DE2140621C3 - Vorrichtung zur Steuerung des Betriebsablaufes einer Zusatzheizung in Kraftfahrzeugen oder Schiffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung einer Zusatzheizung mit eigener Heizquelle für Kraftfahrzeuge oder Schiffe, bestehend aus einem Brenner mit einer Brennitpffpunm, einem den Brenner umgebenden Wärmetauscher und einem Gebläse zur Förderung eines Heizmediums, so^r-ne Regelorganen für den Brennstoff und die Verbrennungsluft.

Die Zusatzheizung, bei der die Erfindung Anwendung findet, ist in Kraftfahrzeugen oder Schiffen eingebaut und dient dazu, bei stillstehendem Motor des Fahrzeuges bzw. Schiffes oder bei niedriger Heizleistung der fahrzeugeigenen Heizanlage (der Motorheizung) den Fahrzeuginnenraum ausreichend zu beheizen.

An den Bereich einer solchen Zusatzheizung werden besondere Sicherheitsanforderungen gestellt. So muß sichergestellt sein, daß nach dem Abschalten der Zusatzheizung oder bei Störungen bzw. Unregelmäßigkeiten im Gerät kein oder nur eine sehr geringe Menge von Brennstoff noch in den Brennraum einfließen kann, da sonst bei Wiederinbetriebnahme der Zusatzheizung bei der Zündung der eingedrungene Brennstoff abbrennt und damit ein Qualmen des Gerätes verbunden ist. Wenn der Brennraum noch heiß genug zur Zündung des Brennstoffes ist, kann außerdem eine Verpuffung auftreten. Weiterhin muß sichergestellt sein, daß nach dem Abschalten der Zusatzheizung ein »kaltblasen« stattfindet. Darunter versteht man das Ausblasen eventuell noch vorhandenen zündfertigen Brennstoff/Luftgemisches durch Weiterlaufenlassen des Verbrennuiigsluftgebläses und des Heizluftgebläses der Zusatzheizung. Letzteres dient unmittelbar zur Kühlung der heißen Brennkammerwinde. Im Sinne dieser Sicherheitsmaßnahmen wirken auch die Verzögerungszeiten, durch die erreicht wird, daß die Glühkerzen oder Zündkerzen erst nach einer bestimmten Zeit nach der Zündung der Zusalzheizung abgeschaltet werden. Damit wird erreicht, daß mit Sicherheit die Zündung des zündfertigen Brennstoff/Luftgemisches bewirkt wird und daß es zu keiner Verpuffung während des Anfahrvorganges kommt. Weiterhin muß die Verbrennung in dem Brennraum der Zusatzheizung überwacht werden, Hierzu dient in bekannten Fällen eine Einrichtung mit einer Photozelle, die nach einer bestimmten Zeit den Sicherheitsschalter durch elektrisches Überbrücken ausschaltet, so daß dieser nicht beim Absinken der Temperatur während des Betriebes die Zusatzheizung ausschaltet.

Diese Sicherheitseinrichtungen werden über ein Steuergerät gesteuert Dabei wird bei den bekannten

ίο Zusatzheizungen in den elektronischen Steuergeräten die Sicherheitszeit, die Nachlaufdauer und die Verzögerungszeit durch einen elektrischen Entladungsvorgang, der den Schaltbefehl auslöst, gesteuert Dieser Entladungsvorgang geschieht durch die Hintereinanderschaleung eines Elektrolytkondensators und eines ohmschen Widerstandes, die zusammen eine Zeitkonstante bilden und bei Erreichen eines bestimmten Spannungsniveaus eine Funktion, z. B. Abschalten, auslösen. Diese bekannte Sicherheitseinrichtung hat sich jedoch als nachteilig erwiesen, da die Toleranzen der einzelnen Bauteile temperaturabhängig sind und zwar jedes Bauteil mit einem anderen Koeffizienten und außerdem nicht immer die erwünschte Konstanz infolge der Lagerung etc. aufweisen, und da große Elektrolytkondensatoren erforderlich sind, bei denen sich jedoch bekannterweise beim Anliegen einer Spannung immer wieder ein neuer Formierungsprozeß ausbildet, wodurch sich die gesamte Kapazität auch zeitlich immer wieder ändert Das hat zur Folge, daß trotz sorgfältiger Auswahl und

Oberprüfung die .Einstellung dieser Steuergeräte und deren Ansprechen bzw. der von ihnen ausgelöste Steuerungsvorgang ungenau ist

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher die für die Sicherheit des Betriebes einer Zusatzheizung einzuhaltenden Steuerzeiten für die Brennstoffpumpe die Sicherheitszeit, die Nachlaufdauer und die Verzögerungszeiten leicht und sicher und dabei temperaturunabhängig und upanntqgsunabhängig über

■to große Bereiche eingestellt und im Betrieb eingehalten werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen einzigen, aus einem Dauermagneten, der auf der Antriebswelle eines zu der Zusatzheizung gehörenden Elektromotors angeordnet ist und einer stationären Induktionsspule bestehenden Impulsgeber, dessen Ausgangsimpulse einem Impulszähler zugeführt und die gezählten Impulse an einen an den Impulszähler angeschlossenen Decodierer geleitet werden, welcher die decodierten Impulse einem Steuergerät als Steuerprogramm weitergibt, wobei dann das Steuergerät selbst die entsprechenden Steuerbefehle an das Heizluftgebläse, die Zündeinrichtung, den Sicherheitsschalter und die Brennstoffpumpe weiterleitet.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich die vom Impulsgeber herrührenden Impulse zählen und an verschiedenen Stellen logische Ausgänge schaffen, die dann die Funktionen in der Heizungssteuerung auslösen. Es ergibt sich damit der Vorteil, daß ζ. B. die Begrenzung der Sicherheitszeit nicht mehr in Minuten oder einer sonstigen Zeiteinheit angegeben werden muß, sondern daß sie z. B. in Pumpenhüben angegeben wird und damit in einem Maß, das unmittelbar in das Verhalten der Pumpe eingeht. Daraus folgt, daß ζ. B. die

h-'i Brennstoffmenge, die in das Heizgerät eingespritzt wird, durch die Anzahl der Pumpenhübe spannungsunabhängig genau definiert ist.

Durch die Ausgestaltung, daß der Impulszähler erst

nach Empfang einer Vorgewählten Anzahl von von dem Impulsgeber gegebenen Impulsen seinerseits einen Impuls auf das Steuergerät gibt, wird ferner erreicht, daß seitens des Steuergerätes erst eine Funktion ausgelöst wird, wenn eine ganz bestimmte Anzahl von Impulsen vorliegt Damit lassen sich somit die einzelnen Steuerzeiten frei wählbar einstellen. Dabei hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, daß für jeden der Ausgänge des Zählers die Anzahl der von dem Impulsgeber vor Abgabe eines Impulses an den entsprechenden Ausgang des Steuergerätes zu empfangenen Impulse getrennt wählbar ist

Mit dieser Vorrichtung können für die einzelnen zu schaltenden Aggregate unterschiedliche Steuerzeiten eingestellt werden. Dabei kann der Impulsgeber sowie der Impulszähler sowie der Decodierer und das Steuergerät baulich vereint sein. Diese Ausgestaltung hat damit weiterhin den Vorteil äußerster Kompaktheit und eignet sich auch zum nachträglichen Einbau in bereits vorliegende Zusatzheizungen.

In der Zeichnung ist von dem Heizgerät nur der Elektromotor 1 mit seiner Welle 2 dargestellt Auf dieser Welle 2 ist ein Dauermagnet 3 angeordnet der zusammen mit einer festangeordneten Induktionsspule 5 den Impulsgeber 4 bildet Dieser Impulsgeber 4 sendet Impulse 6 aus, die in einem Impulszähler 8 gesammelt werden, und zwar wird unabhängig von der Frequenz die Anzahl der Impulse gespeichert Von einem dem Impulsgeber 8 angeschlossenen Decodierer 9 werden nach Erreichen einer vorgegebener. Anzahl von Impulsen selektierte Impulse 10 an ein Steuergerät 11 gegeben. Dieses Steuergerät könnte auch über eine Impulsleitung 7 direkt angesteuert werden, jedoch hat sich der Weg über den Impulszähler 8, Decodierer 9 als besser erwiesen. Das Steuergerät 11 verfügt über mehrere Ausgänge, deren Zahl von der Anzahl der zu steuernden Geräte der Heizeinrichtung bestimmt ist

ίο und die in Abhängigkeit von der Anzahl der gesammelten Impulse durch die Impulse 12 gesteuert werden. Die gesteuerten Geräte sind z. B. die Brennstoffdosierpumpe 13, das Heizluftgebläse 14, die Zündeinrichtung 15 oder der Sicherheitsschalter 16. Die

is Anordnung arbeitet damit mit größerer Steuergenauigkeit, wie es etwa auch durch die Quarzsteuerung bei Uhren bekannt ist, wo die Weiterschaltung der Zeiger in Abhängigkeit von den Schwingungen eines Quarzes, die in einem Zählwerk gesammelt werden, erfolgt, nachdem

die Anzahl der Schwingungen gesammelt sind, die einer Sekunde entsprechen.

Mit der Vorrichtung lassen sich die Steuerzeiten über große Bereiche spannungsunabhängig und sehr genau einstellen. Der Patentschutz soll sich nicht auf eine Vorrichtung zur digitalen Steuerung eines Betriebsablautes an sich beziehen, sondern auf die Anwendung der im Patentanspruch gekennzeichneten Maßnahme bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Steuerung des Betriebsablaufs einer Zusatzheizung mit eigener Heizquelte für Kraftfahrzeuge oder Schiffe, bestehend aus einem Brenner mit einer Brennstoffpumpe, einem den Brenner umgebenden Wärmetauscher und einem Gebläse zur Förderung eines Heizmediums, sowie Regelorganen für den Brennstoff und die Verbrennungsluft, gekennzeichnet durch einen einzigen, aus einem Dauermagneten (3), der auf der Antriebswelle (2) eines zu der Zusatzheizung gehörenden Elektromotors (1) angeordnet ist und einer stationären Induktionsspule (5) bestehenden Impulsgeber (4), dessen Ausgangsimpulse einen Impulszähler (8) zugeführt und die gezählten Impulse an einen an den Impulszähler (8) angeschlossenen Decodierer (9) geleitet werden, welcher die decodierten Impulse einem Steuergerät (11) als Steuerpragiamm weitergibt, wobei dann das Steuergerät (11) selbst die entsprechenden Steuerbefehle in das Heizluftgebläse (14), die Zündeinrichtung (15), den Sicherheitsschalter (16) und die Brennstoffpumpe (13) weiterleitet