DE102008057365B4

DE102008057365B4 - Method for operating an electromagnetically operated metering pump with stop damping

Info

Publication number: DE102008057365B4
Application number: DE102008057365.5A
Authority: DE
Inventors: Arne Fischer; Marcel Scharla
Original assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2008-11-14
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2015-12-17
Anticipated expiration: 2028-11-15
Also published as: DE102008057365A1

Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Dosierpumpe, insbesondere zum Fördern von Brennstoff zu einem Fahrzeugheizgerät, einem Reformer oder dergleichen, die Dosierpumpe (10) umfassend einen Pumpenkolben (12), welcher zwischen zwei durch Anschlaganordnungen (20, 26) definierten Endstellungen hin- und herbewegbar ist und bei der Hin- und Herbewegung das Volumen einer Pumpkammer (16) zum Aufnehmen und Ausstoßen von zu förderndem Fluid verändert, wobei dem Pumpenkolben (12) eine Vorspannanordnung (28) zugeordnet ist zum Erzeugen einer den Pumpenkolben (12) in Richtung einer ersten Endstellung vorspannenden Vorspannkraft (FV) und wobei dem Pumpenkolben (12) eine Antriebsanordnung (30) zugeordnet ist zum Erzeugen einer den Pumpenkolben (12) entgegen der Vorspannkraft (FV) in Richtung zur zweiten Endstellung bewegenden Antriebskraft (FA), wird die Antriebsanordnung (30) angesteuert, um bei Bewegung des Pumpenkolbens (12) in Richtung zur ersten Endstellung eine der Vorspannkraft (FV) entgegenwirkende Bremskraft (FB) zu erzeugen.In a method for operating a metering pump, in particular for conveying fuel to a vehicle heater, a reformer or the like, the metering pump (10) comprising a pump piston (12) which reciprocates between two by stop arrangements (20, 26) defined end positions and in the reciprocating motion alters the volume of a pumping chamber (16) for receiving and expelling fluid to be delivered, wherein the pumping piston (12) is associated with a biasing assembly (28) for generating the pumping piston (12) in the direction of a first End position biasing biasing force (FV) and the pump piston (12) is associated with a drive arrangement (30) for generating a pump piston (12) against the biasing force (FV) toward the second end position moving drive force (FA), the drive assembly (30 ), in order to move the pump piston (12) in the direction of the first end position one of the biasing force (FV) ent to generate counteracting braking force (FB).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Dosierpumpe, mit welcher beispielsweise bei einem Fahrzeugheizgerät flüssiger Brennstoff aus einem Brennstoffreservoir zu einem Brennerbereich gefördert werden kann oder derartiger Brennstoff bzw. Kohlenwasserstoff zu einem Reformer gefördert werden kann, um dort ein in einer Brennstoffzelle zur Erzeugung elektrischer Energie umsetzbares Reformat bereitzustellen.The present invention relates to a method for operating a metering pump, with which, for example, in a vehicle heater liquid fuel from a fuel reservoir to a burner area can be promoted or such fuel or hydrocarbon can be promoted to a reformer to there in a fuel cell for generating electrical To provide energy convertible reformate.

Aus der DE 10 2004 034 231 A1 ist eine Dosierpumpe zum Fördern von Kraftstoff bekannt, deren prinzipieller Aufbau nachfolgend mit Bezug auf die 1 erläutert wird.From the DE 10 2004 034 231 A1 a metering pump for conveying fuel is known whose basic structure with reference to the following 1 is explained.

Bei dieser Brennstoffdosierpumpe 10 ist ein als Hubkolben ausgebildeter Pumpenkolben 12 in einem Zylinder 14, wie durch einen Pfeil P angedeutet, in zwei Richtungen hin und her bewegbar. Bei dieser Hin- und Herbewegung wird das Volumen einer in dem Zylinder 14 gebildeten Pumpkammer 16 verändert. Bewegt sich der Pumpenkolben 12 in der Darstellung der 1 nach links zum Vergrößern des Volumens der Pumpkammer 16, so wird über eine Einlassöffnung 18 die zu fördernde Flüssigkeit in der Pumpkammer 16 aufgenommen. Dieser Vorgang dauert an, bis der Pumpenkolben 16 an einer ersten Anschlaganordnung 20 in einer ersten Endstellung zur Anlage kommt. In diesem Zustand schließt der Pumpenkolben 12 eine im Bereich der ersten Anschlaganordnung 20 gebildete Zuführleitung 22 ab.In this fuel metering pump 10 is designed as a piston piston piston 12 in a cylinder 14 as indicated by an arrow P, movable in two directions back and forth. In this reciprocation, the volume becomes one in the cylinder 14 formed pumping chamber 16 changed. Moves the pump piston 12 in the presentation of the 1 to the left to increase the volume of the pumping chamber 16 so will be via an inlet opening 18 the liquid to be pumped in the pumping chamber 16 added. This process continues until the pump piston 16 at a first stop arrangement 20 comes in a first end position to the plant. In this state, the pump piston closes 12 one in the region of the first stop arrangement 20 formed supply line 22 from.

Bewegt sich der Pumpenkolben 12 dann in der entgegengesetzten Richtung, verringert sich das Volumen der Pumpkammer 16. Ab dem Zeitpunkt, zu dem der Pumpenkolben 12 sich über die Einlassöffnung 18 hinweg bewegt hat, ist die Pumpkammer 16 zum Einlassbereich hin abgeschlossen, und eine weitere Verringerung des Volumens der Pumpkammer 16 führt dazu, dass die darin enthaltene Flüssigkeit durch eine Auslassöffnung 24 ausgestoßen wird. Die Bewegung des Pumpenkolbens 12 in dieser Richtung kann andauern, bis dieser in Anlage an einer zweiten Anschlaganordnung 26 kommt, welche eine zweite Endstellung des Pumpenkolbens 12 definiert.Moves the pump piston 12 then in the opposite direction, the volume of the pumping chamber decreases 16 , From the time when the pump piston 12 over the inlet opening 18 has moved away, is the pumping chamber 16 completed to the inlet area, and a further reduction in the volume of the pumping chamber 16 causes the liquid contained therein through an outlet opening 24 is ejected. The movement of the pump piston 12 in this direction may continue until this is in contact with a second stop assembly 26 comes, which is a second end position of the pump piston 12 Are defined.

Die Bewegung des Pumpenkolbens 12 zwischen seinen beiden Endstellungen wird durch eine Vorspannanordnung 28 einerseits und eine Elektromagnetanordnung 30 andererseits realisiert. Die Vorspannanordnung 28 umfasst beispielsweise eine als Schraubendruckfeder ausgebildete Vorspannfeder 32. Diese spannt den Pumpenkolben 12 in Richtung zur ersten Endstellung, also in Richtung zur ersten Anschlaganordnung 20 vor. Hierzu erzeugt die Vorspannanordnung 28 eine Vorspannkraft F_V.The movement of the pump piston 12 between its two end positions is by a biasing arrangement 28 on the one hand and an electromagnet arrangement 30 realized on the other hand. The biasing arrangement 28 For example, includes a trained as a helical compression spring biasing spring 32 , This spans the pump piston 12 in the direction of the first end position, ie in the direction of the first stop arrangement 20 in front. For this purpose, the biasing arrangement generates 28 a biasing force F _V.

Die Bewegung in der entgegengesetzten Richtung wird durch Erregung eines feststehenden Spulenbereichs 34 der Elektromagnetanordnung 30 erzeugt. Bei Erregung des Spulenbereichs 34 tritt dieser in magnetische Wechselwirkung mit einem am Pumpenkolben 12 vorgesehenen oder durch diesen bereitgestellten Ankerbereich 36. Es wird dabei eine den Pumpenkolben 12 in Richtung zum zweiten Anschlagbereich 26 entgegen der Vorspannkraft F_V bewegende Antriebskraft F_A erzeugt. Diese ist, wie die 1 dies veranschaulicht, grundsätzlich größer als die Vorspannkraft F_V, welche wiederum selbstverständlich abhängt vom Kompressionsgrad der Vorspannfeder 32.The movement in the opposite direction is made by energizing a fixed coil area 34 the electromagnet assembly 30 generated. Upon excitation of the coil area 34 this occurs in magnetic interaction with one on the pump piston 12 provided or provided by this anchor area 36 , It becomes a pump piston 12 towards the second stop area 26 against the biasing force F _V moving driving force F _A generated. This is how the 1 this illustrates, in principle, greater than the biasing force F _V , which in turn, of course, depends on the degree of compression of the biasing spring 32 ,

Bei jedem Arbeitstakt des Pumpenkolbens 12, also jeder Hin- und Herbewegung des Pumpenkolbens 12, schlägt der Pumpenkolben 12 zwei Mal an. Der erste Anschlag erfolgt an der zweiten Anschlaganordnung 26 am Ende eines Ausstoßhubes. Um den Anschlag zu dämpfen, kann die zweite Anschlaganordnung ein elastisches Dämpfungselement 38 umfassen, gegen welches der Pumpenkolben 12 bei Erreichen seiner zweiten Endstellung anstößt. Der zweite Anschlag erfolgt bei der Zurückbewegung, also bei der Bewegung in Richtung auf die erste Anschlaganordnung 20 zu. Auch dort kann ein elastisches Dämpfungselement 40 vorgesehen sein. Die beiden Dämpfungselemente 38, 40 dämpfen die Anschlaggeräusche, können diese jedoch nicht vollständig eliminieren. Insbesondere bei der Erregung der Spulenanordnung 30 werden daher Maßnahmen ergriffen, um dafür zu sorgen, dass ein möglichst sanfter Übergang des Pumpenkolbens 12 in den Anschlagzustand bei Erreichen der zweiten Endstellung erhalten wird. Hierzu ist es beispielsweise aus der DE 10 2005 024 858 A1 bekannt, im Verlaufe der Erregung der Spulenanordnung 30 vermittels einer gepulsten Spannung den Spulenstrom zu erfassen und daraus Information über das Erreichen der zweiten Endstellung zu erlangen. In Abhängigkeit von dieser Information kann in nachfolgenden Arbeitstakten dann die gepulste Spannung derart an den Spulenbereich 34 angelegt werden, dass das Erregen dann beendet wird, wenn auch die zweite Endstellung erreicht ist.At every stroke of the pump piston 12 So every back and forth movement of the pump piston 12 , beats the pump piston 12 twice. The first stop takes place on the second stop arrangement 26 at the end of a discharge stroke. To dampen the stop, the second stop assembly, an elastic damping element 38 include, against which the pump piston 12 when it reaches its second end position abuts. The second stop takes place during the return movement, ie during the movement in the direction of the first stop arrangement 20 to. Also there can be an elastic damping element 40 be provided. The two damping elements 38 . 40 dampen the impact noise, but can not completely eliminate it. In particular, in the excitation of the coil assembly 30 Therefore, measures are taken to ensure that the smoothest possible transition of the pump piston 12 is obtained in the stop state when reaching the second end position. For this it is for example from the DE 10 2005 024 858 A1 known during the excitation of the coil assembly 30 to detect the coil current by means of a pulsed voltage and to obtain information about reaching the second end position. Depending on this information, the pulsed voltage can then be applied to the coil region in subsequent work cycles 34 be created that the excitation is then terminated when the second end position is reached.

Durch derartige gezielte Eingriffe in die Ansteuerung der Spulenanordnung 30 zum Modifizieren der Antriebskraft F_A wird es möglich, die bei Erreichen der zweiten Endstellung entstehenden Anschlaggeräusche auch in Verbindung damit, dass dort das Dämpfungselement 38 vorgesehen ist, deutlich zu reduzieren. Dies führt jedoch dazu, dass das bei Erreichen der ersten Endstellung auftretende Anschlaggeräusch stärker in den Vordergrund tritt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die beiden Anschläge an der zweiten Anschlaganordnung 26 einerseits und darauf folgend an der ersten Anschlaganordnung 20 andererseits in vergleichsweise kurzer Zeitabfolge auftreten und somit eine zeitliche Auflösung dieser beiden Anschläge bzw. der dabei entstehenden Geräusche praktisch nicht möglich ist. Durch das Mindern der bei Erreichen der zweiten Endstellung entstehenden Anschlaggeräusche treten entsprechend die bei Erreichen der ersten Anschlaganordnung bzw. ersten Endstellung entstehenden Geräusche stärker in den Vordergrund.By such targeted interventions in the control of the coil assembly 30 for modifying the driving force F _A , it is possible that resulting from reaching the second end position impact noise also in conjunction with it that there the damping element 38 is intended to reduce significantly. However, this leads to the impact noise occurring when the first end position is reached becoming more prominent. It should be noted that the two stops on the second stop assembly 26 on the one hand and subsequently on the first stop arrangement 20 on the other hand in a comparatively short time sequence occur and thus a temporal resolution of these two attacks or the resulting noise is practically impossible. By reducing the resulting in reaching the second end position impact noise occur correspondingly upon reaching the first stop assembly and the first end position resulting noise more prominent.

Ein Verfahren zum Betreiben einer Dosierpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 28 22 442 B1 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird zum Bewegen eines Pumpenkolbens in einer Ausstoßrichtung dieser durch Erregung einer Elektromagnetanordnung entgegen der Vorspannwirkung einer Rückstellfeder verschoben. Während eines nachfolgenden Ansaugtakts bewegt sich der Pumpenkolben, der Kraftwirkung der Vorspannfeder folgend, in entgegengesetzter Richtung. Um eine Verzögerung dieses Arbeitstakts zu erreichen, wird an die Elektromagnetanordnung eine allmählich abnehmende Spannung angelegt, um, einhergehend mit der allmählich abnehmenden Rückstellkraft der Vorspannfeder, eine entsprechend allmählich abnehmende und den Pumpenkolben abbremsende Magnetkraft zu generieren.A method for operating a metering pump according to the preamble of claim 1 is known from DE 28 22 442 B1 known. In this known method, for moving a pump piston in an ejection direction, it is displaced by energizing an electromagnet arrangement against the biasing action of a restoring spring. During a subsequent intake stroke, the pump piston, following the force of the biasing spring moves in the opposite direction. In order to achieve a delay of this working cycle, a gradually decreasing voltage is applied to the solenoid assembly to, in conjunction with the gradually decreasing restoring force of the biasing spring to generate a corresponding gradually decreasing and the pump piston decelerating magnetic force.

Es ist die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Dosierpumpe vorzusehen, mit welchem die im Pumpbetrieb entstehenden Geräusche in leicht realisierbarer Weise weiter gemindert werden können.It is the object of the present invention to provide a method for operating a metering pump, with which the noise generated in the pumping operation can be further reduced in an easily realizable manner.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Dosierpumpe, insbesondere zum Fördern von Brennstoff zu einem Fahrzeugheizgerät, einem Reformer oder dergleichen, gemäß Anspruch 1. Die Dosierpumpe umfasst einen Pumpenkolben, welcher zwischen zwei durch Anschlaganordnungen definierten Endstellungen hin- und herbewegbar ist und bei der Hin- und Herbewegung das Volumen einer Pumpkammer zum Aufnehmen und Ausstoßen von zu förderndem Fluid verändert, wobei dem Pumpenkolben eine Vorspannanordnung zugeordnet ist zum Erzeugen einer den Pumpenkolben in Richtung einer ersten Endstellung vorspannenden Vorspannkraft und wobei dem Pumpenkolben eine Antriebsanordnung zugeordnet ist zum Erzeugen einer den Pumpenkolben entgegen der Vorspannkraft in Richtung zur zweiten Endstellung bewegenden Antriebskraft. Die Antriebsanordnung umfasst eine Elektromagnetanordnung mit einem Spulenbereich und einem mit dem Pumpenkolben bewegbaren Ankerbereich. Bei dem Verfahren wird die Antriebsanordnung angesteuert, um bei Bewegung des Pumpenkolbens in Richtung zur ersten Endstellung eine der Vorspannkraft entgegenwirkende Bremskraft zu erzeugen, wobei die Bremskraft durch Schalten des Spulenbereichs in einen Kurzschlusszustand erzeugt wird. Bei einer Variante zum Erzeugen der Bremskraft wird eine Bremsspannung in Form wenigstens eines Bremsspannungsimpulses angelegt, wenn der Pumpenkolben sich der ersten Endstellung angenähert hat.According to the invention, this object is achieved by a method for operating a metering pump, in particular for conveying fuel to a vehicle heater, a reformer or the like, according to claim 1. The metering pump comprises a pump piston, which is reciprocable between two stop positions defined by end positions and in the reciprocating movement, the volume of a pumping chamber for receiving and expelling fluid to be conveyed changed, wherein the pump piston is associated with a biasing assembly for generating a pump piston biasing toward a first end position biasing force and the pump piston is associated with a drive assembly for generating a the pump piston against the biasing force in the direction of the second end position moving driving force. The drive arrangement comprises an electromagnet arrangement with a coil region and an anchor region which can be moved with the pump piston. In the method, the drive arrangement is actuated to generate a braking force counteracting the preload force when the pump piston moves in the direction of the first end position, wherein the braking force is generated by switching the coil area into a short-circuited state. In a variant for generating the braking force, a brake voltage in the form of at least one brake voltage pulse is applied when the pump piston has approached the first end position.

Bei der erfindungsgemäßen Betriebsweise einer Dosierpumpe wird die Antriebsanordnung also nicht nur genutzt, um eine Antriebskraft zu erzeugen, den Pumpenkolben also in Richtung auf seine zweite Endstellung zu zu bewegen. Vielmehr wird die Antriebsanordnung auch dazu genutzt, bei der grundsätzlich unter der Wirkung der Vorspannanordnung erfolgenden Zurückbewegung zur ersten Endstellung einen Bremseffekt zu generieren, der zur Folge hat, dass auch der Anschlag des Pumpenkolbens bei Erreichen der ersten Endstellung deutlich gedämpft werden.In the operation of a metering pump according to the invention, the drive arrangement is therefore not only used to generate a driving force, ie to move the pump piston in the direction of its second end position. Rather, the drive assembly is also used to generate in the principle under the action of the biasing arrangement backward movement to the first end position a braking effect, which has the consequence that the stop of the pump piston are significantly attenuated upon reaching the first end position.

Auch bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise kann es vorteilhaft sein, bei der Ansteuerung der Elektromagnetanordnung den tatsächlichen Bewegungsverlauf des Pumpenkolbens zu berücksichtigen. Es wird daher vorgeschlagen, dass die Bremsspannung beruhend auf dem bei Bewegung des Pumpenkolbens in Richtung auf die erste Endstellung zu fließenden Spulenstrom eingestellt wird. Der im Spulenbereich der Elektromagnetanordnung fließende Spulenstrom steht in direktem Zusammenhang mit der Bewegung des Pumpenkolbens und liefert somit Information, die genutzt werden kann, um durch entsprechende Anpassung der an den Spulenbereich angelegten Bremsspannung einen gewünschten Bewegungsverlauf einzustellen.Even with the procedure according to the invention, it may be advantageous to take into account the actual course of movement of the pump piston during the activation of the electromagnet arrangement. It is therefore proposed that the brake voltage is set based on the coil current to be flowed on movement of the pump piston in the direction of the first end position. The coil current flowing in the coil region of the electromagnet arrangement is directly related to the movement of the pump piston and thus provides information that can be used to set a desired course of movement by appropriate adaptation of the brake voltage applied to the coil region.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigt:The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 den prinzipiellen Aufbau einer Dosierpumpe; 1 the basic structure of a metering pump;

2 den zeitlichen Verlauf einer an eine Antriebsanordnung der Dosierpumpe der 1 angelegten Antriebsspannung; 2 the time course of a to a drive arrangement of the metering pump of 1 applied drive voltage;

3 ein der 1 entsprechendes Diagramm einer alternativen Betriebsweise. 3 one of the 1 corresponding diagram of an alternative mode of operation.

Die im Folgenden beschriebene Vorgehensweise beim Betreiben einer Dosierpumpe kann beispielsweise zum Einsatz gelangen bei einer Dosierpumpe, wie sie aus der DE 10 2004 034 231 A1 bekannt ist bzw. auch mit Bezug auf die 1 in prinzipieller Hinsicht erläutert wurde. Es sei hier darauf hingewiesen, dass selbstverständlich in der konkreten technischen Ausführung eine derartige Dosierpumpe in verschiedensten Bereichen von der prinzipiellen Darstellung der 1 abweichen kann.The procedure described below when operating a metering pump can be used, for example, in a metering pump, as they are known from DE 10 2004 034 231 A1 is known or with reference to the 1 was explained in principle. It should be noted that, of course, in the specific technical embodiment of such a metering pump in a variety of areas of the basic representation of 1 may differ.

Wie vorangehend bereits dargelegt, wird zum Bewegen des Pumpenkolbens 12 in Richtung zur zweiten Endstellung, also in Richtung auf die zweite Anschlaganordnung 26 zu, durch Anlegen einer beispielsweise pulsweitenmodulierten Spannung an die Anschlüsse 42 des Spulenbereichs 34 die Antriebskraft F_A erzeugt. Dies ist im Diagramm der 2 auf der Zeitachse vor dem Zeitpunkt t_A2 veranschaulicht. Die gepulst angelegte Spannung führt grundsätzlich zu einer unter dem jeweiligen Spannungsmaximum liegenden mittleren Spannung, die wiederum zu einem hier nur hinsichtlich seines qualitativen Verlaufs dargestellten mittleren Spulenstrom I führt. As previously stated, to move the pump piston 12 in the direction of the second end position, ie in the direction of the second stop arrangement 26 by applying an example pulse width modulated voltage to the terminals 42 of the coil area 34 the driving force F _A generated. This is in the diagram of 2 on the time axis before time t _A2 illustrated. In principle, the pulsed applied voltage leads to an average voltage below the respective maximum voltage, which in turn leads to a mean coil current I shown here only with regard to its qualitative course.

Es sei angenommen, dass, etwa zum Zeitpunkt t_A2 der Pumpenkolben 12 die zweite Endstellung, also die zweite Anschlaganordnung 26 erreicht und sich nicht weiter bewegen kann. Dies führt zu dem auch erkennbaren Anstieg des Pumpenstroms. Beispielsweise mit der in der DE 10 2005 024 858 A1 beschriebenen Vorgehensweise konnte aus dem Stromverlauf vorhergehender Arbeitstakte der Zeitpunkt des Erreichens der zweiten Endstellung ermittelt werden und insofern die Erregung des Spulenbereichs 34 so abgestimmt werden, dass mit dem tatsächlichen Erreichen der zweiten Anschlaganordnung 26 zunächst die Erregung des Spulenbereichs 34 zum Erzeugen der Antriebskraft F_A beendet wird. Dies führt dazu, dass der Spulenstrom abklingt und entsprechend auch die magnetische Wechselwirkung zwischen dem Spulenbereich 34 und dem Ankerbereich 36 abnimmt. Sobald die dann vorherrschende Vorspannkraft F_V die noch vorhandene in Richtung der Antriebskraft F_A wirkende Kraft übersteigt, bewegt sich der Pumpenkolben 12 dann in Richtung zur ersten Endstellung, also zum ersten Anschlagbereich 20 zurück.It is assumed that, approximately at time t _{A2 of} the pump piston 12 the second end position, so the second stop assembly 26 reached and can not move on. This leads to the noticeable increase of the pump current. For example, with the in the DE 10 2005 024 858 A1 described procedure could be determined from the current history of previous work cycles the time of reaching the second end position and thus the excitation of the coil area 34 be tuned so that with the actual achievement of the second stop assembly 26 first the excitation of the coil area 34 for generating the driving force F _{A is} terminated. This causes the coil current to decay and, correspondingly, the magnetic interaction between the coil region 34 and the anchor area 36 decreases. As soon as the then prevailing preload force F _V exceeds the remaining force acting in the direction of the drive force F _A , the pump piston moves 12 then in the direction of the first end position, ie the first stop area 20 back.

Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung erfolgt diese Zurückbewegung des Pumpenkolbens 12 jedoch nicht nur unter der Vorspannwirkung der Vorspannanordnung 28, also aufgrund der durch die Vorspannfeder 32 generierten Vorspannkraft F_V. Vielmehr wird bei dieser Zurückbewegung des Pumpenkolbens 12 durch die Elektromagnetanordnung 30 eine Bremskraft F_B erzeugt, die grundsätzlich die gleiche Richtung hat, wie die Antriebskraft F_A, die jedoch kleiner ist als die Vorspannkraft F_V, um tatsächlich eine Zurückbewegung des Pumpenkolbens 12 zu der ersten Endstellung zu ermöglichen.In accordance with the principles of the present invention, this return movement of the pump piston occurs 12 but not only under the biasing action of the biasing assembly 28 , that is due to the biasing spring 32 generated biasing force F _V. Rather, in this return movement of the pump piston 12 by the electromagnet arrangement 30 generates a braking force F _B , which basically has the same direction as the driving force F _A , which is smaller than the biasing force F _V , in order to actually return the pump piston 12 to enable the first end position.

Um diese Bremskraft F_B bereitzustellen, kann bei einer sehr einfach realisierbaren Ausgestaltungsvariante beispielsweise vorgesehen sein, dass durch Verbinden der Spulenanschlüsse 42 miteinander der Spulenbereich 34 in einen Kurzschlusszustand gebracht wird und dieser aufgrund der entstehenden elektromotorischen Kraft in Wechselwirkung mit dem Ankerbereich 36 dann eine Bremskraft F_B erzeugt. Hier kann ein Einfluss auf die Größe der Bremskraft F_B beispielsweise auch dadurch genommen werden, dass der Kurzschluss unter Miteinbeziehung eines definierten, möglicherweise auch veränderbaren elektrischen Widerstands erfolgt, so dass durch Variation des elektrischen Widerstands auch der Spulenstrom und somit die durch den Spulenbereich 34 generierte Magnetkraft variiert werden kann.In order to provide this braking force F _B , it may be provided, for example, in a design variant which is very simple to implement, that by connecting the coil terminals 42 together the coil area 34 is brought into a short-circuit state and this due to the resulting electromotive force in interaction with the anchor area 36 then a braking force F _B generated. Here, an influence on the size of the braking force F _B, for example, be taken by the fact that the short circuit involving a defined, possibly also variable electrical resistance, so that by varying the electrical resistance and the coil current and thus through the coil area 34 generated magnetic force can be varied.

Eine nicht erfindungsgemäße Vorgehensweise zum Erzeugen der Bremskraft F_B ist in der 2 veranschaulicht. Man erkennt dort, dass nach dem Erreichen der zweiten Endstellung, also nach dem Zeitpunkt t der Spulenbereich 34, ggf. nach einem kurzen Pausenintervall, wieder durch Anlegen einer gepulsten Spannung erregt wird, wobei diese Bremsspannung mit gleicher Polarität angelegt wird, wie die zum Bewegen des Pumpenkolbens 12 in Richtung zur zweiten Endstellung angelegte Antriebsspannung. Auch diese Bremsspannung kann dann pulsweitenmoduliert sein, um, wie dies in der 2 veranschaulicht ist, im Verlaufe der Bewegung des Pumpenkolbens 12 in Richtung erste Endstellung zurück aufgrund der abnehmenden Zeitdauer, in welcher innerhalb eines Pulstaktes die Bremsspannung tatsächlich anliegt, eine entsprechende Abnahme der mittleren anliegenden Bremsspannung zu generieren. Entsprechend nimmt auch der mittlere Spulenstrom I und mit diesem die magnetische Wechselwirkung mit dem Ankerbereich 36 ab. Es kann somit in Anpassung an die mit zunehmender Entspannung der Vorspannfeder 32 ebenfalls abnehmende Vorspannkraft F_V eine Abnahme der Bremskraft F_B erreicht werden, so dass bei gemindertem Anschlag bzw. deutlich verringerter Geschwindigkeit des Pumpenkolbens 12 bei Erreichen der ersten Endstellung gleichwohl das dafür erforderliche Zeitintervall seit dem Beginn der Zurückbewegung in vertretbarem Bereich gehalten wird.A non-inventive approach for generating the braking force F _B is in the 2 illustrated. It can be seen there that after reaching the second end position, ie after the time t, the coil area 34 , possibly after a short pause interval, again excited by applying a pulsed voltage, this braking voltage is applied with the same polarity as that for moving the pump piston 12 in the direction of the second end position applied drive voltage. This braking voltage can then be pulse width modulated to, as in the 2 is illustrated during the movement of the pump piston 12 toward the first end position due to the decreasing period of time in which the brake voltage is actually applied within a pulse clock to generate a corresponding decrease in the average applied brake voltage. Accordingly, the average coil current I and with this the magnetic interaction with the anchor area increases 36 from. It can thus adapt to the increasing relaxation of the biasing spring 32 also decreasing biasing force F _V a decrease in the braking force F _B can be achieved, so that with a reduced stop or significantly reduced speed of the pump piston 12 nevertheless, when the first end position is reached, the time interval required for this since the start of the return movement is still held within acceptable range.

Hier sind verschiedenste Variationen der Bremsspannung bis zum Erreichen der ersten Endstellung zum Zeitpunkt t_A1 möglich. Es könnte beispielsweise auch eine Erhöhung der mittleren Bremsspannung durch entsprechende Pulsweitenmodulation bei Annäherung an die erste Anschlaganordnung 20 vorgesehen werden, um zunächst eine sehr hohe Geschwindigkeit zur Annäherung, bei Annäherung dann aber eine vergleichsweise geringe Geschwindigkeit zum Erreichen eines sehr sanften Anschlags zu erhalten.Here are various variations of the brake voltage until reaching the first end position at time t _A1 possible. It could also, for example, an increase in the average brake voltage by appropriate pulse width modulation when approaching the first stop assembly 20 provided initially to a very high speed to approach, but then approach a comparatively low speed to achieve a very gentle attack.

Bei der Variation der Bremsspannung kann, ähnlich wie dies beim vorangehend geschilderten Stand der Technik auch bei Erzeugung der Antriebsspannung der Fall ist, der Spulenstrom bei vorhergehenden Arbeitszeiten ausgewertet werden, um zu erkennen, zu welchem Zeitpunkt der Anschlag an der ersten Anschlaganordnung 20 zu erwarten ist. Auf Grundlage dieser aus vorherigen Bewegungen auf die erste Endstellung zu gewonnenen Informationen kann dann die Bremsspannung so optimiert angelegt werden, dass ein entsprechend angepasster Bewegungsverlauf des Pumpenkolbens 12 bei Bewegung auf die erste Endstellung zu erhalten wird.In the variation of the brake voltage can, similar to the above-described prior art, even when generating the drive voltage of the case, the coil current are evaluated at previous working hours to recognize at what time the stop on the first stop assembly 20 is to be expected. Based on this information obtained from previous movements to the first end position, the brake voltage can then be optimally applied so that a correspondingly adapted course of movement of the pump piston 12 when moving to the first end position is obtained.

Eine erfindungsgemäße Modifikation ist in 3 gezeigt. Hier erkennt man, dass nach Erreichen der zweiten Anschlaganordnung 26 zum Zeitpunkt t_A2 ein vergleichsweise großes Pausenintervall vorhanden ist, während welchem der Pumpenkolben 12 sich in Richtung zur ersten Anschlaganordnung 20 zurückbewegt. Erst dann, wenn der Pumpenkolben 12 sich der ersten Anschlaganordnung 20 angenähert hat, wird eine Bremsspannung beispielsweise in Form eines oder mehrerer Spannungsimpulse angelegt, die dazu führen, dass kurz vor dem Erreichen der ersten Endstellung eine vergleichsweise große Bremskraft F_B erzeugt wird, um den Anschlag verstärkt zu dämpfen. Auch hierbei kann die aus dem Spulenstrom bzw. dem zeitlichen Verlauf der Bewegung des Pumpenkolbens 12 der vorhergehenden Arbeitstakte Information darüber erlangt werden, wann bei einem aktuellen Arbeitstakt das Anschlagen an der ersten Anschlaganordnung 20 zu erwarten ist und entsprechend vorausgehend dann die Bremsspannung in Form des einen oder mehrerer Spannungsimpulse so rechtzeitig angelegt werden, dass die gewünschte Bremswirkung noch erzielt werden kann.A modification according to the invention is in 3 shown. Here you can see that after reaching the second stop assembly 26 At the time t _A2 a comparatively large pause interval is present, during which the pump piston 12 towards the first stop arrangement 20 moved back. Only then, when the pump piston 12 the first stop assembly 20 Has approximated, a braking voltage is applied, for example in the form of one or more voltage pulses, which cause a comparatively large braking force F _{B is} generated shortly before reaching the first end position to attenuate the attack reinforced. Here, too, can from the coil current or the time course of the movement of the pump piston 12 the previous work cycles information about it to be obtained, when at a current power stroke striking the first stop assembly 20 is to be expected and accordingly in advance then the braking voltage in the form of one or more voltage pulses are applied in a timely manner, that the desired braking effect can still be achieved.

Durch die vorliegende Erfindung ist eine Vorgehensweise vorgesehen, mit welcher mit einfachen ansteuerungstechnischen Maßnahmen ohne der Notwendigkeit, irgendwelche baulichen Ergänzungen vorzunehmen, auch bei der Zurückbewegung eines Pumpenkolbens in seine erste Endstellung das Auftreten von Anschlaggeräuschen stark gedämpft werden kann. Dies kann selbstverständlich immer kombiniert sein mit den in der 1 auch erkennbaren Dämpfungselementen, die selbstverständlich mechanisch, gleichwohl aber auch hydraulisch wirken können. Es ist weiterhin darauf hinzuweisen, dass das erfindungsgemäße Prinzip beim Betreiben einer derartigen Dosierpumpe auch bei anderen als Kolbenpumpen aufgebauten Pumpen eingesetzt werden kann, die nicht notwendigerweise im Fahrzeugbereich dazu eingesetzt werden, ein flüssiges Medium, wie z. B. flüssigen Kohlenwasserstoff, zu fördern.By the present invention, a procedure is provided, with which simple control measures without the need to make any structural additions, even when the return movement of a pump piston in its first end position, the occurrence of impact noise can be greatly attenuated. Of course this can always be combined with those in the 1 Also recognizable damping elements, which of course can act mechanically, but also hydraulically. It should also be noted that the inventive principle when operating such a metering pump can be used in other constructed as a piston pump pumps that are not necessarily used in the vehicle sector, a liquid medium such. As liquid hydrocarbon, to promote.

Claims

Method for operating a metering pump, the metering pump ( 10 ) comprising a pump piston ( 12 ), which between two by stop arrangements ( 20 . 26 ) end positions reciprocated and during the reciprocating movement, the volume of a pumping chamber ( 16 ) for receiving and expelling fluid to be conveyed, wherein the pump piston ( 12 ) a biasing arrangement ( 28 ) is assigned to generate a pump piston ( 12 ) in the direction of a first end position biasing biasing force (F _V ) and wherein the pump piston ( 12 ) a drive arrangement ( 30 ) is assigned to generate a pump piston ( 12 ) against the biasing force (F _V ) towards the second end position moving driving force (F _A ), wherein the drive assembly ( 30 ) an electromagnet arrangement ( 30 ) with a coil region ( 34 ) and one with the pump piston ( 12 ) movable anchor area ( 36 ), in which method the drive arrangement ( 30 ) is controlled in order to move the pump piston ( 12 ) to generate in the direction of the first end position a braking force (F _B ) counteracting the biasing force (F _V ), characterized in that the braking force (F _B ) is achieved by switching the coil region ( 34 ) is generated in a short circuit state, or that the braking force (F _B ) by applying a braking voltage to the coil region ( 34 ) is generated, wherein the brake voltage is pulsed and is applied in the form of at least one brake voltage pulse when the pump piston ( 12 ) has approached the first end position.