DE102008012389A1 - Fuel-operated heating device operating method for vehicle, involves activating ignition body for monitoring combustion status, when another ignition body is electrically energized for starting or supporting of combustion or of reannealing - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines brennstoffbetriebenen Fahrzeugheizgeräts, welches Fahrzeugheizgerät einen mit Brennstoff und Verbrennungsluft zu speisenden Brennerbereich mit wenigstens zwei elektrisch erregbaren Zündorganen umfasst.The The present invention relates to a method for operating a fuel-powered vehicle heater, which vehicle heater with a Fuel and combustion air to be fed burner area with comprises at least two electrically excitable ignition organs.
Bei derartigen als Standheizungen oder Zuheizern in Fahrzeugen eingesetzten brennstoffbetriebenen Heizgeräten ist es von Bedeutung, während des Betriebs Information über den Verbrennungsstatus zu erlangen. Kommt aufgrund irgendwelcher Fehler im Betriebsablauf die Verbrennung zum Erliegen und wird dabei die Brennstoffzufuhr fortgesetzt, so kann unverbrannter Brennstoff in das Abgasführungssystem gelangen bzw. zur Umgebung ausgestoßen werden. Durch die fortlaufende Flammüberwachung wird es möglich, sofort Maßnahmen zu ergreifen, die das Entstehen grundsätzlich zu vermeidender bzw. potentiell gefährlicher Zustände verhindern, wie z. B. das Abschalten der Brennstoffzufuhr.at such as auxiliary heaters or auxiliary heaters used in vehicles fuel-operated heaters it is important during the Operating information about to obtain the combustion status. Comes due to any Error in the operation of the combustion stopped and is thereby the fuel supply continues, so can unburned fuel into the exhaust system arrive or be ejected to the environment. By the continuous flame monitoring will it be possible Immediate action to avoid the emergence in principle to avoid or potentially more dangerous conditions prevent such. B. switching off the fuel supply.
Zur Überwachung des Verbrennungsstatus ist es bekannt, beispielsweise am stromaufwärtigen Endbereich des Abgasführungssystems einen Temperatursensor anzuordnen, welcher die Temperatur der ihn umströmenden Gase bzw. Abgase erfasst. Das Ausgangssignal eines derartigen Temperatursensors lässt einen Rückschluss darauf zu, ob bzw. in welchem Ausmaß in einer Brennkammer des Brennerbereichs die Verbrennung abläuft.For monitoring the combustion status is known, for example, at the upstream end portion the exhaust system To arrange a temperature sensor, which is the temperature of him flowing around Gases or exhaust gases detected. The output signal of such a temperature sensor leaves one conclusion on whether or to what extent in a combustion chamber of Burner area the combustion takes place.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines brennstoffbetriebenen Fahrzeugheizgeräts vorzusehen, welches bei einfachem Aufbau eines derartigen Fahrzeugheizgeräts eine zuverlässige Erkennung des Verbrennungsstatus gewährleistet.It It is the object of the present invention to provide a method of operation a fuel-powered vehicle heater provided at simple structure of such a vehicle heater a reliable Detection of combustion status ensured.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerätes, welches Fahrzeugheizgerät einen mit Brennstoff und Verbrennungsluft zu speisenden Brennerbereich mit wenigstens zwei elektrisch erregbaren Zündorganen umfasst, bei welchem Verfahren dann, wenn eines der Zündorgane zum Starten oder Unterstützen der Verbrennung oder des Nachglühens elektrisch erregt wird, ein anderes Zündorgan zur Überwachung des Verbrennungsstatus erregt wird.According to the invention this Task solved by a method of operating a fuel-powered vehicle heater, which vehicle heater a burner area to be fed with fuel and combustion air comprising at least two electrically energizable ignition devices, in which Procedure then when one of the firing organs to start or support combustion or afterglow is electrically excited, another ignition device for monitoring the combustion status is energized.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also die Tatsache genutzt, dass der Brennerbereich eines Fahrzeugheizgeräts zumindest mit zwei Zündorganen ausgestattet ist. Eines dieser Zündorgane kann dann zum Starten bzw. Unterstützen der Verbrennung oder des Nachglühens, also des Austreibens von Brennstoff nach Beendigung der Verbrennung genutzt werden, während ein anderes der Zündorgane erregt wird, um Information über den Verbrennungsstatus zu erlangen. Hier nutzt die vorliegende Erfindung den Zusammenhang zwischen der Temperatur im Umfeld eines derartigen Zündorgans und dem temperaturabhängig sich ändernden elektrischen Widerstand desselben. Das Anlegen einer definierten Überwachungsspannung führt temperaturabhängig zu verschiedenen Stromflüssen, so dass ein unmittelbarer Rückschluss auf die in der Umgebung des Zündorgans herrschende Temperatur und somit den Verbrennungszustand gezogen werden kann.at the method according to the invention Thus, the fact is used that the burner area of a vehicle heater at least with two ignition organs Is provided. One of these firing organs can then to start or support combustion or afterglow, So the expulsion of fuel after completion of the combustion be used while another of the firing organs is excited to get information about to obtain the combustion status. Here the present invention uses the relationship between the temperature in the environment of such ignition element and the temperature dependent changing electrical Resistance of the same. The creation of a defined monitoring voltage leads to temperature-dependent different power flows, so that a direct inference to those in the vicinity of the ignition device prevailing temperature and thus the combustion state are drawn can.
Beispielsweise kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren derart vorgegangen werden, dass ein zur Überwachung des Verbrennungsstatus erregtes Zündorgan mit einer geringeren elektrischen Spannung beaufschlagt wird, als ein zum Starten oder Unterstützen der Verbrennung oder des Nachglühens erregtes Zündorgan. Da zum Starten bzw. Unterstützen der Verbrennung bzw. des Nachglühens eine sehr hohe Temperatur erforderlich ist, ist es auch erforderlich, ein hierzu eingesetztes Zündorgan mit entsprechend hoher Spannung bzw. mittlerer Spannung zu beaufschlagen. Bei einem zur Überwachung des Verbrennungsstatus eingesetzten Zündorgan ist eine derart hohe Spannung und mithin eine derart hohe Belastung des Zündorgans einerseits und eines Bordspannungssystems andererseits nicht erforderlich.For example can in the inventive method be such that a to monitor the combustion status excited ignition element is subjected to a lower voltage than one to start or support combustion or afterglow excited ignition element. There to start or support combustion or afterglow a very high temperature is required, it is also necessary an ignition device used for this purpose to apply correspondingly high voltage or medium voltage. At one for monitoring The combustion system used in the combustion status is such a high Stress and thus such a high load on the ignition on the one hand and an on-board system on the other hand not required.
Um auch während des normalen Verbrennungsbetriebs, in welchem eine Erregung eines Zündorgans nicht erforderlich ist und lediglich eine unnötige Belastung eines Bordspannungssystems zur Folge hätte, gleichwohl Information über den Verbrennungsstatus erlangen zu können, wird vorgeschlagen, dass dann, wenn ein zum Starten oder Unterstützen der Verbrennung erregtes Zündorgan deaktiviert wird, ein zur Überwachung des Verbrennungsstatus erregtes Zündorgan weiterhin erregt bleibt.Around even while the normal combustion operation, in which an excitation of an ignition device is not necessary and only an unnecessary burden of an on-board voltage system for Consequence would have nevertheless information about In order to obtain the combustion status, it is suggested that then, if one excited to start or sustain the combustion Ignition device deactivated is, one for monitoring the combustion state excited ignition device remains energized.
Um nach dem Beenden der Verbrennung sicherzustellen, dass kein flüssiger bzw. unverdampfter Brennstoff im Brennerbereich verbleibt, kann weiter vorgesehen sein, dass nach dem Beenden der Verbrennung in einer Nachglühphase ein Zündorgan zum Unterstützen des Nachglühens erregt wird und ein anderes Zündorgan zur Überwachung des Verbrennungsstatus erregt wird.Around after completion of the combustion ensure that no liquid or remains undampened fuel in the burner area, can continue be provided that after stopping the combustion in one afterglow an ignition device to Support afterglow is excited and another ignition device for monitoring the combustion status is energized.
Bei derartigen Heizgeräten wird zum Erlangen einer möglichst gleichmäßigen Verbrennung im gesamten Volumenbereich einer Brennkammer Brennstoff an mehreren Bereichen, insbesondere dort, wo auch Zündorgane vorgesehen sind, eingeleitet. Um sicherzustellen, dass nach dem Beenden der Verbrennung aus all diesen Bereichen noch verbleibender Brennstoff entfernt wird, wird weiter vorgeschlagen, dass während der Nachglühphase das Erregen des einen Zündorgans zum Unterstützen des Nachglühens beendet wird und darauf folgend das eine Zündorgan zur Überwachung des Verbrennungsstatus erregt wird, und dass das Erregen des anderen Zündorgans zur Überwachung des Verbrennungsstatus beendet wird und das andere Zündorgan zum Unterstützen des Nachglühens erregt wird.In such heaters to achieve the most uniform combustion in the entire volume range of a combustion chamber fuel in several areas, especially where ignition devices are provided initiated. To make sure that after finishing the burning out of all these areas still remains When the fuel is removed, it is further proposed that, during the afterglow phase, the energization of the one igniter to assist the afterglow be stopped, and subsequently one igniter is energized to monitor the combustion status and the excitation of the other igniter to control the combustion status is terminated and the other igniter is energized to assist afterglow.
Eine sehr gleichmäßige Belastung verschiedener Zündorgane über die Betriebslebensdauer hinweg kann dadurch erhalten werden, dass in aufeinander folgenden Startprozeduren bei einer der Startprozeduren ein Zündorgan zum Starten oder Unterstützen der Verbrennung erregt wird und ein anderes Zündorgan zur Überwachung des Verbrennungsstatus erregt wird, und in der anderen Startprozedur das eine Zündorgan zur Überwachung des Verbrennungsstatus erregt wird und das andere Zündorgan zum Starten oder Unterstützen der Verbrennung erregt wird.A very even load various ignition organs over the Operating life can be obtained by that in successive startup procedures at one of the startup procedures an ignition device to Start or Support the combustion is excited and another ignition device for monitoring of the combustion status is excited, and in the other startup procedure that one ignition device for monitoring of the combustion state is energized and the other ignition device to Start or Support the combustion is excited.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:The The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings Figures detailed. It shows:
In
Der
Brennerbereich
Dem
Brennerbereich
Mit
Bezug auf die
Zunächst wird
vor der Inbetriebnahme des Fahrzeugheizgeräts
Werden
beide Glühstifte
als ordnungsgemäß arbeitend
beurteilt, so kann dann in einem Schritt S3 die Zufuhr von Kraftstoff,
also Brennstoff B, gestartet werden. Hierzu wird eine in der
Bei
der in der
Der
Glühstift
Ab
dem Schritt S7 befindet sich das Fahrzeugheizgerät
Soll
das Fahrzeugheizgerät
Noch
während
dieser Nachglühphase
findet ein Wechsel in der Funktionalität der beiden Gühstifte statt.
Mit einem Schritt S13 wird die Erregung des Glühstifts
Nach
einer vorgegebenen Zeitdauer oder dann, wenn der Glühstift
Durch die erfindungsgemäße Betriebsweise wird es möglich, ohne zusätzliche technische Maßnahmen, beispielsweise das Bereitstellen eines Temperatursensors im Abgasströmungsweg, allein durch die unterschiedliche Erregung der vorhandenen Zündorgane Information über den Verbrennungsstatus zu erlangen. Es ist selbstverständlich, dass hier verschiedene Variationen im Betrieb möglich sind. So kann beispielsweise bei nacheinander folgenden Startprozeduren ein Wechsel zwischen der Funktionalität der beiden Zündorgane vorgenommen werden, so dass über die Betriebslebensdauer hinweg diese gleichermaßen zur Unterstützung bzw. zum Starten der Verbrennung genutzt werden und zur Flammüberwachung genutzt werden. Während einer Startprozedur erfolgt jedoch ein Wechsel der Zündorgane in ihrer Funktionalität nicht, um sicherzustellen, dass ausgehend von einem der Zündorganaufnahmeansätze, also von einem der Zündorgane, zuverlässig die Verbrennung gestartet werden kann. Dabei ist es weiterhin möglich, in der Startphase nur in denjenigen Zündorganaufnahmeansatz Brennstoff einzuspeisen, in welchem die Verbrennung auch gestartet werden soll. Eine Übersättigung des anderen Zündorganaufnahmeansatzes mit Brennstoff, der aufgrund weniger intensiver Erregung des dort angeordneten Zündorgans nicht gezündet werden kann, wird somit vermieden. Dies kann beispielsweise durch das Vorsehen separater Brennstoffdosierpumpen oder einer Ventilanordnung realisiert werden. Bei normal ablaufender Verbrennung werden beide Zündorganaufnahmeansätze mit Brennstoff gespeist, so dass eine Vergleichmäßigung der Brennstoffeinleitung in die Brennkammer erreicht wird.By the operation of the invention, it is possible, without additional technical measures, for example, providing a temperature sensor in the exhaust gas flow path, solely by the different excitation of the existing Ignition system to obtain information about the combustion status. It goes without saying that various variations in operation are possible here. Thus, for example, in successive startup procedures, a change between the functionality of the two ignition devices can be made, so that over the service life, these are equally used to support or to start the combustion and used for flame monitoring. During a startup procedure, however, a change of the ignition devices does not take place in their functionality to ensure that starting from one of the Zündorganaufnahmeanätze, that of one of the ignition devices, the combustion can be reliably started. It is also possible to feed fuel in the starting phase only in those Zündorganaufnahmeansatz in which the combustion is to be started. A supersaturation of the other Zündorganaufnahmeansatzes with fuel, which can not be ignited due to less intense excitement of the ignition device arranged there, is thus avoided. This can be achieved, for example, by the provision of separate fuel metering pumps or a valve arrangement. During normal combustion, both Zündorganaufnahmeansätze be fed with fuel, so that a homogenization of the fuel introduction is achieved in the combustion chamber.
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Vorgehensweise selbstverständlich auch Anwendung finden kann, wenn mehr als zwei Zündorgane vorhanden sind. Diese können dann in beliebiger Weise genutzt werden, um einerseits die Verbrennung zu starten bzw. zu stabilisieren, und andererseits eine Überwachung des Verbrennungsstatus zu gewährleisten.In conclusion, be pointed out that the procedure according to the invention of course Application can find application if more than two ignition elements are present. These can then be used in any way, on the one hand the combustion to start or stabilize, and on the other hand monitoring to ensure combustion status.
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