DE102010028736B4

DE102010028736B4 - Fuel supply system, in particular for a vehicle heater, and method for operating a fuel supply system

Info

Publication number: DE102010028736B4
Application number: DE102010028736.9A
Authority: DE
Inventors: Erwin Burner
Original assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2010-05-07
Filing date: 2010-05-07
Publication date: 2020-12-03
Anticipated expiration: 2030-05-08
Also published as: DE102010028736A1

Abstract

Brennstoffversorgungssystem, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend eine Brennstoffförderanordnung (20) mit einem zur Brennstoffförderung bewegbaren Pumporgan (26) und einem diesem zugeordneten Pumporganantrieb, eine Brennstoffleitung (22, 38) zum Zuführen von durch die Brennstoffförderanordnung (20) zu förderndem Brennstoff (B) aus einem Reservoir (24) zu der Brennstoffförderanordnung (20), wobei der Pumporganantrieb eine Elektromagnetanordnung (32) mit wenigstens einer zum Bewegen des Pumporgans (26) zu erregenden Spule (34) umfasst, wobei eine Brennstoffvorwärmeinrichtung (36) zum Vorwärmen von aus der Brennstoffförderanordnung (20) abzugebendem Brennstoff (B) wenigstens eine Spule (34) der Elektromagnetanordnung (32) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffleitung (22, 38) die Brennstoffförderanordnung (20) wendelartig umgibt und dadurch in Wärmeübertragungsverbindung mit wenigstens einer Spule (34) der Elektromagnetanordnung (32) ist.Fuel supply system, in particular for a vehicle heater, comprising a fuel delivery arrangement (20) with a pumping element (26) that can be moved to deliver fuel and a pumping element drive associated therewith, a fuel line (22, 38) for supplying fuel (B) to be delivered by the fuel delivery arrangement (20) from a reservoir (24) to the fuel delivery arrangement (20), wherein the pump element drive comprises an electromagnet arrangement (32) with at least one coil (34) to be excited for moving the pump element (26), wherein a fuel preheating device (36) for preheating from the Fuel delivery arrangement (20) fuel (B) to be dispensed comprises at least one coil (34) of the electromagnet arrangement (32), characterized in that the fuel line (22, 38) surrounds the fuel delivery arrangement (20) in a helical manner and is thereby in heat transfer connection with at least one coil (34) ) of the electromagnet assembly (32).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffversorgungssystem, wie es beispielsweise dazu eingesetzt wird, in einem Fahrzeug flüssigen Brennstoff zu einem brennstoffbetriebenen Fahrzeugheizgerät zu fördern. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Brennstoffversorgungssystems.The present invention relates to a fuel supply system such as is used, for example, to deliver liquid fuel in a vehicle to a fuel-operated vehicle heater. The present invention also relates to a method for operating such a fuel supply system.

Aus der DE 10 2004 034 231 A1 ist eine Brennstoffförderanordnung für ein Fahrzeugheizgerät bekannt, welche nach Art einer Dosierpumpe ausgebildet ist. Diese Brennstoffförderanordnung umfasst einen als Pumporgan wirksamen Pumpenkolben, welcher in einem Pumpenzylinder hin und her bewegbar ist, um in diesem Zylinder bzw. einer darin gebildeten Pumpenkammer alternierend flüssigen Brennstoff aus einem im Bereich dieser Brennstoffförderanordnung gebildeten Vorkammervolumen aufzunehmen und in Richtung zu einem Fahrzeugheizgerät auszustoßen. Um diese Hin- und Herbewegung des Pumpenkolbens zu erzeugen, ist eine Elektromagnetanordnung mit einer Spule vorgesehen. Durch Erregung dieser Spule wird der mit einem Anker fest gekoppelte Pumpenkolben in einer seiner Bewegungsrichtungen entgegen der Vorspannwirkung einer Feder verschoben. Zur Rückwärtsbewegung wird die Erregung der Spule beendet und der Pumpenkolben wird durch die Vorspannfeder zurück bewegt. Eine derartige Brennstoffförderanordnung bzw. Dosierpumpe arbeitet also getaktet. In jedem Arbeitstakt, welcher eine Hin- und Herbewegung des Pumpenkolbens umfasst, existiert ein Erregungszeitintervall, in welchem die Spule erregt wird und somit der Pumpenkolben in einer Richtung verschoben wird, bzw. ein Intervall ohne Erregung, in welchem die Zurückbewegung des Pumpenkolbens erfolgt. Durch Einstellung der Taktfrequenz wird es möglich, die Fördermenge des mit einer derartigen Dosierpumpe geförderten Brennstoffs einzustellen.From the DE 10 2004 034 231 A1 a fuel delivery arrangement for a vehicle heater is known, which is designed in the manner of a metering pump. This fuel delivery arrangement comprises a pump piston which acts as a pumping element and which can be moved back and forth in a pump cylinder in order to alternately receive liquid fuel in this cylinder or a pump chamber formed therein from an antechamber volume formed in the area of this fuel delivery arrangement and expel it in the direction of a vehicle heater. In order to generate this reciprocating movement of the pump piston, an electromagnet arrangement with a coil is provided. When this coil is excited, the pump piston, which is firmly coupled to an armature, is displaced in one of its directions of movement against the pretensioning effect of a spring. To move backwards, the coil is stopped and the pump piston is moved back by the biasing spring. Such a fuel delivery arrangement or metering pump therefore works in a clocked manner. In each work cycle, which includes a reciprocating movement of the pump piston, there is an excitation time interval in which the coil is excited and thus the pump piston is displaced in one direction, or an interval without excitation in which the return movement of the pump piston takes place. By adjusting the clock frequency, it is possible to adjust the delivery rate of the fuel delivered with such a metering pump.

Da eine derartige Dosierpumpe im Allgemeinen mit einer durch ein Bordspannungssystem bereitgestellten Spannung betrieben wird, deren Höhe vom Betriebszustand eines Fahrzeugs abhängen kann, wird während der Erregungszeitintervalle die Erregungsspannung impulsartig an die Spule angelegt, so dass mit dieser intermittierenden Erregung einerseits eine definierte mittlere Spannung erzeugt werden kann, andererseits eine durch zu lang anhaltende Erregung der Spule hervorgerufene Erwärmung derselben nicht auftritt.Since such a metering pump is generally operated with a voltage provided by an on-board voltage system, the level of which can depend on the operating state of a vehicle, the excitation voltage is applied to the coil in pulses during the excitation time intervals, so that on the one hand a defined average voltage is generated with this intermittent excitation can, on the other hand, a heating of the coil caused by prolonged excitation does not occur.

Aus der DE 10 2005 015 117 A1 ist eine als Hubkolbenpumpe ausgebildete Dosierpumpe für ein Fahrzeugheizgerät bekannt, welche zwischen einem Brennstoffeinlass und einer Pumpenkammer ein Pulsationsdämpfungselement mit einem Elastomer umfasst. Um bei niedrigen Umgebungstemperaturen eine ausreichende Elastizität des Elastomers zu gewährleisten, ist diesem eine elektrisch erregbare Vorwärmeinrichtung zugeordnet. Diese beispielsweise eine zum Bewegen eines Pumporgans elektrisch zu erregende Spule umfassende Vorwärmeinrichtung kann so betrieben werden, dass durch diese die geringe in der Pumpe befindliche Brennstoffmenge auf eine Maximaltemperatur erwärmt wird, so dass durch diese in der Pumpe befindliche, erwärmte Brennstoffmenge das Elastomer erwärmt wird.From the DE 10 2005 015 117 A1 a metering pump designed as a reciprocating piston pump for a vehicle heater is known which comprises a pulsation damping element with an elastomer between a fuel inlet and a pump chamber. In order to ensure sufficient elasticity of the elastomer at low ambient temperatures, an electrically excitable preheating device is assigned to it. This preheating device comprising, for example, a coil to be electrically excited to move a pumping element can be operated in such a way that it heats the small amount of fuel in the pump to a maximum temperature, so that the elastomer is heated by this amount of heated fuel in the pump.

Die EP 1 863 662 B1 und die DE 603 14 736 T2 stellen weiteren Stand der Technik dar.The EP 1 863 662 B1 and the DE 603 14 736 T2 represent further state of the art.

Es ist die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, ein Brennstoffversorgungssystem, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Brennstoffversorgungssystems vorzusehen, mit welchen eine verbesserte Betriebscharakteristik eines dadurch gespeisten Heizgeräts erreichbar ist.The aim of the present invention is to provide a fuel supply system, in particular for a vehicle heater, and a method for operating such a fuel supply system, with which an improved operating characteristic of a heater fed thereby can be achieved.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Brennstoffversorgungssystem, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, gemäß Anspruch 1. Das breite Versorgungssystem umfasst eine Brennstoffförderanordnung mit einem zur Brennstoffförderung bewegbaren Pumporgan und einem diesem zugeordneten Pumporganantrieb sowie eine Brennstoffleitung zum Zuführen von durch die Brennstoffförderanordnung zu förderndem Brennstoff aus einem Reservoir zu der Brennstoffförderanordnung, wobei der Pumporganantrieb eine Elektromagnetanordnung mit wenigstens einer zum Bewegen des Pumporgans zu erregenden Spule umfasst, wobei eine Brennstoffvorwärmeinrichtung zum Vorwärmen von aus der Brennstoffförderanordnung abzugebendem Brennstoff wenigstens eine Spule der Elektromagnetanordnung umfasst.According to a first aspect of the present invention, this object is achieved by a fuel supply system, in particular for a vehicle heater, according to claim 1. The broad supply system comprises a fuel delivery system with a movable pumping element for fuel delivery and a pumping element drive associated therewith, as well as a fuel line for feeding through the fuel delivery system fuel to be conveyed from a reservoir to the fuel delivery arrangement, the pumping element drive comprising an electromagnet arrangement with at least one coil to be excited for moving the pumping element, wherein a fuel preheating device for preheating fuel to be dispensed from the fuel delivery arrangement comprises at least one coil of the electromagnet arrangement.

Zusätzlich zum Erregen der Elektromagnetanordnung derart, dass Wärme zur Übertragung auf den Brennstoff bereitgestellt wird, wird die im normalen Förderbetrieb durch Erregung der Elektromagnetanordnung anfallende Abwärme dadurch genutzt, dass die Brennstoffleitung zum Zuführen von durch die Brennstoffförderanordnung zu förderndem Brennstoff dadurch in Wärmeübertragungsverbindung mit wenigstens einer Spule der Elektromagnetanordnung ist, dass die Brennstoffleitung die Brennstoffförderanordnung wendelartig umgibt.In addition to energizing the electromagnet arrangement in such a way that heat is provided for transferring to the fuel, the waste heat generated during normal pumping operation by energizing the electromagnet arrangement is used in that the fuel line for supplying fuel to be pumped by the fuel delivery arrangement is thereby in heat transfer connection with at least one coil of the electromagnet arrangement is that the fuel line surrounds the fuel delivery arrangement in a helical manner.

Insbesondere beim Einsatz sehr viskoser, also zähflüssiger Brennstoffe, wie z.B. Diesel, bei niedrigen Umgebungstemperaturen ist es vorteilhaft, den Brennstoff in erwärmtem Zustand zu fördern bzw. zu einem Heizgerät zu speisen. Dies führt nicht nur zu einer gleichmäßigeren bzw. definierteren Brennstoffförderung, sondern verbessert vor allem auch in einer Startphase eines Heizgeräts die Verbrennungsbedingungen. Da bei dem erfindungsgemäßen System im Bereich des Brennstoffversorgungssystems selbst insbesondere durch die an sich zum Bewegen des Pumporgans vorgesehene Elektromagnetanordnung auch für eine Vorwärmung des Brennstoffs gesorgt werden kann, ist es möglich, ohne zusätzlichen Bauteileaufwand Brennstoff vorgewärmt zu fördern und somit die durch zu niedrige Brennstofftemperatur bzw. zu hohe Brennstoffviskosität eingeführten Probleme zumindest deutlich zu verringern.Particularly when using very viscous, ie viscous fuels such as diesel, for example, at low ambient temperatures, it is advantageous to convey the fuel in a heated state or to feed it to a heater. This not only leads to a more uniform or more defined Fuel delivery, but also improves the combustion conditions, especially in the start-up phase of a heater. Since in the system according to the invention, in the area of the fuel supply system itself, preheating of the fuel can also be provided in particular by the electromagnet arrangement provided for moving the pumping element, it is possible to convey preheated fuel without additional components and thus to reduce the fuel temperature caused by too low a fuel temperature to at least significantly reduce problems introduced by excessively high fuel viscosity.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Elektromagnetanordnung eine Ansteueranordnung zum Erregen der Spule zugeordnet ist und dass zum Fördern von Brennstoff das Pumporgan durch getaktete Erregung wenigstens einer Spule der Elektromagnetanordnung hin- und her bewegbar ist. Durch die getaktete Erregung wenigstens einer Spule der Elektromagnetanordnung wird also ein alternierendes Hin- und Herbewegen des Pumporgans bei gleichzeitig möglichst geringer Belastung eines Bordspannungssystems und auch möglichst geringer Belastung der zur Bewegung des Pumporgans erregten Spule gewährleistet.For example, it can be provided that the electromagnet arrangement is assigned a control arrangement for exciting the coil and that the pumping element can be moved to and fro by pulsed excitation of at least one coil of the electromagnet arrangement in order to convey fuel. The pulsed excitation of at least one coil of the electromagnet arrangement ensures an alternating back and forth movement of the pumping element with the lowest possible load on an on-board voltage system and the lowest possible load on the coil excited to move the pump element.

Um dabei gleichwohl zumindest in bestimmten Phasen Wärme bereitzustellen, welche auf den Brennstoff übertragen werden kann, wird weiter vorgeschlagen, dass zur Brennstoffvorwärmung wenigstens eine Spule der Elektromagnetanordnung im Wesentlichen kontinuierlich erregbar ist.In order to provide heat at least in certain phases, which can be transferred to the fuel, it is further proposed that at least one coil of the electromagnet arrangement is essentially continuously excitable for preheating the fuel.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die voranstehende Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffversorgungssystems für ein Fahrzeugheizgerät mit den vorangehend erläuterten Merkmalen, wobei das Brennstofffördersystem ein durch getaktete Erregung wenigstens einer Spule einer Elektromagnetanordnung zum Fördern von Brennstoff hin und her bewegbares Pumporgan umfasst, bei welchem Verfahren in einer Vorwärmbetriebsphase wenigstens eine Spule der Elektromagnetanordnung im Wesentlichen kontinuierlich erregt wird.According to a further aspect, the above object is achieved by a method for operating a fuel supply system for a vehicle heater with the features explained above, wherein the fuel delivery system comprises a pumping element that can be moved back and forth by pulsed excitation of at least one coil of an electromagnet arrangement for delivering fuel, in which Method in a preheating phase of operation at least one coil of the electromagnet arrangement is substantially continuously excited.

Mit diesem Verfahren kann die an sich zum Bewegen des Pumporgans vorgesehene Elektromagnetanordnung bzw. zumindest eine Spule derselben in einer Vorwärmbetriebsphase so erregt werden, dass primär Wärme erzeugt wird, eine Bewegung des Pumporgans zum Fördern von Brennstoff auf Grund der im Wesentlichen kontinuierlichen Erregung der Spule aber praktisch nicht auftritt.With this method, the electromagnet arrangement provided for moving the pumping element or at least one coil thereof can be excited in a preheating phase in such a way that primarily heat is generated, but a movement of the pumping element for pumping fuel is due to the essentially continuous excitation of the coil practically does not occur.

Diese Vorwärmbetriebsphase kann einer Förderbetriebsphase vorgeschaltet sein. Dies bedeutet, dass zunächst Brennstoff vorgewärmt wird, insbesondere der Brennstoff, welcher sich in einem der Brennstoffförderanordnung oder einem daran angrenzenden Leitungsabschnitt befindet. Nach Vorerwärmung dieses Brennstoffs wird dann in den Förderbetrieb übergegangen und dieser vorgewärmte Brennstoff in Richtung zu dem Heizgerät gespeist, in welchem der Verbrennungsbetrieb mit dem vorgewärmten Brennstoff gestartet werden kann. Dies ist insbesondere auch dann von Vorteil, wenn das Heizgerät einen Verdampferbrenner umfasst. Der bereits vorgewärmte Brennstoff kann in der Startphase dann schneller verdampft werden, was eine entsprechend schnellere Zündung zur Folge haben wird.This preheating phase can precede a production phase. This means that first of all fuel is preheated, in particular the fuel which is located in one of the fuel delivery arrangement or a line section adjoining it. After this fuel has been preheated, there is a transition to the delivery mode and this preheated fuel is fed in the direction of the heater, in which the combustion mode can be started with the preheated fuel. This is particularly advantageous when the heater includes an evaporator burner. The already preheated fuel can then be evaporated more quickly in the start phase, which will result in a correspondingly faster ignition.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeugheizgerät, welches ein vorangehend beschriebenes Brennstoffversorgungssystem aufweist und welches mit dem vorangehend beschriebenen Verfahren betrieben werden kann.The present invention also relates to a vehicle heater which has a fuel supply system as described above and which can be operated with the method described above.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigt:

1 in prinzipartiger Darstellung ein Fahrzeugheizgerät mit einem Brennstoffversorgungssystem;
2 aufgetragen über der Zeit, die an eine Spule einer Brennstoffförderanordnung in verschiedenen Betriebsphasen angelegte Erregungsspannung.

The invention is described below with reference to the accompanying figures. It shows:

1 a schematic representation of a vehicle heater with a fuel supply system;
2 plotted against time, the excitation voltage applied to a coil of a fuel delivery arrangement in various operating phases.

Die 1 zeigt ein Fahrzeugheizgerät 10, beispielsweise als Standheizung oder Zuheizer betreibbar, mit einem diesem zugeordneten Brennstoffversorgungssystem 12. Durch das nachfolgend noch detaillierter erläuterte Brennstoffversorgungssystem 12 wird flüssiger Brennstoff B, beispielsweise Diesel, in Richtung zu einer Brennkammer 14 des Fahrzeugheizgeräts 10 gefördert. In dieser Brennkammer 14 kann bei Ausgestaltung als Verdampferbrenner beispielsweise ein poröses Verdampfermedium, wie z.B. Vlies oder dergleichen, vorgesehen sein. In dieses poröse Verdampfermedium wird der flüssige Brennstoff B eingespeist, durch Kapillarförderwirkung verteilt und dann in Richtung Brennkammer 14 abgedampft.The 1 shows a vehicle heater 10 can be operated, for example, as an auxiliary heater or auxiliary heater, with a fuel supply system assigned to it 12 . By the fuel supply system explained in more detail below 12 becomes liquid fuel B, e.g. diesel, towards a combustion chamber 14th of the vehicle heater 10 promoted. In this combustion chamber 14th For example, when configured as an evaporator burner, a porous evaporator medium such as fleece or the like can be provided. The liquid fuel B is fed into this porous evaporator medium, distributed by capillary action and then in the direction of the combustion chamber 14th evaporated.

Zur Bereitstellung von Verbrennungswärme ist es weiterhin erforderlich, vermittels einer Verbrennungsluftförderanordnung 16, beispielsweise Seitenkanalgebläse, Verbrennungsluft L in die Brennkammer 14 zu fördern. Der bei der Verbrennung des Verbrennungsluft/Brennstoff-Gemisches entstehende Abgasstrom S verlässt die Brennkammer 14 in Richtung zu einem Abgasführungssystem.To provide combustion heat, it is also necessary by means of a combustion air delivery arrangement 16 , for example side channel blower, combustion air L into the combustion chamber 14th to promote. The exhaust gas flow S produced during the combustion of the combustion air / fuel mixture leaves the combustion chamber 14th towards an exhaust system.

Die bei der Verbrennung entstehende Wärme kann in einer Wärmetauscheranordnung 18 auf ein zu erwärmendes Medium M, beispielsweise die in einem Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine zirkulierende Kühlflüssigkeit oder die in einen Fahrzeuginnenraum einzuleitende Luft, übertragen werden.The heat generated during combustion can be stored in a heat exchanger arrangement 18th to a medium M to be heated, for example the coolant circulating in a coolant circuit of an internal combustion engine or the coolant in a Air to be introduced into the vehicle interior are transmitted.

Das Brennstoffversorgungssystem 12 umfasst eine beispielsweise nach Art einer Dosierpumpe ausgebildete Brennstoffförderanordnung 20. Diese nimmt über eine Brennstoffleitung 22 flüssigen Brennstoff aus einem Reservoir 24, also den beispielsweise in einem Fahrzeug vorgesehenen Kraftstofftank, auf. Ein kolbenartig ausgebildetes Pumporgan 26 ist in einem eine Pumpenkammer 28 umgrenzenden Pumpenzylinder 30 bewegbar, um getaktet flüssigen Brennstoff aus der Brennstoffleitung 22 aufzunehmen und ihn in Richtung Fahrzeugheizgerät 10 auszustoßen.The fuel supply system 12 comprises a fuel delivery arrangement designed for example in the manner of a metering pump 20th . This takes over a fuel line 22nd liquid fuel from a reservoir 24 , so the fuel tank provided, for example, in a vehicle. A piston-like designed pumping element 26th is a pump chamber in one 28 circumscribing pump cylinder 30th movable to clocked liquid fuel from the fuel line 22nd and take it in the direction of the vehicle heater 10 to eject.

Die Bewegung des Pumporgans 26 wird durch eine einen Pumporganantrieb bereitstellende Elektromagnetanordnung 32 erzeugt. Diese umfasst im Allgemeinen eine unter der Ansteuerung einer nicht dargestellten Ansteueranordnung stehende Spule 34. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Spule 34 und das dabei entstehende Magnetfeld wird das Pumporgan 26, beispielsweise zusammen mit einem daran vorgesehenen Anker, in einer Bewegungsrichtung verschoben, beispielsweise in einer Richtung zum Verringern des Volumens der Pumpenkammer 28 und dabei Ausstoßen von Brennstoff. Nach dem Beenden der Erregung der Spule 34 bewegt sich das Pumporgan 26, beispielsweise der Vorspannung einer Vorspannfeder folgend, in Richtung Vergrößern des Volumens der Pumpenkammer 28 und dabei Aufnehmen von Brennstoff aus der Brennstoffleitung 22 darin, um diesen Brennstoff dann in einem nächsten Arbeitstakt auszustoßen.The movement of the pumping organ 26th is by an electromagnet assembly providing a pump element drive 32 generated. This generally comprises a coil which is controlled by a control arrangement (not shown) 34 . By applying an electrical voltage to the coil 34 and the resulting magnetic field becomes the pumping organ 26th , for example together with an anchor provided thereon, displaced in a direction of movement, for example in a direction to reduce the volume of the pump chamber 28 and thereby expelling fuel. After the coil has stopped energizing 34 the pumping organ moves 26th , for example following the bias of a bias spring, in the direction of increasing the volume of the pump chamber 28 and thereby receiving fuel from the fuel line 22nd in it, in order to then expel this fuel in the next work cycle.

Es sei darauf hingewiesen, dass der Aufbau einer derartigen Brennstoffförderanordnung nur in prinzipieller Weise erläutert wurde und selbstverständlich in verschiedensten Detailaspekten von dem vorangehend Beschriebenen abweichen kann.It should be pointed out that the structure of such a fuel delivery arrangement has only been explained in principle and can of course differ from what has been described above in the most varied of details.

In einer Förderbetriebsphase der Brennstoffförderanordnung 20 wird zum Erhalt des getakteten Betriebs, also der Hin- und Herbewegung des Pumporgans 26 eine getaktete Spannung an die Spule 34 angeregt. Getaktet bedeutet hier, dass jeweils auf ein in der 2 erkennbares Erregungszeitintervall I_E zum Bewegen des Pumporgans 26 in einer Richtung ein Nicht-Erregungsintervall IN folgt, in welchem auf Grund mangelnder elektromagnetischer Wechselwirkung das Pumporgan 26 sich dann in der anderen Richtung bewegt. Die beiden Intervalle I_E und IN definieren einen Arbeitstakt I_T , während dem das Pumporgan 26 einmal hin und her bewegt wird. Durch Einstellen des Tastverhältnisses, also dem Verhältnis der Zeitdauer der beiden Intervalle I_E und I_N bzw. auch durch Einstellen der Zeitdauer dieser beiden Intervalle wird es möglich, die Bewegungsgeschwindigkeit des Pumporgans 26 und auch die Bewegungsfrequenz desselben zu beeinflussen, um dadurch die geförderte Brennstoffmenge an dem Brennstoffbedarf im Heizgerät 10 anzupassen.In a delivery operating phase of the fuel delivery arrangement 20th is used to maintain the clocked operation, i.e. the back and forth movement of the pumping element 26th a pulsed voltage to the coil 34 stimulated. Clocked here means that one in each case 2 recognizable excitation time interval I _E for moving the pumping element 26th in one direction, a non-arousal interval IN follows, in which due to lack of electromagnetic interaction the pumping organ 26th then moves in the other direction. The two intervals I _E and IN define a work cycle I _T during which the pumping organ 26th is moved back and forth once. By setting the duty cycle, i.e. the ratio of the duration of the two intervals I _E and I _N or by setting the duration of these two intervals, it becomes possible to adjust the speed of movement of the pumping element 26th and also to influence the frequency of movement of the same in order to thereby reduce the amount of fuel delivered to the fuel requirement in the heater 10 adapt.

Man erkennt in der 2 weiter, dass innerhalb eines jeweiligen Erregungszeitintervalls I_E die an die Spule 34 angelegte Spannung U pulsartig, also intermittierend angelegt werden kann. Dieses intermittierende Anlegen beeinflusst im Wesentlichen die an der Spule anliegende mittlere Spannung und somit die auf das Pumporgan 26 einwirkende Magnetkraft. Auch hier kann also innerhalb eines jeweiligen Erregungszeitintervalls I_E ein bestimmtes Tastverhältnis vorgegeben werden, um eine entsprechende Bewegung des Pumporgans 26 hervorzurufen. Insbesondere wird es somit auch möglich, ein Anschlagen des Pumporgans 26 am Ende eines jeweiligen Erregungszeitintervalls I_E zu verhindern bzw. zu verringern und damit entsprechende Anschlaggeräusche zu vermeiden. Zu diesem Zwecke ist es weiterhin möglich, das Tastverhältnis in einem jeweiligen Erregungsintervall I_E zu variieren. Ein weiterer Vorteil des intermittierenden Erregens der Spule 34 während eines jeweiligen Erregungszeitintervalls I_E ist, dass eine übermäßige Erwärmung des Spule 34 durch zu lang anhaltende Erregung vermieden wird, was sich auf die Gesamtbetriebslebensdauer einer derartigen Spule 34 vorteilhaft auswirken kann.One recognizes in the 2 further that within a respective excitation time interval I _E those to the coil 34 applied voltage U can be applied in a pulsed manner, i.e. intermittently. This intermittent application essentially influences the mean voltage applied to the coil and thus the voltage applied to the pumping element 26th acting magnetic force. Here, too, can be done within a respective excitation time interval I _E a certain pulse duty factor can be specified for a corresponding movement of the pumping element 26th to evoke. In particular, it is thus also possible for the pumping element to strike 26th at the end of a respective excitation time interval I _E to prevent or reduce and thus to avoid corresponding impact noises. For this purpose it is still possible to adjust the pulse duty factor in a respective excitation interval I _E to vary. Another benefit of energizing the coil intermittently 34 during a respective excitation time interval I _E is that excessive heating of the coil 34 avoiding too long a period of excitation, which affects the total service life of such a coil 34 can be beneficial.

Das erfindungsgemäß aufgebaute Brennstoffversorgungssystem 12 ist weiterhin so gestaltet, dass die im Bereich der Elektromagnetanordnung 32 nicht vermeidbare, ggf. aber auch absichtlich bereitgestellte Abwärme genutzt wird, um den in Richtung Fahrzeugheizgerät 10 zu fördernden Brennstoff B vorzuwärmen. Die Elektromagnetanordnung 32 bildet also einen wesentlichen Bestandteil einer allgemein mit 36 bezeichneten Brennstoffvorwärmanordnung. Diese im normalen Förderbetrieb auch bei dem vorangehend beschriebenen getakteten bzw. intermittierenden Erregen der Spule 34 auftretende Wärme kann gemäß einem Erfindungsaspekt dazu genutzt werden, den aus dem Reservoir 24 in Richtung Pumpenkammer 28 geförderten Brennstoff in einem Leitungsabschnitt 38 der Brennstoffleitung 22 vorzuwärmen. Dieser Leitungsabschnitt 38 ist beispielsweise so angeordnet, dass er ein Gehäuse 40 der Brennstoffförderanordnung 20 wendelartig umgibt und damit in Wärmeübertragungskontakt ist. Die in der Spule 34 anfallende Abwärme wird über das Gehäuse 40 auf den Leitungsabschnitt 38 und somit den darin strömenden flüssigen Brennstoff übertragen. Dieser kann somit bereits vor Eintritt in die Pumpenkammer 28 vorgewärmt werden, weist somit also eine geringere Viskosität auf und lässt sich leichter fördern.The fuel supply system constructed according to the invention 12 is also designed so that in the area of the electromagnet assembly 32 unavoidable, but possibly also intentionally provided waste heat is used in the direction of the vehicle heater 10 preheat the fuel B to be pumped. The electromagnet assembly 32 thus forms an essential part of a fuel preheating arrangement generally designated 36. This in normal conveying operation also with the clocked or intermittent excitation of the coil described above 34 Occurring heat can be used according to an aspect of the invention to the from the reservoir 24 towards the pump chamber 28 pumped fuel in a pipe section 38 the fuel line 22nd to preheat. This line section 38 is for example arranged so that it has a housing 40 the fuel delivery assembly 20th surrounds helically and is thus in heat transfer contact. The one in the coil 34 Any waste heat is passed through the housing 40 on the line section 38 and thus transfer the liquid fuel flowing therein. This can therefore be done before it enters the pump chamber 28 are preheated, thus has a lower viscosity and can be conveyed more easily.

Mit dieser Ausgestaltung wird es also möglich, die während des normalen Förderbetriebs anfallende Abwärme im zu fördernden Brennstoff zumindest zum Teil aufzunehmen.With this configuration, it is possible that during normal conveyor operation to absorb at least some of the waste heat in the fuel to be conveyed.

Gemäß einem weiteren, nachfolgend mit Bezug auf die 2 erläuterten Erfindungsaspekt kann nicht nur die im Förderbetrieb anfallende Abwärme genutzt werden, sondern aktiv durch Erregung der Spule 34 der Elektromagnetanordnung 32 zum Bereitstellen von zur Vorwärmung des Brennstoffs B nutzbarer Wärme beigetragen werden.According to another, below with reference to the 2 Explained aspect of the invention can not only be used the waste heat generated in the conveying operation, but actively by exciting the coil 34 the electromagnet assembly 32 to provide heat that can be used to preheat fuel B.

Man erkennt in der 2 grundsätzlich zwei Betriebsphasen. Zu einem Zeitpunkt t₀ beginnt eine Vorwärmbetriebsphase I_v . Diese endet zu einem Zeitpunkt t₁. Im Zeitpunkt t₁ wird dann in eine Förderbetriebsphase übergegangen, in welcher das Pumporgan 26 alternierend hin und her bewegt wird, angetrieben durch das getaktete bzw. intermittierende Erregen der Spule 34, wie vorangehend erläutert.One recognizes in the 2 basically two operating phases. A preheating phase begins at a point in time t ₀ I _v . This ends at a point in time t ₁ . At time t ₁ , a transition is made to a delivery operating phase in which the pumping element 26th is alternately moved back and forth, driven by the clocked or intermittent excitation of the coil 34 as explained above.

In der Vorwärmbetriebsphase I_V , also einer dem normalen Förderbetrieb vorgeschalteten Betriebsphase, wird die Spule 34 im Wesentlichen kontinuierlich, also nicht getaktet durch Anlegen der Spannung U erregt. Dazu kann beispielsweise die in einem Bordspannungssystem zur Verfügung stehende Spannung genutzt werden. Durch diese im Wesentlichen konstante bzw. kontinuierliche Erregung der Spule 34 wird grundsätzlich keine Hin- und Herbewegung des Pumporgans 26 erfolgen. Lediglich beim Anlegen der Spannung U an die Spule 34, also zum Zeitpunkt t₀ kann eine Bewegung des Pumporgans 26 in einer Richtung erfolgen, was jedoch grundsätzlich nicht als Brennstoffförderbetrieb betrachtet werden kann, da die möglicherweise in der Pumpenkammer 28 noch enthaltene und dabei ausgestoßene Brennstoffmenge vergleichsweise gering ist.In the preheating phase I _V , i.e. an operating phase preceding normal conveying operation, the coil 34 essentially continuously, i.e. not in a clocked manner, when the voltage U is applied. For this purpose, for example, the voltage available in an on-board voltage system can be used. This essentially constant or continuous excitation of the coil 34 there is basically no back and forth movement of the pumping element 26th respectively. Only when the voltage U is applied to the coil 34 , that is to say at time t ₀ , a movement of the pump element can occur 26th take place in one direction, which, however, cannot be regarded as a fuel delivery operation, since it may be in the pump chamber 28 The amount of fuel still contained and emitted is comparatively small.

Durch das kontinuierliche Erregen der Spule 34 entsteht auf Grund des elektrischen Widerstands derselben eine vergleichsweise große Abwärmemenge. Diese überträgt sich in der vorangehend beschriebenen Art und Weise auf den in dem Leitungsabschnitt 38 enthaltenen Brennstoff und auch auf einen im Inneren des Gehäuses 40 in einem Vorfördervolumen 42 der Brennstoffförderanordnung 20 enthaltenen Brennstoff. Diese Vorwärmbetriebsphase I_V kann einige Minuten, beispielsweise etwa 3 Minuten, andauern. Die Länge dieser Betriebsphase kann auch in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur, welche im Wesentlichen auch der Brennstofftemperatur entsprechen wird, eingestellt werden. Es wurde festgestellt, dass die Gefahr einer Schädigung der Spule 34 bzw. der Elektromagnetanordnung 32 innerhalb eines derartigen Zeitintervalls grundsätzlich nicht auftreten wird.By continuously energizing the coil 34 Due to the electrical resistance of the same, a comparatively large amount of waste heat is generated. This is transmitted in the manner described above to the line section 38 contained fuel and also on one inside the case 40 in a pre-delivery volume 42 the fuel delivery assembly 20th contained fuel. This preheating phase I _V can last a few minutes, for example about 3 minutes. The length of this operating phase can also be set as a function of the ambient temperature, which will essentially also correspond to the fuel temperature. It was found that there is a risk of damaging the coil 34 or the electromagnet assembly 32 will generally not occur within such a time interval.

Am Ende der Vorwärmbetriebsphase I_V , also zum Zeitpunkt t₁ wird dann in den getakteten Betriebszustand mit intermittierendem Anlegen der Spannung U während der Erregungsintervalle I_E übergegangen und mithin das Pumporgan 26 zum Fördern von Brennstoff hin und her bewegt.At the end of the preheating phase I _V , that is, at time t ₁ , the clocked operating state is then switched to with intermittent application of the voltage U during the excitation intervals I _E passed over and therefore the pumping organ 26th moved back and forth for pumping fuel.

In der vorangehend beschrieben Art und Weise wird es möglich, ohne zusätzliche Komponenten vorsehen zu müssen, die im Bereich der Elektromagnetanordnung 32 anfallende Abwärme oder sogar absichtlich bereitgestellte Wärme effizient zur Brennstoffvorwärmung zu nutzen. Insbesondere dann, wenn mit einer Vorwärmbetriebsphase gearbeitet wird, kann diese beispielsweise gleichzeitig mit einer Vorglühphase eines im Heizgerät 10 zum Starten der Verbrennung zu erregenden Zündorgans ablaufen. Am Ende der für dieses Zündorgan vorgesehenen Vorglühphase, also zum Zeitpunkt t₁ wird mit der Brennstoffförderung begonnen. Da während der Vorglühphase der von dem Brennstoffversorgungssystem 12 in Richtung Heizgerät 10 geförderte Brennstoff bereits vorgewärmt wurde, kann die Verbrennung in der Brennkammer 14 schneller und mit geringerem Schadstoffausstoß gestartet werden. Dabei ist es nicht zwingend, dass die Vorglühphase des Zündorgans einerseits und die Vorwärmphase für den Brennstoff andererseits gleichzeitig beginnen. Insbesondere dann, wenn der Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Fahrzeugheizgeräts 10 bereits länger vorher bekannt ist, ist es möglich, die Vorwärmbetriebsphase I_V bereits vor der Vorglühphase zu starten.In the manner described above, it is possible, without having to provide additional components, in the area of the electromagnet arrangement 32 to use waste heat or even intentionally provided heat efficiently for fuel preheating. In particular when working with a preheating phase, this can, for example, simultaneously with a preheating phase in the heater 10 to start the combustion to run ignition organ to be excited. At the end of the preheating phase provided for this ignition element, that is to say at time t ₁ , the fuel delivery begins. Since during the preheating phase of the fuel supply system 12 towards the heater 10 If the pumped fuel has already been preheated, combustion can take place in the combustion chamber 14th can be started faster and with less pollutant emissions. It is not imperative that the preheating phase of the ignition element on the one hand and the preheating phase for the fuel on the other hand begin at the same time. Especially when the time of commissioning the vehicle heater 10 is known long in advance, it is possible to use the preheating phase I _V start before the preheating phase.

Es sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung in verschiedensten Aspekten variiert werden kann. So ist es beispielsweise nicht zwingend erforderlich, während der Erregungszeitintervalle I_E eine intermittierende, also gepulste Spannung U an die Spule 34 anzulegen. Vielmehr kann während dieser Erregungszeitintervalle I_E , beispielsweise abhängig vom Aufbau einer derartigen Brennstoffförderanordnung, auch eine konstante Spannung anliegen. Deren Zeitdauer ist jedoch im Verhältnis zur Zeitdauer der erfindungsgemäß vorgesehenen Vorwärmbetriebsphase I_V deutlich kürzer und ist im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht als kontinuierliche Erregung der Spule 34, sondern vielmehr als getaktete Betriebsweise derselben zu verstehen. Auch kann in der Vorwärmbetriebsphase I_V im Sinne der vorliegenden Erfindung eine kontinuierliche Spannung dadurch angelegt werden, dass, wie dies bei den Erregungszeitintervallen I_E ist, eine gepulste, also intermittierende Spannung an die Spule 34 angelegt wird. Die Pulsfrequenz dieser Spannung ist im Verhältnis zu der zum Bewegen des Pumporgans 26 erforderlichen Taktfrequenz wesentlich höher und kann nicht zu einer ständigen Hin- und Herbewegung des Pumporgans 26 führen. Gleichwohl ermöglicht das Bereitstellen einer kontinuierlichen, also mittleren Spannung durch pulsartiges, intermittierendes Anlegen einer Spannung das Einstellen eines Tastverhältnisses zum Erhalten einer bestimmten mittleren Spannung, um auf diese Art und Weise eine Überlastung der Spule 34 auch bei länger anhaltender, also kontinuierlicher Erregung zu vermeiden.It should be pointed out that the present invention can be varied in the most varied of aspects. For example, it is not absolutely necessary during the excitation time intervals I _E an intermittent, i.e. pulsed, voltage U to the coil 34 to put on. Rather, during these excitation time intervals I _E For example, depending on the structure of such a fuel delivery arrangement, a constant voltage is also present. However, their duration is in relation to the duration of the preheating phase provided according to the invention I _V significantly shorter and is not considered continuous excitation of the coil in the context of the present invention 34 , but rather as a clocked mode of operation of the same. Can also be used in the preheating phase I _V In the sense of the present invention, a continuous voltage can be applied in that, as in the case of the excitation time intervals I _E is, a pulsed, i.e. intermittent voltage to the coil 34 is created. The pulse frequency of this voltage is in relation to that for moving the pumping element 26th required clock frequency is much higher and can not lead to a constant back and forth movement of the pumping element 26th to lead. Nevertheless, the provision of a continuous, that is to say average, voltage by means of pulsed, intermittent application of a voltage makes it possible to set a pulse duty factor for obtaining a specific average voltage, in order in this way to overload the coil 34 also to be avoided in the case of prolonged, i.e. continuous excitation.

Claims

Fuel supply system, in particular for a vehicle heater, comprising a fuel delivery arrangement (20) with a pumping element (26) that can be moved to deliver fuel and a pumping element drive associated therewith, a fuel line (22, 38) for supplying fuel (B) to be delivered by the fuel delivery arrangement (20) from a reservoir (24) to the fuel delivery arrangement (20), wherein the pump element drive comprises an electromagnet arrangement (32) with at least one coil (34) to be excited for moving the pump element (26), wherein a fuel preheating device (36) for preheating from the Fuel delivery arrangement (20) fuel (B) to be dispensed comprises at least one coil (34) of the electromagnet arrangement (32), characterized in that the fuel line (22, 38) surrounds the fuel delivery arrangement (20) in a helical manner and is thereby in heat transfer connection with at least one coil (34) ) of the electromagnet assembly (32).

Fuel supply system according to Claim 1 , characterized in that the electromagnet arrangement (32) is assigned a control arrangement for exciting the coil (34) and that for conveying fuel (B) the pumping element (26) by clocked excitation of at least one coil (34) of the electromagnet arrangement (32) and is movable forward.

Fuel supply system according to Claim 2 , characterized in that for fuel preheating at least one coil (34) of the electromagnet arrangement (32) can be excited essentially continuously.

A method for operating a fuel supply system for a vehicle heater, comprising the provision of a fuel supply system for a vehicle heater according to one of the preceding claims, wherein the fuel supply system (12) is activated by clocked excitation of at least one coil (34) of the electromagnet arrangement (32) for conveying fuel (B ) comprises reciprocating pumping element (26), in which method in a preheating phase (Iv) at least one coil (34) of the electromagnet arrangement (32) is substantially continuously excited.

Procedure according to Claim 4 , characterized in that the preheating phase (Iv) precedes a conveying phase.

Vehicle heater, comprising a fuel supply system (12) according to one of Claims 1 to 3 or operated with a procedure according to Claim 4 or 5 .