本發(fā)明涉及一種用于操作按計(jì)量供應(yīng)液體的裝置的方法。該裝置特別適合于按計(jì)量供應(yīng)液態(tài)的排氣凈化添加劑，以便通過(guò)scr方法來(lái)凈化排氣。這樣的排氣凈化添加劑例如是尿素/水溶液。在商標(biāo)名稱下，可獲得用于通過(guò)scr方法來(lái)凈化排氣的32.5％濃度的尿素/水溶液。

背景技術(shù)：

在用于按計(jì)量供應(yīng)這種液體的裝置中，可以使用特定的泵類型，這種泵類型還被稱為軌道泵。例如，在德國(guó)專利申請(qǐng)de102013104250a1、de102013104245a1、de102013104242a1和de102013102129a1中描述了所述泵類型。在所述泵類型的情況下的問(wèn)題在于，難以將所述泵類型作為計(jì)量泵進(jìn)行操作。在計(jì)量泵的情況下，可基于對(duì)該泵的輸入變量(例如該泵的輸入電流或輸入電壓或操作持續(xù)時(shí)間)的操作來(lái)精確地設(shè)定和控制液體的遞送量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在此背景下，本發(fā)明的目的是解決或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的突出問(wèn)題。尤其旨在提出一種用于操作按計(jì)量供應(yīng)液體的裝置的改進(jìn)方法，其中，該裝置尤其具有軌道泵類型的泵。

所述目的通過(guò)根據(jù)專利權(quán)利要求1的特征的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。該方法的進(jìn)一步有利的變體實(shí)施例在從屬制定的權(quán)利要求中給出。應(yīng)指出的是，在從屬制定的權(quán)利要求中給出的特征的特別的組合能夠以任何希望的、技術(shù)上有意義的方式相互結(jié)合并且可以用來(lái)自說(shuō)明書(shū)的解釋性信息進(jìn)行補(bǔ)充。

本發(fā)明涉及一種用于操作按計(jì)量供應(yīng)液體的裝置的方法，其中，該裝置至少具有用于遞送該液體的至少一個(gè)泵和至少一個(gè)壓力傳感器。所述至少一個(gè)泵具有帶有至少一個(gè)入口和至少一個(gè)出口的泵殼，其中，在該泵殼上安排有偏心件并且其中，在該泵殼與該偏心件之間安排有可變形隔膜，其中，該可變形隔膜和該泵殼從該至少一個(gè)入口到該至少一個(gè)出口界定至少一個(gè)遞送路徑并且形成該遞送路徑的至少一個(gè)密封件，其中，該至少一個(gè)密封件可通過(guò)該偏心件的移動(dòng)沿著該遞送路徑移位以用于遞送該液體的目的。該裝置的至少一個(gè)壓力傳感器被連接至泵的出口。在此，該方法至少包括以下步驟：

a)通過(guò)該泵來(lái)遞送液體；

b)在遞送期間，通過(guò)該至少一個(gè)壓力傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)在該泵的出口處的壓力的時(shí)間壓力曲線；

c)基于在該出口處的該時(shí)間壓力曲線的至少一個(gè)特征性特征來(lái)確定該泵的偏心件的角位置。

除了所描述的泵(尤其軌道泵)之外，該裝置優(yōu)選地具有一個(gè)儲(chǔ)箱，液體存儲(chǔ)在該儲(chǔ)箱中以及液體從該儲(chǔ)箱中被移除。此外，該裝置優(yōu)選地具有噴射器，通過(guò)該噴射器由泵遞送的液體可以按計(jì)量進(jìn)入內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置中。用于遞送液體的管線從儲(chǔ)箱向泵延伸并且從泵向噴射器延伸，其中，從泵至噴射器的管線區(qū)段還稱為壓力管線。

就類型而言，所描述的泵還可以被稱為軌道泵。例如，在專利申請(qǐng)de102013104250、de102013104245a1、de102013104242a1和de102013102129a1中描述了所述泵類型，并且，這些文件尤其可以被用于附加的解釋。至少一個(gè)密封件的運(yùn)動(dòng)或該偏心件的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致可運(yùn)動(dòng)的泵體積在泵殼與可變形隔膜之間的遞送通道中從泵的入口向泵的出口的運(yùn)動(dòng)，這樣使得該可運(yùn)動(dòng)的泵體積中的液體被遞送。由于可移位的密封件，在遞送路徑中的可運(yùn)動(dòng)的泵體積同樣可移位。可移位的密封件基本上由可變形隔膜的外表面形成，該可變形隔膜的外表面在多個(gè)區(qū)段中通過(guò)偏心件壓靠泵殼的內(nèi)表面?？勺冃胃裟の挥谄募c泵殼之間的間隙中，該間隙在圓周方向上從入口到出口地環(huán)繞該偏心件。在所述間隙中，使泵的入口與出口相互連接的遞送通道也定位在泵殼與可變形元件之間。

將壓力傳感器被連接至泵的出口，其方式使得通過(guò)該壓力傳感器可以測(cè)量在該出口處占主導(dǎo)的液體壓力。

步驟a)涉及通過(guò)泵來(lái)正常地遞送液體，也就是說(shuō)，完全正常地操作該泵。步驟a)還可以優(yōu)選地包括計(jì)量操作，其中將泵用于計(jì)量液體。對(duì)在出口處的壓力的時(shí)間壓力曲線的監(jiān)測(cè)(在步驟b)中進(jìn)行)優(yōu)選連續(xù)地執(zhí)行，以便能夠在任何希望的時(shí)間點(diǎn)確定在該出口處的壓力的時(shí)間曲線的特征性特征，在步驟c)中需要用這些特征性特征來(lái)確定角位置。

特征性特征可以是該時(shí)間壓力曲線上的不同的奇異點(diǎn)，例如，時(shí)間信號(hào)的躍變值、最大值或最小值。壓力曲線的特征性特征尤其還可以被稱為壓力信號(hào)的特征性偏差或特征性變化。壓力信號(hào)的特征性特征尤其允許得出關(guān)于偏心件的角位置的結(jié)論。用于基于壓力信號(hào)的特征性特征來(lái)確定偏心件的角位置的根本原因在于：由于該偏心件的旋轉(zhuǎn)以及該偏心件的不同的角位置，在泵的出口處發(fā)生液體的不同噴射。例如，存在某個(gè)角位置，其中在遞送路徑內(nèi)部的泵體積首次被連接至出口。在一些情況下，這于是導(dǎo)致液體從出口回流到泵中或可運(yùn)動(dòng)的泵體積中。所述回流導(dǎo)致了在出口處的壓力的時(shí)間曲線的特征性特征。被證明有利的是，使用壓力曲線的這些特征性特征來(lái)獲得泵的偏心件的角位置。

該方法還有利的是，在步驟c)中，基于由該壓力傳感器獲得的、作為該時(shí)間壓力曲線的特征性特征的突然的壓降來(lái)確定該偏心件的角位置。

當(dāng)泵的出口首次被連接至在泵的遞送路徑內(nèi)部可運(yùn)動(dòng)的泵體積時(shí)，突然的壓降例如作為以上描述的情況的結(jié)果而出現(xiàn)。然后，液體從出口回流到泵內(nèi)部的遞送路徑中。因此，在出口處的壓力下降。這種效應(yīng)可以被檢測(cè)為突然的壓降。如果適當(dāng)?shù)脑?，作為壓力曲線的特征性特征還可以不使用突然的壓降、而使用壓力最小值，該壓力最小值是由于壓力突然下降并且隨后再次上升而導(dǎo)致的。這種突然的壓降表明，偏心件的角位置恰好在入口附近，并且相應(yīng)地，可移位的密封件在不久之前運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)出口。出于這個(gè)原因，在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了在遞送路徑內(nèi)部的泵體積與出口之間的首次連接。

該方法還有利的是，在步驟c)中，基于由該壓力傳感器獲得的、作為該時(shí)間壓力曲線的特征性特征的壓力峰值來(lái)獲得該偏心件的角位置。

在壓力(在遞送路徑中的泵體積首次與出口連接期間)下降之后，由于偏心件的進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)以及因此導(dǎo)致的密封件的進(jìn)一步移位而導(dǎo)致在出口處的壓力上升。這種上升導(dǎo)致壓力峰值或壓力最大值。作為用于檢測(cè)偏心件的角位置的特征性特征，還可以對(duì)這個(gè)壓力峰值、或壓力最大值進(jìn)行分析。

根據(jù)特別有利的構(gòu)型，組合地使用突然的壓降以及在時(shí)間上跟隨該突然的壓降的壓力峰值以便由此識(shí)別偏心件的角位置。這例如以如下方式發(fā)生：在出現(xiàn)突然的壓降之后，等待直接跟隨該突然的壓降的壓力峰值，然后將這個(gè)壓力峰值用作特征性特征以便確定傳感器的角位置。然后，該突然的壓降是上游標(biāo)準(zhǔn)類型，這樣使得，由于聯(lián)合考慮突然的壓降和壓力峰值，在以非常精確的方式獲得偏心件當(dāng)前的角位置時(shí)存在更大的可靠性。

該方法還有利的是，在分析步驟c)中的特征性特征期間，考慮在該壓力傳感器處占主導(dǎo)的平均壓力級(jí)。

在扇區(qū)與泵之間的壓力管線區(qū)段中，在所述壓力管線區(qū)段中用液體填充的體積與占主導(dǎo)的壓力之間通常存在依賴性。這意味著，具體地講，在泵的出口處的壓力管線區(qū)段中的壓力不是突然累積的，而是在那里產(chǎn)生壓力之前，該泵最初必須遞送液體。因此，這可以在出口處導(dǎo)致不同的壓力級(jí)。已經(jīng)顯現(xiàn)的是，根據(jù)壓力級(jí)，在步驟c)中分析的壓力信號(hào)的特征性特征可以不同程度地相異。因此有利的是，將在出口處的平均壓力級(jí)考慮在內(nèi)。

該方法還有利的是，時(shí)間上彼此并行地實(shí)施步驟a)、步驟b)以步驟及c)。在更上面已經(jīng)描述的，在步驟a)中通過(guò)泵來(lái)遞送液體涉及通過(guò)泵來(lái)正常地遞送液體。特別有利的是，在該泵的根據(jù)步驟a)的整個(gè)遞送操作期間，永久地并且連續(xù)地監(jiān)測(cè)并確定根據(jù)方法步驟b)和c)的角位置。然后，為始終精確地知道偏心件的角位置提供特別高的可靠性。

該方法還有利的是，只有當(dāng)在該壓力傳感器處占主導(dǎo)的平均壓力級(jí)高于閾值壓力時(shí)，才實(shí)施該方法步驟c)。

已經(jīng)顯現(xiàn)的是，在一些情況下，如果在出口處的壓力級(jí)低(低于閾值壓力)，則壓力信號(hào)的所描述的特征性特征根本不存在或者僅非常微弱地顯著。例如，如果在出口處的壓力級(jí)非常低，則無(wú)法記錄在更上面所描述的導(dǎo)致突然的壓降的回流效應(yīng)。因此有利的是，只在以下情況下實(shí)施該方法：實(shí)際上也存在壓力曲線的多個(gè)特征性特征，這些特征適合于精確地確定偏心件的角位置。這可以通過(guò)對(duì)閾值壓力的所描述的考慮來(lái)實(shí)現(xiàn)。

該方法還有利的是，通向用于按計(jì)量配送該液體的噴射器的壓力管線鄰接該至少一個(gè)泵的該至少一個(gè)出口，并且其中，該壓力傳感器安排在這個(gè)壓力管線上并且被設(shè)置成用于測(cè)量該壓力管線中的壓力。

壓力傳感器優(yōu)選地安排成非常靠近出口，以便非常精確地測(cè)量所描述的、在出口處由于泵的特性而導(dǎo)致的壓力效應(yīng)。在一些情況下，所述壓力效應(yīng)經(jīng)受由于液體體積(存在于泵的出口和壓力傳感器之間)變化而導(dǎo)致的失真。如果壓力傳感器被安排為靠近出口，則所述液體體積小，這也減少了發(fā)生的失真。

然而，在一些情況下，還可以有利的是，將壓力傳感器安排為進(jìn)一步遠(yuǎn)離(空間上)泵的出口并且相對(duì)地靠近于噴射器。在適當(dāng)時(shí)，壓力傳感器還適合于識(shí)別壓力信號(hào)的所需要的特征性特征。然而，同時(shí)，壓力傳感器還可以仍被用于監(jiān)測(cè)在噴射器處占主導(dǎo)的壓力以便通過(guò)該噴射器來(lái)計(jì)量液體。在此背景下，特別有利的是，將在壓力傳感器與出口之間的液體體積的改變的影響考慮在內(nèi)，以便確定在壓力曲線的特征性特征與偏心件的角位置之間的唯一關(guān)聯(lián)。這例如可以以在考慮交叉影響變量的情況下指明這種關(guān)聯(lián)的特征圖譜的形式發(fā)生。在此，交叉影響變量尤其是對(duì)在出口和壓力傳感器之間的所述液體體積的交叉影響，例如遞送速度、壓力級(jí)等。

該方法還有利的是，蓄壓器和噴射器鄰接該泵的該至少一個(gè)出口，并且該泵將該液體遞送到該蓄壓器中，其中，可通過(guò)該蓄壓器和該噴射器的開(kāi)啟時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)由該裝置配送的液體量。

在此背景下，特別有利的是，借助于壓力傳感器來(lái)檢測(cè)蓄壓器中的壓力變化并且在噴射器的開(kāi)啟時(shí)間內(nèi)進(jìn)行計(jì)量期間將這些壓力變化考慮在內(nèi)。蓄壓器優(yōu)選地通過(guò)壓力管線(已經(jīng)描述的，從噴射器到泵)形成。所述壓力管線例如可以具有彈性設(shè)計(jì)，使得該壓力管線用作蓄壓器。

該方法還有利的是，該泵具有至少一個(gè)霍爾傳感器，通過(guò)該至少一個(gè)霍爾傳感器能夠檢測(cè)該偏心件的角位置的變化，其中，該方法還包括以下步驟：

d)從在步驟c)中獲得的該角位置開(kāi)始，基于通過(guò)該霍爾傳感器確定的角位置的變化來(lái)獲得變化后的角位置。

該泵可以具有設(shè)計(jì)有電動(dòng)機(jī)的電氣驅(qū)動(dòng)器。電動(dòng)機(jī)通常具有帶有電磁體的定子、以及轉(zhuǎn)子，其中，該轉(zhuǎn)子可以被設(shè)計(jì)為同樣地具有電磁體或具有永磁體。所描述的霍爾傳感器優(yōu)選地安排在泵的所述電氣驅(qū)動(dòng)器上或泵的所述電氣驅(qū)動(dòng)器中。借助于霍爾傳感器檢測(cè)偏心件的角位置的變化例如是基于在電氣驅(qū)動(dòng)器處的電磁場(chǎng)的變化，這些變化是由電氣驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的并且這些變化由于偏心件的運(yùn)動(dòng)以及泵的驅(qū)動(dòng)而導(dǎo)致在霍爾傳感器處測(cè)量的電流的波動(dòng)或在霍爾傳感器處產(chǎn)生的電壓的波動(dòng)。然而，借助于霍爾傳感器的這種檢測(cè)僅允許確定角位置的變化。由此，無(wú)法絕對(duì)地測(cè)定偏心件的角位置。這尤其適用于：轉(zhuǎn)子或電氣驅(qū)動(dòng)器(相對(duì)于偏心件)的精確安裝位置是未知的。然而，可能的是，從根據(jù)方法步驟c)獲得的角位置開(kāi)始，通過(guò)霍爾傳感器來(lái)獲得角位置的變化，并且由此間接地、精確地檢測(cè)任何角位置。然后，不僅可以精確地檢測(cè)基于壓力曲線的特征性特征可檢測(cè)的角位置。因此，可以完全解析針對(duì)任何希望的位置的偏心件的位置。這無(wú)法僅通過(guò)壓力曲線的特征性特征來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫m合于確定角位置的壓力曲線的特征性特征僅出現(xiàn)在偏心件的非常特殊的角位置處。

該方法還有利的是，依賴于該泵的該偏心件的占主導(dǎo)的轉(zhuǎn)速，基于該時(shí)間壓力曲線的至少一個(gè)特征性特征來(lái)確定該泵的該偏心件的角位置。

根據(jù)泵的偏心件的轉(zhuǎn)速的大小，時(shí)間壓力曲線的這些特征性特征不同程度地相異。因此有利的是，此外將偏心件的轉(zhuǎn)速考慮在內(nèi)，以便允許在步驟c)中獲得的角速度的更高的精確性。偏心件的轉(zhuǎn)速的影響尤其與在泵內(nèi)部的液體的流動(dòng)效應(yīng)相關(guān)聯(lián)，所述效應(yīng)在泵的不同轉(zhuǎn)速和遞送速度下相異地形成。

附圖說(shuō)明

以下將基于附圖對(duì)本發(fā)明和技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行更詳細(xì)地說(shuō)明。附圖示出了特別優(yōu)選的示例性實(shí)施例，然而，本發(fā)明不局限于這些示例性實(shí)施例。尤其指出的是，附圖、以及尤其在附圖中展示的尺寸關(guān)系僅為示意性的。在附圖中：

圖1示出了一個(gè)合適的泵(以軌道泵的方式)；

圖2示出了穿過(guò)合適的泵(以軌道泵的方式)的截面；

圖3示出了穿過(guò)合適的泵(以軌道泵的方式)的另一個(gè)截面；

圖4示出了穿過(guò)合適的泵(以軌道泵的方式)的又另一個(gè)截面；

圖5示出了壓力曲線的第一曲線圖；

圖6示出了壓力曲線的第二曲線圖；

圖7示出了具有帶有合適的泵(以軌道泵的方式)的裝置的機(jī)動(dòng)車輛。

具體實(shí)施方式

圖1示出了用于所描述的方法和所描述的裝置的所描述的泵1的等距視圖，該泵具有泵殼2、入口3以及出口4。在圖2中以截面展示了圖1中展示的泵1。同樣可以看到具有入口3和出口4的泵殼2。在泵殼2中，偏心件5被安排成可旋轉(zhuǎn)。在偏心件5與泵殼2之間的間隙11中，存在可變形隔膜7和遞送路徑8，該遞送路徑被可變形隔膜7的外表面23和泵殼2的內(nèi)表面6界定?？勺冃胃裟?在多個(gè)區(qū)段中通過(guò)偏心件5壓靠泵殼2的內(nèi)表面，這樣使得可變形隔膜的外表面23抵靠在泵殼2上。因此形成可移位的密封件9，該可移位的密封件可通過(guò)偏心件的旋轉(zhuǎn)在從入口3到出口4的遞送方向上移位。通過(guò)改變偏心件5的旋轉(zhuǎn)方向，該遞送方向還是可逆的。例如，通過(guò)在偏心件5與泵殼2之間的間隙11中的最窄點(diǎn)的位置來(lái)限定偏心件5的角位置13?？梢莆坏拿芊饧?通常也位于所述點(diǎn)處，被稱為角位置13。

圖3示出了穿過(guò)泵1的截面b-b(在圖2中標(biāo)記)?？梢钥吹奖脷?、偏心件5、可變形隔膜7以及還有遞送路徑8。

圖4對(duì)應(yīng)地示出了穿過(guò)泵1的用a-a標(biāo)記的截面。

圖5以曲線圖展示了時(shí)間壓力曲線12，并且與時(shí)間壓力曲線12并行地，展示了泵的偏心件的角位置13。可以看到壓力曲線的特征性特征，尤其突然的壓降14和壓力峰值15?？梢钥吹?，可以如何基于壓力曲線的這些特征性特征來(lái)確定偏心件的角位置13，因?yàn)閴毫η€12的某些特征性特征始終出現(xiàn)在偏心件的某些角位置13處。同樣展示了出口處的平均壓力曲線17。作為與所述平均壓力級(jí)的偏差，可以看見(jiàn)這些特征性特征。

圖6是其中展示了壓力曲線12和角位置13的另一個(gè)曲線圖。在此，可以看到在根據(jù)圖6的曲線中持續(xù)上升的平均壓力級(jí)17。只有當(dāng)平均壓力級(jí)17已經(jīng)超過(guò)閾值壓力18時(shí)，壓力曲線12的特征性特征才是足夠顯著的，這樣使得基于壓力曲線12的這些特征性特征可以確定角位置13。

圖7示出了機(jī)動(dòng)車輛27，該機(jī)動(dòng)車輛具有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)26以及帶有scr催化轉(zhuǎn)化器25的用于凈化內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)26的排氣的排氣處理裝置22。通過(guò)裝置16可以將用于凈化排氣的液體添加劑給送至排氣處理裝置22。為此目的，裝置16具有泵1、儲(chǔ)箱24(液體存儲(chǔ)在其中)、以及還有噴射器21，通過(guò)該噴射器可以將液體給送至排氣處理裝置22。泵1和噴射器21經(jīng)由形成為蓄壓器20的壓力管線19彼此相連接。