DE102011085076A1

DE102011085076A1 - Heating device, particularly for vehicle, has heat exchanger assembly with heating volume in heat exchanger housing and electrically excitable heating unit with heating body

Info

Publication number: DE102011085076A1
Application number: DE102011085076A
Authority: DE
Inventors: Thomas Bauer
Original assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2011-10-24
Filing date: 2011-10-24
Publication date: 2013-04-25
Anticipated expiration: 2031-10-25
Also published as: DE102011085076B4

Abstract

The heating device (10) has a heat exchanger assembly (12) with the heating volume (32) in a heat exchanger housing (18) and an electrically excitable heating unit (14) with a heating body (46) brought in the heating volume in heating interaction with a heat transfer medium. A burner area-interface (54) is provided for connecting the burner area (16) to be stored with fuel and combustion air to the heat exchanger assembly additional to the electrically excitable heating unit. An independent claim is included for a method for operating a heating system of a vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heizgerät, insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend eine Wärmetauscheranordnung mit einem von zu erwärmendem ersten Wärmeträgermedium durchströmbaren Erwärmungsvolumen in einem Wärmetauschergehäuse und eine elektrisch erregbare Heizeinheit mit wenigstens einem in dem Erwärmungsvolumen in Heizwechselwirkung mit dem ersten Wärmeträgermedium bringbaren Heizorgan. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Heizsystems eines Fahrzeugs, welches Heizsystem eine elektrisch erregbare Heizeinheit und einen brennstoffbetriebenen Brennerbereich zur Erwärmung eines Wärmeträgermediums umfasst.The present invention relates to a heater, in particular for a vehicle, comprising a heat exchanger arrangement with a volume of heat to flow through to be heated first heat transfer medium in a heat exchanger housing and an electrically excitable heating unit with at least one in the heating volume in Heizwechselwirkung with the first heat transfer medium heating element. Furthermore, the invention relates to a method for operating a heating system of a vehicle, which heating system comprises an electrically excitable heating unit and a fuel-operated burner area for heating a heat transfer medium.

Aus der DE 197 40 062 C2 ist ein modular aufgebautes Heizgerät bekannt, welches durch Bereitstellen einer Mehrzahl von Schnittstellen in einfacher Weise an verschiedene Einsatzzwecke angepasst werden kann. Eine von einem zu erwärmenden Wärmeträgermedium, also z. B. Wasser, durchströmbare Wärmetauscheranordnung ist so aufgebaut bzw. mit einer derartigen Schnittstelle versehen, dass eine elektrisch erregbare Heizeinheit an die Wärmetauscheranordnung angebunden werden kann, so dass die Erwärmung des das Erwärmungsvolumen in der Wärmetauscheranordnung durchströmenden Wärmeträgermediums durch Erregung wenigstens eines Heizorgans der Heizeinheit erfolgen kann. Alternativ zur elektrisch erregbaren Heizeinheit kann im Bereich dieser Schnittstelle ein Brennerbereich an die Wärmetauscheranordnung angebunden werden, so dass das das Erwärmungsvolumen durchströmende Wärmeträgermedium im Verbrennungsbetrieb durch in den Verbrennungsabgasen transportierte und die Wärmetauscheranordnung beispielsweise an einer Innenoberfläche eines topfartig ausgebildeten Wärmetauschergehäuses umströmenden Verbrennungsabgasen erwärmt wird. Je nachdem, ob die elektrisch erregbare Heizeinheit oder der Brennerbereich zum Einsatz gebracht wird, d. h. an die Wärmetauscheranordnung angebunden wird, kann einem Betrieb mit hoher Heizleistung, hohem Wirkungsgrad und hohem Heizkomfort oder einem einfachen Aufbau, geringen Herstellungskosten, geringem Raumbedarf und einem geräusch- sowie emissionsfreien Betrieb Vorrang gegeben werden.From the DE 197 40 062 C2 a modular heater is known, which can be adapted by providing a plurality of interfaces in a simple manner to different applications. One of a heat transfer medium to be heated, ie z. As water, durchströmbare heat exchanger assembly is constructed or provided with such an interface that an electrically energizable heating unit can be connected to the heat exchanger assembly, so that the heating of the heating volume flowing through the heat exchanger assembly heat transfer medium can be done by energizing at least one heating element of the heating unit , As an alternative to the electrically excitable heating unit, a burner area can be connected to the heat exchanger arrangement in the area of this interface, so that the heat transfer medium flowing through the heating volume is heated in the combustion mode by combustion exhaust gases transported in the combustion exhaust gases and flowing around the heat exchanger arrangement, for example, on an inner surface of a pot-shaped heat exchanger housing. Depending on whether the electrically energizable heating unit or the burner area is used, that is connected to the heat exchanger assembly, an operation with high heating power, high efficiency and high heating comfort or a simple structure, low production costs, low space requirements and a noise and emission-free operation will be given priority.

Im modernen Fahrzeugbau wird es zunehmend erforderlich, die zur Erwärmung beispielsweise eines Fahrzeuginnenraums erforderliche Wärme durch zusätzliche Wärmequellen bereitzustellen, da die in einem Brennkraftmotor aufgrund des hohen Wirkungsgrads desselben anfallende Wärmemenge nicht ausreicht, bzw. ein Brennkraftmotor nicht oder phasenweise nicht zur Verfügung steht, wie dies bei Elektrofahrzeugen bzw. Hybridfahrzeugen der Fall ist. Bei Fahrzeugen, die mit bzw. zusätzlich mit einem Brennkraftmotor ausgestattet sind, kommen dabei im Allgemeinen brennstoffbetriebene Heizgeräte mit einem Brennerbereich zum Einsatz, da derartige Fahrzeuge ohnehin mit einem Brennstofftank ausgestattet sind und insofern der in dem Tank enthaltene Brennstoff nicht nur zur Speisung des Brennkraftmotors, sondern auch zur Speisung des Brennerbereichs genutzt werden kann. Bei Elektrofahrzeugen steht im Allgemeinen kein Brennstofftank zur Verfügung, so dass dort im Allgemeinen elektrisch erregbare Heizeinheiten zum Einsatz gelangen. Diese können zwar aus der gleichen Energiequelle gespeist werden, wie der Elektroantriebsmotor selbst, belasten jedoch insbesondere im Fahrbetrieb diese Energiequelle und weisen weiter den Nachteil einer im Allgemeinen geringeren Heizleistung als ein brennstoffbetriebener Brennerbereich bzw. ein damit aufgebautes Heizgerät auf.In modern vehicle construction, it is increasingly necessary to provide the required for heating, for example, a vehicle interior heat by additional heat sources, since in an internal combustion engine due to the high efficiency of the same amount of heat is insufficient, or an internal combustion engine is not or phased not available, like this in electric vehicles or hybrid vehicles is the case. In vehicles that are equipped with or in addition to an internal combustion engine, fuel-operated heaters are generally used with a burner area, since such vehicles are already equipped with a fuel tank and thus the fuel contained in the tank not only to power the engine, but also for feeding the burner area can be used. In the case of electric vehicles, there is generally no fuel tank available, so that electrically energizable heating units are generally used there. Although these can be powered from the same energy source, as the electric drive motor itself, but especially in driving load this energy source and further have the disadvantage of a generally lower heating power than a fuel-operated burner area or a heater constructed therewith.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Heizgerät, insbesondere für ein Fahrzeug, und ein Verfahren zum Betreiben eines Heizsystems bereitzustellen, mit welchen ein an verschiedene Betriebszustände, verschiedene Umgebungsbedingungen und verschiedene Ausgestaltungen eines Fahrzeugs angepasster Aufbau und Betrieb einfach und bei kompaktem Aufbau realisiert werden kann.It is the object of the present invention to provide a heating apparatus, in particular for a vehicle, and a method for operating a heating system, with which a design and operation adapted to different operating conditions, different environmental conditions and various configurations of a vehicle can be realized simply and in a compact design can.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Heizgerät, insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend eine Wärmetauscheranordnung mit einem von zu erwärmendem ersten Wärmeträgermedium durchströmbaren Erwärmungsvolumen in einem Wärmetauschergehäuse und eine elektrisch erregbare Heizeinheit mit wenigstens einem in dem Erwärmungsvolumen in Heizwechselwirkung mit dem ersten Wärmeträgermedium bringbaren Heizorgan.According to a first aspect of the present invention, this object is achieved by a heater, in particular for a vehicle, comprising a heat exchanger arrangement with a volume of heat to be flowed through by a first heat transfer medium to be heated in a heat exchanger housing and an electrically energizable heating unit having at least one in the heating volume in heating interaction with the first heat transfer medium can be brought heating element.

Dieses Heizgerät zeichnet sich aus durch eine Brennerbereich-Schnittstelle zur Anbindung eines mit Brennstoff und Verbrennungsluft zu speisenden Brennerbereichs an die Wärmetauscheranordnung zusätzlich zur elektrisch erregbaren Heizeinheit.This heater is characterized by a burner area interface for connecting a burner area to be supplied with fuel and combustion air to the heat exchanger arrangement in addition to the electrically excitable heating unit.

Das erfindungsgemäße Heizgerät ist also so aufgebaut, dass es zumindest mit der elektrisch erregbaren Heizeinheit ausgestattet ist, durch das Bereitstellen der Brennerbereich-Schnittstelle jedoch zusätzlich zur elektrisch erregbaren Heizeinheit auch noch ein Brennerbereich vorgesehen werden kann, um einerseits verschiedene Energiequellen in einem Fahrzeug nutzen zu können und andererseits ein größeres Spektrum in der Einsatzfähigkeit eines derartigen Heizgeräts erlangen zu können.The heater according to the invention is thus constructed so that it is equipped at least with the electrically excitable heating unit, by providing the burner area interface, however, in addition to the electrically energizable heating unit also a burner area can be provided in order to use different sources of energy in a vehicle can and on the other hand to be able to obtain a greater spectrum in the operational capability of such a heater.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß aufgebauten Heizgeräts liegt darin, dass dieses beispielsweise bei Erstausstattung eines Fahrzeugs ausschließlich mit der elektrisch erregbaren Heizeinheit und der Brennerbereich-Schnittstelle jedoch noch ohne daran vorgesehenem Brennerbereich in ein Fahrzeug integriert werden kann. Entsteht später das Bedürfnis, auch einen Verbrennungsheizbetrieb vorsehen zu können, kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung dann im Bereich der Brennerbereich-Schnittstelle ein Brennerbereich an die Wärmetauscheranordnung angebunden sein bzw. werden, wobei das Wärmetauschergehäuse dann durch im Brennerbereich erzeugte Verbrennungsabgase als zweites Wärmeträgermedium umströmbar ist.Another advantage of the inventively constructed heater is that this example, with the initial equipment of a vehicle exclusively with the electrically excitable Heating unit and the burner area interface, however, can still be integrated into a vehicle without dedicated burner area. If the need later arises for providing a combustion heating operation, according to a further aspect of the invention, then a burner area can be connected to the heat exchanger arrangement in the area of the burner area interface, wherein the heat exchanger housing can then be flowed around by combustion gases generated in the burner area as a second heat transfer medium is.

Die Wärmetauscheranordnung kann beispielsweise derart aufgebaut sein, dass das Wärmetauschergehäuse ein topfartiges inneres Gehäuseelement mit einer ersten Umfangswandung und einem ersten Bodenbereich sowie ein topfartiges äußeres Gehäuseelement mit einer zweiten Umfangswandung und einem zweiten Bodenbereich umfasst, wobei das Erwärmungsvolumen zwischen dem inneren Gehäuseelement und dem äußeren Gehäuseelement gebildet ist und wenigstens ein Heizorgan der elektrisch erregbaren Heizeinheit im Wesentlichen zwischen der ersten Umfangswandung und der zweiten Umfangswandung positioniert ist.The heat exchanger assembly may be configured, for example, such that the heat exchanger housing comprises a cup-shaped inner housing member having a first peripheral wall and a first bottom portion and a pot-like outer housing member having a second peripheral wall and a second bottom portion, wherein the heating volume between the inner housing member and the outer housing member and at least one heating element of the electrically energizable heating unit is positioned substantially between the first peripheral wall and the second peripheral wall.

Um bei derartigem Aufbau einerseits den Eingriff der elektrisch erregbaren Heizeinheit in das Erwärmungsvolumen zu ermöglichen und andererseits einen fluiddichten Abschluss des Erwärmungsvolumens zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, dass das Erwärmungsvolumen im Bereich axial freier Enden der ersten Umfangswandung und der zweiten Umfangswandung wenigstens bereichsweise durch die elektrisch erregbare Heizanordnung abgeschlossen ist. Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau kann weiter der Brennerbereich eine Brennkammerbaugruppe mit einem Brennkammergehäuse und einem sich im Wesentlichen in dem inneren Gehäuseelement entlang der ersten Umfangswandung auf den ersten Bodenbereich zu erstreckenden Flammrohr umfassen.In order to enable such a construction on the one hand the engagement of the electrically excitable heating unit in the heating volume and on the other hand to ensure a fluid-tight completion of the heating volume, it is proposed that the heating volume in the region of axially free ends of the first peripheral wall and the second peripheral wall at least partially by the electrically excitable Heating arrangement is completed. In the construction according to the invention, furthermore, the burner region may comprise a combustion chamber assembly having a combustion chamber housing and a flame tube extending substantially in the inner housing element along the first circumferential wall onto the first floor region.

Die Brennkammerbaugruppe kann mit dem Wärmetauschergehäuse im Bereich axial freier Enden der ersten Umfangswandung oder/und der zweiten Umfangswandung verbunden sein, was letztendlich bedeutet, dass die Brennerbereich-Schnittstelle im Bereich dieser axial freien Enden vorgesehen ist.The combustion chamber assembly may be connected to the heat exchanger housing in the region of axially free ends of the first peripheral wall and / or the second peripheral wall, which means that the burner area interface is provided in the region of these axially free ends.

Die elektrisch erregbare Heizeinheit kann wenigstens ein als PTC-Heizelement ausgebildetes Heizorgan umfassen.The electrically energizable heating unit may comprise at least one heating element designed as a PTC heating element.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Heizsystems eines Fahrzeugs, wobei das Heizsystem eine elektrisch erregbare Heizeinheit und einen brennstoffbetriebenen Brennerbereich zur Erwärmung eines Wärmeträgermediums umfasst, insbesondere zum Betreiben eines Heizgeräts mit dem vorangehend erläuterten Aufbau, bei welchem Verfahren ein Aufheiz-Heizbetrieb oder/und ein Erhaltungs-Heizbetrieb der Heizeinheit oder/und des Brennerbereichs in Abhängigkeit vom Heizleistungsbedarf oder/und vom Aufenthaltsort des Fahrzeugs eingestellt wird.According to a further aspect of the present invention, the object mentioned at the outset is achieved by a method for operating a heating system of a vehicle, wherein the heating system comprises an electrically excitable heating unit and a fuel-operated burner area for heating a heat transfer medium, in particular for operating a heater with the structure explained above in which method a heating-heating operation and / or a maintenance heating operation of the heating unit and / or the burner area is set depending on the heating power requirement and / or the location of the vehicle.

Durch die Möglichkeit, bei einem derartigen Heizsystem bzw. Heizgerät die Erwärmung des Wärmeträgermediums sowohl vermittels der elektrisch erregbaren Heizeinheit als auch vermittels des Brennerbereichs als auch durch Parallelbetrieb dieser beiden Systembereiche durchzuführen, gestattet die wesentlich feinfühligere Anpassung des Heizbetriebs an verschiedene Bedingungen, wie z. B. den Heizleistungsbedarf, den Aufenthaltsort des Fahrzeugs bzw. die Betriebsart im Aufheiz-Heizbetrieb oder im Erhaltungs-Heizbetrieb.Due to the ability to perform in such a heating system or heater, the heating of the heat transfer medium both by means of the electrically excitable heating unit and by means of the burner area as well as by parallel operation of these two system areas, allows the much more sensitive adaptation of the heating to different conditions such. B. the Heizleistungsbedarf, the whereabouts of the vehicle or the mode in the heating-Heizbetrieb or maintenance heating mode.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird beispielsweise derart vorgegangen werden, dass dann, wenn der Aufenthaltsort des Fahrzeugs in einem geschlossenen Raum ist, im Aufheiz-Heizbetrieb und im Erhaltungs-Heizbetrieb nur die Heizeinheit betrieben wird. Auf diese Art und Weise kann sichergestellt werden, dass bei Positionierung eines Fahrzeugs in einem geschlossenen Raum die Entstehung von in diesen Raum eingeleiteten Verbrennungsabgasen vermieden wird. Es ist hier darauf hinzuweisen, dass ein geschlossener Raum im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise ein gegen jedweden Luftaustausch hermetisch abgeschlossener Raum sein muss. Ein geschlossener Raum im Sinne der vorliegenden Erfindung ist auch eine durch eine beispielsweise permanent offene Ein- bzw. Ausfahrt erreichbare Tiefgarage, eine durch ein Tor verschließbare Einzel- oder Mehrfahrzeugegarage, ein Ausstellungsraum oder dergleichen.In the method according to the invention, for example, the procedure is such that when the location of the vehicle is in a closed space, only the heating unit is operated in the heating-up heating mode and in the maintenance-heating mode. In this way it can be ensured that the positioning of a vehicle in a closed space, the emergence of introduced into this room combustion exhaust gases is avoided. It should be noted here that a closed space in the sense of the present invention does not necessarily have to be a hermetically sealed space against any air exchange. A closed space within the meaning of the present invention is also an underground garage accessible through, for example, a permanently open entrance or exit, a single or multi-vehicle garage which can be closed by a gate, an exhibition space or the like.

Das Erkennen, dass das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum positioniert ist, kann bei Erfüllung wenigstens einer der folgenden Bedingungen erfolgen:

– es erfolgt ein Extern-Ladevorgang einer Batterie,
– eine Brennkraftmaschine ist nicht in Betrieb,
– ein empfangenes oder nicht empfangenes GPS-Signal indiziert die Positionierung in einem geschlossenen Raum,
– das Fahrzeug ist nicht in Bewegung.

Recognizing that the vehicle is positioned in a closed space may occur upon satisfaction of at least one of the following conditions:

- there is an external charging of a battery,
An internal combustion engine is not in operation,
A received or not received GPS signal indicates positioning in a closed space,
- the vehicle is not moving.

Ein Extern-Ladevorgang in diesem Sinne ist das Einspeisen von Energie in eine Batterie von einer externen Ladestation über ein Ladekabel, nicht jedoch das Wiederaufladen der Batterie im Fahrbetrieb beispielsweise beim Abbremsen eines Fahrzeugs. Erfolgt ein derartiger externer Ladevorgang, ist also ein Ladekabel an ein Fahrzeug angeschlossen, so kann unterstellt werden, dass dies im Allgemeinen beispielsweise in einer Garage erfolgen wird. Auch eine nicht in Betrieb gesetzte Brennkraftmaschine ist ein Indikator dafür, dass ein Fahrzeug abgestellt ist, was insbesondere für ausschließlich mit Brennkraftmotoren betriebene Fahrzeuge gilt. Aus einem GPS-Signal kann auch die Positionierung des Fahrzeugs geschlossen werden. Empfängt ein in einem Fahrzeug positionierter GPS-Empfänger ein GPS-Signal, so kann er daraus auch im Vergleich mit dem vorhandenen Kartendatenmaterial erkennen, ob der durch das GPS-Signal indizierte Aufenthaltsort auf einer Straße oder beispielsweise in einer Garage liegt. Empfängt der GPS-Empfänger kein GPS-Signal, so ist dies ein Hinweis darauf, dass das Fahrzeug in einem für die GPS-Signalübertragung nicht zugänglichen, geschlossenen Raum positioniert ist. Auch der Umstand, dass ein Fahrzeug nicht in Bewegung ist, ist ein Indikator dafür, dass das Fahrzeug grundsätzlich nicht in Betrieb oder einem Betriebsvorbereitungszustand ist und beispielsweise in einer Garage abgestellt ist.An external charging in this sense is the feeding of energy into a battery from an external charging station via a charging cable, but not the recharging of the battery while driving, for example, when braking a vehicle. If such an external charging, so a charging cable is connected to a vehicle, it can be assumed that this is generally for example, in a garage. A non-operational internal combustion engine is an indicator that a vehicle is parked, which applies in particular for exclusively powered by internal combustion engines vehicles. From a GPS signal, the positioning of the vehicle can be closed. If a GPS receiver positioned in a vehicle receives a GPS signal, it can also determine from this, in comparison with the existing map data material, whether the location indicated by the GPS signal is located on a road or, for example, in a garage. If the GPS receiver does not receive a GPS signal, this is an indication that the vehicle is positioned in a closed space that is inaccessible to GPS signal transmission. The fact that a vehicle is not in motion is also an indicator that the vehicle is basically not in operation or in an operational preparation state and, for example, is parked in a garage.

Ist das Fahrzeug nicht in einem geschlossenen Raum abgestellt, so kann im Aufheizbetrieb sowohl die Heizeinheit als auch der Brennerbereich betrieben werden. Dies ermöglicht eine sehr rasche Erwärmung des Wärmeträgermediums auf eine dafür vorgegebene Soll-Temperatur oder die Erwärmung eines Fahrzeuginnenraums auf eine dafür vorgegebene Soll-Temperatur, wozu vorteilhafterweise die Heizeinheit und der Brennerbereich jeweils mit einer Heizleistung im Bereich ihrer maximalen Heizleistung betrieben werden.If the vehicle is not parked in a closed room, both the heating unit and the burner area can be operated in the heating mode. This allows a very rapid heating of the heat transfer medium to a predetermined target temperature or the heating of a vehicle interior to a predetermined target temperature, for which purpose advantageously the heating unit and the burner area are each operated with a heating power in the range of their maximum heating power.

Der Aufheiz-Heizbetrieb kann bis zum Erreichen einer vorbestimmten Temperatur des Wärmeträgermediums durchgeführt werden. Bei einem Wasserheizgerät, also dem Einsatz von Wasser als Wärmeträgermedium, kann diese Temperatur bei beispielsweise 80°C liegen. Ist diese vorbestimmte Temperatur erreicht, kann dann in den Erhaltungs-Heizbetrieb übergegangen werden oder ggf. das Heizsystem deaktiviert werden.The heating-up heating operation can be carried out until reaching a predetermined temperature of the heat transfer medium. In a water heater, so the use of water as the heat transfer medium, this temperature may be, for example, 80 ° C. Once this predetermined temperature has been reached, it is then possible to switch to the maintenance heating mode or if necessary to deactivate the heating system.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in Verbindung mit einem Heizsystem durchgeführt, bei welchem der Brennerbereich in einem Brenner-Heizleistungsbereich zwischen einer minimalen Brenner-Heizleistung und einer maximalen Brenner-Heizleistung betreibbar ist und die Heizeinheit in einem Heizeinheit-Heizleistungsbereich bis zu einer maximalen Heizeinheit-Heizleistung betreibbar ist, wobei vorzugsweise die maximale Heizeinheit-Heizleistung größer ist als die minimale Brenner-Heizleistung und wobei vorzugsweise die maximale Heizeinheit-Heizleistung kleiner ist als die maximale Brenner-Heizleistung. Durch diese Kombination zweier zur Erzeugung von Wärme dienender Systembereiche wird es möglich, ein vergleichsweise großes Heizleistungsspektrum abzudecken. Da die elektrisch erregbare Heizeinheit in einem nach unten hin unbegrenzten Heizleistungsbereich, also beginnend mit einer Heizleistung Null, bis zur maximalen Heizeinheit-Heizleistung betreibbar ist, während für einen brennstoffbetriebenen Brennerbereich eine minimale Heizleistung existiert, unter welcher eine sichere und schadstoffarme Verbrennung nicht mehr gewährleistet werden kann, kann somit einerseits der Bereich sehr kleiner Heizleistungen abgedeckt werden, nämlich durch die Heizeinheit, und andererseits der Bereich größerer Heizleistung, nämlich durch den Brennerbereich. Um dabei sicherzustellen, dass keine Lücke im Heizleistungsspektrum entsteht, sind diese beiden Systembereiche vorzugsweise derart ausgelegt, dass ihre Heizleistungsbereiche einander überlappen.The method according to the invention is preferably carried out in conjunction with a heating system in which the burner area is operable in a burner heating power range between a minimum burner heating power and a maximum burner heating power, and the heating unit in a heating unit heating power range up to a maximum heating unit heating power is operable, wherein preferably the maximum heating unit heating power is greater than the minimum burner heating power and wherein preferably the maximum heating unit heating power is less than the maximum burner heating power. By this combination of two serving to generate heat system areas, it is possible to cover a comparatively large heating power spectrum. Since the electrically excitable heating unit is operable in a downwardly unlimited heating power range, starting with zero heating power, up to the maximum heating unit heating power, while for a fuel-fired burner region, a minimum heating capacity exists, under which a safe and low-emission combustion is no longer guaranteed can, on the one hand, the area of very small heat outputs can be covered, namely by the heating unit, and on the other hand, the range of greater heating power, namely by the burner area. In order to ensure that there is no gap in the heating power spectrum, these two system areas are preferably designed such that their heating power ranges overlap one another.

Ist das Fahrzeug nicht in einem geschlossenen Raum positioniert, so kann im Erhaltungs-Heizbetrieb vorgesehen sein, dass nur der Brennerbereich betrieben wird, wenn die geforderte Heizleistung im Brenner-Heizleistungsbereich liegt. Dies vermeidet eine übermäßige Belastung eines Bordspannungssystems. Ist bei außerhalb eines geschlossenen Raums positioniertem Fahrzeug im Erhaltungs-Heizbetrieb die geforderte Heizleistung kleiner als die minimale Brenner-Heizleistung, wird vorzugsweise nur die Heizeinheit betrieben. Da ein Betreiben des Brennerbereichs mit einer Heizleistung unter seiner minimalen Heizleistung nur dadurch möglich wäre, dass alternierend der Brennerbereich aktiviert und deaktiviert wird, um in einem getakteten Betrieb eine unter der minimalen Brenner-Heizleistung liegende mittlere Heizleistung zu erlangen, kann durch Einsatz der Heizeinheit ein derartiger getakteter und zu einem vergleichsweise hohen Schadstoffausstoß führender Betrieb des Brennerbereichs vermieden werden.If the vehicle is not positioned in a closed room, it may be provided in the maintenance heating mode that only the burner area is operated when the required heating power is in the burner heating power range. This avoids excessive loading of an on-board voltage system. If, in the maintenance heating mode, the required heating power is smaller than the minimum burner heating power in the case of the vehicle positioned outside a closed space, only the heating unit is preferably operated. Since operating the burner area with a heating capacity below its minimum heat output would only be possible by alternately activating and deactivating the burner area in order to obtain an average heating power lower than the minimum burner heating power in a clocked operation, by using the heating unit Such pulsed and leading to a relatively high pollutant emission operation of the burner area can be avoided.

Um einerseits den Schadstoffausstoß bei Aktivierung des Brennerbereichs möglichst gering zu halten, andererseits auch die Geräuschemission so weit als möglich einzuschränken, kann weiter vorgesehen sein, dass dann, wenn der Aufenthaltsort des Fahrzeugs nicht in einem geschlossenen Raum ist, im Erhaltungs-Heizbetrieb nur die Heizeinheit betrieben wird, wenn die geforderte Heizleistung kleiner ist als die maximale Heizeinheit-Heizleistung. Dies bedeutet, dass selbst dann, wenn die geforderte Heizleistung zwar kleiner als die maximale Heizeinheit-Heizleistung, jedoch auch größer als die minimale Brenner-Heizleistung ist, nicht der Brennerbereich betrieben wird, welcher bei derartig geforderter Heizleistung grundsätzlich auch betrieben werden könnte, sondern der reduzierten Geräusch- und Schadstoffemission Vorrang gegeben wird.On the one hand to keep the emission of pollutants on activation of the burner area as low as possible, on the other hand to limit the noise emission as far as possible, can be further provided that when the location of the vehicle is not in a closed room in the maintenance heating mode, only the heating unit is operated when the required heating power is less than the maximum heating unit heating power. This means that even if the required heating power is less than the maximum heating unit heating power, but also greater than the minimum burner heating power, not the burner area is operated, which could basically be operated with such required heating power, but the priority is given to reduced noise and pollutant emissions.

Insbesondere kann in einem Betriebszustand, in welchem die geforderte Heizleistung in diesem Bereich zwischen der minimalen Brenner-Heizleistung und der darüber liegenden maximalen Heizeinheit-Heizleistung liegt, vorgesehen sein, dass derjenige Systembereich von Heizeinheit und Brennerbereich betrieben wird, der zuvor in Betrieb war. Dies bedeutet, dass dann, wenn eine Änderung der Heizleistungsanforderung auftritt, beispielsweise die geforderte Heizleistung zuvor relativ gering war, also unter der minimalen Brenner-Heizleistung lag und aus diesem Grunde der Brennerbereich nicht betrieben wurde, sich dann aber in den angegebenen Bereich bewegt, weiterhin die Heizeinheit betrieben wird, da bis zum Erreichen der maximalen Heizeinheit-Heizleistung diese den geforderten Energiebedarf decken kann. Alternativ ist es möglich, dass in diesem Zustand grundsätzlich nur die Heizeinheit betrieben wird, selbst wenn zuvor beispielsweise aufgrund einer höheren Heizleistungsanforderung der Brennerbereich betrieben wurde. Bei einer weiteren Alternative kann in diesem Zustand entschieden werden, dass nur der Brennerbereich betrieben wird, wenn die geforderte Heizleistung eine vorbestimmte Schwelle erreicht, die dann zwischen der minimalen Brenner-Heizleistung und der maximalen Heizeinheit-Heizleistung liegen kann. Auf diese Art und Weise kann vermieden werden, dass die Heizeinheit bis zu ihrer maximalen Heizeinheit-Heizleistung betrieben und damit vergleichsweise stark belastet wird.In particular, in an operating state in which the required heating power in this area between the minimum burner heating power and the maximum lying above Heating unit heating power is provided, that the system area of the heating unit and burner area is operated, which was previously in operation. This means that when a change in the heating power requirement occurs, for example, the required heating power was previously relatively low, ie below the minimum burner heating power and therefore the burner area was not operated, but then moves in the specified range, continue the heating unit is operated, since until the maximum heating unit heating power, this can meet the required energy requirements. Alternatively, it is possible for basically only the heating unit to be operated in this state, even if the burner region was previously operated, for example due to a higher heating power requirement. In another alternative, it may be decided in this state that only the burner area is operated when the required heating power reaches a predetermined threshold, which may then be between the minimum burner heating power and the maximum heating unit heating power. In this way it can be avoided that the heating unit is operated up to its maximum heating unit heating power and thus relatively heavily loaded.

Gemäß einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass dann, wenn der Aufenthaltsort des Fahrzeugs nicht in einem geschlossenen Raum ist und die geforderte Heizleistung im Brenner-Heizleistungsbereich liegt und vorzugsweise größer ist als die maximale Heizeinheit-Heizleistung, im ErhaltungsHeizbetrieb der Brennerbereich und die Heizeinheit betrieben werden, wenn einen Parallelbetrieb fordernde Umstände vorliegen.According to a further aspect of the method according to the invention, it can be provided that when the location of the vehicle is not in a closed space and the required heating power is in the burner heating power range and is preferably greater than the maximum heating unit heating power, in the burner maintenance area the heating unit are operated when there are circumstances requiring parallel operation.

Ein derartiger Parallelbetrieb der Heizeinheit und des Brennerbereichs kann beispielsweise dann gewünscht bzw. vorteilhaft sein, wenn der Betrieb in geräuschreduzierter Art und Weise erfolgen soll oder/und der Schadstoffausstoß möglichst gering gehalten werden soll. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn ein Fahrzeug sich in einer Stadt oder einer geschlossenen Ortschaft bewegt.Such a parallel operation of the heating unit and the burner area, for example, be desired or advantageous if the operation is to take place in a noise-reduced manner and / or the pollutant emissions should be minimized. This may be the case, for example, when a vehicle is moving in a city or a built-up area.

In einen derartigen Parallelbetrieb kann beispielsweise dann übergegangen werden, wenn ein entsprechender Parallelbetriebschalter in eine Parallelbetriebstellung gebracht ist oder wird, also durch eine Bedienperson aktiv der geräuschreduzierte bzw. schadstoffemissionsreduzierte Betrieb vorgegeben wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Vorliegen derartiger den Parallelbetrieb fordernder Umstände dann erkannt werden, wenn ein Fahrzeug über eine vorbestimmte Zeitdauer mit unter einer Grenzgeschwindigkeit, beispielsweise 30 km/h, liegender Geschwindigkeit gefahren wird, was darauf hindeutet, dass das Fahrzeug sich in einer geschlossenen Ortschaft befindet.In such a parallel operation, for example, can be transferred when a corresponding parallel operation switch is placed in a parallel operating position or is, ie by an operator actively the noise reduced or reduced emissions emission operation is specified. Alternatively or additionally, the presence of such circumstances requiring parallel operation can be recognized when a vehicle is driven at a speed lying below a limit speed, for example 30 km / h, for a predetermined period of time, which indicates that the vehicle is in a closed location located.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass dann, wenn der Aufenthaltsort des Fahrzeugs nicht in einem geschlossenen Raum ist und die geforderte Heizleistung größer ist als die maximale Heizeinheit-Heizleistung, die Heizeinheit zum Bereitstellen einer Grund-Heizleistung betrieben wird und der Brennerbereich zum Bereitstellen einer Zusatz-Heizleistung betrieben wird, wobei die Zusatz-Heizleistung im Wesentlichen einer Differenz zwischen der geforderten Heizleistung und der Grund-Heizleistung entspricht. In diesem Zustand, in welchem beispielsweise die gesamte Heizleistung auch durch den Brennerbereich alleine aufgebracht werden könnte, wird in einem Parallelbetrieb gearbeitet, um einen hinsichtlich des Schadstoffausstoßes und der im Betrieb entstehenden Geräusche optimierten Betrieb zu erlangen.According to another aspect of the present invention, it may be provided that when the location of the vehicle is not in a closed space and the required heating power is greater than the maximum heating unit heating power, the heating unit is operated to provide a basic heating power and Burner area is operated to provide an additional heating power, wherein the additional heating power substantially equal to a difference between the required heating power and the basic heating power. In this state, in which, for example, the entire heating power could also be applied by the burner area alone, is carried out in parallel operation in order to obtain optimized with regard to the pollutant emissions and the noise generated during operation operation.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Zusatz-Heizleistung, also die durch den Brennerbereich aufgebrachte Heizleistung, nicht kleiner ist als dessen minimale Brenner-Heizleistung, so dass der Brennerbereich kontinuierlich und nicht in einem getakteten Betrieb betrieben werden kann.It is preferably provided that the additional heating power, that is, the heat output applied by the burner area, is not smaller than its minimum burner heating power, so that the burner area can be operated continuously and not in a clocked operation.

Bei dieser Betriebsart kann grundsätzlich so vorgegangen werden, dass die vom Brennerbereich bereitzustellende Zusatz-Heizleistung der minimalen Brenner-Heizleistung entspricht und der dann zum Erhalt der geforderten Heizleistung noch durch die Heizeinheit bereitzustellende Heizleistungsanteil, also die Grund-Heizleistung, entsprechend so gewählt wird, dass die gesamt bereitgestellte Heizleistung der geforderten Heizleistung entspricht. Ist die geforderte Heizleistung größer als die maximale Heizeinheit-Heizleistung plus der minimalen Brenner-Heizleistung, kann beispielsweise so vorgegangen werden, dass als Grund-Heizleistung eine Heizleistung im Bereich der maximalen Heizeinheit-Heizleistung vorgegeben wird und der dann zur geforderten Heizleistung noch fehlende Heizleistungsanteil im Rahmen der Zusatz-Heizleistung durch den Brennerbereich bereitgestellt wird.In this operating mode, it is basically possible to proceed in such a way that the additional heating power to be provided by the burner area corresponds to the minimum burner heating power and then the heating power proportion to be provided by the heating unit to obtain the required heating power, ie the basic heating power, is selected such that the total heating power provided corresponds to the required heating capacity. If the required heating power is greater than the maximum heating unit heating power plus the minimum burner heating power, it is possible, for example, to specify a heating output in the range of the maximum heating unit heating power as the basic heating power and then to provide the required heating power in the absence of a heating power proportion Provided by the burner area of the additional heating power.

Ist bei nicht in einem geschlossenen Raum angeordnetem Fahrzeug die geforderte Heizleistung größer als die maximale Brennerbereich-Heizleistung, so werden im Erhaltungs-Heizbetrieb vorzugsweise die Heizeinheit und der Brennerbereich zumindest phasenweise gleichzeitig betrieben.If, in the case of a vehicle not arranged in a closed space, the required heating power is greater than the maximum burner area heating power, preferably the heating unit and the burner area are operated at least in phases simultaneously in the maintenance heating mode.

Als Indikator dafür, dass ein Fahrzeug sich nicht in einem geschlossenen Raum befindet, kann zumindest eine der Bedingungen herangezogen werden:

– es erfolgt kein Extern-Ladevorgang einer Batterie,
– eine Brennkraftmaschine ist in Betrieb,
– ein empfangenes GPS-Signal indiziert die Positionierung außerhalb eines geschlossenen Raumes,
– das Fahrzeug ist in Bewegung.

As an indicator that a vehicle is not located in a closed room, at least one of the conditions can be used:

- there is no external charging of a battery,
An internal combustion engine is in operation,
A received GPS signal indicates the positioning outside a closed space,
- the vehicle is on the move.

Die von dem erfindungsgemäß zu betreibenden System bereitzustellende geforderte Heizleistung kann auf der Grundlage verschiedener Parameter festgelegt werden. So kann beispielsweise die Umgebungstemperatur, also die Außentemperatur um ein Fahrzeug herum, als Maß für die geforderte Heizleistung genutzt werden, wobei selbstverständlich geringe Umgebungstemperaturen eine höhere geforderte Heizleistung implizieren und höhere Umgebungstemperaturen eine geringere geforderte Heizleistung implizieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Temperatur des zu erwärmenden Wärmeträgermediums als Indikator für die geforderte Heizleistung genutzt werden. Ist die Temperatur des Wärmeträgermediums vergleichsweise weit unter einer für den Erhaltungs-Heizbetrieb vorgegebenen Schwellentemperatur, so kann dies einer höheren geforderten Heizleistung entsprechen, wobei dann, wenn die Temperatur des Wärmeträgermediums sich an die für den Erhaltungs-Heizbetrieb vorgegebene Schwelle annähert, die geforderte Heizleistung abnehmen kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Temperaturentwicklung, also der zeitliche Gradient der Temperatur des Wärmeträgermediums, als Indikator für die geforderte Heizleistung genutzt werden. Steigt die Temperatur des Wärmeträgermediums relativ schnell an, ist dies ein Indikator dafür, dass nur vergleichsweise wenig zusätzliche Wärmeenergie erforderlich ist, die geforderte Heizleistung mithin also vergleichsweise gering ist, während eine im Aufheiz-Heizbetrieb nicht ansteigende oder abfallende Temperatur des Wärmeträgermediums einen vergleichsweise hohen Wärmeenergiebedarf und mithin eine vergleichsweise hohe geforderte Heizleistung indiziert, was gleichermaßen auch für den ErhaltungsHeizbetrieb zutrifft.The required heating power to be provided by the system to be operated according to the invention can be determined on the basis of various parameters. For example, the ambient temperature, ie the outside temperature around a vehicle, can be used as a measure of the required heating power, whereby, of course, low ambient temperatures imply a higher required heating power and higher ambient temperatures imply a lower required heating power. Alternatively or additionally, the temperature of the heat transfer medium to be heated can be used as an indicator of the required heating power. If the temperature of the heat transfer medium is comparatively far below a threshold temperature specified for the maintenance heating operation, then this may correspond to a higher required heating power, wherein when the temperature of the heat transfer medium approaches the threshold specified for the maintenance heating operation, the required heating power will decrease can. Alternatively or additionally, the temperature development, ie the temporal gradient of the temperature of the heat transfer medium, can be used as an indicator of the required heating power. If the temperature of the heat transfer medium increases relatively quickly, this is an indicator that only comparatively little additional heat energy is required, ie the required heating power is therefore comparatively low, while a temperature of the heat transfer medium that does not increase or decrease in the heating heating mode results in a comparatively high heat energy requirement and therefore indicates a comparatively high required heating power, which applies equally to the maintenance heating operation.

Ist die Heizeinheit beispielsweise aufgrund eines Defekts derselben oder aufgrund eines geringen Ladezustands einer Fahrzeugbatterie nicht oder nur mit reduzierter Heizleistung betreibbar, so kann im Aufheiz-Heizbetrieb und im Erhaltungs-Heizbetrieb jeweils nur der Brennerbereich genutzt werden, um eine weitergehende Schädigung der Heizeinheit oder eine Überlastung der Batterie zu vermeiden. Dieser Übergang in einen Betriebszustand, in welchem auch dann, wenn an sich die Heizeinheit zu nutzen wäre, nur der Brennerbereich genutzt wird, kann begleitet sein mit der Erzeugung einer entsprechenden Warnung, um einem Nutzer diesen Zustand zur Kenntnis zu bringen. Befindet sich dabei das Fahrzeug beispielsweise in einem geschlossenen Raum, so kann weiterhin das Heizsystem vollständig deaktiviert werden oder bleiben, um eine übermäßige Schadstoffansammlung in dem geschlossenen Raum zu vermeiden.If the heating unit, for example due to a defect of the same or due to a low state of charge of a vehicle battery can not be operated or only with reduced heating power, then only the burner area can be used in the heating-heating mode and in the maintenance-heating mode to further damage the heating unit or overload to avoid the battery. This transition to an operating state, in which only if the heating unit is to be used, only the burner area is used, can be accompanied by the generation of a corresponding warning to bring this condition to the attention of a user. If, for example, the vehicle is located in a closed room, the heating system can continue to be completely deactivated or remain in order to avoid excessive accumulation of pollutants in the enclosed space.

Ist der Brennerbereich nicht oder nur mit reduzierter Heizleistung betreibbar, beispielsweise aufgrund eines Defekts, eines niedrigen Füllzustandes eines Brennstoffreservoirs oder beispielsweise einer Gasblasenbildung im zunächst flüssig zum Brennerbereich transportierten Brennstoff, so kann im Aufheiz-Heizbetrieb und im Erhaltungs-Heizbetrieb nur die Heizeinheit betrieben werden. Auch dies kann von der Erzeugung einer entsprechenden Warnung begleitet sein.If the burner area can not be operated or can only be operated with reduced heating power, for example due to a defect, a low filling state of a fuel reservoir or, for example, gas bubble formation in the fuel initially transported liquid to the burner area, then only the heating unit can be operated in the heating-up heating mode and in the maintenance heating mode. This too can be accompanied by the generation of a corresponding warning.

Vorangehend wurde eine Differenzierung dahingehend getroffen, ob ein Fahrzeug in einem geschlossenen Raum positioniert ist oder nicht. Es wurde dargelegt, dass der brennstoffbetriebene Brennerbereich grundsätzlich nur dann in Betrieb gesetzt wird, wenn das Fahrzeug nicht in einem geschlossenen Raum positioniert ist. Wird jedoch der Brennerbereich mit einem zur Verbrennung in geschlossenen Räumen ohne Verbrennungsabgasabfuhr nach außen zugelassenen Brennstoff betrieben, beispielsweise Reinethanol, so muss eine Differenzierung hinsichtlich des Ortes, an welchem das Fahrzeug sich befindet, nicht vorgenommen werden. Das heißt, es kann völlig unabhängig davon, ob das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum oder nicht in einem geschlossenen Raum angeordnet ist, bei entsprechendem Heizleistungsbedarf erforderlichenfalls auch der Brennerbereich genutzt werden, so wie vorangehend dargelegt. In diesem Fall kann also auf die Ermittlung des Aufenthaltsorts des Fahrzeugs verzichtet werden, da dieser kein betriebsartdifferenzierendes Kriterium darstellt.Previously, a differentiation was made as to whether a vehicle is positioned in a closed space or not. It has been stated that the fuel-operated burner area is in principle only put into operation when the vehicle is not positioned in a closed space. If, however, the burner area is operated with a fuel approved for combustion in closed spaces without combustion exhaust gas being discharged to the outside, for example, pure ethanol, there must be no differentiation with regard to the location at which the vehicle is located. That is, it can be used regardless of whether the vehicle is arranged in a closed space or not in a closed space, with the appropriate heating power requirement, if necessary, the burner area, as stated above. In this case, it is thus possible to dispense with determining the location of the vehicle, since this does not represent a mode-differentiating criterion.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:The present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 ein Heizgerät mit elektrisch erregbarer Heizeinheit und brennstoffbetriebenem Brennerbereich; 1 a heater with electrically energized heater and fuel-fired burner area;

2 das Heizgerät der 1 ohne Brennerbereich. 2 the heater of the 1 without burner area.

In 1 ist im Längsschnitt ein allgemein mit 10 bezeichnetes Heizgerät dargestellt. Das Heizgerät 10 umfasst als wesentliche Systembereiche eine Wärmetauscheranordnung 12, eine elektrisch erregbare Heizeinheit 14 und einen brennstoffbetriebenen Brennerbereich 16.In 1 is in longitudinal section a general with 10 designated heater shown. The heater 10 comprises as essential system areas a heat exchanger arrangement 12 , an electrically energized heating unit 14 and a fuel powered burner area 16 ,

Die Wärmetauscheranordnung 14 ist mit einem Wärmetauschergehäuse 18 aufgebaut, das ein topfartiges inneres Gehäuseelement 20 mit einer ersten Umfangswandung 22 und einem ersten Bodenbereich 24 umfasst. Ein topfartiges äußeres Gehäuseelement 26 des Wärmetauschergehäuses 18 umfasst eine die erste Umfangswandung 22 umgebende zweite Umfangswandung 28 und einen dem ersten Bodenbereich 24 gegenüberliegenden zweiten Bodenbereich 30. Zwischen den beiden Gehäuseelementen 20, 26 ist ein Erwärmungsvolumen 32 gebildet, das von einem zu erwärmenden Wärmeträgermedium, im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel also beispielsweise Wasser oder eine andere Flüssigkeit, durchströmbar ist. Hierzu kann das Wärmeträgermedium im Bereich eines Einlassstutzens 34 in das Erwärmungsvolumen 32 eingeleitet werden und im Bereich eines Auslassstutzens 36 aus diesem wieder abgezogen werden.The heat exchanger arrangement 14 is with a heat exchanger housing 18 constructed, which is a cup-like inner housing element 20 with a first peripheral wall 22 and a first floor area 24 includes. A pot-like outer housing element 26 the heat exchanger housing 18 includes a first peripheral wall 22 surrounding second peripheral wall 28 and one the first floor area 24 opposite second floor area 30 , Between the two housing elements 20 . 26 is a heating volume 32 formed, which can be flowed through by a heat transfer medium to be heated, in the illustrated embodiment example, for example, water or another liquid. For this purpose, the heat transfer medium in the region of an inlet nozzle 34 in the heating volume 32 be introduced and in the area of an outlet 36 be deducted from this again.

Die elektrisch erregbare Heizeinheit 14 kann mit einem ringscheibenartig ausgebildeten Basiselement 38 mit dem Wärmetauschergehäuse 18, d. h. den beiden Gehäuseelementen 20, 26 im Bereich von axial freien, also von den Bodenbereichen 24, 30 entfernt liegenden Enden 28, verbunden sein. Dabei kann das beispielsweise durch Verschraubung oder auch materialschlüssig an die beiden Gehäuseelemente 20, 26 angebundene Basiselement 38 zumindest bereichsweise das Erwärmungsvolumen 32 fluiddicht abschließen. In in der 1 nicht dargestellten Umfangsbereichen können die beiden Gehäuseelemente 20, 26 auch direkt miteinander verbunden sein, um somit eine gegenseitige definierte Positionierung zu gewährleisten.The electrically energized heating unit 14 can with a ring disk-like base element 38 with the heat exchanger housing 18 ie the two housing elements 20 . 26 in the range of axially free, that is from the bottom areas 24 . 30 remote ends 28 be connected. This can be done, for example, by screwing or materially connected to the two housing elements 20 . 26 tethered base element 38 at least in some areas the heating volume 32 complete fluid-tight. In the 1 not shown peripheral areas, the two housing elements 20 . 26 Also be directly connected to each other, thus ensuring a mutual defined positioning.

Von dem Basiselement 38 erstreckt sich ein beispielsweise mit zylindrischer Grundkonfiguration ausgebildeter Trägerbereich 44 der Heizeinheit 14 in das Erwärmungsvolumen 32. An dem Trägerbereich 44 können an verschiedenen Positionen elektrisch erregbare Heizorgane 46, beispielsweise PTC-Heizelemente, vorgesehen sein. Es sei hier darauf hingewiesen, dass in der 1 die beiden dort erkennbaren Heizorgane 46 nur beispielhaft dargestellt sind und selbstverständlich auch mehrere derartige Heizorgane 46 an anderen oder zusätzlichen Positionen am Trägerbereich 44 vorgesehen sein können. Auch könnte selbstverständlich der Trägerbereich 44 mit anderer Konfiguration, beispielsweise mehrere Stäbe umfassender Konfiguration, ausgebildet sein, wobei derartige Stäbe dann durch jeweilige Öffnung im Angrenzungsbereich der beiden Umfangswandungen 22, 28 aneinander hindurchgeführt sein könnten und diese Öffnungen dann durch das Basiselement 38 fluiddicht abgeschlossen sein können.From the base element 38 extends, for example, formed with a cylindrical basic configuration carrier area 44 the heating unit 14 in the heating volume 32 , At the carrier area 44 can be electrically energized heating elements at different positions 46 , For example, PTC heating elements may be provided. It should be noted here that in the 1 the two heating elements recognizable there 46 are shown only by way of example and of course several such heating elements 46 at other or additional positions on the carrier area 44 can be provided. Also, of course, the carrier area 44 be configured with another configuration, for example, a plurality of rods comprehensive configuration, wherein such bars then through respective opening in the abutment region of the two peripheral walls 22 . 28 could be passed through each other and then these openings through the base element 38 can be completed fluid-tight.

An der Außenseite des Wärmetauschergehäuses 18 kann eine Ansteueranordnung 48 für die Heizeinheit 14 bzw. die Heizorgane 46 derselben vorgesehen sein, welche über eine elektrische Verbindungsleitung 50 mit den verschiedenen Heizorganen 46 zur elektrischen Erregung derselben in Verbindung stehen kann.On the outside of the heat exchanger housing 18 may be a drive arrangement 48 for the heating unit 14 or the heating elements 46 be provided, which via an electrical connection line 50 with the different heating elements 46 can be connected to the electrical excitation of the same.

Man erkennt in 1, dass allein durch das Vorsehen der elektrisch erregbaren Heizeinheit 14 die Möglichkeit geschaffen ist, das das Erwärmungsvolumen 32 durchströmende Wärmeträgermedium zu erwärmen. Dies bedeutet, bereits ohne den Brennerbereich 16 kann das Heizgerät 10 in ein Fahrzeug integriert werden, um im Zuheizbetrieb oder im Standheizbetrieb Wärme zur Erwärmung bzw. Vorkonditionierung des Fahrzeugs zu generieren. Dieser Zustand ist in 2 dargestellt. Man erkennt dort grundsätzlich den in 1 auch dargestellten Aufbau des Heizgeräts 10 mit der Wärmetauscheranordnung 12 und der elektrisch erregbaren Heizeinheit 14, jedoch ohne Brennerbereich. Anstelle des Brennerbereichs kann ein plattenartiges Abschlusselement 52 an einer Brennerbereich-Schnittstelle 54, hier bereitgestellt an der Heizeinheit 14, insbesondere dem Scheibenelement 38 derselben, angebracht sein, beispielsweise durch Verschraubung. Das Abschlusselement 52 schließt den Innenraumbereich des topfartigen inneren Gehäuseelements 20 im Bereich des freien Endes 40 ab und verhindert somit das Eintreten von Verunreinigungen. Gleichzeitig wird der Wärmeverlust an der Innenoberfläche des inneren Gehäuseelements 20 minimiert.One recognizes in 1 that solely by the provision of the electrically excitable heating unit 14 the opportunity is created that the heating volume 32 to heat by flowing heat transfer medium. This means already without the burner area 16 can the heater 10 be integrated into a vehicle to generate heat for heating or Vorkonditionierung of the vehicle in Zuheizbetrieb or in the auxiliary heating mode. This condition is in 2 shown. One recognizes there basically the in 1 also shown construction of the heater 10 with the heat exchanger assembly 12 and the electrically energizable heating unit 14 , but without burner area. Instead of the burner area, a plate-like closing element 52 at a burner area interface 54 , provided here at the heating unit 14 , in particular the disc element 38 the same, be attached, for example by screwing. The final element 52 closes the interior region of the cup-like inner housing element 20 in the area of the free end 40 and thus prevents the entry of impurities. At the same time, the heat loss on the inner surface of the inner case member becomes 20 minimized.

In der in 2 dargestellten Konfiguration kann das Heizgerät 10 beispielsweise in ein Fahrzeug integriert werden. Diese Konfiguration bietet sich beispielsweise bei Integration in ein Elektrofahrzeug an, bei welchem grundsätzlich kein Brennstofftank zur Bereitstellung von in einem Brennerbereich zu verbrennendem Brennstoff zur Verfügung steht. Soll nachträglich das Heizgerät 10 aufgerüstet werden, um zusätzlich durch Verbrennung eines Brennstoffs Wärme bereitstellen zu können, so kann das Abschlusselement 52 von der Brennerbereich-Schnittstelle 54 entfernt werden und stattdessen der in 1 dargestellte Brennerbereich 16 dort beispielsweise wiederum durch Verschraubung festgelegt werden. Es ist selbstverständlich, dass dann zusätzlich, sofern nicht bereits vorhanden, auch ein entsprechender Brennstofftank in ein Fahrzeug integriert werden muss, ebenso wie eine Brennstoffpumpe, um den Brennstoff dann von dem Brennstofftank in den Brennerbereich 16 zu fördern. Es sei hier darauf hingewiesen, dass selbstverständlich das Heizgerät 10 auch in der in 1 dargestellten Konfiguration mit elektrisch erregbarer Heizeinheit 14 und brennstoffbetriebenem Brennerbereich 16 bereits in ein neu aufzubauendes Fahrzeug integriert werden kann.In the in 2 The configuration shown may be the heater 10 for example, be integrated into a vehicle. This configuration is suitable, for example, for integration into an electric vehicle, in which basically no fuel tank is available for the provision of fuel to be combusted in a burner area. Should subsequently the heater 10 can be upgraded to additionally provide heat by combustion of a fuel, so the final element 52 from the burner area interface 54 be removed and instead the in 1 illustrated burner area 16 for example, be determined there by screwing again. It goes without saying that in addition, if not already present, a corresponding fuel tank has to be integrated into a vehicle, as well as a fuel pump in order to transport the fuel from the fuel tank into the burner area 16 to promote. It should be noted that, of course, the heater 10 also in the 1 illustrated configuration with electrically energized heating unit 14 and fuel-fired burner area 16 already integrated into a newly built vehicle.

Der Brennerbereich 16 umfasst ein Brennkammergehäuse 56, das beispielsweise ebenfalls mit topfartiger Struktur aufgebaut ist und eine Umfangswandung 58 und einen Bodenbereich 60 aufweisen kann. Im Brennkammergehäuse 56 ist eine Brennkammer 62 gebildet, in welche durch eine nicht dargestellte Brennstoffpumpe flüssiger Brennstoff gefördert wird, und durch ein Verbrennungsluftgebläse 64, beispielsweise Seitenkanalgebläse, die zur Verbrennung des Brennstoffs erforderliche Verbrennungsluft gefördert wird. Der Brennstoff kann bei Aufbau als Verdampferbrenner in einem porösen Verdampfermedium verteilt und an dessen Oberfläche in die Brennkammer 62 abgedampft werden. Die von dem Gebläse 64 geförderte Verbrennungsluft kann beispielsweise über einen am Bodenbereich 60 vorgesehenen Verbrennungslufteinleitstutzen 66 oder/und über in der Umfangswandung 58 vorgesehene Öffnungen in die Brennkammer 62 eingeleitet werden. Durch ein nicht dargestelltes Zündorgan, wie z. B. Glühstift, kann die Verbrennung gestartet werden, wobei die Brennstoffabdampfung insbesondere in der Startphase durch eine weitere, nicht dargestellte elektrisch erregbare Verdampferheizung unterstützt werden kann. Die heißen Verbrennungsabgase verlassen die Brennkammer 62 über eine Flammblende 68 und treten dann in ein an die Umfangswandung 58 anschließendes Flammrohr 70 ein. An dessen von der Brennkammer 62 entfernt liegenden, axial offenen Ende treten die heißen Verbrennungsabgase aus dem Flammrohr 70 aus und treffen zunächst auf den Bodenbereich 24 des inneren Gehäuseelements 20. Dort werden sie nach radial außen umgeleitet und umströmen somit das innere Gehäuseelement 20 an dessen von dem Erwärmungsvolumen 32 abgewandt liegender Innenseite. Zur Verstärkung der thermischen Wechselwirkung können in diesem Bereich Wärmeübertragungsrippen 72 am inneren Gehäuseelement 20 vorgesehen sein. Die zwischen der Umfangswandung 22 und dem Flammrohr 70 zurückströmenden heißen Verbrennungsabgase verlassen diesen Abgasrückströmraum 74 im Bereich der freien Enden 40, 42 über einen in der 1 nicht dargestellten Abgasauslass.The burner area 16 includes a combustion chamber housing 56 , which is also constructed, for example, with a pot-like structure and a peripheral wall 58 and a floor area 60 can have. In the combustion chamber housing 56 is a combustion chamber 62 formed, in which by a fuel pump, not shown, liquid fuel is conveyed, and by a combustion air blower 64 For example, side channel blower, the combustion air required for combustion of the fuel is conveyed. The fuel can be distributed when constructed as an evaporator burner in a porous evaporator medium and at its surface in the combustion chamber 62 be evaporated. The blower 64 Promoted combustion air can, for example, on one at the bottom area 60 provided combustion air inlet pipe 66 and / or over in the peripheral wall 58 provided openings in the combustion chamber 62 be initiated. By an unillustrated ignition device, such as. As glow plug, the combustion can be started, the fuel evaporation can be supported in particular in the start phase by another, not shown electrically excitable evaporator heater. The hot combustion gases leave the combustion chamber 62 over a Flammblende 68 and then enter into the peripheral wall 58 subsequent flame tube 70 one. At the one of the combustion chamber 62 remote, axially open end, the hot combustion exhaust gases from the flame tube 70 out and first hit the floor area 24 the inner housing element 20 , There, they are redirected radially outward and thus flow around the inner housing element 20 at which of the heating volume 32 facing away inside. To enhance the thermal interaction can in this area heat transfer ribs 72 on the inner housing element 20 be provided. The between the peripheral wall 22 and the flame tube 70 returning hot combustion exhaust gases leave this Abgasrückströmraum 74 in the area of the free ends 40 . 42 about one in the 1 not shown exhaust outlet.

Bei der in den 1 und 2 dargestellten Ausgestaltungsvariante ist die Brennerbereich-Schnittstelle als im Wesentlichen planar ausgebildete Fläche des ringplattenartigen Basiselements 38 bereitgestellt. Zur Festlegung des Brennerbereichs 16 an dieser Brennerbereich-Schnittstelle 54 kann das Brennkammergehäuse 56 einen flanschartig nach radial außen greifenden Verbindungsbereich 76 aufweisen, der mit entsprechend planarer Oberfläche an die Brennerbereich-Schnittstelle 54 angesetzt werden kann und dann durch Verschraubung beispielsweise mit dem Basiselement 38 oder/und den Gehäuseelementen 20, 26 fest und gegen Abgasaustritt dicht abgeschlossen verbunden werden kann. Es sei hier darauf hingewiesen, dass selbstverständlich die Brennerbereich-Schnittstelle andere geometrische Konfigurationen aufweisen kann und beispielsweise der abgasdichte Anschluss durch die Zwischenlagerung einer Dichtungsanordnung erreicht werden kann. Weiter ist es selbstverständlich, dass die Brennerbereich-Schnittstelle auch ausschließlich an dem Wärmetauschergehäuse 18, beispielsweise einem nach radial außen greifenden flanschartigen Bereich 78, vorgesehen sein könnte, welcher gleichzeitig auch zur Festlegung des gesamten Heizgeräts 10 in einem Fahrzeug genutzt werden kann.In the in the 1 and 2 illustrated embodiment variant is the burner area interface as a substantially planar formed surface of the ring-plate-like base element 38 provided. To determine the burner area 16 at this burner area interface 54 can the combustion chamber housing 56 a flange radially outwardly extending connection area 76 having, with a corresponding planar surface to the burner area interface 54 can be set and then by screwing, for example, with the base element 38 and / or the housing elements 20 . 26 firmly and can be connected tightly sealed against exhaust gas outlet. It should be noted here that, of course, the burner area interface can have other geometric configurations and, for example, the exhaust gas-tight connection can be achieved by the intermediate storage of a seal arrangement. Furthermore, it goes without saying that the burner area interface also exclusively on the heat exchanger housing 18 , For example, a radially outwardly cross-flange area 78 , could be provided, which at the same time also for fixing the entire heater 10 can be used in a vehicle.

Auch dem Brennerbereich 16 ist eine Ansteueranordnung 80 zugeordnet, welche dessen Betrieb beispielsweise abhängig von verschiedenen Umgebungsbedingungen steuert bzw. regelt und die verschiedenen Systemkomponenten, wie z. B. Verbrennungsluftgebläse 64, Brennstoffpumpe und Zündorgan, zum Betreiben derselben ansteuern kann. Es ist selbstverständlich, dass zum Erhalt eines aufeinander abgestimmten Betriebs der Heizeinheit 14 und des Brennerbereichs 16 die beiden Ansteueranordnungen 48, 80 miteinander in Wechselwirkung gebracht werden können bzw. eine dieser Ansteueranordnungen dann die Hauptansteuerfunktionalität übernimmt, während beispielsweise die andere Ansteueranordnung dann lediglich zur Weiterleitung der Ansteuerbefehle bzw. Signale an die jeweils anzusteuernden Bereiche dient.Also the burner area 16 is a drive arrangement 80 assigned, which controls its operation, for example, depending on different environmental conditions and controls the various system components, such. B. combustion air blower 64 , Fuel pump and igniter, to control the same can drive. It goes without saying that to obtain a co-ordinated operation of the heating unit 14 and the burner area 16 the two drive arrangements 48 . 80 One of these drive arrangements then takes over the main drive functionality, while, for example, the other drive arrangement merely serves to forward the drive commands or signals to the areas to be controlled.

Mit dem vorangehend beschriebenen Aufbau wird es in einfacher Weise möglich, einerseits den grundsätzlichen Aufbau des Heizgeräts 10 zwischen einem Aufbauzustand, in welchem nur die Heizeinheit 14 vorgesehen ist, und einem Aufbauzustand, in welchem zusätzlich zur Heizeinheit 14 auch der Brennerbereich 16 vorgesehen ist, umzugestalten. Andererseits ist es möglich, dann, wenn sowohl die Heizeinheit 14 als auch der Brennerbereich 16 vorgesehen ist, diese beiden zur Bereitstellung von Wärmeenergie nutzbaren Systembereiche in definiert aufeinander abgestimmter Art und Weise zu betreiben, um den Betrieb des Heizgeräts 10 beispielsweise hinsichtlich der Schadstoffemission bzw. auch der entstehenden Geräusche zu optimieren. Dies wird nachfolgend detailliert erläutert, wobei darauf hingewiesen sei, dass ein derartiger aufeinander abgestimmter Betrieb selbstverständlich bei dem in 1 dargestellten Aufbau realisiert sein kann. Grundsätzlich könnte ein derartiger Betrieb jedoch auch dann vorgesehen werden, wenn die konstruktive Ausführung anders ist, beispielsweise die Heizeinheit 14 und der Brennerbereich 16 voneinander baulich getrennt an verschiedenen Positionierungen und beispielsweise jeweils mit separaten Wärmetauscheranordnungen ihre Wärme auf das zu erwärmende Wärmeträgermedium übertragen können. Weiter ist es selbstverständlich, dass die nachfolgend beschriebene Vorgehensweise nicht nur zur Erwärmung eines flüssigen Wärmeträgermediums, wie vorangehend erläutert, genutzt werden kann. Auch bei so genannten Luftheizgeräten, bei welchen als zu erwärmendes Wärmeträgermedium die in ein Fahrzeuginnenraum einzuleitende Luft genutzt wird, kann sowohl unter Ausnutzung elektrischer Energie, als auch unter Ausnutzung der durch Verbrennung eines Brennstoff/Luft-Gemisches bereitgestellten Wärme dieses gasförmige Wärmeträgermedium erwärmt und dann erwärmt in den Fahrzeuginnenraum eingeleitet werden.With the structure described above, it is possible in a simple manner, on the one hand, the basic structure of the heater 10 between a setup state in which only the heating unit 14 is provided, and a body condition in which in addition to the heating unit 14 also the burner area 16 is intended to remodel. On the other hand, it is possible if both the heating unit 14 as well as the burner area 16 is provided to operate these two usable for the provision of heat energy system areas in a defined coordinated manner to the operation of the heater 10 For example, to optimize the emission of pollutants or the resulting noise. This will be explained in detail below, it being understood that such co-ordinated operation is, of course, the same as in 1 shown construction can be realized. In principle, however, such an operation could also be provided if the structural design is different, for example the heating unit 14 and the burner area 16 structurally separate from each other at different positions and, for example, each with separate heat exchanger assemblies can transfer their heat to the heat transfer medium to be heated. Furthermore, it goes without saying that the procedure described below can be used not only for heating a liquid heat transfer medium, as explained above. Even with so-called air heaters, in which as the heat transfer medium to be introduced into a vehicle interior air is used, both by utilizing electrical energy, as well heated by utilizing the provided by combustion of a fuel / air mixture heat this gaseous heat transfer medium and then heated to be introduced into the vehicle interior.

Bevor im Folgenden erläutert wird, wie ein derartiges Heizsystem bzw. das Heizgerät 10 betrieben werden kann, sei darauf hingewiesen, dass grundsätzlich zwei Betriebsarten zu unterscheiden sind. Eine erste Betriebsart ist ein so genannter Aufheiz-Heizbetrieb, in welchem beispielsweise beginnend mit dem Start des Verbrennungsbetriebs im Brennerbereich 16 bzw. des Erregungsbetriebs der Heizeinheit 14 ein zu erwärmendes Wärmeträgermedium, also beispielsweise die in einem Kühlmittelkreislauf zirkulierende Kühlflüssigkeit eines Fahrzeugs, ausgehend von einer vergleichsweise niedrigen Temperatur aufgeheizt werden soll, bis sie beispielsweise eine Schwellentemperatur im Bereich von 80°C erreicht. Mit Erreichen dieser Schwellentemperatur wird dann ein Zustand erlangt, in welchem eine weitere Erwärmung nicht erforderlich oder gewünscht ist, so dass dann in einen Erhaltungs-Heizbetrieb übergegangen wird, in welchem lediglich dafür gesorgt wird, dass die Temperatur des Wärmeträgermediums in dem vorgegebenen Bereich, also bei etwa 80°C, gehalten wird. Weiter kann bei der nachfolgenden Vorgehensweise dahingehend differenziert werden, ob ein mit einem derartigen Heizsystem bzw. Heizgerät 10 ausgestattetes Fahrzeug sich in einem geschlossenen Raum, also beispielsweise einer Garage, befindet, oder in freiem Gebiet. Dies ist daher von Bedeutung, da bei Positionierung des Fahrzeugs in einem geschlossenen Raum ein Verbrennungsbetrieb im Allgemeinen nicht zulässig bzw. aufgrund des dabei entstehenden Schadstoffausstoßes ein Gesundheitsrisiko sein kann. Dies trifft vor allem dann zu, wenn der Brennstoff Benzin oder Dieselkraftstoff ist, welcher in einem Fahrzeug ggf. auch zum Betreiben eines Brennkraftmotors genutzt werden kann. Ist jedoch für den Brennerbereich 16 ein separates Brennstoffreservoir vorgesehen, beispielsweise auch in einem Elektrofahrzeug, so kann dieses mit einem Brennstoff befüllt werden, welcher auch zur Verbrennung in Innenräumen zulässig ist, da die bei der Verbrennung entstehenden Verbrennungsabgase grundsätzlich nicht gesundheitsschädlich sind. Als derartiger Brennstoff kann beispielsweise Reinethanol genutzt werden. Ist dies der Fall, ist es nicht erforderlich, eine Differenzierung hinsichtlich des Aufenthaltsortes des Fahrzeugs vorzunehmen, und es kann unabhängig davon, wo das Fahrzeug sich befindet, uneingeschränkt oder zumindest für eine begrenzte Zeitdauer auf beide Systembereiche, also sowohl die Heizeinheit 14, als auch den Brennerbereich 16 zugegriffen werden.Before explaining how such a heating system or the heater 10 can be operated, it should be noted that basically two modes of operation are to be distinguished. A first operating mode is a so-called heat-up heating operation, in which, for example, starting with the start of the combustion operation in the burner area 16 or the energizing operation of the heating unit 14 a heat transfer medium to be heated, so for example, the circulating in a coolant circuit cooling liquid of a vehicle to be heated from a comparatively low temperature until it reaches, for example, a threshold temperature in the range of 80 ° C. Upon reaching this threshold temperature, a state is then reached in which further heating is not required or desired, so that a transition is then made to a maintenance heating operation in which it is merely ensured that the temperature of the heat transfer medium is within the predetermined range, ie at about 80 ° C, is held. Further, in the following procedure, it can be differentiated as to whether one with such a heating system or heater 10 equipped vehicle is in a closed space, so for example a garage, or in free area. This is therefore important because when positioning the vehicle in a closed space a combustion operation generally not permitted or may be a health risk due to the resulting pollutant emissions. This is especially true when the fuel is gasoline or diesel fuel, which can possibly be used in a vehicle for operating an internal combustion engine. Is however for the burner area 16 a separate fuel reservoir provided, for example, in an electric vehicle, so this can be filled with a fuel which is also allowed for combustion in interiors, since the combustion gases produced during combustion are basically not harmful to health. As such fuel, for example, pure ethanol can be used. If this is the case, it is not necessary to differentiate with respect to the location of the vehicle, and it can regardless of where the vehicle is located, without restriction, or at least for a limited period of time on both system areas, so both the heating unit 14 , as well as the burner area 16 be accessed.

Ist es jedoch erforderlich, eine Differenzierung dahingehend vorzunehmen, ob ein Fahrzeug in einem geschlossenen Raum positioniert ist oder nicht, können hierfür verschiedene Informationen genutzt werden. So kann beispielsweise dann, wenn bei einem Elektrofahrzeug ein Extern-Ladevorgang durchgeführt wird, also das Fahrzeug an ein Ladekabel angeschlossen ist, darauf geschlossen werden, dass dies im Allgemeinen in einer Garage erfolgt und mithin das Fahrzeug sich in einem geschlossenen Raum befindet. Ist eine Brennkraftmaschine in Betrieb, so ist im Allgemeinen davon auszugehen, dass das Fahrzeug sich nicht in einem geschlossenen Raum befindet, während eine nicht in Betrieb gesetzte Brennkraftmaschine ein Indikator dafür ist, dass das Fahrzeug abgestellt ist, beispielsweise in einem geschlossenen Raum. Auch ein empfangenes bzw. nicht empfangenes GPS-Signal kann als Indikator für die Positionierung genutzt werden. Ist aus dem empfangenen Signal die Positionierung des Fahrzeugs durch Vergleich mit den entsprechenden Kartendaten unmittelbar ableitbar, kann eindeutig festgestellt werden, ob das Fahrzeug sich in einem geschlossenen Raum befindet oder nicht. Kann ein GPS-Signal nicht empfangen werden, ist dies ein starker Hinweis darauf, dass das Fahrzeug sich nicht in freiem Feld, sondern in einem geschlossenen Raum befindet. Auch die Auswertung des Bewegungszustands des Fahrzeugs kann als Differenzierungskriterium genutzt werden. Bewegt sich das Fahrzeug, so wird im Allgemeinen davon auszugehen sein, dass das Fahrzeug im Fahrbetrieb, also nicht in einem geschlossenen Raum ist, während ein sich nicht bewegendes Fahrzeug als abgestellt und mithin sich in einem geschlossenen Raum befindend beurteilt werden kann.However, if it is necessary to differentiate whether a vehicle is positioned in a closed space or not, various information can be used for this purpose. Thus, for example, when an external vehicle is being charged to a charging cable in an electric vehicle, it can be concluded that this is generally done in a garage and thus the vehicle is in a closed space. When an internal combustion engine is in operation, it is generally assumed that the vehicle is not located in a closed room, while a non-operating internal combustion engine is an indicator that the vehicle is parked, for example in a closed room. A received or not received GPS signal can also be used as an indicator for the positioning. If the positioning of the vehicle can be derived directly from the received signal by comparison with the corresponding map data, it can be clearly established whether or not the vehicle is located in a closed space. If a GPS signal can not be received, this is a strong indication that the vehicle is not in the open field but in a closed room. The evaluation of the state of motion of the vehicle can also be used as a differentiation criterion. If the vehicle is moving, it will generally be assumed that the vehicle is in driving, ie not in a closed space, while a non-moving vehicle can be assessed as being parked and thus in a closed space.

Je mehr der vorangehend angegebenen Kriterien parallel bei der Entscheidungsfindung hinsichtlich der Positionierung eines Fahrzeugs genutzt werden, desto zuverlässiger ist das Entscheidungsergebnis. Grundsätzlich sollte aus Sicherheitsgründen jedoch so vorgegangen werden, dass dann, wenn eines oder mehrere der Kriterien auch bei nicht in einem geschlossenen Raum positioniertem Fahrzeug erfüllt sein könnten, der kritischere Aufenthaltsort, also der Aufenthaltsort in einem geschlossenen Raum angenommen wird.The more of the above-mentioned criteria are used in parallel in the decision-making regarding the positioning of a vehicle, the more reliable the decision result. In principle, for safety reasons, however, the procedure should be such that if one or more of the criteria could also be met in the case of a vehicle not positioned in a closed space, the more critical location, ie the location in a closed room, is assumed.

Durch das Bereitstellen sowohl der elektrisch erregbaren Heizeinheit 14 als auch des brennstoffbetriebenen Brennerbereichs 16 wird es möglich, ein vergleichsweise großes Heizleistungsspektrum, beginnend bei einer Heizleistung Null, abzudecken. Die elektrisch erregbare Heizeinheit 14 ist je nach Ausgestaltung und Anzahl der Heizorgane 46 grundsätzlich zwischen einer minimalen Heizeinheit-Heizleistung von 0 kW bis zu einer maximalen Heizeinheit-Heizleistung, beispielsweise im Bereich von 2 kW, betreibbar. Der Brennerbereich 16 ist im Allgemeinen so ausgelegt, dass er zwischen einer minimalen Brenner-Heizleistung, beispielsweise im Bereich von 1 kW und einer maximalen Brenner-Heizleistung, beispielsweise im Bereich von 5 kW, betreibbar ist. Unter der minimalen Brenner-Heizleistung ist ein zuverlässiges Betreiben ohne der Gefahr, dass die Verbrennung unterbrochen wird, bzw. ein Betreiben mit akzeptierbarem Schadstoffausstoß im Allgemeinen nicht möglich. Bei nur mit einem Brennerbereich ausgestatteten Heizgeräten wird eine geringere Heizleistung dadurch abgerufen, dass der Brennerbereich intermittierend an- und abgeschaltet wird, so dass eine mittlere Heizleistung erhalten wird, die unter der minimalen Brenner-Heizleistung liegt. Diese Betriebsweise führt jedoch zu einer vergleichsweise trägen Temperaturregelung und ist begleitet durch vergleichsweise hohen Schadstoffausstoß in der jeweiligen Startphase und eine entsprechend hohe Geräuschemission.By providing both the electrically energizable heating unit 14 and the fuel-fired burner area 16 makes it possible to cover a comparatively large heating power spectrum, starting at zero heating power. The electrically energized heating unit 14 is depending on the design and number of heating elements 46 basically between a minimum heating unit heating power of 0 kW to a maximum heating unit heating power, for example in the range of 2 kW, operable. The burner area 16 is generally designed to operate between a minimum burner heat output, for example in the range of 1 kW and a maximum burner heating power, for example in the range of 5 kW, is operable. Below the minimum burner heating capacity, reliable operation without the risk of combustion being interrupted or operation with acceptable emissions is generally not possible. In heaters equipped only with a burner section, a lower heating power is obtained by intermittently switching on and off the burner section, so that an average heating power lower than the minimum burner heating power is obtained. However, this mode of operation leads to a comparatively sluggish temperature control and is accompanied by comparatively high pollutant emissions in the respective starting phase and a correspondingly high noise emission.

Es sei darauf hingewiesen, dass die vorangehend angegebenen Zahlenwerte nur beispielhaft sind und das durch die Bereitstellung sowohl der Heizeinheit 14 als auch des Brennerbereichs 16 erreichbare beim Minimalwert von 0 kW beginnende Heizleistungsspektrum veranschaulichen soll. Vorteilhaft ist jedoch eine Auslegung derart, dass der Brenner-Heizleistungsbereich und der Heizeinheit-Heizleistungsbereich einander überlappen, die maximale Heizeinheit-Heizleistung also größer ist als die minimale Brenner-Heizleistung.It should be noted that the numerical values given above are only examples and that by the provision of both the heating unit 14 as well as the burner area 16 achievable at the minimum value of 0 kW starting heating power spectrum is to illustrate. However, it is advantageous to design such that the burner heating power range and the heating unit heating power range overlap each other, ie the maximum heating unit heating power is greater than the minimum burner heating power.

Es sei zunächst angenommen, dass das Heizsystem bzw. Heizgerät 10 in einem Aufheiz-Heizbetrieb zu betreiben ist, also das Wärmeträgermedium ausgehend von einer vergleichsweise niedrigen Temperatur auf die vorangehend angegebene Schwellentemperatur erwärmt werden soll. Befindet sich das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum und ist der Aufenthaltsort ein für den Betrieb relevantes Unterscheidungskriterium, da der genutzte Brennstoff nicht bzw. nicht über längere Zeitdauern hinweg in geschlossenen Räumen verbrannt werden darf, kann der Aufheiz-Heizbetrieb nur unter Einsatz der Heizeinheit 14 erfolgen, wobei diese beispielsweise mit bzw. im Bereich ihrer maximalen Heizeinheit-Heizleistung betrieben wird. Dies belastet zwar die als Energiequelle genutzte Batterie vergleichsweise stark, führt jedoch zu einem emissionsfreien und auch im Wesentlichen geräuschfreien Betrieb. Soll der Aufheiz-Heizbetrieb nicht in einem geschlossenen Raum erfolgen, werden vorteilhafterweise die Heizeinheit 14 und der Brennerbereich 16 parallel betrieben, und zwar beispielsweise jeweils im Bereich ihrer oder mit ihrer maximalen Heizleistung, um eine möglichst rasche Erwärmung des Wärmeträgermediums auf die gewünschte Schwellentemperatur zu erlangen.It is first assumed that the heating system or heater 10 is to operate in a heat-up heating operation, so the heat transfer medium is to be heated starting from a comparatively low temperature to the above-specified threshold temperature. If the vehicle is located in an enclosed space and the location is a distinguishing criterion relevant to the operation, since the fuel used may not or may not be incinerated in closed rooms for long periods of time, the heating-up mode can only be performed using the heating unit 14 take place, for example, this is operated with or in the range of their maximum heating unit heating power. Although this burdens the battery used as energy source comparatively strong, but leads to an emission-free and also substantially noise-free operation. If the heat-up heating operation does not take place in a closed space, the heating unit advantageously becomes 14 and the burner area 16 operated in parallel, for example, in each case in the region of or with their maximum heating power in order to obtain the fastest possible heating of the heat transfer medium to the desired threshold temperature.

Wird diese Schwellentemperatur erreicht und somit in den Erhaltungs-Heizbetrieb übergegangen, so wird, wenn das Fahrzeug sich in einem geschlossenen Raum befindet und aufgrund des eingesetzten Brennstoffs der Brennerbereich 16 nicht betrieben werden darf, weiterhin nur die Heizeinheit 14 genutzt, um das Wärmeträgermedium im Bereich der für den Erhaltungs-Heizbetrieb vorgesehenen Temperatur zu halten. Hier wird dann im Allgemeinen eine Heizleistungsregelung erfolgen, wobei als Rückkoppelgröße die Temperatur des Wärmeträgermediums, beispielsweise gemessen im Erwärmungsvolumen 32 oder im Bereich des Eintritts zu diesem Erwärmungsvolumen 32, oder auch die Entwicklung der Temperatur, also der zeitliche Gradient genutzt werden können. Diese beiden Größen indizieren den geforderten Heizleistungsbedarf. Bei vergleichsweise großer Abweichung der Temperatur des Wärmeträgermediums von der für den Erhaltungs-Heizbetrieb vorgesehenen Temperatur wird im Allgemeinen eine größere Heizleistung erforderlich sein, als bei geringem Abstand. Auch eine größere Temperaturveränderung, also ein größerer Gradient der Wärmeträgermediumtemperatur im Sinne einer abfallenden Temperatur impliziert einen größeren Heizleistungsbedarf, als eine näherungsweise gleichbleibende oder ggf. ansteigende Temperatur. Auch die Umgebungstemperatur könnte als Kriterium für die Festlegung der geforderten Heizleistung genutzt werden.If this threshold temperature is reached and thus transferred to the maintenance heating mode, so when the vehicle is in a closed room and due to the fuel used, the burner area 16 not allowed to operate, only the heating unit remains 14 used to keep the heat transfer medium in the range provided for the maintenance heating operation temperature. Here, a heating power control will then generally be carried out, wherein the feedback quantity is the temperature of the heat transfer medium, for example measured in the heating volume 32 or in the area of entry to this volume of heating 32 , or the development of temperature, so the temporal gradient can be used. These two sizes indicate the required heating power requirement. With a comparatively large deviation of the temperature of the heat transfer medium from the temperature intended for the maintenance heating operation, a greater heating power will generally be required than at a small distance. Even a larger temperature change, ie a larger gradient of the heat transfer medium temperature in the sense of a falling temperature implies a larger heating power requirement, as an approximately constant or possibly increasing temperature. The ambient temperature could also be used as a criterion for determining the required heating power.

Befindet sich das Fahrzeug nicht in einem geschlossenen Raum oder ist es zulässig, den für den Brennerbereich 16 genutzten Brennstoff auch in einem geschlossenen Raum zu verbrennen, wird es im Erhaltungs-Heizbetrieb möglich, je nach Heizleistungsbedarf mit der Heizeinheit 14 oder dem Brennerbereich 16 oder der Heizeinheit 14 und parallel dazu dem Brennerbereich 16 zu arbeiten.If the vehicle is not in a closed room or if it is permissible for the burner area 16 It is also possible to burn used fuel in a closed room in the maintenance heating mode, depending on the heating power requirement with the heating unit 14 or the burner area 16 or the heating unit 14 and parallel to the burner area 16 to work.

Es sei zunächst beispielsweise angenommen, dass die geforderte Heizleistung vergleichsweise groß ist, also über der maximalen Brenner-Heizleistung liegt. In diesem Falle kann so vorgegangen werden, dass zum Sicherstellen einer ausreichenden Wärmeenergiemenge der Brennerbereich 16 und die Heizeinheit 14 parallel betrieben werden. Ist die geforderte Heizleistung so groß, dass sie über der Summe aus maximaler Brenner-Heizleistung und maximaler Heizeinheit-Heizleistung liegt, so werden beide Systembereiche jeweils mit bzw. im Bereich ihrer maximalen Heizleistung betrieben. Ist die geforderte Heizleistung in einem Bereich zwischen der maximalen Brenner-Heizleistung und der Summe aus maximaler Brenner-Heizleistung und maximaler Heizeinheit-Heizleistung, so kann beispielsweise die Heizeinheit 14 mit ihrer maximalen Heizeinheit-Heizleistung betrieben werden, während der dann noch verbleibende Anteil der Heizleistung durch den nicht mit maximaler Brenner-Heizleistung betriebenen Brennerbereich 16 gedeckt wird. Alternativ ist es möglich, den Brennerbereich 16 im Bereich seiner maximalen Brenner-Heizleistung zu betreiben, und den dann noch erforderlichen Heizleistungsanteil durch die Heizeinheit 14 bereitzustellen. Auch können beide Systembereiche jeweils so betrieben werden, dass sie nicht mit ihrer maximalen Heizleistung arbeiten. Die Differenzierung dieser Betriebsarten kann beispielsweise unter Berücksichtigung des Ladezustands einer Batterie, des Füllvolumens eines Brennstoffreservoirs bzw. auch äußerer Umstände, die beispielsweise eine möglichst schadstoffarme bzw. leise Betriebsart fordern, getroffen werden.It is first assumed, for example, that the required heating power is comparatively large, that is above the maximum burner heating power. In this case, it is possible to proceed in such a way that to ensure a sufficient amount of heat energy, the burner area 16 and the heating unit 14 operated in parallel. If the required heating power is so great that it is greater than the sum of the maximum burner heating power and the maximum heating unit heating power, then both system areas are operated in each case with or in the region of their maximum heating power. If the required heating power is in a range between the maximum burner heating power and the sum of the maximum burner heating power and the maximum heating unit heating power, then the heating unit can, for example 14 be operated with their maximum heating unit heating power, while then remaining proportion of the heating power through the not operated with maximum burner heating capacity burner area 16 is covered. Alternatively, it is possible to use the burner area 16 operate in the range of its maximum burner heating power, and then still required Heat output by the heating unit 14 provide. Also, both system areas can each be operated so that they do not work with their maximum heating power. The differentiation of these modes can, for example, taking into account the state of charge of a battery, the filling volume of a fuel reservoir or external circumstances that require, for example, a possible low-emission or quiet mode, are made.

Ist die geforderte Heizleistung im Erhaltungs-Heizbetrieb vergleichsweise gering, also beispielsweise unter der minimalen Brenner-Heizleistung, so wird im Allgemeinen so vorgegangen, dass nur die Heizeinheit 14 betrieben wird, so dass auf einen getakteten Betrieb des Brennerbereichs verzichtet werden kann. Ist die geforderte Heizleistung in einem Bereich, welcher sowohl durch den Brennerbereich 16 als auch die Heizeinheit 14 abgedeckt werden kann, also zwischen der minimalen Brenner-Heizleistung und der maximalen Heizeinheit-Heizleistung, sind wieder verschiedene Betriebsarten möglich. In diesem Zustand könnte nur die Heizeinheit 14 genutzt werden, beispielsweise wenn diese bereits auch vorher, also bei anderer Heizleistungsanforderung betrieben wurde oder der Ladezustand der Batterie relativ hoch ist. Alternativ könnte nur der Brennerbereich betrieben werden, beispielsweise dann, wenn eine übermäßige Belastung des Bordspannungssystems vermieden wird. Auch könnte eine zwischen der minimalen Brenner-Heizleistung und der maximalen Heizeinheit-Heizleistung liegende Schwelle vorgegeben werden, deren Überschreiten den Übergang vom Betrieb mit der Heizeinheit 14 zum Betrieb mit dem Brennerbereich 16 auslöst. Grundsätzlich könnte in diesem Zustand jedoch auch mit Parallelbetrieb von Brennerbereich 16 und Heizeinheit 14 gearbeitet werden, beispielsweise dann, wenn ein möglichst schadstoffarmer bzw. geräuschemissionsarmer Betrieb gewünscht wird, gleichzeitig jedoch das Bordspannungssystem nicht überlastet werden soll. Hier könnte beispielsweise vorgesehen sein, dass der Brennerbereich 16 mit einer Heizleistung im Bereich der minimalen Brenner-Heizleistung betrieben wird und der dann noch erforderliche Heizleistungsanteil durch die Heizeinheit 14 gedeckt wird.If the required heating power in the maintenance heating mode is comparatively low, for example below the minimum burner heating power, it is generally the case that only the heating unit is used 14 is operated so that can be dispensed with a clocked operation of the burner area. Is the required heating power in a range which, both by the burner area 16 as well as the heating unit 14 can be covered, ie between the minimum burner heat output and the maximum heating unit heating power, again different modes are possible. In this condition, only the heating unit could 14 be used, for example, if this has been operated before, ie at a different heating power requirement or the state of charge of the battery is relatively high. Alternatively, only the burner area could be operated, for example, if an excessive load of the on-board voltage system is avoided. It would also be possible to set a threshold between the minimum burner heating power and the maximum heating unit heating power, the exceeding of which would be the transition from operation with the heating unit 14 for operation with the burner area 16 triggers. In principle, however, could also be in this state with parallel operation of burner area 16 and heating unit 14 be worked, for example, if a low-emission or low-noise operation is desired, but at the same time the on-board system should not be overloaded. Here, for example, it could be provided that the burner area 16 is operated with a heating power in the range of the minimum burner heating power and then still required heating power share by the heating unit 14 is covered.

Grundsätzlich ist es auch möglich, für einen Zustand, in welchem die geforderte Heizleistung zwischen der minimalen Brenner-Heizleistung und der maximalen Brenner-Heizleistung liegt, vorrangig den Brennerbereich 16 zu betreiben, beispielsweise wieder um eine Belastung des Bordspannungssystems zu vermeiden, was insbesondere auch bei Einsatz in elektrisch betriebenen Fahrzeugen von Vorteil sein kann. Soll jedoch auch in diesem Zustand zum Vermeiden eines übermäßigen Schadstoffausstoßes bzw. zur Reduzierung der entstehenden Geräusche ein Teil der Heizleistung durch die Heizeinheit 14 bereitgestellt werden, so könnte diese zum Bereitstellen einer Grund-Heizleistung beispielsweise im Bereich ihrer maximalen Heizeinheit-Heizleistung betrieben werden, während der Brennerbereich 16 dann zum Bereitstellen des noch erforderlichen Energiebedarfs mit einer Zusatz-Heizleistung betrieben wird, die jedoch nicht kleiner sein sollte, als die minimale Brenner-Heizleistung, um einen getakteten Betrieb des Brennerbereichs 16 zu vermeiden. Dies bedeutet, dass die Grund-Heizleistung so eingestellt werden sollte, dass die Zusatz-Heizleistung mindestens der minimalen Brenner-Heizleistung entspricht, wobei die Vorgehensweise auch derart sein kann, dass grundsätzlich als Zusatz-Heizleistung die minimale Brenner-Heizleistung vorgegeben wird und die Grund-Heizleistung dann entsprechend eingestellt wird, um in der Summe die geforderte Heizleistung erreichen zu können. Liegt die geforderte Heizleistung über der Summe aus maximaler Heizeinheit-Heizleistung und minimaler Brenner-Heizleistung, so kann dann die Zusatz-Heizleistung entsprechend höher eingestellt werden.In principle, it is also possible for a state in which the required heating power between the minimum burner heating power and the maximum burner heating power, primarily the burner area 16 to operate again, for example, to avoid a load on the on-board system, which may be particularly advantageous when used in electrically powered vehicles. However, in this state, too, a part of the heating power is to be removed by the heating unit in order to avoid an excessive emission of pollutants or to reduce the resulting noise 14 may be operated to provide a basic heating power, for example in the region of their maximum heating unit heating power, during the burner area 16 is then operated to provide the still required energy requirement with an additional heating power, but should not be less than the minimum burner heating power to a pulsed operation of the burner area 16 to avoid. This means that the basic heating power should be adjusted so that the additional heating power corresponds to at least the minimum burner heating power, the procedure can also be such that in principle as an additional heating power, the minimum burner heating power is specified and the reason -Heizleistung is then set accordingly to be able to achieve the required total heat output in the sum. If the required heating power is above the sum of the maximum heating unit heating power and the minimum burner heating power, then the additional heating power can be set correspondingly higher.

Ist das Heizgerät 10 zunächst in einem Zustand, in welchem ausschließlich der Brennerbereich 16 in Betrieb ist, und fällt die geforderte Heizleistung unter die minimale Brenner-Heizleistung, so kann mit dem Abschalten des Brennerbereichs 16, also mit dem Erreichen einer Regel-Aus-Schwelle, die Heizeinheit 14 in Betrieb gesetzt werden und im fortlaufenden Betrieb zur Erwärmung des Wärmeträgermediums genutzt werden. Entsteht in diesem Zustand dann eine außergewöhnich große Wärmeanforderung, was beispielsweise durch einen vergleichsweise starken Abfall der Temperatur des Wärmeträgermediums erkennbar werden kann, so steigt der Heizleistungsbedarf wieder an und kann beispielsweise über der minimalen Brenner-Heizleistung liegen. In diesem Fall kann dann wieder in den vorangehend erläuterten Zustand übergegangen werden, in welchem beide Systembereiche parallel betrieben werden, oder Brennerbereich 16 betrieben wird, während die Heizeinheit 14 dann deaktiviert wird.Is the heater 10 initially in a condition in which only the burner area 16 is in operation, and falls below the required heating power below the minimum burner heating power, it can with the shutdown of the burner area 16 that is, when a rule-off threshold is reached, the heating unit 14 be put into operation and used in continuous operation to heat the heat transfer medium. Arises in this state then an exceptionally large heat demand, which can be seen for example by a relatively large drop in the temperature of the heat transfer medium, the heating power demand increases again and may for example be above the minimum burner heat output. In this case, it is then possible to proceed again to the previously explained state in which both system areas are operated in parallel, or burner area 16 is operated while the heating unit 14 then deactivated.

Grundsätzlich kann nicht ausgeschlossen werden, dass bei einem mit einem Brennerbereich 16 und einer Heizeinheit 14 aufgebauten Heizsystem bzw. Heizgerät 10 bei einem dieser zur Wärmeerzeugung eingesetzten Systembereiche ein Defekt auftritt und dieser nicht mehr oder nur noch mit verringerter Leistungsfähigkeit betrieben werden kann. Auch ein Brennstoffmangel bzw. ein geringer Ladezustand einer Batterie kann zu einem derart kritischen Zustand führen. Wird dies erkannt, so kann grundsätzlich in einen Zustand übergegangen werden, in welchem der nicht mehr bzw. nur mit verminderter Leistungsfähigkeit betreibbare Systembereich deaktiviert wird, um eine weitere Überlastung oder Schädigung zu vermeiden, und nur noch mit dem anderen Systembereich weiter gearbeitet wird. Dies kann begleitet sein von der Erzeugung einer Fehlermeldung an eine ein Fahrzeug nutzende Person, um den Übergang des Heizsystems in einen derartigen Fehlerbetrieb erkennbar zu machen. Wird der Fehler dann beseitigt, also beispielsweise ein Brennstoffreservoir aufgefüllt bzw. eine Batterie wieder geladen, so kann dann wieder in den normalen Betrieb übergegangen werden, was gleichermaßen durch eine entsprechende Meldung erkennbar werden kann. Befindet sich das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum und ist beispielsweise aufgrund eines Defekts oder eines geringen Ladezustands die Heizeinheit 14 nicht nutzbar, so kann insbesondere dann, wenn der eingesetzte Brennstoff nicht zur Verbrennung in geschlossenen Räumen geeignet oder zugelassen ist, das Heizsystem vollständig deaktiviert werden bzw. eine Inbetriebnahme unterbunden werden.Basically, it can not be ruled out that at one with a burner area 16 and a heating unit 14 constructed heating system or heater 10 In one of these systems used for heat generation a defect occurs and this can not be operated or only with reduced performance. A lack of fuel or a low state of charge of a battery can lead to such a critical state. If this is detected, it is basically possible to switch to a state in which the system area which can no longer be operated or is only operated with reduced capacity is deactivated in order to avoid further overloading or damage, and work continues only with the other system area. This can be accompanied by the generation of an error message a person using a vehicle to make the transition of the heating system into such a fault mode recognizable. If the error is then eliminated, for example, a fuel reservoir filled or a battery recharged, then it can then be returned to normal operation, which can be identifiable by a corresponding message alike. If the vehicle is in a closed room and, for example, due to a defect or a low state of charge is the heating unit 14 not usable, in particular when the fuel used is not suitable or approved for combustion in closed rooms, the heating system can be completely disabled or commissioning can be prevented.

Der Übergang in einen Zustand, in welchem einer der Wärme erzeugenden Systembereiche deaktiviert wird und in einen Betrieb mit dem anderen Systembereich übergegangen wird, kann unmittelbar dann erfolgen, wenn durch entsprechende Fehlerauswertung erkannt wird, dass einer dieser Systembereiche nicht mehr im erforderlichen Ausmaß betrieben werden kann. Hier können also beispielsweise den Füllzustand eines Brennstoffreservoirs wiedergebende Signale, den Ladezustand einer Batterie wiedergebende Signale oder generell den Heizbetrieb repräsentierende und aus den verschiedenen Systembereichen selbst gewonnene Informationen genutzt werden. Auch ist es möglich, die Temperaturentwicklung des Wärmeträgermediums zu überwachen, da dessen Temperaturentwicklung im Allgemeinen auch streng verknüpft ist mit dem Betrieb eines jeweils Wärme erzeugenden Heizbereichs. Insbesondere im Brennerbereich 16 auftretende Probleme, beispielsweise ein vorübergehender Flammabriss, können sich in einem an sich bei korrektem Betrieb nicht zu erwartenden Temperaturabfall vergleichsweise schnell Wiederspiegeln, so dass auch die Auswertung der Temperaturentwicklung des Wärmeträgermediums, ggf. verknüpft mit weiteren Informationen, wie z. B. der Information, dass eine Brennstoffpumpe normal betrieben wird und auch ein Verbrennungsluftgebläse normal betrieben wird, dazu genutzt werden, das Auftreten eines Fehlers zu erkennen oder zumindest anzunehmen und dann entsprechende Sicherheitsmaßnahmen, wie z. B. das Deaktivieren des Brennerbereichs und das Aktivieren der Heizeinheit, auszulösen.The transition to a state in which one of the heat-generating system areas is deactivated and transferred to an operation with the other system area, can take place immediately if it is detected by appropriate error analysis that one of these system areas can not be operated to the required extent , So here, for example, the filling state of a fuel reservoir reproducing signals, the state of charge of a battery reproducing signals or generally the heating operation representing and obtained from the various system areas themselves information can be used. It is also possible to monitor the temperature development of the heat transfer medium, since its temperature development is generally also strictly linked to the operation of each heat generating heating area. Especially in the burner area 16 occurring problems, such as a temporary flameout, can be reflected relatively quickly in a not expected in correct operation temperature drop, so that the evaluation of the temperature development of the heat transfer medium, possibly linked to other information, such. B. the information that a fuel pump is operated normally and a combustion air blower is operated normally, be used to detect the occurrence of a fault or at least assume and then appropriate security measures such. B. deactivating the burner area and activating the heating unit to trigger.

Mit dem erfindungsgemäß aufgebauten Heizgerät bzw. der vorangehend mit Bezug auf verschiedenste Betriebszustände bzw. Anforderungen erläuterten Vorgehensweise beim Betreiben eines derartigen Heizgeräts wird es möglich, ein Fahrzeugheizsystem jeweils optimiert angepasst an fahrzeuginterne Umstände bzw. auch den Wärmebedarf zu betreiben. Insbesondere kann eine sehr schnelle Aufheizung gewährleistet werden und der Erhaltungs-Heizbetrieb kann hinsichtlich jeweils vorgegebener Kriterien, also beispielsweise Geräuschentwicklung oder Schadstoffausstoß, entweder nach vorgegebenen Auswahlkriterien oder auch Wunsch einer ein Fahrzeug nutzenden Person eingestellt werden. Insbesondere kann der Betrieb des Heizgeräts bzw. Heizsystems auch unter Berücksichtigung der Nutzbarkeit der zur Verfügung stehenden Energiequellen, also einer Batterie bzw. des in einem Brennstoffreservoir vorhandenen Brennstoffs, eingestellt werden, um in jedem Falle sicherzustellen, dass das Fahrzeug an sich noch betrieben werden kann, also eine Batterie durch den Heizbetrieb nicht bereits vor der Nutzungsaufnahme eines Fahrzeugs wesentlich entladen ist bzw. ein Brennstoffreservoir nicht wesentlich entleert ist. Das erfindungsgemäße Heizgerät bzw. auch die Vorgehensweise zum Betreiben eines derartigen Heizgeräts eignet sich somit zum Einsatz bei jedwedem Fahrzeug, also bei rein brennstoffbetriebenen Fahrzeugen, bei Hybridfahrzeugen wie auch Elektrofahrzeugen.With the inventively constructed heater or the above explained with respect to various operating conditions or requirements procedure when operating such a heater, it is possible to optimize a vehicle heating system adapted to in-vehicle circumstances or to operate the heat demand. In particular, a very rapid heating can be ensured and the maintenance heating operation can be set with respect to each predetermined criteria, so for example noise or emission of pollutants, either according to predetermined selection criteria or even desire of a person using a vehicle. In particular, the operation of the heater or heating system can also be adjusted taking into account the usability of the available energy sources, ie a battery or the existing fuel in a fuel reservoir, to ensure in each case that the vehicle can still be operated Thus, a battery is not discharged significantly by the heating operation before the use of a vehicle or a fuel reservoir is not substantially emptied. The heater according to the invention or the procedure for operating such a heater is thus suitable for use in any vehicle, ie in purely fuel-powered vehicles, in hybrid vehicles as well as electric vehicles.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19740062 C2 [0002]

Claims

Heater, in particular for a vehicle, comprising a heat exchanger arrangement ( 12 ) with a volume of heat which can be flowed through by a first heat transfer medium to be heated ( 32 ) in a heat exchanger housing ( 18 ) and an electrically energizable heating unit ( 14 ) with at least one in the heating volume ( 32 ) in Heizwechselwirkung with the first heat transfer medium can be brought heating element ( 46 ), characterized by a burner area interface ( 54 ) for connecting a burner area to be fed with fuel and combustion air ( 16 ) to the heat exchanger arrangement ( 12 ) in addition to the electrically energizable heating unit ( 14 ).

Heater according to claim 1, characterized in that in the region of the burner area interface ( 54 ) a burner area ( 16 ) to the heat exchanger arrangement ( 12 ), wherein the heat exchanger housing ( 18 ) by in the burner area ( 16 ) generated combustion gases as the second heat transfer medium is flowed around.

Heater according to claim 1 or 2, characterized in that the heat exchanger housing ( 18 ) a cup-shaped inner housing element ( 20 ) having a first peripheral wall ( 22 ) and a first floor area ( 24 ) and a pot-like outer housing element ( 26 ) with a second peripheral wall ( 28 ) and a second floor area ( 30 ), the heating volume ( 32 ) between the inner housing element ( 20 ) and the outer housing element ( 26 ) is formed and at least one heating element ( 46 ) of the electrically excitable heating unit ( 14 ) substantially between the first peripheral wall ( 22 ) and the second peripheral wall ( 28 ) is positioned.

Heater according to claim 3, characterized in that the heating volume ( 32 ) in the region of axially free ends ( 40 . 42 ) of the first peripheral wall ( 22 ) and the second peripheral wall ( 28 ) at least in regions by the electrically energizable heating arrangement ( 14 ) is completed.

Heater according to claim 3 or 4, characterized in that the burner area ( 16 ) a combustion chamber assembly with a combustion chamber housing ( 56 ) and a substantially in the inner housing element ( 20 ) along the first peripheral wall ( 22 ) on the first floor area ( 24 ) to be extended flame tube ( 70 ).

Heater according to claim 3 and claim 5, characterized in that the combustion chamber assembly with the heat exchanger housing ( 18 ) in the region of axially free ends ( 40 . 42 ) of the first peripheral wall ( 22 ) and / or the second peripheral wall ( 28 ) connected is.

Heater according to one of claims 1 to 6, characterized in that the heating unit ( 14 ) at least one heating element designed as a PTC heating element ( 46 ).

Method for operating a heating system of a vehicle, wherein the heating system comprises an electrically excitable heating unit ( 14 ) and a fuel-operated burner area ( 16 ) for heating a heat transfer medium, in particular for operating a heater ( 10 ) according to one of the preceding claims, in which method a heating-up heating operation or / and a maintenance heating operation of the heating unit ( 14 ) and / or the burner area ( 16 ) is adjusted depending on the heating power requirement and / or the whereabouts of the vehicle.

A method according to claim 8, characterized in that, when the location of the vehicle is in a closed space, in heating-up heating mode and in maintenance-heating mode, only the heating unit ( 14 ) is operated.

Method according to claim 9, characterized in that the vehicle is then judged to be positioned in a closed space when at least one of the conditions is met: - there is an external charging of a battery, An internal combustion engine is not in operation, A received or not received GPS signal indicates positioning in a closed space, - the vehicle is not moving.

Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that, when the location of the vehicle is not in a closed space, in the heating-heating operation, the heating unit ( 14 ) and the burner area ( 16 ) operate.

Method according to claim 11, characterized in that the heating unit ( 14 ) and the burner area ( 16 ) are each operated with a heating power in the range of their maximum heating power.

Method according to one of claims 9 to 11, characterized in that the heating-heating operation is carried out until reaching a predetermined temperature of the heat transfer medium, is transferred upon reaching the predetermined temperature in the maintenance heating operation or the heating system is deactivated.

Method according to one of claims 8 to 13, characterized in that in the Heating system of the burner area ( 16 ) is operable in a burner heating power range between a minimum burner heating power and a maximum burner heating power, and the heating unit ( 14 ) is operable in a heating unit heating power range up to a maximum heating unit heating power, wherein preferably the maximum heating unit heating power is greater than the minimum burner heating power and preferably wherein the maximum heating unit heating power is less than the maximum burner heating power.

A method according to claim 14, characterized in that, when the location of the vehicle is not in a closed space, in the maintenance heating mode, only the burner area ( 16 ) is operated when the required heating power is in the burner heating power range.

A method according to claim 14 or 15, characterized in that, when the location of the vehicle is not in a closed space, in maintenance heating mode, only the heating unit ( 16 ) is operated when a required heating power is less than the minimum burner heating power.

Method according to one of claims 14 to 16, characterized in that, when the location of the vehicle is not in a closed space, in the maintenance heating mode, only the heating unit ( 14 ) is operated when the required heating power is less than the maximum heating unit heating power.

A method according to claim 15 and claim 17, characterized in that when the required heating power is greater than the minimum burner heating power and less than the maximum heating unit heating power - that system area of heating unit ( 14 ) and burner area ( 16 ), which was previously in operation, or - only the heating unit ( 14 ), or - the burner area ( 16 ) is operated when the required heating power reaches a predetermined threshold.

Method according to one of claims 14 to 18, characterized in that, when the location of the vehicle is not in a closed space and a required heating power in the burner heating power range, and preferably greater than the maximum heating unit heating power, in the maintenance heating operation the burner area ( 16 ) and the heating unit ( 14 ) if there are circumstances requiring parallel operation.

Method according to claim 19, characterized in that the parallel operation demanding circumstances, if - a noise-reduced operation is required, or and - A pollutant emissions reduced operation is required.

Method according to claim 19 or 20, characterized in that the presence of circumstances requiring parallel operation is recognized when A parallel operation switch is or is brought into a parallel operating position, or and - Is driven over a predetermined period of time lying below a limit speed speed.

Method according to one of claims 14 to 21, characterized in that, when the location of the vehicle is not in a closed space and the required heating power is greater than the maximum heating unit heating power, the heating unit ( 14 ) is operated to provide a basic heating power and the burner area ( 16 ) is operated to provide an additional heating power, wherein the additional heating power substantially corresponds to a difference between the required heating power and the basic heating power.

A method according to claim 22, characterized in that the additional heating power is not less than the minimum burner heating power.

Method according to one of claims 14 to 23, characterized in that when the location of the vehicle is not in a closed space and the required heating power is greater than the maximum burner area heating power, in the maintenance heating mode, the heating unit ( 14 ) and the burner area ( 16 ) operate.

Method according to one of claims 11 to 24, characterized in that the vehicle is judged not to be positioned in a closed space when at least one of the conditions is met: - there is no external charging of a battery, An internal combustion engine is in operation, A received GPS signal indicates the positioning outside a closed space, - the vehicle is on the move.

Method according to one of claims 14 to 25, characterized in that the required heating power is determined based on: - an ambient temperature, and / or - a temperature of the heat transfer medium, and / or - A temperature evolution of the heat transfer medium.

Method according to one of claims 8 to 26, characterized in that when the heating unit ( 14 ) is not or can only be operated with reduced heating power, in the heating-up heating mode and in the maintenance-heating mode only the burner area ( 16 ) is operated.

Method according to one of claims 8 to 27, characterized in that when the burner area ( 16 ) is not or can only be operated with reduced heating power, in the heating-up heating mode and in the maintenance-heating mode only the heating unit ( 14 ) is operated.

Method according to one of claims 8 to 28, characterized in that when the burner area ( 16 ) is operated with a combustible in closed spaces without combustion exhaust gas to the outside approved fuel, preferably ethanol, the whereabouts of the vehicle is not a mode differentiating criterion.