本發(fā)明涉及一種用于運送介質并用于加熱待運送的介質的傳送設備、一種車輛、一種方法、一種程序單元以及一種計算機可讀介質。

背景技術：

通常，典型的柴油燃料泵可以具有根據(jù)排擠原理工作的泵站。其一個實例是所謂的擺線泵站(gerotorpumpwerk)。此外，也可以使用用于燃料泵的螺旋泵站或滾子葉片泵站。同樣，用于排氣后處理的尿素溶液泵也可以具有一個根據(jù)排擠原理工作的泵站。在操作這些泵時，依賴于所運送介質的壓力和粘度可能出現(xiàn)不同的運行狀態(tài)。因為根據(jù)排擠原理工作的泵站可以具有較高的液壓剛性，所運送的介質的粘度或壓力的改變可以直接對用于驅動該泵站所需的扭矩產(chǎn)生影響。

通常，柴油燃料具有的特性在于，在低于某一溫度時，石蠟可以作為燃料中的薄片沉淀出來。即，如果該柴油燃料的溫度足夠低，則該機構可導致阻塞和燃料的不斷硬化。此時可能能大幅度提高該柴油燃料的粘度并且可出現(xiàn)非流變線性或流變線性的粘度行為。在粘度發(fā)生一定變化之后，由于所提到的原因，正常泵運行可能受阻或變得不可行，這可能表現(xiàn)為在由電氣換向電動機驅動的泵的情況下重復啟動故障。原理上，相同的機構也可以適用于用于尿素溶液的泵，這些尿素溶液被分配至排氣系中以用于柴油車輛的排氣后處理。在機動車輛中使用的尿素溶液可能在約-8℃至-11℃的溫度下凍結。對于運送柴油燃料和尿素溶液必要的是，即使在高寒的情況下也確保車輛的高度可用性或正確的排氣后處理。

技術實現(xiàn)要素：

在此可以看出本發(fā)明的目的：提高車輛中的泵的可靠性。

該目的是通過獨立權利要求的主題來解決的。從以下說明書、附圖以及從屬權利要求中可以看出改進方案和實施方式。

本發(fā)明的第一方面涉及一種用于運送介質并用于加熱待運送的介質的傳送設備，該傳送設備具有一個車輛泵、一個用于驅動該車輛泵的電動機以及一個用于控制該電動機的控制單元。該電動機還具有至少一個導體繞組。此外，該控制單元實施為，在該至少一個導體繞組中產(chǎn)生具有第一頻率的第一交流電，其中，通過在該至少一個導體繞組中產(chǎn)生的第一交流電在該傳送設備的一個部件中感生渦流電流用于加熱該介質。就此而言可以理解為，該控制單元實施為，以如下方式在該至少一個導體繞組中產(chǎn)生具有第一頻率的第一交流電，使得能夠在該傳送設備的一個部件中感生渦流電流。

換言之，本發(fā)明的構思在于不僅加熱該電動機的繞組，而且加熱該傳送設備的其他部件，例如鐵、整個電動機的金屬片組，例如該電動機的定子和/或適當時轉子。這可以通過將高頻率的電流沖入至該電動機的導體繞組中進行。為了加熱該傳送設備的部件，可以對該導體繞組施加更高頻率的交流電。由此，在該部件中可以形成高頻率的磁場，這些高頻率的磁場可以導致部件中的對應的渦流電流以及對應的生熱。與直流加熱相比，所需的交流電可以相對較小，這是因為對該部件的加熱可以通過部件本身的反復磁化損耗產(chǎn)生，并且不必通過導體繞組的歐姆電阻產(chǎn)生。由此，連接插頭的實際插頭觸點和該控制單元的實際末級可以設計為更小并且更為成本有效的。此外，以此方式無損壞地引入該泵中的電功率可以顯著高于在通過直流電加熱該繞組時的電功率。由此，位于該泵中的介質可以較快地液化。因為與單個繞組相比，整個泵相對于周圍環(huán)境和相對于位于泵內(nèi)部的介質的熱阻可以更小，所以也可以更好地加熱該泵的環(huán)境，由此可以獲得一定儲量的液體介質。以此方式可以較快地加熱該泵中的介質，由此可以提高該傳送設備的可靠性。

在此，可以從廣義上理解在本發(fā)明的上下文中的術語“傳送設備”。因此，該傳送設備不必強制性地是單獨的構造單元。例如，該車輛泵、該電動機和該控制單元可以是不同的構造單元。該控制單元例如可以是發(fā)動機控制器的一部分。待運送的介質例如可以是燃料、柴油燃料、車窗玻璃用水、尿素和/或發(fā)動機油或變速器油?？傮w上，該介質可以是預期在一定溫度下凝固的介質。該車輛泵可以指代不同類型的泵。例如，該車輛泵可以實現(xiàn)為流動泵擺線泵、螺旋泵或滾子葉片泵。即，本發(fā)明可應用于不同的泵類型。在本發(fā)明的上下文中，車輛泵可以理解為在汽車領域中使用的泵。該電動機例如可以指代機械換向的或電氣換向的電動機。在電氣換向的電動機中，該控制單元例如可以同時是一個調(diào)節(jié)單元，該調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)對該電動機的電流供應以驅動該電動機。該電動機的導體繞組例如可以安裝在該電動機的轉子或定子處。這可以取決于電動機具體是如何構造的。例如在電氣換向的電動機中，該導體繞組可以安排在該定子處，與之相反，在機械換向的電動機中，該導體繞組可以安裝在該轉子處。此外，也可以在該電動機中安排多個導體繞組。在該至少一個導體繞組中產(chǎn)生的該第一交流電可以理解為高頻率的交流電。該高頻率的交流電可以在該傳送設備的部件中再次產(chǎn)生高頻率的磁場。該部件例如可以是該電動機的鐵部件或金屬片組。在此，該部件例如也可以是該電動機的定子或適當時是轉子。此外，也可以將分離的部件安裝在該電動機的外部，這些部件實施為通過所產(chǎn)生的渦流電流加熱。這些部件可以專門針對該目的來構造。

在現(xiàn)代機動車輛中，燃料泵和/或尿素溶液泵典型地可以實施為用電氣換向的電動機驅動的泵。對該電動機的電子控制或調(diào)節(jié)還可以確定該泵的阻塞。

可以如此長時間地加熱，直到該介質在該泵中并且直接在該泵的周圍液化。在此，可以依賴于環(huán)境條件加熱。此外，可以加熱該介質，直到該介質的溫度高于該介質的凝固點幾度。在此，加熱的數(shù)值或所達到的該介質的溫度可以依賴于該加熱運行的持續(xù)時間。

該第一交流電或這些加熱電流還可以與用于驅動該電動機的正常工作電流(以下稱為第二交流電)處于相同的數(shù)量級。由此，該電動機的觸點和功率電子器件的尺寸可以保持相同以產(chǎn)生加熱電流以及工作電流，這是因為不必出現(xiàn)與正常運行相比顯著更高的負載。

根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式，以如下方式實施該第一交流電，該使得該第一交流電在該電動機中產(chǎn)生磁場，該磁場不是旋轉磁場。

在此，可以通過該第一交流電在該至少一個導體繞組中產(chǎn)生該磁場。此外，旋轉磁場可以理解為圍繞旋轉軸線旋轉的磁場。換言之，這意味著，通過該第一交流電產(chǎn)生的磁場不旋轉。或者這可以意味著，該第一交流電不產(chǎn)生用于該電動機的驅動力矩。例如，不必以塊狀模式施加該第一交流電。例如，可以將交流電壓施加到一個或多個導體繞組，該交流電壓通過該導體繞組或這些導體繞組驅動交流電。在此，在內(nèi)部產(chǎn)生的場可以是沒有旋轉分量的純交變場。在此，該轉子可以停止或不必旋轉。由于在此情況下該第一交流電不產(chǎn)生驅動力矩，可以加熱該介質，而不驅動該電動機。

根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式，該電動機具有一個轉子和一個定子，其中，該至少一個導體繞組安排在該定子處。通過在該至少一個導體繞組中產(chǎn)生的第一交流電在該電動機的定子中感生渦流電流。換言之，通過在該至少一個導體繞組中產(chǎn)生的第一交流電，可以在該電動機的定子中感生渦流電流。

在此，該電動機例如是電氣換向的電動機。在此情況下，在該電氣換向的電動機所需的電子器件中可以實現(xiàn)該控制單元。以此方式，不需要用于該傳送設備的額外部件，由此，根據(jù)本發(fā)明的傳送設備能夠容易地實現(xiàn)、容易地改裝并且可以可靠地運行，這是因為可以通過較少數(shù)量的部件來降低故障可能性。此外，也可以成本有效地生產(chǎn)該傳送設備。

根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施方式，該控制單元還實施為，在該至少一個導體繞組中產(chǎn)生具有第二頻率的第二交流電以驅動該電動機，其中，該第二交流電在該電動機中產(chǎn)生旋轉磁場。

在此，旋轉磁場可以理解為圍繞旋轉軸線(例如圍繞該電動機的驅動軸)旋轉的磁場。換言之，可以通過該第二交流電產(chǎn)生驅動力矩。通過提供該控制單元(該控制單元可以同時產(chǎn)生用于加熱和用于驅動的電流)提供了簡單的解決方案，以便運送和加熱位于該傳送設備中的介質。此外，該傳送設備可以容易地加裝該加熱功能并且也可以更可靠，這是因為不需要可能產(chǎn)生更高的故障可能性的額外部件。

根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施方式，該控制單元實施為，在該至少一個導體繞組中產(chǎn)生具有該第一頻率的第一交流電，該第一頻率在500hz與50khz之間。

在此，該第一交流電的頻率可以依賴于該傳送設備的設計，例如依賴于金屬片厚度并且適當時依賴于多個導體繞組的控制模式。因為可以通過在鐵中感生的渦流電流產(chǎn)生加熱，所以該電動機可以施加有類似于正常運行的電壓和電流以進行加熱。對于典型的機動車輛泵，電壓可以為12v，并且電流可以為8至20a。于是，可以通過相對較高的渦流電流在該鐵電阻中產(chǎn)生用于加熱該介質的損耗。在此，這可以指變壓器效應，其中，較高的次級電流可以產(chǎn)生歐姆損耗。在此，該初級繞組僅可以引導相對較小的電流并且由此可以具有較小的歐姆損耗。此外，可以施加具有高于聽覺范圍的頻率的交流電以進行加熱。由此可以避免該傳送設備的噪音生成。

然而如果例如由于該繞組電感的阻抗曲線需要在可聽到的頻率范圍內(nèi)的第一交流電，可以以如下方式選擇該頻率，使得噪音生成最小化。

根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施方式，該傳送設備具有用于測量待運送的介質的溫度的溫度傳感器。此外，該控制單元實施為，當由該溫度傳感器測量的溫度低于預定的溫度極限值時，在該至少一個導體繞組中產(chǎn)生該第一交流電。

該溫度傳感器例如可以安排在該泵中或者該泵的供應管線或排出管線中。在此情況下，通過該溫度傳感器可以測量待運送的介質的溫度。此外，該溫度傳感器也可以安排在該控制單元中。在此情況下，該溫度傳感器可以測量環(huán)境溫度。此外，該溫度傳感器也可以是該電動機的電子器件的一部分，以便檢測該設備中的內(nèi)部溫度。該溫度極限值例如可以指一種極限值，該介質的溫度低于該極限值時，該介質的粘度過大。如果在同時較低的環(huán)境溫度下確定泵的阻塞，則該阻塞可能由凝固的介質觸發(fā)。如果由于該介質的粘度過高而存在阻塞車輛泵的風險，則可以以此方式加熱該傳送設備。

根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施方式，該傳送設備具有用于測量待運送的介質的溫度的溫度傳感器。該控制單元還實施為，檢測該電動機的阻塞。此外，該控制單元實施為，當該控制單元檢測到該電動機的阻塞并且該待運送的介質的由該溫度傳感器測量的溫度低于預定的溫度極限值時，在該至少一個導體繞組中產(chǎn)生該第一交流電。

以此方式，可以在該車輛泵阻塞時，再次自動加熱該車輛泵中的介質，由此可以快速恢復該車輛泵的正常運行。此外，例如當該車輛泵中的介質具有較低的溫度時，也可以在使用該車輛泵之前進行對該介質的加熱。

本發(fā)明的第二方面涉及一種具有在本發(fā)明的上下文中描述的傳送設備的車輛，其中，該車輛泵是用于運送內(nèi)燃機的燃料的燃料泵或尿素溶液泵。

因為涉及在本發(fā)明的上下文中描述的傳送設備，結合該傳送設備所述的特征和優(yōu)點也適用于該車輛。車輛例如可以是通過內(nèi)燃機驅動的乘用機動車輛或載重機動車輛。此外，車輛也可以配備有混合動力驅動器。

本發(fā)明的第三方面涉及一種通過傳送設備加熱待運送的介質的方法，該傳送設備具有一個用電動機驅動的車輛泵以運送介質。在此，該方法具有在該電動機的至少一個導體繞組中產(chǎn)生具有第一頻率的第一交流電的步驟。通過在該至少一個導體繞組中產(chǎn)生的第一交流電在該傳送設備的一個部件中感生渦流電流，由此加熱該介質。

例如可以在本發(fā)明的上下文中描述的傳送設備的控制單元中實施這種方法。因此，結合該傳送設備所述的特征和優(yōu)點也應用于該方法。此外，可以以不同的順序和/或并行地執(zhí)行該方法的這些步驟。

本發(fā)明的第四方面涉及一種程序單元，當該程序單元由傳送設備的控制單元實施時，該程序單元引導該控制單元執(zhí)行上述或下述方法。

該程序單元可以是計算機程序的一部分。此外，該程序單元本身也可以是獨立的計算機程序。例如，該程序單元可以作為已經(jīng)存在的計算機程序的更新，使其能夠實施根據(jù)本發(fā)明的方法。

本發(fā)明的第五方面涉及一種存儲有程序單元的計算機可讀介質，當該程序單元由傳送設備的控制單元實施時，該程序單元引導該控制單元執(zhí)行在本發(fā)明的上下文中所述的方法。

該計算機可讀介質可以被視為存儲介質，例如u盤、cd、dvd、硬盤或者其他存儲介質。此外，該計算機可讀介質也可以實施為微芯片，該微芯片使得控制單元能夠執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。

雖然單獨的實施方式僅相對于一種傳送設備、車輛、方法、程序單元或計算機可讀介質來描述，然而所描述的實施方式同等地涉及傳送設備、車輛、方法、程序單元和計算機可讀介質。協(xié)同效應可以由實施方式的不同組合得出，即使以下沒有描述這些效應。

本發(fā)明的其他特征、優(yōu)點和應用可能性從以下對實施例和附圖的說明中得出。在此，所有描述的和/或圖中顯示的特征自身和以任意組合構成發(fā)明的主題，也不依賴于單個權利要求或其引用內(nèi)容的組合物。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的傳送設備；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的電動機；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法的流程圖。

在此，示意性地并且不以真實比例地示出附圖。

具體實施方式

圖1中示出了一種根據(jù)本發(fā)明的實施例用于運送介質并用于加熱待運送的介質的傳送設備100。傳送設備100具有車輛泵101、用于驅動車輛泵的電動機102以及用于控制該電動機的控制單元103。在此，電動機102具有至少一個導體繞組。圖2中例如示出了具有導體繞組的電動機102的放大圖?？刂茊卧?03還實施為，在該至少一個導體繞組中產(chǎn)生具有第一頻率的第一交流電，其中，通過在該至少一個導體繞組中產(chǎn)生的第一交流電在用于加熱該介質的傳送設備的一個部件中感生渦流電流。

根據(jù)圖1示出的實施例，將車輛泵101實施為擺線泵或齒環(huán)泵。在此，驅動用齒輪104在車輛泵的內(nèi)齒部105中偏心地運行。齒輪104由電動機102驅動。通過旋轉齒輪104在齒槽之間運送介質，由此將該介質在箭頭方向108上從泵101的入口106運輸至泵101的出口107。在此，該擺線泵在該實施例中被視為純粹示例性的而不是限制性的。本發(fā)明還可以實現(xiàn)用于許多不同類型的泵。傳送設備101還具有用于測量待運送的介質的溫度的溫度傳感器110。該溫度傳感器例如可以安排在車輛泵101的出口107中。此外，該溫度傳感器也可以安排在泵101內(nèi)、在泵101的入口108處或者其他位置處。借助于溫度傳感器110可以檢測待運送的介質的溫度，如果待運送的介質的溫度低于預定極限值，則控制單元103可以在電動機102的導體繞組中產(chǎn)生第一交流電。

此外，圖1中示出了一個存儲介質109，由控制單元執(zhí)行的方法例如可以存儲在該存儲介質上。此外，預定的溫度極限值也可以存儲在存儲單元109上。

圖2中示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的電動機102。在該實施例中，電動機102示出為外轉子電機。然而，這被視為純粹示例性的而不是限制性的。該電動機也完全可以實施為內(nèi)轉子電機或者具有其他構造。在該實施例中，轉子201包括分別具有一個導體繞組204的六個轉子臂203。如已經(jīng)描述地，電動機202的轉子安排在定子201外部并且例如由永磁材料構造。當在這些導體繞組204中產(chǎn)生用于驅動該電動機的電流時，則在這些導體繞組中產(chǎn)生的磁場促使轉子202圍繞定子201旋轉。此外，在導體繞組204中可以通過電動機102的控制單元產(chǎn)生第一交流電。第一交流電實現(xiàn)高頻率的磁場205，該磁場可以在電動機102的鐵部件或金屬片組中再次感生渦流電流。例如在定子201內(nèi)感生的渦流電流安排在與這些磁場205大體上垂直豎立的平面中。渦流電流在定子201中通過箭頭方向206示出。定子201可以通過渦流電流206或通過反復磁化損耗來加熱。該定子可以將熱量輸出至通過泵101運送的介質。

圖3中示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛300。該車輛具有內(nèi)燃機301、油箱302以及傳送設備100，該傳送設備用油箱302的燃料供應內(nèi)燃機301。內(nèi)燃機301例如是柴油發(fā)動機。傳送設備100包含車輛泵101、用于驅動泵的電動機102以及用于控制電動機102的控制單元103。在此，控制單元103例如可以是傳送設備100的構造單元，或者也可以是內(nèi)燃機301的發(fā)動機控制器的一部分。此外，控制單元103也可以后續(xù)加裝在車輛中。

圖4中根據(jù)本發(fā)明的實施例示出了通過傳送設備加熱待運送的介質的方法的流程圖，該傳送設備具有用電動機驅動的車輛泵以運送介質。在此，該方法具有在該電動機的至少一個導體繞組中產(chǎn)生具有第一頻率的第一交流電的步驟s1，其中，通過在該至少一個導體繞組中產(chǎn)生的第一交流電在該傳送設備的一個部件中感生渦流電流，由此加熱該介質。

補充地，應指出的是，“包括”或“具有”不排除其他元素，并且“一個”或“一種”不排除多個。此外，應指出的是，已經(jīng)參考上述實施例或實施方式之一描述的特征也可以結合其他前述實施例或實施方式的其他特征使用。權利要求書中的參考符號不是限制性的。