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      用于運(yùn)行的方法以及用于活塞泵的操控裝置與流程

      文檔序號:11286313閱讀:342來源:國知局
      用于運(yùn)行的方法以及用于活塞泵的操控裝置與流程

      本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行活塞泵的方法,所述活塞泵借助電磁體的線圈驅(qū)動,其中,借助所述電磁體,所述活塞泵的活塞能夠在缸中為了泵送而運(yùn)動,其中,在接通持續(xù)時(shí)間期間,將電壓施加到線圈上,使得電流流過所述線圈并且活塞加速,其中,借助操控裝置施加所述電壓。本發(fā)明還涉及一種操控裝置,該操控裝置用于活塞泵,該活塞泵用于輸送液體、尤其燃料,該活塞泵具有缸、活塞和電磁體,該電磁體具有線圈,用于使活塞在所述缸中運(yùn)動。除此之外,本發(fā)明涉及一種活塞泵。



      背景技術(shù):

      在現(xiàn)有技術(shù)中已知活塞泵,所述活塞泵可借助電磁體的線圈驅(qū)動。例如可以采用所述活塞泵作為燃料泵。例如在一種實(shí)施中,這種泵表現(xiàn)為圖1中的沖程銜鐵泵(hubankerpumpe)。所述活塞泵包括線圈1、具有活塞底部(kolbenboden)4的活塞2、缸3、具有支座6的螺旋彈簧5以及閥單元7。當(dāng)電流流過線圈1時(shí),引起通過其內(nèi)部的磁通量。由此磁性地使活塞2從閥單元7運(yùn)動開,由此使螺旋彈簧5相對于其支座6預(yù)緊。閥單元7與活塞底部4之間的體積變大,由此進(jìn)行吸氣過程。值得注意地,在到達(dá)做功沖程在止擋部8處的最大位置之后,關(guān)斷線圈1中的電流,使得活塞留在止擋部8處,以便能夠完整實(shí)施吸氣過程。然后,通過朝向閥單元7預(yù)緊螺旋彈簧5使活塞2運(yùn)動,由此進(jìn)行推送過程,其中,將待泵送的流體推到閥單元7中。也可設(shè)想如下泵送:其中,借助磁體效應(yīng)實(shí)施推出并且借助彈簧效應(yīng)實(shí)施抽吸。

      為了操控這種活塞泵,已知操控單元,如在圖2中描繪的那樣。具有電感部分l_線圈_泵和電阻部分l_線圈_泵的線圈連接到供給電圧+ub上。半導(dǎo)體開關(guān)hs與線圈串聯(lián),所述半導(dǎo)體開關(guān)構(gòu)造為n通道m(xù)osfet。半導(dǎo)體開關(guān)hs通過分流電阻r_分流與接地電勢gnd連接并且可以通過穩(wěn)流電阻(vorwiderstand)rv_ls操控。通過斷開和閉合半導(dǎo)體開關(guān)hs,可以給線圈加載電壓u_線圈_泵。由此電流流過線圈。同一電流也流過分流電阻r_分流,在所述分流電阻處,可以通過測量電壓降u_分流來測量所述電流的大小。

      現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是,活塞泵通過活塞在確定做功沖程的最大位置的止而造成噪聲。除此之外,與前面所描述的操控和傳統(tǒng)操控方式結(jié)合的活塞泵的效率不是最優(yōu)的。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      根據(jù)本發(fā)明提出一種用于運(yùn)行活塞泵的方法,其中,定性地檢測所述線圈的電狀態(tài)參量的時(shí)間變化過程。狀態(tài)變化過程可以是線圈中的電流或線圈上的電壓。也可設(shè)想的是,檢測和/或計(jì)算比值或其他由電流和電壓推導(dǎo)的參量。在此,定性的檢測表明不取決于絕對值、例如所測量的電壓,而檢測所述變化過程的方式和方法是足夠的。然而,定量地可靠的檢測同樣包括在內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明還提出,分析處理所檢測的變化過程或由此推導(dǎo)處的變化過程,以便從所述變化過程中識別活塞在止擋部處止擋。通過識別活塞的止擋,可提供泵送過程的變化過程中的參考點(diǎn),由此能夠?qū)崿F(xiàn)對泵的顯著改善的控制或調(diào)節(jié)。用于活塞泵的操控裝置可以是車輛的控制設(shè)備的部分。所述方法可以由操控裝置和/或控制設(shè)備實(shí)施。

      從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的優(yōu)選的擴(kuò)展方案。

      在一種實(shí)施方式中提出,識別止擋時(shí)刻,活塞在所述止擋時(shí)刻在活塞座處止擋。以這種方式避免必須使用位移測量系統(tǒng)。

      在另一實(shí)施方式中,通過如下方式識別止擋時(shí)刻:在線圈的電狀態(tài)參量的所檢測的變化過程的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)中求取極值并且將其時(shí)刻確定為止擋時(shí)刻。替代地或附加地可以實(shí)現(xiàn),將所述電狀態(tài)參量的二階時(shí)間導(dǎo)數(shù)中的過零點(diǎn)檢測為止擋時(shí)刻。這是由于,當(dāng)活塞在止擋部處止擋時(shí),突然減小其速度。活塞的速度造成線圈中的反向電壓,所述方向電壓通過止擋改變。這導(dǎo)致在所檢測的變化過程的均勻性中的干擾,其作為拐點(diǎn)示出??梢酝ㄟ^變化過程的時(shí)間導(dǎo)數(shù)更好地識別并且因此也更好地自動分析處理所述均勻性的這種偏差。

      替代或附加于所提及的識別方法可設(shè)想的是,將狀態(tài)參量的時(shí)間變化過程從時(shí)間參考變化過程中減去,使得得出差的變化過程。這種參考變化過程模擬活塞不運(yùn)動或活塞停止不發(fā)生的情況。因此,在差中得出活塞軌道(kolbenbahn)中的活塞止擋的位置處的極值,其中,所屬的時(shí)刻可以定義為止擋時(shí)刻。尤其采用電流變化過程用于差求取。參考變化過程可以在控制設(shè)備中存儲,尤其在機(jī)動車的控制設(shè)備中,所述控制設(shè)備可以包括用于活塞泵的操控裝置或可以與活塞泵進(jìn)行通信。也可設(shè)想的是,使用智能操控裝置,在所述智能操控裝置中存儲有所述參考變化過程。

      為了確定所述參考變化過程,可以在線圈的通電開始之后緊接著求取所述變化過程的斜率??梢杂伤鲋低茢喑鼍€圈的電感。附加地,借助用于線圈的電壓脈沖執(zhí)行測試脈沖操控,所述電壓脈沖具有足夠的持續(xù)時(shí)間以用于驅(qū)動線圈至其飽和。從該過程中可以確定所述線圈的飽和值,例如流過線圈的最大電流??梢杂稍擄柡椭低茖?dǎo)線圈的參數(shù),例如其內(nèi)電阻??梢杂芍溜柡偷臅r(shí)間上的過渡計(jì)算線圈的電感。用于求取線圈的參數(shù)的另一可能性在于測量關(guān)斷線圈時(shí)的線圈電壓。在此,可以將所測量的電壓的實(shí)際變化過程從關(guān)斷-參考電壓曲線中減去并且尋找極值。由此可以確定活塞解除止擋的時(shí)刻。借助所提到的確定方式,可以使用參數(shù),借助所述參數(shù)在使用在活塞泵的樣本(exemplar)處所測量的值的情況下可以執(zhí)行參考曲線的理論計(jì)算。因此得出接近實(shí)際的參考變化過程。

      在另一實(shí)施方式中提出,當(dāng)識別到止擋時(shí)刻時(shí),存儲止擋時(shí)刻。這具有以下優(yōu)點(diǎn):不必須持續(xù)地重新確定止擋時(shí)刻。特別優(yōu)選地,識別對于確定的運(yùn)行狀態(tài)的止擋時(shí)刻。相應(yīng)地,可以將所識別的止擋時(shí)刻與表征運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)一起存儲。這主要是泵頻率和泵的做功沖程;然而,也可設(shè)想的是泵的溫度或液體的溫度作為參數(shù)。可以實(shí)現(xiàn)的是,分別在改變的運(yùn)行狀態(tài)中重新識別止擋時(shí)刻或存儲對于多個(gè)運(yùn)行狀態(tài)的止擋時(shí)刻,使得僅很少地或不必需新的求取。可設(shè)想的是,在數(shù)據(jù)組中,僅在活塞泵的屬于所述數(shù)據(jù)組的樣本(exemplar)處,存儲所測量的止擋時(shí)刻。

      在另一實(shí)施方式中,當(dāng)識別到止擋時(shí)刻時(shí),結(jié)束線圈的通電。以這種方式防止:盡管活塞已到達(dá)止擋部,在線圈上施加供給電壓仍。通過非突然中斷的磁效應(yīng),活塞典型地還對于關(guān)斷供給電壓之后的時(shí)間段停留在止擋部。也可設(shè)想的是,當(dāng)在通電開始之后到達(dá)相應(yīng)于所存儲的止擋時(shí)刻的時(shí)刻時(shí),關(guān)斷線圈的供給電壓。尤其存儲對于確定的運(yùn)行狀態(tài)的這種止擋時(shí)刻。通過施加供給電壓的縮短的持續(xù)時(shí)間存儲能量。

      在另一實(shí)施方式中,在到達(dá)期望的、尤其所存儲的止擋時(shí)刻之前,結(jié)束通電。以這種方式可以充分利用能量用于泵送過程,所述能量在結(jié)束通電之后在活塞的動量(schwung)中存儲為動能并且在電磁體中存儲為電磁能,活塞借助所述動能和電磁能并且在沒有其他能量供給的情況下到達(dá)止擋部。因此,在線圈中以及在操控裝置的最后階段中節(jié)省了能量損耗。在一些情況中,開始通電與止擋時(shí)刻——在所述止擋時(shí)刻期間提早閉合通電——之間的時(shí)間的部分為四分之一或更少。通過提前關(guān)斷通電,活塞以明顯更低的速度到達(dá)止擋部。因此,實(shí)現(xiàn)噪聲降低并且同時(shí)實(shí)現(xiàn)磨損減少。也可設(shè)想的是,在不再使活塞加速或制動的時(shí)間段之后再次接通供給電圧。優(yōu)選地,執(zhí)行調(diào)節(jié),借助該調(diào)節(jié)將通電時(shí)間調(diào)節(jié)到必需用于牽拉活塞的最小所需的時(shí)間。在此,也例如可以確定,當(dāng)活塞在止擋時(shí)僅還存在非常低的速度或不再進(jìn)行活塞在止擋部的止擋時(shí)。則可以增加通電時(shí)間。如果相反地存在撞擊時(shí)的高速度,則可以減少通電時(shí)間。例如可以將撞擊時(shí)的速度求取為在撞擊時(shí)線圈中的電流的改變的程度或根據(jù)在關(guān)斷通電之后在線圈上得出的電壓。優(yōu)選地,至少近似地最小化線圈上的電損耗功率。

      所述方法的兩個(gè)接下來描述的實(shí)施方式視為一種獨(dú)立發(fā)明的實(shí)施方式,所述獨(dú)立發(fā)明與其他的、在本申請中所描述的發(fā)明無關(guān)。以下所描述的獨(dú)立發(fā)明是用于運(yùn)行借助電磁體的線圈驅(qū)動的活塞泵的方法的擴(kuò)展方案,其中,借助所述電磁體,活塞泵的活塞能夠在缸中為了泵送而運(yùn)動,其中,在接通持續(xù)時(shí)間期間,給線圈施加電壓,使得電流流過線圈并且活塞加速,其中,借助操控裝置施加電壓。申請人保留對所述發(fā)明提出獨(dú)立申請的權(quán)利??梢詫⒁韵滤枋龅膶?shí)施方式與本方法的其他所描述的實(shí)施方式結(jié)合。

      在一種實(shí)施方式中,基于電壓的時(shí)間變化過程,在關(guān)斷線圈上的通電之后識別蒸汽輸送。當(dāng)在吸氣之后,附加于液體介質(zhì)、例如燃料,在泵送容量中也存在液體介質(zhì)的蒸汽時(shí),通過推送力非常快速地加速活塞,直到蒸汽被壓縮。這由于高的活塞速度而導(dǎo)致更高的反向電壓,所述更高的反向電壓產(chǎn)生活塞在線圈中的運(yùn)動。以這種方式,在施加到線圈上的壓力變化過程中得出明顯的中斷。尤其在壓力中斷處,可以識別液體介質(zhì)中的蒸汽的存在。

      在另一實(shí)施方式中,可以通過如下方式識別壓力中斷:在流過線圈的電流衰減——在關(guān)斷通電之后發(fā)生——之后,在給線圈重新通電之前的時(shí)間段期間,由線圈上的電壓構(gòu)造平均值,由電壓的變化過程提取該平均值并且在減法的結(jié)果中尋找極值。當(dāng)該極值超過一閾值時(shí),可以因此識別蒸汽輸送。替代地或附加地,可以由前面所提及的時(shí)間段中的電壓變化過程的導(dǎo)數(shù)通過如下方式識別蒸汽輸送:所述導(dǎo)數(shù)超過一閾值。

      在本發(fā)明的另一方面,提出一種操控裝置,該操控裝置設(shè)置用于執(zhí)行根據(jù)前面所描述的實(shí)施方式的方法。操控裝置可以布置在活塞泵上;然而,操控裝置也可以與活塞泵分開地布置并且與該活塞泵通過電線路連接或可連接。還可設(shè)想的是,操控裝置形成另一控制裝置的部分,尤其機(jī)動車的馬達(dá)控制裝置的部分。

      在與前面所描述的實(shí)施方式無關(guān)的另一實(shí)施方式中,提出一種操控裝置,該操控裝置用于輸送液體、尤其燃料的活塞泵,該活塞泵具有缸、活塞和具有用于使活塞在缸中運(yùn)動的電磁體,該操控裝置設(shè)置用于定性地檢測線圈的電狀態(tài)參量的時(shí)間變化過程并且分析處理該變化過程或由此推導(dǎo)出的變化過程,以便檢測活塞在止擋部處的止擋。

      在根據(jù)前面所描述的實(shí)施方式的操控裝置的另一實(shí)施方式中,借助所述操控裝置,基于電狀態(tài)參量的變化過程可檢測并且尤其可存儲活塞在活塞座處止擋的止擋時(shí)刻。

      在操控裝置的前面所描述的實(shí)施方式中的一個(gè)的另一實(shí)施方式中,如此調(diào)節(jié)施加在線圈上的供給電壓的持續(xù)時(shí)間,使得活塞在該持續(xù)時(shí)間結(jié)束之后通過其動量到達(dá)止擋部并且尤其以相比于其最大速度顯著更低的速度到達(dá)所述止擋部。在此可設(shè)想的是,在活塞到達(dá)其止擋部之前,在關(guān)斷供給電壓之后在降低至線圈的能量供給之后再次施加供給電壓,

      在操控裝置的前面所描述的實(shí)施方式的另一實(shí)施方式中,所述操控裝置設(shè)置用于借助識別止擋時(shí)刻來結(jié)束線圈的通電或基于前面所識別的且所存儲的止擋時(shí)刻,尤其對于確定的運(yùn)行狀態(tài),在所存儲的止擋時(shí)刻或在由此待求取的時(shí)刻結(jié)束線圈的通電。

      在操控裝置的前面所描述的實(shí)施方式中一個(gè)的另一實(shí)施方式中,所述操控裝置設(shè)置用于基于線圈上的電壓的時(shí)間變化過程來識別蒸汽輸送。

      操控裝置的接下來所描述的實(shí)施方式視為獨(dú)立發(fā)明,所述獨(dú)立發(fā)明與在本申請中所描述的其他發(fā)明無關(guān)。以下所描述的發(fā)明獨(dú)立地還形成用于用于輸送液體、尤其燃料的活塞泵的操控裝置,該活塞泵具有缸、活塞和電磁體,所述電磁體具有用于使活塞在缸中運(yùn)動的線圈。申請人保留對該發(fā)明提出獨(dú)立申請的權(quán)利。以下所描述的實(shí)施方式可以與操控裝置的前面所描述的實(shí)施方式相結(jié)合。

      在所述操控裝置的一種實(shí)施方式中,所述操控裝置具有半導(dǎo)體開關(guān)、例如mosfet晶體管、雙極性晶體管或其他功率半導(dǎo)體開關(guān)。借助所述半導(dǎo)體開關(guān),可以將電壓施加到線圈上。對此,半導(dǎo)體開關(guān)優(yōu)選與線圈串聯(lián),其中,線圈的連接端尤其與半導(dǎo)體開關(guān)的連接端導(dǎo)電連接。半導(dǎo)體開關(guān)和線圈為此優(yōu)選位于供給電壓電勢與接地電勢之間,線圈和半導(dǎo)體開關(guān)分別借助連接端連接到所述供給電壓電勢和所述接地電勢。優(yōu)選地,在從供給電勢至接地電勢的電流路徑中,僅連接半導(dǎo)體開關(guān)和線圈。當(dāng)半導(dǎo)體開關(guān)連通時(shí),該半導(dǎo)體開關(guān)具有至少近似恒定的內(nèi)電阻。本實(shí)施方式的核心思想是,使用所述連通的半導(dǎo)體開關(guān)作為用于測量流過半導(dǎo)體開關(guān)的電流的分流電阻。以這種方式,可以節(jié)省傳統(tǒng)的在現(xiàn)有技術(shù)中用于測量電流的分流電阻。由此也節(jié)省分流電阻上的損耗功率。連通的半導(dǎo)體開關(guān)的電阻的常數(shù)(konstanz)中的微小的偏差不產(chǎn)生干擾,使得這種定性電流測量也可用于以下情況:定量的測量準(zhǔn)確性對于一些其他目的是不充分的。優(yōu)選尤其借助ad轉(zhuǎn)換器通過半導(dǎo)體開關(guān)測量電壓降??梢灾辽俳频亟柚]合的半導(dǎo)體開關(guān)的電阻值來計(jì)算線圈電流。

      在另一實(shí)施方式中,在半導(dǎo)體開關(guān)的連接端處關(guān)于接地電勢或在半導(dǎo)體開關(guān)的連接端處關(guān)于供給電壓電勢來測量閉合的半導(dǎo)體開關(guān)上的電壓降。

      在另一實(shí)施方式中,通過如下方式計(jì)算線圈上的電壓:從電壓供給電勢與接地電勢之間的差中減去在半導(dǎo)體開關(guān)上所測量的電壓,其中,測量當(dāng)半導(dǎo)體開關(guān)斷開時(shí)的電壓。因?yàn)樵诤芏嗲闆r下,由其他測量已知或確定電壓供給電勢與測量電勢之間的作為運(yùn)行電壓的差,斷開的半導(dǎo)體開關(guān)上的電壓的測量對于確定線圈上的電壓僅一誒這低的額外開銷。在閉合的半導(dǎo)體開關(guān)上的電壓降的測量可以通過a/d轉(zhuǎn)換器執(zhí)行,除此之外,借助a/d轉(zhuǎn)換器可以測量斷開的半導(dǎo)體開關(guān)上的電壓。在此,也許需要測量范圍匹配,例如可以借助分壓器來實(shí)現(xiàn)測量范圍匹配。

      在另一實(shí)施方式中,線圈并聯(lián)有包括附加的半導(dǎo)體開關(guān)和二極管的電流路徑。該二極管關(guān)于從電壓供給電勢至接地電勢的電流方向在截止方向上連接。附加的半導(dǎo)體開關(guān)實(shí)現(xiàn),在關(guān)斷用于施加電壓供給電勢的半導(dǎo)體開關(guān)之后,開啟流過線圈的電流的空載回路。這能夠?qū)崿F(xiàn)流過線圈的電流的緩慢下降。

      在另一實(shí)施方式中,用于施加電壓供給電勢的半導(dǎo)體開關(guān)并聯(lián)有齊納二極管,所述齊納二極管關(guān)于從電壓供給電勢至接地電勢的電流方向在截止方向上連接。齊納二極管能夠?qū)崿F(xiàn)齊納二極管中的線圈的能量的快速消除。當(dāng)將半導(dǎo)體二極管截止地連接,將電流從線圈通過齊納二極管和提供電壓供給電勢的電流供給裝置傳導(dǎo)回線圈,線圈由于其磁能繼續(xù)驅(qū)動(weitertreiben)電流。在齊納二極管處,由于其擊穿電壓進(jìn)行到熱量的強(qiáng)烈能量轉(zhuǎn)換,使得快速消除線圈電流。

      在本發(fā)明的另一方面中,提出一種活塞泵,該活塞泵具有根據(jù)前面所描述的實(shí)施方式中任一項(xiàng)所述的操控裝置。

      附圖說明

      以下參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。附圖中示出:

      圖1根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的活塞泵的剖面圖;

      圖2根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的操控裝置的電路圖;

      圖3根據(jù)本發(fā)明的操控裝置的第一實(shí)施方式的電路圖;

      圖4根據(jù)本發(fā)明的操控裝置的第二實(shí)施方式的電路圖;

      圖5根據(jù)本發(fā)明的操控裝置的第三實(shí)施方式的電路圖;

      圖6兩個(gè)曲線圖,其中,示出在兩個(gè)共同的時(shí)間段中的線圈上的電壓和流過線圈的電流,其中,示出電流和電壓的傳統(tǒng)的變化過程;

      圖7兩個(gè)曲線圖,其中,示出在兩個(gè)共同的時(shí)間段中的線圈上的電壓和流過線圈的電流,其中,示出在使用本發(fā)明的第一實(shí)施方式的情況下的電流和電壓的傳統(tǒng)的變化過程;

      圖8兩個(gè)曲線圖,其中,示出在兩個(gè)共同的時(shí)間段中的線圈上的電壓和流過線圈的電流,其中,示出在使用本發(fā)明的第二實(shí)施方式的情況下的電流和電壓的變化過程;

      圖9兩個(gè)曲線圖,其中,示出在兩個(gè)共同的時(shí)間段中的線圈上的電壓和流過線圈的電流,其中,示出電流和電壓的傳統(tǒng)的變化過程,其中,然而輸送流體和蒸汽。

      具體實(shí)施方式

      在圖3中示出了作為本發(fā)明的一部分的操控裝置的電路圖。本發(fā)明的該部分具有獨(dú)立的意義。申請人保留對所述主題提出分開申請的權(quán)利。所示出的操控裝置可以是更全面的單元的部分。在供給電圧電勢+ub與地電勢gnd之間串聯(lián)有活塞泵的電磁體的線圈以及半導(dǎo)體開關(guān)ls。半導(dǎo)體開關(guān)ls實(shí)施為n通道m(xù)osfet晶體管。替代地,半導(dǎo)體開關(guān)ls也可以實(shí)施為p通道m(xù)osfet晶體管。該晶體管的源極連接端s與地電勢gnd連接。漏極連接端d與線圈的連接端連接。柵極連接端g通過穩(wěn)流電阻rv_ls與操控電勢連接??梢栽诼Od與源極s之間量取電壓降u_ds。該電壓降可以用于測量流過線圈l_線圈的電流。該線圈包括串聯(lián)的電感部分l_線圈和電阻部分r_線圈。線圈的一個(gè)連接端與供給電壓電勢+ub連接,而另一連接端與半導(dǎo)體開關(guān)hs連接。

      圖4示出操控裝置的第二實(shí)施方式的電路圖。第二實(shí)施方式在很多方面與在圖3中所示出的第一實(shí)施方式相同。相同的特征以相同的參考標(biāo)記表示并且在此方面參閱圖3。以下僅討論與圖3的不同之處。第二實(shí)施方式附加地具有齊納二極管,所述齊納二極管與半導(dǎo)體開關(guān)ls的漏極和源極連接并且關(guān)于供給電壓電勢+ub在截止方向上連接。所述操控裝置還具有附加的電流路徑,該電流路徑具有另一半導(dǎo)體開關(guān)hs和關(guān)于供給電壓電勢+ub在截止方向上連接的二極管d1。半導(dǎo)體開關(guān)hs的漏極與供給電壓電勢+ub連接。二極管d1的陽極與半導(dǎo)體開關(guān)ls的漏極連接。半導(dǎo)體開關(guān)hs的源極和二極管d1的陰極連接在一起。半導(dǎo)體開關(guān)hs可以通過其柵極和穩(wěn)流電阻rv_hs操控。該電路具有分流電阻,在所述分流電阻處可以降低用于測量流過線圈l_線圈的電流的電壓u_分流。

      為了給線圈l_線圈通電,首先可導(dǎo)電地連接半導(dǎo)體開關(guān)ls。當(dāng)接通持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí),斷開半導(dǎo)體開關(guān)ls。然后,線圈l_線圈產(chǎn)生電壓u_線圈_泵。這驅(qū)動電流流過空載回路(freilaufkreis)。半導(dǎo)體開關(guān)hs用于激活具有弱作用的空載回路,該空載回路延伸通過二極管d1和為此閉合的半導(dǎo)體開關(guān)hs。因?yàn)樗鲩]合的半導(dǎo)體開關(guān)hs和二極管d1處的電壓降小,所以僅緩慢地抽走線圈l_線圈的能量,使得緩慢地消除線圈電流。如果替代地?cái)嚅_半導(dǎo)體開關(guān),則得出強(qiáng)的消除效果。然后,由線圈驅(qū)動的電流的電流路徑延伸通過齊納二極管zd、分流電阻r_分流并且通過提供供給電壓電勢+ub的電流供給裝置。高的能量損耗導(dǎo)致流過線圈l_線圈的電流的快速消除。

      圖5示出在圖4中示出的實(shí)施方式的變形實(shí)施方式。相同的特征以相同的參考標(biāo)記標(biāo)明并且在此方面參閱圖4。以下僅討論不同之處。與圖4不同的是,在圖5的實(shí)施方式中缺少分流電阻r_分流。替代地,如在圖3中示出的實(shí)施方式那樣,使用閉合的半導(dǎo)體開關(guān)ls上的電壓u_ds用于測量流過線圈l_線圈的電流。

      圖6以兩個(gè)曲線圖示出施加給活塞泵的電磁體的線圈的電壓u的變化過程和流過該線圈的電流i的變化過程,其中,電流i和電壓u在時(shí)間t上并且在同一時(shí)間段上示出。使用在圖4或5的實(shí)施方式中的操控裝置。在第一時(shí)間段i中,電壓u近似恒定為零并且電流i同樣基本上為零?;钊o止于止擋部處或做緩慢的推出運(yùn)動,以便泵送液體。在從時(shí)間段i至?xí)r間段ii的過渡中,將線圈施加給供給電壓,使得電壓u非??焖偌眲〉厣仙S捎诰€圈的電感和內(nèi)電阻,隨著流過線圈的電流i——所述電流緩慢上升并且在時(shí)間段ii結(jié)束時(shí)達(dá)到最大值——得出慣性。所述上升近似以恒定的斜率開始,所述恒定的斜率然而在拐點(diǎn)k處由小的不均勻性干擾。因此,這與以下相關(guān):在止擋時(shí)刻ta的拐點(diǎn)(knickstelle)開始時(shí),活塞泵的活塞在止擋部處止擋,由此速度急劇下降并且活塞由此不再產(chǎn)生反向電壓。因此,拐點(diǎn)的時(shí)刻相應(yīng)于止擋時(shí)刻。相應(yīng)于活塞的急劇降低的速度,線圈上存在更大的有效電壓,使得電流i從該止擋時(shí)刻起以更大的斜率上升。斜率至?xí)r間段ii結(jié)束時(shí)一直降低。在時(shí)間段ii結(jié)束時(shí),將線圈與供給電壓分開。為此,將半導(dǎo)體開關(guān)ls截止地連接。半導(dǎo)體開關(guān)hs導(dǎo)通地連接,使得僅進(jìn)行線圈電流的弱消除。由此,電壓u非??焖俚叵陆抵敝晾缌阋韵?,電壓在時(shí)間段iii期間保持在這里。在時(shí)間段iii中,通過半導(dǎo)體開關(guān)ls和hs的所提及的調(diào)節(jié),電流i緩慢下降。在時(shí)間段iv中,電壓u快速地且非常急劇地下降,這伴隨著電流的直至接近零的快速且急劇的下降。這通過關(guān)斷半導(dǎo)體開關(guān)hs造成,這如前面所描述地導(dǎo)致強(qiáng)烈的電流消除。在電流下降結(jié)束之后,電壓u快速地再大約上升到零。在時(shí)間段v中,活塞由于線圈的磁體效應(yīng)結(jié)束通過彈簧預(yù)緊再次開始運(yùn)動。由此在線圈中產(chǎn)生反向電壓,這本身表現(xiàn)為電壓變化過程中的中斷。加速活塞,然而在時(shí)間變化過程中在至?xí)r間段v的結(jié)束,活塞的運(yùn)動的效應(yīng)下降。電流i與此同時(shí)接近零。在時(shí)間段v結(jié)束之后,該循環(huán)以時(shí)間段i從頭開始。

      圖7示出電壓u和電流i在時(shí)間t上的在圖6中示出的兩個(gè)曲線圖的變型。示出了與圖4中一樣的時(shí)間段。電壓u的和電流i的變化過程主要相應(yīng)于圖6中的變化過程。因此僅討論不同之處。圖6與7之間的主要差別在于,時(shí)間段ii與iii之間的過渡更早地開始。時(shí)間段ii由此縮短,而時(shí)間段iii延長。大約在拐點(diǎn)k的時(shí)刻之后,通過如下方式結(jié)束時(shí)間段ii:將線圈與供給電壓分開。則提早結(jié)束活塞的加速,使得活塞由于其跳動并且由于僅緩慢下降的磁體效應(yīng)以及還流過線圈的電流i繼續(xù)運(yùn)動并且以相對更小的速度到達(dá)止擋部。這導(dǎo)致更低的噪聲和更少的磨損。在時(shí)間段iii中,電壓u降低到零以下。在此,電流i緩慢地降低到更小的值。電流i的電壓u的循環(huán)的剩余部分相應(yīng)于在圖6中所示出的那樣??傮w而言,產(chǎn)生相較于圖3的顯著更小的能量消耗,這由供給電壓的施加的縮短的持續(xù)時(shí)間并且由更小的最大電流強(qiáng)度以及更小的流動的電荷量——如在電流i的曲線下面的面積上可看到的那樣——造成。

      圖8示出電壓u和電流i在時(shí)間t上的在圖6中所示出的兩個(gè)曲線圖的變型。示出了與圖6中一樣的時(shí)間段。電壓u和電流i的變化過程主要相應(yīng)于圖6的變化過程。因此,僅討論不同之處。圖6與9之間的主要差別在于,在圖8的電壓變化過程中,附加的時(shí)間段iia加入到時(shí)間段ii的變化過程中。在時(shí)間段iia期間,將供給電壓降低到零。為此,斷開半導(dǎo)體開關(guān)ls。根據(jù)是否期望強(qiáng)的或弱的電流消除,半導(dǎo)體開關(guān)hs保持閉合或斷開。時(shí)間段iia相應(yīng)于時(shí)間上的制動區(qū)段,在該時(shí)間上的制動區(qū)段中,通過關(guān)斷線圈的供給電壓來減小活塞的速度和/或其加速度。在時(shí)間段iia期間,電流i例如下降,相反地,電流在包圍時(shí)間段iia的時(shí)間段ii中快速上升。優(yōu)選地,時(shí)間段iia在拐點(diǎn)k處開始,在所述拐點(diǎn)處活塞到達(dá)其止擋部??傮w上,產(chǎn)生明顯更少的能量消耗,尤其因?yàn)殡娏鞯竭_(dá)不那么高的最大值??傮w上,流過更少的電荷。除此之外,在時(shí)間段iia期間,關(guān)斷供給電壓,使得在所述時(shí)間段期間,不輸入能量。通過活塞中更小的能量輸入,活塞以更小的速度到達(dá)其止擋部,在所述止擋部處有降低的噪聲和磨損。時(shí)間段iia的長度可以充當(dāng)用于調(diào)節(jié)用于活塞泵的盡可能最優(yōu)的運(yùn)行的線圈的優(yōu)化的通電持續(xù)時(shí)間的調(diào)節(jié)量一個(gè)循環(huán)的剩下的在圖8中所示出的時(shí)間區(qū)段相應(yīng)于圖6的時(shí)間區(qū)段。

      圖9示出電壓u和電流i在時(shí)間t上的在圖6中所示出的兩個(gè)曲線圖。示出了與圖6中一樣的時(shí)間段。電壓u和電流i的變化過程主要相應(yīng)于圖6中的變化過程。因此,僅討論不同之處。圖6與9之間的主要不同之處在于,時(shí)間段v中的中斷e明顯更強(qiáng)。這與以下有關(guān),在圖9中示出了液態(tài)流體和所述液態(tài)流體的蒸汽構(gòu)成的混合物的輸送。在時(shí)間段v開始時(shí),急劇加速活塞,直到蒸汽通過提高的壓力壓縮并且不再推出可壓縮的介質(zhì)。由于中斷e的大小或時(shí)間梯度可以確定:在泵送空間中是否存在蒸汽。為此,尤其可以將中斷e的幅度和/或中斷e的時(shí)間梯度與閾值進(jìn)行比較。

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