本發(fā)明以用于操控往復式活塞泵的方法和裝置為出發(fā)點。通常來說,往復式活塞泵由帶有一種確定的時鐘頻率(Taktrate)和/或一種確定的占空比(Tastverh?ltnis)的電操控信號來進行操控。在此,所述時鐘頻率和/或所述占空比能夠不變地預先給出,或者根據(jù)運行點(Betriebspunkt)預先給出。這種往復式活塞泵示例性地用于將燃料輸送到內(nèi)燃機中去。在這種情況下,優(yōu)選根據(jù)所述內(nèi)燃機的所述運行點進行所述操控。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的優(yōu)點:
這種用來以一種不變的占空比或者以一種不變的時鐘頻率來操控往復式活塞泵的方法具有下述缺點:所述泵發(fā)射噪聲,該噪聲出現(xiàn)在與所述往復式活塞泵的所述操控頻率的確定的關(guān)系中。
與此相對應的是,帶有獨立權(quán)利要求的特征的、根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的裝置具有下述優(yōu)點:所述噪聲發(fā)射(Ger?uschemission)被明顯地降低了。這尤其是通過下述方式來實現(xiàn):使得所述操控的暫停時間(Pausenzeit)隨機地改變。
這意味著,所述暫停時間從操控到操控地進行變化。
如果將所述時鐘頻率(TR)以泵輸送量(Pumpenf?rdermenge)為出發(fā)點進行計算,那么這就是尤其有利的。借此,能夠通過預先給出所述時鐘頻率來改變所述泵輸送量并且適應需求。
如果將變化值(V)限制在它的絕對值(Absolutwert)中,那么這就是尤其有利的。借此確保的是,所述暫停時間不會下落到一種最小值之下,在該最小值之下不再確保所述往復式活塞泵的功能。
如果所述變化值(V)的平均值采用數(shù)值零,那么這就是尤其有利的。借此實現(xiàn)的是,平均的時鐘頻率保持不變,或者如期望的那樣改變。
另一方面,本發(fā)明涉及連帶處理指令(Verarbeitungsanweisung)的程序代碼,用于建立能夠在控制裝置上運行的計算機程序、尤其是帶有編譯指令和/或鏈接指令的源代碼,其中,如果根據(jù)所述處理指令將所述程序代碼轉(zhuǎn)換、那就是說尤其是編譯和/或鏈接成能夠運行的計算機程序,那么所述程序代碼就生成了用于實施所描述的方法中任一個方法的所有步驟的計算機程序。這個程序代碼尤其是能夠由下述源代碼給出,該源代碼例如能夠從互聯(lián)網(wǎng)中的服務器處下載。
附圖說明
本發(fā)明的實施例在附圖中示出并且在接下來的說明中被闡述。附圖示出:
圖1:往復式活塞泵的示意圖;和
圖2:根據(jù)本發(fā)明的設置方案(Vorgehensweise)的流程圖。
具體實施方式
在圖1中示出了一種往復式活塞泵。這樣的電磁驅(qū)動的往復式活塞泵以如下方式工作:
給勵磁線圈1通電,該勵磁線圈吸引一種活塞/銜鐵(Magnetanker)2。所述活塞或者所述銜鐵2在缸(Zylinder)3中運行。在這個過程期間,將燃料吸入到壓縮空間(Verdichtungsraum)4中。如果將磁場關(guān)斷,那么彈簧5就將所述活塞/銜鐵2向前推移并壓縮所述燃料,并且將所述燃料又推出去。
在所述泵的另一種樣式中,所述工作原理也能夠是相反的,這就是說,在關(guān)斷所述電磁閥時將燃料吸入并且在接通時壓縮地被排出。
通過所述活塞原理(Kolbenprinzip),所述活塞往復地運動,并且產(chǎn)生一種運行噪聲(Betriebsger?usch),該運行噪聲以所述工作頻率以及機械部件的固有頻率和高次諧波(harmonische Oberwelle)為特征,尤其是在出現(xiàn)機械的碰撞時。已知的是,通過機械的和/或液壓的阻尼機構(gòu)來使得這種噪聲發(fā)射得以最小化。這種設置方式并不總是提供足夠令人滿意的結(jié)果,或者一般與泵中的較高的成本聯(lián)系在一起。
通過所述根據(jù)本發(fā)明的設置方案出現(xiàn)了下述可能性:有效地降低這種往復式活塞泵的被主觀感受到的所述運行噪聲。尤其在其中存在著其它運行噪聲的應用中、例如當使用在內(nèi)燃機中的燃料泵時,能夠通過所描述的操控策略使得所述泵運行噪聲的所述特征(Charakteristik)有利地進行改變。在此,所述泵噪聲被遮蓋,就是說被挪動到背景中并且不再被感受為干擾。
根據(jù)本發(fā)明,在對于所述泵的平均輸送量或者平均頻率來說的每個運行點上,不是以一種規(guī)律的時鐘頻率而是以操控脈沖(Ansteuerimpulse)的無規(guī)律的序列來進行所述電操控,在該操控脈沖中,在所述占空比中的所述暫停時間是可變化的。在每次活塞往復運動之后,改變在下次通電之前的所述暫停時間。以帶有下述特點(Besonderheit)的隨機序列的方式分配新的暫停時間:所述平均的時鐘頻率并且因此所述平均的泵輸送量對于每個運行點都保持不變。
這種操控策略的結(jié)果是,所述泵的所述噪聲特征(Ger?uschcharakteristik)發(fā)生了改變。所述噪聲的占主導地位的聲調(diào)份額(tonale Anteil)在一種噪聲(Rauschen)的方向上發(fā)生改變。單個的譜線(Spektrallinie)失去了振幅,出現(xiàn)了帶有小振幅的寬的噪聲譜(Ger?uschspektrum)。通過這種方法,總聲功率(Gesamtschallleistung)不是必然降低。然而在主觀上,所述噪聲變得明顯較不引人注意了,尤其是當在所述應用中已經(jīng)存在類似的背景噪聲時、例如當內(nèi)燃機運行時。
在圖中2示出了根據(jù)本發(fā)明的設置方式的一種實施方式。這種實施方式涉及一種用于操控在內(nèi)燃機中的燃料泵的方法。所述根據(jù)本發(fā)明的設置方案當然并不局限于這種應用。即使在相應的往復滑閥式泵(Hubschieberpumpe)的其它應用也中也能夠使用這種設置方案。
在第一個步驟200中,計算一種平均的時鐘頻率TR。以所述內(nèi)燃機的所述運行狀態(tài)(Betriebszustand)為出發(fā)點,計算這個平均的時鐘頻率TR。在此,以所述內(nèi)燃機的所述運行狀態(tài)為出發(fā)點,計算一種待輸送的燃料量。隨后以這個待輸送的燃料量為出發(fā)點,計算所述時鐘頻率。
以所述時鐘頻率TR為出發(fā)點,在方框210中計算一種暫停時間Toff,并且在方框220中計算一種接通時間Ton。所述接通時間Ton是指下述持續(xù)時間段:在該持續(xù)時間段中,每次操控中所述勵磁線圈被通以電流。所述暫停時間Toff是指下述持續(xù)時間段:在該持續(xù)時間段中,每次操控中所述勵磁線圈沒有被通以電流。所述時鐘頻率對應于在確定的時間范圍內(nèi)進行操控的次數(shù),并且因此是用于所述操控的頻率的衡量標準。所述時鐘頻率TR確定了所述操控過程的總時間,并且因此確定了所述接通時間Ton與所述暫停時間Toff之和。
當時鐘頻率高時,也就是說當經(jīng)常進行操控時,輸送大量的燃料。當時鐘頻率低時,也就是說當偶爾進行操控時,輸送少量的燃料。
如果在所述方框200中根據(jù)所述內(nèi)燃機的所述運行狀態(tài)獲取了所述時鐘頻率TR,那么使得所述燃料輸送匹配于所述內(nèi)燃機的需求就是特別有利的。為此,優(yōu)選將所述時鐘頻率TR從綜合特性曲線(Kennfeld)中讀出。
方框230預先給出了一種變化值V,在相加點(Additionspunkt)235中所述暫停時間Toff以該變化值發(fā)生改變。借此,對于每個操控循環(huán)的在兩次操控脈沖之間的所述暫停時間Toff都隨機地改變。在此,所述變化能夠以離散的步驟進行或者連續(xù)地進行。在此,為了在一種控制裝置上實現(xiàn),有利的是,使得離散的步驟數(shù)量處在2的指數(shù)序列(2er-Potenzschritten)(2、4、8、16、…)中。在此在有意義的最大的調(diào)整間隔內(nèi),在如上所述的解法(Aufl?sung)中改變所述暫停時間。對此,有利的是,根據(jù)應用區(qū)域和所述應用的所述聲學特征,示出了關(guān)于所述平均的周期持續(xù)時間的大約+/-20%的最大偏離。在此,必須如此獲取步幅(Schrittweiten):使得所述暫停時間變化的所述平均值是零,因為否則的話就改變了所述平均的輸送量。對于在控制裝置中進行的轉(zhuǎn)換,以離散的步驟進行轉(zhuǎn)換是有利的。于是就將所述最大的調(diào)整間隔除以所獲取的離散的步驟的數(shù)量,并且分配給二進制的數(shù)字代碼。在每次泵循環(huán)(Pumpzyklus)之后,通過數(shù)字化地或者類似地生成的隨機序列(Zufallsfolge),當前在代碼之間、也就是在量化的步幅之間進行切換。
所述如此變化的暫停時間ToffV到達末級(Endstufe)240,該末級對于所述勵磁線圈1相應地通以電流。
所述隨機的二進制序列能夠例如從偽隨機序列(Pseudozufallsfolge)中獲得,該偽隨機序列能夠以電子的方式簡單地利用反饋的移位寄存器(rückgekoppeltes Schieberegister)或者在計算機或微控制器上在軟件側(cè)生成。偽隨機序列意味著,雖然所述分配是隨機的,但是在所述序列的確定的長度之后會進行重復。所述序列越長,所述隨機序列的品質(zhì)就越高。所述隨機序列的生成是已知的。
通過這種預先給出變化值的方式能夠?qū)崿F(xiàn)的是,所述變化值的所述平均值為數(shù)值零。如果所述變化值借助于另一種設置方案預先設定,那么設置為:這個預先設定這樣進行,使得所述變化值的所述平均值為數(shù)值零。