DE102004060376B4 - Method for controlling a heater in a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Ansteuerung eines Heizgerätes (10) in einem Kraftfahrzeug, wobei das Heizgerät (10) eine Brennkammer (20) aufweist, die in thermischem Kontakt zu einem Wärmetauscher (26) steht, der im Normalbetrieb des Heizgerätes (10) von einem Wärmetauscherfluid aktiv durchströmt wird, wobei ein Startvorgang des Heizgerätes (10) bei reduzierter Durchströmung des Wärmetauschers (26) eingeleitet wird und eine Erhöhung der Durchströmung des Wärmetauschers (26) in Abhängigkeit von zumindest einer erfassten Temperatur erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennkammer (20) nach Zündung des Heizgerätes (10) und vor der Erhöhung der Durchströmung auf Normalbetriebs-Durchströmung eine gegenüber dem Normalbetrieb erhöhte Brennstoffmenge zugeführt wird.Method for controlling a heater (10) in a motor vehicle, wherein the heater (10) has a combustion chamber (20) which is in thermal contact with a heat exchanger (26) which actively flows through a heat exchange fluid during normal operation of the heater (10) is, wherein a starting operation of the heater (10) with reduced flow through the heat exchanger (26) is initiated and an increase in the flow through the heat exchanger (26) in response to at least one detected temperature, characterized in that the combustion chamber (20) after ignition the heater (10) and before the increase of the flow to normal operation flow is increased compared to the normal operation amount of fuel.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verfahren zur Ansteuerung eines Heizgerätes in einem Kraftfahrzeug, wobei das Heizgerät eine Brennkammer aufweist, die in thermischem Kontakt zu einem Wärmetauscher steht, der im Normalbetrieb des Heizgerätes von einem Wärmetauscherfluid aktiv durchströmt wird, wobei ein Startvorgang des Heizgerätes bei reduzierter Durchströmung des Wärmetauschers eingeleitet wird und eine Erhöhung der Durchströmung des Wärmetauschers in Abhängigkeit von zumindest einer erfassten Temperatur erfolgt.The invention relates to a method for controlling a heater in a motor vehicle, wherein the heater has a combustion chamber, which is in thermal contact with a heat exchanger, which is actively flowed through by a heat exchange fluid during normal operation of the heater, wherein a starting operation of the heater at reduced Flow through the heat exchanger is initiated and there is an increase in the flow through the heat exchanger as a function of at least one detected temperature.

Ein aus dem Stand der Technik bekanntes Heizgerät ist beispielsweise in der DE 195 24 261 A1 beschrieben. Eine weitere Ausführungsform eines bekannten Heizgerätes ist in der DE 199 24 329 A1 beschrieben. In dieser Druckschrift wird auch ein Verfahren zur Ansteuerung eines derartigen Heizgerätes offenbart.A known from the prior art heater is, for example, in the DE 195 24 261 A1 described. Another embodiment of a known heater is in the DE 199 24 329 A1 described. In this document, a method for controlling such a heater is disclosed.

Weiterhin ist aus der DE 195 41 592 C1 ein Verfahren und einer Vorrichtung zur Beheizung eines Kraftfahrzeuginnenraumes bekannt, wobei zur Erhöhung der in dem Fahrzeuginnenraum wirksamen Heizleistung während einer Startphase eine Reduktion des Kühlmitteldurchsatzes durch einen Zuheizer und einen Kabinenwärmetauscher vorgenommen wird.Furthermore, from the DE 195 41 592 C1 a method and a device for heating a motor vehicle interior, wherein for increasing the effective heat in the vehicle interior heating during a start phase, a reduction of the coolant flow rate is made by a heater and a cabin heat exchanger.

Die DE 103 38 226 A1 beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines Heizgerätes, bei dem das Brennstoff-Brennluft-Verhältnis in Abhängigkeit von einer Brennluft- oder Außenlufttemperatur gesteuert wird. Um die bei einer ansteigenden Abgastemperatur sich erhöhende Viskosität des Abgases und die damit mittelbar einhergehende Verfettung des Brennstoff-Brennluft-Gemisches zu kompensieren, wird entweder die Förderleistung des Brennluftgebläses angehoben oder, wenn dies nicht möglich ist, die Brennstofffördermenge verringert.The DE 103 38 226 A1 describes a method for controlling a heater in which the fuel-combustion air ratio is controlled in dependence on a combustion air or outdoor air temperature. In order to compensate for the rising at a rising exhaust gas temperature viscosity of the exhaust gas and thus indirectly associated obesity of the fuel-combustion air mixture, either the capacity of the combustion air blower is raised or, if this is not possible, the fuel delivery reduced.

Ein grundsätzliches Problem von Heizgeräten in Kraftfahrzeugen ist, dass diese erheblichen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, so dass bei jedem Start des Heizgerätes verschiedene Startbedingungen vorliegen können. Andererseits ist zur Optimierung des Startvorgangs eine sehr genaue Abstimmung der einzelnen, am Startvorgang beteiligten Bauteile des Heizgerätes und der Betriebsparameter erforderlich. Es ist daher beispielsweise üblich, den Startvorgang für eine relativ hohe Starttemperatur optimiert einzurichten und diese Starttemperatur durch Vorwärmen bestimmter Bereiche des Heizgerätes vor dem Start zu erreichen.A fundamental problem of heaters in motor vehicles is that they are exposed to significant temperature fluctuations, so that each start of the heater different starting conditions may be present. On the other hand, in order to optimize the starting process, a very precise coordination of the individual components of the heater involved in the starting process and of the operating parameters is required. It is therefore common, for example, to set up the starting process optimized for a relatively high starting temperature and to achieve this starting temperature by preheating certain areas of the heater before starting.

Gleichwohl ist eine Vorwärmung des gesamten Heizgerätes vor dem Start, insbesondere vor dem ersten Start, bei dem das gesamte Heizgerät sowie das Kühlwasser kalt sind, aus energetischen und technischen Gründen nicht möglich. Insbesondere sind während der Startphase Bauteile im hinteren Bereich der Brennkammer, des Wärmetauschers und im Bereich der Abgasabführung vergleichsweise kalt, so dass die Abgase unter ihren Taupunkt abgekühlt werden. Dies führt zur Kondensation innerhalb des Heizgerätes, insbesondere innerhalb des Wärmetauschers und der Abgasapplikation. Damit kommt es nicht zu einer unerwünschten Nebelbildung beim Austritt der Abgase. Es ist ein allgemeines Ziel, diese Startphase, d. h. die Zeit von der Ausgabe des Startbefehls bis zur Herstellung einer stabilen Normalbetriebs-Verbrennung so kurz wie möglich zu halten. Die vorgenannte DE 199 24 329 A1 offenbart ein diffiziles Verfahren zur Steuerung der Startphase, um diese nach Möglichkeit zu verkürzen und möglichst schnell zu optimalen Verbrennungs- und Abgasbedingungen zu gelangen. Hierzu sind mehrere Temperatursensoren vorgesehen, welche die Temperaturen bestimmter Bereiche des Heizgerätes vor und während des Startvorgangs des Heizgerätes messen und überwachen. Die erfassten Temperaturwerte werden einem Steuergerät zugeführt, in welchem eine Mehrzahl von Startschemata abgelegt sind. Je nach Konstellation der erfassten Temperaturbedingungen wird ein spezielles Startschema ausgewählt, nach welchem der Startvorgang dann durchgeführt wird. Die unterschiedlichen Startschemata unterscheiden sich insbesondere in der Länge der Vorwärmzeit, der Vorwärmleistung, dem zeitlichen Verlauf der Brennstofffördermenge und dem zeitlichen Verlauf der Verbrennungsluftzuführung. Obgleich hierdurch eine Verbesserung gegenüber einem temperaturunabhängigen Standardstartlauf erzielt wird, werden die erreichten Startzeiten vielfach als zu lang empfunden.However, a preheating of the entire heater before starting, especially before the first start, in which the entire heater and the cooling water are cold, not possible for energy and technical reasons. In particular, components in the rear region of the combustion chamber, of the heat exchanger and in the region of the exhaust outlet are comparatively cold during the starting phase, so that the exhaust gases are cooled below their dew point. This leads to condensation within the heater, in particular within the heat exchanger and the exhaust application. This does not lead to an undesirable mist formation at the outlet of the exhaust gases. It is a general goal to keep this starting phase, ie the time from the issuance of the start command to the production of stable normal combustion as short as possible. The aforementioned DE 199 24 329 A1 discloses a sophisticated method for controlling the starting phase in order to shorten it as far as possible and to arrive at optimum combustion and exhaust gas conditions as quickly as possible. For this purpose, a plurality of temperature sensors are provided which measure and monitor the temperatures of certain areas of the heater before and during the starting process of the heater. The detected temperature values are supplied to a control unit, in which a plurality of start-up patterns are stored. Depending on the constellation of the detected temperature conditions, a special starting scheme is selected, after which the starting process is then carried out. The different starting schemes differ in particular in the length of the preheating, the preheating, the time course of the fuel flow and the timing of the combustion air supply. Although this achieves an improvement over a temperature-independent standard start run, the achieved start times are often perceived as too long.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein gattungsgemäßes Verfahren derart weiter zu entwickeln, das den insgesamt während der Startphase auftretenden Schadstoffausstoß verringert.It is the object of the present invention to develop such a generic method further, which reduces the total emissions occurring during the startup phase.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass der Brennkammer nach Zündung des Heizgerätes und vor der Erhöhung der Durchströmung auf Normalbetriebs-Durchströmung eine gegenüber dem Normalbetrieb erhöhte Brennstoffmenge zugeführt wird.The invention is based on the generic state of the art in that the combustion chamber after ignition of the heater and before increasing the flow to normal operation flow is increased compared to the normal operation amount of fuel.

Auf diese Weise kann der Startvorgang verkürzt werden. Bei der Erhöhung der Durchströmung kann es sich, ohne darauf beschränkt zu sein, insbesondere um eine sensorgesteuerte stetige Erhöhung handeln. Beim Start der Verbrennung, insbesondere beim ersten Kaltstart, erfolgt die Kondensation praktisch vollständig im kalten Wärmetauscher und der Abgasapplikation. Fortschreitend werden diese Bauteile (bzw. das Kühlwasser) warmer. Dadurch erfolgt die Kondensation nur noch teilweise im Heizgerät und es beginnt eine unerwünschte, sichtbare Kondensation hinter der Abgasapplikation (Nebel). Wird zu diesem Zeitpunkt die Durchströmung erhöht, um kaltes Wasser in den Wärmetauscher zu leiten, erfolgt die Kondensation wieder dort, und zwar solange, bis die Wassertemperatur nicht mehr zum Kondensieren im Wärmetauscher ausreicht. Sobald das Wasser warm ist, kann der Volumenstrom beispielsweise auf seinen Maximalwert erhöht werden. Zu diesem Zeitpunkt, oder kurz vorher, kann in vorteilhafter Weise auch eine maximale/optimale Brennstoff- und/oder Luftmenge zugeführt werden, um eine endgültige Erwärmung der Abgasapplikation und der näheren Umgebung (der Luft hinter dem Auspuff) herbeizuführen. Dort ergibt sich dann eine reduzierte Kondensation, d. h. der Nebel wird dünner beziehungsweise großflächiger verteilt.In this way, the starting process can be shortened. When increasing the flow, it may be, but not limited to, in particular, a sensor-controlled steady increase. At the start of combustion, especially at the first cold start, the condensation takes place practically complete in the cold heat exchanger and the exhaust application. Progressively, these components (or the cooling water) are warmer. As a result, the condensation takes place only partially in the heater and it begins an undesirable, visible condensation behind the exhaust application (fog). If the flow is increased at this time to direct cold water into the heat exchanger, the condensation takes place there again, and that until the water temperature is no longer sufficient for condensing in the heat exchanger. As soon as the water is warm, the volume flow can be increased to its maximum value, for example. At this time, or shortly before, advantageously, a maximum / optimum amount of fuel and / or air may also be supplied to bring about a final heating of the exhaust application and the surrounding environment (the air behind the exhaust). There then results in a reduced condensation, ie the mist is thinner or distributed over a larger area.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Erhöhung der Durchströmung beginnt, wenn die zumindest eine erfasste Temperatur einen vorgegebenen ersten Schwellenwert überschreitet. Hierzu wird beispielsweise die Temperatur der Abgase und/oder die Temperatur des Kühlwassers während des Startvorganges erfasst. Die Temperatur der Abgase muss nicht zwingend direkt gemessen werden. Vielmehr ist hierfür insbesondere jeder Temperaturwert geeignet, der in Beziehung zur Temperatur der Abgase steht. So könnte beispielsweise ein in der Brennkammer zur Flammüberwachung vorgesehener Temperatursensor diese Aufgabe übernehmen. Vorzugsweise wird jedoch ein Wassertemperatursensor im Wärmetauscher verwendet.In preferred embodiments of the method according to the invention, it is provided that the increase in the flow begins when the at least one detected temperature exceeds a predetermined first threshold value. For this purpose, for example, the temperature of the exhaust gases and / or the temperature of the cooling water is detected during the starting process. The temperature of the exhaust gases does not necessarily have to be measured directly. Rather, this is in particular any temperature value suitable, which is related to the temperature of the exhaust gases. For example, a temperature sensor provided in the combustion chamber for flame monitoring could perform this task. Preferably, however, a water temperature sensor is used in the heat exchanger.

Zur optimalen Reduzierung der Startzeit ist bei einer besonders günstigen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Durchströmung des Wärmetauschers vor Erreichen des ersten Schwellenwertes auf Null reduziert wird. Dies entspricht einer völligen Abschaltung des Wärmetauschers während des Startvorganges.For optimum reduction of the start time, it is provided in a particularly favorable embodiment of the invention that the flow through the heat exchanger is reduced to zero before reaching the first threshold value. This corresponds to a complete shutdown of the heat exchanger during the starting process.

Die Vorgabe des ersten Schwellenwertes kann bei einer einfachen Ausführungsform der Erfindung fest eingestellt sein. Es kann alternativ jedoch auch vorgesehen sein, dass die Vorgabe des ersten Schwellenwertes in Abhängigkeit von Messwerten weiterer Umgebungsparameter erfolgt. Diese könnten beispielsweise Außentemperatur, Luftfeuchte oder ähnliche Parameter sein, die Auswirkung auf die Lage des Taupunktes und damit die Nebelbildung der Abgabe haben. Die Vorgabe kann etwa im Rahmen einer Berechnung oder durch Abruf von Werten aus einer Look-up-Tabelle erfolgen, die etwa in einem Steuergerät des Heizgerätes abgelegt ist.The specification of the first threshold value can be fixed in a simple embodiment of the invention. Alternatively, however, it can also be provided that the presetting of the first threshold value takes place as a function of measured values of further environmental parameters. These could be, for example, outside temperature, humidity or similar parameters that have an effect on the position of the dew point and thus the misting of the delivery. The specification can be carried out, for example, within the scope of a calculation or by retrieving values from a look-up table which is stored, for example, in a control unit of the heating appliance.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Erhöhung der Durchströmung des Wärmetauschers durch Ansteuerung einer Wärmetauscherfluidpumpe. Während des Startvorganges ist die Pumpe abgeschaltet oder auf eine geringe Pumpleistung reduziert. Nach Abschluss des Startvorgangs, d. h. nach Erreichen des ersten Schwellenwertes kann dann die Wärmetauscherfluidpumpe auf Normalbetriebsleistung hochgefahren werden.In one embodiment of the invention, the increase of the flow through the heat exchanger takes place by driving a heat exchanger fluid pump. During the starting process, the pump is switched off or reduced to a low pumping capacity. After completion of the startup process, d. H. after reaching the first threshold, the heat exchanger fluid pump can then be raised to normal operating performance.

Eine Steuerung der Wärmetauscherdurchströmung mittels der Fluidpumpenleistung ist jedoch nicht in allen Fällen möglich. Ist beispielsweise der Wärmetauscher mit dem Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges verbunden, kann es sein, dass an die Pumpe Anforderungen gestellt werden, die von dem Heizgerät unabhängig sind. Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass die Erhöhung der Durchströmung des Wärmetauschers (alternativ oder zusätzlich) durch Ansteuerung eines Ventils eines Wärmetauscherfluidkreislaufs erfolgt. In diesem Fall kann die Pumpenleistung unabhängig vom Betriebszustand des Heizgerätes gestaltet werden, die Durchströmung des Wärmetauschers aber dennoch erfindungsgemäß angesteuert werden, indem ein den Wärmetauscher umfassender Teilkreis des Wärmetauscherfluidkreislaufs mittels des Ventils von der Pumpe abgekoppelt bzw. an diese angekoppelt wird.However, a control of the heat exchanger flow by means of the fluid pump performance is not possible in all cases. For example, if the heat exchanger connected to the cooling circuit of the internal combustion engine of the motor vehicle, it may be that requirements are made to the pump, which are independent of the heater. In a development of the invention, it is therefore provided that the increase in the flow through the heat exchanger (alternatively or additionally) takes place by driving a valve of a heat exchanger fluid circuit. In this case, the pump power can be designed independently of the operating state of the heater, the flow through the heat exchanger but still be controlled according to the invention by a heat exchanger comprehensive Teilkreis the heat exchange fluid circuit is decoupled from the pump by means of the valve or coupled to this.

Bei einer besonders günstigen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, bei weiterem Anstieg des Temperaturmesswertes über einen zweiten Schwellenwert eine Sicherheitsabschaltung des Heizgerates erfolgt. Das bedeutet, dass der zur Überwachung der Abgastemperatur verwendete Sensor gleichzeitig als Sicherheitselement gegen Überhitzung dient. Umgekehrt kann auch ein in üblichen Heizgeräten ohnehin vorhandener Sicherheits-Temperaturfühler zur erfindungsgemäßen Temperaturüberwachung eingesetzt werden, wobei er nicht nur den zweiten, sicherheitsrelevanten Schwellenwert, sondern darüber hinaus den ersten, für die Optimierung des Startvorganges entscheidenden ersten Schwellenwert überwacht.In a particularly favorable embodiment of the invention, a safety shutdown of the heating device takes place with further increase of the temperature measured value over a second threshold value. This means that the sensor used to monitor the exhaust gas temperature also serves as a safety element against overheating. Conversely, a safety temperature sensor which is present in any case in conventional heaters can also be used for temperature monitoring according to the invention, wherein it not only monitors the second, safety-relevant threshold value, but also the first threshold value decisive for the optimization of the starting process.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass zugleich mit der erhöhten Brennstoffmenge der Brennkammer eine gegenüber dem Normalbetrieb erhöhte Verbrennungsluftmenge zugeführt wird. Dies bedeutet eine zeitweilige Leistungsüberhöhung des Heizgerätes im Vergleich zum Normalbetrieb.Furthermore, it can be provided that at the same time as the increased amount of fuel of the combustion chamber is compared to the normal operation increased combustion air quantity is supplied. This means a temporary increase in power of the heater compared to normal operation.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following specific description and the drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Heizgerätes mit angeschlossenem Wärmetauscher; 1 a schematic representation of a heater with a connected heat exchanger;

2 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens. 2 a flowchart of an embodiment of the control method according to the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Heizgerätes 10, welches als motorunabhängiges Heizgerät in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden kann. Das Heizgerät 10 ist in der speziell dargestellten Ausführungsform als sogenannter Verdampfungsbrenner gezeigt. Andere Brennertypen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch ebenso einsetzbar. Über Zuleitungen 12 bzw. 14 wird dem Heizgerät 10 flüssiger Brennstoff bzw. Verbrennungsluft zugeführt. Mit dem flüssigen Brennstoff wird zunächst ein in einer Verdampfungszone 16 angeordnetes Verdampfungselement 18 benetzt, welches vorzugsweise vorwärmbar ist. An der Oberfläche des Verdampfungselementes 18 verdampft der flüssige Brennstoff und bildet mit der zugeführten Verbrennungsluft ein zündfähiges Gemisch. Das zündfähige Gemisch wird in der Brennkammer 20 mittels einer Zündeinrichtung 22 gezündet. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Brennkammer 20 in ihrem vorderen Teil mit einem porösen Festkörper 24 zur Flammenstabilisierung ausgefüllt. Dies ist jedoch nicht erfindungsrelevant. 1 shows a schematic representation of a heater 10 , which can be used as a motor-independent heater in a motor vehicle. The heater 10 is shown in the embodiment specifically shown as a so-called evaporation burner. However, other types of burners can also be used in the context of the present invention. About leads 12 respectively. 14 gets the heater 10 supplied liquid fuel or combustion air. The liquid fuel is first a in an evaporation zone 16 arranged evaporation element 18 wetted, which is preferably preheated. At the surface of the evaporation element 18 the liquid fuel evaporates and forms an ignitable mixture with the supplied combustion air. The ignitable mixture is in the combustion chamber 20 by means of an ignition device 22 ignited. In the embodiment shown, the combustion chamber 20 in its front part with a porous solid 24 filled for flame stabilization. However, this is not relevant to the invention.

Im hinteren Teil steht die Brennkammer 20 mit einem Wärmetauscher 26 in thermischem Kontakt. Der Wärmetauscher ist Teil eines Wärmetauscherfluidkreislaufs, was durch die Fluidzuleitung 28 und die Fluidableitung 30 symbolisiert ist. Im räumlichen Anschluss an die Brennkammer ist eine Abgasableitung 32 zur Ableitung der bei der Verbrennung entstehenden Abgase vorgesehen. Zur Messung der Abgastemperatur ist bei der gezeigten Ausführungsform am Abgasauslass ein Thermofühler 34 angeordnet. Wie bereits erwahnt, kann die Abgastemperaturmessung jedoch auch an einer anderen Stelle des Heizgerätes vorgenommen werden.In the back is the combustion chamber 20 with a heat exchanger 26 in thermal contact. The heat exchanger is part of a heat exchange fluid circuit, which passes through the fluid supply line 28 and the fluid discharge 30 is symbolized. In the spatial connection to the combustion chamber is an exhaust gas discharge 32 provided for the derivation of the resulting exhaust gases during combustion. For measuring the exhaust gas temperature is in the embodiment shown at the exhaust outlet a thermocouple 34 arranged. As already mentioned, however, the exhaust temperature measurement can also be made at a different location of the heater.

2 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, welches beispielsweise zur Ansteuerung eines Heizgerätes gemäß 1 geeignet ist. Das Verfahren beginnt bei Schritt 102. Der Start kann beispielsweise durch einen manuell eingegebenen Startbefehl oder automatisch, z. B. bei Unterschreiten einer bestimmten Umgebungstemperatur ausgelöst werden. 2 shows a flowchart of an embodiment of the method according to the invention, which, for example, for controlling a heater according to 1 suitable is. The procedure begins at step 102 , The start, for example, by a manually entered start command or automatically, for. B. are triggered when falling below a certain ambient temperature.

In Schritt 104 wird zunächst geprüft, ob der Wärmetauscher 26 ausgeschaltet ist. Dies dürfte nach einer längeren Standzeit und bei ausgeschaltetem Motor des Kraftfahrzeuges üblicherweise der Fall sein. Beispielsweise in Fallen jedoch, in denen der Wärmetauscher Teil des Kühlmittelkreislaufs der Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine ist und in denen der Startbefehl für das Heizgerät nach Motorstart erfolgt, kann es sein, dass der Wärmetauscher bereits von Wärmetauscherfluid durchströmt wird. In diesem Fall wird der Wärmetauscher in Schritt 106 ausgeschaltet, was beispielsweise über eine Ausschaltung einer entsprechenden Pumpe oder Ansteuerung eines entsprechenden Ventils erfolgen kann. Wenn sichergestellt ist, dass der Wärmetauscher nicht eingeschaltet ist, beginnt das Verfahren in Schritt 108 mit der Zündungsvorbereitung. Zur Vorbereitung der Zündung kann beispielsweise vorgesehen sein, das Verdampfungselement 18 vorzuheizen, die Brennstoff- und Verbrennungsluftzuführung durch Schaltung von Ventilen, Pumpen und/oder Geblasen einzurichten etc.. Sind die Zündungsvorbereitungen getroffen, erfolgt in Schritt 108 die eigentliche Zündung des zündfähigen Gemischs aus verdampftem Brennstoff und Verbrennungsluft, so dass sich eine stabile Verbrennung in der Brennkammer 20 einzustellen beginnt. Die Einstellung der Verbrennung wird durch geeignete Temperaturmessung in Schritt 110 überwacht. Hierzu kann beispielsweise der Thermosensor 34, der die Abgastemperatur erfasst, verwendet werden. Es können jedoch auch andere mit der Abgastemperatur in Beziehung stehende Temperaturmesswerte verwendet werden.In step 104 is first checked if the heat exchanger 26 is off. This should usually be the case after a longer service life and with the engine off the motor vehicle. For example, in cases where the heat exchanger is part of the coolant circuit of the motor vehicle internal combustion engine and in which the start command for the heater after engine start, it may be that the heat exchanger is already traversed by heat exchange fluid. In this case, the heat exchanger in step 106 switched off, which can be done for example by switching off a corresponding pump or control of a corresponding valve. If it is certain that the heat exchanger is not turned on, the procedure starts in step 108 with the ignition preparation. To prepare the ignition, for example, be provided, the evaporation element 18 Preheat to set up the fuel and combustion air supply by switching valves, pumps and / or blower etc. When the ignition preparations are made, done in step 108 the actual ignition of the ignitable mixture of vaporized fuel and combustion air, allowing a stable combustion in the combustion chamber 20 begins to adjust. The adjustment of the combustion is done by suitable temperature measurement in step 110 supervised. For this purpose, for example, the thermal sensor 34 , which detects the exhaust gas temperature, can be used. However, other temperature readings related to exhaust gas temperature may be used.

In Schritt 112 wird überprüft, ob die gemessene Temperatur einen ersten Schwellenwert S1 überschritten hat. Ist dies nicht der Fall, kehrt der Prozess zu einer erneuten Temperaturmessung 110 zurück, die beispielsweise zeitlich periodisch durchgeführt werden kann. Ist in Schritt 112 der Schwellenwert S1 jedoch überschritten, wird dies als Indiz dafür gewertet, dass sich die Abgase und die Abgasableitung soweit erwärmt haben, dass die Abgase nicht unter ihren Taupunkt abgekühlt werden. Dies bedeutet, dass das Heizgerät 10 in einen Zustand übergegangen ist, in dem die Nebelbildung der Abgase ausreichend reduziert bzw. vollständig vermieden wird. Zu diesem Zeitpunkt kann der Wärmetauscher 26 (wieder) zugeschaltet werden, was in Schritt 114 geschieht.In step 112 it is checked whether the measured temperature has exceeded a first threshold value S 1 . If this is not the case, the process returns to a new temperature measurement 110 back, which can be performed periodically, for example. Is in step 112 However, the threshold value S 1 exceeded, this is interpreted as an indication that the exhaust gases and the exhaust gas outlet have been heated so far that the exhaust gases are not cooled below their dew point. This means that the heater 10 has gone into a state in which the mist formation of the exhaust gases is sufficiently reduced or completely avoided. At this time, the heat exchanger can 26 (again) be switched on, what in step 114 happens.

Bei der einfachsten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens endet das Verfahren im Anschluss mit Schritt 116.In the simplest variant of the method according to the invention, the method ends with step 116 ,

Bei einer komplexeren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens schließt sich eine erweiternde Sicherheitsschleife an, die in 2 gestrichelt dargestellt ist. So wird die Temperaturüberwachung auch nach Einschaltung des Wärmetauschers in Schritt 114 aufrechterhalten. Schritt 118 stellt eine entsprechende Temperaturmessung dar. Der gemessene Wert, der vorzugsweise von demselben Temperaturfühler 34 aufgenommen wird, der auch für die Temperaturmessung in Schritt 110 verantwortlich ist, wird in Schritt 120 mit einem zweiten Schwellenwert S2 verglichen. Liegt der Temperaturwert unterhalb des Schwellenwertes S2, der für eine kritische Temperatur steht, arbeitet das Heizgerat bestimmungsgemäß und der Prozess kehrt periodisch zu Schritt 118 zurück.In a more complex variant of the method according to the invention, an expanding security loop follows, which in 2 is shown in dashed lines. Thus, the temperature monitoring is also after switching on the heat exchanger in step 114 maintained. step 118 represents a corresponding temperature measurement. The measured value, preferably from the same temperature sensor 34 which is also used for temperature measurement in step 110 is responsible, will step in 120 compared with a second threshold S 2 . If the temperature value is below the threshold value S 2 , which stands for a critical temperature, the heating device works as intended and the process periodically returns to step 118 back.

Wird in Schritt 120 jedoch festgestellt, dass der Schwellenwert S2 überschritten ist, bedeutet dies einen sicherheitskritischen Zustand des Heizgerätes, so dass in Schritt 122 Überhitze festgestellt wird, was zur Einleitung geeigneter Sicherheitsmaßnahmen genutzt werden kann. Dies kann beispielsweise durch eine Verstärkung der Wärmeabfuhr über den Wärmetauscher durch Erhöhung der Fluid-Durchströmung oder durch eine Notabschaltung des Heizgerätes erfolgen. In 2 sind diese Maßnahmen, da sie nicht erfindungsrelevant sind, nicht näher dargestellt. Vielmehr wird der Prozess in 2 nach Feststellung der Überhitze mit Schritt 116 beendet.Will in step 120 However, it is determined that the threshold value S 2 is exceeded, this means a safety-critical state of the heater, so that in step 122 Overheating is detected, which can be used to initiate appropriate security measures. This can be done for example by increasing the heat dissipation through the heat exchanger by increasing the fluid flow or by an emergency shutdown of the heater. In 2 these measures, since they are not relevant to the invention, not shown in detail. Rather, the process is in 2 after detection of superheat with step 116 completed.

Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung erläuterten und in den Figuren illustrierten Ausführungsformen der Erfindung lediglich illustrative Beispiele der Erfindung dar. Dem Fachmann stehen im Rahmen der Erfindung weitere Variationsmöglichkeiten zur Verfügung. Insbesondere ist der spezielle Typ des verwendeten Heizgerätes für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht relevant.Of course, the embodiments of the invention illustrated in the specific description and illustrated in the figures represent only illustrative examples of the invention. Further variation possibilities are available to the person skilled in the art within the scope of the invention. In particular, the specific type of heater used is not relevant to the practice of the method of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Heizgerätheater
1212
Brennstoffzuleitungfuel supply line
1414
VerbrennungsluftzuleitungCombustion air supply line
1616
VerdampfungskammerEvaporation chamber
1818
VerdampfungselementEvaporation element
2020
Brennkammercombustion chamber
2222
Zündeinrichtungignition device
2424
Porenkörperporous body
2626
Wärmetauscherheat exchangers
2828
Fluidzuleitungfluid supply line
3030
Fluidableitungfluid discharge
3232
Abgasabführungflue gas discharge
3434
Temperatursensortemperature sensor
100100
Steuerungsverfahrencontrol method
102–122102-122
Verfahrensschritte von 100 Procedural steps of 100

Claims (8)

Verfahren zur Ansteuerung eines Heizgerätes (10) in einem Kraftfahrzeug, wobei das Heizgerät (10) eine Brennkammer (20) aufweist, die in thermischem Kontakt zu einem Wärmetauscher (26) steht, der im Normalbetrieb des Heizgerätes (10) von einem Wärmetauscherfluid aktiv durchströmt wird, wobei ein Startvorgang des Heizgerätes (10) bei reduzierter Durchströmung des Wärmetauschers (26) eingeleitet wird und eine Erhöhung der Durchströmung des Wärmetauschers (26) in Abhängigkeit von zumindest einer erfassten Temperatur erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennkammer (20) nach Zündung des Heizgerätes (10) und vor der Erhöhung der Durchströmung auf Normalbetriebs-Durchströmung eine gegenüber dem Normalbetrieb erhöhte Brennstoffmenge zugeführt wird.Method for controlling a heater ( 10 ) in a motor vehicle, wherein the heater ( 10 ) a combustion chamber ( 20 ) in thermal contact with a heat exchanger ( 26 ), which in normal operation of the heater ( 10 ) is actively flowed through by a heat exchange fluid, wherein a starting operation of the heater ( 10 ) at reduced flow through the heat exchanger ( 26 ) is initiated and an increase in the flow through the heat exchanger ( 26 ) as a function of at least one detected temperature, characterized in that the combustion chamber ( 20 ) after ignition of the heater ( 10 ) and before the increase in the flow to normal operation flow is increased compared to the normal operation amount of fuel. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung der Durchströmung beginnt, wenn die zumindest eine erfasste Temperatur einen vorgegebenen ersten Schwellenwert überschreitet.A method according to claim 1, characterized in that the increase of the flow begins when the at least one detected temperature exceeds a predetermined first threshold. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmung des Wärmetauschers (26) vor Erreichen des ersten Schwellenwertes auf Null reduziert ist.A method according to claim 2, characterized in that the flow through the heat exchanger ( 26 ) is reduced to zero before reaching the first threshold. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgabe des ersten Schwellenwertes in Abhängigkeit von Messwerten weiterer Umgebungsparameter erfolgt.A method according to claim 2 or 3, characterized in that the specification of the first threshold value takes place as a function of measured values of further environmental parameters. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung der Durchströmung des Wärmetauschers (26) durch Ansteuerung einer Wärmetauscherfluidpumpe erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the increase in the flow through the heat exchanger ( 26 ) is effected by driving a heat exchanger fluid pump. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung der Durchströmung des Wärmetauschers (26) durch Ansteuerung eines Ventils eines Wärmetauscherfluidkreislaufs erfolgt.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the increase in the flow through the heat exchanger ( 26 ) is effected by driving a valve of a heat exchange fluid circuit. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem weiteren Anstieg der zumindest einen erfassten Temperatur über einen zweiten Schwellenwert eine Sicherheitsabschaltung des Heizgerätes (10) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in a further increase of the at least one detected temperature over a second threshold value, a safety shutdown of the heater ( 10 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennkammer (20) mit der erhöhten Brennstoffmenge gleichzeitig eine gegenüber dem Normalbetrieb erhöhte Verbrennungsluftmenge zugeführt wird.Method according to claim 7, characterized in that the combustion chamber ( 20 ) With the increased amount of fuel at the same time compared to the normal operation increased combustion air quantity is supplied.
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