DE102009033736A1

DE102009033736A1 - Förder- oder Dosierpumpe, und Verfahren zu deren Betrieb

Info

Publication number: DE102009033736A1
Application number: DE102009033736A
Authority: DE
Inventors: Michael Gunkel; Mike Heck; Olaf Dr. Ohigschläger; Michael Müller; Thomas Rolland
Original assignee: Thomas Magnete GmbH
Current assignee: Thomas Magnete GmbH
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2010-01-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Förder- oder Dosierpumpe und ein Verfahren zu deren Betrieb. Die Pumpe (10) weist einen translatorisch verschieblichen Antriebskolben (16) und einen Magnetantrieb mit einer auf den Antriebskolben (16) wirkenden Magnetspule (18) auf. Um mit einfachen Mitteln einen konstanten Versorgungsdruck an einen Pumpenauslass in Richtung eines Verbrauchers sicherzustellen, wird die Magnetspule (18) zum Antrieb des Antriebskolbens (16) in Abhängigkeit zumindest eines Prozessparameters geregelt bestromt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Förder- oder Dosierpumpe und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Pumpe.
Im Stand der Technik sind Dosierpumpen in Form von Hubkolbenpumpen bekannt, zum Beispiel aus DE 43 28 621 A1 und DE 10 2004 002 245 A1 . Solche Pumpen weisen einen elektromagnetischen Antrieb auf, der einen elektromagnetischen Anker und eine Magnetspule umfasst. Im Betrieb der Kolbenpumpe wird die Magnetspule geeignet bestromt, um den Anker entsprechend anzutreiben und somit ein Fluid zu dosieren.
Herkömmliche Dosier- oder Förderpumpen weisen ungeachtet ihres Antriebsprinzips üblicherweise ein definiertes konstantes Volumen pro Hub des Antriebskolbens auf. Werden solche Pumpen als Förderpumpen in einem System eingesetzt, welches einen konstanten Druck benötigt, werden üblicherweise ein Druckspeicher und eine Druckregelung benötigt.
In 6 ist ein herkömmliches System dargestellt, das eine Hubkolbenpumpe und einen Ausgleichsbehälter in Form eines Hydrospeichers aufweist. Eine Hubkolbenpumpe 1 wird über eine Leitung 2 aus einem Tank 3 gespeist, in dem ein Fluid aufgenommen ist. Die Leitung 2 führt stromabwärts der Pumpe 1 zu einem Ausgleichsbehälter in Form eines Hydrospeichers 4, wobei der Speicher 4 kein separates Bauteil sein muss. Es kann die Leitung 2 selbst sein, d. h. die Elastizität der Leitung 2. Stromabwärts des Hydrospeichers 4 ist ein Injektor 5 angeordnet, an den stromabwärts eine Düse 6 angeschlossen ist. Stromabwärts der Pumpe 1 ist des Weiteren ein Drucksensor 7 an die Leitung 2 angeschlossen. Falls im Auslassbereich der Pumpe 1 Druckschwankungen entstehen, die durch den Verbraucher in Form des Injektors 5 bzw. der Düse 6 hervorgerufen werden können, so sind diese Druckschwankungen mittels des Drucksensors 7 messbar. Solche Druckschwankungen können mittels des Hydrospeichers 4 zumindest teilweise ausgeglichen werden.
Das System gemäß 6 unterliegt dem Nachteil, dass stromaufwärts des Hydrospeichers 4 beträchtliche Druckschwankungen auftreten können. Die Zeit, die die Pumpe 1 dafür benötigt, den Hydrospeicher 4 auf ein vorbestimmtes Druckniveau zu bringen, ist bedeutend größer als die sogenannte Entladezeit, in der der Hydrospeicher eine zusätzliche Fördermenge des Fluids zur Kompensation von Druckschwankungen in Richtung des Injektors 5 abgibt. Hieraus resultiert die Anforderung, dass die Pumpe 1 vergleichsweise überdimensioniert werden muss, wodurch sie energetisch ungünstig wird. Insbesondere bei kleinen Fördermengen der Pumpe 1 kann sich der weitere Nachteil ergeben, dass die Druckschwankungen durch den Hydrospeicher 4 nicht vollständig kompensiert werden, was sich negativ auf das Betriebsverhalten des Injektors 5 bzw. der Düse 6 auswirkt.
Als Alternative zu einer Speicherschaltung gemäß der Darstellung von 6 können Druckschwankungen bei Hubkolbenpumpen dadurch kompensiert werden, dass ein geometrisches Pumpenkammervolumen des Förderraums der Pumpe hydraulisch verstellt wird. Dies erfolgt üblicherweise durch eine Einstellung der Hubmenge des Pumpenkolbens oder des Kolbenraumes. Solche konstruktiv realisierten Ausgleichsmaßnahmen sind jedoch teuer und verschleißanfällig, was sich zusätzlich nachteilig auf die Gesamtlebensdauer des Systems und auch auf deren Betriebssicherheit auswirken kann.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass eine Magnetspule der Pumpe nach Erreichen des Endanschlag eines Antriebskolbens weiterhin mit elektrischem Strom beaufschlagt wird, so dass Strom ohne eine Bewegung des Antriebskolbens zu bewirken weiter fließt, was eine zusätzliche und unnötige Erwärmung der Magnetspule und einen Wirkungsgradverlust der Pumpe zur Folge hat.
DE 602 05 599 T2 zeigt eine Dosierpumpe mit einem Hydraulikflüssigkeiteinlass, einem Auslass, sowie ein angrenzendes System eines Dieselverbrennungsmotors mit Commom-Raileinspritzung. Ein Drucksensor der stromabwärts der Pumpe eingelassen ist, sensiert den von der Pumpe erreichten Auslassdruck und gibt diesen Wert als Eingangssignal an die Einspritzregelung weiter. Dort wird dieser Istwert mit einem Drucksollwert verglichen und konsolidiert, und der konsolidierte Wert weitergegeben an einen PID-Regler.
DE 600 36 720 T2 zeigt eine elektromagnetisch betriebene Dosierpumpe, die mit einer Steuermethode ausgeführt wird, die automatisch und elektronisch die Hublänge, die Hubgeschwindigkeit und das Ansaugen der Pumpe regelt. Eingangsgröße der Regelung ist die Position eines Antriebskolbens bzw. in einer anderen Ausführungsform der Druck im Inneren der Pumpe. Nachteilig ist, dass diese Ausführungsform keinen konstanten Druck an einem Auslass in strömungsrichtung des zu fördernden Fluids, also in Verbraucherrichtung, abgeben kann.
DE 10 2006 044 246 A1 zeigt ein Abgasnachbehandlungssystem, umfassend eine Membranpumpe, einen Tank, eine Verbindungsleitung, eine Düse und eine Steuereinheit. Die Membranpumpe pumpt dabei aus dem Tank ein Reduktionsmittel über die Verbindungsleitung durch die Düse in ein Abgasrohr, welches in einen Katalysator mündet. Die Membranpumpe weist einen translatorisch beweglichen Förderkolben auf, welcher von einem Antriebskolben angetrieben wird, wobei der Antriebskolben selbst durch ein Magnetfeld einer Magnetspule in axialer Richtung bewegt wird. Durch den Hub des Förderkolbens in einen Druckraum entsteht ein Unter- bzw. Überdruck in einem konus- oder kalottenförmigen Membranarbeitsraum, wodurch eine Membran in dem Membranarbeitsraum hin- und herschwenkt. Auf der dem Förderkolben gegenüberliegenden Seite der Membran entsteht durch die Schwingung ebenfalls ein Unter- bzw. Überdruck, mit der Folge, dass das Reduktionsmittel von einem Ansaugkanal in einen Ausstoßkanal gefördert wird. Durch die Steuereinheit wird ein Bestromen der Magnetspule auf Grund der Vorgabe einer Motorsteuerung gesteuert. Wie die Regelung der Pumpe erfolgen soll, insbesondere welcher Prozessparameter als Ist-Größe der Regelung zugeführt werden soll, ist nicht erläutert. Nachteilig ist, dass die Steuerung ausschließlich über eine Motorsteuerung in einer Weise erfolgt, die Unregelmäßigkeiten in der Einspritzung nicht ausgleichen kann, und ferner, dass eine ausgleichende Druckregelung am Düsenaustritt nicht erreicht werden kann, da dem System keine Informationen über den Druck beispielsweise am Düsenaustritt zur Regelung vorliegen.
US 5,237,975 zeigt ein Motorregelungssystem für eine Kraftstoffeinspritzung, umfassend eine Kraftstoffpumpe, eine Mehrzahl von Injektoren, einen Differenzdrucksensor, einen Temperatursensor, ein Motorregelungsmodul und eine Pumpentreibereinheit. Die Kraftstoffpumpe fördert dabei den Kraftstoff über eine Zulaufleitung und eine Kraftstoffverteilerleitung an die Mehrzahl der Injektoren, welche den Kraftstoff in die Brennkammer spritzen. An der Kraftstoffverteilerleitung wird dabei von dem Temperatursensor die Temperatur und vom Differenzdrucksensor der Druck gemessen. Weiterhin wird von dem Differenzdrucksensor der Druck in der Ansaugleitung gemessen. Die Informationen Differenzdruck und Temperatur werden an das Motorregelungsmodul gesendet, welches intern konsolidierte Informationen an zwei Routinen weitergibt: eine Kraftstoffflussvorhersage und eine sogenannte Regelungsstrategie. Die Kraftstoffflussvorhersage ermittelt mit zwei zusätzlichen Informationen Motordrehzahl und Impulsdauer den Kraftstoffdurchfluss. Die Ergebnisse der Kraftstoffflussvorhersage und der Regelungsstrategie werden ferner zusammen als Ausgangssignal an die Pumpentreibereinheit weitergegeben, welche ihrerseits das Signal verstärkt und an die Kraftstoffpumpe weitergibt, und so die Geschwindigkeit der Pumpe regelt. Mit dieser Information wird der Pumpenarbeitskreislauf geregelt. Ist die Kraftstoffmenge sehr viel größer als der Kraftstoffbedarf des Motors, so wird die Pumpe abgeschaltet. Weiterhin vorgesehen ist ein Druckablassventil, welches parallel zu einem Rückschlagventil, angebracht in der Versorgungsleitung, angeordnet ist. Das Druckablassventil wirkt bei einem in der Benzinleitung auftretenden Überdruck ausgleichend. Nachteilig ist, dass die gezeigte Pumpenregelung ein sehr aufwendiges Verfahren für eine Kraftstoffeinspritzung in einen Motor zeigt. Hier sind ferner eine Vielzahl von Sensoren notwenig, um die gewünschte Wirkung, die Kraftstoffeinspritzung, zu erreichen. Es ist kein Magnetantrieb gezeigt, und die Regelung bzw. die Steuerung erfolgt nicht über die Ein- und Ausschaltdauer in Abängigkeit eines Porzessparameters bzw. das Einstellen dieser auf einen im Wesentlichen konstanten Wert, sondern über die Einstellung einer Geschwindigkeit der Pumpe.
Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Förder- oder Dosierpumpe und ein Verfahren zu deren Betrieb zu schaffen, um mit einfachen Mitteln einen konstanten Versorgungsdruck an einen Pumpenauslass in Richtung eines Verbrauchers sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1, und durch eine Förder- oder Dosierpumpe mit den Merkmalen von Anspruch 20 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer Förder- oder Dosierpumpe wird bei einer solchen Pumpe angewendet, die einen translatorisch verschieblichen Antriebskolben und einen Magnetantrieb aufweist, der eine auf den Antriebskolben wirkende Magnetspule aufweist. Zum Antrieb des Antriebskolbens wird die Magnetspule in Abhängigkeit zumindest eines Prozessparameters geregelt, d. h. über eine Regelstrecke bestromt. Regelstrecke ist hierbei ein Zeitintervall wie beispielsweise ein Zyklus. Bei dem zumindest einen Prozessparameter kann es sich um einen Druck oder auch um einen Durchfluss bzw. Volumenstrom oder um eine Strömungsgeschwindigkeit in einem Auslassbereich der Pumpe oder einem der Pumpe nachgeschalteten Bereich handeln.
In einem hydraulischen System mit einem hydraulischen Verbraucher ist es zur Gewährleistung einer ausreichenden Betriebssicherheit von großer Bedeutung, dass dieser Verbraucher stets mit einem konstanten Druck bzw. einem konstanten Fluidvolumen versorgt wird. Falls das Druckniveau bzw. das Fördervolumen für den Verbraucher von einem vorbestimmten Wert abweicht, wird durch die Regelung der Bestromung der Magnetpumpe der Förderhub der Pumpe und ggf. ihre Fördermenge geeignet variiert bzw. angepasst.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann bei der Regelung der Bestromung der Magnetspule ihre Einschaltdauer vermindert werden, nämlich in Abhängigkeit des zumindest einen Prozessparameters. Bei einem Magnetantrieb ist der Hub des Antriebskolbens im Wesentlichen proportional zur Einschaltdauer der Magnetspule. Durch eine Verkürzung der Einschaltdauer der Magnetspule wird somit der Hub des Antriebskolbens mechanisch geregelt, bzw. entsprechend vermindert. Durch eine Verkürzung der Einschaltdauer arbeitet die Förder- oder Dosierpumpe in einem Bereich unterhalb des Vollhubbereiches. Entsprechend gelangt der Antriebskolben nicht bis zu seinem normalen Endanschlag. Dies führt dann vorteilhaft dazu, dass kein Anschlagsgeräusch und damit keine Belastung der Anschlagsfläche entsteht, was die Lebensdauer der Pumpe erhöht. Des Weiteren ist durch die verringerte Leistungsaufnahme in Folge einer verkürzten Bestromung der Magnetspule auch keine zusätzliche Kühlung erforderlich.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann auch die Ausschaltdauer der Magnetspule in Abhängigkeit des Prozessparameters geregelt werden. Durch eine Verminderung der Ausschaltdauer lässt sich die Frequenz eines Pumpenhubes geeignet erhöhen, um – bei z. B. gleichbleibender Einschaltzeit – im Ergebnis ein konstantes Fördervolumen der Pumpe sicherzustellen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die Einschaltdauer und ggf. die Ausschaltdauer der Magnetspule auf einen im Wesentlichen konstanten Wert eingestellt werden. Hierdurch ist ein konstanter Betriebspunkt der Pumpe sichergestellt, wenn zum Beispiel bei einem veränderten Druckniveau innerhalb des hydraulischen Systems eine Regelung der Magnetspule geeignet angepasst wird. Der konstante Druck im Auslassbereich der Pumpe in Richtung des hydraulischen Verbrauchers führt zu einer verbesserten, exakten Dosierung des geförderten Fluids. Da es in Folge einer Verkürzung der Einschaltdauer der Magnetspule zu einem verringerten Hub des Antriebskolbens kommt, wird auch die hervorgerufene Druckimpulsmenge reduziert, woraus sich die Druckschwankungen in dem gesamten System verringern.
Durch die konstante Druckregelung in dem hydraulischen System ist es möglich, die Förder- oder Dosierpumpe mit einem Verbraucher miteinander zu synchronisieren. Diese Synchronisation ist nicht nur auf das Übersetzungsverhältnis Pumpe-Verbraucher bezüglich der Entnahmefrequenz im Verhältnis 1:1, sondern auch auf ein Vielfaches dieses Übersetzungsverhältnisses anwendbar. Durch die vorstehend genannte synchrone Frequenzregelung, zum Beispiel durch eine Verminderung der Ausschaltdauer der Magnetspule, wird die Entstehung von Druckregelfehlern prinzipbedingt vermieden. Das System kann hochdynamisch Laständerungen folgen.
Die Einschaltdauer bzw. die Ausschaltdauer wird vorzugsweise so eingestellt, dass der zumindest eine Prozessparameter auf einen im Wesentlichen konstanten Wert eingestellt wird.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann in einem Auslassbereich der Pumpe ein Sensor angeordnet sein, mittels dem der zumindest eine Prozessparameter bestimmt werden kann. Dies bedeutet, dass mittels dieses Sensors beispielsweise eine Veränderung des Druckniveaus und/oder eines Fördervolumens bestimmt werden kann. Diese physikalischen Größen in Form eines Druckniveaus oder eines Fördervolumens dienen dann als Regelgröße für eine Regelstrecke, über der die Förder- oder Dosierpumpe in Bezug auf das Bestromen ihrer Magnetspule betrieben wird. Die Regelung der Spannung, die an die Magnetspule zu deren Bestromung angelegt wird, kann geeignet durch eine Prozessoreinheit erfolgen, an die der im Auslassbereich der Pumpe angeordnete Sensor angeschlossen ist. Entsprechend erfolgt die Regelung der an die Magnetspule angelegten Spannung durch diese Prozessoreinheit.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung des Verfahrens kann durch eine verkürzte Einschaltdauer der Magnetspule ein Teilhub des Antriebskolbens erreicht werden, so dass es nicht mehr zu einem Anschlag an einer dem Antriebskolben gegenüberliegenden Anschlagsfläche kommt. Damit wird ein Abnutzen des Antriebskolben sowie aller mit dem Antriebskolben in mechanischem Kontakt stehenden Komponenten, insbesondere der Anschlagsfläche, vermindert.
Die Effizienz des Verfahrens kann weiter verbessert werden, wenn die Einschaltdauer und die Ausschaltdauer in Abhängigkeit voneinander geregelt werden.
Bei einem bevorzugten Verfahren, bei dem die Pumpe zyklisch betrieben wird, wird nach jedem Zyklus, oder zumindest regelmäßig, der wenigstens eine Prozessparamenter ermittelt. Hierbei wird die Magnetspule in mehreren aufeinander folgenden Zyklen bestromt.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird dann in einem Initialisierschritt der Betrag oder Maximalwert wenigstens eines der Prozessparameter bei Vollausschlag des Antriebskolbens erfasst. Dabei wird zunächst in einem ersten Zyklus der Anschlag nicht verhindert, sondern dessen charakteristische Auswirkung auf den Prozessparameter für die nachfolgenden Zyklen für die Berechnungen in einer Regelungseinrichtung zugrunde gelegt und genutzt.
In einem weiteren Schritt wird dann derjeniger Kolbenhub und die zugehörige der Antriebsspule zuzuführende Leistung ermittelt, bei der sich der Maximalwert des wenigstens einen der Prozessparameter einstellt, wobei an Stelle des Maximalwertes auch ein um wenige Prozente reduzierter Betrag des im Initialisierungsschritt gemessenen Maximalwertes herangezogen werden kann. Die der Antriebsspule zuzuführende Leistung – reduzierte Stromstärke oder reduzierte Einschaltdauer – wird dann als diejenige gesetzt, bei der der Kolben maximal verlagert wird, ohne gegen den Anschlag anzuschlagen. Damit ist die in einem Zyklus für einen maximalen Hub des Kolbens benötigte minimale Leistung eingestellt. Durch diese einfache Maßnahme kann bereits ein Überbestromen der Antriebsspule wirksam verhindert werden. Dabei wird zugrundegelegt, dass bei einem Vollausschlag des Antriebskolbens zumindest in erster Näherung die Prozessparameter in unterschiedlichen Zyklen einen im Wesentlichen konstanten Wert besitzen.
Steht der Regelungseinrichtung die minimale Stromstärke als Wert zur Verfügung, kann die Stromstärke auf einen Wert unterhalb des Minimalwerts reduziert werden und damit ein Vollausschlag verhindert werden. Damit kann ein beinahe Vollausschlag erreicht werden, so dass bei wesentlich höherer Lebensdauer der Pumpe eine fast gleichbleibende Pumpleistung erzielt wird. Ferner kann der Wert der minimalen Stromstärke oder der entsprechenden Einschaltdauer vorteilhaft als Ausgangswert für eine Regelung herangezogen werden. Die Einschaltdauer entspricht der Dauer der Bestromung der Spule, und beginnt mit dem Einschaltzeitpunkt und endet mit dem Ausschaltzeitpunkt. Bei zyklischem Betrieb des Magnetantriebs reicht die Ausschaltdauer von dem Ausschaltzeitpunkt bis zu dem nächstfolgenden Einschaltzeitpunkt. Wird die Stromstärke nicht reduziert, kann statt dessen die Einschaltdauer reduziert werden, beispielsweise indem der Ausschaltzeitpunkt früher gelegt wird. Entsprechend kann ausgehend von dem Initialisierungsschritt entsprechend der Bestimmung der minimalen Stromstärke derjenige Ausschaltzeitpunkt ermittelt werden, bei dem sich der Maximalwert des wenigstens einen der Prozessparameter noch einstellt.
Gemäß einer ersten bevorzugten Verwirklichungsform wird die Stromstärke, ausgehend von dem gemessenen Wert des zumindest einen Prozessparameters und einem Sollwert für diesen, eingestellt bzw. geregelt. Dann kann der Zyklus insgesamt für einen Pumpenhub, einschließlich Rückhub, genutzt werden. Der zumindest eine Prozessparameter wird damit zuverlässig eingestellt.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Verwirklichungsform wird die Einschaltdauer für die Bestromung der Magnetspule, ausgehend von dem gemessenen Wert des zumindest einen Prozessparameters und einem Sollwert für diesen, eingestellt bzw. geregelt. Dann kann der Zyklus insgesamt für einen Pumpenhub, einschließlich Rückhub, genutzt werden. Dabei erfolgt die Einstellung der Einschaltdauer entweder durch die Veränderung des Einschaltzeitpunkts oder des Ausschaltzeitpunkts oder beider. Der zumindest eine Prozessparameter wird damit zuverlässig eingestellt.
In beiden vorstehenden bevorzugten Verwirklichungsformen wird durch die entsprechende Regelung der Stromstärke bzw. der Einschaltdauer eine permanente Anpassung der Zyklusfrequenz überflüssig, so dass die Summe aus Einschaltdauer und Ausschaltdauer, die die Dauer eines Zyklus definiert, konstant bleibt. Überdies ist es möglich, bei veränderten Zyklusfrequenzen jeweils diejenige Stromstärke bzw. Einschaltdauer einzustellen, um den zumindest einen Prozessparameters gemäß dem Sollwert zu regeln. Es versteht sich, dass die beiden vorstehenden bevorzugten Verwirklichungsformen auch für die Regelung miteinander kombiniert werden können, wodurch die Spanne der erreichbaren Sollwerte verbreitert wird.
Alternativ kann die Frequenz der Bestromung der Magnetspule, ausgehend von dem zumindest einen Prozessparameters und einem Sollwert für diesen, eingestellt werden.
Die Erfindung sieht des Weiteren eine Förder- oder Dosierpumpe vor, die einen translatorisch verschieblichen Antriebskolben und einen Magnetantrieb mit einer auf den Antriebskolben wirkenden Magnetspule umfasst. Die Magnetspule kann zum Antrieb des Antriebskolbens in Abhängigkeit zumindest eines Prozessparameters geregelt bestromt werden. Das Bestromen der Magnetspule über eine Regelstrecke, nämlich in Abhängigkeit des zumindest einen Prozessparameters, der beispielsweise aus einem Druck- und/oder aus einem Durchfluss in einem Auslassbereich der Pumpe bestehen kann, kann in Ausführung des vorstehend erläuterten erfindungsgemäßen Verfahren erfolgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Förder- oder Dosierpumpe können überall dort eingesetzt werden, wo in Bezug auf hydraulische Systeme die Forderung besteht, dass ein Fluid bzw. ein Medium mit einem konstanten Systemdruck von einer Hubkolbenpumpe an einen hydraulischen Verbraucher gefördert werden soll. Ein besonders geeignetes Anwendungsgebiet ist eine Abgasnachbehandlung nach dem SCR-Verfahren. Hierbei kann die Länge der Einschaltdauer für die Magnetspule durch einen Drucksensor, der im Auslassbereich der Pumpe angebracht ist, geregelt werden. Hierdurch ist gewährleistet, dass ein nachgeschaltetes System bzw. ein nachgeschalteter Verbraucher mit einem annähernd konstanten Druckniveau arbeiten.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Förder- und Dosierpumpe ist der Magnetantrieb einem Ausgang einer Regelungseinrichtung nachgeordnet, die einen Eingang für einen Wert des zumindest einen Prozessparameters aufweist. Die Regelungseinrichtung, die als Prozessor ausgebildet sein kann, regelt dann vorteilhaft die Einschaltdauer und/oder die Stromstärke der Magnetspule, um den zumindest einen Prozessparameter auf den vorgegebenen Sollwert einzustellen. Die Ist-Erfasssung des zumindest einen Prozessparameters und die Verarbeitung in der Regelungseinrichtung ermöglicht eine schnelle und zuverlässige Regelung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Förder- oder Dosierpumpe,
2 eine vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems, in dem eine Pumpe gemäß 1 vorgesehen ist,
3 ein Zeit-Hub-Diagramm für einen Antriebskolben einer Pumpe von 1,
4 ein Zeit-Hub-Diagramm einer herkömmliche Hubkolbenpumpe,
5 ein Diagramm für eine Kolbenhubbewegung als Funktion der Zeit für einen Vollhub und für einen Teilhub der Pumpe von 1,
6 ein hydraulisches System nach dem Stand der Technik,
7 ein Zeit-Diagramm mit Kurven für den prozentzualen Kolbenhub und die an die Magnetspule angelegte Stromstärke einer Pumpe von 1 bei Stromstärkenregelung, und
8 ein Zeit-Diagramm mit Kurven für den prozentualen Kolbenhub und die an die Magnetspule angelegte Stromstärke einer Pumpe von 1 bei Einschaltregelung.
In 1 ist eine erfindungsgemäße Förder- oder Dosierpumpe 10 in einer Querschnittsansicht gezeigt. Diese Pumpe ist als Membranpumpe ausgeführt. Der grundsätzliche Aufbau und die Funktionsweise einer solchen Membranpumpe sind zum Beispiel aus DE 10 2006 044 246 A1 bekannt. Die Förder- oder Dosierpumpe 10 ist nachstehend stets als Pumpe bezeichnet.
Die Pumpe 10 dient zum Fördern eines Fluids, insbesondere eines flüssigen Mediums. Ohne dies als Einschränkung zu verstehen, wird das zu fördernde Fluid nachstehend nur als flüssiges Medium bezeichnet. Die Pumpe 10 weist einen Antriebsraum 12 und einen Förderraum 14 auf. In dem Antriebsraum 12 ist ein Antriebskolben 16 längsverschieblich aufgenommen. Der Antriebskolben 16 ist von einer Magnetspule 18 radial umschlossen. Die Magnetspule 18 ist mit Versorgungsleitungen 20 verbunden, die aus dem Pumpengehäuse 22 nach außen führen. Über die Versorgungsleitungen 20 wird die Magnetspule 18 mit einer Spannung versorgt und geeignet bestromt. Die Magnetspule 18 bildet zusammen mit dem Antriebskolben 16 einen Magnetantrieb für die Pumpe 10, der auf eine in dem Förderraum 14 angeordnete Membran 24 wirkt.
In dem Pumpengehäuse 22 sind ein Einlasskanal 26 und ein Auslasskanal 28 ausgebildet, die jeweils an den Förderraum 14 angrenzen. In dem Einlass- und Auslasskanal 26, 28 sind genormte Anschlussstutzen 30 eingebracht, um daran Leitungen für das flüssige Medium anzuschließen. In dem Einlasskanal 26 und in dem Auslasskanal 28 sind des Weiteren angrenzend an den Förderraum 14 jeweils Rückschlagventile 32, 34 angeordnet. Diese Rückschlagventile gewährleisten ein geeignetes Öffnen bzw. Schließen des Förderraums 14 beim Betrieb der Pumpe 10. Die grundsätzliche Funktionsweise einer solchen Pumpe ist z. B. aus DE 10 2006 044 246 A1 bekannt, wobei für weitere Details hierauf verwiesen wird.
Die erfindungsgemäße Pumpe 10 eignet sich zur Verwendung in einem hydraulischen System 36, das vereinfacht in 2 dargestellt ist. Bei dem in 2 gezeigten System 36 handelt es sich um ein Abgasnachbehandlungssystem eines Kraftfahrzeugs. Das System 36 arbeitet nach dem Prinzip des SCR-Verfahrens, bei dem ein Reduktionsmittel in Form einer wässrigen Harnstoff-Wasser-Lösung in die Abgase eines Dieselmotors stromaufwärts eines SCR-Katalysators eingespritzt wird. Hierzu ist stromaufwärts eines Katalysators 38 eine Einspritzdüse 40 an einem Abgasrohr 41 eines (nicht gezeigten) Diesel-Verbrennungsmotors befestigt, wobei die Einspritzdüse 40 über eine Verbindungsleitung 42 mit der Pumpe 10 verbunden ist. Die Pumpe 10 wiederum ist über eine Versorgungsleitung 44 mit einem Tank 46 verbunden, in dem das flüssige Medium in Form der wässrigen Harnstoff-Wasser-Lösung aufgenommen ist.
Die Membranpumpe 10 ist an eine als Prozessoreinheit ausgebildete Regelungseinrichtung 48 angeschlossen, die wiederum an eine Motorsteuerung 50 angeschlossen ist. Mittels der Regelungseinrichtung 48 wird das Bestromen der Magnetspule 18 der Pumpe 10 gewährleistet, um dadurch einen Hub und eine Frequenz für den Antriebskolben 16 einzustellen. An der Düse 40 ist ein Sensor 52 befestigt, durch den Druckschwankungen stromabwärts der Pumpe 10 und/oder im Bereich des Verbrauchers, d. h. an der Einspritzdüse gemessen werden können.
Nachstehend sind das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Pumpe 10 im Detail erläutert.
Falls stromabwärts der Pumpe 10 bzw. im Bereich der Einspritzdüse 40 Druckschwankungen auftreten, zum Beispiel eines Druckabfalls, so wird dies von dem Sensor 52 gemessen und entsprechend an die Regelungseinrichtung 48 übermittelt. Infolgedessen wird die Einschaltdauer der Magnetspule 18 vermindert, so dass dadurch der Antriebskolben 16 einen verkürzten Hub bzw. einen Teilhub ausführt. Im Diagramm von 3 ist der Kolbenhub KH des Antriebskolbens 16 als Funktion über die Zeit t aufgetragen. In diesem Diagramm ist die Anfangslage des Antriebskolbens 16, wenn die Magnetspule 18 nicht bestromt ist, auf die x-Achse referenziert. Bei einem Bestromen der Magnetspule 16, d. h. ab dem Einschaltzeitpunkt t_E kommt es zu einer Verlagerung des Antriebskolbens 18 entlang seiner Längsachse, was im Diagramm von 3 durch einen Anstieg des Graphen dargestellt ist. Die Länge der Einschaltdauer e ist durch einen Pfeil mit e gekennzeichnet. In gleicher Weise ist die Länge der Ausschaltdauer a durch einen anderen Pfeil mit a gekennzeichnet.
Im Diagramm gemäss 4 ist der Kolbenhub KH als Funktion über die Zeit dargestellt, nämlich für den Fall, dass bei einem Betrieb der Pumpe die Einschaltdauer e nicht vermindert ist. In gleicher Weise wie im Diagramm gemäß 3 sind in dem Diagramm gemäß 4 die Länge der Einschaltdauer e' und die Länge der Ausschaltdauer a' jeweils durch Pfeile mit e' und mit a' gekennzeichnet. Die in Bezug auf das Diagramm von 3 erläuterte verkürzte Einschaltdauer e im Vergleich zu einem Betrieb der Pumpe 10 mit nicht verminderter Einschaltdauer e ergibt sich z. B aus einem Vergleich der Länge der Pfeile e und e'.
Im Betrieb der Pumpe 10 gemäss der Darstellung von 4 bewegt sich der Antriebskolben nach einem Bestromen der Magnetspule 16 in seine Endlage E, in der er mit einer Anschlagfläche im Pumpengehäuse 22 in Kontakt gelangt. In dieser Endlage E hat der Antriebskolben einen größeren Kolbenhub KH ausgeführt als bei Betrieb der Magnetspule 18 mit verkürzter Einschaltdauer e, was sich ohne Weiteres durch einen Vergleich der Graphen der 3 und 4, die im Wesentlichen im gleichen Maßstab dargestellt sind, ergibt. Sobald der Antriebskolben 16 in Kontakt mit der Anschlagsfläche gelangt ist, verläuft der Graph im Diagramm von 4 im Wesentlichen horizontal, da dann eine weitere Verlagerung des Antriebskolbens 16 nicht möglich ist. Wenn der Antriebskolben 16 in Kontakt mit der Anschlagsfläche gelangt, so erreicht er seinen Vollausschlag mit maximalem Kolbenhub KH. Sobald die Magnetspule 18 entregt ist, bewegt sich ab diesem Zeitpunkt, d. h. dem Ausschaltzeitpunkt t_A, der Antriebskolben 16 zurück in seine Anfangslage, die im Diagramm von 4 in gleicher Weise wie bei dem Diagramm von 3 auf die x-Achse referenziert ist.
Ein Vergleich der Diagramme gemäß der 3 und 4 verdeutlicht, dass bei dem Bestromen der Magnetspule 18 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren (3) die Einschaltdauern e kleiner gewählt sind. Da der Antriebskolben 16 dabei nur einen Teilhub ausführt und nicht gegen eine feste Anschlagfläche prallt, nimmt der Teil des Graphen, bevor der Antriebskolben 16 seine Endlage E erreicht, auch nicht den Steigungswert Null an, sondern hat über einen zusammenhängenden Zeitraum einen von Null verschiedenen Steigungswert.
Wie vorstehend erläutert, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Einschaltdauer e von dem Prozessparameter, d. h. dem Druck im Auslassbereich der Pumpe 10, beeinflusst. Somit hat der Druck die Funktion einer Regelgröße, um dadurch die Spannung zu regeln, mittels der die Magnetspule 18 geeignet bestromt wird. Für ein konstantes Druckniveau ist es von Bedeutung, dass über der Regelstrecke die jeweilige eingestellte Einschaltdauer der Magnetspule 18 jeweils einen konstant gleichen Wert einnimmt. In gleicher Weise gilt dies für die Ausschaltdauer a. Im Diagramm von 3 kommt dies dadurch zum Ausdruck, dass die Pfeile e (für die Dauer der Einschaltdauer e) und die Pfeile a (für die Dauer der Ausschaltdauer a) jeweils eine gleiche Länge aufweisen.
Eine Anpassung an den Verbraucher in Form der Einspritzdüse 40 bzw. an einen geforderten Gesamtvolumenstrom ist erfindungsgemäß dadurch möglich, dass bei konstant gehaltener Einschaltdauer e die Ausschaltdauer a variiert wird. Hieraus resultiert eine Veränderung der Frequenz für einen Hub des Antriebskolbens 16. Falls beispielsweise die Einschaltdauer e = 200 ms und die Ausschaltdauer a = 800 ms betragen (wobei dann die Frequenz f = 1 Hz ist), so kann bei gleichbleibender Einschaltdauer e die Frequenz dadurch verdoppelt werden, dass die Ausschaltdauer a auf einen Wert von 300 ms verkürzt wird. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Zahlenbeispiele rein beispielhaft sind und die Einschalt- und Ausschaltdauer beliebige andere Werte annehmen können. Von Bedeutung ist, dass bei einem konstanten Wert für die Einschaltdauer die Frequenz der Pumpe 10 durch eine Veränderung der Ausschaltzeit für die Magnetspule 18 möglich ist. Eine Änderung der Frequenz ist des Weiteren auch durch eine Veränderung der Einschaltdauer e möglich. Jedoch erfolgt dies zweckmäßig in Abhängigkeit des zumindest einen Prozessparameters, zum Beispiel dem Druck oder dem Fördervolumen im Auslassbereich der Pumpe 10.
5 zeigt ein Diagramm für den Kolbenhub KH als Funktion über der Zeit t. Der Hub des Antriebskolbens 16 ist in diesem Diagramm durch eine dicke Volllinie dargestellt. Zusätzlich ist in dem Diagramm eine Doppellinie (durchgezogene Linie, überlagert von einer gestrichelten Linie) eingetragen, die den Schaltzustand für die Magnetspule 18 symbolisiert. Für diesen Schaltzustand sind die Werte 0 (keine Bestromung bzw. stromlos) und der Wert 1 (Bestromung der Magnetspule 18) gewählt.
Im linken Teil des Diagramms gemäß 5 ist ein Vollhub des Antriebskolbens 16 gezeigt. Zur Vereinfachung ist hierbei die Bewegung des Antriebskolbens 16 ab dem Zeitpunkt t_E, wenn die Magnetspule 18 bestromt wird, linear dargestellt. Sobald die Magnetspule 18 ab dem Ausschaltzeitpunkt t_A entregt wird, wandert der Antriebskolben 18 aufgrund der Vorspannung einer entsprechenden Feder in seine Anfangslage zurück, die auf der x-Achse referenziert ist. Zum Zwecke der Vereinfachung ist auch diese Rückbewegung des Antriebskolbens 16 linear dargestellt.
In einem rechten Teil des Diagramms von 5 ist der Kolbenhub KH für den Fall dargestellt, dass die Magnetspule 18 mit einer verkürzten Einschaltdauer e bestromt wird. Entsprechend führt der Antriebskolben 16 nur einen Teilhub aus. In dem rechten Bereich des Diagramms von 5 ist rein zu Vergleichszwecken mit einer gestrichelten Linie der Hub des Antriebskolbens 16 gezeigt, wenn die Pumpe 10 im Vollhubbetrieb, also mit einer nicht verkürzten Einschaltdauer e betrieben wird. Zum Zwecke der Vereinfachung ist der Hub KH des Antriebskolbens 16 im rechten Bereich des Diagramms von 5 ebenfalls linear aufgetragen.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Prozessparameter des hydraulischen Systems 36, nämlich ein Druckniveau oder eine Fördermenge im Auslassbereich der Pumpe 10, als Eingangs- bzw. als Regelgröße für eine Regelstrecke dient, mittels der die Magnetspule 18 der Pumpe 10 geregelt bestromt wird. Wie vorstehend erläutert, kann durch eine Verkürzung der Einschaltdauer e erreicht werden, dass der Antriebskolben 18 entsprechend einen kleineren Hub ausführt. Falls zum Beispiel die Frequenz der Pumpe 10 durch eine Veränderung der Ausschaltdauer a geeignet angepasst wird, kann im Ergebnis neben einem konstanten Druckniveau auch eine gewünschte Fördermenge für die Pumpe 10 eingestellt werden.
Zwei weitere Regelungsmöglichkeiten werden mit Hilfe der in 7 und 8 gezeigten Diagramme erläutert.
In 7 sind zwei Kurven dargestellt, die über die Zeit aufgetragen eine an der Magnetspule 18 einer Pumpe 10 aus 1 angelegte Stromstärke und ihr folgend einen vom Antriebskolben 16 zurückgelegten Kolbenhub KH zeigen. Die Stromstärke I ist in einer durchgezogenen Linie dargestellt, während der Kolbenhub KH als gestrichelte Linie gezeichnet ist. Dem Kolbenhub KH folgt eine Druckänderung mit ähnlichem Kurvenverlauf, der hier nicht gezeigt ist.
Wird die Magnetspule 18 zu einem Zeitpunkt t₀ = 0 mit Strom beaufschlagt, dauert es bis zu einem Zeitpunkt t₁ bis sich ein Magnetfeld in der Magnetspule 18 aufgebaut hat, die Haftreibung des Antriebskolbens 16 überwunden und der Antriebskolben 16 in Bewegung versetzt wird. Bis zum Zeitpunkt t₁ + t_x steigt der elektrische Strom, der durch die Magnetspule 18 fließt, an, wobei t_x eine variable, durch die Regelungseinrichtung 48 bestimmbare Zeitgröße darstellt, die zu Beginn des Prozesses voreingestellt ist und von der Regelungseinrichtung 48 aus einem dafür vorgesehenen Speicher abgerufen wird. Nach dem Zeitpunkt t₁ + t_x erreicht der elektrische Strom ein Maximum und fällt anschließend als Funktion der verstrichenen Zeit t bis zu einem Zeitpunkt t₂ auf ein Niveau – in der 7 zu Erläuterungszwecken im Bereich von 0,5 – ab, dass es beispielsweise einer Feder erlaubt, den Antriebskolben entgegen der Kraftwirkungsrichtung des Magnetfelds zurück zu bewegen. In den ersten Zyklen, beispielsweise die Zeiträume von t₁ bis t₂ und von t₂ bis t₃ in 7, ist die maximale Stromstärke so gewählt, dass es zu einem Anschlag des Antriebskolbens 16 kommt. Durch den Anschlag ist ein Druckanstieg begrenzt, wodurch ein maximaler und vor allem für einen Vollausschlag charakteristischer Druckwert erreicht wird. Dieser maximale Druckwert wird mit einem in einem nächsten Zyklus erreichten maximalen Druckwert verglichen. Ist der Unterschied zwischen den beiden Maximalwerten null, leitet die Regelung einen Anschlag des Antriebkolbens 16 ab, woraufhin die Stromstärke in jedem weiteren Zyklus heruntergeregelt wird, bis ein Anschlag nicht mehr erreicht wird und ein messbarer Druckunterschied zweier aufeinanderfolgender, maximaler Druckwerte entsteht.
Alternativ oder in Kombination zur Stromstärkenregelung wird die Einschaltdauer der Magnetspule variiert, wie dies in 8 gezeigt ist, nachdem ein Anschlag des Antriebskolbens 16 ermittelt wurde. Der Antriebskolben wird innerhalb eines Zyklus zu einem späteren Zeitpunkt mit einer Kraft beaufschlagt, wodurch die Auslenkung bzw. der Hub des Antriebskolbens 16 eingeschränkt wird und es nicht mehr zu einem Anschlag an der dem Antriebskolben 16 gegenüberliegenden Fläche kommt. Leicht zu erkennen ist dies durch Vergleich der beiden Punkte t₁ + t_x1 und t₂ + t_x2 in 8, wobei der Zeitpunkt t₁ + t_x1 näher an t₁ liegt, als t₂ + t_x2 an t₂.
Die Regelungseinrichtung 48 optimiert die Einschaltzeit, indem die Einschaltzeit, in den Diagrammen der 7 und 8. mit einem t_x symbolisiert, näher an die Ausschaltzeit herangerückt wird. Dadurch wird ein Endanschlag des Antriebskolbens 16 verhindert und der Wirkungsgrad der Pumpe 10 optimiert. Dieser Prozess kann in einer anderen Variante auch sukzessive durchgeführt werden, d. h. die Einschaltzeit wird der Ausschaltzeit in geringen Schritten angenähert, bis der gewünschte Druck erreicht wird.
Diese Verfahren eignen sich nicht nur für eine Anlaufzeit der Pumpe, sondern werden zu jedem Zeitpunkt der Laufzeit der Pumpe 10 bei einem Erreichen des Anschlags des Antriebskolbens 16 zu einer entsprechenden Reaktion und damit zu einer Verhinderung weiterer Anschläge des Antriebskolben führen. Damit wird gewährleistet, dass die Regelungseinrichtung 48 auch bei Störungen, wie beispielsweise einem Druckabfall durch Leckagen, reagiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4328621 A1 [0002]
- DE 102004002245 A1 [0002]
- DE 60205599 T2 [0008]
- DE 60036720 T2 [0009]
- DE 102006044246 A1 [0010, 0046, 0048]
- US 5237975 [0011]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Förder- oder Dosierpumpe (10), die einen translatorisch verschieblichen Antriebskolben (16) und einen Magnetantrieb mit einer auf den Antriebskolben (16) wirkenden Magnetspule (18) aufweist, wobei die Magnetspule (18) zum Antrieb des Antriebskolbens (16) in Abhängigkeit zumindest eines Prozessparameters geregelt bestromt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Einschaltzeit der Magnetspule (18) in Abhängigkeit des zumindest einen Prozessparameters geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Ausschaltzeit der Magnetspule (18) in Abhängigkeit des zumindest einen Prozessparameters geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Einschaltzeit bzw. die Ausschaltzeit auf einen im Wesentlichen konstanten Wert eingestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die Einschaltzeit bzw. die Ausschaltzeit so eingestellt werden, dass der zumindest eine Prozessparameter auf einen im Wesentlichen konstanten Wert eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Prozessparameter durch einen in einem Auslassbereich der Pumpe (10) angeordneten Sensor (52) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Prozessparameter ein Druck und/oder ein Durchfluss in einem Auslassbereich der Pumpe (10) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Hub des Antriebskolbens (16) durch eine Einschaltdauer der Magnetspule (18) gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Antriebskolben (16) durch eine Verminderung der Einschaltdauer der Magnetspule (18) einen Teilhub ausführt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem eine Ausschaltdauer der Magnetspule (18) in Abhängigkeit einer Einschaltdauer der Magnetspule (18) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Einschaltdauer so eingestellt ist, dass der Antriebskolben (16) vor einem Anschlag an einer ihm gegenüberliegenden Fläche abgebremst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem die Magnetspule (18) in mehreren aufeinander folgenden Zyklen bestromt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem in einem Initialisier-Zyklus der Betrag des zumindest einen Prozessparameters bei Vollausschlag des Antriebskolbens (16) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem diejenige minimale Stromstärke ermittelt wird, die der Magnetspule (18) zuzuführen ist, um den Betrag des zumindest einen Prozessparameters bei Vollausschlag des Antriebskolbens (16) zu erreichen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem die Stromstärke, ausgehend von dem zumindest einen Prozessparameter und einem Sollwert für diesen, eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem derjenige Abschaltzeitpunkt für die Bestromung der Magnetspule (18) ermittelt wird, um den Betrag des zumindest einen Prozessparameters bei Vollausschlag zu erreichen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem die Dauer der Bestromung, ausgehend von dem zumindest einen Prozessparameter und einem Sollwert für diesen, eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Frequenz der Bestromung der Magnetspule (18), ausgehend von dem zumindest einen Prozessparameters und einem Sollwert für diesen, eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei dem der Antriebskolben (16) aufgrund einer verkürzten geregelten Bestromung der Magnetspule (18) einen verkürzten Hub ausführt, der nicht durch einen Anschlag begrenzt wird.
Förder- oder Dosierpumpe (10), umfassend einen translatorisch verschieblichen Antriebskolben (16), einen Magnetantrieb mit einer auf den Antriebskolben (16) wirkenden Magnetspule (18), wobei die Magnetspule (18) zum Antrieb des Antriebskolbens (16) in Abhängigkeit zumindest eines Prozessparameters geregelt bestrombar ist.
Förder- oder Dosierpumpe (10) nach Anspruch 20, die durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19 betreibbar ist.
Förder- oder Dosierpumpe (10) nach Anspruch 20 oder 21, die in ihrem Auslassbereich einen Sensor (52) aufweist, mit dem der zumindest eine Prozessparameter bestimmbar ist.
Förder- oder Dosierpumpe (10) nach einem der Ansprüche 20 bis 22, die als Hubkolbenpumpe ausgebildet ist.
Förder- oder Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 20 bis 23, bei der der Magnetantrieb einem Ausgang einer Regelungseinrichtung nachgeordnet ist, die einen Eingang für einen Wert des zumindest einen Prozessparameters aufweist.
Förder- oder Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 20 bis 24, bei der die Regelungseinrichtung die Einschaltdauer der Magnetspule (18) regelt.
Förder- oder Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 20 bis 24, bei der die Regelungseinrichtung die der Magnetspule (18) zugeführte Stromstärke regelt.
System zur Förderung oder Dosierung eines Fluids, umfassend eine Förder- oder Dosierpumpe (10) nach einem der Ansprüche 20 bis 23, einen Verbraucher (38), der über eine Verbindungsleitung (42) an die Förder- oder Dosierpumpe (10) angeschlossen ist, wobei die Magnetspule (18) der Förder- oder Dosierpumpe (10) in Abhängigkeit zumindest einer Regelgröße in Form eines Prozessparameters geregelt bestrombar ist.
System nach Anspruch 27, bei dem die Regelgröße ein Druck und/oder ein Durchfluss in einem Auslassbereich der Pumpe (10) ist und sich in Abhängigkeit des Verbrauchers (38) einstellt.
System nach Anspruch 27 oder 28, das eine Prozessoreinrichtung aufweist, an die der in dem Auslassbereich der Pumpe (10) vorgesehene Sensor angeschlossen ist und die ein Bestromen der Magnetspule (18) in Abhhängigkeit des von dem Sensor bestimmten Prozessparameters regelt.
System nach einem der Ansprüche 27 bis 29, bei dem der Verbraucher ein Katalysator (38) eines Kraftfahrzeugs ist.