DE10050611C1 - Starting method for automobile auxiliary heating has starting window divided into three partial starting windows with differing fuel/air mixture ratios - Google Patents

Starting method for automobile auxiliary heating has starting window divided into three partial starting windows with differing fuel/air mixture ratios

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Abstract

The starting method has a starting window used for ignition of a fuel/air mixture without flame monitoring divided into three partial starting windows (a,b,c) via rinsing phases (s1,s2), with the fuel feed and/or the combustion air feed exhibiting different characteristics during each of the partial starting windows, for altering the fuel/air mixture ratio.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer mit Brennstoff betriebenen Fahrzeug-Zusatz- oder Standheizung, mit einer Brennstoffförderung zur Zündung eines Gemisches aus Brennluft und Brennstoff ohne Flammerkennung innerhalb eines vorgegebenen Startzeitfensters.The present invention relates to a method for starting a Fuel operated vehicle auxiliary or auxiliary heating, with a Fuel delivery to ignite a mixture of combustion air and Fuel without flame detection within a given Start time window.

Bislang war es üblich (siehe hierzu beispielsweise die DE 196 05 324 C1), innerhalb der Sicherheitszeit, die durch das vom Gesetzgeber vorgegebene Startzeitfenster von typischerweise 180 Sekunden festgelegt ist, zwei Startversuche mit jeweils ähnlichen bzw. gleichen relativ fetten Brennstoff/Brennluft-Gemischen durchzuführen. Ferner ist es bekannt, den zweiten Startversuch mit stark überfettetem Gemisch durchzuführen. Dies hat eine starke Geräusch- und Geruchsbelästigung zur Folge, da die Abstimmung des Startgemisches auf der Annahme einer zumindest teilweise ausgegasten Brennstoffleitung basiert, wobei das Muster des Zweitstartes im wesentlichen eine Kopie des Erststartmusters ist.So far, it was common (see, for example, DE 196 05 324 C1), within the safety period specified by the legislator Start time window of typically 180 seconds is set, two Attempts to start with similar or relatively similar bold Perform fuel / combustion air mixtures. It is also known that second attempt to start with heavily over-greased mixture. this has a strong noise and smell result as the vote of the starting mixture on the assumption of an at least partially outgassed Fuel line based, the pattern of the second start essentially is a copy of the first start pattern.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das gesteigerten Nutzerkomfort durch geringeren Schadstoffausstoß und Geruchsbelästigung als bislang und einen sicheren Start der Heizung gewährleistet. An object of the present invention is to provide a method of to create the type mentioned above, the increased user comfort lower pollutant emissions and unpleasant smells than before and one guaranteed safe start of the heating.  

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This task is solved by the characteristics of the Claim 1. Advantageous developments of the invention are in the Subclaims specified.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Unterteilung des Startfensters in drei Startzeitteilfenster vor, die voneinander durch Spülphasen getrennt sind, wobei in jedem Startfenster bevorzugt optimale Startmaßnahmen abhängig davon getroffen werden, wie viele Startversuche bereits erfolgt sind. So ist das erste Startzeitteilfenster gekennzeichnet durch einen Startversuch mit einer Gemischbildung, die in einem zeitlichen Verlauf eine Abmagerung des Gemisches von sehr fett nach fett aufweist. Hierdurch wird berücksichtigt, daß eine gegebenenfalls ausgegaste Brennstoffzuleitung befüllt werden muß. Bevorzugt wird nach Erkennen eines Flammwächtersignals auf Grundlage eines Gradienten oder einer Schwefle das relativ fette Gemisch auf Normalgemisch abgemagert, um die Startqualität zu verbessern.The present invention sees a division of the start window into three Start time subwindows, which are separated from each other by rinsing phases, where in each start window prefers optimal start measures depending on it how many start attempts have already been made. So that's the first one Start time sub-window characterized by a start attempt with a Mixture formation, which leads to a thinning of the Mixtures from very fat to fat. This takes into account that a possibly outgassed fuel supply line must be filled. After detection of a flame guard signal based on a gradient or a sulfur the relatively rich mixture Lean mixture leaned to improve the starting quality.

Im zweiten Startzeitteilfenster erfolgt ein Zweitstart, falls der Erststart nicht gelungen ist, ausgehend von einem sehr mageren Gemisch in Richtung auf ein sehr fettes Gemisch. Wenn die Brennkammer dabei schon voll mit Brennstoff gefüllt ist, wird bereits beim mageren Gemisch gezündet und der weitere Verlauf des Zündversuchs erfolgt vorteilhafterweise bei noch etwas magerem Gemisch, bevor die Zusammensetzung des Gemisches auf Normalgemisch erhöht wird.A second start takes place in the second start time window, if the first start does not succeeded in starting from a very lean mixture towards one very fat mixture. If the combustion chamber is already full of fuel is filled, is ignited even with the lean mixture and the other The ignition test is advantageously carried out with something lean Mixture before the composition of the mixture on normal mixture is increased.

Im dritten Startfenster ist ein Drittstart im Falle eines Scheiterns der ersten beiden Starversuche vorgesehen, bei welchem davon ausgegangen wird, daß die Kraftstoffzuleitung doch leer gewesen ist, weshalb der dritte Startversuch über den gesamten Verlauf des Startversuchs bei sehr fettem oder zumindest fettem Gemisch erfolgt. In the third start window there is a third start in case the first one fails provided two star trials, in which it is assumed that the fuel supply line was empty, which is why the third attempt to start over the entire course of the start attempt with very fat or at least fat mixture takes place.  

Durch die Differenzierung des Startzeitfensters in drei Startzeitteilfenster mit Startversuchen bei unterschiedlichem zeitlichen Verlauf des Brennstoff/Brennluft-Gemisches wird der Erfolg des Starts der Standheizung im Vergleich zum Stand der Technik mit seinem im wesentlichen undifferenzierten Startmuster erhöht. Außerdem erfolgt durch das erfindungsgemäße Verfahren der Start bei geringerem Schadstoffausstoß und bei geringerer Geruchsbelästigung.By differentiating the start time window into three start time sub-windows with Attempts to start at different times over the course of the Fuel / combustion air mixture is the success of the start of the parking heater in the Comparison to the prior art with its essentially undifferentiated Starting pattern increased. In addition, the inventive method the start with lower pollutant emissions and with lower Odor nuisance.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; die einzige Figur der Zeichnung zeigt das erfindungsgemäß differenzierte Startzeitfenster. In der Figur ist in Diagrammform auf der X-Achse der zeitliche Verlauf aufgetragen, während auf der Y-Achse das Mischverhältnis des Gemisches aufgetragen ist, beginnend mit sehr mager über mager und normal bis fett und sehr fett. Diese Begriffe korrespondieren zum Verhältnis des tatsächlichen Brennstoffmassenstroms mBst zu dem Brennstoffmassenstrom mBststatVoll, der bei stationärem Betrieb in Vollast vorliegt. Bei normaler Gemisch­ zusammensetzung ist dieses Verhältnis gleich 1; ein sehr mageres Gemisch ist durch einen Bereich von 0,70 bis 0,80 vorzugsweise etwa 0,75, ein mageres Gemisch durch einen Bereich von 0,80 bis 0,90, vorzugsweise etwa 0,85, ein fettes Gemisch durch einen Bereich von etwa 1,20 bis 1,50, vorzugsweise etwa 1,30 und ein sehr fettes Gemisch durch einen Bereich von 1,6 bis 2,0, vorzugs­ weise etwa 1,8 gekennzeichnet.The invention is explained in more detail below using the drawing as an example; the only figure of the drawing shows the differentiated starting time window according to the invention. In the figure, the time course is plotted on the X-axis in diagram form, while the mixing ratio of the mixture is plotted on the Y-axis, starting with very lean over lean and normal to rich and very rich. These terms correspond to the ratio of the actual fuel mass flow m Bst to the fuel mass flow m BststatVoll , which is at full load during stationary operation. With a normal mixture composition, this ratio is equal to 1; a very lean mixture is in a range of 0.70 to 0.80, preferably about 0.75, a lean mixture in a range of 0.80 to 0.90, preferably about 0.85, a rich mixture in a range of about 1.20 to 1.50, preferably about 1.30 and a very rich mixture characterized by a range of 1.6 to 2.0, preferably about 1.8.

Das gesamte Startzeitfenster ist durch den Gesetzgeber festgelegt und beträgt typischerweise 180 Sekunden, innerhalb derer eine Brennstoffförderung ohne eine Flammerkennung maximal zulässig ist. Ist nach Ablauf dieser Gesamtzeit keine Flammbildung erfolgt, muß das Heizgerät in einem Störzustand verriegelt werden und darf erst nach Untersuchung in einer Fachwerkstatt oder nach Ablauf einer Wartezeit erneut gestartet werden. Dieses bisher undifferenziert in zwei etwa gleiche Startzeitteilfenster mit gleichen Startmustern unterteilte Gesamtintervall ist erfindungsgemäß in drei Startzeitteilfenster a, b und c mit bevorzugt unterschiedlichen Gemischzusammensetzungen und -verläufen in wenigstens zwei der Startzeitteilfenster unterteilt.The entire start time window is determined by law and is typically 180 seconds within which fuel is delivered without maximum flame detection is permitted. Is after this total time if there is no flame, the heater must be locked in a fault condition and may only be after examination in a specialist workshop or after A waiting period can be restarted. This so far undifferentiated in divided two roughly the same start time subwindows with the same start patterns The total interval is according to the invention in three start time sub-windows a, b and c  prefers different mixture compositions and courses in divided at least two of the start time subwindows.

Das erste Startzeitteilfenster a erstreckt sich zeitlich von t0 bis t1. Das zweite Startzeitteilfensterfenster b erstreckt sich vom Zeitpunkt t2 zum Zeitpunkt t3 und das dritte Startzeitteilfenster c erstreckt sich vom Zeitpunkt t4 bis zum Zeitpunkt t5. Bei der dargestellten Ausführungsform, sind die drei Startzeilleilfenster gleich groß gewählt; d. h., diese Teilfenster a, b und c dauern gleich lange. Dies ist jedoch nicht zwingend. Das erste Startzeitteilfenster a ist vom zweiten Startzeitteilfenster b getrennt durch ein Zeitintervall s1. In ähnlicher Weise ist das zweite Startzeitteilfenster b vom dritten Startzeilleilfenster c getrennt durch eine Zeitdauer s2. Die Zeitdauern s1 und s2 sind bei der dargestellten Ausführungsform wiederum - jedoch nicht zwingend - gleich lang. Die Zeitdauern s1 und s2 legen Spülphasen zwischen den Zündversuchen während der Startzeitteilfenster a, b und c dar.The first start time subwindow a extends in time from t 0 to t 1 . The second start time window b extends from time t 2 to time t 3 and the third start time window c extends from time t 4 to time t 5 . In the illustrated embodiment, the three start line sub-windows are chosen to be the same size; that is, these subwindows a, b and c last the same length. However, this is not mandatory. The first start time partial window a is separated from the second start time partial window b by a time interval s1. Similarly, the second start time subwindow b is separated from the third start line subwindow c by a time period s2. The time periods s1 and s2 are again - but not necessarily - the same length in the embodiment shown. The time periods s1 and s2 represent rinsing phases between the ignition attempts during the start time subwindows a, b and c.

Im ersten Startzeitteilfenster a findet ein Startversuch, wie beispielsweise durch die abfallende Gerade gezeigt, mit einem Gemisch ausgehend von sehr fett nach fett statt. Hintergrund hierfür ist, daß davon ausgegangen werden muß, daß bei diesem primären Startversuch eine ausgegaste Leitung zunächst befüllt werden muß. Falls dieser Startversuch zum Erfolg führt, d. h. nach Erkennen eines Flammwächtersignals mittels eines Gradienten oder einer Schwelle, wird dann auf Normalgemisch abgemagert, um die Startqualität bezüglich der Emission zu verbessern.A start attempt, such as by, takes place in the first start time window a the descending straight line shown, with a mixture starting from very fat after bold instead. The background to this is that it must be assumed that in this primary start attempt a degassed line initially must be filled. If this attempt to start is successful, i. H. to Detection of a flame guard signal using a gradient or a Threshold, is then leaned to normal mix to start quality to improve regarding emission.

Falls ein zweiter Startversuch erforderlich ist, erfolgt dieser im zweiten Startzeilleilfenster b, ausgehend von sehr mager, entlang einer ansteigenden Gerade, bis sehr fett. Hierbei wird davon ausgegangen, daß die Brennkammer nach dem ersten Startversuch bereits mit Brennstoff maximal gefüllt ist. Es würde dann bereits beim mageren Gemisch gezündet und vorteilhafterweise weiterhin noch bei etwas magerem Gemisch gezündet, bevor auf normales Gemisch erhöht wird.If a second attempt to start is necessary, this will be done in the second Starting line window b, starting from very lean, along a rising Straight until very fat. It is assumed that the combustion chamber is already filled to the maximum with fuel after the first attempt to start. It would then ignite even with the lean mixture and advantageously  still ignited with a lean mixture before going to normal Mixture is increased.

Falls auch der zweite Startversuch nicht zum Erfolg geführt hat, erfolgt ein dritter Startversuch im dritten Startzeitteilfenster c. Bei diesem dritten Startversuch wird davon ausgegangen, daß die Kraftstoffzuleitung doch leer gewesen ist und der Startversuch erfolgt konstant bei sehr fettem Gemisch.If the second attempt to start was unsuccessful, a will be given third start attempt in the third start time sub-window c. This third Starting attempt is assumed that the fuel supply line is empty has been and the start attempt is constant with a very rich mixture.

Die Führung der Gemischänderung innerhalb der Startzeitteilfenster erfolgt in der Praxis nicht zwingenderweise entlang von Geraden. Vielmehr sind beliebige hierfür geeignete Kurvenverläufe nutzbar, um eine Optimierung des Startverhaltens zu fördern. In ähnlicher Weise kann eine Optimierung erreicht werden, indem die Startfenster verschieden groß gemacht werden.The mixture change is managed within the start time subwindow in in practice not necessarily along straight lines. Rather are Any suitable curves can be used to optimize the To promote starting behavior. Optimization can be achieved in a similar way by making the start windows different sizes.

Claims (9)

1. Verfahren zum Starten einer mit Brennstoff betriebenen Fahrzeug- Zusatz- oder Standheizung, mit einer Brennstoffförderung zur Zündung eine Gemisches aus Brennluft und Brennstoff ohne Flammerkennung innerhalb eines vorgegebenen Startzeitfensters, dadurch gekennzeichnet, daß das Startzeitfenster durch Spülphasen (s1, s2) in drei Startzeitteilfenster (a, b, c) unterteilt ist.1. A method for starting a fuel-operated vehicle auxiliary or auxiliary heating, with a fuel supply for ignition, a mixture of combustion air and fuel without flame detection within a predetermined start time window, characterized in that the start time window by flushing phases (s 1 , s 2 ) in three start time sub-windows (a, b, c) is divided. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffförderung und/oder die Brennluftförderung zur Veränderung des Brennstoff/Brennluftverhältnisses in wenigstens zwei der drei Startzeitteilfenster (a, b, c) unterschiedliche Verläufe aufweisen.2. The method according to claim 1, characterized in that the Fuel delivery and / or combustion air delivery for change the fuel / combustion air ratio in at least two of the three Start time subwindows (a, b, c) have different courses. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch im ersten Startfenster (a) von einem sehr fetten Gemisch auf ein fettes Gemisch abgemagert wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Mix in the first start window (a) from a very rich mixture a fat mixture is emaciated. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch im zweiten Startzeitfenster (b) ausgehend von sehr mager bis in einen fetten oder sehr fetten Zustand angereichert wird.4. The method according to any one of the preceding claims characterized in that the mixture in the second start time window (b) starting from very lean to a rich or very rich state is enriched. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch im dritten Startzeitfenster (c) konstant fett oder sehr fett gehalten wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the mixture in the third start time window (c) is kept constant fat or very fat. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand eines sehr fetten Gemisches durch das Massenverhältnis des pro Zeiteinheit geförderten Brennstoffs mBst bezogen auf die Masse mBststat.Voll. des in derselben Zeiteinheit bei einem stationären Vollast-Betrieb geförderten Brennstoffs charakterisiert wird, wobei mBst/mBststat.Voll. etwa 2,0 bis 1,6, vorzugsweise etwa 1,8 beträgt.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the state of a very rich mixture by the mass ratio of the fuel conveyed per unit time M Bst based on the mass m Bststat.Voll. of the fuel delivered in a stationary full-load operation in the same time unit is characterized, where m lst / m lstst. is about 2.0 to 1.6, preferably about 1.8. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand eines fetten Gemisches durch das Massenverhältnis des pro Zeiteinheit geförderten Brennstoffs mBst bezogen auf die Masse mBststat.Voll. des in derselben Zeiteinheit bei einem stationären Vollast-Betrieb geförderten Brennstoffs charakterisiert wird, wobei mBst/mBststat.Voll. etwa 1,5 bis 1,2, vorzugsweise etwa 1,3 beträgt.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the state of a rich mixture by the mass ratio of the fuel delivered per unit time m Bst based on the mass m Bststat.Voll. of the fuel delivered in a stationary full-load operation in the same time unit is characterized, where m lst / m lstst. is about 1.5 to 1.2, preferably about 1.3. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand eines mageren Gemisches durch das Massenverhältnis des pro Zeiteinheit geförderten Brennstoffs mBst bezogen auf die Masse mBststat.Voll. des in derselben Zeiteinheit bei einem stationären Vollast-Betrieb geförderten Brennstoffs charakterisiert wird, wobei mBst/mBststat.Voll. etwa 0,9 bis 0,8, vorzugsweise etwa 0,85 beträgt.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the state of a lean mixture by the mass ratio of the fuel conveyed per unit time M Bst based on the mass m Bststat.Voll. of the fuel delivered in a stationary full-load operation in the same time unit is characterized, where m lst / m lstst. is about 0.9 to 0.8, preferably about 0.85. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand eines sehr mageren Gemisches durch das Massenverhältnis des pro Zeiteinheit geförderten Brennstoffs mBst bezogen auf die Masse mBststat.Voll. des in derselben Zeiteinheit bei einem stationären Vollast-Betrieb geförderten Brennstoffs charakterisiert wird, wobei mBst/mBststat.Voll. etwa 0,8 bis 0,7, vorzugsweise etwa 0,75 beträgt.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the state of a very lean mixture by the mass ratio of the fuel conveyed per unit time M Bst based on the mass m Bststat.Voll. of the fuel delivered in a stationary full-load operation in the same time unit is characterized, where m lst / m lstst. is about 0.8 to 0.7, preferably about 0.75.
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