改进，与步骤c)平行地对驱动线圈中的电流分布进行监测，且至少在步骤d)中的评估压力分布的过程中或在步骤e)中调节电压分布的过程中使用所述驱动线圈中的电流分布。针对电流分布的平行(同时)监测，可以提供额外的监测措施或监测装置。另外，也可以在步骤d)和步骤e)中使用源自该电流分布的信息。
[0035]根据本发明的方法还可有利的是，至少在步骤d)中的评估压力分布的过程中或在步骤e)中调节电压分布的过程中使用下面的另外参数的组中的至少一个参数:
[0036]进料行程中的驱动线圈的能量消耗；
[0037]由进料泵输出到液体工作物质的能量；和
[0038]进料行程终止后来自驱动线圈的能量回流。
[0039]在本方法的范围内，也可以从能量方面对泵进行考虑。在进料行程期间进料泵通过驱动线圈的能耗可以通过流经线圈的电流和所施加的电压的分布来确定。由进料泵输出到液体工作物质的能量可以例如通过进料泵的体积流量与进料泵的进料压力和/或由进料泵所引起的压力增加一起来确定。如果合适的话，可使用第二压力传感器来进行测量。通过测量压力差，将因此可确定体积流量。进料行程终止后来自驱动线圈的能量回流可通过对应的同步运转的二极管来测量。
[0040]可以通过在进料行程中将由进料泵输出到液体工作物质的能量和进料泵通过驱动线圈的能耗进行比较来计算进料泵的效率水平和/或进料泵的功率损耗。因此，预先确定的进料泵的电压分布可以这样一种方式调节，即使得效率水平尤其高，或者预定的能量总量不足以使进料活塞以高动力移动至止动件。因此，可以实现进料泵在部分行程中的尤其有利的操作。
[0041]如果进料泵可以超过10个进料行程每秒的频率来操作，并且在以调节后的电压分布来进行进料行程之前进行了超过20个进料行程，则根据本发明的方法也是有利的。
[0042]通常在机动车辆的发动机控制器中监测进料泵，所述控制器设置得与进料泵相隔很大的空间距离。此外，可在发动机控制器中获得的计算能力并不(总)是足以允许用于在几毫秒内进行进料行程的电压分布的调节。出于这个原因，如果调节后的电压分布直到在压力分布测量后的超过20个进料行程后才产生效果，则是有利的。调节后的电压分布优选在压力分布测量后的50个进料行程之后、尤其是在100个进料行程之后不再有效果。因此，在由根据本发明的方法所形成的调节控制回路中产生了长的滞后时间或延迟。另外，在步骤a)和步骤e)之间也可以有至少I秒、优选为至少5s (秒)和尤其优选为至少IOs的滞后时间。然而，这使得可以在具有相对较小的计算能力的远程控制单元中进行对于根据本发明的方法而言所必需的计算。
[0043]如果合适，相应调节后的电压分布(设定点的电压分布)也可以存储为进料泵的特定压力脉冲模式(实际压力分布的特征分布)。如果在进料单元中存在相应的条件，则这些存储的预定的电压分布可以用于操作进料泵。例如，可以根据进料单元中的温度和/或液体工作物质的当前消耗量来限定进料泵中的条件。
[0044]如果在用于供给液体工作物质的进料单元本身内设置有能够实施根据本发明的方法的(单独的)控制单元，则也可以在相当低的数量的进料行程中来进行所述方法，其结果是该方法的滞后时间(或延时)显著变短。
[0045]在本发明的范围内，还提出一种用于操作以脉冲方式工作的进料泵的方法，其中所述进料泵具有进料活塞和用于驱动所述进料活塞的驱动线圈，并且其中所述方法至少包括以下步骤:
[0046]1.对驱动线圈施加电压分布；
[0047]i1.根据所述电压分布进行进料活塞的进料行程；
[0048]ii1.监测进料单元处的温度；
[0049]iv.至少根据所述温度来调节所述电压分布。
[0050]针对根据压力来调节电压分布的方法所描述的特别的优点和结构特征可以类似的方式施加和转移到这里所展示的根据温度来调节电压分布的方法上。这同样适用于下面所描述的根据温度来调节电压分布的方法的特别的优点和结构特征，且其可以类似的方式施加和转移到根据压力来调节电压分布的方法上。
[0051]尤其是，这两种方法也可以彼此结合，其结果是电压分布的调节至少根据温度或压力/压力分布来进行。总之，电压分布可以根据进料泵的操作状态的(当前)测量来相应地调节。
[0052]这尤其适用于进料泵、进料活塞、驱动线圈、进料装置以及压力传感器的结构。这也尤其适用于可以在调节范围内进行调节的电压分布的各特性。
[0053]温度可以通过温度传感器来监测，所述温度传感器可以布置在进料单元周围和/或与进料单元直接接触的位置处。温度传感器例如可以安装在进料单元中的基板上，进料泵也安装在所述基板上。温度传感器也可以直接设置在进料泵上。在另一个实施方案的变体中，通过进料泵的驱动线圈来测量温度。驱动线圈通常具有温度依赖性的电阻。驱动线圈的电阻可以从电压分布和由于电压分布而产生的通过驱动线圈的电流来进行推断。给定已知的电阻的温度依赖性，驱动线圈的温度可以由电阻来计算。
[0054]在以脉冲方式操作的进料泵中，在为了输料量和增加压力而引入到驱动线圈中的电能的转换过程，经常发生非常高的能量损耗。这些能量损耗已经在上面详细描述。除了高功耗，能量损耗也导致进料泵的强力加热。这种加热在某些情况下是需要的，例如如果进料泵同时用于通过其功率损耗来加热进料单元。这可能是有利的，目的是熔化在进料单元中冻结的还原剂，和/或避免还原剂在进料单元中冻结。然而，如果进料单元或进料泵的温度超过极限温度(其例如在80°C和120°C之间)，则这里不希望通过功率损耗来进一步加热。在升高的温度下，尤其是当进料泵送入尿素/水溶液作为还原剂时，可能会形成沉淀，这可导致泵的显著损坏。沉淀可能像砂纸颗粒一样损坏泵。这可能会减少进料泵的进料精度和/或效率水平。因此，有利的是在进料泵中避免高温。这尤其可通过根据温度调节电压分布来实现。
[0055]电压分布优选以这样的方式调节，即使得进料泵中的温度或进料单元中的温度不超过所定义的极限温度。(最大的)极限温度例如为120°C、100°C或甚至只有80°C。此外，可以预先设定比预定的极限温度低的中间温度。因此，如果达到了极限温度和/或预定的中间温度/ (多个)温度，则改变直到那时所施加的电压分布。
[0056]在一个优选的实施例的变体中，压力调节的方法和温度调节的方法组合地共同进行。然后，针对温度和压力分布的特征属性来调节电压分布。针对压力分布的特性的电压分布的调节尤其也用来降低在进料泵的操作过程中所发生的功率损耗。如果进料泵或进料单元中的温度尽可能地不再增加，则进料泵应该以较低的功率损耗来进行操作。在这种情况下，为了降低温度，电压分布可以根据上面所进一步描述的压力分布来调节。
[0057]为了启动泵行程，可以使用尤其高的激活电压以尽可能快地将进料活塞设置为运动。如果激活电压尤其大，则会尤其快地达到用于将进料活塞设置为运动的必要的电流或必要的电流强度。其结果是，能量损耗尤其减少了，这是因为由于更快速地达到了必要的电流强度，因此仅在很短的时间间隔内产生这一电流。此外，也可以调节在驱动线圈处存在激活电压的激活时间间隔。针对激活电压和/或激活时间间隔的调节，在压力调节的情况中，将再次明确地参照上面针对激活电压和激活时间间隔的调节所进行的解释，在此通过引用将所作解释的全部范围结合进来。
[0058]在泵的行程期间经过线圈的最大电流可以减小。最大电流可以如此地减小，即用于在活塞的运动过程中产生电流的第一电压减少到这样的程度:使得最大电流降低到必要的电流或必要的电流强度(尤其是针对连续或恒定的运动)。换言之，必要的电流也即(正好)将进料活塞设置为运动所必需的电流。为了使进料活塞可靠地设置为运动(并以足够的速度移动)，应将最大电流预定为在一个时间间隔中增加到必要的电流或必要的电流强度之上(例如位于1%和10%之间，优选2%和5%之间的值)。针对所述第一电压的调节，在压力调节的范围中将再次明确地参照上面针对第一电压的调节所进行的解释，在此通过引用将所作解释的全部范围结合进来。
[0059]另外，可以减少设置用于将进料活塞置于运动中的某个电流脉冲或该电流脉冲的总持续时间。如果进料活塞已经到达最终位置(如果合适的话，顶靠到进料泵中的止动件)且电流脉冲或电流继续，则整个电流构成了功率损耗。出于这个原因，有利的是以这样的方式调整设置用于进料活塞的特定运动的某个电流脉冲或该电流脉冲的总持续时间，使得所述总持续时间与进料活塞的运动的时间间隔一致。电流脉冲或电流的总持续时间优选在进料活塞的进料运动结束时结束。另外，电流的总持续时间也可以在进料运动结束之前或之后一小段时间结束。电流在进料运动结束前过早结束将允许减小进料活塞对止动件的强烈冲击。电流在进料运动结束后的随后结束使得可以确保在各种情况下均完全进行了进料运动。针对所述总持续时间的调节，在压力调节的范围中将再次明确地参照上面针对总持续时间的调节所进行的解释，在此通过引用将所作解释的全部范围结合进来。
[0060]由于用于激活进料活塞的电流脉冲或电流的电流分布或所得到的且通过其产生电流分布的电压是通过脉冲宽度调制产生的，可以使电流分布独立于机动车辆的车载电力系统，尤其是独立于车载电力系统所提供的电压。车载电力系统的电压会例如根据机动车辆中的电池充电到什么程度、电流在多大程度上通过发电机送入车载电力系统中和/或有多少负载连接到电池而波动。12伏的机动车辆的车载电力系统有时仅可获得例如位于9伏和12伏之间的电压，以在机动车辆的启动阶段用于进料单元，然而在进料单元的正常操作中，例如可获得位于13伏和14伏之间的电压。提出了通过脉冲宽度调制由车载电力系统所提供的电压来为进料泵生成一种电流分布，其(主要)独立于所提供的电压。
[0061]如果将相对低的电压提供给驱动线圈以移动进料活塞，则用于移动进料活塞的电流会更慢地建立，且进料活塞的运动持续时间更长。其结果是，由于线圈中的电流(即由线圈的电阻直接转化为热量且不会导致进料活塞的运动的能量)而产生的功率损耗变得更大。尤其是，如上面所解释的，在机动车辆的启动阶段可以仅定期地提供相对低的电压。然而在启动阶段，进料泵仍然是冷的，结果是由于低电压而增加的所产生的热量在这里不会造成什么问题。在机动车辆的启动阶段结束后的操作中，车载电力系统可再次定期地提供相对高的电压。通过这里所提出的方法，可以减少由驱动线圈所产生的热量。
[0062]根据本发明还提供了一种机动车辆，其具有液体工作物质的箱、包括以脉冲方式工作且用于将工作物质从箱中取出的进料泵的进料单元，以及构造成通过根据本发明的方法操作进料泵的控制单元。为此目的，控制单元可以配备合适的数据处理程序、特性图、传感器、信号线等，在这种情况下，尤其也可参考以下对附图的描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0063]本发明和技术环境将在下面更详细地参照附图进行说明。但应当指出的是，附图、尤其是附图中显示的尺寸比率仅是示意性的。附图尤其显示了优选的示例性实施例，但是本发明并不限于此。在附图中:
[0064]图1:构造和设计用于根据本发明的方法的进料单元；
[0065]图2:具有用于根据本发明的方法的进料单元的机动车辆；
[0066]图3:压力分布图；
[0067]图4:脉冲宽度调制的例子；
[0068]图5:线圈中的电流分布图；
[0069]图6:线圈中的电流的另一分布图；和
[0070]图7:根据本发明的方法的实施例变体的流程图。
【具体实施方式】
[0071]图1显示了可以通过管线48 (以一定的剖视图示出)沿进料方向5输送液体工作物质3 (尤其是尿素/水溶液)的进料泵I。压力传感器8设置在进料方向5上的进料泵I的下游。控制单元25接收压力传感器8的信号，以控制进料泵I。进料泵I是以脉冲方式工作并由驱动线圈7驱动的进料泵I。驱动线圈7驱动进料活塞6。进料活塞6可以由驱动线圈7和复位弹簧44来回移动。进料活塞6的力通过传动流体29传递到膜片30。然后，膜片30将进料活塞6的力传递到工作物质3。通过管线48的进料方向5由泵阀20来预定，其优选被动式地打开和/或关闭。当进料活塞6移回时由复位弹簧44在驱动线圈7中感应生成的电流通过续流二极管46来吸收，续流二极管46与进料泵I的驱动线圈7并联连接。此外，在进料泵I上设置温度传感器52。
[0072]图2显示了具有内燃机23和废气处理装置26的机动车辆4，工作物质可通过注入器27 (以液滴的形式)输送到废气处理装置26中。由具有进料泵I的进料单元2从箱24中向注入器27提供工作物质3。工作物质3优选为用于清洁内燃机23的废气的还原剂(尤其是尿素/水溶液)。在进料单元2中显示了压力传感器8，以及用于控制进料泵I的控制单元25。工作物质3以预定的进料方向5从箱24流向注入器27。
[0073]图3显示了在进料单元中相对于时间轴34在压力轴42上绘制的压力分布。由点线显示了预泵送压力43 (即进料泵上游的压力)。粗线显示了由在进料方向上布置在进料泵下游的压力传感器来确定的压力分布11。压力分布11根据进料泵的脉冲进料运动而为间歇性的。泵室压力41 (即进料泵中的压力)由虚线来表示。泵室压力41在压力分布和预泵送压力43之间变化。在图3中也可以看出压力分布11中的压力峰值17的第一时间点
16。此外，可以看出进料泵的阀门开启的第二时间点18和进料泵的阀门关闭的第三时间点
19。每当泵室压力41到达在进料方向上位于进料泵下游的压力分布11时，发生进料泵的阀门开启。当泵室压力41下降到低于压力分布11时，阀门关闭。
[0074]图4显示了采用脉冲宽度调制产生的电压分布9的例子。相对于时间轴34在电压轴35上绘制了电压分布9。电压分布9开始于激活电压15，其存在一段时间性的激活时间间隔14。电压分布9然后下降到第一电压13。总体而言，电压分布9具有总持续时间12。激活电压15与第一电压13使用脉冲宽度调制由电源电压21产生。在脉冲宽度调制中，预定义固定的时钟长度32。电源电压21的脉冲宽度33在时钟长度32内变化。电压分布9由脉冲电源电压21通过相应的阻尼电路而产生。
[0075]图5为泵脉冲期间的电流分布22的示意图。相对于时间轴34在电流轴37上绘制电流分布22。(在背景中)示意性地显示了进料单元中的压力分布11。在背景中也示意性显示了电压分布9。现在将展示电流分布22相对于电压分布9和相对于压力分布11的按照时间顺序的参照。此处为简单起见，电压分布9为方形主电压。此外，在背景中示意性地显示了理想化的电流分布49。该理想化的电流分布49显示了如果进料泵的进料活塞不进行进料运动，驱动线圈中的电流将是何样。
[0076]理想化的电流分布49和电流分布22都从位于电压分布起始处的初始梯度39处开始。初始梯度39由驱动线圈的电阻和驱动线圈的电感来预定。
[0077]—旦在第二时间18时进料泵的进料活塞开始移动，电压分布22和理想化的电压分布49便有区别地彼此远离。理想化的电压分布49继续增加，而在工作电流45的情况中，电压分布22在第四时间点处近似保持为水平达一个时间间隔，直到进料活塞停止。这是由于进料活塞的运动会在驱动线圈7中诱导出反向电压，后者导致电压分布22的增加减慢。因此，在进料活塞的运动中，会大约产生一个平稳部。该平稳部的水平或工作电流45的大小与进料活塞所产生的力或者与由进料泵导致的压力增加大致成比例。[0078]一旦进料活塞已经在第四时间点28处停止，电流分布22与理想化的电流分布49一致地继续上升。相比于理想化的电流分布49，电流分布22的分布仅以按时间顺序地跟随的方式偏移。理想化的电流分布49和电流分布22都上升到最大电流40。该最大电流40由驱动线圈的电阻来限定。在此，驱动线圈的电感不起到任何作用，因为驱动线圈的磁场在这个时刻已完全建立起来。
[0079]工作电流45和最大电流40的关系对进料泵的效率水平而言具有信息价值:工作电流45与最大电流40的比值越大，更多的电能将不能用于移动进料活塞，而是由驱动线圈的电阻转变为热能。工作电流45优选小于最大电流40的30%，尤其是小于其15%，且尤其优选小于其5%。
[0080]只要在总持续时间12届满后电压分布9已经结束，电流则以电流降落分布50的方式降落。由于由驱动线圈所存储的磁能，电流不会立即以突然的方式下降。由驱动线圈以磁场的形式所存储的能量的耗散导致感应负电压51。因此产生了能量从驱动线圈7的回流36。该能量的回流可以例如在续流二极管中消耗掉，以使感应负电压51不会导致电子元件的破坏。
[0081]在第四时间点28之后，当进料活塞已经到达其止动件时，通过电压分布9与电流分布22继续引入到驱动线圈中的电能基于驱动线圈的电阻而直接转换成热能，且因此仅产生能量损耗38。这不再导致进料效果。为了说明起见，图5中所显示的能量损耗38以夸张的形式显示。能量损耗38是相对大的，因为电流分布22迄今为止仍在继续，它几乎达到最大电压40。这种情况一般不会发生在现实使用的进料泵中。
[0082]图6显示了源于图5的图，其中此处已通过根据本发明的方法调节了电压分布9。为了简单起见，此处电压分布9是方形电压，其仅是持续时间12有所缩短。电压分布9在进料活塞到达其止动件的第四时间点28之前已经结束。一方面，这可以确保完全避免掉能量损耗38。此外，当根据图6的电压分布9来激活进料活塞时，进料活塞没有到达止动件或至少已部分地减缓下来，因为在第四时间点28处到达止动件之前，进料活塞已经停止产生加速度。
[0083]图7在一个流程图中显示了根据本发明的方法。很显然，以循环的方式，规律性重复地且在时间上连续地进行方法步骤a)、b)、c)、d)和e)。如此进行，直到满足中止条件。在此之后，可根据需要再次启动该方法，可以通过定期监测进料泵和/或机动车辆的压力分布和/或其它操作特征值。
[0084]附图标记列表
[0085]I 进料泵
[0086]2 进料单元
[0087]3 工作物质
[0088]4 机动车辆
[0089]5 进料方向
[0090]6 进料活塞
[0091]7 驱动线圈
[0092]8 压力传感器
[0093]9 电压分布[0094]10进料行程
[0095]11压力分布
[0096]12总持续时间
[0097]13第一电压
[0098]14激活时间间隔
[0099]15激活电压
[0100]16第一时间点
[0101]17压力峰值
[0102]18第二时间点
[0103]19第三时间点
[0104]20泵阀
[0105]21电源电压
[0106]22电流分布
[0107]23内燃机
[0108]24箱
`[0109]25控制单元
[0110]26废气处理装置
[0111]27注入器
[0112]28第四时间点
[0113]29传输流体
[0114]30膜片
[0115]31进料时间段
[0116]32时钟长度
[0117]33脉冲宽度
[0118]34时间轴
[0119]35电压轴
[0120]36能量回流
[0121]37电流轴
[0122]38能量损耗
[0123]39初始增加
[0124]40最大电流
[0125]41泵室压力
[0126]42压力轴
[0127]43预泵送压力
[0128]44复位弹簧
[0129]45工作电流
[0130]46续流二极管
[0131]47止动件
[0132]48管线[0133]49理想化的电流分布
[0134]50电流降落
[0135]51感应负电压
[0136]52温度传感器`
【权利要求】
1.用于操作以脉冲方式工作的进料泵(I)的方法，其中所述进料泵(I)具有进料活塞(6)和用于驱动所述进料活塞(6)的驱动线圈(7)，且进料单元(2)具有在进料方向(5)上位于所述进料泵(I)下游的压力传感器(8)，其中，所述方法至少包括以下步骤: a)对所述驱动线圈(7)施加电压分布(9)； b)根据所述电压分布(9)实施进料活塞(6)的进料行程(10)； c)监测进料方向(5)上的进料泵(I)下游的压力分布(11)； d)评估所述压力分布(11)； e)根据所述压力分布(11)的至少一个特征属性来调节所述电压分布(9)。
2.根据专利权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压分布(9)具有总持续时间(12)和第一电压(13)，并且在步骤d)中至少调节所述总持续时间(12)或所述第一电压(13)。
3.根据专利权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电压分布(9)以具有激活电压(15)的激活时间间隔(14)来开始，其中所述激活电压(15)相对于所述第一电压(13)增加。
4.根据上述专利权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将压力峰值(17)的第一时间点(16)确定为压力分布(11)的一个特征属性，且根据所述第一时间点(16)来调节电压分布(9)的以下变量的至少一个: 总持续时间(12)； 第一电压(13)； 激活时间间隔(14);和 激活电压(15)。
5.根据上述专利权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少将泵阀(20)打开的第二时间点(18)或泵阀(20)关闭的第三时间点(19)确定为压力分布(11)的特征属性，另外，至少根据所述第二时间点(18)或第三时间点(19)来调节电压分布(9)的下列变量中的至少一个: 总持续时间(12)； 第一电压(13)； 激活时间间隔(14);和 激活电压(15)。
6.根据上述专利权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用脉冲宽度调制由电源电压(21)来产生电压分布(9)。
7.根据上述专利权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，与步骤c)平行地对驱动线圈(7)中的电流分布(22)进行监测，且至少在步骤d)中的评估压力分布(11)的过程中或在步骤e)中调节电压分布(9)的过程中使用所述驱动线圈中的电流分布。
8.根据上述专利权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少在步骤d)中的评估压力分布(11)的过程中或在步骤e)中调节电压分布的过程中使用下面的另外的参数的组中的至少一个参数: 进料行程(10)中的驱动线圈(7)的能量消耗； 由进料泵⑴输出到液体工作物质⑶的能量；和进料行程(10)终止后来自驱动线圈(7)的能量回流(36)。
9.根据上述专利权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，进料泵(I)以超过10个进料行程(10)每秒的频率来操作，并且在以调节后的电压分布(9)进行进料行程(10)之前进行至少20个进料行程(10)。
10.一种用于操作以脉冲方式工作的进料泵(I)的方法，其中所述进料泵(I)具有进料活塞(6)和用于驱动所述进料活塞(6)的驱动线圈(7)，并且其中所述方法至少包括以下步骤: 1.对驱动线圈(7)施加电压分布(9)；
11.根据所述电压分布(9)进行进料活塞(6)的进料行程(10)； ii1.监测进料单元(2)处的温度； iv.至少根据所述温度来调节所述电压分布(9)。 11.机动车辆(4)，所述机动车辆(4)具有液体工作物质(3)的箱(24)、包括以脉冲方式工作且用于将工作物质(3)从箱(24)中取出的进料泵(I)的进料单元(10)，以及构造成通过根据上述专利权利要 求中任一项所述的方法来操作进料泵(I)的控制单元(25)。
【文档编号】F04B43/04GK103890394SQ201280051768
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年10月18日 优先权日:2011年10月21日
【发明者】彼得·鲍尔, 简·霍奇森, 乔治斯·马古因 申请人:依米泰克排放技术有限公司