CN110318968A - 活塞泵及相关控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于在车辆中进给液体的活塞泵(1)具有：至少一个活塞(2)，其配置成在上死点(PMS)和下死点(PMI)之间在壳体(3)内循环滑动；液体通常沿着主进给方向(DP)从抽吸管道(5)进给到输送管道(6)。活塞泵(1)具有两个电磁阀(7,8)，它们分别布置在抽吸管道(5)和输送管道(6)中，并且设计成由电子控制单元(ECU)操作，以便将液体进给方向从主进给方向(DP)逆转到与主液体进给方向(DP)相反的副进给方向(DS)和/或以便调节活塞泵(1)的气缸容量(V)。活塞(2)由机电致动器操作，特别是由包括电磁体的机电致动器操作。

Description

活塞泵及相关控制方法
相关申请的交叉引用
该专利申请要求于2018年3月29日提交的号为102018000004099的意大利专利申请的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种活塞泵和一种相关的控制方法。
背景技术
本发明在内燃发动机中具有有利的应用，其中液体(例如燃料或冷却液体或基于水的清洁液体)通过泵进给。众所周知的是，泵将来自箱的液体进给到输送管，输送管终止于至少一个使用装置中。
在使用过程中，可能需要将先前进给到布置在泵下游的输送管的液体移除。
专利申请DE102014222463A1公开了将液体(特别是水)进给到输送管道中的不同方法，或者替代地，公开了将液体(特别是水)从输送管道移除的不同方法。为了从输送管道中移除水，上述专利申请建议使用旁通管道或滑阀，它们取决于它们如何操作而允许进给水或移除水。在其中描述的所有实施例中，泵总是在相同的操作方向上工作(以进给或移除水)，并且要求复杂且大尺寸的系统以在输送和抽吸之间建立连通，这需要从输送管道中移除水。
专利申请IT102017000050454公开了如何借助于麦克风致动器来控制闭环中的线性致动器。其技术教导可以应用于活塞泵。然而，其中描述的系统不允许用户调节流率并逆转活塞泵。另一方面，专利申请ITBO2014A000023公开了如何调节进料泵的流率，例如通过调节装置，保持相同的操作方向。然而，其中描述的调节装置不能应用于活塞泵，因为这会导致过高的压力振荡(“脉动(ripples)”)。
因此，总之，用于从输送管道中移除液体的外部装置非常大并且难以制造；而流率调节装置通常不能应用于活塞泵，因为它们会引起非常高的压力振荡(“脉动”)。
另一方面，US2011020159A1公开了一种活塞泵，其通过凸轮机械地操作并且允许液体进给方向逆转并且调节活塞泵的气缸容量。其中描述的活塞泵包括共同的预燃室，该预燃室流体连接到工作室，使得流体从输送阀流到工作室，并且随后从工作室流向流体回流阀。该活塞泵显然需要大量的元件，并且因此制造起来既困难又昂贵，而且结果是大尺寸的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种活塞泵和相关的控制方法，它们不受现有技术的缺点的影响，同时易于并且经济地制造和实施。
根据本发明，提供一种用于在车辆中进给液体的活塞泵；活塞泵包括：至少一个活塞，其配置成在上死点和下死点之间在壳体内循环滑动；抽吸管道，其配置成在使用中与箱连接；输送管道，其配置成在使用中连接到输送管线，并且在使用中沿着活塞泵的主进给方向沿着输送管线进给液体，主进给方向从抽吸管道朝向输送管道定向；第一电磁阀，其布置在抽吸管道中；第二电磁阀，其布置在输送管道中；以及电子控制单元，其操作两个电磁阀，以便将液体进给方向从主进给方向逆转到与主液体进给方向相反的副进给方向和/或以便调节活塞泵的气缸容量。活塞由机电致动器操作，特别是由包括电磁体的机电致动器操作。
根据本发明，还提供一种用于控制用于在车辆中进给液体的活塞泵的控制方法。该控制方法包括以下步骤：提供一种活塞泵，所述活塞泵包括：至少一个活塞，其配置成在上死点和下死点之间在壳体内循环滑动；抽吸管道，其设有第一电磁阀；和输送管道，其设有第二电磁阀；其中，沿着主进给方向，液体从抽吸管道进给到输送管道；检测活塞在壳体内的位置，以便获知活塞是处于抽吸阶段还是处于输送阶段；以及使得两个电磁阀彼此独立地操作，以便将液体进给方向从主进给方向逆转到与主液体进给方向相反的副进给方向和/或以便调节活塞泵的气缸容量。用于控制活塞泵的方法还包括用机电致动器操作活塞的步骤，特别是用包括电磁体的机电致动器来操作活塞的步骤。
附图说明
现在将参考附图描述本发明，附图示出本发明的非限制性实施例，其中：
-图1是根据本发明活塞泵的示意图，其操作以便在主进给方向上泵送液体；
-图2是图1活塞泵的示意图，其操作以便在与主进给方向相反的副进给方向上泵送液体；
-图3a-图3c涉及第一实施例，其中活塞泵的活塞由电磁体操作，并分别示出由操作图1和图2的泵的活塞的电磁体吸收的电流的时间进展、操作活塞的电磁体电压的时间进展，以及活塞运动的时间进展；
-图4a-图4d也涉及第一实施例，其中活塞泵的活塞由电磁体操作，并分别示出图1和图2的活塞泵的供电电流的时间进展、活塞泵的电源电压的时间进展、活塞泵活塞运动的时间进展，以及电磁阀的理论控制信号的时间进展；以及
-图5a-图5b涉及第二实施例，其不是本发明的一部分，并且其中活塞泵的活塞由凸轮操作，并且分别示出根据凸轮旋转角度和电磁阀激活信号的活塞运动。
具体实施方式
在图1中，附图标记1总体上指示活塞泵。
本文描述的活塞泵1不具有一种单一的应用可能性，而是可以用于车辆内的任何应用并且使用任何液体。液体可以是燃料、冷却或清洁水、油或车辆内使用的任何其他类型的液体。
活塞泵1包括活塞2，活塞2配置成在上死点PMS和下死点PMI之间在壳体3内循环滑动。换言之，活塞2在壳体3内循环运动，以便覆盖抽吸冲程或输送冲程。具体地，在活塞泵1的抽吸阶段期间发生的抽吸冲程中，活塞2从其下死点PMI朝向其上死点PMS运动；然而，在活塞泵1的输送阶段期间发生的输送冲程中，活塞2从其上死点PMS朝向其下死点PMI运动。
根据图1和图2，在下死点PMI下方存在死体积(dead volume)4，其置于在活塞泵1的抽吸管道5和输送管道6之间。具体地，死体积4分别由两个电磁阀7(布置在抽吸管道5的区域中)和8(布置在输送管道6的区域中)横向界定。阀7和8是电磁阀的事实允许它们以精确和准确的方式操作。
抽吸管道5配置成接收来自箱(未示出)并通过液体抽吸回路进给到活塞泵1的液体；输送管道6配置成接收由活塞泵1处理的流体，以便通过液体输送管道将其传送到至少一个用户(未示出)。
通过抽吸电磁阀7和/或输送电磁阀8的操作，可以逆转液体进给方向(特别是从主进给方向DP逆转到副进给方向DS，以及反之亦然)和/或可以调节活塞泵1的气缸容量V，从而调节由活塞泵1处理的流量Q。换言之，电磁阀7和8的操作允许用户获得可逆活塞泵1和/或具有可变气缸容量V的活塞泵1。
为了使活塞泵1可逆，电磁阀7和8彼此独立地控制。换言之，为了允许活塞泵1可逆，电磁阀7和8取决于活塞2是否覆盖抽吸冲程还是输送冲程而打开或关闭，如下面更详细地描述的那样。结果，液体进给方向以及因此活塞泵1的操作方向可以逆转，而不需要在活塞泵1的外侧增加逆转装置。因此，液体可以在主液体进给方向DP上流动，如图1中所示，或者在与主进给方向DP相反的副进给方向DS上流动，如图2中所示。
因此，通过逆转液体进给方向，活塞泵1的操作方向也逆转，从而使活塞泵1变得可逆。液体进给方向的逆转以及因此活塞泵1的操作方向的逆转导致输送电磁阀8下游的输送管道6的排空。换言之，活塞泵1的操作方向通常逆转以便排空输送电磁阀8下游的输送管道6，在这种情况下，输送电磁阀8用作液体抽吸阀。
由于上述原因，显然液体进给方向和活塞泵1的操作方向彼此相关。
图1示出在主液体进给方向DP上操作的活塞泵1。在这种情况下，来自箱的液体首先流动通过电磁阀7，从而进入死体积4，随后当输送电磁阀8打开时，通过活塞2覆盖输送冲程的作用而被泵送(推送)到输送电磁阀8的下游。
在抽吸阶段期间，活塞2朝向上死点PMS运动(即它覆盖抽吸冲程)并且控制抽吸电磁阀7以便打开并使得液体填充死体积4。在到达上死点PMS，抽吸电磁阀7关闭，而输送电磁阀8打开，活塞2朝向下死点PMI运动(即它覆盖输送冲程)。
通过逆转流体进给方向并因此逆转活塞泵1的操作方向，根据图2，电磁阀7和8的操作也被逆转。换言之，输送电磁阀8调节流入死体积4的液体流动，因此起到抽吸阀的作用；而抽吸电磁阀7调节流出死体积4的液体流动，因此起到输送阀的作用。与上面关于图1描述的操作模式相比，在图2中所示的反向操作模式中，唯一的区别在于用于控制电磁阀7和8的策略。
在这种情况下，即在排空输送管道6期间，活塞泵1的气缸容量也可以不需要是可变的。
根据图1和图2，抽吸电磁阀7和输送电磁阀8各自包括弹簧9，弹簧9通过杆10作用在关闭元件11上，关闭元件11至少部分地接合或脱离电磁阀7或8的通道端口12，以便允许或防止液体流动通过电磁阀7或8的通道端口12。关闭元件11例如可以是球或板。根据图1和图2，每个杆10的运动由相应的电磁体13控制。换言之，电磁阀7或8的打开和/或关闭由电磁体13控制。
电磁阀7或8的弹簧9需要预加载。抽吸电磁阀7的弹簧9*的预加载优选地不同于输送电磁阀8的弹簧9**的预加载。
具体地，抽吸电磁阀7的弹簧9*具有预加载值，使得当活塞2从下死点PMI运动到上死点PMS时，关闭元件11保持通道端口12关闭；而输送电磁阀8具有预加载值，使得当活塞从上死点PMS运动到下死点PMI时，关闭元件11保持输送电磁阀8的通道端口12关闭。
当活塞泵1在副液体进给方向DS上进给液体时，分别布置在抽吸电磁阀7和输送电磁阀8中的弹簧9的不同预加载是必要的。
如果抽吸电磁阀7的弹簧9*的预加载太低，则在反向操作期间，当输送电磁阀8打开使得液体从输送管道6移除时，抽吸电磁阀7可能会意外地打开，即使只是部分地打开。在这种情况下，除了从输送管道6抽吸液体之外，还将从布置在抽吸电磁阀7上游的箱中抽吸部分液体。这将导致排空输送管道6所需的时间更长。
另一方面，如果输送电磁阀8的弹簧9**的预加载太低，则当抽吸电磁阀7被激活以便将液体从输送管道6移除并将其传送至箱中时，输送电磁阀8可能会意外地打开。以这种方式，从输送管道6移除的部分液体将返回输送管道6。这将同样导致排空输送管道6所需的时间更长。
为了在液体处于压力下时允许输送回路被排空，抽吸电磁阀7和输送电磁阀8两者同时打开，以便允许液体流回到箱中，直到输送管道内部的压力达到环境压力的值。
对于某些应用，输送管道的这种类型的排空就已足够。相反，对于其他应用，输送管道需要完全排空，因为如果一些液体残留在回路中会出现问题，例如外部温度低于0°。实际上，在这种情况下，包含在输送回路中的液体可能冻结并损坏形成输送回路和活塞泵1的组件。
为了完全排空回路，需要基于活塞2的运动来逆转电磁阀7和8的控制，如上所述。另外，当压力接近大气压时，需要打开置于液体输送回路末端处的喷射器(未示出)或阀(未示出)。需要打开置于输送回路末端处的喷射器或阀以完全排空回路并防止回路受到压力。如果喷射器或阀未打开，则一些液体可能在与大气压相同的压力下残留在回路内，如果温度下降到低于液体凝固值的值，则可能导致液体输送系统的损坏。活塞泵1在副进给方向Ds上的操作持续时间取决于待被排空的液体输送回路的尺寸。
如上所述，通过抽吸电磁阀7和输送电磁阀8的操作，可以替代地或另外地调节由活塞泵1处理的流量Q，以便使得活塞泵1具有可变的气缸容量V。换言之，取决于电磁阀7和8如何操作，由活塞泵1处理的液体量可以改变，以便考虑到要求的量将或多或少的液体泵送到输送管中。
如众所周知的是，活塞泵1输出的流率Q可以基于下式计算：
Q＝η*V*f
其中：
η是活塞泵1的容积效率；
V是活塞泵1的气缸容量；以及
f是活塞2的致动频率，其由致动器(未示出)操作，致动器可以是机电致动器或机械致动器(通常是凸轮)，如下面更详细地描述的那样。
结果，可以通过改变活塞2的致动频率f或通过改变活塞泵1的气缸容量V来调节由活塞泵1输送的流率Q。
只有在致动器是机电的情况下才能改变频率f。实际上，在这种情况下，改变由活塞2的机电致动器发送的电致动信号就已足够。
活塞泵1的气缸容量V可以通过活塞2的致动器改变，而不管它是机电的还是机械的。
在使用中，活塞泵1的气缸容量V的变化可以以下操作模式进行：
i)通过延迟抽吸电磁阀7的关闭(进气阀延迟关闭(Late Intake ValveClosing)，LIVC)并使其与活塞2的运动同步。这意味着抽吸电磁阀7的关闭被延迟以便使得它与活塞2的运动同相。
ii)通过提前关闭抽吸电磁阀7(进气阀提前关闭(Early Intake ValveClosing)，EIVC)并使其与活塞2的运动同步。这意味着抽吸电磁阀7的关闭被提前以便使得它与活塞2的运动同相。
iii)用具有可变占空比的脉冲宽度调制(PWM)并且通过相对于活塞2的运动以异步方式操作它来控制抽吸电磁阀7。在这种情况下，控制抽吸电磁阀7和活塞2的运动不一致，即它们是异相的。
iv)通过提前关闭输送电磁阀8(输送阀提前关闭(Early Delivery ValveClosing)，EDVC)。
v)将在点iv下的调节模式与在点i，ii或iii下的调节模式之一组合，如上所述；
vi)通过改变活塞2的致动频率f(仅在机电泵的情况下)与在点i-vi下的调节模式之一的组合，如上所述。
其中可以改变活塞泵1的气缸容量V的上述方式影响加压能量、作用在活塞2和壳体3上的机械应力以及作用在电磁阀7和8上的机械应力。
因此，基于对流率Q的需求和液体输送回路中存在的压力，系统确定上述现象中的哪一个被限制，并且因此选择抽吸电磁阀7和输送电磁阀8必须被激活的方式。
两个电磁阀7和8以如此的方式安装在活塞泵1中，使得存在于死体积4中的压力有助于抽吸电磁阀7的通道端口12在输送冲程期间打开(如图1中所示)以及有助于输送电磁阀8的通道端口12在抽吸冲程期间关闭。为了正确操作电磁阀7和8，系统显然需要获知活塞2在壳体3内的确切位置，以便获知活塞2处于哪个阶段(即活塞2是处于抽吸阶段还是处于输送阶段)。
检测活塞2的位置的方式基于活塞泵1的致动系统的类型而改变。换言之，由于活塞2由机电或机械致动器操作，检测其位置的方式发生变化。
根据第一实施例，活塞2由机电致动器操作，即借助于电磁体(未示出)和反作用于由电磁体产生的运动的弹簧；活塞2的输送运动通常由压缩弹簧的电磁体引起，而活塞2的抽吸运动通常是在关闭电磁体后由弹簧导致的。具体地，活塞2的运动是通过向电磁体发送电信号(即通过向电磁体供电)而获得的。因此，通过这样做，活塞2朝向其下死点PMI运动(并且因此液体被输送)，或替代地，活塞2朝向其上死点PMS运动(并且因此液体被吸入)。
图3a-图3c示出根据操作点A，B，C，D的由电磁体吸收的电流CE的时间进展、电磁体的电源电压VE的时间进展以及活塞2的运动S的时间进展。
在操作点A下，管理活塞泵1的电子控制单元ECU将电压信号发送到操作活塞2的电磁体，并且电流CE开始增加，如图3a中所示。具体地，所发送的信号将打开输送阀8并关闭抽吸阀7。根据图3c，当电流CE达到克服由弹簧所产生的弹力的值时，活塞2的运动S明显地开始。因此，活塞2的运动S影响由电磁体吸收的电流CE的进展。另一方面，根据图3b，电源电压VE的值保持恒定。在点B下，其也对应于输送阶段的结束，活塞2到达其下死点PMI。因此，从A点到B点，抽吸电磁阀7明显需要关闭，而抽吸电磁阀8明显需要打开，以便液体可以被泵送到输送管并通过输送电磁阀8。根据图3a，在到达下死点PMI时，由操作活塞2的电磁体吸收的电流CE的进展具有尖点(cusp)；另一方面，电源电压VE仍然是恒定的(图3b)。因此，更仔细地观察进展，特别是由操作活塞2的电磁体吸收的电流CE在A点和B点之间的进展，可以精确和明确的方式确定活塞2在壳体3内的位置。换言之，当由操作活塞2的电磁体吸收的电流CE的进展具有尖点时，这意味着活塞2已经到达下死点PMI。
在点B和点C之间，活塞2基本上仍处于下死点PMI，而由电磁体吸收的电流CE增加，因为来自电子控制单元ECU的信号(即电源电压VE)仍然有效。在点C下，电子控制单元ECU停用操作活塞2的电磁体并使电源电压VE减小到值VZE，以便加速活塞2从下死点PMI到上死点PMS的运动。换言之，在C点下，由电磁体吸收的电流CE迅速减小，直到它基本上等于零(图3a)；结果，电磁体的电源电压也降低(图3b)。在这个阶段，活塞2通过弹簧以一定的延迟朝向上死点PMS运动，这是由操作活塞2的电磁体的剩余磁力引起的。因此，在点C和点D之间存在活塞2的抽吸阶段。从点C到点D，即在抽吸阶段中，抽吸电磁阀7明显需要打开，而抽吸电磁阀8明显需要关闭，这样液体就可以通过抽吸电磁阀7被吸入到死体积4中。
图4a-图4d分别示出由活塞泵1吸收的电流CP的进展、活塞泵1的电源电压VP的进展、活塞2的运动S的进展和电磁阀7和8的控制信号VV(即电压)的进展。
在图4a-图4c中，吸收的电流CP的时间进展、电源电压VP的时间进展和活塞2的运动S的时间进展与图3a-图3c中所示的相应时间进展基本相同。
因此，类似地，在操作点A下，管理活塞泵1的电子控制单元ECU将电压信号VP发送到活塞泵1，并且由活塞泵1吸收的电流CP开始增加，如图4a中所示。具体地，所发送的信号将打开输送电磁阀8并关闭抽吸电磁阀7。根据图4c，当活塞泵1吸收的电流CP达到克服由弹簧产生的弹力的值时，活塞2的运动S明显地开始。因此，活塞2的运动S影响由活塞泵1吸收的电流CP的进展。另一方面，根据图4b，活塞泵1的电源电压VP的值保持恒定。在点B下，其也对应于输送阶段的结束，活塞2到达其下死点PMI。因此，从A点到B点，抽吸电磁阀7明显需要关闭，而抽吸电磁阀8明显需要打开，以便液体可以通过输送电磁阀8泵送到输送管中。根据图4a，在达到下死点PMI时，由活塞泵1吸收的电流CP的进展具有尖点；另一方面，活塞泵1的电源电压VP仍然是恒定的(图4b)。因此，更仔细地观察进展，特别是活塞泵1吸收的电流CP在A点和B点之间的进展，可以精确且明确的方式确定活塞2在壳体3内的位置。换言之，当由活塞泵1吸收的电流CP的进展具有尖点时，这意味着活塞2已达到下死点PMI。
在点B和点C之间，活塞2基本上仍处于下死点PMI，而由操作活塞2的电磁体吸收的电流CE增加，因为来自电子控制单元ECU的信号(即电源电压VP)仍然有效。在点C下，电子控制单元ECU使得活塞泵1的电源电压VP减小到值VZP，从而加速活塞2从下死点PMI到上死点PMS的运动。换言之，在C点下，吸收的电流CP迅速减小，直到它基本上等于零(图4a)；结果，操作活塞2的电磁体的电源电压也降低(图4b)。在点C和点D之间存在活塞2的抽吸阶段。因此，从点C到点D，即在抽吸阶段中，抽吸电磁阀7明显需要打开并且抽吸电磁阀8明显需要关闭，因此，液体可以通过抽吸电磁阀7被吸入到死体积4中。
电子控制单元ECU获知它发送到活塞泵1的电压信号(即电源电压VP)，并且还可以读取由活塞泵1吸收的电流CP的相应值。因此，电子控制单元ECU可以精确且确切的方式控制输送电磁阀8和抽吸电磁阀7。
图4d示出发送到电磁阀7和8以便打开它们的电压信号VV的进展。VV1指示发送到输送电磁阀8以便打开和关闭它的电压信号的进展；另一方面，VV2指示发送到抽吸电磁阀7以便打开和关闭它的电压信号的进展。换言之，图4d以实线示出输送电磁阀8的控制信号VV1的进展；而虚线表示抽吸电磁阀7的控制信号VV2的进展。
根据图4d，抽吸电磁阀7的打开和关闭以及输送电磁阀8的打开和关闭相对于由点A，B，C和D指示的理论瞬间而变化。事实上，为了考虑到活塞2的致动和运动延迟以及电磁阀7和8的致动和运动延迟，这取决于活塞2的尺寸、电磁阀7和8的机械特征，和电磁阀7和8的电磁回路的电气特征以及活塞泵1的电磁回路的电气特征，电子控制单元ECU至少施加时间偏移Δ1，Δ2，Δ3和Δ4。因此，时间偏移Δ1，Δ2，Δ3和Δ4由电子控制单元ECU确定并考虑，以优化电磁阀7和8的致动。
电子控制单元ECU可以有利地根据活塞泵1的标称特征离线调节时间偏移Δ1，Δ2，Δ3和Δ4，并且随后基于布置在液体输送回路上的压力传感器的信号通过乘法器或分频器在线优化它们。压力传感器允许电源电压VE的进展或活塞2的电磁体的电源电流CE的进展与液体输送回路中的压力增加相关。
电磁阀7和8的打开的实际进展也将明显受到机械的和电的惯性的影响。为了离线调节不同的时间偏移Δ1，Δ2，Δ3和Δ4，可以用标称配置测试活塞泵1，通过加速度计或麦克风传感器测量电磁阀7和8的实际打开和关闭，以便将来自这些传感器的值与给予具有标称配置的活塞泵1的电信号相关联。通过这样做，可以在电子控制单元ECU的调节阶段结束时找到并存储时间偏移Δ1，Δ2，Δ3和Δ4的实际(测量)值。
为了避免由于制备而导致的组件的分散，不同的时间偏移Δ1，Δ2，Δ3和Δ4也可以由电子控制单元ECU使用来自压力传感器的信号在线优化。实际上，从“离线”获得(调节)的时间偏移Δ1，Δ2，Δ3和Δ4的值开始，它们被改变，使得活塞泵1总是发送可能的最高液体流率Q，因此，也对应于可能的最高压力增加。为了使信号与噪声之间的比率最大化，当在活塞泵1的输送管道6中由于其他用途(诸如像喷射器，阀等)而没有图纸时，可以进行“在线”获取的类型。
根据不是本发明一部分的不同实施例，活塞2由机械致动器操作，即通过凸轮(未示出)操作。在这种情况下，活塞2的运动是由凸轮(未示出)的旋转导致的。
图5a示出根据凸轮旋转角度的活塞2的运动S。在最大点的区域中，即在进展的中线区域中，存在下死点(PMI)的到达，即输送阶段的结束和抽吸阶段的开始。
另一方面，图5b示出发送到电磁阀7和8以便打开它们的电压信号VV的进展。VV1指示发送到输送电磁阀8以便打开和关闭它的电压信号的进展；另一方面，VV2指示发送到抽吸电磁阀7以便打开和关闭它的电压信号的进展。换言之，图5b用实线示出输送电磁阀8的控制信号VV1的进展；而虚线示出抽吸电磁阀7的控制信号VV2的进展。
因此，根据图5a和图5b，在活塞2从上死点PMS到下死点PMI的运动S期间，输送电磁阀8打开，而抽吸电磁阀7关闭。相反，在活塞2从下死点PMI到上死点PMS的运动S期间，输送电磁阀8关闭，而抽吸电磁阀7打开。
根据不是本发明一部分的可能实施例，所使用的凸轮具有三个凸角，并且活塞泵1的循环持续为120°。然而，上面公开的内容也适用于具有不同数量的凸角的凸轮。
根据不同的实施例，活塞2的位置可以借助于存在于车辆的驱动轴上的发音轮来测量。发音轮允许用户精确地确定活塞2的冲程以及它处于哪个阶段中，即它是处于抽吸冲程还是处于输送冲程中。因此，取决于来自发音轮的信号操作抽吸电磁阀7和输送电磁阀8。
上述活塞泵1具有多个优点。
上面公开的活塞泵1主要允许其操作方向(即液体进给方向)逆转(从主进给方向DP到副进给方向DS，以及反之亦然)，而不需要在活塞泵1的外部设置外部逆转装置。因此，上述活塞泵1更紧凑并且更容易制造。
此外，上面公开的活塞泵1的气缸容量V的变化导致在能量、输送回路中的压力振荡以及作用在泵1自身上的机械应力方面的优点。具体地，上述操作模式i-vi允许限制加压能量(特别是在情况i，ii，iii，vi以及在情况iv和ii的组合中)，允许限制作用在活塞2和壳体3(特别是在情况iv和ii的组合中)上的机械应力，以及允许限制作用在电磁阀7和8上的机械应力(特别是在情况i，ii和iii中)。

Claims (14)

1.一种用于在车辆中进给液体的活塞泵(1)；所述活塞泵(1)包括：
至少一个活塞(2)，所述至少一个活塞(2)配置成在上死点(PMS)和下死点(PMI)之间在壳体(3)内循环滑动；
抽吸管道(5)，所述抽吸管道(5)配置成在使用中与箱连接；
输送管道(6)，所述输送管道(6)配置成在使用中连接到输送管线，并且在使用中沿着活塞泵(1)的主进给方向(DP)沿着输送管线进给液体，主进给方向(DP)从抽吸管道(5)朝向输送管道(6)定向；
第一电磁阀(7)，所述第一电磁阀(7)布置在抽吸管道(5)中；
第二电磁阀(8)，所述第二电磁阀(8)布置在输送管道(6)中；以及
电子控制单元(ECU)，所述电子控制单元(ECU)操作两个电磁阀(7,8)，以便将液体进给方向从主进给方向(DP)逆转到与主液体进给方向(DP)相反的副进给方向(DS)和/或以便调节活塞泵(1)的气缸容量(V)；
活塞泵(1)的特征在于，活塞(2)由机电致动器操作，特别是由包括电磁体的机电致动器操作。
2.根据权利要求1所述的活塞泵(1)，其特征在于所述电磁阀(7,8)配置成由电子控制单元(ECU)根据活塞(2)的运动(S)来操作，活塞(2)的运动(S)通过由电磁体吸收的电流(CE)和/或由活塞泵(1)吸收的电流(CP)来确定。
3.根据权利要求1所述的活塞泵(1)，其特征在于：
电磁阀(7,8)配置成彼此独立地操作；
在主进给方向(DP)上，液体通过第一电磁阀(7)被吸入并通过第二电磁阀(8)被输送；以及
在副进给方向(Ds)上，液体通过第一电磁阀(7)被输送并通过第二电磁阀(8)被吸入。
4.根据权利要求1所述的活塞泵(1)，其特征在于每个电磁阀(7,8)包括：电磁体(13)；由电磁体(13)控制的杆(10)；弹簧(9)，所述弹簧(9)通过杆(10)作用在关闭元件(11)上，关闭元件(11)至少部分地接合或脱离电磁阀(7,8)的通道端口(12)，以允许或防止液体流动通过电磁阀(7,8)的通道端口(12)。
5.根据权利要求4所述的活塞泵(1)，其特征在于两个电磁阀(7,8)的两个弹簧(9*，9**)具有不同的预载荷。
6.一种用于控制用于在车辆中进给液体的活塞泵的控制方法，所述活塞泵优选是根据权利要求1所述的活塞泵；所述控制方法包括以下步骤：
提供一种活塞泵(1)，所述活塞泵(1)包括：至少一个活塞(2)，所述至少一个活塞(2)配置成在上死点(PMS)和下死点(PMI)之间在壳体(3)内循环滑动；抽吸管道(5)，所述抽吸管道(5)设有第一电磁阀(7)；和输送管道(6)，所述输送管道(6)设有第二电磁阀(8)；其中，沿着主进给方向(DP)，液体从抽吸管道(5)进给到输送管道(6)；
检测活塞(2)在壳体(3)内的位置，以便获知活塞(2)是处于抽吸阶段还是处于输送阶段；以及
使得两个电磁阀(7,8)彼此独立地操作，以便将液体进给方向从主进给方向(DP)逆转到与主液体进给方向(DP)相反的副进给方向(Ds)和/或以便调节活塞泵(1)的气缸容量(V)；
用于控制活塞泵的方法的特征在于用机电致动器来操作活塞(2)，特别是用包括电磁体的机电致动器来操作活塞(2)。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于还包括通过检测由电磁体吸收的电流(CE)的进展和/或由活塞泵(1)吸收的电流(CP)的进展来确定活塞(2)的运动(S)的步骤。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于还包括以下步骤：以相对于相应的理论瞬间(A，B，C，D)的至少一个时间偏移(Δ1，Δ2，Δ3，Δ4)来操作电磁阀(7,8)的打开或关闭。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于还包括以下步骤：“离线”调节时间偏移(Δ1，Δ2，Δ3和Δ4)，并且随后基于从布置在液体输送回路中的压力传感器获得的信号“在线”优化它们。
10.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于为了使液体进给方向逆转，要求第二电磁阀(8)由被吸入的液体流动通过，并且第一电磁阀(7)由被输送的液体流动通过。
11.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于为了改变活塞泵(1)的缸容量(V)，还包括步骤：改变活塞(2)的致动频率(f)，特别是通过改变发送到活塞(2)的机电致动器的电致动信号来改变活塞(2)的致动频率(f)。
12.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于为了改变泵的气缸容量(V)，还包括步骤：操作两个电磁阀(7,8)提前或延迟第一电磁阀(7)关闭，第一电磁阀(7)由所吸入的液体流动通过。
13.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于为了改变泵的气缸容量(V)，还包括步骤：以具有可变占空比的脉冲宽度调制来控制第一电磁阀(7)，第一电磁阀(7)由所吸入的液体流动通过。
14.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于为了改变所述泵的气缸容量(V)，还包括步骤：提前关闭所述第二电磁阀(8)，所述第二电磁阀(8)由所输送的液体流动通过。
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