DE10136888B4

DE10136888B4 - Interior heating system for motor vehicles

Info

Publication number: DE10136888B4
Application number: DE2001136888
Authority: DE
Inventors: Rudolf Krebs
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2012-06-14
Anticipated expiration: 2021-07-26
Also published as: DE10136888A1

Abstract

Innenraumheizungsanlage zur Beheizung eines Innenraumes eines Kraftfahrzeuges mit einem Wärmetauscher (46), der mittels eines Heizmediums einen dem Innenraum zuzuführenden Luftstrom erwärmt, wobei dem Wärmetauscher (46) mindestens zwei miteinander verbundene, von dem Heizmedium durchströmbare Kreisläufe (50, 56) zugeordnet sind und ein erster Kreislauf (50) mit einer Motorkühlung (52) einer Verbrennungskraftmaschine (10) des Kraftfahrzeuges in unmittelbarem oder mittelbarem thermischen Kontakt steht und ein zweiter Kreislauf (56) mit einer stromauf einer Abgasreinigungsvorrichtung (22) einer Abgasanlage des Kraftfahrzeuges angeordneten Heizvorrichtung (24) in unmittelbarem oder mittelbarem thermischen Kontakt steht, wobei die Heizvorrichtung (24) in einer Bypassleitung (26) eines die Abgasreinigungsvorrichtung (22) beherbergenden Abgaskanals (20) angeordnet ist und die Heizvorrichtung (24) wahlweise durch einen dem Abgaskanal (20) entnommenen Abgasstrom und/oder durch Frischluft gespeist wird.Interior heating system for heating the interior of a motor vehicle with a heat exchanger (46) which uses a heating medium to heat an air stream to be supplied to the interior, the heat exchanger (46) being assigned at least two interconnected circuits (50, 56) through which the heating medium can flow and a first circuit (50) is in direct or indirect thermal contact with an engine cooling system (52) of an internal combustion engine (10) of the motor vehicle and a second circuit (56) is in direct or indirect thermal contact with a heating device (24) arranged upstream of an exhaust gas cleaning device (22) of an exhaust system of the motor vehicle is in direct or indirect thermal contact, the heating device (24) being arranged in a bypass line (26) of an exhaust gas duct (20) accommodating the exhaust gas purification device (22) and the heating device (24) optionally being provided by an exhaust gas flow taken from the exhaust gas duct (20) and / or fed by fresh air st will.

Description

Die Erfindung betrifft eine Innenraumheizungsanlage zur Beheizung eines Innenraumes eines Kraftfahrzeuges.The invention relates to an interior heating system for heating an interior of a motor vehicle.

Um einen Fahrkomfort eines Fahrzeuginsassen und somit eine passive Fahrsicherheit zu erhöhen, ist es üblich, Kraftfahrzeuge mit Innenraumheizungsanlagen auszustatten, die insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen eine steuerbare Beheizung eines Innenraumes erlauben. Derartige Innenraumheizungsanlagen umfassen üblicherweise einen Wärmetauscher, in dem ein meist wässriges Heizmedium über eine möglichst große wärmeübertragende Oberfläche einen dem Innenraum zuzuführenden Luftstrom erwärmt. Dabei ist ferner bekannt, das Heizmedium über einen mit einer Motorkühlung der Verbrennungskraftmaschine in unmittelbarem oder mittelbarem thermischen Kontakt stehenden Kreislauf zu führen und zu erwärmen. Bei Kraftfahrzeugen mit flüssigkeitsgekühlten Verbrennungskraftmaschinen erfolgt dabei die Beheizung des Innenraums durch die im Kühlmittel der Motorkühlung enthaltene Abwärme der Verbrennungskraftmaschine. Hier ist somit das Motorkühlmittel gleichzeitig das Heizmedium der Innenraumheizungsanlage. Nachteilig an dieser motorabhängigen Heizung ist, dass eine effektive Heizleistung erst nach Warmlauf des Motors erreicht wird.In order to increase the ride comfort of a vehicle occupant and thus a passive driving safety, it is customary to equip motor vehicles with interior heating systems that allow a controllable heating of an interior, in particular at low outside temperatures. Such interior heating systems usually comprise a heat exchanger in which a mostly aqueous heating medium heats an air flow to be supplied to the interior space over as large a heat-transferring surface as possible. It is also known to lead the heating medium via a standing with an engine cooling of the internal combustion engine in direct or indirect thermal contact cycle and to heat. In motor vehicles with liquid-cooled internal combustion engines, the heating of the interior takes place by the waste heat contained in the coolant of the engine cooling of the internal combustion engine. Here, therefore, the engine coolant is also the heating medium of the interior heating system. A disadvantage of this motor-dependent heating is that an effective heating power is achieved only after warm-up of the engine.

Zur Abhilfe ist bekannt, motorunabhängige Heizungen, so genannte Standheizungen, zu verwenden, bei denen ein Kraftstoffbrenner ein heißes Abgas erzeugt, welches als Heizmedium dem Wärmetauscher zugeführt wird. Die Abgase erwärmen dabei entweder direkt die dem Innenraum zuzuführende Luft oder das Kühlmittel des Motors.As a remedy, it is known to use engine-independent heaters, so-called auxiliary heaters, in which a fuel burner generates a hot exhaust gas, which is supplied as a heating medium to the heat exchanger. The exhaust gases thereby either heat directly the air to be supplied to the interior or the coolant of the engine.

Es ist ferner bekannt, in Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen stromauf einer Abgasreinigungsvorrichtung, insbesondere vor Katalysatoren oder Partikelfiltern, zusätzliche Heizvorrichtungen anzuordnen. Diese haben die Aufgabe, insbesondere nach einem Motorkaltstart, den Katalysator auf eine erforderliche Mindestkonvertierungstemperatur (die so genannte Anspringtemperatur) zu erwärmen beziehungsweise den Partikelfilter zu Regenerationszwecken auszubrennen.It is also known to arrange additional heaters in exhaust systems of motor vehicles upstream of an exhaust gas purification device, in particular in front of catalysts or particle filters. These have the task, in particular after a cold engine start, to heat the catalyst to a required minimum conversion temperature (the so-called light-off temperature) or to burn out the particle filter for regeneration purposes.

Die DE 37 30 598 A1 offenbart eine Innenraumheizungsanlage zur Beheizung eines Innenraumes eines Kraftfahrzeuges mit einem Wärmetauscher, der mittels eines Heizmediums einen dem Innenraum zuzuführenden Luftstrom erwärmt. Dem Wärmetauscher sind mindestens zwei miteinander verbundene, von dem Heizmedium durchströmbare Kreisläufe zugeordnet. Ein erster Kreislauf steht mit einer Motorkühlung einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeuges in thermischen Kontakt. Ein zweiter Kreislauf steht mit einer Heizvorrichtung in thermischen Kontakt.The DE 37 30 598 A1 discloses an interior heating system for heating an interior of a motor vehicle with a heat exchanger, which heats by means of a heating medium to be supplied to the interior air flow. The heat exchanger is associated with at least two interconnected, durchströmbare by the heating medium circuits. A first circuit is in thermal contact with engine cooling of an internal combustion engine of the motor vehicle. A second circuit is in thermal contact with a heater.

Die DE 195 20 122 A1 offenbart ein Wasserheizgerät zum Erwärmen des Kühlwassers in einem wassergekühlten Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotor, wobei die Abgase eines Zusatzheizers vor einem Katalysator in die Abgasanlage eingespeist werden.The DE 195 20 122 A1 discloses a water heater for heating the cooling water in a water-cooled automotive internal combustion engine, wherein the exhaust gases of an auxiliary heater are fed before a catalyst in the exhaust system.

Schließlich ist aus der DE 42 08 621 A1 bekannt, einen einer Abgasreinigungsvorrichtung vorgeschalteten Brenner zur Erwärmung eines Wärmeträgermittels für die Innenraumbeheizung zu nutzen. Hierbei ist nachteilig, dass diese rein kraftstoffbetriebene Beheizung sich sehr verbrauchsungünstig auswirkt.Finally, out of the DE 42 08 621 A1 known to use a burner upstream of an exhaust gas purification device for heating a heat transfer medium for the interior heating. The disadvantage here is that this purely fuel-powered heating has a very low fuel consumption.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Innenraumheizungsanlage für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen, die bei möglichst geringem zusätzlichen Konstruktionsaufwand gegenüber herkömmlichen motorabhängigen Heizungsanlagen die Funktion einer motorunabhängigen Standheizung erfüllt und somit auch bei kaltem Motor eine effektive Innenraumbeheizung gewährleistet. Sie sollte gleichzeitig möglichst verbrauchsgünstig arbeiten.The invention is therefore an object of the invention to provide an interior heating system for motor vehicles available that fulfills the function of a motor-independent auxiliary heater with the least possible additional design effort over conventional engine-dependent heating systems and thus ensures an effective interior heating even with a cold engine. It should at the same time work as economically as possible.

Diese Aufgabe wird durch eine Innenraumheizungsanlage mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Erfindungsgemäß sind einem Wärmetauscher der Innenraumheizungsanlage mindestens zwei miteinander verbundene, von einem Heizmedium durchströmbare Kreisläufe zugeordnet. Dabei steht ein erster Kreislauf mit einer Motorkühlung einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeuges unmittelbar oder mittelbar in thermischem, das heißt wärmeübertragenden Kontakt. Funktionell entspricht dieser erste Kreislauf somit einer herkömmlichen motorabhängigen Heizung. Ein zweiter, dem Wärmetauscher zugeordneter Kreislauf steht dagegen mit einer stromauf einer Abgasreinigungsvorrichtung einer Abgasanlage des Kraftfahrzeuges angeordneten Heizvorrichtung in unmittelbarem oder mittelbarem thermischen Kontakt. Dabei ist die Heizvorrichtung in einer Bypassleitung eines die Abgasreinigungsvorrichtung beherbergenden Abgaskanals angeordnet und die Heizvorrichtung wird wahlweise durch einen dem Abgaskanal entnommenen Abgasstrom und/oder durch Frischluft gespeist.This object is achieved by an interior heating system with the features mentioned in claim 1. According to the invention, a heat exchanger of the interior heating system is assigned at least two interconnected circuits through which a heating medium can flow. Here is a first circuit with an engine cooling an internal combustion engine of the motor vehicle directly or indirectly in thermal, that is heat-transferring contact. Functionally, this first circuit thus corresponds to a conventional engine-dependent heating. A second circuit associated with the heat exchanger, on the other hand, is in direct or indirect thermal contact with a heating device arranged upstream of an exhaust gas purification device of an exhaust system of the motor vehicle. In this case, the heating device is arranged in a bypass line of an exhaust gas duct housing the exhaust gas purification device, and the heating device is optionally fed by an exhaust gas flow taken from the exhaust gas duct and / or by fresh air.

Die Heizvorrichtung der Abgasanlage ist vorzugsweise ein Kraftstoffbrenner, jedoch kann sie ebenso eine elektrische Heizung sein.The heater of the exhaust system is preferably a fuel burner, however, it may also be an electric heater.

Auf diese Weise wird das Vorhandensein einer für die Abgasreinigungsvorrichtung, die insbesondere ein Katalysator zur Konvertierung und/oder Speicherung von Schadstoffen des Abgases oder ein Partikelfilter sein kann, vorgesehene Heizvorrichtung genutzt, um insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen eine schnelle Innenraumbeheizung zu gewährleisten.In this way, the presence of a for the exhaust gas purification device, which may be in particular a catalyst for the conversion and / or storage of pollutants of the exhaust gas or a particulate filter, provided heating device used to ensure rapid interior heating, especially at low outside temperatures.

Indem das Heizmedium wahlweise durch einen der Kreisläufe oder gleichzeitig durch mindestens zwei von diesen lenkbar ist, kann bedarfsgerecht zwischen verschiedenen Heizmodi umgestellt werden. Insbesondere kann standardmäßig die Innenraumbeheizung durch die Motorkühlung erfolgen und lediglich bedarfsweise über die Heizvorrichtung der Abgasreinigungsvorrichtung.By the heating medium can be steered either by one of the circuits or at the same time by at least two of them, can be changed as needed between different heating modes. In particular, by default, the interior heating can be done by the engine cooling and only as needed on the heater of the emission control device.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the remaining dependent claims.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail in an embodiment with reference to the accompanying drawings.

Die einzige Figur zeigt eine Verbrennungskraftmaschine 10, die ein fremdgezündeter Ottomotor oder ein selbstzündender Dieselmotor sein kann. Die Verbrennungskraftmaschine 10 verfügt über eine durch eine Kraftstoffförderleitung 12 gespeiste Kraftstoffzumesseinrichtung 14. Die Kraftstoffförderleitung 12 steht mit einem nicht dargestellten Kraftstofftank in Verbindung. Eine Frischluftversorgung der Verbrennungskraftmaschine 10 erfolgt über ein Ansaugrohr 16 mit einer hierin angeordneten steuerbaren Drosselklappe 18. Eine Aufbereitung des Luft-Kraftstoff-Gemisches kann intern oder extern erfolgen.The single figure shows an internal combustion engine 10 , which may be a spark ignited gasoline engine or a diesel auto-igniting engine. The internal combustion engine 10 has one through a fuel delivery line 12 fed fuel metering device 14 , The fuel delivery line 12 is in communication with a fuel tank, not shown. A fresh air supply of the internal combustion engine 10 via an intake pipe 16 with a controllable throttle disposed therein 18 , A preparation of the air-fuel mixture can be internal or external.

Ein von der Verbrennungskraftmaschine 10 erzeugtes Abgas wird über eine in einem Abgaskanal 20 angeordnete Abgasreinigungsvorrichtung 22 geleitet. Bei der Abgasreinigungsvorrichtung 22 kann es sich um einen gegebenenfalls mit Speicherfunktion ausgestatteten Katalysator zur Konvertierung von Abgasschadstoffen handeln oder insbesondere im Fall eines Dieselmotors um einen Partikelfilter zur Entfernung von Rußpartikeln aus dem Abgas.One from the internal combustion engine 10 generated exhaust gas is via a in an exhaust passage 20 arranged emission control device 22 directed. In the exhaust gas purification device 22 it may be a possibly equipped with a storage function catalyst for the conversion of exhaust gas pollutants or, in particular in the case of a diesel engine to a particulate filter for the removal of soot particles from the exhaust gas.

Die Abgasanlage verfügt ferner über eine hier als Brenner 24 ausgestaltete Heizvorrichtung, die in einer parallel zum Abgaskanal 20 geschalteten Bypassleitung 26 angeordnet ist. Der Brenner 24 besteht im Wesentlichen aus einer Brennkammer 28, in der zwei Zündelektroden 30 gegenüberliegend angeordnet sind. Stromab der Brennkammer 28 ist ein Flammdetektor 32 angeordnet, der einer Funktionsüberwachung des Brenners 24 dient. Eine Kraftstoffversorgung des Brenners 24 erfolgt über eine mit einem Kraftstoffsicherheitsventil 34 ausgestattete Kraftstoffleitung 36, die mit der Kraftstoffförderleitung 12 in Verbindung steht. Denkbar ist auch eine von der Kraftstoffversorgung der Verbrennungskraftmaschine 10 unabhängige eigene Kraftstoffzufuhr des Brenners 24. Der dem Brenner 24 zuzuführende Sauerstoff kann entweder durch einen über die Bypassleitung 26 dem Abgaskanal 20 entnommenen Abgasteilstrom zugeführt werden und/oder durch Frischluft, die über einen Ansaugstutzen 38 mit Hilfe einer Sekundärluftpumpe 40 angesaugt wird. Ein an einem Verbindungspunkt der Bypassleitung 26 und des Ansaugstutzens 38 angeordnetes Ventil 42 erlaubt sowohl eine Zu- und Abschaltung der Sekundärluftansaugung als auch eine Sekundärluftdosierung. Dabei kann auch ein Brennerbetrieb ausschließlich mit Sekundärluft (Frischluft) durchgeführt werden. Die Aufbereitung des Luft-Kraftstoff-Gemisches für den Brenner 24 erfolgt in einem mit einem Kraftstoffdosierventil ausgestatteten Gemischaufbereiter 44, in den die Bypass- und die Kraftstoffleitung 26, 36 münden.The exhaust system also has a here as a burner 24 designed heating device, which in a parallel to the exhaust duct 20 switched bypass line 26 is arranged. The burner 24 consists essentially of a combustion chamber 28 in which two ignition electrodes 30 are arranged opposite one another. Downstream of the combustion chamber 28 is a flame detector 32 arranged, a function monitoring of the burner 24 serves. A fuel supply to the burner 24 via one with a fuel safety valve 34 equipped fuel line 36 that with the fuel delivery line 12 communicates. It is also conceivable one of the fuel supply of the internal combustion engine 10 independent own fuel supply of the burner 24 , The burner 24 Oxygen to be supplied can either through a via the bypass line 26 the exhaust duct 20 extracted exhaust partial stream are supplied and / or by fresh air via an intake 38 with the help of a secondary air pump 40 is sucked. One at a connection point of the bypass line 26 and the intake manifold 38 arranged valve 42 allows both the connection and disconnection of the secondary air intake and a secondary air metering. In this case, a burner operation can be performed exclusively with secondary air (fresh air). The preparation of the air-fuel mixture for the burner 24 takes place in a mixture conditioner equipped with a fuel metering valve 44 into the bypass and the fuel line 26 . 36 lead.

Je nach Ausgestaltung der Abgasreinigungsvorrichtung 22 kann der Brenner 24 unterschiedliche Funktionen erfüllen. Handelt es sich hierbei um einen Konvertierungskatalysator, beispielsweise einen 3-Wege-Katalysator, so kann der Brenner 24 vorgesehen sein, um den Katalysator auf seine Mindestkonvertierungstemperatur, bei der eine ausreichende Schadstoffkonvertierung erfolgt, aufzuheizen. Dies ist insbesondere nach einem Motorkaltstart notwendig, um niedrige Emissionswerte zu gewährleisten. Im Falle eines mit einer Speicherfunktion ausgestatteten Katalysators, beispielsweise eines NO_X-Speicherkatalysators, sind darüber hinaus Regenerierungs- und Entschwefelungsmaßnahmen notwendig, die zum Teil sehr hohe Katalysatortemperaturen erfordern, die im unteren und mittleren Lastbereich der Verbrennungskraftmaschine 10 üblicherweise nicht erreicht werden. Hier kann somit der Brenner 24 zum Zweck einer Regenerierung und/oder Entschwefelung zugeschaltet werden. Schließlich kann die Abgasreinigungsvorrichtung 22 ein Partikelfilter sein, dessen Regeneration ebenfalls hohe Temperaturen voraussetzt.Depending on the embodiment of the exhaust gas purification device 22 can the burner 24 fulfill different functions. If this is a conversion catalyst, for example a 3-way catalyst, then the burner 24 be provided to heat the catalyst to its minimum conversion temperature at which a sufficient pollutant conversion takes place. This is especially necessary after a cold engine start to ensure low emissions. In the case of a catalytic converter equipped with a storage function, for example a NO _x storage catalytic converter, regeneration and desulphurization measures are also necessary, which in some cases require very high catalyst temperatures, those in the lower and middle load range of the internal combustion engine 10 usually can not be achieved. Here can thus the burner 24 be switched on for the purpose of regeneration and / or desulfurization. Finally, the exhaust gas purification device 22 a particle filter whose regeneration also requires high temperatures.

Ein von der Verbrennungskraftmaschine 10 angetriebenes, hier nicht dargestelltes Kraftfahrzeug weist ferner eine Innenraumheizungsanlage auf, von der hier lediglich ein Wärmetauscher 46 gezeigt ist. Der Wärmetauscher 46 umfasst einen von einem Heizmedium durchströmten Heizkörper 48, der etwa aus Rohren und/oder Rippen besteht und eine möglichst große Außenoberfläche bietet. Der Heizkörper 48 wird von einem dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luftstrom (nicht dargestellt) umspült, wobei dieser von dem heißen Heizmedium erwärmt wird. Eine Steuerung einer Heizleistung der Innenraumheizungsanlage kann in bekannter Weise wasser- oder luftseitig erfolgen, wobei bei konstantem Luftmassenstrom eine durchgesetzte Menge des Heizmediums gesteuert wird beziehungsweise bei konstantem Heizmediumstrom die mit dem Heizkörper 48 in Kontakt kommende Luftmenge gesteuert wird. Der weitere Aufbau der Innenraumheizungsanlage entspricht allgemein bekannten Konzepten und soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht näher erläutert werden.One from the internal combustion engine 10 driven, not shown here motor vehicle further comprises an indoor heating system, from here only a heat exchanger 46 is shown. The heat exchanger 46 comprises a radiator through which a heating medium flows 48 which consists of tubes and / or ribs and offers the largest possible outer surface. The radiator 48 is surrounded by a vehicle interior to be supplied air flow (not shown), which is heated by the hot heating medium. A control of a heating power of the indoor heating system can be done in a known manner water or air side, at constant air mass flow an enforced amount of the heating medium is controlled or at constant Heizmediumstrom with the radiator 48 is controlled in coming air volume. Of the Further construction of the interior heating system corresponds to generally known concepts and will not be explained in detail in the context of the present invention.

Der Wärmetauscher 46 beziehungsweise der Heizkörper 48 ist mit zwei Kreisläufen verbunden, die wahlweise oder gleichzeitig von dem Heizmedium durchströmt werden können.The heat exchanger 46 or the radiator 48 is connected to two circuits, which can be selectively or simultaneously flowed through by the heating medium.

Ein erster, insgesamt mit 50 bezeichneter Kreislauf umfasst eine übliche, hier nur schematisch angedeutete Motorkühlung 52, bei der das Heizmedium des Wärmetauschers 46 gleichzeitig das Kühlmittel der Verbrennungskraftmaschine 10 ist und eine Abwärme der Verbrennungskraftmaschine 10 durch unmittelbaren oder mittelbaren thermischen Kontakt aufnimmt. Funktion und Aufbau von Motorkühlungen sind bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung. Die Förderung des Heizmediums erfolgt über eine im Kreislauf 50 angeordneten Pumpe 54.A first, overall with 50 designated circuit includes a common, here only schematically indicated engine cooling 52 in which the heating medium of the heat exchanger 46 at the same time the coolant of the internal combustion engine 10 is and a waste heat of the internal combustion engine 10 receives by direct or indirect thermal contact. Function and structure of engine cooling are known and require no further explanation. The promotion of the heating medium via a circulating 50 arranged pump 54 ,

Ein zweiter Kreislauf 56 des Heizmediums steht mit dem Brenner 24 in unmittelbarem oder mittelbarem wärmeübertragenden Kontakt, so dass das den Kreislauf 56 durchströmende Heizmedium in einer Brennerkühlung 58 eine von der Brennkammer 28 und/oder von einer nachgeschalteten Abgasleitung abgestrahlte Wärme aufnimmt. Die Wärmeübertragung der Brennerkühlung 58 kann, wie dargestellt, über einfache, um Brennkammer 28 und/oder dem nachgeschalteten Abgaskanal gewickelte Kühlwendel erfolgen. Alternativ kann die Brennkammer 28 beziehungsweise das nachgeschaltete Abgasrohr auch doppelwandig ausgestaltet sein, wobei ein zwischen den Wandungen gebildeter Hohlraum von dem Heizmedium durchströmt wird. Andere Ausgestaltungen, beispielsweise in Form so genannter Flammrohre, sind ebenso denkbar. Eine Förderung des Heizmediums durch den zweiten Kreislauf 56 erfolgt durch eine Pumpe 60.A second cycle 56 the heating medium is connected to the burner 24 in direct or indirect heat-transferring contact, so that the circulation 56 flowing heating medium in a burner cooling 58 one from the combustion chamber 28 and / or receives heat radiated from a downstream exhaust pipe. The heat transfer of the burner cooling 58 Can, as shown, over simple to combustion chamber 28 and / or the downstream exhaust duct wound cooling coil done. Alternatively, the combustion chamber 28 or the downstream exhaust pipe should also be configured double-walled, wherein a cavity formed between the walls is flowed through by the heating medium. Other configurations, for example in the form of so-called flame tubes, are also conceivable. A promotion of the heating medium through the second cycle 56 done by a pump 60 ,

Die Innenraumheizungsanlage umfasst ferner eine Steuereinheit 64, die in Abhängigkeit eingehender Signale, beispielsweise des im Brenner 24 angeordneten Flammsensors 32, oder eines im Fahrzeuginnenraum angeordneten Temperatursensors sowie in Abhängigkeit abgespeicherter Kennfelder einen Betrieb der Innenraumheizungsanlage sowie dieser zugeordneter Komponenten steuert So steuert die Steuereinheit 64 etwa den Betrieb des Brenners 24, indem sie in Abhängigkeit des Signals des Flammsensors 32 die Sekundärluftpumpe 40, das Ventil 42, das Kraftstoffdosierventil des Gemischaufbereiters 44 und die Zündelektroden 30 des Brenners 24 ansteuert. Die Steuereinheit 64 ist besonders vorteilhaft in ein üblicherweise vorhandenes Motorsteuergerät integriert.The interior heating system further comprises a control unit 64 , depending on incoming signals, such as in the burner 24 arranged flame sensor 32 , or arranged in the vehicle interior temperature sensor and in dependence of stored maps an operation of the interior heating system and this associated components controls so controls the control unit 64 about the operation of the burner 24 by depending on the signal of the flame sensor 32 the secondary air pump 40 , the valve 42 , the fuel metering valve of the Mixture conditioner 44 and the ignition electrodes 30 of the burner 24 controls. The control unit 64 is particularly advantageous integrated in a commonly available engine control unit.

Ferner steuert die Steuereinheit 64 an den Verbindungspunkten der Kreisläufe 50 und 56 angeordnete Umschaltventile 62 bedarfsabhängig an. Hierbei sind verschiedene Betriebsmodi der Innenraumheizungsanlage möglich. Erstens kann das Heizmedium ausschließlich über den Brennerkühlkreislauf 56 umgewälzt werden. Dieser Betriebsmodus ist vor allem kurz vor oder nach einem Motorkaltstart zweckmäßig, wenn einerseits eine rasche Innenraumerwärmung gewünscht ist und andererseits die Verbrennungskraftmaschine 10 schnell warmlaufen soll. Zweitens kann das Heizmittel ausschließlich über den Motorkühlkreislauf 50 gepumpt werden. Dieser Betrieb eignet sich in erster Linie bei warmem Motor, da die Abwärme der Verbrennungskraftmaschine 10 zu diesem Zeitpunkt ohnehin zur Verfügung steht und somit für die Innenraumbeheizung kein zusätzlicher Kraftstoff durch den Betrieb des Brenners 24 aufgewandt werden muss. Drittens ist auch ein Betriebsmodus denkbar, bei dem der Wärmetauscher 46 gleichzeitig durch beide Kreisläufe 50, 56 gespeist wird. Dies kann entweder durch eine schnelle periodische Umschaltung der Umschaltventile 62 erfolgen, so dass das Heizmittel alternierend durch die Kreisläufe 50, 56 gepumpt wird, oder durch eine entsprechende Zwischenstellung der Umschaltventile 62. Schließlich kann ein vierter Betriebsmodus vorgesehen sein, bei dem der Wärmetauscher 46 vollständig von den Kreisläufen 50, 56 getrennt ist. In diesem Falle zirkuliert das Heizmittel ausschließlich durch den Motorkühlkreislauf 50 und den Brennerkühlkreislauf 56. In diesem Betriebsmodus kann die über die Motorkühlung 52 aufgenommene Abwärme der Verbrennungskraftmaschine 10 genutzt werden, um auch bei ausgeschaltetem Brenner 24 eine Erwärmung eines durch die Bypassleitung 26 geführten Luft- oder Abgasstroms und somit eine unterstützende Aufheizung der Abgasreinigungsvorrichtung 22 zu bewirken. In dieser Betriebsart fungiert somit die Brennerkühlung 58 als Abgasheizung.Further, the control unit controls 64 at the connection points of the circuits 50 and 56 arranged switching valves 62 depending on demand. In this case, different operating modes of the interior heating system are possible. First, the heating medium can only through the burner cooling circuit 56 be circulated. This operating mode is especially useful shortly before or after a cold engine start, on the one hand a rapid interior heating is desired and on the other hand, the internal combustion engine 10 should warm up quickly. Second, the heating medium can only be via the engine cooling circuit 50 be pumped. This operation is primarily suitable for warm engine, as the waste heat of the internal combustion engine 10 at this time is available anyway and thus for the interior heating no additional fuel through the operation of the burner 24 must be expended. Third, an operating mode is conceivable in which the heat exchanger 46 simultaneously through both circuits 50 . 56 is fed. This can be done either by a quick periodic switching of the switching valves 62 done so that the heating medium alternately through the circuits 50 . 56 is pumped, or by an appropriate intermediate position of the switching valves 62 , Finally, a fourth operating mode can be provided, in which the heat exchanger 46 completely from the circuits 50 . 56 is disconnected. In this case, the heating medium circulates exclusively through the engine cooling circuit 50 and the burner cooling circuit 56 , In this operating mode, the engine cooling via the 52 absorbed waste heat of the internal combustion engine 10 be used even with the burner off 24 a heating of one through the bypass line 26 guided air or exhaust gas flow and thus a supportive heating of the exhaust gas purification device 22 to effect. In this mode, therefore, the burner cooling acts 58 as exhaust heating.

Die erfindungsgemäße Innenraumbeheizungsanlage ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Abgasanlage der Verbrennungskraftmaschine 10 ohnehin eine Heizungsvorrichtung 24 für die Abgasreinigungsvorrichtung 22 vorsieht. Hier kann die ohnehin verfügbare Heizleistung der Heizvorrichtung 24 für die Innenraumbeheizung genutzt werden. Konstruktiv ist somit lediglich die Installation des Brennerkühlkreislaufes 56 erforderlich. Durch die zusätzliche, durch den Brennerkreislauf 56 ermöglichte Standheizfunktion der Innenraumheizungsanlage lässt sich somit durch geringfügige konstruktive Mittel eine Komfortsteigerung für die Fahrzeuginsassen und daher eine erhöhte passive Sicherheit erzielen.The interior heating system according to the invention is particularly advantageous when the exhaust system of the internal combustion engine 10 anyway a heating device 24 for the exhaust gas purification device 22 provides. Here is the already available heating power of the heater 24 be used for the interior heating. Constructive is thus only the installation of the burner cooling circuit 56 required. By the additional, through the burner cycle 56 enabled auxiliary heating function of the interior heating system can thus be achieved by minor structural means an increase in comfort for the vehicle occupants and therefore increased passive safety.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
1212: KraftstoffförderleitungFuel delivery line
1414: Kraftstoffzumesseinrichtungfuel metering
1616: Ansaugrohrintake
1818: Drosselklappethrottle
2020: Abgaskanalexhaust duct
2222: Abgasreinigungsvorrichtungexhaust gas purification device
2424: Heizvorrichtung/BrennerHeater / burner
2626: Bypassleitungbypass line
2828: Brennkammercombustion chamber
3030: Zündelektrodenignition electrodes
3232: Flammsensorflame sensor
3434: KraftstoffsicherheitsventilFuel safety valve
3636: KraftstoffleitungFuel line
3838: Ansaugstutzenintake
4040: SekundärluftpumpeSecondary air pump
4242: VentilValve
4444: Gemischaufbereiter mit KraftstoffdosierventilMixture conditioner with fuel metering valve
4646: Wärmetauscherheat exchangers
4848: Heizkörperradiator
5050: erster Kreislauffirst cycle
5252: Motorkühlungengine cooling
5454: Pumpepump
5656: zweiter Kreislaufsecond cycle
5858: Brennerkühlungtorch cooling
6060: Pumpepump
6262: Umschaltventileswitchover
6464: Steuereinheitcontrol unit

Claims

Interior heating system for heating an interior of a motor vehicle with a heat exchanger ( 46 ), which heats by means of a heating medium an air to be supplied to the interior space, wherein the heat exchanger ( 46 ) at least two interconnected, by the heating medium can be flown through circuits ( 50 . 56 ) and a first circuit ( 50 ) with an engine cooling ( 52 ) an internal combustion engine ( 10 ) of the motor vehicle is in direct or indirect thermal contact and a second circuit ( 56 ) with an upstream of an exhaust gas purification device ( 22 ) an exhaust system of the motor vehicle arranged heating device ( 24 ) is in direct or indirect thermal contact, the heating device ( 24 ) in a bypass line ( 26 ) of an exhaust gas purification device ( 22 ) housing the exhaust gas channel ( 20 ) is arranged and the heating device ( 24 ) optionally by a the exhaust duct ( 20 ) is exhausted and / or fed by fresh air.

Interior heating system according to claim 1, characterized in that the heating medium optionally by one of the circuits ( 50 . 56 ) or simultaneously through at least two of the circuits ( 50 . 56 ) is steerable.

Interior heating system according to claim 2, characterized in that at connection points of the circuits ( 50 . 56 ) controllable changeover valves ( 62 ) are arranged, with which a flow path and optionally a flow rate of the heating medium is adjustable.

Interior heating system according to one of the preceding claims, characterized in that the heating device ( 24 ) is a fuel burner or an electric heater.

Interior heating system according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas purification device ( 22 ) is a catalyst or a particulate filter.

Interior heating system according to one of the preceding claims, characterized in that the interior heating system, a control unit ( 64 ), which the changeover valves ( 62 ) of the heating circuits ( 50 . 56 ) and / or the heating device ( 24 ) and / or the air and / or fuel supply of the heating device ( 24 ) controls.

Interior heating system according to claim 6, characterized in that the control unit ( 64 ) is integrated in an engine control unit.

Interior heating system according to one of the preceding claims, characterized in that the heating medium is substantially water.