DE102017204077A1 - Verfahren zum Betrieb einer Hubmagnetpumpe und Computerprogrammprodukt - Google Patents

Verfahren zum Betrieb einer Hubmagnetpumpe und Computerprogrammprodukt Download PDF

Info

Publication number
DE102017204077A1
DE102017204077A1 DE102017204077.7A DE102017204077A DE102017204077A1 DE 102017204077 A1 DE102017204077 A1 DE 102017204077A1 DE 102017204077 A DE102017204077 A DE 102017204077A DE 102017204077 A1 DE102017204077 A1 DE 102017204077A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
current
pmp
movement
ref
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017204077.7A
Other languages
English (en)
Inventor
Rohit Joshi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102017204077.7A priority Critical patent/DE102017204077A1/de
Priority to KR1020180027285A priority patent/KR102442828B1/ko
Priority to CN201810199625.3A priority patent/CN108571441B/zh
Publication of DE102017204077A1 publication Critical patent/DE102017204077A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F04B17/04—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04—Pumps having electric drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity
    • F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1433—Pumps
    • F01N2610/144—Control thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/04—Motor parameters of linear electric motors
    • F04B2203/0401—Current
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/50—Presence of foreign matter in the fluid
    • F04B2205/503—Presence of foreign matter in the fluid of gas in a liquid flow, e.g. gas bubbles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electromagnetic Pumps, Or The Like (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Lift-Guide Devices, And Elevator Ropes And Cables (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Hubmagnetpumpe mit einem Förderraum zur Förderung einer Flüssigkeit in einem Fördersystem, wobei die Hubmagnetpumpe zumindest eine Magnetspule zum Antrieb eines Ankers aufweist und wobei ein aktueller Stromverlauf Ipmp, mess eines aktuellen Stroms Ipmp, mess während zumindest eines Bewegungsabschnittes eines Arbeitshubes der Hubmagnetpumpe durch die Magnetspule bestimmt wird. Dabei ist es vorgesehen, dass der aktuelle Stromverlauf Ipmp, mess mit einem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref eines Referenz-Stroms Ipmp, ref, der dem Stromverlauf Ipmp durch die Magnetspule während zumindest des Bewegungsabschnittes des Arbeitshubes bei vollständig mit der Flüssigkeit gefülltem Förderraum entspricht, verglichen wird und dass bei einer vorgegebenen Abweichung des aktuellen Stromverlaufs Ipmp, mess von dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref auf Gas in dem Förderraum während des Arbeitshubes geschlossen wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.
Das Verfahren ermöglicht die Erkennung von Gas in einer Hubmagnetpumpe und einem Fördersystem, dem die Hubmagnetpumpe zugeordnet ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Hubmagnetpumpe mit einem Förderraum zur Förderung einer Flüssigkeit in einem Fördersystem, insbesondere zur Förderung eines Reduktionsmittels zur Stickoxidreduktion von Abgas einer Brennkraftmaschine, wobei die Hubmagnetpumpe zumindest eine Magnetspule zum Antrieb eines Ankers aufweist und wobei ein aktueller Stromverlauf Ipmp, mess eines aktuellen Stroms Ipmp, mess während zumindest eines Bewegungsabschnittes eines Arbeitshubes der Hubmagnetpumpe durch die Magnetspule bestimmt wird.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.
  • Die Schrift DE 10 2014 223 066 A1 zeigt ein Verfahren und eine Steuereinheit zu Erkennung eines Ankeranschlags eines elektromechanischen Aktuators. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem elektromechanischen Aktuator insbesondere um den Anker einer Hubmagnetpumpe in einem Förder- und Dosiersystem zur Zuführung eines Reduktionsmittels in den Abgaskanal einer Brennkraftmaschine. Ausgewertet wird der Stromverlauf in einer Magnetspule des elektromagnetischen Aktuators. Dabei zeigt der Stromverlauf an charakteristischen Stellen der Bewegung des Ankers jeweils typische Änderung in seiner zeitlichen Ableitung. Die DE 10 2014 223 066 A1 schlägt vor, ein Minimum der ersten zeitlichen Ableitung des Stromverlaufs zu bestimmen und dem Ankeranschlag zuzuordnen, wenn das Minimum größer oder gleich 0 ist.
  • Die Schrift DE 10 2013 200 540 A1 offenbart ein Verfahren zur Erkennung eines Bewegungsbeginns eines elektromechanischen Aktuators, welcher mittels zumindest einer Magnetspule angetrieben wird. Dabei wird ein Bewegungsbeginn des Aktuators durch Auswertung eines Stroms, welcher durch die Magnetspule fließt, und seiner zeitliche Ableitungen ermittelt. Es ist vorgesehen, dass zur Bestimmung des Bewegungsbeginns eine relative Induktivität aus einem zeitlichen Induktivitätsverlauf bestimmt und ein zeitlicher Verlauf der relativen Induktivität ausgewertet wird.
  • Die DE 10 2011 088 701 A1 offenbart ein Verfahren zur Überwachung der Ankerbewegung einer Hubkolbenmagnetpumpe, insbesondere im Fördermodul eines SCR-Katalysatorsystems. Dazu wird ein lokales Minimum im Stromverlauf durch die Magnetspule der Hubkolbenmagnetpumpe gesucht und als MSP (Magnet Stop Point) erkannt. Zur Bestimmung des lokalen Minimums kann ein Nulldurchgang der ersten zeitlichen Ableitung des Stromverlaufs verwendet werden.
  • Die DE 44 09 820 A1 offenbart ein Verfahren zur Erfassung des Füllzustandes einer Stangenpumpe aus einer Motorleistung. Dabei wird durch eine Auswertung der Leistungsaufnahme eines Elektromotors, welcher die als Hubkolbenpumpe ausgeführte Pumpe antreibt, auf den Füllstand der Pumpe geschlossen. Solche Pumpen werden zur Förderung von Öl eingesetzt. Wird die Pumpe zwischen zwei Hüben unvollständig gefüllt, so erfolgt die nachfolgende Abwärtsbewegung der Quellenstange gegen einen verringerten Widerstand. Trifft die Quellenstange auf das Öl, steigt die Leistungsaufnahme des Motors. Dadurch wird ein indirekter Hinweis auf den Füllstand der Pumpe erhalten.
  • Aus der EP 1 593 851 A2 ist ein Verfahren zum Entlüften eine Kreiselpumpe bekannt. Solche Kreiselpumpen werden beispielsweise im Wasserkreislauf einer Heizungsanlage verwendet. Um Luft aus dem Bereich des Laufrades der Kreiselpumpe zu entfernen ist es vorgesehen, die Drehzahl der Pumpe zu reduzieren. Der Pumpe ist eine Pumpensteuerung zugeordnet, welche dazu ausgelegt ist, Luft im Laufradraum der Kreiselpumpe zu erkennen. Diese Erkennung erfolgt anhand der Leistungsaufnahme des Pumpmotors, der Drehzahl der Pumpe, der Flüssigkeitstemperatur hinter der Pumpe, dem Flüssigkeitsdruck vor der Pumpe und/oder dem Differenzdruck über der Pumpe.
  • In der DE 10 2012 212 560 A1 ist ein Spülverfahren zur Beseitigung von Luft aus einem Dosiersystem für ein Medium, insbesondere für eine Harnstoff-Wasser-Lösung, beschrieben. Das Dosiersystem weist eine Druckleitung, eine Dosiereinrichtung und eine Einrichtung zur Rückförderung des Mediums auf. Bei vorliegenden Lufteinschlüssen bleibt die Dosiereinrichtung geschlossen und das Medium wird über die Druckleitung und die Rückförderung zurück in den Tank transportiert, bis ein gasfreies Medium vorliegt. Dabei wird über einen Druckaufbau bei laufender Pumpe und geschlossener Dosiereinrichtung sowie geschlossener Fluid-Rückführung bestimmt, ob sich Luft in dem Medium befindet.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Erkennung von Luft im Förderraum einer Hubmagnetpumpe bereitzustellen.
  • Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die das Verfahren betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass der aktuelle Stromverlauf Ipmp, mess mit einem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref eines Referenz-Stroms Ipmp, ref, der dem Stromverlauf Ipmp durch die Magnetspule während zumindest des Bewegungsabschnittes des Arbeitshubes bei vollständig mit der Flüssigkeit gefülltem Förderraum entspricht, verglichen wird und dass bei einer vorgegebenen Abweichung des aktuellen Stromverlaufs Ipmp, mess von dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref auf Gas in dem Förderraum während des Arbeitshubes geschlossen wird. Bei einem vollständig mit der Flüssigkeit gefüllten Förderraum steigt der Strom Ipmp, ref durch die Magnetspule zunächst an, bis die Ankerbewegung einsetzt. Durch die Bewegung des Ankers wird eine Spannung in der Magnetspule induziert, welche dem Stromfluss entgegenwirkt. Dadurch reduziert sich zunächst die Anstiegsgeschwindigkeit des Stroms Ipmp, ref. Es bildet sich ein Maximum im Stromverlauf Ipmp, ref aus und der Strom Ipmp, ref sinkt bis zu einem Minimum, an dem der Anker in seiner Endposition anschlägt und seine Bewegung abrupt endet. Ab diesem Zeitpunkt steigt der Strom Ipmp,ref wieder an. Die Bewegung des Ankers spiegelt sich somit im Stromverlauf Ipmp, ref durch die Magnetspule wider. Eine während eines Arbeitshubes in dem Förderraum befindliche Flüssigkeit ist inkompressibel, was zu einer bestimmten Bewegung des Ankers und somit zu einem entsprechenden Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref durch die Magnetspule führt. Im Förderraum befindliches Gas, insbesondere Luft, ist hingegen kompressibel. Dadurch verändert sich bei gleicher Anregung die Bewegung des Ankers während des Arbeitshubes, was zu einem veränderten aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess durch die Magnetspule der Hubmagnetpumpe führt. Bei einer Abweichung des während eines Arbeitshubes bestimmten, aktuellen Stromverlaufs Ipmp, mess von dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref, wie er bei einem vollständig mit der Flüssigkeit gefüllten Förderraum der Hubmagnetpumpe vorliegt, kann somit auf Gas in der Hubmagnetpumpe während des ausgewerteten Arbeitshubes und damit auf Gas in dem Fördersystem, dem die Hubmagnetpumpe zugeordnet ist, geschlossen werden. Der Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref, ist vorzugsweise in einem Speicher einer entsprechenden Auswerteelektronik abgespeichert, so dass ein Vergleich mit dem jeweils aktuell erfassten Stromverlauf Ipmp, mess erfolgen kann.
  • Eine sichere Erkennung von Gas im Förderraum der Hubmagnetpumpe kann dadurch erreicht werden, dass der Vergleich des aktuellen Stromverlaufs Ipmp, mess mit dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref an für die Bewegung des Ankers charakteristischen Stellen der Stromverläufe Ipmp erfolgt. Diese charakteristischen Stellen sind an Hand der Stromverläufe Ipmp durch die Magnetspule leicht zu erkennen und können somit einander eindeutig zugeordnet werden, wodurch ein direkter Vergleich ermöglicht wird.
  • Befindet sich Gas in dem Förderraum der Hubmagnetpumpe, so startet die Bewegung des Ankers, bezogen auf den Beginn der Ansteuerung eines jeweiligen Arbeitshubes, früher und bei einem geringeren durch die Magnetspule fließenden Strom Ipmp, als dies bei einem vollständig mit Flüssigkeit gefüllten Förderraum der Fall ist. Der Nachweis von Luft im Förderraum der Hubmagnetpumpe kann somit dadurch erfolgen, dass ein aktueller Bewegungsbeginn des Ankers aus dem aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess ermittelt wird und dass auf Gas in dem Förderraum der Hubmagnetpumpe während des Arbeitshubes geschlossen wird, wenn der aktuelle Bewegungsbeginn des Ankers um eine vorgegebene Zeitspanne vor einem aus dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref bestimmten Referenz-Bewegungsbeginn liegt und/oder wenn der aktuelle Strom Ipmp, mess durch die Magnetspule zum aktuellen Bewegungsbeginn des Ankers um mehr als einen vorgegebenen Betrag kleiner als der Referenz-Strom Ipmp, ref zum Referenz-Bewegungsbeginn ist. Der jeweilige Bewegungsbeginn kann dabei anhand des zumindest einen dazu charakteristischen Merkmals im aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess bzw. im Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref bestimmt werden. Das charakteristische Merkmal zeichnet sich durch ein Abflachen des aktuellen Stromverlaufs Ipmp, mess nach einem anfänglichen, linearen Anstieg aus.
  • Bei Luft in dem Förderraum der Hubmagnetpumpe erreicht der Anker, bezogen auf den Beginn der Ansteuerung eines jeweiligen Arbeitshubes oder einen jeweiligen Bewegungsbeginn des Ankers, früher und bei einem geringeren durch die Magnetspule fließenden Strom Ipmp seine Endposition, als dies bei einem vollständig mit Flüssigkeit gefüllten Förderraum der Fall ist. Daher kann es vorgesehen sein, dass ein aktueller Anschlag des Ankers aus dem aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess ermittelt wird und dass auf Gas in dem Förderraum der Hubmagnetpumpe während des Arbeitshubes geschlossen wird, wenn der aktuelle Anschlag des Ankers um eine vorgegebene Zeitspanne vor einem aus dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref (30) bestimmten Referenz-Anschlag liegt und/oder wenn der aktuelle Strom Ipmp, mess durch die Magnetspule zum aktuellen Anschlag des Ankers um mehr als einen vorgegebenen Betrag kleiner als der Referenz-Strom Ipmp, ref zum Referenz-Anschlag ist. Der jeweilige Anschlag kann dabei anhand des zumindest einen dazu charakteristischen Merkmals im aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess bzw. im Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref bestimmt werden. Beispielsweise wird der Anschlag des Ankers erkannt, wenn der jeweilige Stromverlauf Ipmp ein Minimum aufweist.
  • Befindet sich während des Arbeitshubes Luft in dem Förderraum der Hubmagnetpumpe, so flacht die gemessene Stromkurve Ipmp, mess beim Loslaufen des Ankers ab, steigt dann wieder stärker an, um erneut abzuflachen und über ein Maximum hinaus ein Minimum beim Ankeranschlag auszubilden. Die beiden Bereiche, in denen der Stromverlauf Ipmp, mess abflacht, werden von einem entsprechenden Auswerte-Algorithmus jeweils als Bewegungsbeginn des Ankers bestimmt. Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann es daher vorgesehen sein, dass auf Gas in dem Förderraum der Hubmagnetpumpe während des Arbeitshubes geschlossen wird, wenn aus dem aktuellen Stromverlauf während des Arbeitshubes der Hubmagnetpumpe ein aktueller Bewegungsbeginn und zumindest ein zweiter aktueller Bewegungsbeginn bestimmt werden und/oder
    wenn aus dem aktuellen Stromverlauf während des Arbeitshubes der Hubmagnetpumpe ein aktueller Bewegungsbeginn und zumindest ein zweiter aktueller Bewegungsbeginn bestimmt werden und wenn der aktuelle Bewegungsbeginn des Ankers um eine vorgegebene Zeitspanne vor dem Referenz-Bewegungsbeginn liegt und/oder wenn der aktuelle Strom Ipmp, mess durch die Magnetspule zum aktuellen Bewegungsbeginn des Ankers um mehr als einen vorgegebenen Betrag kleiner als der Referenz-Strom Ipmp, ref zum Referenz-Bewegungsbeginn ist und/oder
    wenn aus dem aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess während des Arbeitshubes der Hubmagnetpumpe ein aktueller Bewegungsbeginn und zumindest ein zweiter aktueller Bewegungsbeginn bestimmt werden und wenn der aktuelle Anschlag des Ankers um eine vorgegebene Zeitspanne vor dem Referenz-Anschlag liegt und/oder wenn der aktuelle Strom Ipmp, mess durch die Magnetspule zum aktuellen Anschlag des Ankers um mehr als einen vorgegebenen Betrag kleiner als der Referenz-Strom Ipmp, ref zum Referenz-Anschlag ist. Durch die Berücksichtigung zumindest zweier Kriterien, nämlich dem Nachweis zweier Bewegungsbeginne und einem Vergleich beispielsweise der Stromwerte an einem Ankeranschlag, kann die Sicherheit bei der Bestimmung von Luft in dem Förderraum maßgeblich erhöht werden.
  • Befindet sich sowohl Flüssigkeit als auch Gas in dem Fördersystem, welchem die Hubmagnetpumpe zugeordnet ist, so kann in aufeinanderfolgenden Arbeitshüben sowohl Gas als auch Flüssigkeit in dem Förderraum der Hubmagnetpumpe enthalten sein. Die Auswertung des Stromsignals führt dann in aufeinanderfolgenden Arbeitshüben zu unterschiedlichen Ergebnissen bezüglich der Gasfreiheit des Fördersystems. Um sicher zu erkennen, ob das Fördersystem für die Flüssigkeit, beispielsweise ein Dosiersystem zur Zuführung eines Reduktionsmittels in den Abgaskanal einer Brennkraftmaschine, gasfrei ist kann es vorgesehen sein, dass auf Gas in dem Fördersystem, dem die Hubmagnetpumpe zugeordnet ist, geschlossen wird, wenn in einer vorgegebenen Anzahl aufeinanderfolgender Arbeitshübe jeweils eine vorgegebene Abweichung zwischen dem aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess und dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref ermittelt wird und dass auf ein gasfreies Fördersystem geschlossen wird, wenn in einer vorgegebenen Anzahl aufeinanderfolgender Arbeitshübe jeweils keine vorgegebene Abweichung zwischen dem aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess und dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref ermittelt wird. Erst wenn in einer genügend großen Anzahl aufeinanderfolgender Arbeitshübe kein Gas mehr in dem Förderraum der Hubmagnetpumpe nachgewiesen wurde wird von einem gasfreien Fördersystem ausgegangen.
  • Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Überwachung auf Gas im Förderraum der Hubmagnetpumpe während vorgegebener Betriebsphasen der Hubmagnetpumpe, insbesondere während einer Spülphase zur Entfernung von Gas aus zumindest einem Teilbereich des Fördersystems, dem die Hubmagnetpumpe zugeordnet ist, erfolgt. Die Überwachung des Förderraums und damit des Fördersystems auf Gas erfolgt somit nur in Betriebsphasen der Hubmagnetpumpe, in welchen eine gewisse Wahrscheinlichkeit besteht, dass sich Gas in dem Fördersystem befindet.
  • Vorzugsweise kann es vorgesehen sein, dass die Überwachung auf Gas im Förderraum der Hubmagnetpumpe aktiviert wird, wenn ein Füllstand der Flüssigkeit in einem Tank einen vorgegebenen Wert unterschreitet und/oder nach einem Start einer Brennkraftmaschine, der die Hubmagnetpumpe zugeordnet ist. In beiden Betriebssituationen kann es vorkommen, dass Gas in das Fördersystem eingebracht wird und, beispielsweise durch entsprechende Spülvorgänge, wieder ausgetragen werden muss.
  • Der Nachweis von Gas in dem Förderraum der Hubmagnetpumpe und damit in dem Fördersystem kann nur unter solchen Bedingungen erfolgen, welche einen regulären Betrieb der Hubmagnetpumpe zulassen. Daher kann es vorgesehen sein, dass bei dem Vergleich des aktuellen Stromverlaufs Ipmp, mess mit dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref zumindest ein Betriebsparameter der Hubmagnetpumpe berücksichtig wird und/oder dass eine Temperatur der Flüssigkeit und/oder eines Tanks der Flüssigkeit berücksichtigt wird und/oder dass eine Versorgungsspannung der Hubmagnetpumpe berücksichtigt wird. Dabei kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass unter bestimmten Betriebsbedingungen keine Erkennung von Gas durchgeführt wird. Weiterhin können zum Nachweis von Gas erforderliche Abweichungen zwischen dem gemessenen Stromverlaufs Ipmp, mess und dem Referenzstromverlauf Ipmp, ref in Abhängigkeit von zumindest einem Betriebsparameter der Hubmagnetpumpe vorgegeben werden.
  • Um einen regulären Betrieb des Fördersytems sicherzustellen kann es vorgesehen sein, dass ein Spül- und Entlüftungsvorgang des Fördersystems gestartet wird, wenn auf Gas in dem Fördersystem geschlossen wurde, und dass der Spül- und Entlüftungsvorgang beendet wird, wenn auf ein gasfreies Fördersystem geschlossen wurde und/oder dass während des Spül- und Entlüftungsvorgangs des Fördersystems eine Förder- und eine Rücksaugpumpe des Fördersystems gleichzeitig betrieben werden. In dem Fördersystem vorhandenes Gas wird somit sicher entfernt, so dass mit dem Fördersystem beispielsweise eine exakte Dosierung einer Flüssigkeit erfolgen kann.
  • Die das Computerprogrammprodukt betreffende Aufgabe der Erfindung wird durch ein Computerprogrammprodukt gelöst, das direkt in den internen Speicher eines digitalen Computers geladen werden kann und Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen die Schritte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgeführt werden, wenn das Produkt auf einem Computer läuft. Das Computerprogrammprodukt kann so beispielsweise in einer Steuereinheit installiert werden, welche die Hubmagnetpumpe ansteuert. Es weist zumindest einen Algorithmus auf, mit welchem ein Bewegungsbeginn und/oder ein Anschlag des Ankers der Hubmagnetpumpe bestimmt werden kann. Es hat weiterhin Zugang zu den Daten des Referenz-Stromverlaufs Ipmp, ref für einen Stromfluss durch die Magnetspule bei vollständig mit Flüssigkeit gefülltem Förderraum. Dabei kann der gesamte Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref in einem digitalen Speicher hinterlegt sein oder es können einzelne Werte des Referenz-Stromverlaufs Ipmp, ref abgespeichert sein. Solche einzelnen Werte können der Zeitpunkt eines Bewegungsbeginns und/oder eines Anschlags des Ankers sein. Ebenfalls können der jeweils durch die Magnetspule fließende Strom Ipmp, ref zum Zeitpunkt des Bewegungsbeginns und/oder des Anschlags des Ankers gespeichert sein. Das Computerprogrammprodukt kann so den gemessenen, aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess mit dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref vergleichen und daraus ableiten, ob sich während des Arbeitshubes Gas in dem Förderraum der Hubmagnetpumpe befunden hat.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 in einer schematischen Schnittdarstellung eine Hubmagnetpumpe,
    • 2 ein Strom-/Zeitdiagramm zum Stromverlauf Ipmp durch eine Magnetspule der in 1 gezeigten Hubmagnetpumpe bei unterschiedlich gefülltem Förderraum der Hubmagnetpumpe.
  • 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine Hubmagnetpumpe 10. Ein Anker 13 und eine zugeordnete Magnetspule 15 sind in einem Gehäuse 11 der Hubmagnetpumpe 10 angeordnet. Fließt ein Strom Ipmp durch die Magnetspule 15, so wird der Anker 13 entgegen der Rückstellkraft einer Feder 12 in die Magnetspule 15 und damit in einen Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 gezogen. Der Förderraum 16 ist dabei durch eine Membran 14, auf die der Anker 13 einwirkt, abgedichtet. Wird der Stromfluss durch die Magnetspule 15 unterbrochen, so wird der Anker 13 durch die Feder 12 in seine in 1 gezeigte Ausgangsposition verstellt. Der Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 ist über einen Zulauf 17 und einen Ablauf 18 mit einem nicht dargestellten Fördersystem für eine Flüssigkeit verbunden. In dem Zulauf 17 ist ein Einlassventil 17.1 und in dem Ablauf ein Auslassventil 18.1 angeordnet. Beide sind als Rückschlagventile ausgebildet, sodass die Flüssigkeit nur über den Zulauf 17 in den Förderraum 16 einströmen und über den Ablauf 18 aus dem Förderraum 16 ausströmen kann. Wird ein ausreichend großer Strom Ipmp durch die Magnetspule 15 geleitet, so bewegt sich der Anker 13 während eines Arbeitshubes in den Förderraum 16 und verdrängt die darin befindliche Flüssigkeit. Diese fließt unter einem entsprechenden Druck über das Auslassventil 18.1 und den Ablauf 18 in den nachgeordneten Bereich des Fördersystems. Wird der Stromfluss durch die Magnetspule 15 unterbrochen und der Anker 13 mittels der Feder 12 aus dem Förderraum 16 gezogen, so wird während dieses Ansaugtaktes Flüssigkeit über den Zulauf 17 und das Einlassventil 17.1 in den Förderraum 16 eingesogen.
  • Das nicht dargestellte Fördersystem sowie die Hubmagnetpumpe 10 sind in der vorliegenden Ausführungsvariante Teil einer Förder- und Dosiereinrichtung für ein Reduktionsmittel, insbesondere eine Harnstoff-Wasser-Lösung. Das Reduktionsmittel wird mittels der Förder- und Dosiereinrichtung zur Abgasnachbehandlung in den Abgaskanal einer Brennkraftmaschine dosiert.
  • 2 zeigt ein Strom-/Zeitdiagramm 20 zum Stromverlauf Ipmp 30, 40 durch eine Magnetspule 15 der in 1 gezeigten Hubmagnetpumpe 10 bei unterschiedlich gefülltem Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10. Die Stromverläufe Ipmp 30, 40 sind gegenüber einer Stromachse 21 und einer Zeitachse 22 aufgetragen. Der Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref 30 entspricht dem zeitlichen Verlauf des Pumpstroms Ipmp durch die Magnetspule 15 während eines Arbeitshubes bei vollständig mit einer Flüssigkeit gefülltem Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10. Der aktuelle Stromverlauf Ipmp, mess stellt sich bei einem zumindest teilweise mit einem Gas gefüllten Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 ein.
  • Entlang des Referenz-Stromverlaufs Ipmp, ref 30 sind ein Referenz-Bewegungsbeginn 31 (BMP: Begin Motion Point) des Ankers 13 sowie ein Referenz-Anschlag 32 (MSP: Magnet Stop Point) des Ankers 13 markiert.
  • Entlang des aktuellen Stromverlaufs Ipmp, mess sind ein aktueller Bewegungsbeginn 41 (BMP) und ein zweiter aktueller Bewegungsbeginn 41.1 sowie ein aktueller Anschlag 42 (MSP) des Ankers 13 gekennzeichnet.
  • Zu einem Ansteuerbeginn wird die Hubmagnetpumpe 10 mit einer Betriebsspannung beaufschlagt. Dadurch beginnt bei einem mit Flüssigkeit gefüllten Förderraum 16 der Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref 30 in etwa linear zu steigen. Zu dem Referenz-Bewegungsbeginn 31 beginnt der Anker 13 der Hubmagnetpumpe 10 mit seiner Bewegung, wodurch sich wegen der hierbei auftretenden Gegeninduktion der Anstieg des Referenz-Stromverlaufs Ipmp, ref 30 abflacht. Mit steigender Geschwindigkeit des Ankers 13 sinkt der durch die Magnetspule 15 fließende Strom, sodass sich ein Maximum in dem Referenz-Stromverlauf 30 ausbildet. Zu dem Referenz-Anschlag 32 schlägt der Anker 13 der Hubmagnetpumpe 10 an seiner Endstellung an. Dadurch wird seine Bewegung abrupt beendet. Der Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref 30 zeigt ein für den Ankeranschlag charakteristisches Minimum, von dem aus der Pumpstrom Ipmp, ref bis zur Unterbrechung der Stromzuführung weiter ansteigt.
  • Sowohl der Referenz-Bewegungsbeginn 31 als auch der Referenz-Anschlag 32 können mittels eines entsprechenden Auswertealgorithmus anhand der genannten, charakteristischen Merkmale aus dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref ermittelt werden. Bezogen auf den Beginn der Ansteuerung der Hubmagnetpumpe 10 zur Ausführung des jeweiligen Arbeitshubes kann dem Referenz-Bewegungsbeginn 31 eine benötigte Zeit zugeordnet werden, bis der Anker 13 entgegen der wirkenden Rückhaltekräfte seine Bewegung startet. Dem Referenz-Bewegungsbeginn 31 kann ebenfalls ein entsprechender, zu Beginn der Bewegung des Ankers 13 durch die Magnetspule 15 fließender Strom Ipmp, ref zugeordnet werden.
  • Das sich ausbildende Minimum in dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref kann ebenfalls mittels eines geeigneten Algorithmus rechnerisch aus dem Referenz-Stromverlauf Ipmp,ref bestimmt und dem Referenz-Anschlag 32 des Ankers 13 zugeordnet werden. Der Referenz-Anschlag 32 kann somit zeitlich festgelegt werden. Dabei kann der Zeitpunkt des Referenz-Anschlages 32 auf den Beginn der Ansteuerung der Hubmagnetpumpe 10 zur Ausführung des jeweiligen Arbeitshubes oder auf den Referenz-Bewegungsbeginn 31 bezogen werden. Dem Referenz-Anschlag 32 kann auch ein Strom Ipmp, ref zugeordnet werden, der zum Zeitpunkt des Referenz-Anschlags 32 durch die Magnetspule 15 fließt.
  • Der Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref 30 wird in einem Speicher einer zugeordneten, nicht dargestellten Steuereinheit hinterlegt. Dabei können der gesamte Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref 30 oder die jeweiligen Kenndaten des Referenz-Stromverlaufs Ipmp, ref 30 an charakteristischen Punkten der Ankerbewegung, insbesondere dem Referenz-Bewegungsbeginn 31 und/oder dem Referenz-Anschlag 32 des Ankers 13, gespeichert werden. Als Kenndaten werden der Zeitpunkt des Referenz-Bewegungsbeginns 31 und/oder der Stromfluss durch die Magnetspule 15 während des Referenz-Bewegungsbeginns 31 gespeichert. Der Zeitpunkt des Referenz-Bewegungsbeginns 31 bezieht sich dabei auf den Beginn der Ansteuerung der Hubmagnetpumpe 30 zur Ausführung eines Arbeitshubes. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, als Kenndaten den Zeitpunkt des Referenz-Anschlags 32 des Ankers 13 und/oder den Stromfluss durch die Magnetspule 15 während des Referenz-Anschlags 32 des Ankers 13 zu speichern. Der Zeitpunkt des Referenz-Anschlags 32 bezieht sich dabei auf den Beginn der Ansteuerung der Hubmagnetpumpe 10 oder auf den Referenz-Bewegungsbeginn 31 des Ankers 13.
  • Der Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref 30 ist abhängig von den jeweiligen Betriebsbedingungen der Hubmagnetpumpe 10. Daher ist es denkbar, für unterschiedliche Betriebsbedingungen jeweils zugeordnete Referenz-Stromverläufe Ipmp, ref 30 bzw. deren charakteristischen Kenndaten zu speichern.
  • Befindet sich während eines Arbeitshubes ein Gas, insbesondere Luft, in dem Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe, so stellt sich ein von dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref 30 abweichender Stromverlauf, wie er vorliegend durch den aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess 40 gezeigt ist, ein. Der aktuelle Stromverlauf Ipmp, mess 40 kann dabei, beispielsweise in Abhängigkeit von den vorliegenden Betriebsparametern der Hubmagnetpumpe 10 oder dem Anteil an Gas in dem Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10, von dem gezeigten aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess 40 abweichen. Dabei bleiben jedoch die nachfolgend gezeigten, charakteristischen Merkmale zumindest teilweise erhalten.
  • Zum Beginn der Ansteuerung wird die Hubmagnetpumpe 10 mit der Betriebsspannung beaufschlagt. Dadurch beginnt bei dem mit Gas oder teilweise mit Gas gefüllten Förderraum 16 der aktuelle Stromverlauf Ipmp, mess 40 in etwa linear zu steigen. Zu dem aktuellen Bewegungsbeginn 41 beginnt der Anker 13 der Hubmagnetpumpe 10 mit seiner Bewegung, wodurch wegen der hierbei auftretenden Gegeninduktion der Anstieg des aktuellen Stromverlaufs Ipmp, mess 40 abflacht. Dies wird durch einen geeigneten Auswertealgorithmus von der nicht gezeigten Steuereinheit als aktueller Bewegungsbeginn 41 des Ankers 13 erkannt. Durch das Einfahren des Ankers 13 in den Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 wird das Gas komprimiert, wodurch der Druck in dem Förderraum 16 ansteigt. Dies wirkt der Bewegung des Ankers 13 entgegen, sodass sich dessen Geschwindigkeit zwischenzeitlich verlangsamt. Dadurch steigt der aktuelle Stromverlauf Ipmp, mess 40 wieder stärker an. Im weiteren Verlauf der Ankerbewegung steigt die Geschwindigkeit des Ankers 13 wieder an, sodass der aktuelle Stromverlauf Ipmp, mess 40 erneut abflacht. Dies wird von dem Auswertealgorithmus der Steuereinheit ebenfalls als Bewegungsbeginn (zweiter aktueller Bewegungsbeginn 41.1) interpretiert. Dem nachfolgend ausgebildeten Maximum folgt ein Minimum im aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess 40, welches dem aktuellen Anschlag 42 des Ankers 13 zugeordnet wird.
  • Der aktuelle Stromverlauf Ipmp, mess 40 weicht somit, wenn sich Gas in dem Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 befindet, von dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref 30, wie er bei vollständig mit Flüssigkeit gefülltem Förderraum 16 erhalten wird, ab. Diese Abweichung wird ausgewertet. Überschreitet die Abweichung eine zuvor festgelegte Grenze, so wird auf Gas in dem Förderraum 16 während des Arbeitstaktes der Hubmagnetpumpe 10 geschlossen. Der Vergleich erfolgt dabei vorzugsweise an charakteristischen Punkten der Ankerbewegung. Solche charakteristischen Punkte sind beispielsweise der Bewegungsbeginn 31, 41 und der Anschlag 32, 42 des Ankers 13.
  • Der Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref 30 bei vollständig mit Flüssigkeit gefülltem Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 und der aktuelle Stromverlauf Ipmp, mess 40 bei zumindest teilweise mit Gas gefülltem Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 unterscheiden sich in folgenden Kriterien:
    • - Der aktuelle Bewegungsbeginn 41 des Ankers 13 erfolgt bei mit Gas gefülltem Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 früher als der Referenz-Bewegungsbeginn 31 bei mit Flüssigkeit gefülltem Förderraum 16.
    • - Der durch die Magnetspule 15 fließende Strom Ipmp ist zum Zeitpunkt des aktuellen Bewegungsbeginns 41 des Ankers 13 bei mit Gas gefülltem Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 kleiner als zum Zeitpunkt des Referenz-Bewegungsbeginns 31 des Ankers 13 bei mit Flüssigkeit gefülltem Förderraum 16.
    • - Der aktuelle Anschlag 42 des Ankers 13 erfolgt bei mit Gas gefülltem Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 früher als der Referenz-Anschlag 32 bei mit Flüssigkeit gefülltem Förderraum 16.
    • - Der durch die Magnetspule 15 fließende Strom Ipmp ist zum Zeitpunkt des aktuellen Bewegungsbeginns 41 des Ankers 13 bei mit Gas gefülltem Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 kleiner als zum Zeitpunkt des Referenz-Bewegungsbeginns 31 des Ankers 13 bei mit Flüssigkeit gefülltem Förderraum 16.
    • - Im aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess 40 bei mit Gas gefülltem Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 bilden sich zwei Bereiche aus, in denen der aktuelle Stromverlauf Ipmp, mess 40 abflacht und durch einen entsprechenden Auswertealgorithmus einem aktuellen Bewegungsbeginn 41 und einem zweiten aktuellen Bewegungsbeginn 41.1 zugeordnet werden. Dies bildet eine Anomalie in dem aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess 40.
    • - Der Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref 30, wie er mit vollständig mit Flüssigkeit gefülltem Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 erhalten wird, zeigt keine solche Anomalie.
  • Es kann somit auf Gas in dem Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 während des zuletzt ausgeführten Arbeitshubes geschlossen werden, wenn zumindest eine der aufgeführten Abweichungen zwischen dem aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess 40 und dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref 30 auftritt. Um die Auswertesicherheit zu erhöhen ist es denkbar, dass zumindest zwei oder mehrere der aufgeführten Abweichungen nachgewiesen werden müssen, um auf Gas in dem Förderraum 16 zu schließen.
  • Wie stark eine jeweilige Abweichung ausfallen muss, um auf Gas in dem Förderraum 16 zu schließen, ist durch entsprechende Schwellen vorgegeben. Dabei ist es denkbar, die jeweiligen Schwellen in Abhängigkeit von zumindest einem Betriebsparameter der Hubmagnetpumpe 10, welcher Einfluss auf den aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess 40 hat, vorzugeben. So kann beispielsweise die Betriebsspannung der Hubmagnetpumpe 10 bei dem Vergleich des aktuellen Stromverlaufs Ipmp, mess 40 mit dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref 30 berücksichtigt werden. Ebenfalls denkbar ist es, den Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref 30 oder die diesem zugeordneten Kennwerte für verschiedene Werte des zumindest einen Betriebsparameters der Hubmagnetpumpe 10 zu hinterlegen. Der aktuelle Stromverlauf Ipmp, mess 40 wird dann mit dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref 30 verglichen, der bei gleichen Betriebsparametern der Hubmagnetpumpe 10 bestimmt wurde. Ebenfalls denkbar ist es, den Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref 30 oder die diesem zugeordneten Kennwerte für den aktuellen Wert des zumindest einen Betriebsparameters der Hubmagnetpumpe 10 umzurechnen, sodass ein Vergleich mit dem aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess 40 möglich wird.
  • Die Hubmagnetpumpe 10 ist Teil eines nicht dargestellten Fördersystems für eine Flüssigkeit, vorliegend einer Förder- und Dosiereinrichtung für ein Reduktionsmittel, insbesondere eine Harnstoff-Wasser-Lösung, zur Abgasnachbehandlung einer Brennkraftmaschine. Um eine fehlerfreie Dosierung zu ermöglichen ist es erforderlich, Luft aus dem Fördersystem und der zugeordneten Hubmagnetpumpe 10 zu entfernen. Dazu ist es bekannt, eine Spülfunktion vorzusehen. Während der Spülfunktion wird so lange Flüssigkeit durch das Fördersystem gepumpt, bis keine Gaseinschlüsse mehr darin enthalten sind. Um dies sicherzustellen werden nach bekannten Verfahren entsprechend lange Zeiträume zur Durchführung der Spülfunktion vorgesehen. Während dieser Zeiträume kann das Fördersystem seine vorgesehene Aufgabe nicht erfüllen. Durch die erfindungsgemäße Erkennung von Gas in dem Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 kann erkannt werden, ob sich noch Gas in dem Fördersystem befindet. Eine Spülfunktion muss demnach nur so lange durchgeführt werden, bis kein Gas mehr nachgewiesen werden kann. Dadurch kann die Betriebsbereitschaft des Fördersystems deutlich erhöht werden. Es ist somit vorteilhaft, die Erkennungsfunktion zum Nachweis von Gas im Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 während der Durchführung einer solchen Spülfunktion zu aktivieren. Dabei besteht die Möglichkeit, dass der Hubmagnetpumpe 10 sowohl Gas als auch Flüssigkeit zugeführt wird, bis das Gas vollständig aus dem Fördersystem ausgetragen ist. Die Auswertung aufeinanderfolgender Arbeitsübung ergibt somit unterschiedliche Ergebnisse, ob sich Gas in dem Förderraum 16 und damit in dem Fördersystem befindet oder nicht. Der Nachweis, dass das Gas vollständig aus dem Fördersystem ausgetragen ist, erfolgt daher vorzugsweise nur dann, wenn über eine vorgegebene Anzahl an Arbeitshüben kein Gas in dem Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 nachgewiesen wurde. Erst dann wird beispielsweise eine Spülfunktion beendet.
  • Es ist weiterhin denkbar, die Überwachungsfunktion zum Nachweis von Gas nur dann zu aktivieren, wenn mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit von Gas in dem Fördersystem ausgegangen werden kann. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, die Überwachungsfunktion nur nach einem Start einer Brennkraftmaschine, dem die Hubmagnetpumpe 10 und das Fördersystem zugeordnet sind, zu aktivieren. Ebenfalls denkbar ist es, die Überwachungsfunktion nur dann zu aktivieren, wenn der Füllstand eines Tanks der Flüssigkeit einen vorbestimmten Wert unterschritten hat.
  • Ebenfalls denkbar ist es, die Überwachungsfunktion zum Nachweis von Gas nur dann zu aktivieren, wenn bestimmte Betriebsbedingungen des Fördersystems, der Hubmagnetpumpe 10 und/oder der Brennkraftmaschine mit einem nachgeschalteten Abgasnachbehandlungssystem vorliegen. Die Betriebsbedingungen müssen zumindest dergestalt sein, dass ein fehlerfreier Betrieb der Hubmagnetpumpe 10 möglich ist. So kann beispielsweise eine zumindest erforderliche Betriebsspannung der Hubmagnetpumpe 10 vorgegeben sein, um die Erkennungsfunktion für Gas zu aktivieren. Ebenfalls denkbar ist es, dass zur Aktivierung der Überwachungsfunktion eine Temperatur des Tanks für die Flüssigkeit und eine Umgebungstemperatur in einem vorgegebenen Rahmen gleich sein müssen.
  • Entsprechend eines konkreten Ausführungsbeispiels wird auf Luft im Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe 10 geschlossen, wenn unter Berücksichtigung der Temperatur des Tanks für die Flüssigkeit und der Versorgungsspannung der Hubmagnetpumpe 10 der Stromfluss durch die Magnetspule 15 der Hubmagnetpumpe 10 beim aktuellen Ankeranschlag 42 kleiner als ein vorgegebener Schwellwert ist und gleichzeitig für den auszuwertenden Arbeitshub ein zweiter aktueller Bewegungsbeginn 41.1 als Anomalie im aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess 40 nachgewiesen wird. So kann beispielsweise bei einer Temperatur des Tanks von 20°C und einer Versorgungsspannung von 12 V auf Gas im Förderraum 16 der Hubmagnetpumpe geschlossen werden, wenn der Strom am aktuellen Anschlag 42 des Ankers 13 600 mA±50 mA unterschreitet. Bei einer Tanktemperatur von -9°C ändert sich dieser Wert bei einer gleichbleibenden Versorgungsspannung von 12 V auf 700 mA±50 mA.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014223066 A1 [0003]
    • DE 102013200540 A1 [0004]
    • DE 102011088701 A1 [0005]
    • DE 4409820 A1 [0006]
    • EP 1593851 A2 [0007]
    • DE 102012212560 A1 [0008]

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Hubmagnetpumpe (10) mit einem Förderraum (16) zur Förderung einer Flüssigkeit in einem Fördersystem, insbesondere zur Förderung eines Reduktionsmittels zur Stickoxidreduktion von Abgas einer Brennkraftmaschine, wobei die Hubmagnetpumpe (10) zumindest eine Magnetspule (15) zum Antrieb eines Ankers (13) aufweist und wobei ein aktueller Stromverlauf Ipmp, mess (40) eines aktuellen Stroms Ipmp, mess während zumindest eines Bewegungsabschnittes eines Arbeitshubes der Hubmagnetpumpe (10) durch die Magnetspule (15) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Stromverlauf Ipmp, mess (40) mit einem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref (30) eines Referenz-Stroms Ipmp, ref, der dem Stromverlauf Ipmp durch die Magnetspule (15) während zumindest des Bewegungsabschnittes des Arbeitshubes bei vollständig mit der Flüssigkeit gefülltem Förderraum (16) entspricht, verglichen wird und dass bei einer vorgegebenen Abweichung des aktuellen Stromverlaufs Ipmp, mess (40) von dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref (30) auf Gas in dem Förderraum (16) während des Arbeitshubes geschlossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich des aktuellen Stromverlaufs Ipmp, mess (40) mit dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref (30) an für die Bewegung des Ankers (13) charakteristischen Stellen der Stromverläufe Ipmp (30, 40) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein aktueller Bewegungsbeginn (41) des Ankers (13) aus dem aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess (40) ermittelt wird und dass auf Gas in dem Förderraum (16) der Hubmagnetpumpe (10) während des Arbeitshubes geschlossen wird, wenn der aktuelle Bewegungsbeginn (41) des Ankers (13) um eine vorgegebene Zeitspanne vor einem aus dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref (30) bestimmten Referenz-Bewegungsbeginn (31) liegt und/oder wenn der aktuelle Strom Ipmp, mess durch die Magnetspule (15) zum aktuellen Bewegungsbeginn (41) des Ankers (13) um mehr als einen vorgegebenen Betrag kleiner als der Referenz-Strom Ipmp, ref zum Referenz-Bewegungsbeginn (31) ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein aktueller Anschlag (42) des Ankers (13) aus dem aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess (40) ermittelt wird und dass auf Gas in dem Förderraum (16) der Hubmagnetpumpe (10) während des Arbeitshubes geschlossen wird, wenn der aktuelle Anschlag (41) des Ankers (13) um eine vorgegebene Zeitspanne vor einem aus dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref (30) bestimmten Referenz-Anschlag (32) liegt und/oder wenn der aktuelle Strom Ipmp, mess durch die Magnetspule (15) zum aktuellen Anschlag (41) des Ankers (13) um mehr als einen vorgegebenen Betrag kleiner als der Referenz-Strom Ipmp, ref zum Referenz-Anschlag (32) ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf Gas in dem Förderraum (16) der Hubmagnetpumpe (10) während des Arbeitshubes geschlossen wird, wenn aus dem aktuellen Stromverlauf (40) während des Arbeitshubes der Hubmagnetpumpe (10) ein aktueller Bewegungsbeginn (41) und zumindest ein zweiter aktueller Bewegungsbeginn (41.1) bestimmt werden und/oder wenn aus dem aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess (40) während des Arbeitshubes der Hubmagnetpumpe (10) ein aktueller Bewegungsbeginn (41) und zumindest ein zweiter aktueller Bewegungsbeginn (41.1) bestimmt werden und wenn der aktuelle Bewegungsbeginn (41) des Ankers (13) um eine vorgegebene Zeitspanne vor dem Referenz-Bewegungsbeginn (31) liegt und/oder wenn der aktuelle Strom Ipmp, mess durch die Magnetspule (15) zum aktuellen Bewegungsbeginn (41) des Ankers (13) um mehr als einen vorgegebenen Betrag kleiner als der Referenz-Strom Ipmp, ref zum Referenz-Bewegungsbeginn (31) ist und/oder wenn aus dem aktuellen Stromverlauf (40) während des Arbeitshubes der Hubmagnetpumpe (10) ein aktueller Bewegungsbeginn (41) und zumindest ein zweiter aktueller Bewegungsbeginn (41.1) bestimmt werden und wenn der aktuelle Anschlag (41) des Ankers (13) um eine vorgegebene Zeitspanne vor dem Referenz-Anschlag (32) liegt und/oder wenn der aktuelle Strom Ipmp, mess durch die Magnetspule (15) zum aktuellen Anschlag (41) des Ankers (13) um mehr als einen vorgegebenen Betrag kleiner als der Referenz-Strom Ipmp, ref zum Referenz-Anschlag (32) ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf Gas in dem Fördersystem, dem die Hubmagnetpumpe (10) zugeordnet ist, geschlossen wird, wenn in einer vorgegebenen Anzahl aufeinanderfolgender Arbeitshübe jeweils eine vorgegebene Abweichung zwischen dem aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess (40) und dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref (30) ermittelt wird und dass auf ein gasfreies Fördersystem geschlossen wird, wenn in einer vorgegebenen Anzahl aufeinanderfolgender Arbeitshübe jeweils keine vorgegebene Abweichung zwischen dem aktuellen Stromverlauf Ipmp, mess (40) und dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref (30) ermittelt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung auf Gas im Förderraum (16) der Hubmagnetpumpe (10) während vorgegebener Betriebsphasen der Hubmagnetpumpe (10), insbesondere während einer Spülphase zur Entfernung von Gas aus zumindest einem Teilbereich des Fördersystems, dem die Hubmagnetpumpe (10) zugeordnet ist, erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung auf Gas im Förderraum (16) der Hubmagnetpumpe (10) aktiviert wird, wenn ein Füllstand der Flüssigkeit in einem Tank einen vorgegebenen Wert unterschreitet und/oder nach einem Start einer Brennkraftmaschine, der die Hubmagnetpumpe (10) zugeordnet ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Vergleich des aktuellen Stromverlaufs Ipmp, mess (40) mit dem Referenz-Stromverlauf Ipmp, ref (30) zumindest ein Betriebsparameter der Hubmagnetpumpe (10) berücksichtig wird und/oder dass eine Temperatur der Flüssigkeit und/oder eines Tanks der Flüssigkeit berücksichtigt wird und/oder dass eine Versorgungsspannung der Hubmagnetpumpe (10) berücksichtigt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spül- und Entlüftungsvorgang des Fördersystems gestartet wird, wenn auf Gas in dem Fördersystem geschlossen wurde und dass der Spül- und Entlüftungsvorgang beendet wird, wenn auf ein gasfreies Fördersystem geschlossen wurde und/oder dass während des Spül- und Entlüftungsvorgangs des Fördersystems eine Förder- und eine Rücksaugpumpe des Fördersystems gleichzeitig betrieben werden.
  11. Computerprogrammprodukt, das direkt in den internen Speicher eines digitalen Computers geladen werden kann und Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen die Schritte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgeführt werden, wenn das Produkt auf einem Computer läuft.
DE102017204077.7A 2017-03-13 2017-03-13 Verfahren zum Betrieb einer Hubmagnetpumpe und Computerprogrammprodukt Pending DE102017204077A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017204077.7A DE102017204077A1 (de) 2017-03-13 2017-03-13 Verfahren zum Betrieb einer Hubmagnetpumpe und Computerprogrammprodukt
KR1020180027285A KR102442828B1 (ko) 2017-03-13 2018-03-08 양정 마그네트 펌프의 작동 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품
CN201810199625.3A CN108571441B (zh) 2017-03-13 2018-03-12 用于运行往复电磁泵的方法和计算机程序产品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017204077.7A DE102017204077A1 (de) 2017-03-13 2017-03-13 Verfahren zum Betrieb einer Hubmagnetpumpe und Computerprogrammprodukt

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017204077A1 true DE102017204077A1 (de) 2018-09-13

Family

ID=63258684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017204077.7A Pending DE102017204077A1 (de) 2017-03-13 2017-03-13 Verfahren zum Betrieb einer Hubmagnetpumpe und Computerprogrammprodukt

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102442828B1 (de)
CN (1) CN108571441B (de)
DE (1) DE102017204077A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022268354A1 (de) 2021-06-25 2022-12-29 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Heizvorrichtung und verfahren zur überwachung einer pumpenvorrichtung
DE102022211655A1 (de) 2022-11-04 2024-05-08 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben eines SCR-Versorgungssystem mit einer Pumpe mit ei-nem Pumpenraum

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3508573B2 (ja) 1998-10-19 2004-03-22 トヨタ自動車株式会社 ポンプ装置およびそれを含むブレーキ装置
DE10033992A1 (de) * 2000-07-12 2002-01-31 Grundfos As Fördervorrichtung mit einem stromgesteuerten Motor
FR2855223B1 (fr) * 2003-05-22 2005-07-01 Seb Sa Procede pour detecter l'etat de charge d'une pompe electromagnetique a noyau vibrant d'un appareil electrodomestique.
JP2009185795A (ja) * 2008-02-11 2009-08-20 Denso Corp 圧縮機の故障診断方法および故障診断装置
DE102008029910C5 (de) * 2008-06-24 2020-03-05 BSH Hausgeräte GmbH Verfahren zur Lastzustandserkennung einer Pumpe
KR101071558B1 (ko) 2010-11-30 2011-10-10 화랑시스템(주) 부스터 펌프시스템의 자동에어배출장치
JP5331843B2 (ja) * 2011-03-22 2013-10-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動オイルポンプの制御装置
KR20140049604A (ko) * 2011-10-21 2014-04-25 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하 맥동 방식으로 작동하는 공급 펌프를 작동시키는 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022268354A1 (de) 2021-06-25 2022-12-29 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Heizvorrichtung und verfahren zur überwachung einer pumpenvorrichtung
DE102021003261A1 (de) 2021-06-25 2022-12-29 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Heizvorrichtung und Verfahren zur Überwachung einer Pumpenvorrichtung
DE102022211655A1 (de) 2022-11-04 2024-05-08 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben eines SCR-Versorgungssystem mit einer Pumpe mit ei-nem Pumpenraum

Also Published As

Publication number Publication date
KR102442828B1 (ko) 2022-09-14
CN108571441A (zh) 2018-09-25
CN108571441B (zh) 2021-05-25
KR20180104568A (ko) 2018-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60224106T2 (de) Steuervorrichtung für hochdruckkraftstoffpumpe von verbrennungsmotor
EP2898197B1 (de) Verfahren zum betrieb einer dosiervorrichtung
EP1729008B1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Dosierpumpe, insbesondere zum Fördern von Brennstoff für ein Fahrzeugheizgerät
DE102011088701B4 (de) Verfahren zur Überwachung der Ankerbewegung einer Hubkolbenmagnetpumpe
DE102011088699B4 (de) Verfahren zum Steuern einer Hubkolbenpumpe
DE102008041410A1 (de) Dosiersystem für ein flüssiges Medium, insbesondere Harnstoff-Wasser-Lösung
DE102017204077A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Hubmagnetpumpe und Computerprogrammprodukt
DE102016219954B3 (de) Verfahren zum Überprüfen eines Drucksensors eines Hochdruckeinspritzsystems, Steuervorrichtung, Hochdruckeinspritzsystem und Kraftfahrzeug
DE102010030447A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Lage eines oberen Totpunkts bei einer Kolben-Hochdruckpumpe in einer Kraftstoffversorgung eines Verbrennungsmotors
DE102015216745B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Reagenzmittel-Dosiersystems, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, Steuergerät-Programm und Steuergerät-Programmprodukt
EP2072820B1 (de) Verfahren zum Analysieren des Betriebs einer Dosierpumpe für Flüssigkeit, insbesondere einer Brennstoffdosierpumpe für ein Fahrzeugheizgerät
DE102013200540A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines Bewegungsbeginns von elektromechanischen Aktuatoren
EP3460241B1 (de) Verfahren zur überwachung einer magnetkolbenpumpe
DE102011088703A1 (de) Verfahren zur Messung des Stromverlaufs einer Hubkolbenpumpe
DE102013207345B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenpumpe
DE102011106932B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines Geräts zum Fördern und Dosieren
DE102016217842A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Hubmagnetankerpumpe zur Rückförderung in einer Entleerungsphase
DE102014200346A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur einer Dosiereinrichtung
DE102013200506A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Loslaufzeitpunkts eines elektromechanischen Aktuators
DE102013209134A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines Ankeranschlags eines elektromechanischen Aktuators
DE102015212148B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenpumpe, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, Computer-Programm und Computer-Programmprodukt
DE102015211573A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Zumesseinrichtung für ein flüssiges Medium und Zumesseinrichtung
DE102014225200A1 (de) Verfahren und Steuereinheit zur Ansteuerung einer Hubkolbenpumpe
DE102018003507B3 (de) Linearwirkendes Elektropumpenaggregat mit einem Balg und Verfahren zum Betrieb desselben
EP3670907B1 (de) Verfahren zum betreiben einer pumpe und system mit einer solchen pumpe

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed