DE10152782A1

DE10152782A1 - Verfahren zum Ansteuern einer Dosierpumpe

Info

Publication number: DE10152782A1
Application number: DE2001152782
Authority: DE
Inventors: Thomas Becker; Andreas Huber; Christian Rottler
Original assignee: Webasto Thermosysteme GmbH; Webasto Thermosysteme International GmbH
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2003-05-22
Anticipated expiration: 2021-10-30
Also published as: DE10152782B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Dosierpumpe eines Heizgeräts, insbesondere eines Fahrzeugzusatzheizgeräts, mit einem Brenner, dem Brennstoff mittels der Dosierpumpe zugeführt wird, mit einem Brennluftgebläse zum Erzeugen eines Brennluftvolumenstroms und mit einer Steuereinrichtung zum Steuern des Heizgeräts, wobei die Dosierpumpe mit einem pulsbreitenmodulierten Signal betrieben wird und das Einschaltverhältnis des pulsbreitenmodulierten Signals zur Anpassung an unterschiedliche Nennspannungen verändert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Dosierpumpe eines Heizgeräts mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Als Stand der Technik ist eine Ansteuerung von Dosierpumpen für ein Heizgerät, insbesondere ein Fahrzeugzusatzheizgerät, über Rechtecksignale bekannt. Derartig angesteuerte Dosierpumpen sind nur innerhalb eines begrenzten Betriebsspannungsbereichs betreibbar. Für unterschiedliche Nennspannungen z. B. von 12, 24 oder 42 Volt sind unterschiedliche Varianten von Dosierpumpen zu verwenden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ansteuern einer Dosierpumpe eines Heizgerätes anzugeben, welches eine Verwendung einer Dosierpumpe für unterschiedliche Nennspannungen ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Verfahrensvarianten sind in den Unteransprüchen angegeben.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Ansteuern einer Dosierpumpe eines an sich bekannten Heizgeräts, insbesondere eines Fahrzeugzusatzheizgeräts, wird die Dosierpumpe mit einem pulsbreitenmodulierten Signal (Pulse-Width- Modulation, PWM) betrieben, wobei das Einschaltverhältnis des pulsbreitenmodulierten Signals zur Anpassung an unterschiedliche Nennspannungen z. B. der Batterie eines Fahrzeugs verändert wird.
Üblicherweise sind Dosierpumpen nur über einen begrenzten Betriebsspannungsbereich betreibbar. Durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Ansteuern einer Dosierpumpe kann die Dosierpumpe z. B. auf eine Nennspannung von 12 Volt ausgelegt und durch entsprechende Verringerung des Einschaltverhältnisses des pulsbreitenmodulierten Signals auch bei Nennspannungen von z. B. 24 Volt und 42 Volt betrieben werden.
Durch die erfindungsgemäße Veränderung des Einschaltverhältnisses des pulsbreitenmodulierten Signals erfährt die Dosierpumpe einen elektrischen Überspannungsschutz, eine unerwünschte Geräuschentwicklung und ein Betrieb der Dosierpumpe im Überlastbereich werden vermieden.
Gemäß einer vorteilhaften Verfahrensvariante nimmt das Einschaltverhältnis des pulsbreitenmodulierten Signals mit zunehmender Nennspannung ab. Dabei bleibt die Frequenz der Pulsbreitenmodulation konstant, es ändert sich das Einschaltverhältnis, also das Verhältnis von Einschaltzeit zu Auszeit der Einzelimpulse des pulsbreitenmodulierten Signals, die Einschaltzeit geht zurück und die Auszeit nimmt zu. Die Anzahl der Einzelimpulse innerhalb des pulsbreitenmodulierten Signals bleibt konstant.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist die Einschaltdauer des aus Einzelimpulsen aufgebauten pulsbreitenmodulierten Signals vorteilhafterweise konstant.
Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet als Dosierpumpe insbesondere eine an sich bekannte Kolbenpumpe (z. B. eine Magnetkolbenpumpe) mit einem linear verschiebbaren Magnetkolben, die bei Aktivierung mit angezogenem Magnetkolben und Deaktivierung durch mit Federkraft zurückgeholtem Magnetkolben Brennstoff fördert.
Erfindungsgemäß ist das Einschaltverhältnis, d. h. das Verhältnis von Einschaltdauer und Auszeit jedes Einzelimpulses innerhalb des pulsbreitenmodulierten Signals für einzelne bestimmte Nennspannungen funktional festzulegen und vorzugeben. Dabei kann von funktionalen Beziehungen zwischen dem Einschaltverhältnis und z. B. Effektivwerten der Nennspannung oder arithmetischen Mittelwerten der Nennspannung ausgegangen werden.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine herkömmliche Ansteuerung von Dosierpumpen mit einem Rechteckimpuls,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Ansteuerung mit einem pulsbreitenmodulierten Signal und einem Einschaltverhältnis von etwa 50%; und
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Ansteuerung mit einem pulsbreitenmodulierten Signal und einem Einschaltverhältnis von etwa 33%.
Fig. 1 zeigt eine Ansteuerung von Dosierpumpen gemäß dem Stand der Technik, dabei wird innerhalb der Gesamtdauer T in der Einschaltdauer T_E ein Rechteckimpuls und innerhalb der Auszeit T_AUS kein Impuls angelegt. Bei einer Ansteuerung mit einem Rechteckimpuls gemäß Fig. 1 kann die jeweilige Dosierpumpe nur innerhalb eines eng begrenzten Betriebsspannungsbereichs betrieben werden. Für unterschiedliche Nennspannungen sind deshalb bislang unterschiedliche Dosierpumpen zu verwenden.
Aus Fig. 2 geht ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Ansteuerung von Dosierpumpen hervor. Dabei wird innerhalb der Einschaltdauer T_E ein pulsbreitenmoduliertes Signal an die Dosierpumpe angelegt, das aus mehreren - hier fünf - Einzelimpulsen besteht. Das pulsbreitenmodulierten Signal besitzt in der Abbildung nach Fig. 2 ein Einschaltverhältnis von etwa 50%, wobei der durch die Dosierpumpe fließende Effektivstrom - verglichen mit dem Rechteckimpuls gemäß Fig. 1 - in etwa konstant bleibt. Innerhalb der Einschaltdauer T_E sind die Spannungsamplituden der Einzelimpulse im wesentlichen unverändert.
Zur Anpassung an eine erhöhte Nennspannung ist das Einschaltverhältnis zu verändern. In Fig. 3 wurde - schematisch und nicht maßstäblich dargestellt - ein Einschaltverhältnis von etwa 33% gewählt. Die Amplitude der Einzelimpulse des pulsbreitenmodulierten Signals steigt auf die Höhe der anstehenden Nennspannung an.
Durch Variation des Einschaltverhältnisses der Pulsbreitenmodulation gemäß Fig. 2 und 3 ist ein Betrieb der Dosierpumpe bei unterschiedlichen Nennspannungen möglich, wodurch sich der Betriebsspannungsbereich vergrößert, in dem die Dosierpumpe verwendet werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Ansteuern einer Dosierpumpe eines Heizgeräts, insbesondere eines Fahrzeugzusatzheizgeräts, mit einem Brenner, dem Brennstoff mittels der Dosierpumpe zugeführt wird, mit einem Brennluftgebläse zum Erzeugen eines Brennluftvolumenstroms und mit einer Steuereinrichtung zum Steuern des Heizgeräts, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierpumpe mit einem pulsbreitenmodulierten Signal betrieben wird, wobei das Einschaltverhältnis des pulsbreitenmodulierten Signals zur Anpassung an unterschiedliche Nennspannungen verändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschaltverhältnis des pulsbreitenmodulierten Signals mit zunehmender Nennspannung abnimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsamplitude des pulsbreitenmodulierten Signals mit zunehmender Nennspannung zunimmt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltdauer T_E des pulsbreitenmodulierten Signals bei unterschiedlichen Nennspannungen im wesentlichen konstant bleibt.