DE102006047990B4 - Control of heating power of a heater - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Steuerung/Regelung einer Heizleistung eines Heizgeräts (10), insbesondere eines brennstoffbetriebenen Luft- oder Wasserheizgeräts (10) für Kraftfahrzeuge, wobei die Heizleistung basierend auf einer direkten Erfassung einer Abgastemperatur des Heizgeräts (10) gesteuert/geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Regenerationsbetrieb des Heizgeräts (10) auf der Grundlage der Abgastemperatur ermittelt wird, wobei bei der Ermittlung des Regenerationsbetriebs des Heizgeräts (10) basierend auf der Abgastemperatur eine Brennluftzufuhr in eine Brennkammer (12) des Heizgeräts (10) erhöht wird.method for controlling a heating power of a heater (10), in particular a fuel-operated air or water heater (10) for motor vehicles, wherein the heating power based on a direct detection of a Exhaust gas temperature of the heater (10) is controlled, characterized in that a regeneration operation of the heater (10) is determined on the basis of the exhaust gas temperature, wherein at the determination of the regeneration operation of the heater (10) based on the exhaust gas temperature, a combustion air supply into a combustion chamber (12) of the heater (10) elevated becomes.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung/Regelung einer Heizleistung eines Heizgeräts, insbesondere eines brennstoffbetriebenen Luft- oder Wasserheizgeräts für Kraftfahrzeuge, wobei die Heizleistung basierend auf einer direkten Erfassung einer Abgastemperatur des Heizgeräts gesteuert/geregelt wird.The The invention relates to a method for controlling a heating power a heater, in particular a fuel-powered air or water heater for motor vehicles, wherein the heating power based on a direct detection of a Exhaust gas temperature of the heater is controlled / regulated.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Heizgerät, insbesondere ein brennstoffbetriebenes Luft- oder Wasserheizgerät für Kraftfahrzeuge, das zur Durchführung eines derartigen Verfahrens eingerichtet ist.Farther The invention relates to a heater, in particular a fuel-operated air or water heater for motor vehicles, that to carry out of such a method is established.
Aus
der
Darüber hinaus
ist ein Verfahren zur Steuerung/Regelung einer Heizleistung eines
Heizgerätsbeispielsweise
aus der
Weiterhin
ist aus der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäßen Verfahren und Heizgeräte derart weiterzubilden, dass das Heizgerät noch effektiver regeneriert werden kann.Of the The invention is therefore based on the object, the generic method and heaters in such a way that the heater regenerates more effectively can be.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst.These The object is solved by the features of the independent claim.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.advantageous Refinements and developments of the invention will become apparent the dependent Claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren baut auf dem gattungemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass ein Regenerationsbetrieb des Heizgeräts auf der Grundlage der Abgastemperatur ermittelt wird, wobei bei der Ermittlung des Regenerations betriebs des Heizgeräts basierend auf der Abgastemperatur eine Brennluftzufuhr in eine Brennkammer des Heizgeräts erhöht wird. Beispielsweise kommen für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens brennstoffbetriebene Heizgeräte, brennstoffbetriebene Zusatzheizgeräte, wie eine Standheizung, etc., in Betracht. Durch die direkte beziehungsweise unmittelbare Erfassung der Abgastemperatur des Heizgeräts wird die Gefahr einer verfälschten Steuerung umgangen, insbesondere dann, wenn unterschiedliche Temperaturen zwischen dem Abgas und dem Wärmeträgermedium des Heizgeräts vorliegen. So kann auch dann geeignet gesteuert beziehungsweise geregelt werden, wenn beispielsweise bei einem Wasserheizgerät mit Wasser als Wärmeträgermedium die Temperatur des Wassers konstant ist, die Abgastemperatur aber aufgrund eines kritischen Verbrennungsverhaltens des Heizgeräts schwankt und von der des Wassers abweicht. Somit können kritische Betriebszustände, insbesondere kritische Verbrennungszustände in einer Brennkammer des Heizgeräts, erkannt und eine sachgerechte Steuerung/Regelung durchgeführt werden. Dadurch werden die kritischen Betriebszustände des Heizgeräts vermieden, wodurch eine hohe Lebensdauer des Heizgeräts erreicht werden kann. Erfindungsgemäß wird das Verfahren so verwirklicht, dass ein Regenerationsbetrieb des Heizgeräts auf der Grundlage der Abgastemperatur ermittelt wird. Beispielsweise kann auf der Grundlage des Anstiegs der Abgastemperatur auf einen Regenerationsbetrieb geschlossen werden. Dieser muss dabei nicht zwangsweise durch Steuerung hervorgerufen werden, sondern kann auch durch den Betrieb des Heizgeräts unter gewissen Betriebszuständen von sich aus, also quasi selbsttätig, auftreten. Beispielsweise kann auf einen derartigen Regenerationsbe trieb des Heizgeräts durch einen Anstieg der Abgastemperatur mit einem darauf folgenden Abfall der Abgastemperatur geschlossen werden. Durch den Verlauf der ermittelten Abgastemperatur kann daher eine unmittelbare beziehungsweise sofortige Anpassung der Heizleistung vorgenommen werden. Beispielsweise können derartige Regenerationsbetriebe zum Ruß- und Koksabbrand durch plötzliche Lastwechsel oder Luftzahlschwankungen verursacht werden. In diesem Zusammenhang wird das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise so ausgeführt, dass bei Ermittlung des Regenerationsbetriebs des Heizgeräts basierend auf der Abgastemperatur eine Brennluftzufuhr in eine Brennkammer des Heizgeräts erhöht wird. In Kenntnis des ermittelten Regenerationsbetriebs anhand der Abgastemperatur kann somit die Brennluftzufuhr erhöht werden, um eine magere Betriebsweise (Luftüberschuss in der Brennkammer) zu bewirken und somit den im Wärmetauscher beziehungsweise Wärmeübertrager abgelagerten Ruß aus dem Heizgerät auszublasen beziehungsweise abzubauen. Diese Erhöhung der Brennluftzufuhr zur Verringerung der Heizleistung wird somit aktiv bei der Erkennung des Regenerationsbetriebs bewerkstelligt.The inventive method is based on the generic state of the art in that a regeneration operation of the heater is determined on the basis of the exhaust gas temperature, wherein in the determination of the regeneration operation of the heater based on the exhaust gas temperature, a combustion air supply is increased in a combustion chamber of the heater. For example, fuel-operated heaters, fuel-operated auxiliary heaters, such as a heater, etc., come into consideration for carrying out the method according to the invention. By direct or immediate detection of the exhaust gas temperature of the heater, the risk of falsified control is bypassed, especially if there are different temperatures between the exhaust gas and the heat transfer medium of the heater. Thus, it is also possible to suitably control or regulate, for example, if the temperature of the water is constant in a water heater with water as the heat transfer medium, but the exhaust gas temperature fluctuates due to a critical combustion behavior of the heater and deviates from that of the water. Thus, critical operating conditions, in particular critical combustion conditions in a combustion chamber of the heater, detected and proper control / regulation can be performed. As a result, the critical operating conditions of the heater are avoided, whereby a long service life of the heater can be achieved. According to the invention, the method is realized such that a regeneration operation of the heater is determined on the basis of the exhaust gas temperature. For example, it may be concluded that a regeneration operation based on the increase of the exhaust gas temperature. This does not necessarily have to be caused by control, but can also by the operation of the heater under certain operating conditions of itself, so to speak automatically occur. For example, can be concluded by an increase in the exhaust gas temperature with a subsequent drop in the exhaust gas temperature on such Regenerationsbe operation of the heater. Due to the course of the determined exhaust gas temperature can therefore be made a direct or immediate adjustment of the heating power. For example, such regeneration operations for soot and coke burnup may be caused by sudden load changes or airflow fluctuations. In this connection, the method according to the invention is advantageously carried out in such a way that upon determining the regeneration mode of the heater based on the exhaust gas temperature, a combustion air supply into a combustion chamber of the heater is increased. With knowledge of the determined regeneration mode on the basis of the exhaust gas temperature, the combustion air supply can thus be increased in order to effect a lean mode of operation (excess air in the combustion chamber) and thus to blow off or reduce the soot deposited in the heat exchanger or heat exchanger from the heater. This increase in the combustion air supply to reduce the heating power is thus accomplished actively in the detection of the regeneration operation.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet sein, dass die Heizleistung des Heizgeräts im stationären Betrieb des Heizgeräts gesteuert/geregelt wird. Insbesondere in stationären Betrieben des Heizgeräts, in denen üblicherweise geringere Temperaturschwankungen auftreten, ist die Steuerung/Regelung der Heizleistung durch die direkte Ermittlung der Abgastemperatur vorteilhaft, da durch das Verhalten der Abgastemperatur auf kritische Betriebszustände des Heizgeräts geschlossen werden kann.The inventive method can be further developed in an advantageous manner that the Heating power of the heater in the stationary Operation of the heater is controlled / regulated. Especially in stationary operations of the heater, where usually lower temperature fluctuations occur is the control / regulation the heat output by the direct determination of the exhaust gas temperature advantageous because of the behavior of the exhaust gas temperature to critical operating conditions of the heater can be closed.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren so ausgeführt werden, dass die Heizleistung des Heizgeräts verringert wird, wenn die Abgastemperatur einen maximalen Betriebsabgastemperaturwert überschreitet. So wird beispielsweise die maximale Heizleistung des Heizgeräts abgesenkt, sollten maximale Werte wie der maximale Betriebsabgastemperaturwert, im Betriebsfall überschritten werden. Dadurch gelangt die Abgastemperatur wieder in den spezifischen beziehungsweise für den Betrieb vorgesehenen Bereich. Generell kann bei Ansteigen der Abgastemperatur auf eine Verrußung beispielsweise eines Wärmeübertragers geschlossen werden, welche zu Wirkungsgradverlusten des Heizgeräts führen kann. Um eine weitere Rußbildung zu vermeiden wird daher durch Steuerung/Regelung der Heizleistung die Abgastemperatur abgesenkt. Somit kann eine übermäßige Rußbildung weitestgehend vermieden werden, wodurch keine dauerhafte Verriegelung beziehungsweise Abschaltung des Heizgeräts erforderlich wird.Farther can the inventive method so executed be that the heating power of the heater is reduced when the Exhaust gas temperature exceeds a maximum operating exhaust temperature value. For example, the maximum heating power of the heater is lowered, maximum values such as the maximum operating exhaust temperature, exceeded during operation become. As a result, the exhaust gas temperature returns to the specific or for intended operation area. Generally, when the exhaust gas temperature rises on a sooting for example, a heat exchanger be closed, which can lead to efficiency losses of the heater. For a further soot formation is therefore to be avoided by controlling / regulating the heating power Exhaust gas temperature lowered. Thus, excessive soot formation can be largely avoided whereby no permanent locking or shutdown of the heater is required.
Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren derart realisiert werden, dass die Heizleistung des Heizgeräts durch Einstellen einer Brennluftzufuhr und/oder einer Brennstoffzufuhr in eine Brennkammer des Heizgeräts gesteuert/geregelt wird. Durch Regelung/Steuerung von zumindest der Brennluftzufuhr und/oder der Brennstoffzufuhr kann die Heizleistung entsprechend geregelt/gesteuert werden.Furthermore can the inventive method be realized so that the heating power of the heater by Adjusting a combustion air supply and / or a fuel supply in a combustion chamber of the heater is controlled / regulated. By regulation / control of at least the combustion air supply and / or the fuel supply, the heating power be regulated / controlled accordingly.
Das erfindungsgemäße Heizgerät ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Dadurch ergeben sich die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Eigenschaften und Vorteile in gleicher oder ähnlicher Weise, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen wird.The Heating device according to the invention is to carry out the set up inventive method. This results in the context of the inventive method explained Properties and advantages in the same or similar way, why Avoid repetition on the corresponding versions in Reference is made in connection with the method according to the invention.
Gleiches gilt sinngemäß für die folgenden bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Heizgeräts, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen auch diesbezüglich auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen wird.The same applies mutatis mutandis to the following preferred embodiments of the heater according to the invention, wherein to avoid repetition in this respect to the appropriate versions in connection with the method according to the invention is referenced.
Das erfindungsgemäße Heizgerät kann in vorteilhafter Weise derart weitergebildet sein, dass weiterhin ein Steuergerät vorgesehen ist, das geeignet ist, eine Heizleistung des Heizgeräts basierend auf der direkten Erfassung der Abgastemperatur des Heizgeräts zu steuern/regeln.The Heating device according to the invention can in an advantageous Way be further developed such that further provided a control device is that is capable of heating power of the heater based on the direct detection of the exhaust gas temperature of the heater to control / regulate.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Heizgerät so verwirklicht werden, dass das Steuergerät geeignet ist, die Heizleistung des Heizgeräts im stationären Betrieb des Heizgeräts zu steuern/regeln.Farther the heater according to the invention can thus be realized be that the control unit is suitable is, the heating power of the heater in stationary operation of the heater to control.
Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Heizgerät so umgesetzt werden, dass das Steuergerät geeignet ist, die Heizleistung des Heizgeräts zu verringern, wenn die Abgastemperatur einen maximalen Betriebsabgastemperaturwert überschreitet.Furthermore can the heater of the invention implemented in this way be that control unit is suitable to reduce the heating power of the heater when the Exhaust gas temperature exceeds a maximum operating exhaust temperature value.
Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Heizgerät so realisiert werden, dass das Steuergerät geeignet ist, einen Re generationsbetrieb des Heizgeräts auf der Grundlage der Abgastemperatur zu ermitteln.Preferably the heater according to the invention can be realized in this way be that the control unit is suitable is a regeneration operation of the heater based on the exhaust gas temperature to investigate.
In diesem Zusammenhang kann das erfindungsgemäße Heizgerät derart ausgestaltet sein, dass das Steuergerät geeignet ist, bei Ermittlung des Regenerationsbetriebs des Heizgeräts durch die Abgastemperatur eine Brennluftzufuhr in eine Brennkammer des Heizgeräts zu erhöhen.In this context, the heater according to the invention can be configured such that the control unit is suitable, when determining the regeneration operation of the heater by the exhaust gas temperature, a combustion air supply into a Brenn chamber of the heater to increase.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Heizgerät so weitergebildet sein, dass das Steuergerät geeignet ist, die Heizleistung des Heizgeräts durch Einstellen einer Brennluftzufuhr und/oder einer Brennstoffzufuhr in eine Brennkammer des Heizgeräts zu steuern/regeln.Farther the heater of the invention can be developed so be that the controller is suitable is, the heating power of the heater by adjusting a combustion air supply and / or a fuel supply in a combustion chamber of the heater to control / regulate.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figur beispielhaft erläutert.A preferred embodiment The invention will be explained by way of example with reference to the figure.
Es zeigt:It shows:
Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Steuerung/Regelung einer Heizleistung des Heizgeräts
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
- Heizgerätheater
- 1212
- Brennkammercombustion chamber
- 1414
- Abgasexhaust
- 1616
- AbgastemperatursensorExhaust gas temperature sensor
- 1818
- Steuergerätcontrol unit
- 2020
- Brennluftcombustion air
- 2222
- Gebläseeinrichtungblower
- 2424
- eingangsseitiger Wärmeträgermediumstrominput side Heat transfer medium flow
- 2626
- WärmerübertragerWarmer exchanger
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- ausgangsseitiger Wärmeträgermediumstromoutput side Heat transfer medium flow
- 3030
- Brennstoffzuführeinrichtungfuel supply
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- Brennstofffuel
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