DE10140972B4 - Method and system for operating a vehicle heater - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zum Betreiben eines Fahrzeugheizgerätes (10), bei dem
– Ansaugluft
in eine Brennkammer (18) eingebracht wird,
– ein Glühstift (16) angesteuert wird
und
– die
Temperatur der Ansaugluft berücksichtigt
wird,
dadurch gekennzeichnet,
– dass mindestens ein erster
Parameter, insbesondere eine dem Glühstift (16) zugeführte Leistung,
zum Ansteuern des Glühstiftes
(16) definiert gewählt
wird,
– dass
der Wert mindestens einer Messgröße, insbesondere
eines Widerstandes des Glühstiftes
(16), an dem Glühstift
(16) ermittelt wird und
– dass
der mindestens eine erste Parameter zum Ansteuern des Glühstiftes
(16) und die mindestens eine Messgröße an dem Glühstift (16)
zur Ermittlung einer Größe herangezogen
werden, die ein Maß für die Temperatur
der Ansaugluft ist.Method for operating a vehicle heating device (10), in which
- intake air is introduced into a combustion chamber (18),
- A glow plug (16) is driven and
The temperature of the intake air is taken into account,
characterized,
That at least one first parameter, in particular a power supplied to the glow plug (16), is selected defined for driving the glow plug (16),
- That the value of at least one measured variable, in particular a resistance of the glow plug (16), is determined on the glow plug (16) and
- That the at least one first parameter for driving the glow plug (16) and the at least one measured variable on the glow plug (16) are used to determine a size that is a measure of the temperature of the intake air.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugheizgerätes, bei dem Ansaugluft in eine Brennkammer eingebracht wird, ein Glühstift angesteuert wird und die Temperatur der Ansaugluft berücksichtigt wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeugheizgerät, das zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist.The The invention relates to a method for operating a vehicle heating device the intake air is introduced into a combustion chamber, a glow plug driven and the temperature of the intake air is taken into account. The invention further relates to a vehicle heater which is used to carry out the Procedure is set up.
Fahrzeugheizgeräte werden insbesondere in motorunabhängiger Weise als Zusatzheizungen beziehungsweise als Standheizungen eines Kraftfahrzeugs verwendet. Dabei kommen unterschiedliche Wärmeträger in Betracht. Beispielsweise sind Wasserheizungen oder auch Luftheizungen bekannt. Zur Erzeugung der von dem Fahrzeugheizgerät zur Verfügung gestellten Wärmeenergie werden einer Brennkammer Brennstoff und Luft zugeführt. Im Allgemeinen wird die Verbrennung durch eine Zündeinrichtung gestartet, die üblicherweise einen Glühstift aufweist.Vehicle heaters are especially in engine-independent Way as additional heaters or as auxiliary heaters one Motor vehicle used. In this case, different heat transfer into consideration. For example, water heaters or air heaters are known. To generate the heat energy provided by the vehicle heater are fed to a combustion chamber fuel and air. in the Generally, the combustion is started by an ignition device, which is usually has a glow plug.
Im Allgemeinen ist es sinnvoll, beim Startablauf eines Fahrzeugheizgerätes die Parameter zu berücksichtigen, die den Startvorgang beeinflussen. Dies ist insbesondere im Hinblick auf eine Minimierung der Schadstoffemission, der Rauchentwicklung sowie der Geruchsentwicklung sinnvoll. Ferner kann auf der Grundlage der Beobachtung von Parametern die für die Startphase erforderliche Zeit gering gehalten werden. Durch eine kurze Startphase wird weiterhin die Lebensdauer des Glühstifts erhöht.in the Generally, it makes sense at the start of a vehicle heater, the To take into account parameters which influence the starting process. This is especially true on minimizing pollutant emissions, smoke development and the odor development makes sense. Furthermore, based on the Observation of parameters for the starting phase required time are kept low. By a short startup will continue the life of the glow plug elevated.
Die Beobachtung einer Vielzahl von Parametern, die den Startvorgang beeinflussen, geht allerdings mit dem Nachteil einher, dass ein hoher Aufwand betrieben werden muss. Aus diesem Grund wird häufig auf die Beobachtung bestimmter Parameter verzichtet. Beispielsweise findet bei den meisten Systemen des Standes der Technik keine Ermittlung der Ansauglufttemperatur statt, obwohl diese bekanntermaßen, insbesondere aufgrund ihres großen Schwankungsbereiches, einen erheblichen Einfluss auf den Startvorgang nehmen kann.The Observing a variety of parameters, the starting process However, this is associated with the disadvantage that a high effort must be operated. Because of this, is often on the observation of certain parameters is omitted. For example finds in most systems of the prior art no determination of the Intake air temperature, although known, in particular because of their wide fluctuation range, can have a significant impact on the starting process.
Aus
der
Die
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ansauglufttemperatur in
einfacher Weise zu ermitteln. Insbesondere soll dies in einfacherer
Weise geschehen als durch einen eigens hierfür vorgesehenen Temperatursensor.
Die letztere Lösung
ist in der
Die Lösung dieser Aufgabe ist in Patentanspruch 1 angegeben.The solution This object is specified in claim 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.advantageous embodiments of the invention are in the dependent claims specified.
Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Verfahren dadurch auf, dass mindestens ein erster Parameter, insbesondere eine dem Glühstift zugeführte Leistung, zum Ansteuern des Glühstiftes definiert gewählt wird, dass der Wert mindestens einer Messgröße, insbesondere eines Widerstandes des Glühstiftes, an dem Glühstift ermittelt wird und dass der mindestens eine erste Parameter zum Ansteuern des Glühstiftes und die mindestens eine Messgröße an dem Glühstift zur Ermittlung einer Größe herangezogen werden, die ein Maß für die Temperatur der Ansaugluft ist. Auf diese Weise ist es möglich, auf der Grundlage physikalischer Zusammenhänge, insbesondere elektrischer und thermodynamischer Gesetzmäßigkeiten, ein Maß für die Temperatur der Ansaugluft zu ermitteln, ohne einen separaten Temperatursensor zu installieren und den damit verbundenen Schaltungsaufwand zu betreiben.The Invention builds on the generic method thereby, in that at least one first parameter, in particular a power supplied to the glow plug, for driving the glow plug defined selected is that the value of at least one measured variable, in particular a resistor the glow plug, on the glow plug is determined and that the at least one first parameter for Activation of the glow plug and the at least one measurand on the Glow plug used to determine a size which are a measure of the temperature the intake air is. In this way it is possible to be based on physical Relationships, in particular electrical and thermodynamic laws, a measure of the temperature to determine the intake air, without a separate temperature sensor to install and operate the associated circuit complexity.
Insbesondere ist es nützlich, dass zumindest während eines Teils der Ansteuerzeit des Glühstifts ein Gebläse betrieben wird. Das zum Zuführen der Ansaugluft betriebene Gebläse beeinflusst die thermodynamischen Verhält nisse im Bereich des Glühstiftes, so dass es beispielsweise möglich ist, quasistationäre Zustände zu erzeugen. Letztlich lässt sich auf dieser Grundlage eine Auswertung der Ansteuer- beziehungsweise Betriebsparameter des Glühstiftes zur Temperaturermittlung durchführen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist in besonders vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass der mindestens eine erste Parameter eine dem Glühstift zugeführte Leistung ist. Wird diese Leistung definiert, das heißt konstant, zugeführt, so ändert sich beispielsweise im Verlauf der Ansteuerung der Widerstand beziehungsweise die Temperatur des Glühstiftes. Es liegen somit mehrere voneinander abhängige Größen vor, die zur Ermittlung der Ansauglufttemperatur herangezogen werden können. In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise nützlich, dass die mindestens eine Messgröße der Widerstand des Glühstiftes ist. Wird zum Beispiel mit konstanter Leistung gearbeitet, so steigt der Widerstand des Glühstiftes, der im Allgemeinen einen positiven Temperaturkoeffizienten (PTC) hat, mit der Zeit an. Die Abhängigkeit des Widerstands von der zugeführten Leistung kann somit als Maß für die Ansauglufttemperatur dienen.In particular, it is useful that at least during a part of the driving time of the glow plug, a fan is operated. The blower operated to supply the intake air influences the thermodynamic behaviors in the region of the glow plug, so that it is possible, for example, to generate quasi-stationary states. Ultimately, an evaluation of the control or operating parameters of the glow plug for temperature determination can be carried out on this basis. The inventive method is further developed in a particularly advantageous manner that the at least one first parameter is a power supplied to the glow plug. If this power is defined, that is to say constant, supplied, the resistance or the temperature of the glow plug, for example, changes in the course of the activation. There are therefore several interdependent variables that can be used to determine the intake air temperature. In this context, it is useful, for example, that the at least one measured variable is the resistance of the glow plug. For example, working with constant power increases the resistance of the glow plug, which generally has a positive temperature coefficient (PTC) has, with time. The dependence of the resistance of the supplied power can thus serve as a measure of the intake air temperature.
In Weiterbildung dieses Verfahrens kann es sinnvoll sein, dass die mindestens eine Messgröße ein Zeitintervall zwischen dem Erreichen verschiedener Widerstände des Glühstifts ist. Aufgrund der veränderten Wärmeabfuhr bei geänderten Temperaturen kann die gemessene Zeit als Maß für die Ansauglufttemperatur gelten. Als Vergleichswert kann beispielsweise der bei gleicher Ansteuerleistung ohne Gebläsebetrieb gemessene Widerstandswert oder ein berechneter Anteil von diesem dienen.In Continuing this procedure may make sense that the at least one measurand one time interval between reaching different resistances of the glow plug. Due to the changed heat dissipation at changed Temperatures can be the measured time as a measure of the intake air temperature be valid. As comparison value, for example, at the same Control power without fan operation measured resistance value or a calculated proportion of this serve.
Ebenfalls kann es sinnvoll sein, dass der Widerstand des Glühstifts zur Ermittlung eines stationären Widerstandswertes ermittelt wird. Da die Ansauglufttemperatur die Gleichgewichtstemperatur aufgrund anderer Wärmeabfuhrbedingungen beeinflusst, kann der gemessene Widerstand im Gleichgewichtszustand, das heißt der stationäre Widerstandswert, als Maß für die Ansauglufttemperatur herangezogen werden. Wiederum kann als Vergleichswert beispielsweise der bei gleicher Ansteuerleistung des Glühstiftes ohne Gebläsebetrieb gemessene Widerstandswert des Glühstiftes oder ein berechneter Anteil von diesem dienen. Ebenso ist es möglich, das Gebläse erst nach Erreichen des stationären Widerstandswertes in Betrieb zu nehmen und aus der sich ergebenden Widerstandsänderung Rückschluss auf die Temperatur der Ansaugluft zu ziehen.Also It may make sense that the resistance of the glow plug for determining a stationary Resistance value is determined. Since the intake air temperature is the Equilibrium temperature due to other heat removal conditions, the measured resistance in equilibrium, that is the stationary resistance, as a measure of the intake air temperature be used. Again, as a comparison example, for example at the same drive power of the glow plug without fan operation measured resistance value of the glow plug or a calculated portion of this serve. It is also possible, the fan only after reaching the stationary Resistance value into operation and from the resulting resistance change conclusion to draw on the temperature of the intake air.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der mindestens eine erste Parameter die Temperatur beziehungsweise der Widerstand des Glühstifts ist, wobei dieser Parameter auf einen definierten Wert geregelt wird, und dass die mindestens eine Messgröße die dem Glühstift zugeführte Leistung ist. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren auch ohne das Erfordernis einer konstanten Leistungszufuhr durchgeführt werden. Vielmehr wird die Temperatur beziehungsweise der damit in direktem Zusammenhang stehende Widerstandswert des Glühstiftes definiert gewählt, und die zur Bereitstellung dieses definierten Parameters erforderliche Leistung gemessen.In a further embodiment the method according to the invention it is provided that the at least one first parameter is the temperature or the resistance of the glow plug is, this parameter is regulated to a defined value, and that the at least a measure that the Glow plug supplied Performance is. Thus, the inventive method can also without the Requirement of a constant power supply to be performed. Rather, the temperature or the thus in direct Related resistance value of the glow plug defined, and selected that is required to provide this defined parameter Performance measured.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass eines von mehreren in einem Steuergerät programmierten Betriebsprogrammen in Abhängigkeit der Ansauglufttemperatur gewählt wird. Auf diese Weise lassen sich sowohl der Start des Fahrzeugheizgerätes als auch der weitere Betrieb im Hinblick auf die Ansaugtemperatur optimieren.The inventive method is advantageously further developed in that one of several in one control unit programmed operating programs depending on the intake air temperature chosen becomes. In this way, both the start of the vehicle heater as also optimize further operation with regard to the intake temperature.
Das erfindungsgemäße Heizgerät ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet.The Heating device according to the invention is to carry out the set up inventive method.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein vorhandenes Bauteil ohne zusätzlichen konstruktiven Aufwand zur Ermittlung der Ansauglufttemperatur verwendet werden kann. Die Ansteuerung des Glühstiftes und des Luftheizgerätes kann somit insbesondere während der Startphase aber auch während des weiteren Betriebs in Abhängigkeit der Ansauglufttemperatur erfolgen.Of the Invention is based on the finding that an existing component without additional used constructive effort to determine the intake air temperature can be. The control of the glow plug and the air heater can thus especially during the start phase but also during of further operation depending on Intake air temperature.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.The Invention will now be described with reference to the accompanying drawings preferred embodiments exemplified.
Es zeigen:It demonstrate:
Beim
Betrieb des Systems wird durch die Pumpe
Wird der Glühstift des Fahrzeugheizgerätes, wie dargestellt, mit konstanter Leitung PGS betrieben und ist gleichzeitig das Gebläse eingeschaltet, so steigt der Widerstand RGS bis auf einen stationären Wert an. Die Messung des Widerstandes RGS kann nun unter Berücksichtigung der konstanten Leistung PGS verwendet werden, um die Ansauglufttemperatur zu ermitteln. Dies kann so erfolgen, dass die Höhe des nach einer gewissen Zeit erreichten stationären Widerstandswertes bestimmt wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Zeit Δt ab einem Bezugszeitpunkt bis zum Erreichen des stationären Widerstandswertes berücksichtigt werden.If the glow plug of the vehicle heater, as shown, operated with constant line P GS and at the same time the blower is turned on, the resistance R GS increases to a stationary value. The measurement of the resistance R GS can now be used taking into account the constant power P GS to determine the intake air temperature. This can be done so that the height of the achieved after a certain time stationary resistance value is determined. Additionally or alternatively, the time .DELTA.t can be taken into account from a reference time until the stationary resistance value is reached.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The in the above description, in the drawings and in the claims disclosed features of the invention can both individually and also in any combination for the realization of the invention be essential.
- 1010
- Luftheizgerät beziehungsweise FahrzeugheizgerätAir heater or vehicle heater
- 1212
- Gebläsefan
- 1414
- Steuergerätcontrol unit
- 1616
- GlühstiftGlow plug
- 1818
- Brennkammercombustion chamber
- 2020
- Brennstoffzuführungfuel supply
- 2222
- Brennstoffpumpefuel pump
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