DE10158207B4

DE10158207B4 - Verfahren zum Betreiben der Dosierpumpe eines Heizgeräts mittels Dauerbestromung

Info

Publication number: DE10158207B4
Application number: DE10158207A
Authority: DE
Inventors: Christian Rottler; Andreas Huber
Original assignee: Webasto Thermosysteme GmbH; Webasto Thermosysteme International GmbH
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2021-11-29
Also published as: DE10158207A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben der Dosierpumpe eines Heizgeräts, insbesondere eines Fahrzeugzusatzheizgeräts, mit einem Brenner, dem Brennstoff mittels der Dosierpumpe zugeführt wird, mit einem Brennluftgebläse zum Erzeugen eines Brennluftvolumenstroms mittels eines Gebläsemotors und mit einer Steuereinrichtung zum Steuern des Heizgeräts, dadurch gekennzeichnet, daßdie elektrich angetriebene Dosierpumpe zur Erwärmung zeitweise mit einer Dauerbestromung versehen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben der Dosierpumpe eines Heizgeräts mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

In der DE 197 52 839 A1 wird ein Verfahren zum Steuerung eines Heizgeräts beschrieben, bei dem die aktuelle Drehzahl des Gebläsemotors aus der Abfrage der elektromotorischen Kraft durch eine Steuereinrichtung ermittelt und mit einer Soll-Drehzahl für eine aktuell vorliegende Gebläsemotorspannung verglichen wird.

Aus der DE 195 48 234 A1 geht ein Verfahren zum Zünden bzw. Starten eines Heizgeräts hervor, bei dem der Startvorgang durch ein Steuergerät innerhalb einer vorgegebenen Startzeit erfolgt und in zumindest zwei Startabläufe unterteilt ist.

Bei niedrigen Außentemperaturen kann aufgrund noch unzureichend erwärmter Dosierpumpe bei den beschriebenen Verfahren eine unerwünschte Geräuschentwicklung auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben der Dosierpumpe eines Heizgeräts anzugeben, mit dem die Dosierpumpe auch bei niedrigen Außentemperaturen geräuscharm betrieben werden kann.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Verfahrens gestaltungender Erfindung sind in den Unteransprüchen 2-9 angegeben.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben der Dosierpumpe eines Heizgeräts wird die Dosierpumpe insbesondere vor der Förderphase, in der Brennstoff dem Brenner zugeführt wird, zur Erwärmung des Brennstoffs, der Dosierpumpe, des Heizgeräts und/oder seiner Bestandteile mit einer Dauerbestromung versehen.

Dabei wird als Dosierpumpe eine an sich bekannte Kolbenpumpe (z.B. eine Magnetkolbenpumpe) mit einem linear verschiebbaren Magnetkolben verwendet, die bei Aktivierung mit angezogenem Magnetkolben und Deaktivierung durch mit Federkraft zurückgeholtem Magnetkolben Brennstoff fördert.

Über die Dauerbestromung der Kolbenpumpe wird der Hubkolben bis zum einseitigen mechanischen Anschlag angezogen, verbleibt dort und es entsteht Verlustwärme, wodurch der Brennstoff und die Bauteile der Dosierpumpe erwärmt werden und sich die Viskosität des Brennstoffs verringert.

So kann insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen von z.B. –20°C bis –40°C eine zur gleichmäßigen Förderung auch in der Anfangsphase gewünschte niedrigere Viskosität des Brennstoffs erreicht werden. Gleichzeitig können durch die auftretende Wärme aufgrund der Dauerbestromung der Magnetspule die Dosierpumpe und ein diese umgebender Bereich erwärmt werden, wobei sich das Dämpfungsverhalten (z.B. Aufschlagdämpfung, Pulsationsdämpfung) der erwärmten Bereiche verbessert.

Üblicherweise werden derartige an sich bekannte Dosierpumpen vor der Förderphase, z.B. beim Vorglühen des Glühstiftes des Heizgeräts, nicht betrieben. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird durch die Dauerbestromung bewußt Verlustwärme erzeugt und wie beschrieben genutzt.

Erfindungsgemäß erfolgt die Dauerbestromung der Dosierpumpe insbesondere parallel zum Vorglühen des Glühstiftes des Heizgeräts. Nachdem die Dosierpumpe, der Brennstoff und/oder die Pumpenbauteile erwärmt wurden, können auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen bereits am Anfang gleichmäßige Fördercharakteristiken des Brennstoffs erreicht werden.

Gemäß einer vorteilhaften Verfahrensvariante kann die Zeitdauer der Dauerbestromung der Dosierpumpe eingestellt und z.B. in Anpassung an vorliegende Umgebungstemperaturen variabel gestaltet werden.

Bei einer vorteilhaften Verfahrensvariante kann die Pumpe bei einem Betrieb durch Rechteckimpulse auch während des Betriebs durch eine entsprechende Verlängerung der Impulsperiodendauer, d.h. bei angezogenem und sich am Anschlag ("auf Block") befindenden Hubkolben, betrieben werden, wobei der Hubkolben am Anschlag ruht und eine Aufheizung der Spule und umgebender Bereiche der Dosierpumpe durch kurzzeitige Dauerbestromung erfolgt, bis der Einschaltimpuls wieder abgebaut und der Hubkolben durch Federwirkung zurückgeholt wird. Hierdurch kann auch während der Förderphase bewußt Verlustwärme erzeugt und genutzt werden.

Gemäß einer weiteren Verfahrensvariante kann in der Dosierpumpe ein Temperatursensor vorgesehen sein, über den die Temperatur der Dosierpumpe oder des Brennstoffs erfaßt wird. Bei Erreichen einer eingestellten Grenztemperatur kann die Dauerbestromung abgeschaltet werden. Der Temperatursensor kann in einen Regelkreislauf der Steuereinrichtung des Heizgeräts eingebunden werden, so daß bei Absinken unter eine bestimmte Grenztemperatur die Dauerbestromung wieder aktiviert wird (Zwei-Punkt-Regelung).

Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Dauerrechteckimpuls zur Dauerbestromung einer Dosierpumpe,
2 einen Rechteckimpuls mit einer Impulsperiodendauer T_E zum Betreiben einer Dosierpumpe, und
3 einen Rechteckimpuls mit einer verlängerten Impulsperiodendauer T'_E zum Betreiben und zur Dauerbestromung der Dosierpumpe.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben der Dosierpumpe wird diese vor der Brennstoffförderphase mit einem Dauerrechteckimpuls über die Gesamtdauer T zur Dauerbestromung gemäß 1 belegt. Dabei wird ein Hubkolben der als Magnetkolbenpumpe gebildeten Dosierpumpe angezogen und ruht an dem einen endseitigen Anschlag, so daß sich die Spule der Hub- bzw. Magnetkolbenpumpe erwärmt und der Brennstoff und die Pumpenteile sich ebenfalls erwärmen und die geschilderte Verbesserung des Dämpfungsverhaltens auftritt. Nach Abschluß der Vorphase der Erwärmung der Dosierpumpe kann die Pumpe mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren mit üblichen Rechteckimpulsen betrieben werden (vgl. 2).
2 zeigt eine mit üblichen Rechteckimpulsen mit einer Impulsperiodendauer T_E (Linearbewegung des Kolbens bis zum ersten Anschlag) betriebene Ansteuerung einer Dosierpumpe. In der Auszeit T_auswird der Kolben über Federkraft zum zweiten Anschlag rückgeholt, wobei Brennstoff gefördert wird.
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Verfahrensvariante kann die Dosierpumpe gemäß 3 während des Betriebs mit einer verlängerten Impulsperi odendauer T'_E > T_E betrieben werden, so daß der am zweiten Anschlag sich befindende Magnetkolben dort verbleibt, sich die Spule des Hub- bzw. Magnetkolbens erwärmt ("kurzzeitige Dauerbestromung") und diese Wärme wie geschildert genutzt wird. In der Auszeit T_AUS wird der Hubkolben durch die Feder wieder rückgeholt.
Durch ein Betreiben der Dosierpumpe mit einem Verfahren mit verlängerter Einschaltdauer gemäß 3 kann die Erwärmung der Dosierpumpe auch während des Betriebs erreicht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch in Verbindung mit einer Dosierpumpe anwendbar, deren Leistung im Normalbetrieb durch das Pulsweiten-Modulations-Verfahren (PWM) geregelt wird. Bei einer solchen Pumpe wird das PWM-Verfahren während der Startphase durch eine Dauerbestromung übersteuert.

Claims

Verfahren zum Betreiben der Dosierpumpe eines Heizgeräts, insbesondere eines Fahrzeugzusatzheizgeräts, mit einem Brenner, dem Brennstoff mittels der Dosierpumpe zugeführt wird, mit einem Brennluftgebläse zum Erzeugen eines Brennluftvolumenstroms mittels eines Gebläsemotors und mit einer Steuereinrichtung zum Steuern des Heizgeräts, dadurch gekennzeichnet, daßdie elektrich angetriebene Dosierpumpe zur Erwärmung zeitweise mit einer Dauerbestromung versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierpumpe vor der Brennstoffförderphase mit einer Dauerbestromung versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauerbestromung während des Vorglühens eines Glühstifts des Heizgeräts erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer der Dauerbestromung der Dosierpumpe einstellbar und insbesondere an die Umgebungstemperatur anpaßbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Signals einer den Betriebszustand der Dosierpumpe überwachenden Schutzeinrichtung die Dauerbestromung abschaltbar ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung einen Temperatursensor enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Dauerbestromung entstehende Wärme nach außen an Bauteile der Dosierpumpe abgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Dauerbestromung entstehende Wärme nach innen an den Brennstoff abgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierpumpe mit Rechteckimpulsen als Einschaltimpuls betrieben wird und die Impulsperiodendauer T_E des Einschaltimpulses während der Förderphase der Dosierpumpe zur kurzzeitigen Dauerbestromung auf die Impulsperiodendauer T'_E verlängert wird.