EP1674794B1 - Method for starting a vehicle heating device and vehicle heating device - Google Patents

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EP1674794B1
EP1674794B1 EP05020839A EP05020839A EP1674794B1 EP 1674794 B1 EP1674794 B1 EP 1674794B1 EP 05020839 A EP05020839 A EP 05020839A EP 05020839 A EP05020839 A EP 05020839A EP 1674794 B1 EP1674794 B1 EP 1674794B1
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EP
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starting
reached
predetermined time
ignition device
Prior art date
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EP05020839A
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German (de)
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EP1674794A1 (en
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Oliver Schmidt
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Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
J Eberspaecher GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP1674794A1 publication Critical patent/EP1674794A1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • F23Q7/06—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs structurally associated with fluid-fuel burners
    • F23Q7/08—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs structurally associated with fluid-fuel burners for evaporating and igniting liquid fuel, e.g. in hurricane lanterns
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D3/00—Burners using capillary action
    • F23D3/40—Burners using capillary action the capillary action taking place in one or more rigid porous bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/20—Systems for controlling combustion with a time programme acting through electrical means, e.g. using time-delay relays
    • F23N5/203—Systems for controlling combustion with a time programme acting through electrical means, e.g. using time-delay relays using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/24—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
    • F23N5/242—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23N2227/00—Ignition or checking
    • F23N2227/02—Starting or ignition cycles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2227/00—Ignition or checking
    • F23N2227/42—Ceramic glow ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2237/00—Controlling
    • F23N2237/14—Controlling burners with gasification or vaporizer elements

Definitions

  • the present invention relates to a method for starting a vehicle heater and a vehicle heater.
  • the heat required in other system areas is generally provided by combustion of a mixture of combustion air and fuel.
  • a conveying device for example a metering pump
  • a porous evaporator medium the fuel is distributed and is then discharged in a vaporous form into a combustion chamber, where it mixes with the combustion air.
  • an ignition device is provided, which may be formed, for example, as a glow plug.
  • the power control can not be carried out in the desired manner, in particular if the electrical resistance is too high and thus the required current can not be achieved even with the maximum available voltage. This can lead to an undefined Vorglüh the ignition, with the result that when the liquid fuel is fed towards the combustion chamber assembly, the ignition of the combustion air / fuel mixture is not ensured.
  • a starting method for a heater in which the combustion is started in a combustion chamber by an electrically energized glow plug, which glow plug during the running combustion is also active as a flame detector.
  • the starting phase of the glow plug is energized so that sets a predetermined electrical resistance of the glow plug.
  • the electrical power consumed in the glow plug is permanently compared with a power reference value. Then, when the power exceeds the power reference value, it is concluded that the combustion has started.
  • the DE 43 23 221 C1 discloses a method for starting a vehicle heater, wherein in the starting phase, the speed of a combustion air blower is gradually increased at a substantially constant fuel delivery. At the same time, a glow device is energized to provide the temperature required to ignite the air / fuel mixture.
  • the DE 199 36 729 C1 discloses a method for driving a glow plug in a vehicle heater, wherein in an initial phase, a constant electric power is adjusted, and in a final phase, a constant electrical resistance of the glow plug is adjusted.
  • the energy input into the ignition device is sufficient. Since the electrical energy introduced or consumed in the ignition element is substantially completely converted into heat energy, it can be ensured by checking this energy whether suitable framework conditions have been created for the successful ignition. Only if it is ensured based on the monitoring of the registered energy that with regard to the operation of the ignition the necessary conditions for successful completion of the ignition process are created, fuel is actually directed toward the combustion chamber assembly, thus by providing the ignitable Mixture of fuel and combustion air to start the ignition.
  • the starting procedure is terminated.
  • the method according to the invention for starting a vehicle heater is used to perform a final inspection at the end of the manufacturing process of such a device. Since external conditions can be created in this state, which would always result in a correctly functioning ignition device that enough energy has been registered before or at the latest when the first predetermined time is reached, it can be concluded in the negative case that there are problems with such an ignition device is present. In order to avoid such problems during subsequent operational use, in such a system, the possibly faulty ignition device can be replaced with a new one. Of course, the same applies to devices that have been in operation for a long time.
  • the first checking operation does not indicate reaching the starting energy reference value until the first predetermined time
  • changing external conditions such as temperature, humidity and also the aging state of an ignition or the available on-board voltage can lead to temporarily present conditions in which the achievement of the desired energy input and thus a desired temperature to the first predetermined time is not guaranteed.
  • the starting energy reference value is not reached. If, in the second checking process, it is recognized that the desired energy input is not realized even up to the second predetermined time, that is to say the starting energy reference value is not reached, then it can be decided that the starting process is aborted and, for example, an error display is generated.
  • the period of time until which such a check is carried out may usefully be predetermined by the fact that the third predetermined time coincides with the second predetermined time.
  • the third checking process be carried out as soon as the first predetermined time point has been reached.
  • This vehicle heater is thus designed so that it can perform the method according to the invention shown above with all its possibilities and variations.
  • Fig. 1 is a vehicle heater, here only with regard to the for the Explanation of the present invention essential system areas is shown in a basic manner, designated 10.
  • the vehicle heater comprises a combustion chamber assembly 12 with a pot-like combustion chamber housing 14. This defines a combustion chamber 16.
  • a porous evaporator medium 18 may be arranged, via which liquid fuel is introduced by means of a Brennstoffzumoltechnisch 20 and a fuel conveyor 22, such as metering pump can. Due to its porosity, the porous evaporator medium 18 distributes the liquid fuel introduced by capillary action in its volume range and gives it on its side facing the combustion chamber 16 in vapor form to the combustion chamber 16 down.
  • an ignition device 24 is provided. This can be configured as Glühzünd21 and protrudes with his trained to generate the high temperatures required for ignition in a volume range in which such a required for igniting mixture of air and fuel is provided.
  • a control device 26 controls the operation of the various system areas of the vehicle heater 10.
  • the fuel conveyor 23 and of course a not further illustrated combustion air blower or the like under the control of this control device 26.
  • the ignition device 24 is under the control of the drive device 26, wherein in If this ignition device 24 causes this activation, a voltage is applied to the ignition device 24.
  • the application of a voltage to the ignition device 24 causes a current flow due to the electrical resistance represented or provided by this ignition device 24.
  • the voltage and the current are elementary quantities for the operation of the ignition device 24, and are therefore a voltage determining device 28 and a Current determination device 30 is provided.
  • Fig. 1 As shown as separate modules, but can of course also be implemented as system areas of the drive device 26.
  • the current determination device 30 may be designed to measure the flowing electric current, and likewise the voltage determination device 28 may be configured to measure the voltage applied to or applied to the ignition device 24.
  • the voltage determination device 28 may be configured to measure the voltage applied to or applied to the ignition device 24.
  • both the electrical power that is to say the heating power of the ignition device 24, can be determined, and the electrical energy introduced into the ignition device 24, which is essentially completely converted into thermal energy there.
  • the power is determined by the product of current and voltage, while the energy is determined by the integral of the power over time.
  • a heater 10 to be put into operation so is at a start time, in Fig. 2 represented by tS, initiates a pre-annealing phase.
  • the ignition member 24 is energized by applying a voltage and the resulting current flow, so that it heats up.
  • the objective is to heat the ignition member 24 in as short or acceptable a time as possible so that its surface areas effective for ignition have the required temperature, for example, in the range of 1100 ° C to 1200 ° C.
  • a power control can be carried out, in which the power is kept constant, for example, over the preglow phase, or is varied.
  • the pre-glow phase is started by applying a voltage to the ignition device 24 at the start time tS.
  • the application of the voltage results in the flow of a current I, which, as in Fig. 2 shown, with then gradually increasing temperature T will decrease.
  • the current I at the beginning of the pre-glow phase will also fall more sharply than at the end of the pre-glow phase.
  • the voltage and the current are sampled or determined permanently or at certain sampling times.
  • the heating power can then be determined from the values determined in this way, and by integrating the heating power over time, it is possible to determine the electrical energy introduced into the ignition device 24 and thus also the heat energy provided there.
  • the integral value of the heating power which essentially represents the registered energy
  • a predefined starting energy reference value at a predetermined point in time tB which can represent the completion of the preheating phase.
  • the preglow phase is correct and, for example, fuel can be started immediately to provide the ignitable mixture.
  • the point in time tB representing the end of the preheating phase can at the same time therefore also signify the beginning of the fuel feed phase. If necessary, a certain phase of delay could also be introduced here.
  • the excitation of the ignition device 24 can then be stopped or gradually shut down, or the ignition 24 can be aided energizing for a while until complete combustion is ensured and, for example, the heater 10 can be operated with maximum burner power.
  • the fuel supply is started only after or at this time tB. That is, the time for the preheat phase In principle, fixed, wherein, of course, depending on the external temperature or other environmental parameters, a variation in the length of the preglow phase can be introduced. In this way, it is ensured that there is sufficient time in other system areas to create the conditions necessary for ignition of the required quality.
  • the porous evaporator medium 18 could be assigned a heating device, which is also excited from the start time tS.
  • this procedure it is also possible in principle to make a permanent comparison between the registered electrical energy and the starting energy reference value. If, before reaching the time tB, this comparison leads to the knowledge that sufficient energy has already been entered, it is nevertheless possible to proceed as described above, ie the preheating phase is ended only when the time tB has been reached and subsequently also fuel is fed in.
  • the starting procedure can be aborted and, for example, an error warning is generated.
  • This procedure is particularly advantageous when the starting procedure according to the invention in the quality inspection after the manufacturing process such a heater 10 is performed. Since basic conditions are created in such a quality check, which would have to lead, if the ignition device 24 functions correctly, to sufficient electrical energy being introduced in this pre-glow phase, such a termination or fault indication would indicate that possibly in the area of the ignition device 24 a problem is present.
  • the ignition device 24 may have an outside of the tolerances specified per se lying electrical resistance, which does not have the desired heating power and thus not the desired entry of electrical energy at maximum possible applied voltage.
  • the cancellation of the start procedure and, for example, the generation of an error indication can also be realized in heaters that are already in operation.
  • this monitoring result leads to the starting energy reference value having been reached even before reaching a further predetermined time tV, then, for example, fuel can be fed in immediately when this reaching is detected, ie the delivery device 22 is energized in order to trigger the ignition process ,
  • the delivery device 22 is energized in order to trigger the ignition process
  • it could also be thought of using a slightly changed starting energy reference value for the phase following the time tB. For example, this could be slightly increased to account for the longer preheat phase.
  • the starting energy reference value is not reached or exceeded even if the ignition device 24 continues to be energized up to the point in time tV, then the presence of a malfunction can actually be inferred, and thus the starting procedure possibly terminated, generating an error indication.
  • FIG. 3 A development of the method described above is in Fig. 3 shown.
  • the extended pre-glow phase that is to say after exceeding the second point tB with the starting energy reference value not reached, not only the energy then introduced up to a respective time is compared with this value. Rather, the current is monitored for its change.
  • the excitation of the ignition element 24 is ultimately continued, either until the time tV has been reached, or until is determined during the energy check that the starting energy reference value is reached or exceeded. In the former case, the excitation is terminated and the starting procedure is terminated, while in the second-mentioned case, then continued with the introduction of fuel.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines Fahrzeugheizgerätes sowie ein Fahrzeugheizgerät.The present invention relates to a method for starting a vehicle heater and a vehicle heater.

Bei Fahrzeugheizgeräten, die im Allgemeinen als Zuheizer oder Standheizungen in Fahrzeugen eingesetzt werden, wird die in anderen Systembereichen erforderliche Wärme im Allgemeinen durch Verbrennung eines Gemisches aus Verbrennungsluft und Brennstoff bereitgestellt. Um dieses Gemisch erzeugen zu können, ist es bekannt, den flüssigen Brennstoff durch eine Fördereinrichtung, beispielsweise eine Dosierpumpe, in ein poröses Verdampfermedium einzuspeisen. In diesem porösen Verdampfermedium verteilt sich der Brennstoff und wird dann in dampfartiger Form in eine Brennkammer abgegeben, wo er sich mit der Verbrennungsluft mischt. Um die Verbrennung zu starten, ist ein Zündorgan vorgesehen, das beispielsweise als Glühstift ausgebildet sein kann. Da derartige Fahrzeugheizgeräte im Allgemeinen dann in Betrieb gesetzt werden, wenn die äußeren Bedingungen, also primär die Umgebungstemperatur, das Bereitstellen von Wärme erforderlich machen, ist allgemein davon auszugehen, dass auch die verschiedenen Systembereiche des Fahrzeugheizgeräts selbst zu Betriebsbeginn vergleichsweise kalt sind. Es ist daher zunächst erforderlich, Rahmenbedingungen zu schaffen, die die Zündung des Gemisches und ein schnellstmögliches Hochfahren des Fahrzeugheizgerätes auf die Soll-Heizleistung sicherstellen können. Hierzu ist es beispielsweise bekannt, in einer zu einem Startzeitpunkt beginnenden Vorglühphase das Zündorgan möglichst schnell auf diejenige Temperatur zu bringen, die es zum zuverlässigen Zünden des bereitzustellenden Gemisches benötigt. Hierzu wird an das Zündorgan eine Spannung angelegt. Durch den dann fließenden Strom wird bedingt durch den durch das Zündorgan selbst bereitgestellten elektrischen Widerstand dann die durch das Produkt von Strom und Spannung definierte elektrische Leistung in Wärme umgewandelt.In vehicle heaters, which are generally used as auxiliary or auxiliary heaters in vehicles, the heat required in other system areas is generally provided by combustion of a mixture of combustion air and fuel. In order to be able to produce this mixture, it is known to feed the liquid fuel through a conveying device, for example a metering pump, into a porous evaporator medium. In this porous evaporator medium, the fuel is distributed and is then discharged in a vaporous form into a combustion chamber, where it mixes with the combustion air. To start the combustion, an ignition device is provided, which may be formed, for example, as a glow plug. Since such vehicle heaters are generally put into operation when the external conditions, ie primarily the ambient temperature, require the provision of heat, it is generally to be assumed that the various system areas of the vehicle heater are also comparatively cold even at the start of operation. It is therefore first necessary to create conditions that can ensure the ignition of the mixture and the fastest possible startup of the vehicle heater to the desired heat output. For this purpose, it is known, for example, to bring the ignition element as quickly as possible to the temperature required for reliable ignition of the mixture to be provided in a preglow phase beginning at a starting time. For this purpose, a voltage is applied to the ignition device. Due to the then flowing current is due to the provided by the ignition itself electrical resistance then by the product of electricity and Voltage defined electrical power converted into heat.

Zur Durchführung dieser Vorglühphase ist es beispielsweise bekannt, zumindest abschnittsweise eine Leistungsregelung vorzunehmen. Die hierfür relevante Größen Spannung, elektrischer Widerstand und bedingt dadurch sich dann einstellender elektrischer Strom müssen jedoch in bestimmten Bereichen liegen, um Beschädigungen insbesondere des Zündorgans zu vermeiden bzw. sind bestimmten äußeren Beschränkungen unterworfen, wie z.B. der in einem Fahrzeug maximal bereitstellbaren Spannung. Dabei ist ein weiteres Problem darin zu sehen, dass die eingesetzten Zündorgane fertigungsbedingt eine gewisse Toleranz in ihrem elektrischen Widerstand aufweisen. Durch die angesprochene Leistungsregelung kann diese Toleranz in bestimmten Bereichen kompensiert werden. Um jedoch bei verschiedenen Zündorganen ein reproduzierbares bzw. zueinander gleiches Heizverhalten sicherstellen zu können, muss auch bei der Fertigung der Zündorgane die im elektrischen Widerstand auftretende Schwankung in vergleichsweise engen Grenzen gehalten werden. Wird diese Toleranz überschritten, so kann beispielsweise die Leistungsregelung nicht in der gewünschten Art und Weise durchgeführt werden, insbesondere dann, wenn der elektrische Widerstand zu hoch liegt und somit auch mit der maximal verfügbaren Spannung der erforderliche Strom nicht mehr erreicht werden kann. Dies kann zu einem undefinierten Vorglühverhalten des Zündorgans führen, mit der Folge, dass dann, wenn der flüssige Brennstoff in Richtung Brennkammerbaugruppe gespeist wird, das Zünden des Verbrennungsluft/Brennstoff-Gemisches nicht sichergestellt ist.To carry out this preglow phase, it is known, for example, to perform a power control at least in sections. However, the relevant variables voltage, electrical resistance and conditional then then adjusting electric current must be in certain areas to avoid damage in particular of the ignition or are subject to certain external constraints, such as the maximum supply voltage in a vehicle. Another problem is that the ignition devices used have a certain tolerance in their electrical resistance due to production. Through the mentioned power control, this tolerance can be compensated in certain areas. However, in order to be able to ensure a reproducible or mutually equal heating behavior in the case of different ignition devices, the fluctuation occurring in the electrical resistance must also be kept within comparatively narrow limits during the manufacture of the ignition elements. If this tolerance is exceeded, for example, the power control can not be carried out in the desired manner, in particular if the electrical resistance is too high and thus the required current can not be achieved even with the maximum available voltage. This can lead to an undefined Vorglühverhalten the ignition, with the result that when the liquid fuel is fed towards the combustion chamber assembly, the ignition of the combustion air / fuel mixture is not ensured.

Aus der DE 103 11 898 A1 ist ein Startverfahren für ein Heizgerät bekannt, bei welchem die Verbrennung in einer Brennkammer durch einen elektrisch zu erregenden Glühstift gestartet wird, welcher Glühstift während der ablaufenden Verbrennung auch als Flammwächter aktiv ist. In der Startphase wird der Glühstift so erregt, dass sich ein vorbestimmter elektrischer Widerstand des Glühstifts einstellt. Die dabei im Glühstift verbrauchte elektrische Leistung wird permanent mit einem Leistungsreferenzwert verglichen. Dann, wenn die Leistung den Leistungsreferenzwert übersteigt, wird darauf geschlossen, dass die Verbrennung gestartet wurde.From the DE 103 11 898 A1 a starting method for a heater is known in which the combustion is started in a combustion chamber by an electrically energized glow plug, which glow plug during the running combustion is also active as a flame detector. In the starting phase of the glow plug is energized so that sets a predetermined electrical resistance of the glow plug. The electrical power consumed in the glow plug is permanently compared with a power reference value. Then, when the power exceeds the power reference value, it is concluded that the combustion has started.

Die DE 43 23 221 C1 offenbart ein Verfahren zum Starten eines Fahrzeugheizgerätes, bei welchem in der Startphase die Drehzahl eines Brennluftgebläses bei im Wesentlichen konstanter Brennstofffördermenge allmählich angehoben wird. Gleichzeitig wird eine Glüheinrichtung erregt, um die zum Zünden des Luft/Brennstoffgemisches erforderliche Temperatur bereit zu stellen.The DE 43 23 221 C1 discloses a method for starting a vehicle heater, wherein in the starting phase, the speed of a combustion air blower is gradually increased at a substantially constant fuel delivery. At the same time, a glow device is energized to provide the temperature required to ignite the air / fuel mixture.

Die DE 199 36 729 C1 offenbart ein Verfahren zum Ansteuern eines Glühstifts in einem Fahrzeugheizgerät, bei welchem in einer Anfangsphase eine konstante elektrische Leistung eingeregelt wird, und in einer Endphase ein konstanter elektrischer Widerstand des Glühstifts eingeregelt wird.The DE 199 36 729 C1 discloses a method for driving a glow plug in a vehicle heater, wherein in an initial phase, a constant electric power is adjusted, and in a final phase, a constant electrical resistance of the glow plug is adjusted.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Starten eines Fahrzeugheizgeräts sowie ein Fahrzeugheizgerät bereitzustellen, bei welchen auch bei größeren Bauteiltoleranzen die zuverlässige Durchführung eines Startvorgangs gewährleistet ist.It is the object of the present invention to provide a method for starting a vehicle heater and a vehicle heater, in which the reliable performance of a startup process is ensured even with larger component tolerances.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Starten eines Fahrzeugheizgerätes, umfassend die Maßnahmen:

  1. a) ab einem Startzeitpunkt, Erregen eines Zündorgans,
  2. b) in einem ersten Überprüfungsvorgang überprüfen, ob zu oder vor einem ersten vorbestimmten Zeitpunkt die in dem Zündorgan verbrauchte elektrische Energie einen vorbestimmten Startenergie-Referenzwert erreicht hat,
  3. c) dann, wenn der erste Überprüfungsvorgang das Erreichen des Startenergie-Referenzwertes indiziert, Starten der Brennstoffzufuhr zu einer Brennkammerbaugruppe des Fahrzeugheizgeräts.
According to a first aspect of the present invention, this object is achieved by a method for starting a vehicle heating device, comprising the measures:
  1. a) from a starting time, excitation of an ignition device,
  2. b) checking in a first checking operation whether, at or before a first predetermined time, the electrical energy consumed in the ignition device has reached a predetermined starting energy reference value,
  3. c) when the first checking operation indicates reaching the starting energy reference value, starting the fuel supply to a combustion chamber assembly of the vehicle heater.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also überprüft, ob der Energieeintrag in das Zündorgan ausreichend ist. Da die in das Zündorgan eingetragene bzw. dort verbrauchte elektrische Energie im Wesentlichen vollständig in Wärmeenergie umgesetzt wird, kann durch Überprüfung dieser Energie sichergestellt werden, ob für das erfolgreiche Zünden geeignete Rahmenbedingungen geschaffen worden sind. Nur dann, wenn beruhend auf der Überwachung der eingetragenen Energie sichergestellt ist, dass mit Hinblick auf den Betrieb des Zündorgans die zur erfolgreichen Durchführung des Zündvorgangs erforderlichen Rahmenbedingungen geschaffen sind, wird tatsächlich auch Brennstoff in Richtung zur Brennkammerbaugruppe geleitet, um somit dann durch Bereitstellung des zündfähigen Gemisches aus Brennstoff und Verbrennungsluft die Zündung zu starten.In the method according to the invention, it is thus checked whether the energy input into the ignition device is sufficient. Since the electrical energy introduced or consumed in the ignition element is substantially completely converted into heat energy, it can be ensured by checking this energy whether suitable framework conditions have been created for the successful ignition. Only if it is ensured based on the monitoring of the registered energy that with regard to the operation of the ignition the necessary conditions for successful completion of the ignition process are created, fuel is actually directed toward the combustion chamber assembly, thus by providing the ignitable Mixture of fuel and combustion air to start the ignition.

Um beim Startvorgang sicherzustellen, dass in allen Systembereichen die zum erfolgreichen Zünden erforderlichen Rahmenbedingungen bereitgestellt werden können, wird vorgeschlagen, dass dann, wenn der erste Überprüfungsvorgang das Erreichen des Startenergie-Referenzwertes indiziert, die Brennstoffzufuhr nicht vor dem ersten vorbestimmten Zeitpunkt gestartet wird. Auf diese Art und Weise kann sichergestellt werden, dass auch dann, wenn bereits deutlich vor dem ersten vorbestimmten Zeitpunkt ausreichend Energie in das Zündorgan eingetragen worden ist, gleichwohl aber noch nicht sofort dann Brennstoff eingespeist wird, beispielsweise eine zum Beheizen eines porösen Verdampfermediums vorgesehene Heizeinrichtung noch ausreichend lang betrieben werden kann, um auch nachfolgend die definierte und ausreichende Brennstoffabdampfung zu gewährleisten.In order to ensure, during the starting process, that the framework conditions required for successful ignition can be provided in all system areas, it is proposed that if the first checking operation indicates reaching the starting energy reference value, the fuel supply is not started before the first predetermined time. In this way it can be ensured that, even if sufficient energy has already been introduced into the ignition element well before the first predetermined time, fuel is nevertheless not immediately supplied, for example a heating device provided for heating a porous evaporator medium can be operated long enough to ensure the subsequent defined and sufficient Brennstoffabdampfung.

Alternativ ist es selbstverständlich möglich, dass dann, wenn der erste Überprüfungsvorgang das Erreichen des Startenergie-Referenzwertes indiziert, die Brennstoffzufuhr sofort gestartet wird. In diesem Falle wird der möglichst starken Verkürzung der Vorglühphase Priorität gegeben.Alternatively, it is of course possible that when the first checking operation indicates reaching the starting energy reference value, the fuel supply is started immediately. In this case, priority is given to the greatest possible shortening of the preheating phase.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass dann, wenn der erste Überprüfungsvorgang bis zum ersten vorbestimmten Zeitpunkt nicht das Erreichen des Startenergie-Referenzwertes indiziert, der Startvorgang abgebrochen wird. Auf diese Art und Weise wird mit größtmöglicher Sicherheit das Auftreten von fehlerhaften Zündvorgängen vermieden. Diese Maßnahme ist dann besonders vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße Verfahren zum Starten eines Fahrzeugheizgeräts eingesetzt wird, um eine Endkontrolle am Ende des Herstellungsvorgangs eines derartigen Gerätes durchzuführen. Da in diesem Zustand äußere Bedingungen geschaffen werden können, die bei korrekt funktionierendem Zündorgan immer zur Folge haben müssten, dass noch vor bzw. spätestens mit Erreichen des ersten vorbestimmten Zeitpunkts ausreichend Energie eingetragen worden ist, kann im negativen Falle darauf geschlossen werden, dass Probleme mit einem derartigen Zündorgan vorliegen. Um derartige Probleme im nachfolgenden Betriebseinsatz zu vermeiden, kann bei einem derartigen System das möglicherweise fehlerhafte Zündorgan gegen ein neues ausgetauscht werden. Selbiges trifft selbstverständlich auch für Geräte zu, die sich bereits längere Zeit in Betrieb befinden.According to a further aspect of the invention, it can be provided that if the first checking operation does not indicate reaching the starting energy reference value until the first predetermined time, the starting procedure is terminated. In this way, the occurrence of faulty ignition processes is avoided with the greatest possible safety. This measure is particularly advantageous when the method according to the invention for starting a vehicle heater is used to perform a final inspection at the end of the manufacturing process of such a device. Since external conditions can be created in this state, which would always result in a correctly functioning ignition device that enough energy has been registered before or at the latest when the first predetermined time is reached, it can be concluded in the negative case that there are problems with such an ignition device is present. In order to avoid such problems during subsequent operational use, in such a system, the possibly faulty ignition device can be replaced with a new one. Of course, the same applies to devices that have been in operation for a long time.

Bei einer alternativen Variante ist es möglich, dann, wenn der erste Überprüfungsvorgang bis zum ersten vorbestimmten Zeitpunkt nicht das Erreichen des Startenergie-Referenzwertes indiziert, in einem zweiten Überprüfungsvorgang zu überprüfen, ob zu oder vor einem zweiten vorbestimmten Zeitpunkt nach dem ersten vorbestimmten Zeitpunkt der Startenergie-Referenzwert erreicht wird, wobei dann, wenn der zweite Überprüfungsvorgang das Erreichen des Startenergie-Referenzwertes indiziert, die Brennstoffzufuhr gestartet wird. Vor allem sich ändernde äußere Bedingungen, wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und auch der Alterungszustand eines Zündorgans bzw. auch die zur Verfügung stehende Bordspannung können dazu führen, dass vorübergehend Bedingungen vorliegen, bei welchen das Erreichen des gewünschten Energieeintrags und somit auch einer gewünschten Temperatur bis zum ersten vorbestimmten Zeitpunkt nicht gewährleistet ist. Durch die vorangehend dargestellte Maßnahme kann jedoch sichergestellt werden, dass auch in einem derartigen Falle durch etwas längeres Erregen des Zündorgans in einer Vorglühphase noch die zum Zünden erforderlichen Rahmenbedingungen geschaffen werden können. Um gleichwohl diese verlängerte Phase so kurz als möglich zu halten, wird vorgeschlagen, dass die Brennstoffzufuhr dann gestartet wird, wenn der zweite Überprüfungsvorgang das Erreichen des Startenergie-Referenzwertes indiziert.In an alternative variant, if the first checking operation does not indicate reaching the starting energy reference value until the first predetermined time, it is possible to check in a second checking operation whether or not before a second predetermined time after the first predetermined time of the starting energy Reference value is reached, in which case, when the second verification process the Indicated reaching the starting energy reference value, the fuel supply is started. Above all, changing external conditions, such as temperature, humidity and also the aging state of an ignition or the available on-board voltage can lead to temporarily present conditions in which the achievement of the desired energy input and thus a desired temperature to the first predetermined time is not guaranteed. By the measure shown above, however, can be ensured that even in such a case by slightly longer energizing the ignition in a Vorglühphase still necessary for ignition conditions can be created. However, in order to keep this prolonged phase as short as possible, it is proposed that the fuel supply be started when the second verification process indicates that the starting energy reference value has been reached.

Wird bei dem zweiten Überprüfungsvorgang erkannt, dass auch bis zum zweiten vorbestimmten Zeitpunkt der gewünschte Energieeintrag nicht realisiert ist, also der Startenergie-Referenzwert nicht erreicht wird, so kann dann entschieden werden, dass der Startvorgang abgebrochen wird und beispielsweise eine Fehleranzeige generiert wird.If, in the second checking process, it is recognized that the desired energy input is not realized even up to the second predetermined time, that is to say the starting energy reference value is not reached, then it can be decided that the starting process is aborted and, for example, an error display is generated.

Da das Erregen eines Zündorgans in der Vorglühphase ein Bordspannungssystem sehr stark belasten kann, ist es allgemein wünschenswert, diese Vorglühphase so kurz als möglich zu halten. D.h., jedweder möglichst früh vorliegende Hinweis darauf, dass die Erregung des Zündorgans vergebens sein wird und auch eine weiter anhaltende Erregung nicht zu den gewünschten Rahmenbedingungen führen wird, kann dazu genutzt werden, diese Erregung einzustellen, um eine weitere Belastung zu vermeiden. Um dies zu realisieren, wird gemäß einem weiteren besonders vorteilhaften Aspekt vorgeschlagen, dass dann, wenn der erste Überprüfungsvorgang bis zum ersten vorbestimmten Zeitpunkt nicht das Erreichen des Startenergie-Referenzwertes indiziert, in einem dritten Überprüfungsvorgang die zeitliche Änderung des über das Zündorgan fließenden Stroms mit einem Stromänderungs-Referenzwert verglichen wird, und dass dann, wenn der dritte Überprüfungsvorgang vor dem dritten vorbestimmten Zeitpunkt indiziert, dass die zeitliche Änderung des Stroms kleiner ist, als der Stromänderungs-Referenzwert, der Startvorgang abgebrochen wird. Durch die Überwachung des über das Zündorgan fließenden Stroms, der bei vorgegebener Spannung mit steigender Temperatur sinken wird, kann erkannt werden, ob ein fortdauernder Energieeintrag noch zu einer spürbaren bzw. minimal erforderlichen Temperaturerhöhung führen kann. Wird erkannt, dass die einen Hinweis auf die Temperaturänderung liefernde Änderung des über das Zündorgan fließenden Stroms nicht oder nicht mehr groß genug ist, so kann darauf geschlossen werden, dass bei weiter anhaltender Einspeisung von Energie dennoch die zum Zünden erforderlichen Rahmenbedingungen, insbesondere die erforderliche Oberflächentemperatur des Zündorgans nicht erreicht werden können.Since the excitation of an ignition device in the pre-glow phase can greatly stress an on-board system, it is generally desirable to keep this pre-glow phase as short as possible. That is, any indication as early as possible that the excitement of the ignition device will be in vain and even continued excitement will not lead to the desired conditions can be used to adjust this excitement to avoid further stress. In order to realize this, it is proposed according to a further particularly advantageous aspect that, if the first checking operation does not indicate reaching the starting energy reference value by the first predetermined time, in a third checking process the time Change of the current flowing through the ignition device with a current change reference value is compared, and that if the third check operation before the third predetermined time indicates that the time change of the current is smaller than the current change reference value, the starting operation is aborted. By monitoring the current flowing through the ignition device current, which will decrease at a given voltage with increasing temperature, it can be detected whether a continuous input of energy can still lead to a noticeable or minimally required increase in temperature. If it is detected that the change in the current flowing through the ignition device, which indicates the change in temperature, is not or not sufficiently high, it can be concluded that, if energy continues to be supplied, the framework conditions required for ignition, in particular the required surface temperature, nevertheless of the ignition can not be achieved.

Die Zeitdauer, bis zu welcher eine derartige Überprüfung durchgeführt wird, kann sinnvollerweise dadurch vorgegeben sein, dass der dritte vorbestimmte Zeitpunkt mit dem zweiten vorbestimmten Zeitpunkt übereinstimmt.The period of time until which such a check is carried out may usefully be predetermined by the fact that the third predetermined time coincides with the second predetermined time.

Um möglichst frühzeitig erkennen zu können, ob ein fortdauernder Energieeintrag noch eine gewünschte Temperaturänderung und somit die damit einhergehende Stromänderung auslöst, wird vorgeschlagen, dass der dritte Überprüfungsvorgang ab Erreichen des ersten vorbestimmten Zeitpunkts durchgeführt wird.In order to be able to recognize as early as possible whether a continuous energy input still triggers a desired temperature change and thus the associated current change, it is proposed that the third checking process be carried out as soon as the first predetermined time point has been reached.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die vorliegende Erfindung gelöst durch ein Fahrzeugheizgerät, umfassend:

  • eine Brennkammerbaugruppe,
  • eine Brennstofffördereinrichtung zum Fördern von flüssigem Brennstoff zu der Brennkammerbaugruppe,
  • ein Zündorgan,
  • eine Ansteuervorrichtung zum Ansteuern des Zündorgans und der Brennstofffördereinrichtung,
  • eine Spannungsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen der an das Zündorgan angelegten oder anzulegenden Spannung,
  • eine Strombestimmungseinrichtung zum Bestimmen des über das Zündorgan fließenden elektrischen Stroms,
wobei die Ansteuervorrichtung dazu ausgebildet ist, beruhend auf der an das Zündorgan angelegten Spannung und dem über das Zündorgan fließenden Strom, die in dem Zündorgan verbrauchte elektrische Energie zu bestimmen, diese mit einem Startenergie-Referenzwert zu vergleichen, und dann, wenn bis zu einem ersten vorbestimmten Zeitpunkt die in dem Zündorgan verbrauchte elektrische Energie den Startenergie-Referenzwert erreicht, die Brennstofffördereinrichtung zum Fördern von Brennstoff zu der Brennkammerbaugruppe anzusteuern.In another aspect, the present invention is achieved by a vehicle heater comprising:
  • a combustor assembly,
  • a fuel conveyor for conveying liquid fuel to the combustor assembly,
  • an ignition device,
  • a drive device for driving the ignition element and the Fuel delivery device,
  • a voltage determination device for determining the voltage applied or to be applied to the ignition device,
  • a current determination device for determining the electrical current flowing through the ignition device,
wherein the driving device is configured to determine, based on the voltage applied to the ignition device and the current flowing through the ignition device, the electrical energy consumed in the ignition device, comparing it with a starting energy reference value, and then, if up to a first predetermined time, the electrical energy consumed in the ignition device reaches the starting energy reference value to drive the fuel delivery device for conveying fuel to the combustion chamber assembly.

Dieses Fahrzeugheizgerät ist also so ausgelegt, dass es das vorangehend dargestellte erfindungsgemäße Verfahren mit all seinen Möglichkeiten und Variationen durchführen kann.This vehicle heater is thus designed so that it can perform the method according to the invention shown above with all its possibilities and variations.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Es zeigt:

  • Fig. 1 ein Fahrzeugheizgerät, bei welchem die vorliegende Erfindung implementiert ist;
  • Fig. 2 über der Zeit aufgetragen die Temperatur eines Zündorgans und den über dieses Zündorgan fließenden elektrischen Strom zur Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise;
  • Fig. 3 ein der Fig. 2 entsprechendes Diagramm zur Veranschaulichung einer alternativen erfindungsgemäßen Vorgehensweise.
The present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. It shows:
  • Fig. 1 a vehicle heater to which the present invention is implemented;
  • Fig. 2 the temperature of an ignition device and the electric current flowing through this ignition device are plotted over time to illustrate the procedure according to the invention;
  • Fig. 3 one of the Fig. 2 corresponding diagram to illustrate an alternative inventive approach.

In Fig. 1 ist ein Fahrzeugheizgerät, das hier nur mit Hinblick auf die für die Erklärung der vorliegenden Erfindung wesentlichen Systembereiche in prinzipieller Art und Weise dargestellt ist, mit 10 bezeichnet. Das Fahrzeugheizgerät umfasst eine Brennkammerbaugruppe 12 mit einem topfartigen Brennkammergehäuse 14. Dieses begrenzt eine Brennkammer 16. In einem Bodenbereich des Brennkammergehäuses 14 kann ein poröses Verdampfermedium 18 angeordnet sein, über welches vermittels einer Brennstoffzuführleitung 20 und einer Brennstofffördereinrichtung 22, beispielsweise Dosierpumpe, flüssiger Brennstoff eingeleitet werden kann. Auf Grund seiner Porosität verteilt das poröse Verdampfermedium 18 den eingeleiteten flüssigen Brennstoff durch Kapillarförderwirkung in seinem Volumenbereich und gibt ihn an seiner der Brennkammer 16 zugewandt liegenden Seite in Dampfform zur Brennkammer 16 hin ab. Um das Gemisch aus auf diese Art und Weise verdampftem Brennstoff und durch eine nicht dargestellte Luftfördereinrichtung eingespeister Verbrennungsluft zünden zu können, also den Verbrennungsvorgang starten zu können, ist ein Zündorgan 24 vorgesehen. Dieses kann als Glühzündstift ausgestaltet sein und ragt mit seinem zur Erzeugung der zum Zünden erforderlichen hohen Temperaturen ausgebildeten Bereich in einen Volumenbereich, in welchem auch ein derartiges zum Zünden erforderliches Gemisch aus Luft und Brennstoff bereitgestellt wird.In Fig. 1 is a vehicle heater, here only with regard to the for the Explanation of the present invention essential system areas is shown in a basic manner, designated 10. The vehicle heater comprises a combustion chamber assembly 12 with a pot-like combustion chamber housing 14. This defines a combustion chamber 16. In a bottom region of the combustion chamber housing 14, a porous evaporator medium 18 may be arranged, via which liquid fuel is introduced by means of a Brennstoffzuführleitung 20 and a fuel conveyor 22, such as metering pump can. Due to its porosity, the porous evaporator medium 18 distributes the liquid fuel introduced by capillary action in its volume range and gives it on its side facing the combustion chamber 16 in vapor form to the combustion chamber 16 down. In order to be able to ignite the mixture of fuel vaporized in this way and combustion air fed in by an air conveyor, not shown, so that it can start the combustion process, an ignition device 24 is provided. This can be configured as Glühzündstift and protrudes with his trained to generate the high temperatures required for ignition in a volume range in which such a required for igniting mixture of air and fuel is provided.

Eine Ansteuervorrichtung 26 steuert den Betrieb der verschiedenen Systembereiche des Fahrzeugheizgeräts 10. So steht beispielsweise die Brennstofffördereinrichtung 23 und selbstverständlich auch ein nicht weiter dargestelltes Verbrennungsluftgebläse oder dergleichen unter der Ansteuerung dieser Ansteuervorrichtung 26. Auch das Zündorgan 24 steht unter der Ansteuerung der Ansteuervorrichtung 26, wobei im Falle dieses Zündorgans 24 diese Ansteuerung bewirkt, dass an das Zündorgan 24 eine Spannung angelegt wird. Das Anlegen einer Spannung an das Zündorgan 24 bewirkt bedingt durch den durch dieses Zündorgan 24 repräsentierten bzw. bereitgestellten elektrischen Widerstand einen Stromfluss. Die Spannung und der Strom sind für den Betrieb des Zündorgans 24 elementare Größen, und es sind daher eine Spannungsbestimmungseinrichtung 28 und eine Strombestimmungseinrichtung 30 vorgesehen. Diese sind in Fig. 1 als separate Baugruppen dargestellt, können selbstverständlich aber auch als Systembereiche der Ansteuervorrichtung 26 implementiert sein. Dabei kann beispielsweise die Strombestimmungseinrichtung 30 dazu ausgebildet sein, den fließenden elektrischen Strom zu messen, und ebenso kann die Spannungsbestimmungseinrichtung 28 dazu ausgebildet sein, die an das Zündorgan 24 angelegte oder dort anliegende Spannung zu messen. Alternativ ist es insbesondere im Bereich der Spannungsbestimmung möglich, diese anliegende und anzulegende Spannung aus den Ansteuerbefehlen der Ansteuervorrichtung 26 indirekt zu ermitteln. Beruhend auf dem bestimmten Strom und der bestimmten Spannung können dann sowohl die elektrische Leistung, also die Heizleistung des Zündorgans 24, ermittelt werden, als auch die in das Zündorgan 24 eingetragene elektrische Energie, die dort im Wesentlichen vollständig in thermische Energie umgesetzt wird. Die Leistung ist bestimmt durch das Produkt aus Strom und Spannung, während die Energie durch das Integral der Leistung über die Zeit bestimmt ist.A control device 26 controls the operation of the various system areas of the vehicle heater 10. Thus, for example, the fuel conveyor 23 and of course a not further illustrated combustion air blower or the like under the control of this control device 26. The ignition device 24 is under the control of the drive device 26, wherein in If this ignition device 24 causes this activation, a voltage is applied to the ignition device 24. The application of a voltage to the ignition device 24 causes a current flow due to the electrical resistance represented or provided by this ignition device 24. The voltage and the current are elementary quantities for the operation of the ignition device 24, and are therefore a voltage determining device 28 and a Current determination device 30 is provided. These are in Fig. 1 As shown as separate modules, but can of course also be implemented as system areas of the drive device 26. In this case, for example, the current determination device 30 may be designed to measure the flowing electric current, and likewise the voltage determination device 28 may be configured to measure the voltage applied to or applied to the ignition device 24. Alternatively, it is possible, in particular in the area of the voltage determination, to indirectly determine this applied and to be applied voltage from the control commands of the drive device 26. Based on the specific current and the specific voltage, both the electrical power, that is to say the heating power of the ignition device 24, can be determined, and the electrical energy introduced into the ignition device 24, which is essentially completely converted into thermal energy there. The power is determined by the product of current and voltage, while the energy is determined by the integral of the power over time.

Soll ein derartiges Heizgerät 10 in Betrieb gesetzt werden, so wird zu einem Startzeitpunkt, in Fig. 2 durch tS repräsentiert, eine Vorglühphase initiiert. In dieser Vorglühphase wird das Zündorgan 24 durch Anlegen einer Spannung und den daraus resultierenden Stromfluss erregt, so dass es sich erwärmt. Die Zielsetzung ist, in einer möglichst kurzen bzw. annehmbaren Zeit das Zündorgan 24 so zu erwärmen, dass seine zum Zünden wirksamen Oberflächenbereiche die hierfür erforderliche Temperatur beispielsweise im Bereich von 1100°C bis 1200°C aufweisen. Hierzu kann beispielsweise eine Leistungsregelung vorgenommen werden, bei welcher die Leistung beispielsweise über die Vorglühphase hinweg konstant gehalten wird oder variiert wird. Bei konstant gehaltener Leistung wird es erforderlich, bedingt durch den mit der Temperatur ansteigenden elektrischen Widerstand, die Spannung zu erhöhen, um den mit steigendem Widerstand fallenden Strom zu kompensieren. Alternativ ist es möglich, in einer derartigen Vorglühphase ohne weitergehende Berücksichtigung bzw. Überwachung des Stromflusses eine definierte Spannung anzulegen. In jedem Falle ist es aber erforderlich, in dieser Vorglühphase Sorge dafür zu tragen, dass einerseits eine Überhitzung des Zündorgans 24 vermieden wird, und dass andererseits der über dieses fließende Strom einen gewissen Grenzwert nicht überschreitet. Im Falle der Leistungsregelung wird dies durch praktisch permanente Überwachung des Stroms realisiert. Im Falle der Vorgabe einer bestimmten Spannung kann diese so bestimmt werden, dass eine Beschädigung des Zündorgans 24 durch zu hohen Strom oder zu hohe Temperatur praktisch ausgeschlossen werden kann.If such a heater 10 to be put into operation, so is at a start time, in Fig. 2 represented by tS, initiates a pre-annealing phase. In this Vorglühphase the ignition member 24 is energized by applying a voltage and the resulting current flow, so that it heats up. The objective is to heat the ignition member 24 in as short or acceptable a time as possible so that its surface areas effective for ignition have the required temperature, for example, in the range of 1100 ° C to 1200 ° C. For this purpose, for example, a power control can be carried out, in which the power is kept constant, for example, over the preglow phase, or is varied. With the power held constant, it is necessary to increase the voltage due to the temperature rising electrical resistance to compensate for the current falling with increasing resistance. Alternatively, it is possible in such Vorglühphase without further consideration or monitoring of the current flow to apply a defined voltage. In any case, it is necessary to take care in this Vorglühphase that on the one hand overheating of the ignition device 24 is avoided, and that on the other hand, the current flowing through this does not exceed a certain limit. In the case of power control this is realized by virtually permanent monitoring of the current. In the case of specifying a certain voltage, this can be determined so that damage to the ignition device 24 due to excessive current or too high temperature can be practically eliminated.

Bedingt durch Fertigungstoleranzen und primär auch bedingt durch Änderungen in äußeren Umständen, wie z.B. der Temperatur und der verfügbaren Bordspannung, kann es jedoch möglich sein, dass auch bei vorgenommener Leistungsregelung Abweichungen vom gewünschten Aufheizverhalten auftreten. Beispielsweise dann, wenn durch anderweitige starke Belastung des Bordspannungssystems die für die Erregung des Zündorgans 24 erforderliche Spannung nicht mehr bereitgestellt werden kann, kann auch über längere Phasen hinweg eine stärkere Regelabweichung zwischen der Sollspannung bzw. Sollleistung und dem entsprechenden Istwert auftreten. Auch sich ändernde äußere Temperaturen bzw. der Alterungszustand des Zündorgans 24 selbst können zu mehr oder weniger großen Regelabweichungen führen. Um dennoch sicherzustellen, dass in geeigneter Art und Weise nach der Vorglühphase gezündet werden kann bzw. im Unfalle eine Zündung unterbunden wird, wird die nachfolgend beschriebene Prozedur durchgeführt.Due to manufacturing tolerances and primarily due to changes in external circumstances, such. However, the temperature and the available on-board voltage, it may be possible that deviations from the desired heating behavior occur even when the power control. For example, if by otherwise heavy load of the on-board voltage system, the voltage required for the excitation of the ignition device 24 can no longer be provided, a longer control deviation between the setpoint voltage or desired power and the corresponding actual value can occur over longer phases. Even changing external temperatures or the aging state of the ignition device 24 itself can lead to more or less large deviations. In order nevertheless to ensure that it can be ignited in a suitable manner after the preheating phase or, in the event of ignition, be prevented, the procedure described below is carried out.

Wie bereits erwähnt, wird zum Startzeitpunkt tS die Vorglühphase durch Anlegen einer Spannung an das Zündorgan 24 begonnen. Das Anlegen der Spannung hat das Fließen eines Stroms I zur Folge, der, wie in Fig. 2 dargestellt, mit dann allmählich auch ansteigender Temperatur T sinken wird. Komplementär zu dem zunächst stärker ausgeprägten Temperaturanstieg wird auch der Strom I am Anfang der Vorglühphase stärker abfallen, als gegen Ende der Vorglühphase. Im Verlaufe dieser Vorglühphase, also nach dem Startzeitpunkt tS, werden permanent bzw. zu bestimmten Abtastzeitpunkten die Spannung und der Strom abgetastet bzw. bestimmt. Aus den so bestimmten Werten kann dann die Heizleistung bestimmt werden, und durch Integrieren der Heizleistung über die Zeit ist es möglich, die in das Zündorgn 24 eingetragene elektrische Energie und somit auch die dort bereitgestellte Wärmeenergie zu ermitteln. Hier kann beispielsweise so vorgegangen werden, dass zu einem vorbestimmten Zeitpunkt tB, der an sich die Beendigung der Vorglühphase repräsentieren kann, der Integralwert der Heizleistung, der im Wesentlichen die eingetragene Energie repräsentiert, zum Vergleich mit einem vorgegebenen Startenergie-Referenzwert herangezogen werden. Dazu ist es beispielsweise möglich, nur zu diesem Zeitpunkt tB diesen Integralwert bzw. die Energie aus den zuvor ermittelten Leistungswerten zu bestimmen, oder permanent den Integralwert zu aktualisieren und den dann zum Zeitpunkt tB vorliegenden Wert zum Vergleich heranzuziehen. Wird erkannt, dass zu diesem Zeitpunkt der Wert der eingetragenen Energie den Startenergie-Referenzwert bereits erreicht bzw. überschritten hat, so kann auf eine ordnungsgemäße Vorglühphase geschlossen werden und es kann beispielsweise unmittelbar dann begonnen werden, Brennstoff einzuspeisen, um somit das zündfähige Gemisch bereitzustellen. Der das Ende der Vorglühphase repräsentierende Zeitpunkt tB kann gleichzeitig also auch den Beginn der Brennstoffeinspeisungsphase bedeuten. Hier könnte ggf. aber auch eine gewisse Verzögerungsphase eingeführt werden. Mit Beginn der Brennstoffeinspeisung kann dann die Erregung des Zündorgans 24 beendet bzw. allmählich heruntergefahren werden, oder das Zündorgan 24 kann unterstützend noch eine Zeit lang erregt werden, bis eine vollständige Verbrennung sichergestellt ist und beispielsweise das Heizgerät 10 mit maximaler Brennerleistung betrieben werden kann.As already mentioned, the pre-glow phase is started by applying a voltage to the ignition device 24 at the start time tS. The application of the voltage results in the flow of a current I, which, as in Fig. 2 shown, with then gradually increasing temperature T will decrease. Complementary to the initially more pronounced increase in temperature, the current I at the beginning of the pre-glow phase will also fall more sharply than at the end of the pre-glow phase. In the course of this Vorglühphase, ie after the start time tS, the voltage and the current are sampled or determined permanently or at certain sampling times. The heating power can then be determined from the values determined in this way, and by integrating the heating power over time, it is possible to determine the electrical energy introduced into the ignition device 24 and thus also the heat energy provided there. Here, for example, it is possible to proceed in such a way that the integral value of the heating power, which essentially represents the registered energy, is used for comparison with a predefined starting energy reference value at a predetermined point in time tB, which can represent the completion of the preheating phase. For this purpose, it is possible, for example, to determine this integral value or the energy from the previously determined power values only at this time tB, or to permanently update the integral value and to use the value present at time tB for comparison. If it is detected that the value of the registered energy has already reached or exceeded the starting energy reference value at this time, then it can be concluded that the preglow phase is correct and, for example, fuel can be started immediately to provide the ignitable mixture. The point in time tB representing the end of the preheating phase can at the same time therefore also signify the beginning of the fuel feed phase. If necessary, a certain phase of delay could also be introduced here. With the beginning of the fuel feed the excitation of the ignition device 24 can then be stopped or gradually shut down, or the ignition 24 can be aided energizing for a while until complete combustion is ensured and, for example, the heater 10 can be operated with maximum burner power.

Bei dieser Prozedur wird also selbst dann, wenn bereits vor Erreichen des Zeitpunkts tB die eingetragene elektrische Energie den Startenergie-Referenzwert überschritten hat, erst nach oder zu diesem Zeitpunkt tB mit der Brennstoffeinspeisung begonnen. D.h. die Zeitdauer für die Vorglühphase ist grundsätzlich fest vorgegeben, wobei selbstverständlich in Abhängigkeit von der äußeren Temperatur oder anderen Umgebungsparametern eine Variation in der Länge der Vorglühphase eingeführt werden kann. Auf diese Art und Weise ist sichergestellt, dass auch in anderen Systembereichen ausreichend Zeit dafür vorhanden ist, die für eine Zündung mit erforderlicher Qualität nötigen Rahmenbedingungen zu schaffen. Beispielsweise könnte dem porösen Verdampfermedium 18 eine Heizeinrichtung zugeordnet sein, die ab dem Startzeitpunkt tS ebenfalls erregt wird. Selbstverständlich ist es bei dieser Vorgehensweise grundsätzlich auch möglich, permanent einen Vergleich zwischen der eingetragenen elektrischen Energie und dem Startenergie-Referenzwert vorzunehmen. Führt vor Erreichen des Zeitpunkts tB dieser Vergleich zu der Erkenntnis, dass bereits ausreichend Energie eingetragen worden ist, kann gleichwohl so vorgegangen werden, wie eben beschrieben, also die Vorglühphase erst mit Erreichen des Zeitpunkts tB beendet werden und darauf folgend auch Brennstoff eingespeist werden.In this procedure, therefore, even if the registered electrical energy has exceeded the starting energy reference value even before reaching the time tB, the fuel supply is started only after or at this time tB. That is, the time for the preheat phase In principle, fixed, wherein, of course, depending on the external temperature or other environmental parameters, a variation in the length of the preglow phase can be introduced. In this way, it is ensured that there is sufficient time in other system areas to create the conditions necessary for ignition of the required quality. For example, the porous evaporator medium 18 could be assigned a heating device, which is also excited from the start time tS. Of course, with this procedure it is also possible in principle to make a permanent comparison between the registered electrical energy and the starting energy reference value. If, before reaching the time tB, this comparison leads to the knowledge that sufficient energy has already been entered, it is nevertheless possible to proceed as described above, ie the preheating phase is ended only when the time tB has been reached and subsequently also fuel is fed in.

Bei einer alternativen Vorgehensweise wäre es möglich, dass bereits dann, wenn vor Erreichen des Zeitpunkts tB, der an sich für die Vorglühphase vorgegeben ist, der Startenergie-Referenzwert erreicht worden ist, die Vorglühphase beendet wird bzw. mit der Brennstoffeinspeisung begonnen wird. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Zeitdauer, die für die gesamte Startprozedur erforderlich ist, zu verkürzen. Diese Vorgehensweise ist besonders dann vorteilhaft, wenn sichergestellt ist, dass in keinen anderen Systembereichen eine längere Zeit benötigt wird, um die für das Zünden erforderlichen Rahmenbedingungen zu generieren.In an alternative approach, it would be possible that even before reaching the time tB, which is specified for the Vorglühphase itself, the starting energy reference value has been reached, the pre-ignition is terminated or started with the fuel feed. In this way, it is possible to shorten the time required for the entire startup procedure. This procedure is particularly advantageous if it is ensured that in no other system areas a longer time is needed to generate the necessary conditions for the ignition.

Unabhängig davon, ob bis zum Zeitpunkt tB permanent überprüft wird, oder nur zu diesem Zeitpunkt tB die eingetragene Energie überprüft wird, kann jedenfalls dann, wenn erkannt wird, dass zu diesem Zeitpunkt tB der Startenergie-Referenzwert noch nicht erreicht ist, die Startprozedur abgebrochen werden und beispielsweise eine Fehlerwarnung erzeugt werden. Diese Vorgehensweise ist besonders dann vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Startprozedur bei der Qualitätsüberprüfung nach dem Fertigungsvorgang eines derartigen Heizgerätes 10 durchgeführt wird. Da bei einer derartigen Qualitätsüberprüfung grundsätzlich Rahmenbedingungen geschaffen sind, die bei korrekt funktionierendem Zündorgan 24 dazu führen müssten, dass ausreichend elektrische Energie in dieser Vorglühphase eingetragen wird, würde ein derartiger Abbruch bzw. eine derartige Fehleranzeige indizieren, dass möglicherweise im Bereich des Zündorgans 24 ein Problem vorliegt. Beispielsweise könnte das Zündorgan 24 einen außerhalb der an sich vorgegebenen Toleranzen liegenden elektrischen Widerstand aufweisen, der auch bei maximal möglicher anliegender Spannung nicht die gewünschte Heizleistung und somit nicht den gewünschten Eintrag elektrischer Energie zur Folge hat. Selbstverständlich kann das Abbrechen der Startprozedur und beispielsweise das Erzeugen einer Fehleranzeige auch bei Heizgeräten realisiert werden, die bereits im Betriebseinsatz sind.Regardless of whether it is checked permanently until time tB, or the registered energy is checked only at this time tB, in any event, if it is detected that the starting energy reference value has not yet been reached at this time tB, the starting procedure can be aborted and, for example, an error warning is generated. This procedure is particularly advantageous when the starting procedure according to the invention in the quality inspection after the manufacturing process such a heater 10 is performed. Since basic conditions are created in such a quality check, which would have to lead, if the ignition device 24 functions correctly, to sufficient electrical energy being introduced in this pre-glow phase, such a termination or fault indication would indicate that possibly in the area of the ignition device 24 a problem is present. For example, the ignition device 24 may have an outside of the tolerances specified per se lying electrical resistance, which does not have the desired heating power and thus not the desired entry of electrical energy at maximum possible applied voltage. Of course, the cancellation of the start procedure and, for example, the generation of an error indication can also be realized in heaters that are already in operation.

Da jedoch grundsätzlich die Möglichkeit besteht, dass durch sich ändernde äußere Rahmenbedingungen in Verbindung mit dem alternden Zündorgan kurzfristig Zustände eintreten können, die dazu führen, dass auch bis zum Erreichen des Zeitpunkts tB nicht ausreichend Energie eingetragen werden kann, welche Zustände jedoch mit sich ändernden äußeren Bedingungen wieder aufgehoben werden können und somit bei einem nächsten Versuch zum Starten möglicherweise nicht mehr vorliegen und somit korrekt gestartet werden kann, ist es möglich, in einem derartigen Falle nach Erreichen des Zeitpunkts tB weiterhin das Zündorgan 24 zu erregen und beispielsweise permanent mit der Leistungsüberwachung auch die eingetragene Energie zu überwachen. Führt dieses Überwachungsergebnis dazu, dass noch vor Erreichen eines weiteren vorbestimmten Zeitpunkts tV der Startenergie-Referenzwert erreicht worden ist, so kann beispielsweise unmittelbar dann, wenn dieses Erreichen erkannt wird, Brennstoff eingespeist werden, also die Fördereinrichtung 22 erregt werden, um den Zündvorgang dann auszulösen. Hierbei könnte beispielsweise auch daran gedacht werden, für die an den Zeitpunkt tB anschließende Phase einen etwas geänderten Startenergie-Referenzwert zu verwenden. Beispielsweise könnte dieser etwas erhöht sein, um die längere Vorglühphase zu berücksichtigen.However, since there is the possibility in principle that changing external conditions in conjunction with the aging ignition device can cause short-term conditions which lead to insufficient energy being able to be entered even until the time tB is reached, but which states will change as the external environment changes Conditions can be canceled again and thus may no longer be present at a next attempt to start and thus can be started correctly, it is possible in such a case after reaching the time tB continues to excite the ignition device 24 and, for example, permanently with the performance monitoring to monitor the enlisted energy. If this monitoring result leads to the starting energy reference value having been reached even before reaching a further predetermined time tV, then, for example, fuel can be fed in immediately when this reaching is detected, ie the delivery device 22 is energized in order to trigger the ignition process , In this case, for example, it could also be thought of using a slightly changed starting energy reference value for the phase following the time tB. For example, this could be slightly increased to account for the longer preheat phase.

Wird auch bei anhaltender Erregung des Zündorgans 24 bis zum Zeitpunkt tV der Startenergie-Referenzwert nicht erreicht bzw. überschritten, so kann tatsächlich auf das Vorliegen einer Fehlfunktion geschlossen werden und somit die Startprozedur ggf. unter Erzeugung einer Fehleranzeige abgebrochen werden.If the starting energy reference value is not reached or exceeded even if the ignition device 24 continues to be energized up to the point in time tV, then the presence of a malfunction can actually be inferred, and thus the starting procedure possibly terminated, generating an error indication.

Eine Weiterbildung des vorangehend beschriebenen Verfahrens ist in Fig. 3 gezeigt. Dabei wird in der verlängerten Vorglühphase, also nach Überschreiten des zweiten Punkts tB mit nicht erreichtem Startenergie-Referenzwert, nicht nur die dann bis zu einem jeweiligen Zeitpunkt eingebrachte Energie mit diesem Wert verglichen. Vielmehr wird auch der Strom hinsichtlich seiner Änderung überwacht. Die Grundlage hierfür bildet die Erkenntnis, dass dann, wenn die erforderliche Energiemenge noch nicht eingetragen worden ist, was ein Indikator dafür ist, dass im Bereich des Zündorgans auch nicht die gewünschte Temperatur vorliegt, und wenn eine zu geringe Änderung des Stroms indiziert, dass auch eine entsprechend geringe Änderung der Temperatur vorliegt, darauf geschlossen werden kann, dass auch bei weiter anhaltender Erregung auf Grund der nicht mehr oder nur noch unwesentlich ansteigenden Temperatur diese fortdauernde Erregung nicht mehr zu den gewünschten Effekten, nämlich dem Bereitstellen der zum Zünden geeigneten Rahmenbedingungen führen kann. Es kann also hier beispielsweise vorgesehen sein, dass aus den aufeinander folgenden Abtastungen gewonnene Stromwerte, also beispielsweise zu den Zeitpunkten tn-1 und tn, zur Ermittlung einer Änderung des Stroms herangezogen werden und diese Änderung mit einem Stromänderungs-Referenzwert verglichen wird. Ist die Änderung zu gering, erreicht sie also den Referenzwert nicht, so ist dies ein Indikator dafür, dass auch die anhaltende Erregung bzw. Bestromung keinen wesentlichen weiteren Temperaturanstieg erzielt. Es kann dann noch vor Erreichen des Zeitpunkts tV entschieden werden, die Startprozedur abzubrechen, um auf diese Art und Weise Energie zu sparen bzw. das Bordspannungssystem nicht unnötig zu belasten. Mit dieser Überprüfung der Stromänderung kann unmittelbar nach Erreichen oder Überschreiten des Zeitpunkts tB begonnen werden. Zwar ist grundsätzlich davon auszugehen, dass auch bei möglicherweise nicht korrekt arbeitendem System im Bereich des Zeitpunkts tB eine vergleichsweise starke Stromänderung mit entsprechender Temperaturänderung vorliegt, so dass im Allgemeinen zunächst das Ergebnis dieser Stromüberprüfung nicht negativ sein wird, d.h. die Stromänderung wird größer sein, als der hierfür vorgegebene Referenzwert, wobei der Ausdruck größer hier beispielsweise auf der Grundlage des das jeweilige Vorzeichen der Änderung unberücksichtigt lassenden Betrags betrachtet werden kann. Auf diese Art und Weise wird es möglich, einen eventuell aufgetretenen Defekt im Bereich des Zündorgans oder in sonstigen Systembereichen, der zur Folge hat, dass bei Erregung eine nur geringe Änderung im elektrischen Strom und auch in der Temperatur auftritt, frühzeitig zu erkennen. Führt die Stromüberwachung zu dem Ergebnis, dass auch mit fortschreitender Zeit die Änderung des Stroms immer ausreichend groß ist, was auch eine ausreichende Änderung der Temperatur indiziert, so wird letztendlich die Erregung des Zündorgans 24 fortgesetzt, entweder bis der Zeitpunkt tV erreicht ist, oder bis bei der Energieüberprüfung festgestellt wird, dass der Startenergie-Referenzwert erreicht bzw. überschritten ist. Im erstgenannten Falle wird die Erregung abgebrochen und die Startprozedur beendet, während im zweitgenannten Falle dann mit dem Einleiten von Brennstoff fortgefahren wird.A development of the method described above is in Fig. 3 shown. In this case, in the extended pre-glow phase, that is to say after exceeding the second point tB with the starting energy reference value not reached, not only the energy then introduced up to a respective time is compared with this value. Rather, the current is monitored for its change. The basis for this is the recognition that when the required amount of energy has not yet been registered, which is an indicator that also in the area of the ignition device is not the desired temperature, and if a too small change in the current indicates that, too a correspondingly small change in temperature is present, it can be concluded that even with continued excitement due to the no more or only insignificantly rising temperature this persistent excitement can no longer lead to the desired effects, namely providing the appropriate conditions for igniting , For example, it may be provided here that current values obtained from the successive samplings, that is to say, for example, at times tn-1 and tn, are used to determine a change in the current and this change is compared with a current change reference value. If the change is too small, ie if it does not reach the reference value, then this is an indicator that the sustained excitation or energization does not achieve a significant further increase in temperature. It can then be decided before reaching the time tV to cancel the startup procedure in order to save energy in this way or not unnecessarily burden the on-board voltage system. With this review of the current change can immediately after reaching or exceeding the Time tB be started. Although it is generally to be assumed that even if the system does not operate correctly in the area of time tB, there is a comparatively large change in current with a corresponding temperature change, so that in general the result of this current check will initially not be negative, ie the current change will be greater than the predetermined reference value for this purpose, wherein the expression greater here can be considered, for example, on the basis of the amount that omits the respective sign of the change. In this way, it becomes possible to detect at an early stage any defects that may have occurred in the area of the ignition device or in other system areas, with the result that only a small change in the electrical current and also in the temperature occurs during excitation. If the current monitoring leads to the result that the change in the current is always sufficiently large as time progresses, which also indicates a sufficient change in the temperature, the excitation of the ignition element 24 is ultimately continued, either until the time tV has been reached, or until is determined during the energy check that the starting energy reference value is reached or exceeded. In the former case, the excitation is terminated and the starting procedure is terminated, while in the second-mentioned case, then continued with the introduction of fuel.

Mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise bzw. dem mit einer derartigen Vorgehensweise arbeitenden Heizgerät wird es möglich, auch Zündorgane einzusetzen, die vergleichsweise große Fertigungstoleranzen hinsichtlich ihres Leitungsverhaltens aufweisen bzw. die möglicherweise alterungsbedingt sich in einen Bereich verschieben, der an sich durch die grundsätzlich vorgesehenen Fertigungstoleranzen nicht mehr gedeckt ist. Auch können Änderungen in den Umgebungsbedingungen, die eine nachteilhafte Auswirkung auf das Vorglühen des Zündorgans 24 haben, insofern berücksichtigt werden, als bei möglicherweise vergleichsweise großer Regelabweichung bei der Einstellung der Heizleistung in der Vorglühphase dann, wenn trotzdem ausreichend Energie eingetragen wird, die Startprozedur fortgesetzt werden kann.With the procedure according to the invention or the heater operating with such an approach, it is also possible to use ignition devices which have comparatively large manufacturing tolerances with respect to their conduction behavior or which, possibly due to aging, shift into an area which is no longer inherent in the fundamentally provided manufacturing tolerances is covered. Also, changes in the environmental conditions that have a detrimental effect on the preheating of the ignition device 24 may be taken into account insofar as with possibly comparatively large control deviation in the adjustment of the heating power in the preheating phase, if still sufficient energy is entered, the startup procedure can be continued.

Claims (11)

  1. A method for starting a vehicle heating device, comprising the following measure
    a) from a starting time exciting an ignition device (24),
    characterized by the following further measures:
    b) in a first checking process checking if by or prior to a first predetermined time (tB) the electric energy consumed at the ignition device (24) has reached a predetermined starting energy reference value,
    c) if the first checking process indicates that the starting energy reference value has been reached, initiating fuel supply to a combustion chamber assembly (12) of the vehicle heating device (10).
  2. The method according to claim 1,
    characterized in that, if the first checking process indicates that the starting energy reference value has been reached, the fuel supply will not be initiated prior to the first predetermined time (tB).
  3. The method according to claim 1,
    characterized in that, if the first checking process indicates that the starting energy reference value has been reached, the fuel supply will be initiated immediately.
  4. The method according to one of claims 1 to 3,
    characterized in that, if, by the first predetermined time (tB), the first checking process does not indicate that the starting energy reference value has been reached, the starting procedure will be cancelled.
  5. The method according to one of claims 1 to 3,
    characterized in that, if, by the first predetermined time, the first checking process does not indicate that the starting energy reference value has been reached, it will be checked by a second checking process if the starting energy reference value is reached by or prior to a second predetermined time (tV) following the first predetermined time (tB), and in that, if the second checking process indicates that the starting energy reference value has been reached, fuel supply will be initiated.
  6. The method according to claim 5,
    characterized in that, if the second checking process indicates that the starting energy reference value has been reached, fuel supply will be initiated.
  7. The method according to claim 5 or 6,
    characterized in that, if by the second predetermined time (tV) the second checking process does not indicate that the starting energy reference value has been reached, the starting procedure will be cancelled.
  8. The method according to one of claims 1 to 7,
    characterized in that, if, by the first predetermined time (tB), the first checking process does not indicate that the starting energy reference value has been reached, the temporal change of the current flowing through the ignition device (I) will in a third checking process be compared to a reference value for the change in current, and in that, if prior to a third predetermined time the third checking process indicates that the temporal change of the current (I) is smaller than the reference value for the change in current, the starting operation will be cancelled.
  9. The method according to claim 8 and one of claims 1 to 7,
    characterized by the third predetermined time corresponding to the second predetermined time (tV).
  10. The method according to claim 8 or 9,
    characterized by the third checking process being carried out as soon as the first predetermined time (tB) has been reached.
  11. Vehicle heating device, comprising:
    - a combustion chamber assembly (12),
    - a fuel delivery device (22) for delivering liquid fuel to the combustion chamber assembly (12),
    - an ignition device (24),
    - a driving device (26) for driving the ignition device (24) and the fuel delivery device (22),
    - a voltage determination device (28) for determining the voltage applied to or to be applied to the ignition device (24),
    - a current determination device (30) for determining the electric current (I) flowing through the ignition device (24), characterized by the driving device (26) being designed for determining the electric energy consumed in the ignition device (24) on the basis of the voltage applied to the ignition device (24) and the current (I) flowing through the ignition device (24), for comparing the latter with a starting energy reference value and for driving the fuel delivery device (22) for delivering fuel to the combustion chamber assembly (12) if by a first predetermined time (tB) the electric energy consumed in the ignition device (24) has reached the starting energy reference value.
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