DE19605216C5 - Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugzusatzheizgerätes und Glüheinrichtung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugzusatzheizgerätes mit einem Steuergerät (11), einem Brennluftgebläse (6), einer flüssigen Brennstoff zu einem saugfähigen Körper (15) fördernden Brennstoff-Fördereinrichtung (3) und einer elektrischen Glüheinrichtung (2), die mittels des Steuergerätes (11) zur Anpassung an verschiedene Start- und Betriebszustände in wenigstens drei verschiedenen Leistungsstufen (U20–U25) ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Glüheinrichtung (2) zur Vorwärmung des saugfähigen Körpers (15) während einer von dem ersten Zeitintervall (t21) nach einem Kaltstart definierten Vorwärmphase, bei der die Brennstoff-Fördereinrichtung (3) noch nicht in Betrieb war und ist, mit einer unterhalb der maximalen Leistung liegenden, jedoch höheren Leistung bzw. Spannung (U24) betrieben wird, als deren Leistung bzw. Spannung (U21) bei einem Warmstart beträgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugzusatzheizgerätes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Glüheinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
  • Aus der DE 40 30 384 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Heizbrenners bekannt, welche die Merkmale des Oberbegriffs der unabhängigen Ansprüche 1 bzw. 8 aufweisen. Während einer Startphase wird dort gleichzeitig mit dem Beginn der Kraftstoffeinspeisung und der Verbrennungsluftzufuhr für eine erste vorgegebene Zeitdauer eine erste vorgegebene Spannung an eine Glühkerze angelegt. Nach Feststellen der Zündung des Brenners wird die Spannung der Glühkerze auf eine zweite, gegenüber der ersten kleinere Spannung heruntergefahren. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß der relativ kühle Brennstoff ein schnelles Erwärmen der Glühkerze auf eine Zündtemperatur verzögert.
  • Ein weiteres Fahrzeugheizgerät ist aus der DE 43 23 221 C1 bekannt. Die dort verwendete Glüheinrichtung wird während der Startphase, und zwar unabhängig davon, ob es sich um einen Erststart oder einen Zweitstart nach einem vergeblichen Erststart handelt, mit einer konstanten Ansteuerspannung betrieben. Dabei wird den phasenweise variierenden Mengen von in den Brennraum gefördertem Brennstoff oder Brennluft nicht immer genügend Rechnung getragen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Glüheinrichtung für ein Fahrzeugzusatzheizgerät sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen bereitzustellen, mittels denen ein sicherer Start und ein optimaler Betrieb des Fahrzeugzusatzheizgerätes in unterschiedlichen Betriebsphasen gewährleistet ist.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung bezüglich des Verfahrens durch die in Patentanspruch 1 und bezüglich der Glüheinrichtung für die im Patentanspruch 8 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den jeweiligen darauf bezogenen Unteransprüchen entnehmbar.
  • Dadurch, daß die Glüheinrichtung mittels des Steuergerätes zur Anpassung an verschiedene Start- und Betriebszustände in wenigstens drei verschiedenen Leistungsstufen ansteuerbar ist und dadurch, daß die Glüheinrichtung während einer Vorwärmphase, bei der die Brennstoff-Fördereinrichtung außer Betrieb ist, mit einer höheren Leistung betrieben wird, kann diese optimal an den jeweiligen Wärmebedarf sowohl bei unterschiedlichen Bedingungen erfolgenden Startvorgängen als auch bei gesteuerten Ausbrennvorgängen angepaßt werden. Die Glüheinrichtung kommt während der Vorwärmphase sehr schnell auf eine hohe Zündtemperatur, da die Brennstoff-Fördereinrichtung während dieser Phase außer Betrieb ist.
  • Zur Vermeidung einer Überhitzung der Glüheinrichtung ist es vorteilhaft, wenn bei einer betriebsbedingten Absenkung der Leistung des Brennluftgebläses in bestimmten Betriebsphasen die Glüheinrichtung ebenfalls mit einer niedrigeren Leistung betrieben wird.
  • Umgekehrt ist es vorteilhaft, wenn die Glüheinrichtung bei einer Anhebung der Leistung des Brennluftgebläses, beispielsweise in der Startphase nach der Flammausbildung, mit einer höheren Leistung betrieben wird. Eine höhere Leistung der Glüheinrichtung als bei einem Kaltstart ist auch nach einer Störung, wie einem Flammabbruch oder einem mißglückten Erststartversuch nützlich, wobei hier optional sogar kurzzeitig eine oberhalb der Nennleistung liegende Leistung gefahren werden kann. Eine niedrigere Leistung der Glüheinrichtung ist beispielsweise während einer Startphase des Fahrzeugzusatzheizgerätes sinnvoll, bei der auch die Brennstoff-Fördereinrichtung mit einer reduzierten Förderleistung arbeitet.
  • Ein Betrieb der Glüheinrichtung mit einer niedrigeren Leistung ist beispielsweise auch in einer Ausbrennphase sinnvoll, in der nach Abschalten der Brennstoff-Fördereinrichtung der noch vorhandene Restbrennstoff – vorzugsweise bei sich stetig vermindernder Gebläseleistung – abgebrannt wird.
  • Eine erfindungsgemäße Glüheinrichtung, die für einen Betrieb in mehreren Leistungsstufen ausgelegt und mit mehreren, unterschiedlichen Ansteuerspannungen betreibbar ist, zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, daß sie für einen getakteten Betrieb (Pulsweitenmodulation) ausgelegt ist.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn eine derartige Glüheinrichtung in an sich bekannter Weise als Keramikglühkerze ausgebildet ist. Bei einer solchen ist es vorteilhaft, wenn diese mit einer PTC-Widerstandscharakteristik ausgestattet ist und dadurch in Glühpausen mittels eines an sie anlegbaren Meßspannung gleichzeitig als Flammwächter verwendbar ist, wodurch sich die Kosten eines Fahrzeugzusatzheizgerätes reduzieren.
  • Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugzusatzheizgerätes,
  • 2–7 Diagramme verschiedener Betriebszustände mit den dazugehörenden Leistungen des Brennluftgebläses, der Brennstoff-Fördereinrichtung und der Glüheinrichtung; davon zeigen:
  • 2 einen Startablauf beim Kaltstart,
  • 3 einen Startablauf nach einer Regelpause (Warmstart),
  • 4 einen Start nach Flammabbruch,
  • 5 einen abgemagerten Start nach Störung,
  • 6 einen Ausbrennvorgang bei Flammabbruch in der Startphase und
  • 7 einen Ausbrennvorgang nach einem Abbruch während der Stabilisierungsphase der Flamme in Vollast beim Startvorgang.
  • Das in 1 schematisch dargestellte Fahrzeugzusatzheizgerät weist einen Flammwächter 1, eine Glüheinrichtung 2 und eine Brennstoff-Fördereinrichtung 3 auf, mittels der über eine Brennstoffleitung 4 flüssiger Brennstoff zu einem saugfähigen Körper 15 gefördert wird, der an einem Ende einer Brennkammer 7 angeordnet ist. In diese Brennkammer 7 wird zusätzlich mittels eines Brennluftgebläses 6, das durch einen Elektromotor 5 angetrieben wird, Brennluft befördert. Die Brennluft und der verdampfende Brennstoff werden mittels der Glüheinrichtung 2 entzündet und zu einer Flamme 8 verbrannt. Die dabei entstehenden heißen Abgase werden nach Umlenkung an der gegenüberliegenden Stirnseite der Brennkammer 7 in einem Wärmetauscher 10 in indirekten Wärmetausch mit einem Wärmeträger gebracht.
  • Bei diesem Wärmeträger kann es sich sowohl um Luft als auch um das Kühlwasser eines Kühl- bzw. Heizkreislaufes eines Fahrzeuges handeln. Nach dem Passieren des Wärmetauschers 10 verlassen die Abgase durch den Abgasstutzen 9 das Fahrzeugzusatzheizgerät ins Freie.
  • Sämtliche Betriebsvorgänge des Fahrzeugzusatzheizgerätes werden von einem Steuergerät 11 gesteuert. Das Steuergerät 11 steht zu diesem Zweck mit der Brennstoff-Fördereinrichtung 3, mit dem Elektromotor 5, mit der Glüheinrichtung 2 und mit dem Flammwächter 1 in Verbindung. Optional ist am Wärmetauscher 10 zusätzlich ein Temperatursensor 16 angeordnet, durch den dem Steuergerät 11 eine charakteristische Bauteiltemperatur oder die Temperatur des Wärmeträgers TW übermittelt wird.
  • Die Glüheinrichtung 2 ist vorzugsweise als Keramikglühstift ausgebildet und in verschiedenen Leistungsstufen betreibbar. Zu diesem Zweck stellt das Steuergerät 11 verschiedene Ansteuerspannungen U2 für die Glüheinrichtung 2 zur Verfügung. Optional dazu ist auch eine Ansteuerung mit einer konstanten Spannung und einer unterschiedlichen Taktung (Pulsweitenmodulation) möglich. In jedem Falle ist ein Betreiben in verschiedenen Leistungsstufen möglich.
  • Gleiches gilt für den Motor 5 des Brennluftgebläses 6, der durch eine unterschiedliche Ansteuerspannung U6 oder wiederum durch eine konstante Ansteuerspannung mit unterschiedlicher Taktung in verschiedenen Leistungsstufen betreibbar ist.
  • Ebenso ist die Brennstoff-Fördereinrichtung 3, mittels der eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Förderung von Brennstoff möglich ist, mit einer unterschiedlichen Drehzahl oder Frequenz f3 betreibbar, wodurch eine unterschiedliche Brennstoffmenge pro Zeiteinheit zur Brennkammer 7 gefördert wird.
  • Statt eines separaten Flammwächters 1 kann auch eine integrierte Bauform vorgesehen sein, bei der die Funktion des Flammwächters in die Glüheinrichtung 2 integriert ist. In diesem Falle wird nach Abschalten der Glühspannung U2 vom Steuergerät eine geringe Meßspannung zur Glüheinrichtung 2 geschickt, welche aufgrund der in der Brennkammer 7 herrschenden Temperatur und der PTC-Widerstandscharakteristik der Glüheinrichtung einen Rückschluß darüber ermöglicht, ob eine Flamme 8 in der Brennkammer 7 vorhanden ist.
  • Die Ansteuerung der Glüheinrichtung 2 mit unterschiedlichen Leistungen, beispielsweise mittels unterschiedlicher Ansteuerspannungen U21 bis U25, ermöglicht eine Anpassung der von der Glüheinrichtung 2 abgegebenen Wärmeleistung an unterschiedliche Betriebszustände des Brennluftgebläses 6 und/oder der Brennstoff-Fördereinrichtung 3.
  • In 2 ist dies anhand des Startablaufs bei einem Kaltstart eines mit Diesel, Rapsmethylester (RME) oder einem anderen Pflanzenmethylester (PME) betriebenen Fahrzeugzusatzheizgerätes gezeigt. Die gleiche Brennstoffart wird auch bei den Diagrammen gemäß den 3 bis 7 zugrundegelegt.
  • In 2 wird in einem ersten Zeitintervall t21 die Glüheinrichtung zum Vorglühen mit einer Ansteuerspannung U24 betrieben, die etwa 87% der maximalen Leistung der Glüheinrichtung 2 entspricht. Gleichzeitig wird das Brennluftgebläse 6 mit einer Ansteuerspannung U6, entsprechend etwa 65% seiner Vollastleistung angesteuert. Während dieser Phase wird die Brennkammer 7 von eventuell noch vorhandenen Brennstoffdämpfen freigespült und der in der 1 rechts liegende Teil der Brennkammer 7 mit dem saugfähigen Körper 15 für den folgenden Startvorgang vorgewärmt.
  • Im folgenden Zeitintervall t22 wird die Ansteuerspannung der Glüheinrichtung 2 auf einen Wert U22 von etwa 73% der maximalen Leistung heruntergefahren; gleichzeitig wird der Motor 5 des Brennluftgebläses 6 abgeschaltet und die Förderfrequenz f3 der Brennstoff-Fördereinrichtung 3 von 0 auf etwa 74% der maximalen Förderleistung hochgefahren. Diese Phase dient der Vorförderung von flüssigem Brennstoff und der Vorverdampfung desselben. In der anschließenden Phase t23 wird die Brennstoff-Fördereinrichtung wieder außer Betrieb genommen; das Brennluftgebläse 6 bleibt außer Betrieb. Die Glüheinrichtung 2 wird weiterhin mit einer Ansteuerspannung U22 betrieben. In dieser Phase wird der vorgeförderte Brennstoff weiter verdampft.
  • In den nun anschließenden Phasen t24 und t25 wird bei weiter konstanter Ansteuerspannung U22 der Glüheinrichtung 2 die Brennstoff-Fördereinrichtung 3 mit einer Förderfrequenz f3 betrieben, die etwa 30% der Vollast-Fördermenge entspricht. Gleichzeitig wird das Brennluftgebläse 6 mit einer Ansteuerspannung U6 betrieben, die am Anfang des Intervalles t24 etwa 16% der maximalen Luftfördermenge entspricht und dann in Form einer Rampe auf einen Wert hochgefahren wird, der zu Ende des Intervalles t25 etwa 37% der höchsten Förderleistung beträgt.
  • Im folgenden Intervall t26 wird die Brennstoff-Fördereinrichtung 3 erneut auf Null zurückgefahren. Die Ansteuerspannung U6 des Brennluftgebläses 6 wird auf einen Wert von etwa 33% der Gesamtförderleistung reduziert. Die Glüheinrichtung 2 wird unverändert mit einer Ansteuerspannung U22 von etwa 73% der Höchstleistung betrieben. In dieser Phase hat sich normalerweise bereits eine Pilotflamme ausgebildet, oder sie bildet sich spätestens jetzt durch die Abmagerung des Gemisches infolge des Aussetzens der Brennstoff-Förderung aus. Im anschließenden Intervall t27 wird die Brennluftförderung durch Anheben der Ansteuerspannung U6 von einem Wert von etwa 33% auf einen Wert von etwa 85% in Form einer Rampe angehoben, während gleichzeitig die Förderfrequenz f3 der Brennstoff-Fördereinrichtung 3 von etwa 33% in Form einer Rampe auf 100% hochfährt. Im gleichen Intervall wird die Ansteuerspannung U2 der Glüheinrichtung 2 auf einen Wert U23 angehoben, der etwa 77% der maximalen Leistung der Glüheinrichtung entspricht. In dieser Phase wird das Fahrzeugzusatzheizgerät in seine maximale Leistung hochgefahren und die Glüheinrichtung 2 dient mit ihrer erhöhten Leistung zum Stabilisieren der Flamme beim Hochfahren.
  • Bei dem im Diagram gemäß 3 dargestellten Startablauf nach einer Regelpause, d. h. einem Warmstart, ist aufgrund der noch vorherrschenden erhöhten Temperatur des Fahrzeugzusatzheizgerätes keine variierende Ansteuerung der Glüheinrichtung 2 erforderlich; während der gesamten Startphase wird über die Zeitintervalle t31 bis t35 die Glüheinrichtung 2 mit einer konstanten Spannung U22 betrieben, die etwa 73% der Höchstleistung entspricht. Hingegen werden während dieses Zeitraumes die Leistungen des Brennluftgebläses 6 und die Förderleistung der Brennstoff-Fördereinrichtung 3 durch mehrfaches Variieren der Ansteuerspannung U6 bzw. der Förderfrequenz f3 verändert. Dabei erreicht die Förderfrequenz f3 für ein schnelles Auffüllen des saugfähigen Körpers 15 kurzzeitig eine Frequenz, die etwa 185% der Vollast-Förderfrequenz entspricht. Die einzelnen Zustände sind dem Diagram entnehmbar und werden nicht detailliert erläutert. Auf anderen Niveaus erfolgt prinzipiell, wie beim Kaltstart, zunächst ein leichtes Vorspülen der Brennkammer durch das Brennluftgebläse 6, dann eine Vorförderung mittels der Brennstoff-Fördereinrichtung 3, dann ein Herunterfahren, bzw. vollständiges Aussetzen der Leistung der Brennstoff-Fördereinrichtung 3 mit gleichzeitiger Anhebung der Förderleistung des Brennluftgebläses 6. In diese ansteigende Förderleistung des Brennluftgebläses 6 hinein beginnt wiederum die Förderung von Brennstoff, welche ebenfalls in mehreren Rampen bis zur Vollastleistung angehoben wird.
  • In 4 ist im Diagram der Startablauf nach einem Flammabbruch dargestellt. Im ersten Intervall t41 wird das Brennluftgebläse 6 zum Freispülen der Brennkammer 7 mit einer Ansteuerspannung von 100% der Vollastleistung betrieben; gleichzeitig wird die Glüheinrichtung 2 mit einer Ansteuerspannung U24 von etwa 87% der Maximalleistung betrieben. Die Förderung von Brennstoff ist im ersten Inter vall t41 ebenso ausgesetzt wie im folgenden Intervall t42. In diesem zweiten Intervall erfolgt eine Reduzierung der Brennluftförderung von 100% über eine Zwischenstufe von etwa 33% auf etwa 25% der maximalen Fördermenge, wobei gleichzeitig die Glüheinrichtung mit einer Ansteuerspannung U22 von etwa 74% der Maximalleistung betrieben wird.
  • Im nachfolgenden dritten Zeitintervall t43 wird durch Anheben der Ansteuerspannung U6 die Brennluftförderung von etwa 25% auf etwa 33% in Form einer Rampe angehoben, wobei gleichzeitig die Brennstoff Förderung mit einem Wert von etwa 33% der maximalen Förderleistung einsetzt. Gleichzeitig kann ein noch weiteres geringes Reduzieren der Ansteuerspannung U22 auf einen Wert U21 vorgesehen sein, der etwa 73% der maximalen Fördermenge entspricht. In diesem Zeitintervall t43 erfolgt voraussichtlich die Zündung des Gemisches und die Ausbildung der Flamme 8. Die anschließende Phase t44 dient dem Hochfahren des Fahrzeugzusatzheizgerätes auf die Maximalleistung. Dabei wird die Förderleistung des Brennluftgebläses 6 von etwa 33% in Form einer Rampe auf zunächst etwa 82% und anschließend weiter ansteigend auf 100% angehoben. Gleichzeitig wird die Förderfrequenz f3 von etwa 33% auf 100% angehoben. Im gleichen Intervall steigt die Ansteuerspannung der Glüheinrichtung 2 auf einen Wert U24 von etwa 77% der Maximalleistung. Durch diese erhöhte Glühspannung wird die Flamme 8 wiederum beim Hochfahren stabilisiert.
  • Im Diagram der 5 ist ein Startablauf nach einer Störung dargestellt. Hier beginnt in einem ersten Zeitintervall t51 das Brennluftgebläse 6 mit einem Spülvorgang mit einer Förderleistung von 100%. Gleichzeitig wird die Glüheinrichtung 2 mit einer Ansteuerspannung U25 betrieben, die 100% der Leistung beträgt. Die Brennstoff-Förderung ist im ersten Intervall t51 ebenso ausgesetzt wie im folgenden Intervall t52.
  • Während dieses zweiten Intervalles wird die Brennluftförderung auf einen Wert von etwa 16% der Maximalleistung heruntergefahren. Gleichzeitig wird die Ansteuerspannung der Glüheinrichtung 2 auf einen Wert U22 von etwa 74% der Maximalleistung reduziert. Dadurch erfolgt eine Anpassung an die verminderte Förderung von Brennluft, sodaß keine Überhitzung der Glüheinrichtung 2 erfolgen kann. Die Ansteuerspannung U22 bleibt auch in einem dritten Zeitintervalls t53 aufrechterhalten, während dem die Förderung von Brennstoff durch Anheben der Förderfrequenz f3 von Null auf einen Wert von etwa 26% erfolgt. Gleichzeitig erfolgt ein Anheben der Förderleistung des Brennluftgebläses 6 von einem Wert von etwa 16% auf einen Wert von etwa 20%. Im folgenden Intervall t54 wird die Brennstoff-Förderfrequenz f3 von etwa 26% auf 30% angehoben. Gleichzeitig wird die Leistung des Brennluftgebläses 6 durch eine Erhöhung der Ansteuerspannung U6 von etwa 26% auf 37% der maximalen Leistung angehoben. Gleichzeitig wird die Ansteuerspannung der Glüheinrichtung 2 auf einen Wert U21 von etwa 73% der maximalen Leistung abgesenkt. Auf diesen Wert beharrt sie auch im folgenden Intervall t55, in dem die Brennstoff-Förderung ausgesetzt wird und in dem die Brennluftförderung auf einem Wert von etwa 33% der maximalen Förderleistung beharrt. In diesem Intervall erfolgt üblicherweise das Ausbilden einer Pilotflamme.
  • Im folgenden Zeitintervall t56 wird die Förderfrequenz f3 von etwa 33% in Form einer Rampe auf 100% hochgefahren. Gleichzeitig wird die Förderleistung des Brennluftgebläses 6 durch Anheben der Ansteuerspannung U6 von etwa 33% ebenfalls in Form einer Rampe auf etwa 85% angehoben. Im gleichen Intervall wird die Ansteuerspannung der Glüheinrichtung 2 auf einen Wert U23 von etwa 77% angehoben. Durch das Anheben der Wärmeleistung der Glüheinrichtung 2 wird wiederum beim Hochfahren der Flamme eine Stabilisierung derselben erzielt. In den Folgeintervallen t57 und t58 wird das Heizgerät mit maximaler Leistung betrieben. Dabei wird die Glüheinrichtung 2 abgeschaltet und es kann im Falle einer in die Glüheinrichtung 2 integrierten Flammwächterfunktion eine Meßspannung an dieselbe angelegt werden, wobei der Widerstandswert der mit einer PTC-Charakteristik ausgestatteten Glüheinrichtung 2 dem Steuergerät 11 die Ausbildung und das Vorhandensein einer Flamme 8 signalisiert.
  • In den Diagrammen gemäß 6 und 7 ist ein gesteuertes Ausbrennen der Flamme nach einer Beendigung des Betriebes des Fahrzeugzusatzheizgerätes bereits während der Startphase dargestellt. Eine solche Unterbrechung kann beispielsweise bei solchen Fahrzeugzusatzheizgeräten erfolgen, die als Defizitheizung im reinen Zuheizbetrieb in Verbindung mit einer hoch aufgeladenen Brennkraftmaschine betrieben werden. Falls ein solches Fahrzeug im extremen Kurzstreckenverkehr, z. B. Paketzustellung, betrieben wird, kann es bereits noch während der Startphase des Fahrzeugzusatzheizgerätes durch ein Abstellen des Fahrzeugmotors wieder zu einer Unterbrechung des Betriebes kommen.
  • Um dabei definierte Ausgangsbedingungen für einen folgenden Neustart zu schaffen, ist das gesteuerte Ausbrennen des noch im saugfähigen Körper 15 vorhandenen Restbrennstoff sowie des in der Brennkammer 7 befindlichen Brennstoff-/Brennluft-Gemisches vorgesehen.
  • In 6 erfolgt im Zeitintervall t61, welches dem Zeitintervall t27 aus der 2 und dem Zeitintervall t56 aus der 5 entspricht, beim Hochfahren der Flamme eine Beendigung des Betriebes des Fahrzeugzusatzheizgerätes. Dabei wird die Brennstoff-Förderung sofort eingestellt, weshalb die Förderfrequenz f3 in den Diagrammen gemäß 6 und 7 nicht dargestellt ist. Dabei beharrt das Brennluftgebläse 6 auf der zum Zeitpunkt des Ausschaltens vorhandenen Ansteuerspannung U6, im gezeigten Beispiel von etwa 60%. Während dieses Beharrens im Zeitintervall t62 wird gleichzeitig die Glüheinrichtung 2 mit einer Ansteuerspannung U23 betrieben, die etwa 77% der Maximalleistung entspricht. In einem folgenden Intervall t63 wird die Förderleistung des Brennluftgebläses 6 auf einen Wert von etwa 33% reduziert, wobei gleichzeitig die Ansteuerspannung der Glüheinrichtung 2 auf einen Wert U20 reduziert wird, der etwa 60% der Maximalleistung entspricht. Dadurch kann die vorhandene Brennstoffmenge in zwei Stufen mit einer langsam erlöschenden Flamme sauber beseitigt werden. Der anschließende Betrieb des Brennluftgebläses U6 in den Intervallen t64 und t65 mit einer Leistung von etwa 85% dient zum Abkühlen des Fahrzeugzusatzheizgerätes im Nachlaufbetrieb.
  • Beim Diagram gemäß 7 erfolgt der Abbruch des Betriebes des Fahrzeugzusatzheizgerätes im Intervall t71, welches den Zeitintervallen t28 in 2 sowie t57 in 5 entspricht. Hierbei wird das Brennluftgebläse auch im folgenden Zeitintervall t72 noch mit seiner maximalen Leistung von 100% betrieben. Im gleichen Zeitintervall t72 wird zur Unterstützung des Ausbrennvorganges die Glüheinrichtung 2 mit einer Ansteuerspannung U23 von etwa 77% betrieben. In den anschließenden Zeitintervallen t73, t74 und t75 wird die Ansteuerspannung des Brennluftgebläses 6 derart reduziert, daß dessen Leistung von 100% auf zunächst 53% und in einem weiteren Schritt auf 33% der Maximalleistung reduziert wird. Während dieser drei Zeitintervalle wird die Glüheinrichtung 2 mit einer Ansteuerspannung U20 betrieben, die etwa 60% der Maximalleistung beträgt. Hierdurch wird wiederum ein sicheres Unterstützen des Ausbrennvor ganges gewährleistet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Glüheinrichtung ermöglichen ein sicheres Betreiben eines Fahrzeugzusatzheizgerätes durch die variable Leistung der Glüheinrichtung 2 während unterschiedlicher Start- und Ausbrennphasen. Dadurch wird ein sicherer und umweltfreundlicher Betrieb eines solches Fahrzeugzusatzheizgerätes selbst unter erschwerten Betriebsbedingungen, beispielsweise bei Verwendung als Zuheizer in Verbindung mit dem Betrieb einer hoch aufgeladenen Brennkraftmaschine, und bei Verwendung schwer entzündbarer Brennstoffe ermöglicht.
    • 1
    Flammwächter
    2
    Glüheinrichtung
    3
    Brennstoff-Förderpumpe
    4
    Brennstoffleitung
    5
    Elektromotor
    6
    Brennluft-Gebläse
    7
    Brennkammer
    8
    Flamme
    9
    Abgasstutzen
    10
    Wärmetauscher
    11
    Steuergerät
    15
    saugfähiger Körper
    16
    Temperatursensor
    U2, U21–U25
    Ansteuerspannungen (von 2)
    U6
    Ansteuerspannungen (von 6)
    f3
    Förderfrequenz (von 3)

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugzusatzheizgerätes mit einem Steuergerät (11), einem Brennluftgebläse (6), einer flüssigen Brennstoff zu einem saugfähigen Körper (15) fördernden Brennstoff-Fördereinrichtung (3) und einer elektrischen Glüheinrichtung (2), die mittels des Steuergerätes (11) zur Anpassung an verschiedene Start- und Betriebszustände in wenigstens drei verschiedenen Leistungsstufen (U20–U25) ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Glüheinrichtung (2) zur Vorwärmung des saugfähigen Körpers (15) während einer von dem ersten Zeitintervall (t21) nach einem Kaltstart definierten Vorwärmphase, bei der die Brennstoff-Fördereinrichtung (3) noch nicht in Betrieb war und ist, mit einer unterhalb der maximalen Leistung liegenden, jedoch höheren Leistung bzw. Spannung (U24) betrieben wird, als deren Leistung bzw. Spannung (U21) bei einem Warmstart beträgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Störung die Glüheinrichtung (2) mit einer höheren Leistung bzw. Spannung (U25) betrieben wird, als bei einem Kaltstart.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Störung die Glüheinrichtung (2) mit einer oberhalb der Nennleistung liegenden Leistung bzw. Spannung (> U25) betrieben wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Glüheinrichtung (2) bei einer Anhebung der Leistung (U6) des Brennluftgebläses (6) ebenfalls mit einer höheren Leistung bzw. Spannung (U22, U23, U24, U25) betrieben wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Glüheinrichtung (2) während einer Startphase des Fahrzeugzusatzheizgerätes in einem Zeitintervall (t24, t25) bei reduzierter Förderleistung der Brennstoff- Fördereinrichtung (3) mit einer niedrigeren Leistung bzw. Spannung (U21, U22) betrieben wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Glüheinrichtung (2) während einer Ausbrennphase nach Abschalten der Brennstoff-Fördereinrichtung (3) mit einer niedrigeren Leistung bzw. Spannung (U20) betrieben wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glüheinrichtung (2) bis zum Ansprechen eines Flammwächter-Signals oder alternativ bis zum Erkennen einer auf die Ausbildung einer Flamme hinweisenden Temperatur (Tw) mit einer höheren Leistung bzw. Spannung (U24, U23, U21) betrieben wird, welche anschließend zur Vermeidung einer Überhitzung reduziert wird.
  8. Glüheinrichtung (2) für ein Fahrzeugzusatzheizgerät, das mit einem Steuergerät (11), einem Brennluftgebläse (6) und einer flüssigen Brennstoff zu einem saugfähigen Körper (15) fördernden Brennstoff-Fördereinrichtung (3) versehen ist, deren Betrieb mittels eines Steuergerätes (11) in mehreren Leistungsstufen steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Glüheinrichtung (2) für einen getakteten Betrieb (Pulsweitenmodulation) ausgelegt ist und zur Vorwärmung des saugfähigen Körpers (15) während einer durch das erste Zeitintervall (t21) nach einem Kaltstart definierten Vorwärmphase, bei der die Brennstoff-Fördereinrichtung (3) außer Betrieb ist, mit einer höheren Leistung bzw. Spannung (U24) betrieben wird, als deren Leistung bzw. Spannung (U21) bei einem Warmstart beträgt.
  9. Glüheinrichtung (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Keramikglühkerze ausgebildet ist.
  10. Glüheinrichtung (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie mittels einer PTC-Widerstandscharakteristik und einer in Glühpausen anlegbaren Messspannung gleichzeitig als Flammwächter verwendbar ist.
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