用于低温燃料的燃料输送装置及其运行方法和控制器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于运行用于低温燃料的燃料输送装置的方法，其包括活塞泵(1)，所述活塞泵具有能够在两个终端位置之间往复运动的泵活塞(2)，所述泵活塞在一端限界压缩室(3)并且在另一端限界能够加载以液压介质的压力室(4)，其中，所述压力室(4)中的压力能够通过切换控制阀(5)来改变。根据本发明专利技术，在所述泵活塞(2)运动时感测和/或预测到达终端位置的时间点并且为了缩短所述泵活塞(2)在终端位置的停留时长，根据之前感测到和/或预测的时间点选择所述控制阀(5)的切换时间点。此外，本发明专利技术还涉及一种用于实施所述方法的控制器以及一种尤其适用于执行本发明专利技术的方法的、用于低温燃料的燃料输送装置。

【技术实现步骤摘要】
用于低温燃料的燃料输送装置及其运行方法和控制器
本专利技术涉及一种用于运行用于低温燃料的燃料输送装置的方法。此外，本专利技术涉及一种控制器以及一种用于低温燃料的燃料输送装置。所述燃料输送装置尤其适用于执行根据本专利技术的方法。
技术介绍
低温燃料尤其可以是天然气(“天然气”＝NG)，所述天然气在机动车上为了运行内燃机而以液体的形式(“液化天然气”＝LNG)储存在专门为此设计的箱中。由EP2541062A1已知一种用于低温燃料、尤其用于天然气的活塞泵，该活塞泵具有能够往复运动的泵活塞。所述泵活塞限界能够以液化天然气充注的压缩室，使得在压缩室中存在的液化天然气能够通过泵活塞的行程运动被加载以高压。泵活塞在另一端限界能够加载以液压介质的压力室，以便驱动泵活塞。压力室中的压力能够通过切换控制阀来改变，所述控制阀布置在将压力室与液压泵连接的液压管路中。通过压力室中的可变化的压力可以使泵活塞往复运动。此外，已知一种能够液压驱动的活塞泵，在所述活塞泵中例如借助弹簧机械地引起泵活塞的回位。
技术实现思路
从上述现有技术出发，本专利技术所基于的任务是，提高用于低温燃料的燃料输送装置的被液压驱动的活塞泵的输送频率和从而输送量。为了解决该任务，提出根据本专利技术的用于运行用于低温燃料的燃料输送装置的方法。由优选实施方式得到本专利技术的有利的扩展方案。此外，还提出根据本专利技术的控制器以及根据本专利技术的燃料输送装置。所提出的方法用于运行用于低温燃料的燃料输送装置，所述燃料输送装置包括活塞泵，该活塞泵具有能够在两个终端位置之间往复运动的泵活塞，所述泵活塞在一端限界压缩室并且在另一端限界能够加载以液压介质的压力室，其中，压力室中的压力能够通过切换控制阀来改变。根据本专利技术，在泵活塞运动时感测和/或预测到达终端位置的时间点，并且为了缩短泵活塞在终端位置中的停留时长，根据之前感测到和/或预测的时间点选择控制阀的切换时间点。因此，本专利技术的目标是缩短泵活塞在终端位置中的停留时长。如果泵活塞已到达终端位置，则应通过控制阀的快速切换将泵活塞的运动引入到相反方向中。以这种方式能够得到高输送频率和从而高输送量。在活塞泵运行中，泵活塞的速度取决于可变化的不同因素或者说边界条件。这对泵活塞的运动时长产生影响，使得到达终端位置的时间点可能推迟。为了考虑这一点，通常保持一定的停留时长，使得保证泵活塞与相应速度无关地到达其终端位置。然而，保持一定的停留时长限制了最大输送频率并且从而在给定泵活塞的行程和直径的情况下限制了最大输送量。因为在根据本专利技术的方法中感测和/或预测到达终端位置的时间点，所以不必保持停留时长，这导致在不改变活塞泵的结构尺寸的情况下提高输送频率和输送量。被感测到达的终端位置不但可以是上止点(OT)而且可以是下止点(UT)，其中，泵活塞在活塞泵的输送运行中优选从下止点运动到上止点。为了使输送频率或者输送量最大化，优选将泵活塞在至少一个终端位置中，优选在两个终端位置中减小到最小值。如果泵活塞在上止点、即在对压缩室进行最大压力加载时的停留时长减小，则可以同时实现由原理决定地通过在泵活塞和泵壳体之间形成的动态密封部而从压缩室逸出的泄漏量的减小。相应地提高活塞泵的效率。同时可以减小到用于储存低温燃料的箱中的热输入，因为泄漏量通常被引回到箱中。同时通过减小热输入来抵抗箱中的不希望的压力升高。根据本专利技术的方法的一个优选构型，借助至少一个位移传感器感测泵活塞到达终端位置的时间点。以这种方式能够直接感测到达终端位置的时间点。在此，位移传感器优选布置在活塞泵的低温区域外。替代地或补充地提出，借助至少一个压力传感器感测泵活塞到达终端位置的时间点。借助所述至少一个压力传感器能够感测压力过冲和/或压力下冲(Drucküberschwingungund/oderDruckunterschwingung)，所述压力过冲和/或压力下冲随着到达终端位置由于泵活塞运动的突然终止而形成。因此，借助至少一个压力传感器能够间接感测泵活塞到达终端位置的时间点。为了感测压力过冲和/或压力下冲，可以将至少一个压力传感器布置在压缩室和/或高压管路中，经由该高压管路将压缩室与高压存储器连接。压力传感器布置在高压管路中具有以下优点：该布置在低温区域外实现。替代地或补充地，所述至少一个压力传感器可以布置在活塞泵的液压部分中，在液压部分中构造有能够加载以液压介质的压力室。例如，所述至少一个压力传感器可以布置在压力室和/或耦合器室中，所述耦合器室为了泵活塞的回位也能够加载以液压介质。此外提出，替代地或补充地借助至少一个固体声传感器感测泵活塞到达终端位置的时间点。因为随着到达终端位置，类似于压力过冲或者压力下冲，产生能够借助固体声传感器感测的固体声。因此，通过固体声或者借助固体声传感器可以间接感测泵活塞到达终端位置的时间点。在本专利技术的扩展方案中提出，借助至少一个传感器感测泵活塞的运动时长和/或速度。所述运动时长相当于泵活塞用于从一个终端位置运动到另一终端位置所需要的时间间隔。该时间间隔可以被测量或计算。该计算的前提是：确定的参数，例如泵活塞的位移和速度是已知的。因此，可以有利的是，替代地或补充地感测泵活塞的速度。通常已知相当于泵活塞行程的位移。如果感测泵活塞的运动时长和/或速度，则优选连续地进行感测。通过连续的感测可以在影响泵活塞速度的、变化的边界条件情况下进行对控制阀的切换时间点的平滑适配。这些边界条件例如包括用于驱动活塞泵的液压介质的温度、在用于储存低温燃料的箱中的压力以及在与压缩室连接的高压存储器中的压力。如果这些参数之一改变，则这可能对泵活塞的速度具有影响，使得泵活塞变得更慢或更快。运动时长以及泵活塞到达终端位置的时间点相应地改变。此外，连续感测到的数据还可以被用于预测泵活塞到达终端位置的时间点。因此，可以在到达终端位置之前已经限定控制阀的切换时间，这又能够在切换控制阀时考虑可能的时间延迟。因为通常与泵活塞的速度相关的边界条件，尤其液压介质的温度、箱压力和/或高压存储器中的压力通常不会突然变化，所以所述预测具有高可靠性。这尤其适用于仅对紧接着的周期进行预测。有利地，借助控制器限定控制阀的切换时间点，借助所述控制器能够操控所述控制阀。然后，相应于之前限定的切换时间点来操控控制阀。此外优选地，借助控制器来分析评估至少一个传感器、尤其是至少一个位移传感器、压力传感器和/或固体声传感器的测量数据。然后，相应于分析评估的结果来限定控制阀的切换时间点。为此，将由所述至少一个传感器感测到的测量数据传输或提供给控制器。此外优选地，借助控制器来预测到达终端位置的时间点。优选基于借助至少一个传感器感测到的测量数据来进行预测。如果这些数据被提供给控制器，则可以首先借助控制器进行对测量数据的分析评估，接着进行预测。借助根据本专利技术的方法，本身在输送量需求减小的情况下也可以缩短泵活塞在上止点中的停留时长，以便仅得到减少从压缩室的泄漏量。与此相对地，在输送量需求提高的情况下可以附加地缩短泵活塞在下止点中的停留时长，以便使频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于运行用于低温燃料的燃料输送装置的方法，所述燃料输送装置包括活塞泵(1)，所述活塞泵具有能够在两个终端位置之间往复运动的泵活塞(2)，所述泵活塞在一端限界压缩室(3)并且在另一端限界能够加载以液压介质的压力室(4)，其中，所述压力室(4)中的压力能够通过切换控制阀(5)来改变，/n其特征在于，/n在所述泵活塞(2)运动时感测和/或预测到达终端位置的时间点，并且为了缩短所述泵活塞(2)在所述终端位置中的停留时长，根据之前感测到和/或预测的时间点选择所述控制阀(5)的切换时间点。/n

【技术特征摘要】
20190116 DE 102019200428.81.一种用于运行用于低温燃料的燃料输送装置的方法，所述燃料输送装置包括活塞泵(1)，所述活塞泵具有能够在两个终端位置之间往复运动的泵活塞(2)，所述泵活塞在一端限界压缩室(3)并且在另一端限界能够加载以液压介质的压力室(4)，其中，所述压力室(4)中的压力能够通过切换控制阀(5)来改变，
其特征在于，
在所述泵活塞(2)运动时感测和/或预测到达终端位置的时间点，并且为了缩短所述泵活塞(2)在所述终端位置中的停留时长，根据之前感测到和/或预测的时间点选择所述控制阀(5)的切换时间点。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
借助至少一个位移传感器(6)感测所述泵活塞(2)到达终端位置的时间点。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
借助至少一个压力传感器(7)感测所述泵活塞(2)到达终端位置的时间点。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
借助至少一个固体声传感器感测所述泵活塞(2)到达终端位置的时间点。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
借助至少一个传感器感测所述泵活塞(2)的运动时长和/或速度。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
借助控制器(8)限定所述控制阀(5)的切换时间点，借助所述控制器能够操控所述控制阀(5)。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
借助所述控制器(8)分析评估所述至少一个传感器，尤其是至少一个位...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·豪伊，R·施密德，F·策恩德，M·卡茨，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE