EP1645803A2 - Verfahren zum Starten eines Heizgerätes, insbesondere Fahrzeugheizgerätes - Google Patents

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EP1645803A2
EP1645803A2 EP05020512A EP05020512A EP1645803A2 EP 1645803 A2 EP1645803 A2 EP 1645803A2 EP 05020512 A EP05020512 A EP 05020512A EP 05020512 A EP05020512 A EP 05020512A EP 1645803 A2 EP1645803 A2 EP 1645803A2
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EP
European Patent Office
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ignition
phase
fuel
heater
delivery
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EP05020512A
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EP1645803B1 (de
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Oliver Schmidt
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Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
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J Eberspaecher GmbH and Co KG
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    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2241/00—Applications
    • F23N2241/14—Vehicle heating, the heat being derived otherwise than from the propulsion plant

Definitions

  • the present invention relates to a method for starting a heater, in particular vehicle heater.
  • Such heaters used for example as auxiliary heaters or auxiliary heaters in motor vehicles are particularly critical in the starting phase in terms of pollutant emissions. Therefore, there is generally a desire to keep this starting phase as short as possible.
  • delivery rate is used here to refer to the quantity of fuel fed in per unit time, which could also be referred to as the fuel flow.
  • This fuel mixes with the naturally supplied combustion air in parallel, so that an ignitable mixture is formed, which is ignited in ideal circumstances within a few seconds. Since the fuel feed is generally time-controlled in known heaters, that is, this maximum amount of fuel is fed for a predetermined time, before then transferred to normal operation, but there is a problem that in the case where the provided mixture does not ignite, a excessive fuel accumulation is generated in the area of the heater. The consequence of this may be that liquid fuel from the heater or a combustion chamber of the same runs out or liquid fuel is ejected via the exhaust system in a subsequent restart attempt.
  • this object is achieved by a method for starting a heater, in particular vehicle heater, in which method with a first ignition phase fuel is fed with a first Zünd-flow rate in the heater and then if detected before the expiration of a maximum period of the first ignition phase ignition is started, a stabilization phase in which fuel is fed with a stabilizing flow rate in the heater, and then, if no ignition is detected before the expiration of the maximum period of the first ignition phase, a second ignition phase is started, in which fuel with a second Ignition flow is fed into the heater, which second ignition flow is less than the first ignition flow and as the stabilizing flow.
  • the ignition takes place, so the fuel / air mixture has started to burn. If this is the case, ie if there is a correct, fast starting process, then in a subsequent stabilization phase the flame is given the opportunity to spread further and to switch to a stable combustion state. However, if it is detected that there is no correct ignition, ie the fuel / air mixture has not started to burn, then a second ignition phase is entered, in which an attempt is still made to start the combustion, but with reduced fuel supply. In this way, a supersaturation of the heater with fuel in the starting phase can be avoided. This not only reduces the risk of leaking liquid fuel from a heater, but also leads to more favorable conditions in the event that a start attempt unsuccessful must be canceled and a new start attempt must be started.
  • the stabilization phase is started.
  • the stabilization flow rate fed into the heater during the stabilization phase can essentially correspond to the first ignition flow rate introduced in the first ignition phase. Furthermore, it is proposed that the first ignition delivery amount corresponds to the maximum delivery quantity. This means that in the first ignition phase, a fuel is operated in the heater or a combustion chamber of the same feeding system with maximum capacity.
  • the first ignition phase is started after a combustion chamber pre-conditioning phase has elapsed.
  • the object mentioned at the outset is further achieved by a method for starting a heater, in particular a vehicle heater, in which method fuel is fed into the heater in a first firing phase in a first firing phase and then, if before expiration a maximum period of the first ignition phase no ignition is detected, a second ignition phase is started, in which fuel is fed with a second ignition delivery in the heater, which is smaller than the first ignition delivery.
  • This generally designated 10 heater has a combustion chamber housing 12 in which a combustion chamber 14 is formed. Into this combustion chamber 14, the fuel required for the combustion is fed via a fuel feed pump 16. Further, a Combustion air blower 18 is provided, which feeds the air required for mixture formation in the combustion chamber 14.
  • a porous evaporator medium 20 is provided in the combustion chamber housing 12, for example in a region near the bottom thereof.
  • This porous evaporator medium 20 receives the initially liquid fuel, distributes it in its volume range, in particular under Kapillarré Quass, and gives the fuel in a vaporous configuration at its combustion chamber 14 side facing in this.
  • the porous evaporator medium 20 may be associated with an electrically operable heater 22 which, by increasing the temperature in the region of the porous evaporator medium 20, especially in the starting phase, ensures faster and more intense fuel evaporation.
  • an ignition device 24 for example a Glühzündux provided in the region of the combustion chamber 14.
  • a flame detection element 26 is provided, which can detect whether an ignition has taken place in the combustion chamber 14, that is, the combustion has started and thus a flame has occurred.
  • This flame detection element 26 can detect optically, but can also detect the temperature present in the region of the combustion chamber 14 or the combustion chamber housing 12, which of course also allows a conclusion as to whether an ignition has taken place and thus combustion has been started or not ,
  • the heater 10 is further associated with a drive device 28. This controls the operation of the various system components of the heater 10. Thus, this controls the fuel pump 16, as well as the combustion air blower 18 to initiate the required amount of combustion air and fuel to the combustion chamber 14 at the required time. Also the electrically energizable heater 22 and the ignition member 24 are under the control of the drive device 26. At the same time receives these inputs, for example, the detection signal of the flame detection element 26th
  • the heater 10 shown in FIG. 4 is only an example of a variety of different possible variations. It is understood that in various areas of this heater 10, the structure may be different than shown. However, it is important for the present invention that there are system areas which can initiate combustion air and fuel following combustion in a combustion chamber, which can generate the thermal conditions required for ignition, and which permit a conclusion as to whether ignition has taken place or not Combustion is present or not.
  • a conditioning phase designated t v in FIG. 1 is first started.
  • the thermal conditions required for successfully starting the heater 10 are generated in the region of the heater 10, in particular the combustion chamber 14.
  • the electrically energizable heating device 22 can also be operated in order to preheat the porous evaporator medium 20 and the region of the combustion chamber 14 or the combustion chamber housing 12 surrounding it.
  • a fixed period of time may be predetermined, wherein This fixed period of time may also depend on external conditions such.
  • a first ignition phase t Z1 is then started. From the beginning of this first ignition phase, fuel is directed toward the combustion chamber 14 by corresponding activation of the fuel pump 16, ie, in the case illustrated, it is introduced into the porous evaporator medium 20 and then vaporized in the direction of the combustion chamber 14.
  • the fuel pump 16 can be operated in this first ignition phase t Z1 so that the first ignition delivery quantity fed in this phase corresponds to a maximum possible delivery quantity m max .
  • combustion air is also conveyed in the direction of the combustion chamber 14 parallel to the fuel feed. This combustion air feed can for example also be started during the conditioning phase t v .
  • the ignition should take place even before the expiration of a maximum possible period of time t Z1 'of the first ignition phase t Z1 , which should lead to a corresponding output of the flame detection element 26.
  • this ignition takes place at time 2.
  • the first ignition phase t Z1 is then completed. Since the ignition has already started, 2 is then entered into a stabilization phase t s at this time.
  • fuel is conveyed with a stabilizing flow rate in the direction of the combustion chamber 14. This stabilizing flow rate may correspond, for example, to the first ignition flow. That is, even in the stabilization phase t s , the fuel pump 16 can be controlled so that it operates at maximum flow rate m max .
  • this stabilization phase t s is then transitioned to the normal combustion mode, which means that fuel m at a flow rate concerning is directed toward burning chamber 14.
  • a corresponding adjustment of the flow rate of the combustion air blower 18 can be made in order to provide the ideal fuel / air ratio for the then running combustion can.
  • a second ignition phase t Z2 is then entered in this case.
  • fuel is passed with a second ignition delivery in the direction of the combustion chamber 14, which corresponds to a delivery rate m min in the example shown.
  • This second ignition delivery is smaller than the first ignition delivery and is also smaller than the stabilization delivery, which corresponds to the first ignition delivery in the example shown.
  • the occurrence of the ignition and thus the start of the combustion are signaled at time 3 and even before the expiration of a maximum possible time period t Z2 'of the second ignition phase t Z2 by a corresponding sensor signal of the flame detection element 26 of the control device 28. It is then the second ignition phase t finished Z2 and then second to that ignition phase t Z2 subsequent stabilization phase s t occurred. In this stabilization phase t s , fuel with the stabilizing flow rate is then fed back into the combustion chamber 14 in order to ensure the fastest possible spread and thus also to support combustion stabilization in the combustion chamber 14.
  • the stabilization phase t s corresponds to that which is present in the sequence illustrated in FIG. 1, that is to say in that case in which the entry into the second ignition phase t Z2 does not occur was required.
  • the delivery rate here m max
  • the stabilization phase s t to the effect of differentiating whether from the first ignition phase t Z1 in the stabilization phase s t been entered, or from the second ignition phase t Z2.
  • the normal combustion mode is then transferred and fuel with the delivery amount m betr is conveyed.
  • this provided for the normal combustion plant flow rate m betr is greater than the provided in the start phase for the second ignition phase t Z2 second ignition flow rate m min .
  • the flow rate to be used in the normal operating phase following the time in Fig. 2 will, of course, depend on which heating power has to be provided.
  • Fig. 3 the case is shown in which when performing the start procedure according to the invention after the completion of the first ignition phase t 1 with the time t Z1 'and the complete expiry of the second ignition phase t Z2 with their maximum time t Z2 ' the occurrence the ignition could not be detected yet.
  • the fuel supply is then completely terminated according to the invention with the end of the second ignition phase t z2 , that is to say at time 2. That is to say, the two ignition phases t Z1 and t Z2 , together with their respective maximum time periods t Z1 'and t Z2 ', together define a safety time interval starting at the beginning of the fuel feed in at time 1.
  • the stabilization phase is followed, the flame is given in each case, the possibility under suitable conditions then spread as quickly as possible and stabilize. It has also been found that with respect to the total duration of the two ignition phases in the procedure according to the invention with lowering the fuel supply in the second ignition phase, the probability of a successful ignition is higher than in the case in which over these two phases or corresponding time period maximum possible Amount is encouraged.
  • an alternative variate of the method according to the invention may, for example, when the ignition t before the expiry of the first starting phase is detected Z1, this time of detection are already comparatively close t the end of the maximum possible period of time Z1 'this first ignition phase t is Z1, for example, in the last quarter of this maximum possible period of time t Z1 ', the entry into the stabilization phase t s be dispensed with and instead be transferred directly into the normal combustion mode.
  • the reason for this may be that a comparatively large amount of fuel is introduced into the combustion chamber immediately before the ignition occurs, which can then be burned on entering the normal combustion mode with reduced fuel feed and thus contributes to flame stabilization.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Starten eines Heizgerätes, insbesondere Fahrzeugheizgerät, wird in einer ersten Zündphase (t z1 ) Brennstoff mit einer ersten Zünd-Fördermenge (m max ) in das Heizgerät eingespeist und dann, wenn vor Ablauf einer maximalen Zeitdauer (t z1 ') der ersten Zündphase (t z1 ) eine Zündung erkannt wird, eine Stabilisierungsphase (t s ) gestartet wird, in welcher Brennstoff mit einer Stabilisierungs-Fördermenge (m max ) in das Heizgerät eingespeist wird, dann, wenn vor Ablauf der maximalen Zeitdauer (t z1 ') der ersten Zündphase (t z1 ) keine Zündung erkannt wird, eine zweite Zündphase (t z2 ) gestartet wird, in welcher Brennstoff mit einer zweiten Zünd-Fördermenge (m min ) in das Heizgerät eingespeist wird, welche zweite Zünd-Fördermenge (m min ) kleiner ist, als die erste Zünd-Fördermenge (m max ) und als die Stabilisierungs-Fördermenge (m max ).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines Heizgerätes, insbesondere Fahrzeugheizgerätes.
  • Derartige beispielsweise als Standheizungen oder Zuheizer in Kraftfahrzeugen eingesetzte Heizgeräte sind in der Startphase hinsichtlich des Schadstoffausstoßes besonders kritisch. Daher besteht im Allgemeinen das Bestreben, diese Startphase so kurz als möglich zu halten. Dazu ist es beispielsweise bekannt, nach dem Erzeugen eines Startbefehls zunächst in einer Vorkonditionierungsphase durch Vorglühen eines Zündorgans und ggf. Betreiben weiterer Heizeinrichtungen für die Verbrennung bzw. die Zündung, also das Starten der Verbrennung, günstige Bedingungen zu schaffen. Nach dieser Vorkonditionierungsphase wird dann Brennstoff eingespeist, und zwar beispielsweise mit der maximalen, also maximal möglichen Fördermenge. Es sei darauf hingewiesen, dass unter dem Ausdruck "Fördermenge" hier die pro Zeiteinheit eingespeiste Brennstoffmenge, die auch als Brennstoffstrom bezeichnet werden könnte, betrachtet wird. Dieser Brennstoff vermischt sich mit der selbstverständlich parallel eingespeisten Verbrennungsluft, so dass ein zündfähiges Gemisch gebildet wird, das unter idealen Umständen innerhalb weniger Sekunden gezündet wird. Da die Brennstoffeinspeisung bei bekannten Heizgeräten im Allgemeinen zeitgesteuert erfolgt, also diese maximale Brennstoffmenge für eine vorbestimmte Zeit eingespeist wird, bevor dann in den normalen Betrieb übergegangen wird, besteht jedoch das Problem, dass in dem Falle, in dem das bereitgestellte Gemisch nicht zündet, eine übermäßige Brennstoffansammlung im Bereich des Heizgerätes erzeugt wird. Die Folge davon kann sein, dass flüssiger Brennstoff aus dem Heizgerät oder einer Brennkammer desselben heraus läuft bzw. bei einem nachfolgenden erneuten Startversuch flüssiger Brennstoff über das Abgasführungssystem ausgestoßen wird.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Starten eines Heizgerätes, insbesondere Fahrzeugheizgerätes vorzusehen, mit dem in zuverlässiger Art und Weise eine Brennstoffübersättigung in einem Heizgerät vermieden werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Starten eines Heizgerätes, insbesondere Fahrzeugheizgerät, bei welchem Verfahren mit einer ersten Zündphase Brennstoff mit einer ersten Zünd-Fördermenge in das Heizgerät eingespeist wird und dann, wenn vor Ablauf einer maximalen Zeitdauer der ersten Zündphase eine Zündung erkannt wird, eine Stabilisierungsphase gestartet wird, in welcher Brennstoff mit einer Stabilisierungs-Fördermenge in das Heizgerät eingespeist wird, und dann, wenn vor Ablauf der maximalen Zeitdauer der ersten Zündphase keine Zündung erkannt wird, eine zweite Zündphase gestartet wird, in welcher Brennstoff mit einer zweiten Zünd-Fördermenge in das Heizgerät eingespeist wird, welche zweite Zünd-Fördermenge kleiner ist, als die erste Zünd-Fördermenge und als die Stabilisierungs-Fördermenge.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also überprüft, ob nach dem Beginn der Brennstoffeinspeisung in der Startphase innerhalb einer vorbestimmten Zeit die Zündung erfolgt, also das bereitgestellte Brennstoff/Luft-Gemisch zu brennen begonnen hat. Ist dies der Fall, liegt also ein korrekter, schneller Startvorgang vor, so wird in einer anschließenden Stabilisierungsphase der Flamme die Möglichkeit gegeben, sich weiter auszubreiten und in einen stabilen Verbrennungszustand überzugehen. Wird jedoch erkannt, dass keine korrekte Zündung vorliegt, also das Brennstoff/Luft-Gemisch nicht zu brennen begonnen hat, so wird in eine zweite Zündphase übergegangen, in der weiterhin versucht wird, die Verbrennung zu starten, jedoch mit reduzierter Brennstoffzufuhr. Auf diese Art und Weise kann eine Übersättigung des Heizgeräts mit Brennstoff in der Startphase vermieden werden. Dies vermindert nicht nur die Gefahr von aus einem Heizgerät austretendem flüssigen Brennstoff, sondern führt auch zu günstigeren Bedingungen, für den Fall, dass ein Startversuch erfolglos abgebrochen werden muss und ein neuer Startversuch gestartet werden muss.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann weiter vorgesehen sein, dass dann, wenn bei gestarteter zweiter Zündphase vor Ablauf einer maximalen Zeitdauer der zweiten Zündphase eine Zündung erkannt wird, die Stabilisierungsphase gestartet wird. Erfolgt also die Zündung in der zweiten Zündphase bei verminderter Brennstoffzufuhr, so kann auch dann in der anschließenden Stabilisierungsphase die Flamme sich weiter ausbreiten und stabilisieren.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass dann, wenn bei gestarteter zweiter Zündphase vor Ablauf der maximalen Zeitdauer der zweiten Zündphase keine Zündung erkannt wird, die Brennstoffzufuhr beendet wird.
  • Die in der Stabilisierungsphase in das Heizgerät eingespeiste Stabilisierungs-Fördermenge kann im Wesentlichen der in der ersten Zündphase eingeleiteten ersten Zünd-Fördermenge entsprechen. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die erste Zünd-Fördermenge der maximalen Fördermenge entspricht. Dies bedeutet, dass in der ersten Zündphase ein Brennstoff in das Heizgerät bzw. eine Brennkammer desselben einspeisendes System mit maximalem Fördervermögen betrieben wird.
  • Um sicherzustellen, dass am Beginn der ersten Zündphase Bedingungen vorliegen, welche einerseits das Zünden grundsätzlich ermöglichen bzw. andererseits für ein schnelleres Zünden sorgen können, kann auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass die erste Zündphase nach Ablauf einer Brennkammervorkonditionierungsphase gestartet wird.
  • Die eingangs genannte Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Verfahren zum Starten eines Heizgerätes, insbesondere Fahrzeugheizgerätes, bei welchem Verfahren in einer ersten Zündphase Brennstoff in einer ersten Zünd-Fördermenge in das Heizgerät eingespeist wird und dann, wenn vor Ablauf einer maximalen Zeitdauer der ersten Zündphase keine Zündung erkannt wird, eine zweite Zündphase gestartet wird, in welcher Brennstoff mit einer zweiten Zünd-Fördermenge in das Heizgerät eingespeist wird, welche kleiner ist als die erste Zünd-Fördermenge.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschreiben. Es zeigt:
    • Fig. 1
    die über der Zeit aufgetragene Fördermenge bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und bei einem korrekt ablaufenden Startvorgang;
    Fig. 2
    ein der Fig. 1 entsprechendes Fördermenge-Zeit-Diagramm bei einem Startvorgang, bei dem die Zündung erst in einer zweiten Zündphase erfolgt;
    Fig. 3
    ein weiteres der Fig. 1 entsprechendes Fördermenge-Zeit-Diagramm, bei welchem auch in der zweiten Zündphase keine Zündung erfolgt;
    Fig. 4
    in prinzipieller Darstellung ein Heizgerät, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren zum Einsatz kommen kann.
  • Bevor mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 der zeitliche Ablauf bzw. die verschiedenen Variationsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben werden, wird mit Bezug auf die Fig. 4 der Aufbau eines Heizgerätes beschrieben, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren zum Einsatz gelangen kann.
  • Dieses allgemein mit 10 bezeichnete Heizgerät weist ein Brennkammergehäuse 12 auf, in welchem eine Brennkammer 14 gebildet ist. In diese Brennkammer 14 wird über eine Brennstoffförderpumpe 16 der für die Verbrennung erforderliche Brennstoff eingespeist. Ferner ist ein Verbrennungsluftgebläse 18 vorgesehen, das die zur Gemischbildung erforderliche Luft in die Brennkammer 14 einspeist.
  • Bei dem dargestellten Aufbau nach dem Prinzip eines Verdampferbrenners ist in dem Brennkammergehäuse 12, beispielsweise in einem bodennahen Bereich desselben, ein poröses Verdampfermedium 20 vorgesehen. Dieses poröse Verdampfermedium 20 nimmt den zunächst flüssigen Brennstoff auf, verteilt ihn in seinem Volumenbereich, insbesondere auch unter Kapillarförderwirkung, und gibt den Brennstoff in dampfförmiger Konfiguration an seiner der Brennkammer 14 zugewandten Seite in diese ab. Um diese Brennstoffverdampfung zu unterstützen, kann dem porösen Verdampfermedium 20 eine elektrisch betreibbare Heizeinrichtung 22 zugeordnet sein, die durch Erhöhung der Temperatur im Bereich des porösen Verdampfermediums 20 vor allem in der Startphase für eine schnellere und verstärkte Brennstoffabdampfung sorgt. Ferner ist im Bereich der Brennkammer 14 ein Zündorgan 24, beispielsweise ein Glühzündstift, vorgesehen. Dieser erzeugt lokal so hohe Temperaturen, dass ein ihn umgebendes Gemisch aus Brennstoffdampf und Verbrennungsluft gezündet werden kann. Ferner ist ein Flammerkennungselement 26 vorgesehen, welches erkennen kann, ob in der Brennkammer 14 eine Zündung erfolgt ist, also die Verbrennung gestartet hat und somit eine Flamme aufgetreten ist. Dieses Flammerkennungselement 26 kann auf optischem Wege erfassen, kann jedoch auch die im Bereich der Brennkammer 14 bzw. des Brennkammergehäuses 12 vorhandene Temperatur erfassen, welche selbstverständlich auch einen Rückschluss darauf zulässt, ob eine Zündung erfolgt ist und somit eine Verbrennung gestartet worden ist, oder nicht.
  • Dem Heizgerät 10 ist ferner eine Ansteuervorrichtung 28 zugeordnet. Diese steuert bzw. regelt den Betrieb der verschiedenen Systemkomponenten des Heizgeräts 10. So steuert dieses die Brennstoffpumpe 16 an, ebenso wie das Verbrennungsluftgebläse 18, um zum erforderlichen Zeitpunkt die erforderliche Menge an Verbrennungsluft und an Brennstoff in die Brennkammer 14 einzuleiten. Auch die elektrisch erregbare Heizeinrichtung 22 und das Zündorgan 24 stehen unter der Ansteuerung der Ansteuervorrichtung 26. Gleichzeitig empfängt diese Eingaben, beispielsweise auch das Erfassungssignal des Flammerkennungselements 26.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass das in der Fig. 4 dargestellte Heizgerät 10 nur beispielhaft steht für eine Vielzahl verschiedener Variationsmöglichkeiten. Es ist selbstverständlich, dass in verschiedensten Bereichen dieses Heizgeräts 10 der Aufbau anders sein kann als dargestellt. Für die vorliegende Erfindung ist jedoch von Bedeutung, dass Systembereiche vorhanden sind, welche einer Ansteuerung folgend Verbrennungsluft und Brennstoff in eine Brennkammer einleiten können, welche die zum Zünden erforderlichen thermischen Bedingungen erzeugen können, und welche einen Rückschluss darauf gestatten, ob eine Zündung erfolgt ist bzw. Verbrennung vorliegt oder nicht.
  • Zum Starten eines derartigen Heizgeräts 10 wird erfindungsgemäß wie folgt vorgegangen:
  • Nach Erzeugung eines Startbefehls, beispielsweise einem Steuerprogramm folgend oder durch manuelle Eingabe eines Benutzers, wird zunächst eine in der Fig. 1 mit tv bezeichnete Konditionierungsphase gestartet. In dieser Konditionierungsphase werden im Bereich des Heizgeräts 10, insbesondere der Brennkammer 14, die zum erfolgreichen Starten des Heizgeräts 10 erforderlichen thermischen Bedingungen generiert. Dies involviert insbesondere die Erregung des Zündorgans 24, so dass dieses beispielsweise in seinem in die Brennkammer 14 ragenden Bereich erhitzt wird und in diesem Bereich dann die zum Zünden erforderlichen Bedingungen bereitstellt. Auch kann die elektrisch erregbare Heizeinrichtung 22 betrieben werden, um das poröse Verdampfermedium 20 und den dieses umgebenden Bereich der Brennkammer 14 bzw. des Brennkammergehäuses 12 bereits vorzuwärmen. Für diese Konditionierungsphase tv kann eine feste Zeitdauer vorgegeben sein, wobei diese feste Zeitdauer auch abhängen kann von äußeren Bedingungen, wie z. B. der Umgebungstemperaturen. Niedrigere Umgebungstemperaturen können eine längere Konditionierungsphase erforderlich machen.
  • Nach Ablauf der Konditionierungsphase tv zu einem Zeitpunkt 1 wird dann eine erste Zündphase tZ1 gestartet. Ab Beginn dieser ersten Zündphase wird durch entsprechende Ansteuerung der Brennstoffpumpe 16 Brennstoff in Richtung Brennkammer 14 geleitet, d. h. im dargestellten Fall in das poröse Verdampfermedium 20 eingeleitet und über dieses dann in Richtung Brennkammer 14 verdampft. Um die gesamte Startprozedur so kurz als möglich zu gestalten, kann in dieser ersten Zündphase tZ1 die Brennstoffpumpe 16 so betrieben werden, dass die in dieser Phase eingespeiste erste Zünd-Fördermenge einer maximal möglichen Fördermenge mmax entspricht. Es ist selbstverständlich, dass parallel zur Brennstoffeinspeisung auch Verbrennungsluft in Richtung Brennkammer 14 gefördert wird. Diese Verbrennungslufteinspeisung kann beispielsweise auch bereits während der Konditionierungsphase tv gestartet werden.
  • Bei ideal bzw. korrekt ablaufender Startprozedur sollte noch vor Ablauf einer maximal möglichen Zeitdauer tZ1' der ersten Zündphase tZ1 die Zündung erfolgen, was zu einer entsprechenden Ausgabe des Flammerkennungselements 26 führen sollte. In dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel erfolgt diese Zündung zum Zeitpunkt 2. Mit auftretender Zündung und somit startender Verbrennung ist dann die erste Zündphase tZ1 beendet. Da die Zündung bereits gestartet ist, wird dann zu diesem Zeitpunkt 2 in eine Stabilisierungsphase ts eingetreten. In dieser Stabilisierungsphase wird Brennstoff mit einer Stabilisierungs-Fördermenge in Richtung Brennkammer 14 gefördert. Diese Stabilisierungs-Fördermenge kann beispielsweise der ersten Zünd-Fördermenge entsprechen. Das heißt, auch in der Stabilisierungsphase ts kann die Brennstoffpumpe 16 so angesteuert werden, dass sie mit maximaler Fördermenge mmax arbeitet.
  • Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer dieser Stabilisierungsphase ts, im Falle der Fig. 1 also zum Zeitpunkt 3, wird dann in den normalen Verbrennungsbetrieb übergegangen, was bedeutet, dass Brennstoff mit einer Fördermenge mbetr in Richtung Brennkammer 14 geleitet wird. Hier kann auch eine entsprechende Anpassung der Fördermenge des Verbrennungsluftgebläses 18 erfolgen, um das für die dann ablaufende Verbrennung ideale Brennstoff/Luft-Verhältnis bereitstellen zu können.
  • In Fig. 2 ist der Fall dargestellt, in welchem auch nach Ablauf der maximalen Dauer tZt1' der ersten Zündphase tZ1 das Auftreten einer Zündung noch nicht erkannt werden konnte. Das heißt zum Zeitpunkt 2, der also die Dauer tZ1' nach dem Zeitpunkt 1 liegt, liegt noch keine Verbrennung vor. Erfindungsgemäß wird in diesem Falle dann in eine zweite Zündphase tZ2 eingetreten. In dieser zweiten Zündphase tZ2 wird Brennstoff mit einer zweiten Zünd-Fördermenge in Richtung Brennkammer 14 geleitet, die im dargestellten Beispiel einer Fördermenge mmin entspricht. Diese zweite Zünd-Fördermenge ist kleiner als die erste Zünd-Fördermenge und ist auch kleiner als die Stabilisierungs-Fördermenge, die im dargestellten Beispiel der ersten Zünd-Fördermenge entspricht.
  • Bei anhaltender Brennstoffeinspeisung und ggf. angepasster Verbrennungslufteinspeisung wird dann vermittels des Flammerkennungselements 26 weiterhin überwacht, ob eine Verbrennung auftritt, also die Zündung erfolgt, oder nicht.
  • In dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel wird zum Zeitpunkt 3 und noch vor Ablauf einer maximal möglichen Zeitdauer tZ2' der zweiten Zündphase tZ2 durch ein entsprechendes Sensorsignal des Flammerkennungselements 26 der Ansteuervorrichtung 28 das Auftreten der Zündung und somit das Starten der Verbrennung signalisiert. Es wird dann die zweite Zündphase tZ2 beendet und in die dann an diese zweite Zündphase tZ2 anschließende Stabilisierungsphase ts eingetreten. In dieser Stabilisierungsphase ts wird dann wieder Brennstoff mit der Stabilisierungs-Fördermenge in die Brennkammer 14 eingespeist, um die möglichst rasche Ausbreitung und somit auch Stabilisierung der Verbrennung in der Brennkammer 14 zu unterstützen. Hier kann vorgesehen sein, dass auch bei vorherigem Durchlaufen der zweiten Zündphase tZ2 die Stabilisierungsphase ts derjenigen entspricht, die in dem in Fig. 1 dargestellten Ablauf vorhanden ist, also in demjenigen Fall, in dem das Eintreten in die zweite Zündphase tZ2 nicht erforderlich war. Dies bedeutet, dass bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel in der Stabilisierungsphase ts mit derjenigen Fördermenge, hier mmax, gefördert wird, die in der ersten Zündphase tZ1 vorhanden war. Gleichwohl ist es grundsätzlich auch denkbar, in der Stabilisierungsphase ts dahingehend zu differenzieren, ob aus der ersten Zündphase tZ1 in die Stabilisierungsphase ts eingetreten worden ist, oder aus der zweiten Zündphase tZ2. Nach Ablauf der Stabilisierungsphase ts zum Zeitpunkt 4 wird dann in den normalen Verbrennungsbetrieb übergegangen und Brennstoff mit der Fördermenge mbetr gefördert. Es sei hier darauf hingewiesen, dass im dargestellten Beispiel diese für den normalen Verbrennungsbetieb vorgesehene Fördermenge mbetr größer ist als die in der Startphase für die zweite Zündphase tZ2 vorgesehene zweite Zünd-Fördermenge mmin. Dies muss jedoch nicht so sein. Die in der in Fig. 2 an den Zeitpunkt anschließenden normalen Betriebsphase zu verwendete Fördermenge wird selbstverständlich davon abhängen, welche Heizleistung bereitgestellt werden muss.
  • In Fig. 3 ist der Fall dargestellt, in dem bei Durchführung der erfindungsgemäßen Startprozedur nach dem vollständigen Ablauf der ersten Zündphase t1 mit der Zeitdauer tZ1' und auch dem vollständigen Ablauf der zweiten Zündphase tZ2 mit deren maximaler Zeitdauer tZ2' das Auftreten der Zündung noch nicht erkannt werden konnte. In diesem Fall wird erfindungsgemäß dann mit dem Ablauf der zweiten Zündphase tz2, also zum Zeitpunkt 2 die Brennstoffzufuhr vollständig beendet. Das heißt, die beiden Zündphasen tZ1 und tZ2 definieren mit ihren jeweiligen maximalen Zeitdauern tZ1' und tZ2' zusammen ein ab dem Beginn der Brennstoffeinspeisung zum Zeitpunkt 1 laufendes Sicherheitszeitintervall. Erfolgt also innerhalb dieses Sicherheitszeitintervalls keine Zündung, so wird eine weiter andauernde Brennstoffzufuhr unterbunden und somit eine Brennstoffübersättigung im Bereich der Brennkammer verhindert. Es kann dann beispielsweise nach Ablauf eines vorgegebenen Warteintervalls ein erneuter Startvorgang initiiert werden, bei dem zunächst wieder durch Starten der Konditionierungsphase tv versucht wird, die zum Zünden erforderlichen bzw. vorteilhaften Bedingungen im Bereich der Brennkammer 14 bereitzustellen. Führt das mehrfache Durchlaufen dieser Prozedur immer noch nicht zur Zündung, so kann, beispielsweise nach vier oder fünf Versuchen, ein erneuter Startversuch unterbunden werden und statt dessen ein Warnhinweis erzeugt werden, da dann die Wahrscheinlichkeit eines Defekts in irgendeinem der Systembereiche hoch ist.
  • Mit der vorangehend beschriebenen erfindungsgemäßen Prozedur zum Starten eines beispielsweise als Standheizung oder Zuheizer eingesetzten Heizgeräts in einem Fahrzeug können verschiedene Vorteile erreicht werden. So wird, wie vorangehend bereits dargelegt, bei Durchführung der Startprozedur insgesamt deutlich weniger Brennstoff in die Brennkammer eingeleitet als dies bisher üblich ist. Die Gefahr des Austretens von flüssigem Brennstoff bei ausbleibender Zündung bzw. des Ausstoßens von nicht verbranntem Brennstoff bei einem nachfolgenden Startvorgang kann somit gemindert werden. Weiterhin verbessert die geminderte Brennstoffzufuhr die Chancen eines erfolgreichen zweiten oder nachfolgenden Startversuchs, wenn der erste Versuch nicht zur Zündung geführt hat. Da weiterhin unabhängig davon, ob die Zündung in der ersten Zündphase, also bei größerer Brennstoff-Fördermenge, oder in der zweiten Zündphase, also bei geringerer Brennstoff-Fördermenge, auftritt, die Stabilsierungsphase anschließt, wird in jedem Fall der Flamme die Möglichketi gegeben, sich unter geeigneten Bedingungen dann möglichst rasch auszubreiten und zu stabilisieren. Auch hat sich gezeigt, dass bezogen auf die Gesamtzeitdauer der beiden Zündphasen bei der erfindungsgemäßen Prozedur mit Absenken der Brennstoffzufuhr in der zweiten Zündphase die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Zündung höher ist als in dem Falle, in dem über diese beiden Phasen bzw. entsprechende Zeitdauer hinweg mit der maximal möglichen Menge gefördert wird.
  • Es ist selbstverständlich, dass bei der vorangehend beschriebenen Prozedur mit dem in den Fig. 1 bis 3 skizzierten Ablauf verschiedene Variationen vorgenommen werden können. So ist es selbstverständlich möglich, dass beim Übergang zwischen den verschiedenen Phasen, die verschiedene Brennstoff-Fördermengen involvieren, die Brennstoff-Fördermengen nicht stufenartig geändert werden müssen, sondern ein kontinuierlicher, allmählicher Übergang gewählt werden kann. Auch ist es selbstverständlich möglich, in den einzelnen Phasen mit jeweils variierenden Fördermengen zu arbeiten, also beispielsweise in der zweiten Zündphase die Fördermenge vom Anfang derselben bis zum Ende derselben allmählich zu senken.
  • Bei einer alternativen Variate des erfindungsgemäßen Verfahrens kann beispielsweise dann, wenn die Zündung noch vor Ablauf der ersten Zündphase tZ1 erkannt wird, dieser Zeitpunkt der Erkennung aber bereits vergleichsweise nahe am Ablauf der maximal möglichen Zeitdauer tZ1' dieser ersten Zündphase tZ1 liegt, beispielsweise im letzten Viertel dieser maximal möglichen Zeitdauer tZ1' liegt, auf das Eintreten in die Stabilisierungsphase ts verzichtet werden und stattdessen unmittelbar in den normalen Verbrennungsbetrieb übergegangen werden. Der Grund hierfür kann sein, dass bereits unmittelbar vor dem Auftreten der Zündung eine vergleichsweise große Brennstoffmenge in die Brennkammer eingeleitet wird, die dann bei Eintritt in den normalen Verbrennungsbetrieb mit reduzierter Brennstoffeinspeisung noch mitverbrannt werden kann und somit zur Flammstabilisierung beiträgt.

Claims (7)

  1. Verfahren zum Starten eines Heizgerätes, insbesondere Fahrzeugheizgerät, bei welchem Verfahren in einer ersten Zündphase (tz1) Brennstoff mit einer ersten Zünd-Fördermenge (mmax) in das Heizgerät eingespeist wird und
    - dann, wenn vor Ablauf einer maximalen Zeitdauer (tz1') der ersten Zündphase (tz1) eine Zündung erkannt wird, eine Stabilisierungsphase (ts) gestartet wird, in welcher Brennstoff mit einer Stabilisierungs-Fördermenge (mmax) in das Heizgerät eingespeist wird,
    - dann, wenn vor Ablauf der maximalen Zeitdauer (tz1') der ersten Zündphase (tz1) keine Zündung erkannt wird, eine zweite Zündphase (tz2) gestartet wird, in welcher Brennstoff mit einer zweiten Zünd-Fördermenge (mmin) in das Heizgerät eingespeist wird, welche zweite Zünd-Fördermenge (mmin) kleiner ist, als die erste Zünd-Fördermenge (mmax) und als die Stabilisierungs-Fördermenge (mmax).
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn bei gestarteter zweiter Zündphase (tz2) vor Ablauf einer maximalen Zeitdauer (tz2') der zweiten Zündphase (tz2) eine Zündung erkannt wird, die Stabilisierungsphase (ts) gestartet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn bei gestarteter zweiter Zündphase (tz2) vor Ablauf der maximalen Zeitdauer (tz2') der zweiten Zündphase (tz2) keine Zündung erkannt wird, die Brennstoffzufuhr beendet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungs-Fördermenge (mmax) im Wesentlichen der ersten Zünd-Fördermenge (mmax) entspricht.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zünd-Fördermenge (mmax) einer maximalen Fördermenge entspricht.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zündphase (tz1) nach Ablauf einer Brennkammervorkonditionierungsphase (tv) gestartet wird.
  7. Verfahren zum Starten eines Heizgerätes, insbesondere Fahrzeugheizgerätes, bei welchem Verfahren in einer ersten Zündphase (tz1) Brennstoff in einer ersten Zünd-Fördermenge (mmax) in das Heizgerät eingespeist wird und dann, wenn vor Ablauf einer maximalen Zeitdauer (tz1') der ersten Zündphase (tz1) keine Zündung erkannt wird, eine zweite Zündphase (tz2) gestartet wird, in welcher Brennstoff mit einer zweiten Zünd-Fördermenge (mmin) in das Heizgerät eingespeist wird, welche kleiner ist als die erste Zünd-Fördermenge (mmax).
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