WO2013017126A2 - Fahrzeugheizgerät zum betrieb mit mehreren brennstoffarten - Google Patents

Fahrzeugheizgerät zum betrieb mit mehreren brennstoffarten Download PDF

Info

Publication number
WO2013017126A2
WO2013017126A2 PCT/DE2012/100219 DE2012100219W WO2013017126A2 WO 2013017126 A2 WO2013017126 A2 WO 2013017126A2 DE 2012100219 W DE2012100219 W DE 2012100219W WO 2013017126 A2 WO2013017126 A2 WO 2013017126A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel
vehicle heater
heating element
type
electric heating
Prior art date
Application number
PCT/DE2012/100219
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2013017126A3 (de
Inventor
Isabella Walter
Insa TADEN
Andreas Rutsche
Original Assignee
Webasto SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Webasto SE filed Critical Webasto SE
Publication of WO2013017126A2 publication Critical patent/WO2013017126A2/de
Publication of WO2013017126A3 publication Critical patent/WO2013017126A3/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/44—Preheating devices; Vaporising devices
    • F23D11/441—Vaporising devices incorporated with burners
    • F23D11/448—Vaporising devices incorporated with burners heated by electrical means
    • 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
    • F23D—BURNERS
    • F23D5/00—Burners in which liquid fuel evaporates in the combustion space, with or without chemical conversion of evaporated fuel
    • F23D5/12—Details
    • F23D5/18—Preheating devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2221/00—Pretreatment or prehandling
    • F23N2221/04—Preheating liquid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2221/00—Pretreatment or prehandling
    • F23N2221/10—Analysing fuel properties, e.g. density, calorific
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2237/00—Controlling
    • F23N2237/08—Controlling two or more different types of fuel simultaneously
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • 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 operating a vehicle heater, which is designed both for operation with a first type of fuel as well as for operation with at least one second fuel type, which has a higher boiling temperature or a higher boiling temperature range than the first fuel, and a trained trained vehicle heater.
  • Vehicle heaters are used in particular in the field of land vehicles as a stand-alone or auxiliary heater.
  • Stand heaters or auxiliary heaters
  • auxiliary heaters can be operated both when the vehicle engine is stationary and when the vehicle engine is running, while auxiliary heaters can only be operated when the vehicle engine is running.
  • Ethanol admixture e.g., E10, E85
  • diesel B7
  • biodiesel PME
  • winter diesel e.g., E10, E85
  • E10, E85 diesel
  • PME biodiesel
  • the object of the present invention is to provide a method of operating a vehicle heater that is selectively operable with at least two types of fuel by which the vehicle heater is operable effectively and over a wide range of heating power regardless of the type of fuel used. Furthermore, the object of the present invention is to provide a suitably designed vehicle heater.
  • a method of operating a vehicle heater that is configured for both first fuel type operation and at least second fuel type operation having a higher boiling temperature and a higher boiling temperature range than the first type of fuel, respectively ,
  • the vehicle heating device has an evaporation and / or atomization element for vaporizing and / or atomizing liquid, supplied fuel and at least one electric heating element, by means of which fuel can be heated in the region of the vaporization and / or atomization element.
  • the electric heating element is at least then activated for heating in a normal operation of the vehicle heater with the second fuel, when the vehicle heater is operated in the highest level, provided heat output stage.
  • a vehicle heater can basically be optimized for a type of fuel, which is done in particular by a corresponding adaptation of its design.
  • an energy input (or heat input) occurring during normal operation is determined by the region of the combustion or conversion zone in the region of the evaporation and / or atomization element. If a fuel type with a higher boiling temperature or with a higher boiling temperature range is used instead of the "optimal" type of fuel, the energy input (or heat input) from the combustion or conversion zone is no longer sufficient for evaporation and / or at high heat output levels. or activating the fuel in the region of the evaporation and / or atomization element.
  • the electric heating element can be optimized for a fuel type with a low boiling temperature or a low boiling temperature range (eg gasoline) by the method according to the invention Boiling temperature or with a higher boiling temperature range (eg ethanol), the electric heating element can then be activated for heating in normal operation and in particular at high heat output levels additional, additional heat supply for vaporizing and / or sufficient activation of the
  • Fuel for a reaction of the same be provided with combustion air. This additional heat input is needed at least when the vehicle heater is operated in the highest intended heating power stage (e.g., for initial heating of a vehicle interior) since, in this case, comparatively large amounts of fuel are also converted.
  • the fiction, contemporary method regardless of the type of fuel used in each case allows the provision of a high heating power spread.
  • a large range of different heating powers in particular from 0 to 6 kW (kilowatts)
  • a fuel with a low boiling temperature or low boiling temperature range eg gasoline
  • no activation of the electric heating element is required.
  • an action (depending on the second type of fuel and depending on the design of the vehicle heater) should as a rule escalateung of the electric heating element only at high heating power ranges (especially for heating power in the range between 4 to 6 kW) may be required.
  • the additionally required consumption of electrical energy for this purpose is comparatively low, since ideally the electric heating element is activated only with a correspondingly high heating power requirement and when using the second type of fuel. Compared to purely electric vehicle heaters (eg high-voltage heater), the consumption of electrical power is negligible.
  • the vehicle heater is particularly formed by a heater or by a heater.
  • fuel types are gasoline, ethanol blended gas (e.g., E10, E85), ethanol, diesel (B7), biodiesel (PME), winter diesel, arctic diesel, etc.).
  • the first type of fuel is formed by gasoline and the second type of fuel by ethanol.
  • the vehicle heater can also be designed for operation with other types of fuel.
  • the other types of fuel may have boiling temperatures or boiling temperature ranges between those of the first type of fuel and the second type of fuel (e.g., gasoline-ethanol mixtures).
  • the vehicle heater is designed in particular for heating the interior of a land vehicle.
  • "at least one" refers in each case to "one or more", whereby “at least one” also refers to the variant of "exactly one", even if it is not explicitly pointed out each time.
  • the vehicle heater has a reaction chamber within which the fuel vaporized or atomized in the vaporization and / or atomization element is reacted together with combustion air.
  • the reaction can take place in a flaming combustion or in a catalytic reaction on a corresponding catalyst.
  • the reaction chamber is referred to as a combustion chamber.
  • boiling temperature range refers to the case in which the respective fuel is formed from a plurality of components each having different boiling temperatures, and this possibility of the presence of a boiling temperature range is not explicitly mentioned in the following:
  • the operating state of the vehicle heater after passing through a start operation is referred to as "normal operation.”
  • the activation of the electric heating element in a normal operation of the vehicle heater with the second fuel type is effected in particular permanently Periodically understood activation, which may not necessarily be continuous over the period concerned, but also interrupted, in particular clocked.
  • the activation of the electrical heating element is carried out in particular to optimize the implementation of fuel with combustion air.
  • the activation of the electrical heating element serves to sufficiently evaporate fuel in the region of the evaporation and / or atomization element and / or to thermally activate it for conversion with combustion air.
  • the proposed electric heating element can basically also be used for other purposes.
  • the electrical heating element can be used for preheating fuel during a start-up process (eg in the case of an electrical heating element which is arranged in the area of the fuel feed). Additionally or alternatively, the electrical heating element can also be used for igniting a fuel-combustion-air mixture within the reaction chamber (in particular combustion chamber) (eg when the electric heating element is designed as a glow plug inside the reaction chamber).
  • the electric heating element is in a normal operation of the vehicle heater depending on the respective type of fuel and depending on the respective heating power level in which the vehicle heater is operated activated.
  • the electric heating element is activated when using fuel types with high boiling temperatures and at the same time, high heating power requirement.
  • the consumption of electrical energy can be kept low and an optimized operation of the vehicle heater can be achieved.
  • Activation of the electric heating element can also be effected as a function of further influencing variables, for example as a function of an outside temperature, etc.
  • the electric heating element in a normal operation of the vehicle heater with the first fuel at least when the vehicle heater in the lowest heating power level (but still takes place a heating operation, ie greater than 0 kW) is operated permanently off. This also preferably applies if the vehicle heater is operated more generally in a low heating power range (eg from 0-3 kW with an available heating power range of 0-6 kW).
  • the electrical heating element in a normal operation of the vehicle heater with the first type of fuel the electrical heating element is permanently switched off independently of the respective heat output stage. The fact that the construction of the vehicle heater is optimized for the first type of fuel so that an unnecessarily high consumption of electrical energy is avoided. In all variants, however, it may be provided that an activation of the electric heating element takes place during a starting process of the vehicle heating device.
  • the evaporation and / or sputtering element may generally be formed by an evaporator, for example of a type known for previous evaporator burners, or alternatively by a sputtering orifice.
  • the evaporation and / or sputtering element is formed by an evaporator.
  • the use of the electric heating element is particularly advantageous.
  • the electrical heating element is arranged upstream of the evaporation and / or atomization element in the region of a fuel supply to the evaporation and / or sputtering element. In this way, a particularly efficient heating of the fuel succeeds, before it arrives at the evaporation and / or atomization element.
  • the electric heating element can be used simultaneously for automated detection of the type of fuel, as described below.
  • the electrical heating element should be arranged so close to the evaporation and / or sputtering that the supplied heat largely remains in the fuel until it reaches the evaporation and / or sputtering element.
  • the electrical heating element is arranged within a fuel-carrying fluid guiding element (eg within a hose or a pipe) of a fuel supply, such as within a connecting piece between the fuel metering pump and the evaporator (or evaporation and / or atomizing element).
  • the electrical heating element is such arranged to be lapped by fuel when fuel is supplied.
  • flow guidance elements can be provided on the electrical heating element (and / or optionally on the fluid guiding element), which improve heat transfer from the electric heating element to the fuel, in particular by lengthening the contact time between the fuel and the electric heating element.
  • the fuel used in each case is entered manually by a user (for example via corresponding input elements).
  • the respective type of fuel with which the vehicle heater is operated is automatically detected by the vehicle heater.
  • the taking place according to this development use of the electrical heating element for fuel arter posted is in terms of effective use of existing components especially advantageous.
  • This development is particularly useful when the electrical heating element is arranged upstream of the evaporation and / or sputtering element in the region of a fuel supply to the evaporation and / or sputtering element.
  • an operating parameter set corresponding to the present fuel type is reliably selected on the basis of the monitored signal, so that the vehicle heater can be operated in an optimized manner.
  • the time profile of the signal is monitored, as a result of which a particularly reliable assignment can be achieved.
  • the steps of assigning and selecting do not necessarily require that the fuel type is determined as such.
  • the monitoring of the signal representing the electrical power consumption of the electrical heating element can be carried out continuously or preferably by a repeated readout of a signal (eg the voltage applied to the electric heating element, the current supplied to the electric heating element, the electric power consumption of the electric heating element, etc.). with a predetermined readout frequency.
  • a signal eg the voltage applied to the electric heating element, the current supplied to the electric heating element, the electric power consumption of the electric heating element, etc.
  • a predetermined readout frequency Preferably, the temporal course of the signal is evaluated.
  • the readout frequency should be high enough to be able to determine the time course of the signal with the required accuracy.
  • the assignment of the monitored signal to a fuel type and thus to an operating parameter set can be done, for example, by evaluating selected characteristics of the time profile, such as characteristic times, characteristic changes (eg certain current or voltage changes, etc.) and comparing these characteristics with stored setpoints for respective fuel types or for respective operating parameter sets.
  • the individual operating parameter sets comprise, in particular, the operating parameter of the activation of the electric heating element as a function of the respective type of fuel, in particular additionally also as a function of the respective heating power stage.
  • the operating parameter sets can each also include further operating parameters which have an influence on the mode of operation of the vehicle heater, such as the fuel feed rate (eg frequency of a metering pump) and the fuel feed rate (eg the speed of a combustion air blower) for different types of fuel, Schutabs at a start of the combustion process, Ausschaltabnies at an end of the combustion process, etc.
  • the (in particular in a control unit of the vehicle heater deposited) a plurality of operating parameter sets has, in particular, different operating parameter sets for different types of fuel, in particular for gasoline and ethanol as well as benzine-ethanol mixtures.
  • the steps of the automated detection (step A)) and the selection (step B)) are carried out before a conversion of fuel with combustion air in a combustion chamber (2) of the vehicle heater (1). Accordingly, the present invention enables the vehicle heater to be operated directly from the beginning of operation with the optimized set of operating parameters and, in particular, with optimized activation of the electrical heating element.
  • the steps of detecting (step A)) and selecting (step B)) may also be performed at predetermined time intervals or in response to certain conditions (eg, actuation of ignition, etc.) during normal operation.
  • the present invention further relates to a vehicle heater which is designed both for operation with a first type of fuel and for operation with at least one second type of fuel.
  • the second type of fuel has a higher boiling temperature or a higher boiling temperature range than the first type of fuel.
  • the vehicle heater has an evaporating and / or atomizing element for vaporizing and / or atomizing liquid, supplied fuel, at least one electric heating element, through which fuel in the region of the evaporation and / or atomizing element can be heated, and a control unit for controlling an operation of the heater.
  • the control unit is designed such that it activates the electric heating element in a normal operation of the vehicle heater with the second fuel, at least for heating when the vehicle heater is operated in the highest level, provided heating power level.
  • the electrical heating element is arranged upstream of the evaporation and / or atomization element in the region of a fuel supply to the evaporation and / or atomization element.
  • Fig. 1 a schematic representation of a mobile heater
  • FIG. 2 is a graph illustrating a waveform in the presence of a first type of fuel
  • FIG. 3 shows a graphical representation for explaining a signal course in the presence of a second type of fuel.
  • the vehicle heater 1 is for use in a vehicle, particularly in a land vehicle provided with an internal combustion engine, such as a vehicle. a road vehicle designed.
  • the vehicle heater 1 may be formed by a heater or by a heater.
  • the vehicle heater 1 has, in a known manner, a combustion chamber 2 in which, in use, a flaming reaction of fuel with combustion air takes place, generating heating heat.
  • the vehicle heater 1 has an evaporator burner. This in turn has a porous evaporator or evaporator body 11, is vaporized at the liquid fuel, in particular gasoline, ethanol or a gasoline-ethanol mixture.
  • the evaporator 11 may be formed, for example, by a metal fiber fleece.
  • the liquid fuel is supplied through a fuel supply 3 to the evaporator body 11, as shown schematically in Fig. 1.
  • a fuel delivery device 4 is provided (for example, a metering pump), by means of which the fuel with a predetermined fuel feed rate can be fed.
  • the vehicle heater 1 also has a control unit 10 which controls the operation of the vehicle heater 1 controls. This is connected to the fuel delivery device 4 for driving the same.
  • the control unit 10 is designed in such a way that the fuel delivery device 4 can be controlled by it by the control unit 10, with which fuel supply rate fuel to the combustion chamber 2 and the evaporator body 11 is promoted (eg by setting a corresponding clock frequency of a reciprocating dosing pump).
  • the combustion air is supplied to the combustion chamber 2 via a combustion air conveying device 5 (eg a combustion air blower), as shown schematically by an arrow 6.
  • the control unit 10 is also connected to the combustion air conveying device 5 for driving the same.
  • the control unit 10 is configured to control the combustion air supply rate of the combustion air supply 5 (eg, by adjusting a rotational speed of a combustion air blower).
  • a combustion tube 7 connects in a known manner.
  • the combustion tube 7 is surrounded by a heat exchanger 8, which is designed to transfer at least a large part of the released heating heat to a medium to be heated.
  • the medium to be heated may be heated, for example, by air to be heated or by a liquid to be heated, e.g. the cooling liquid of the vehicle, be formed.
  • the hot combustion exhaust gases are thereby deflected at the downstream end of the combustion tube 7 in the heat exchanger 8 and flow along a flow path in the interior of the heat exchanger 8 to an exhaust gas outlet 9th
  • the exhaust outlet 9 forms a region in which the combustion exhaust gases are discharged from the vehicle heater 1.
  • the flow of the combustion exhaust gases is shown schematically in FIG. 1 by arrows.
  • a flow path in the form of a jacket for the medium to be heated is further formed.
  • the medium to be heated is supplied via an inlet 12 to the heat exchanger 8 and discharged after heating via a discharge s 13, as shown schematically by arrows.
  • the flow direction of the medium to be heated is realized opposite to the flow direction of the hot combustion exhaust gases in the heat exchanger 8.
  • an electric heating element 14 is arranged in a region between the fuel delivery device 4 and the evaporator 11.
  • the electric heating element 14 is formed by an ohmic resistance heater.
  • the electric heating element 14 is arranged in such a way in the fuel supply 3 (or in a fuel tube of the fuel supply) that it is surrounded by the supplied fuel.
  • the control unit 10 is connected to the electric heating element 14 such that the electric heating element 14 can be activated and switched off by the control unit 10.
  • the vehicle heater 1 is in this case designed for operation with gasoline.
  • the heat input from the combustion chamber 2 into the evaporator 11 is sufficiently high to provide enough heat to evaporate gasoline at all available heat output levels (eg in the range 0-6 kW). Accordingly, the electric heating element 14 is switched off permanently during normal operation of the vehicle heating device 1 with gasoline as fuel. Due to its design according to the invention, the vehicle heater 1 can also be operated with ethanol over all available heating power stages (for example from 0 to 6 kW). Ethanol has a higher boiling point than gasoline. Furthermore, ethanol has a lower calorific value, so that a higher fuel throughput is required compared to gasoline to provide a comparable heating power.
  • the control unit 10 is thus designed such that it heats the electric heating element 14 at least in an upper heating power range (eg 4-6 kW) when using ethanol as a fuel for heating (especially permanently and continuously) activated.
  • the fuel in this case ethanol
  • the heat input which is generated by the conversion of fuel with combustion air (in the combustion chamber)
  • sufficient thermal activation of the fuel to vaporize it takes place in the region of the evaporator 11.
  • the control unit 10 is designed such that it depends on the respective automatically detected type of fuel and in dependence on the respective heating power level in which the vehicle heater 1 is operated, the electric heating element 14 for Heating according to a corresponding, associated with the respective fuel type operating parameter set controls. This is especially true during normal operation of the vehicle heater 1. Such, in particular of the fuel type dependent control of the electric heating element 14 but can also be done during a startup and / or during a shutdown of the vehicle heater 1.
  • the stored in the vehicle heater 1 (and in particular in the control unit 10), to the individual fuel types (eg ethanol, gasoline, etc.) associated operating parameter sets include in particular the parameters of the activation of the electric heating element 14 depending on the fuel type and in dependence the set heating power level.
  • the vehicle heater 1 can also be designed for operation with other and / or other types of fuel in addition to the two types of fuel gasoline and ethanol, with corresponding operating parameter sets for the various fuel types in the vehicle heater 1 (in particular in the control unit 10) are stored.
  • Examples of further types of fuel are in particular gasoline-ethanol mixtures (eg E10, E85), diesel (B7), biodiesel (PME), winter diesel, arctic diesel, etc.,.
  • the operating parameter sets can also each have other operating parameters, such as the Brennstoffzu Switzerlandrate (eg clock frequency of a metering pump), the Brennluftzu Switzerlandrate (eg the speed of a combustion air blower), etc., in particular depending on the type of fuel and each set Schutsch.
  • further influencing variables such as, for example, geodetic height, air pressure, external or
  • Combustion air temperature, etc. be taken into account.
  • the electric heating element 14 is designed as an ohmic resistance heater, which has a certain resistance-temperature characteristic, so that a predetermined electrical resistance value of the electric heating element 14 corresponds to a certain predetermined temperature.
  • the electric heating element 14 is, as described above, controllable by the control unit 10.
  • the control unit 10 is designed such that the electrical heating element 14 can be regulated to a predetermined resistance value by this and the time course of the power consumption of the electric heating element 14 can be monitored.
  • the predetermined resistance value again corresponds to an associated temperature of the electric heating element 14.
  • control unit 10 and the electrical heating element 14 in particular designed such that the electric heating element 14 is controllable to a temperature which is above the evaporation temperature of at least one component of gasoline and which is below the evaporation temperature of ethanol.
  • the monitoring of the time profile of the electrical power consumption of the electric heating element 14 can be carried out, for example, continuously or clocked with a specific sampling frequency. Instead of monitoring the electrical power can be done, for example, in a control with constant voltage monitoring of the electrical current, which in this case represents the electrical power consumption. Likewise, for example, in the case of control with a constant current intensity, a monitoring of the electrical voltage can take place, which in this case represents the electrical power consumption.
  • FIGS. 2 and 3 each schematically illustrate the resistance characteristic of the electrical resistance R of the electric heating element 14, the fuel delivery rate f (represented by the clock frequency of a metering pump as the fuel delivery device 4), and the electrical power consumption P of the electric heating element 14 Function of time t plotted in the same graph.
  • FIG. 2 shows the signal curve in the case of a first type of fuel, which in the exemplary embodiment is formed by a gasoline-ethanol mixture E10.
  • Fig. 3 illustrates the corresponding waveform in the case of a second type of fuel, which is formed in the embodiment by another gasoline-ethanol mixture E85.
  • a regulation of the electrical resistance R of the electric heating element 14 to a predetermined setpoint resistance value begins at a time t 1.
  • the resistance R initially increases and then varies slightly in the range of the nominal resistance value.
  • the time interval between times t1 and t2 is about 10 to 20 seconds.
  • the time profile of the electrical power consumption P of the electrical heating element 14 which is apparent in FIG. 2 differs significantly from the time profile shown in FIG. 3 in the case of the first type of fuel the electric power consumption P in the case of the second fuel type. This applies in particular to the time interval between the times t1 and t2. Accordingly, by monitoring the time course of a signal representing the electric power consumption of the electric heating element 14, it can be concluded which type of fuel is present, in particular which mixture is present, for example. of gasoline-ethanol mixtures. As can be seen in FIGS.
  • the signal profiles differ in particular at the time when a drop in the signal occurs (or also in the course of the falling edge after the instant t 1) and in whether a minimum occurs or not. Consequently, an operating parameter set assigned to this recognized type of fuel can be selected for the following operation of the vehicle heater 1 and the vehicle heater 1 can be operated with an operating parameter set optimized for the present fuel type.
  • the different time profile of the electrical power consumption of the electric heating element 14 can be explained by the fact that are selectively evaporated at lower temperatures boiling components of the fuel in the region of the electric heating element 14 by the heating power provided, resulting in a change in heat dissipation from the electric heating element 14 , which leads to a characteristic signal in the time course of the electrical power consumption P of the electric heating element 14.
  • the inventive method can also be used in other types of vehicle heaters, especially in so-called atomizer burners, in which the fuel is atomized in a nozzle, and also in kata- lytic burners, where a flameless reaction takes place.
  • operation of the electric heating element 14 for selecting the appropriate operating parameter set prior to the start of conversion of fuel with combustion air to release heat has been described, the method may also be performed during ongoing operation of the vehicle heater, eg, in FIG predetermined intervals during normal operation.
  • the electrical heating element is arranged directly on the bottom of an evaporator receptacle, on the back side of the evaporator.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugheizgerätes (1), das sowohl für einen Betrieb mit einer ersten Brennstoffart als auch für einen Betrieb mit mindestens einer zweiten Brennstoffart ausgelegt ist, sowie ein entsprechendes Fahrzeugheizgerät (1). Das Fahrzeugheizgerät (1) weist ein Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement (11) zum Verdampfen und/oder Zerstäuben von flüssigem, zugeführten Brennstoff und mindestens ein elektrisches Heizelement (14), durch das Brennstoff im Bereich des Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselements (11) beheizbar ist, auf. Das elektrische Heizelement (14) wird in einem Normalbetrieb des Fahrzeugheizgerätes (1) mit der zweiten Brennstoff art zumindest dann zum Heizen aktiviert, wenn das Fahrzeugheizgerät (1) in der höchsten, vorgesehenen Heizleistungsstufe betrieben wird.

Description

Fahrzeugheizgerät zum Betrieb mit mehreren Brennstoffarten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugheizgerätes, das sowohl für einen Betrieb mit einer ersten Brennstoffart als auch für einen Betrieb mit mindestens einer zweiten Brennstoffart, die eine höhere Siedetemperatur bzw. einen höheren Siedetemperaturbereich als die erste Brennstoffart aufweist, ausgelegt ist, sowie ein entsprechend ausgebildetes Fahrzeugheizgerät.
Fahrzeugheizgeräte werden insbesondere im Bereich von Landfahrzeugen als Stand- oder Zuheizer eingesetzt. Standheizer (bzw. Standheizungen) sind sowohl bei ruhendem als auch bei laufendem Fahrzeugmotor betreibbar, während Zuheizer nur bei laufendem Fahrzeugmotor betreibbar sind.
Zum Teil besteht bei Fahrzeugen der Bedarf, dass diese wahlweise mit unterschiedlichen Brennstoffen, insbesondere mit Benzin und mit Ethanol (sowie gegebenenfalls zusätzlich mit Benzin-Ethanol-Gemischen), betreibbar sind. Besonders bei Kraftfahrzeugen, die im Hinblick auf einen möglichst geringen Schadstoffausstoß optimiert sind, besteht ein Bedarf an Fahrzeugheizgeräten, die mit unterschiedlichen Brennstoffen (insbesondere mit Benzin und mit Ethanol) betreibbar sind. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass das Fahrzeugheizgerät sowohl mit Kraftfahrzeug-Kraftstoff, wie beispielsweise mit Benzin, Benzin mit
Ethanolbeimischung (z.B. E10, E85), Diesel (B7), Biodiesel (PME), Winterdiesel,
Arcticdiesel, etc., als auch mit einer speziell für das Fahrzeugheizgerät vorgesehenen Brennstoffart, wie beispielsweise mit Ethanol, betreibbar ist. Hierbei besteht jedoch ein Bedarf, das betreffende Fahrzeugheizgerät unabhängig von der jeweils eingesetzten Brennstoffart möglichst effektiv und unter optimalen Betriebsbedingungen zu betreiben. Dabei ist jedoch problematisch, dass sich die verschiedenen Brennstoffarten in ihren Verdampfungseigenschaften sowie in ihrem Brennwert unterscheiden. Aus der Druckschrift DE 101 25 588 Cl ist ein Verfahren zum Steuern eines Zusatzheizgerätes bekannt, bei dem Brennstoff zu dem Zusatzheizgerät zugeführt wird, ein Signal an dem Zusatzheizgerät bereitgestellt wird, mittels dessen eine Aussage über die Qualität des zugeführten Brennstoffs möglich ist, und der Betrieb des Zusatzheizgerätes in Abhängigkeit von diesem Signal gesteuert wird. Aus der Druckschrift DE 10 2007 014 966 AI ist ein Fahrzeug- Heizsystem bekannt, bei dem ein Ethanolgehalt des zugeführten Brennstoffs erfasst wird und durch eine Ansteuervorrichtung die zu einem Brennerbereich geförderte Brennstoffmenge in Abhängigkeit von dem erfassten Ethanolgehalt angepasst wird.
Dementsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugheizgerätes, das wahlweise mit mindestens zwei Brennstoffarten betreibbar ist, bereitzustellen, durch welches das Fahrzeugheizgerät unabhängig von der jeweils verwendeten Brennstoffart effektiv und über einen großen Heizleistungsbereich betreibbar ist. Ferner besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein entsprechend ausgebildetes Fahrzeugheizgerät bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugheizgerätes bereitgestellt, das sowohl für einen Betrieb mit einer ersten Brennstoffart als auch für einen Betrieb mit mindestens einer zweiten Brennstoffart, die eine höhere Siedetemperatur bzw. einen höheren Siedetemperaturbereich als die erste Brennstoffart aufweist, ausgelegt ist. Das Fahrzeugheizgerät weist ein Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement zum Verdampfen und/oder Zerstäuben von flüssigem, zugeführten Brennstoff und mindestens ein elektrisches Heizelement, durch das Brennstoff im Bereich des Verdampfungs- und/oder Zer- stäubungselements beheizbar ist, auf. Das elektrische Heizelement wird in einem Normalbetrieb des Fahrzeugheizgerätes mit der zweiten Brennstoffart zumindest dann zum Heizen aktiviert, wenn das Fahrzeugheizgerät in der höchsten, vorgesehenen Heizleistungs stufe betrieben wird. Ein Fahrzeugheizgerät kann grundsätzlich für eine Brennstoffart optimiert werden, was insbesondere durch eine entsprechende Anpassung von dessen Bauweise erfolgt. Dadurch wird ein im Normalbetrieb (ohne Aktivierung des elektrischen Heizelements) auftretender Energieeintrag (bzw. Wärmeeintrag) von dem Bereich der Verbrennungs- bzw. Umsetzungszone in den Bereich des Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselements bestimmt. Wird an Stelle der „optimalen" Brennstoffart eine Brennstoffart mit einer höheren Siedetemperatur bzw. mit einem höheren Siedetemperaturbereich eingesetzt, so ist insbesondere bei hohen Heizleistungsstufen der Energieeintrag (bzw. Wärmeeintrag) von der Verbrennungs- bzw. Umsetzungszone nicht mehr ausreichend für ein Verdampfen und/oder Aktivieren des Brennstoffs im Bereich des Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselements. Dementsprechend besteht (ohne Aktivierung des elektrischen Heizelements) dann die Gefahr, dass Brennstoff in flüssiger Form aus dem Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement austritt. Umgekehrt besteht bei Brennstoffarten mit niedrigeren Siedetemperaturen als diejenige der„optimalen" Brenn- stoffart die Tendenz, dass zu viel thermische Energie (aus der Verbrennungs- bzw. Umsetzungszone) in den Bereich des Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselements gelangt und dadurch eine pulsierende Verbrennung auftritt. Diese, sich negativ auf die Verbrennungseigenschaften auswirkenden Effekte können durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden werden. Insbesondere kann durch das erfindungs gemäße Verfahren das Fahrzeugheizgerät für eine Brennstoffart mit einer niedrigen Siedetemperatur bzw. einem niedrigen Siedetemperaturbereich (z.B. Benzin) optimiert sein. Bei Brennstoffarten mit höherer Siedetemperatur bzw. mit einem höheren Siedetemperaturbereich (z.B. Ethanol) kann dann das elektrische Heizelement im Normalbetrieb und insbesondere bei hohen Heizleistungs stufen zum Heizen aktiviert werden. Auf diese Weise kann eine aufgrund der höheren Siedetemperatur(en) erforderliche, zusätzliche Wärmezuführung zum Verdampfen und/oder ausreichenden Aktivieren des
Brennstoffs für eine Umsetzung desselben mit Brennluft bereitgestellt werden. Dieser zusätzliche Wärmezuführung wird zumindest dann benötigt, wenn das Fahrzeugheizgerät in der höchsten, vorgesehenen Heizleistungsstufe betrieben wird (z.B. zum anfänglichen Aufheizen eines Fahrzeug-Innenraums), da in diesem Fall auch vergleichsweise hohe Brennstoffmengen umgesetzt werden.
Dementsprechend ermöglicht das erfindungs gemäße Verfahren unabhängig von der jeweils eingesetzten Brennstoffart die Bereitstellung einer hohen Heizleistungsspreizung. Dies bedeutet insbesondere, dass bei den verschiedenen, einsetzbaren Brennstoffarten jeweils ein großer Bereich unterschiedlicher Heizleistungen, insbesondere von 0 bis 6 kW (Kilowatt), einstellbar ist. Durch eine entsprechende Anpassung der Bauweise des Fahrzeugheizgerätes kann insbesondere erreicht werden, dass bei Einsatz einer Brennstoffart mit einer niedrigen Siedetemperatur bzw. mit einem niedrigen Siedetemperaturbereich (z.B. Benzin) über einen Großteil des bereitstellbaren Heizleistungsbereiches, insbesondere über den gesamten, bereitstellbaren Heizleistungsbereich, keine Aktivierung des elektrischen Heizelements erforderlich ist. Bei Einsatz einer zweiten Brennstoffart mit einer höheren Siedetemperatur bzw. einem höheren Siedetemperaturbereich als diejenige der ersten Brennstoffart sollte dabei in der Regel (je nach der zweiten Brennstoffart und je nach der Bauweise des Fahrzeugheizgerätes) eine Akti- vierung des elektrischen Heizelements nur bei hohen Heizleistungsbereichen (insbesondere bei Heizleistungen im Bereich zwischen 4 bis 6 kW) erforderlich sein. Der hierfür zusätzlich erforderliche Verbrauch an elektrischer Energie ist vergleichsweise gering, da idealerweise das elektrische Heizelement nur bei entsprechend hohem Heizleistungsbedarf und bei Einsatz der zweiten Brennstoffart aktiviert wird. Im Vergleich zu rein elektrischen Fahrzeugheizgeräten (z.B. Hochvoltheizgerät) ist der Verbrauch an elektrischer Leistung vernachlässigbar.
Das Fahrzeugheizgerät wird insbesondere durch einen Standheizer oder durch einen Zuheizer gebildet. Beispiele für Brennstoffarten sind Benzin, Benzin mit Ethanolbeimischung (z.B. E10, E85), Ethanol, Diesel (B7), Biodiesel (PME), Winterdiesel, Arcticdiesel, etc.). Insbesondere werden die erste Brennstoffart durch Benzin und die zweite Brennstoffart durch Ethanol gebildet. Daneben kann das Fahrzeugheizgerät auch für einen Betrieb mit weiteren Brennstoffarten ausgelegt sein. Insbesondere können die weiteren Brennstoffarten Siedetemperaturen bzw. Sietemperaturbereiche aufweisen, die zwischen denjenigen der ersten Brenn- stoffart und der zweiten Brennstoffart liegen (z.B. Benzin-Ethanolgemische). Das Fahrzeugheizgerät ist insbesondere zur Beheizung des Innenraumes eines Landfahrzeuges ausgelegt. Mit„mindestens ein" wird in dem vorliegenden Zusammenhang jeweils auf„eines oder mehrere" Bezug genommen, wobei mit„mindestens ein" jeweils auch auf die Variante von„genau ein" Bezug genommen wird, auch wenn darauf nicht jedesmal explizit hingewiesen wird.
Das Fahrzeugheizgerät weist insbesondere eine Umsetzungskammer auf, innerhalb welcher der in dem Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement verdampfte bzw. zerstäubte Brennstoff zusammen mit Brennluft umgesetzt wird. Die Umsetzung kann dabei in einer flammenden Verbrennung oder auch in einer katalytischen Umsetzung an einem entsprechenden Kata- lysator erfolgen. Insbesondere im Falle einer flammenden Umsetzung wird die Umsetzungskammer als Brennkammer bezeichnet. Mit„Siedetemperaturbereich" wird auf den Fall Bezug genommen, dass der jeweilige Brennstoff aus mehreren Komponenten mit jeweils unterschiedlichen Siedetemperaturen gebildet wird. Auf diese Möglichkeit des Vorliegens eines Siedetemperaturbereiches wird nachfolgend nicht jedesmal explizit hingewiesen. Indem durch das elektrische Heizelement Brennstoff im Bereich des Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselements beheizbar ist, ist dieses derart angeordnet, dass von dem elektrischen Heizelement Wärme auf den Brennstoff stromaufwärts von dem Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement, direkt an dem Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement und/oder nach dem Verdampfen bzw. Zerstäuben des Brennstoffs derart übertragbar ist, dass dieser in ausreichendem Maße verdampft und/oder für eine Umsetzung mit Brennluft thermisch aktiviert wird. Mit„Normalbetrieb" wird auf den Betriebszustand des Fahrzeugheizgerätes nach Durchlaufen eines Startvorgangs Bezug genommen. Das Aktivieren des elektrischen Heizelements in einem Normalbetrieb des Fahrzeugheizgerätes mit der zweiten Brennstoffart erfolgt insbesondere dauerhaft. Unter„dauerhaft" wird in dem vorliegenden Zusammenhang eine, sich über einen längeren Zeitraum erstreckende Aktivierung verstanden, wobei diese über den betref- fenden Zeitraum nicht zwingend kontinuierlich, sondern auch unterbrochen, insbesondere getaktet sein kann. Das Aktivieren des elektrischen Heizelements erfolgt dabei insbesondere zur Optimierung der Umsetzung von Brennstoff mit Brennluft. Insbesondere dient die Aktivierung des elektrischen Heizelements dazu, dass Brennstoff im Bereich des Verdampfungsund/oder Zerstäubungselements in ausreichendem Maße verdampft wird und/oder für eine Umsetzung mit Brennluft thermisch aktiviert wird. Das vorgesehene, elektrische Heizelement kann grundsätzlich auch noch zu weiteren Zwecken eingesetzt werden. Insbesondere kann das elektrische Heizelement zum Vorheizen von Brennstoff während eines Startvorgangs genutzt werden (z.B. bei einem elektrischen Heizelement, das im Bereich der Brennstoffzuführung angeordnet ist). Zusätzlich oder alternativ kann das elektrische Heizelement auch zum Zünden eines Brennstoff-Brennluft-Gemisches innerhalb der Umsetzungskammer (insbesondere Brennkammer) eingesetzt werden (z.B. bei Ausbildung des elektrischen Heizelementes als Glühkerze innerhalb der Umsetzungskammer).
Gemäß einer Weiterbildung wird das elektrische Heizelement in einem Normalbetrieb des Fahrzeugheizgerätes in Abhängigkeit von der jeweiligen Brennstoffart und in Abhängigkeit von der jeweiligen Heizleistungs stufe, in der das Fahrzeugheizgerät betrieben wird, aktiviert. Insbesondere wird das elektrische Heizelement bei einem Einsatz von Brennstoffarten mit hohen Siedetemperaturen und bei gleichzeitigem, hohen Heizleistungsbedarf aktiviert. Durch diese bedarfsabhängige Aktivierung kann der Verbrauch an elektrischer Energie niedrig ge- halten und ein optimierter Betrieb des Fahrzeugheizgerätes erzielt werden. Eine Aktivierung des elektrischen Heizelements kann auch noch in Abhängigkeit von weiteren Einflussgrößen, wie beispielsweise in Abhängigkeit von einer Außentemperatur, etc., erfolgen. Gemäß einer Weiterbildung ist das elektrische Heizelement in einem Normalbetrieb des Fahrzeugheizgerätes mit der ersten Brennstoffart zumindest dann, wenn das Fahrzeugheizgerät in der niedrigsten Heizleistungsstufe (bei der aber noch ein Heizbetrieb stattfindet, d.h. größer 0 kW) betrieben wird, dauerhaft ausgeschaltet. Vorzugsweise gilt dies auch, wenn das Fahr- zeugheizgerät allgemeiner in einem niedrigen Heizleistungsbereich (z.B. von 0-3 kW bei einem verfügbaren Heizleistungsbereich von 0-6 kW) betrieben wird. Gemäß einer Weiterbildung ist das elektrische Heizelement in einem Normalbetrieb des Fahrzeugheizgerätes mit der ersten Brennstoffart unabhängig von der jeweiligen Heizleistungsstufe dauerhaft ausgeschaltet. Dadurch, dass die Bauweise des Fahrzeugheizgerätes auf die erste Brennstoff art so opti- miert ist, wird ein unnötig hoher Verbrauch an elektrischer Energie vermieden. Bei sämtlichen Varianten kann jedoch vorgesehen sein, dass während eines Startvorgangs des Fahrzeugheizgerätes eine Aktivierung des elektrischen Heizelements erfolgt.
Das Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement kann allgemein durch einen Verdampfer, beispielsweise eines Typs, wie er für bisherige Verdampferbrenner bekannt ist, oder alternativ durch eine Zerstäubungsdüse gebildet werden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird das Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement durch einen Verdampfer gebildet. In diesem Fall ist der Einsatz des elektrischen Heizelements besonders vorteilhaft. Gemäß einer Weiterbildung ist das elektrische Heizelement stromaufwärts des Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselements im Bereich einer Brennstoffzuführung zu dem Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement angeordnet. Auf diese Weise gelingt eine besonders effiziente Erwärmung des Brennstoffs, bevor dieser an dem Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement ankommt. Ferner kann bei dieser Weiterbildung das elektrische Heiz- element gleichzeitig zur automatisierten Erkennung der Brennstoffart eingesetzt werden, wie unterhalb beschrieben wird. Das elektrische Heizelement sollte dabei derart nah an dem Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement angeordnet sein, dass die zugeführte Wärme weitgehend in dem Brennstoff verbleibt, bis er an dem Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement angelangt. Gemäß einer Weiterbildung ist das elektrische Heizelement inner- halb eines Brennstoff führenden Fluidführungselementes (z.B. innerhalb eines Schlauches oder eines Rohres) einer Brennstoffzuführung angeordnet, wie beispielsweise innerhalb eines Verbindungsstückes zwischen Brennstoff-Dosierpumpe und Verdampfer (bzw. Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement). Vorzugsweise ist das elektrische Heizelement derart angeordnet, dass es bei Zuführung von Brennstoff von Brennstoff umspült wird. Ferner können an dem elektrischen Heizelement (und/oder gegebenenfalls an dem Fluidführungsele- ment) Strömungsleitelemente vorgesehen sein, die eine Wärmeübertragung von dem elektrischen Heizelement auf den Brennstoff verbessern, insbesondere indem sie die Kontaktdauer zwischen Brennstoff und dem elektrischen Heizelement verlängern.
Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, dass die jeweils eingesetzte Brennstoffart manuell durch einen Benutzer (beispielsweise über entsprechende Eingabeelemente) eingegeben wird. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die jeweilige Brennstoffart, mit der das Fahrzeugheizgerät betrieben wird, automatisiert durch das Fahrzeugheizgerät erfasst wird.
Durch eine derartige automatisierte Erfassung wird der Aufwand für einen Benutzer reduziert. Ferner kann so verhindert werden, dass das Fahrzeug-Heizgerät aufgrund einer fehlerhaften, manuellen Eingabe nicht mit den korrekten Betriebsparametern betrieben wird. Grundsätzlich bestehen verschiedene Möglichkeiten zur sensorischen (und damit automatisiert durchführbaren) Brennstoffarterfassung. Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Sensoren zur Brennstoffarterfassung bekannt, wie beispielsweise Sensoren, welche die Infrarot-Extinktion durch den jeweiligen Brennstoff erfassen, Sensoren, welche die Dichte des Brennstoffs bestimmen, Sensoren, welche das Reflexions spektrum des Brennstoffs erfassen, Dielektrizitätssensoren, etc.. Gemäß einer Weiterbildung wird die Brennstoffarterfassung und der entsprechende Betrieb des Fahrzeugheizgeräts gemäß den nachfolgenden Schritten durchgeführt:
A) Automatisiertes Erfassen der jeweiligen Brennstoffart durch Aktivieren des elektrischen Heizelements, Überwachen zumindest eines die elektrische Leistungsaufnahme des elektrischen Heizelements repräsentierenden Signals und Zuordnen des Signals zu einer
Brennstoffart; und
B) Auswählen eines Betriebsparametersatzes (aus mehreren verfügbaren Betriebsparametersätzen) entsprechend der jeweils erfassten Brennstoffart, wobei der Betriebsparametersatz zumindest die Aktivierung des elektrischen Heizelements in Abhängigkeit von der erfassten Brennstoffart und gegebenenfalls in Abhängigkeit von der jeweiligen
Heizleistungsstufe in einem Normalbetrieb des Fahrzeugheizgerätes umfasst.
Die gemäß dieser Weiterbildung erfolgende Nutzung des elektrischen Heizelements zur Brennstoff arterfassung ist im Hinblick auf eine effektive Nutzung der vorhandenen Bauteile besonders vorteilhaft. Diese Weiterbildung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das elektrische Heizelement stromaufwärts des Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselements im Bereich einer Brennstoffzuführung zu dem Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement angeordnet ist. Gemäß dieser Weiterbildung wird anhand des überwachten Signals zuverlässig ein der vorliegenden Brennstoffart entsprechender Betriebsparametersatz ausgewählt, so dass das Fahrzeugheizgerät in optimierter Weise betrieben werden kann. Gemäß einer Ausgestaltung wird der zeitliche Verlauf des Signals überwacht, wodurch eine besonders zuverlässige Zuordnung erzielbar ist. Bei der vorliegenden Weiterbildung ist bei den Schritten des Zuordnens und des Auswählens nicht zwingend erforderlich, dass die Brennstoffart als solches be- stimmt wird. Vielmehr ist, wie es in diesem Fachgebiet üblich ist, ausreichend, mindestens eine charakteristische Messgröße an dem jeweiligen Brennstoff zu erfassen, um anhand dessen den jeweiligen, zu der betreffenden Brennstoffart zugehörigen Betriebsparametersatz bestimmen zu können. Das Überwachen des die elektrische Leistungsaufnahme des elektrischen Heizelements repräsentierenden Signals kann dabei kontinuierlich erfolgen oder bevorzugt durch ein wiederholtes Auslesen eines Signals (z.B. der an dem elektrischen Heizelement anliegenden Spannung, der dem elektrischen Heizelement zugeführten Stromstärke, der elektrischen Leistungsaufnahme des elektrischen Heizelements, etc.) mit einer vorgegebenen Auslesefrequenz. Bevor- zugt wird dabei der zeitliche Verlauf des Signals ausgewertet. Die Auslesefrequenz sollte dabei hoch genug sein, um den zeitlichen Verlauf des Signals mit der nötigen Genauigkeit bestimmen zu können. Das Zuordnen des überwachten Signals zu einer Brennstoffart und damit zu einem Betriebsparametersatz können dabei z.B. durch Auswerten von ausgewählten Eigenschaften des zeitlichen Verlaufs, wie z.B. charakteristischen Zeitpunkten, charakteristischen Änderungen (z.B. bestimmte Strom- oder Spannungsänderungen, etc.) und Vergleichen dieser Eigenschaften mit gespeicherten Sollwerten für jeweilige Brennstoffarten bzw. für jeweilige Betriebsparametersätze erfolgen. Die einzelnen Betriebsparametersätze umfassen insbesondere den Betriebsparameter der Aktivierung des elektrischen Heizelements in Abhängigkeit von der jeweiligen Brennstoffart, insbesondere zusätzlich auch in Abhängigkeit von der jeweili- gen Heizleistungsstufe. Daneben können die Betriebsparametersätze jeweils auch noch weitere Betriebsparameter umfassen, die Einfluss auf die Betriebsweise des Fahrzeugheizgerätes haben, wie z.B. die Brennstoffzuführrate (z.B. Frequenz einer Dosierpumpe) und die Brenn- luftzuführrate (z.B. die Drehzahl eines Brennluftgebläses) bei verschiedenen Brennstoffarten, Heizleistungsstufen und/oder bei verschiedenen äußeren Bedingungen (wie z.B. geodätischer Höhe oder Luftdichte, Außen- bzw. Brennlufttemperatur, etc.), Startabläufe bei einem Start des Verbrennungsprozesses, Ausschaltabläufe bei einem Beenden des Verbrennungsprozesses, etc. Die (insbesondere in einer Steuereinheit des Fahrzeugheizgerätes hinterlegte) Mehr- zahl von Betriebsparametersätzen weist dabei insbesondere verschiedene Betriebsparametersätze für verschiedene Brennstoffarten auf, insbesondere für Benzin und Ethanol sowie Ben- zin-Ethanol-Gemische. Auf diese Weise ist bei verschiedenen Brennstoffarten jeweils eine speziell angepasste Betriebsweise des Fahrzeugheizgerätes möglich. Gemäß einer Weiterbildung werden die Schritte des Automatisierten Erfassens (Schritt A)) und des Auswählens (Schritt B)) durchgeführt, bevor eine Umsetzung von Brennstoff mit Brennluft in einer Brennkammer (2) des Fahrzeugheizgerätes (1) erfolgt. Dementsprechend ermöglicht die vorliegende Weiterbildung, dass das Fahrzeugheizgerät unmittelbar von Beginn des Betriebs an mit dem optimierten Betriebsparametersatz und insbesondere mit einer optimierten Aktivierung des elektrischen Heizelements betrieben werden kann. Zusätzlich können die Schritte des Erfassens (Schritt A)) und des Auswählens (Schritt B)) auch in vorgebbaren Zeitintervallen oder in Reaktion auf bestimmte Vorgaben (z.B. ein Betätigen der Zündung, etc.) während des Normalbetriebs durchgeführt werden. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeugheizgerät, das sowohl für einen Betrieb mit einer ersten Brennstoffart als auch für einen Betrieb mit mindestens einer zweiten Brennstoffart ausgelegt ist. Die zweite Brennstoffart weist dabei eine höhere Siedetemperatur bzw. einen höheren Siedetemperaturbereich als die erste Brennstoffart auf. Das Fahrzeugheizgerät weist ein Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement zum Verdampfen und/oder Zerstäu- ben von flüssigem, zugeführten Brennstoff, mindestens ein elektrisches Heizelement, durch das Brennstoff im Bereich des Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselements beheizbar ist und eine Steuereinheit zum Steuern eines Betriebs des Heizgerätes auf. Die Steuereinheit ist dabei derart ausgebildet, dass diese das elektrische Heizelement in einem Normalbetrieb des Fahrzeugheizgerätes mit der zweiten Brennstoffart zumindest dann zum Heizen aktiviert, wenn das Fahrzeugheizgerät in der höchsten, vorgesehenen Heizleistungs stufe betrieben wird. Bei dem erfindungs gemäßen Fahrzeugheizgerät werden im Wesentlichen die gleichen, oberhalb in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren erläuterten Vorteile erzielt. Ferner sind die oberhalb in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren erläuterten Weiterbildungen und Varianten in entsprechender Weise bei dem Fahrzeugheizgerät realisierbar, wobei bei Verfahrensschritten insbesondere die Steuereinheit zur Durchführung der jeweiligen Schritte (gegebenenfalls in Kombination mit weiteren Bauteilen des Fahrzeugheizgerätes) ausgebildet ist. Gemäß einer Weiterbildung ist das elektrische Heizelement stromaufwärts des Verdamp- fungs- und/oder Zerstäubungselements im Bereich einer Brennstoffzuführung zu dem Ver- dampfungs- und/oder Zerstäubungselement angeordnet.
Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1: eine schematische Darstellung eines mobilen Heizgerätes;
Fig. 2: eine graphische Darstellung zur Erläuterung eines Signalverlaufs bei Vorliegen einer ersten Brennstoffart; und
Fig. 3: eine graphische Darstellung zur Erläuterung eines Signalverlaufs bei Vorliegen einer zweiten Brennstoffart.
Eine Ausführungsform wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben. Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 der Aufbau eines erfindungs gemäß ausgebildeten Fahrzeugheizgerätes 1 beschrieben. Das Fahrzeugheizgerät 1 ist für einen Einsatz in einem Fahrzeug, insbesondere in einem mit einem Verbrennungsmotor versehenen Landfahrzeug, wie z.B. einem Straßenfahrzeug, ausgelegt. Das Fahrzeugheizgerät 1 kann durch einen Standheizer oder durch einen Zuheizer gebildet werden.
Das Fahrzeugheizgerät 1 weist in bekannter Weise eine Brennkammer 2 auf, in der im Einsatz eine flammende Umsetzung von Brennstoff mit Brennluft unter Erzeugung von Heizwärme erfolgt. Das Fahrzeugheizgerät 1 weist einen Verdampferbrenner auf. Dieser wiederum weist einen porösen Verdampfer bzw. Verdampferkörper 11 auf, an dem flüssiger Brennstoff, wie insbesondere Benzin, Ethanol oder ein Benzin-Ethanol-Gemisch verdampft wird. Der Verdampfer 11 kann z.B. durch ein Metallfaservlies gebildet sein. Der flüssige Brennstoff wird durch eine Brennstoffzuführung 3 zu dem Verdampferkörper 11 zugeführt, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Es ist eine Brennstofffördereinrichtung 4 vorgesehen (z.B. eine Dosierpumpe), mittels welcher der Brennstoff mit einer vorgebbaren Brennstoffzuführrate zuführbar ist. Das Fahrzeugheizgerät 1 weist ferner eine Steuereinheit 10 auf, die den Betrieb des Fahrzeugheizgerätes 1 steuert. Diese ist mit der Brennstofffördereinrichtung 4 zur An- steuerung derselben verbunden. Die Steuereinheit 10 ist dabei derart ausgelegt, dass durch diese die Brennstofffördereinrichtung 4 derart ansteuerbar ist, dass durch die Steuereinheit 10 vorgegeben wird, mit welcher Brennstoffzuführrate Brennstoff zu der Brennkammer 2 bzw. dem Verdampferkörper 11 gefördert wird (z.B. durch Einstellen einer entsprechenden Taktfrequenz einer Hubkolben-Dosierpumpe). Die Brennluft wird der Brennkammer 2 über eine Brennluftfördereinrichtung 5 (z.B. ein Brennluftgebläse) zugeführt, wie schematisch durch einen Pfeil 6 dargestellt ist. Die Steuereinheit 10 ist ebenfalls mit der Brennluftfördereinrichtung 5 zur Ansteuerung derselben verbunden. Die Steuereinheit 10 ist dazu ausgelegt, die Brennluftzuführrate der Brennluftzuführung 5 zu steuern (z.B. durch Einstellen einer Drehzahl eines Brennluftgebläses).
Stromabwärts der Brennkammer 2 schließt sich in bekannter Weise ein Brennrohr 7 an. Das Brennrohr 7 ist bei der dargestellten Ausführungsform durch einen Wärmetauscher 8 umge- ben, der dazu ausgebildet ist, zumindest einen Großteil der freigesetzten Heizwärme auf ein zu erwärmendes Medium zu übertragen. Das zu erwärmende Medium kann beispielsweise durch zu beheizende Luft oder durch eine zu beheizende Flüssigkeit, wie z.B. die Kühlflüssigkeit des Fahrzeugs, gebildet sein. Die heißen Verbrennungsabgase werden dabei am stromabwärtigen Ende des Brennrohres 7 in dem Wärmetauscher 8 umgelenkt und strömen entlang eines Strömungswegs im Inneren des Wärmetauschers 8 zu einem Abgasauslass 9.
Der Abgasauslass 9 bildet einen Bereich, in dem die Verbrennungsabgase von dem Fahrzeugheizgerät 1 abgeführt werden. Die Strömung der Verbrennungsabgase ist in Fig. 1 schematisch durch Pfeile dargestellt. In dem Wärmetauscher 8 ist ferner ein Strömungspfad in Form eines Mantels für das zu erwärmende Medium gebildet. Das zu erwärmende Medium wird über einen Einlass 12 zu dem Wärmetauscher 8 zugeführt und nach dem Erwärmen über einen Auslas s 13 abgeführt, wie schematisch durch Pfeile dargestellt ist. Bei der Strömung durch den Wärmetauscher 8 wird zumindest ein Teil der Wärme von den heißen Verbrennungsabgasen auf das zu erwärmende Medium übertragen. Bei der in Fig. 1 beispielhaft dargestellten Ausführung ist die Strömungsrichtung des zu erwärmenden Mediums entgegengesetzt zu der Strömungsrichtung der heißen Verbrennungsabgase in dem Wärmetauscher 8 realisiert. In der Brennstoffzuführung 3, die z.B. durch ein Metallrohr gebildet sein kann, ist in einem Bereich zwischen der Brennstofffördereinrichtung 4 und dem Verdampfer 11 ein elektrisches Heizelement 14 angeordnet. Vorliegend wird das elektrische Heizelement 14 durch einen ohmschen Widerstandsheizer gebildet. Das elektrische Heizelement 14 ist dabei derart in der Brennstoffzuführung 3 (bzw. in einem Brennstoffrohr der Brennstoffzuführung) angeordnet, dass es von dem zugeführten Brennstoff umspült wird. Die Steuereinheit 10 ist mit dem elektrischen Heizelement 14 derart verbunden, dass das elektrische Heizelement 14 durch die Steuereinheit 10 aktivierbar und abschaltbar ist. Das Fahrzeugheizgerät 1 ist vorliegend für einen Betrieb mit Benzin ausgelegt. Dies bedeutet, dass in einem Normalbetrieb des Fahrzeugheizgerätes 1 der Wärmeeintrag von der Brennkammer 2 in den Verdampfer 11 ausreichend hoch ist, um bei allen verfügbaren Heizleistungsstufen (z.B. im Bereich von 0 - 6 kW) genügend Wärme zum Verdampfen von Benzin bereitzustellen. Dementsprechend ist das elektrische Heizelement 14 während des Normalbe- triebs des Fahrzeugheizgerätes 1 mit Benzin als Brennstoff dauerhaft abgeschaltet. Das Fahrzeugheizgerät 1 kann aufgrund seiner erfindungsgemäßen Ausbildung auch mit Ethanol über sämtliche, verfügbare Heizleistungsstufen (z.B. von 0 - 6 kW) betrieben werden. Ethanol weist einen höheren Siedepunkt als Benzin auf. Ferner weist Ethanol einen niedrigeren Brennwert auf, so dass im Vergleich zu Benzin zur Bereitstellung einer vergleichbaren Heiz- leistung ein höherer Brennstoffdurchsatz erforderlich ist. Um auch bei der Verwendung von Ethanol als Brennstoff die gesamte Heizleistungs spreizung (z.B. von 0 - 6 kW) bereitstellen zu können, ist folglich die Steuereinheit 10 derart ausgebildet, dass sie das elektrische Heizelement 14 zumindest in einem oberen Heizleistungsbereich (z.B. von 4-6 kW) bei Verwendung von Ethanol als Brennstoff zum Heizen (insbesondere dauerhaft und kontinuierlich) aktiviert. Durch eine derartige Aktivierung des elektrischen Heizelements 14 wird der Brennstoff (vorliegend Ethanol) ausreichend vorgewärmt. In Kombination mit dem Wärmeeintrag, der durch die Umsetzung von Brennstoff mit Brennluft (in der Brennkammer) erzeugt wird, erfolgt eine ausreichende thermische Aktivierung des Brennstoffs zum Verdampfen desselben im Bereich des Verdampfers 11.
Die Steuereinheit 10 ist dabei derart ausgebildet, dass sie in Abhängigkeit von der jeweils automatisiert erfassten Brennstoffart und in Abhängigkeit von der jeweiligen Heizleistungsstufe, in der das Fahrzeugheizgerät 1 betrieben wird, das elektrische Heizelement 14 zum Heizen gemäß einem entsprechenden, zu der jeweiligen Brennstoffart zugehörigen Betriebsparametersatz ansteuert. Dies gilt insbesondere während eines Normalbetriebs des Fahrzeugheizgeräts 1. Eine solche, insbesondere von der Brennstoffart abhängige Ansteuerung des elektrischen Heizelements 14 kann aber auch während eines Startvorgangs und/oder während eines Abschaltvorgangs des Fahrzeugheizgeräts 1 erfolgen. Die in dem Fahrzeugheizgerät 1 (und insbesondere in der Steuereinheit 10) hinterlegten, zu den einzelnen Brennstoff arten (z.B. Ethanol, Benzin, etc.) zugehörigen Betriebsparametersätze umfassen insbesondere den Parameter der Aktivierung des elektrischen Heizelements 14 in Abhängigkeit von der Brennstoffart und in Abhängigkeit von der eingestellten Heizleistungsstufe. Das Fahrzeugheizgerät 1 kann dabei auch zum Betrieb mit anderen und/oder weiteren Brennstoff arten neben den zwei genannten Brennstoffarten Benzin und Ethanol ausgelegt sein, wobei für die verschiedenen Brennstoffarten entsprechende Betriebsparametersätze in dem Fahrzeugheizgerät 1 (insbesondere in der Steuereinheit 10) hinterlegt sind. Beispiele für weitere Brennstoffarten sind insbesondere Benzin-Ethanol-Gemische (z.B. E10, E85), Diesel (B7), Biodiesel (PME), Win- terdiesel, Arcticdiesel, etc.,. Die Betriebsparametersätze können jeweils auch noch weitere Betriebsparameter, wie beispielsweise die Brennstoffzuführrate (z.B. Taktfrequenz einer Dosierpumpe), die Brennluftzuführrate (z.B. die Drehzahl eines Brennluftgebläses), etc., insbesondere jeweils in Abhängigkeit von der Brennstoffart und der jeweils eingestellten Heizleistungsstufe, aufweisen. Ferner können bei dem Betriebsparametersätzen jeweils auch noch weitere Einflussgrößen, wie beispielsweise geodätische Höhe, Luftdruck, Außen- bzw.
Brennlufttemperatur, etc., berücksichtigt sein.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur automatisierten Erfassung der Brennstoffart unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben. Wie oberhalb erwähnt, ist das elektrische Heiz- element 14 als ein ohmscher Widerstandsheizer ausgebildet, der eine bestimmte Widerstands- Temperatur-Charakteristik aufweist, sodass ein vorgegebener elektrischer Widerstandswert des elektrischen Heizelements 14 einer bestimmten vorgegebenen Temperatur entspricht. Das elektrische Heizelement 14 ist, wie oberhalb beschrieben ist, durch die Steuereinheit 10 ansteuerbar. Insbesondere ist die Steuereinheit 10 derart ausgebildet, dass durch diese das elektrische Heizelement 14 auf einen vorgegebenen Widerstandswert regelbar ist und der zeitliche Verlauf der Leistungsaufnahme des elektrischen Heizelements 14 überwachbar ist. Der vorgegebene Widerstandswert entspricht wiederum einer zugehörigen Temperatur des elektrischen Heizelements 14. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Steuereinheit 10 und das elektrische Heizelement 14 insbesondere derart ausgelegt, dass das elektrische Heizelement 14 auf eine Temperatur regelbar ist, die oberhalb der Verdampfungstemperatur von zumindest einer Komponente von Benzin liegt und die unterhalb der Verdampfungstemperatur von Ethanol liegt. Die Überwachung des zeitlichen Verlaufs der elektrischen Leistungsauf - nähme des elektrischen Heizelements 14 kann z.B. kontinuierlich oder getaktet mit einer bestimmten Abtastfrequenz erfolgen. Anstelle einer Überwachung der elektrischen Leistung kann z.B. bei einer Ansteuerung mit konstanter Spannung eine Überwachung der elektrischen Stromstärke erfolgen, die in diesem Fall die elektrische Leistungsaufnahme repräsentiert. Ebenso kann z.B. bei einer Ansteuerung mit konstanter Stromstärke eine Überwachung der elektrischen Spannung erfolgen, die in diesem Fall die elektrische Leistungsaufnahme repräsentiert.
Das Verfahren zur automatisierten Brennstoff arterfassung wird dabei vor einem Starten des Fahrzeugheizgerätes 1 für einen Heizbetrieb durchgeführt. In den Fig. 2 und Fig. 3 sind je- weils schematisch der Widerstandsverlauf des elektrischen Widerstands R des elektrischen Heizelements 14, die Brennstoffförderrate f (repräsentiert durch die Taktfrequenz einer Dosierpumpe als Brennstofffördereinrichtung 4), und die elektrische Leistungsaufnahme P des elektrischen Heizelements 14 als Funktion der Zeit t in derselben Grafik aufgetragen. Fig. 2 stellt dabei den Signalverlauf im Fall einer ersten Brennstoffart dar, die bei dem Ausfüh- rungsbeispiel durch ein Benzin-Ethanol-Gemisch E10 gebildet ist. Fig. 3 stellt den entsprechenden Signalverlauf im Fall einer zweiten Brennstoffart dar, die bei dem Ausführungsbeispiel durch ein anderes Benzin-Ethanol-Gemisch E85 gebildet ist.
Wie anhand der Fig. 2 und Fig. 3 zu erkennen ist, beginnt zu einem Zeitpunkt tl eine Rege- lung des elektrischen Widerstands R des elektrischen Heizelements 14 auf einen vorgegebenen Soll-Widerstandswert (der einer vorgegebenen Temperatur entspricht). Der Widerstand R steigt dabei zunächst an und verläuft anschließend leicht schwankend im Bereich des Soll- Widerstandswerts. Ebenso beginnt mit dem Zeitpunkt tl eine Inbetriebnahme der Brennstofffördereinrichtung 4, um den Brennstoff in den Bereich des elektrischen Heizelements 14 zu fördern, und die Brennstoffförderrate f wird zu einem späteren Zeitpunkt t2, ab dem ein eigentliches Starten des Fahrzeugheizgerätes 1 mit einer Umsetzung von Brennstoff und Brennluft in der Brennkammer 2 erfolgt, weiter erhöht. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt das Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten tl und t2 z.B. ca. 10 bis 20 Sekunden. Zu einem (noch späteren) Zeitpunkt t3 wird die Regelung des Widerstands R des elektrischen Heizelements 14 auf den vorgegebenen Soll-Widerstandswert beendet, sodass die elektrische Leistungsaufnahme P abrupt endet und der Widerstand R langsam abnimmt. Auch der Betrieb der Brennstofffördervorrichtung 4 wird zu dem Zeitpunkt t3 wieder beendet, wie aus dem Verlauf der Brennstoffförderrate f ersichtlich ist.
Wie anhand eines Vergleichs der Fig. 2 und Fig. 3 ersichtlich ist, unterscheidet sich der in Fig. 2 ersichtliche, zeitliche Verlauf der elektrischen Leistungsaufnahme P des elektrischen Heizelements 14 in dem Fall der ersten Brennstoffart deutlich von dem in Fig. 3 ersichtlichen zeitlichen Verlauf der elektrischen Leistungsaufnahme P in dem Fall der zweiten Brennstoffart. Dies gilt insbesondere für das Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten tl und t2. Dementsprechend kann anhand der Überwachung des zeitlichen Verlaufs eines die elektrische Leistungsaufnahme des elektrischen Heizelements 14 repräsentierenden Signals darauf geschlossen werden, welche Brennstoffart vorliegt, insbesondere welche Mischung z.B. von Benzin- Ethanol-Gemischen. Wie in den Fig. 2 und Fig. 3 zu erkennen ist, unterscheiden sich die Signalverläufe insbesondere in dem Zeitpunkt, wann ein Abfall des Signals auftritt (bzw. auch im Verlauf der abfallenden Flanke nach dem Zeitpunkt tl) und darin, ob ein Minimum auftritt oder nicht. Folglich kann ein dieser erkannten Brennstoffart zugeordneter Betriebsparametersatz für den folgenden Betrieb des Fahrzeugheizgeräts 1 ausgewählt werden und das Fahr- zeugheizgerät 1 mit einem für die vorliegende Brennstoffart optimierten Betriebsparametersatz betrieben werden.
Der unterschiedliche zeitliche Verlauf der elektrischen Leistungsaufnahme des elektrischen Heizelements 14 lässt sich damit erklären, dass durch die bereitgestellte Heizleistung selektiv bei niedrigeren Temperaturen siedende Bestandteile des Brennstoffs im Bereich des elektrischen Heizelements 14 verdampft werden, was zu einer Änderung der Wärmeabfuhr von dem elektrischen Heizelement 14 führt, die zu einem charakteristischen Signal in dem zeitlichen Verlauf der elektrischen Leistungsaufnahme P des elektrischen Heizelements 14 führt. Obwohl in Bezug auf die Ausführungsform ein Fahrzeugheizgerät mit einem
Verdampferbrenner beschrieben wurde, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch bei anderen Typen von Fahrzeugheizgeräten eingesetzt werden, insbesondere auch bei sogenannten Zerstäuberbrennern, bei denen der Brennstoff in einer Düse zerstäubt wird, und auch bei kata- lytischen Brennern, bei denen eine flammlose Umsetzung erfolgt. Obwohl in Bezug auf die Ausführungsform ein Betrieb des elektrischen Heizelements 14 zur Auswahl des geeigneten Betriebsparametersatzes vor dem Beginn der Umsetzung von Brennstoff mit Brennluft zur Freisetzung von Wärme beschrieben wurde, kann das Verfahren auch während eines laufen- den Betriebs des Fahrzeugheizgerätes durchgeführt werden, z.B. in vorgegebenen Intervallen während des Normalbetriebs. Ferner kann auch vorgesehen sein, dass das elektrische Heizelement direkt an dem Boden einer Verdampferaufnahme, rückseitig von dem Verdampfer, angeordnet ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugheizgerätes (1), das sowohl für einen Betrieb mit einer ersten Brennstoffart als auch für einen Betrieb mit mindestens einer zweiten Brennstoffart, die eine höhere Siedetemperatur bzw. einen höheren Siedetemperaturbereich als die erste Brennstoffart aufweist, ausgelegt ist, wobei das Fahrzeugheizgerät (1) ein Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement (11) zum Verdampfen und/oder Zerstäuben von flüssigem, zugeführten Brennstoff und mindestens ein elektrisches Heizelement (14), durch das Brennstoff im Bereich des Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselements (11) beheizbar ist, aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das elektrische Heizelement (14) in einem Normalbetrieb des Fahrzeugheizgerätes (1) mit der zweiten Brennstoffart zumindest dann zum Heizen aktiviert wird, wenn das Fahrzeugheizgerät (1) in der höchsten, vorgesehenen Heizleistungs stufe betrieben wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (14) in Abhängigkeit von der Heizleistungsstufe, in der das Fahrzeugheizgerät betrieben wird, aktiviert wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (14) in einem Normalbetrieb des Fahrzeugheizgerätes (1) in Abhängigkeit von der jeweiligen Brennstoffart und in Abhängigkeit von der jeweiligen Heizleistungsstufe, in der das Fahrzeugheizgerät (1) betrieben wird, aktiviert wird.
4. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (14) in einem Normalbetrieb des Fahrzeugheizgerätes (1) mit der ersten Brennstoff art zumindest dann, wenn das Fahrzeugheizgerät (1) in der niedrigsten Heizleistungs stufe betrieben wird, dauerhaft ausgeschaltet ist.
5. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (14) in einem Normalbetrieb des Fahrzeugheizgerätes (1) mit der ersten Brennstoffart unabhängig von der jeweiligen Heizleistungsstufe dauerhaft ausgeschaltet ist.
6. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement (11) durch einen Verdampfer (11) gebildet wird.
7. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (14) stromaufwärts des Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselements (11) im Bereich einer Brennstoffzuführung (3) zu dem Verdampfungsund/oder Zerstäubungselement (11) angeordnet ist.
8. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Brennstoffart, mit der das Fahrzeugheizgerät (1) betrieben wird, automatisiert durch das Fahrzeugheizgerät (1) erfasst wird.
9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch nachfolgende Schritte:
A) Automatisiertes Erfassen der jeweiligen Brennstoffart durch Aktivieren des elektrischen Heizelements (14), Überwachen zumindest eines die elektrische Leistungsaufnahme des elektrischen Heizelements (14) repräsentierenden Signals (P) und Zuordnen des Signals (P) zu einer Brennstoffart; und
B) Auswählen eines Betriebsparametersatzes entsprechend der jeweils erfassten Brennstoffart, wobei der Betriebsparametersatz zumindest die Aktivierung des elektrischen Heizelements (14) in Abhängigkeit von der erfassten Brennstoffart und gegebenenfalls in Abhängigkeit von der jeweiligen Heizleistungs stufe in einem Normalbetrieb des Fahrzeugheizgerätes (1) umfasst.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte des automatisierten Erfassens (Schritt A)) und des Auswählens (Schritt B)) durchgeführt werden, , bevor eine Umsetzung von Brennstoff mit Brennluft in einer Brennkammer (2) des Fahrzeugheizgerätes (1) erfolgt.
11. Fahrzeugheizgerät, das sowohl für einen Betrieb mit einer ersten Brennstoffart als auch für einen Betrieb mit mindestens einer zweiten Brennstoffart, die eine höhere Siedetemperatur bzw. einen höheren Siedetemperaturbereich als die erste Brennstoffart aufweist, ausgelegt ist, wobei das Fahrzeugheizgerät (1) ein Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselement (11) zum Verdampfen und/oder Zerstäuben von flüssigem, zugeführten Brennstoff, mindestens ein elektrisches Heizelement (14), durch das Brennstoff im Bereich des Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselements (11) beheizbar ist und eine Steuereinheit (10) zum Steuern eines Betriebs des Heizgerätes (1) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (10) derart ausgebildet ist, dass diese das elektrische Heizelement (14) in einem Normalbetrieb des Fahrzeugheizgerätes (1) mit der zweiten Brennstoff art zumindest dann zum Heizen aktiviert, wenn das Fahrzeugheizgerät (1) in der höchsten, vorgesehenen Heizleistungsstufe betrieben wird.
12. Fahrzeugheizgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) derart ausgebildet ist, dass sie das elektrische Heizelement (14) in Abhängigkeit von der Heizleistungs stufe aktiviert.
13. Fahrzeugheizgerät gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (14) stromaufwärts des Verdampfungs- und/oder Zerstäubungselements (11) im Bereich einer Brennstoffzuführung (3) zu dem Verdampfungsund/oder Zerstäubungselement (11) angeordnet ist.
PCT/DE2012/100219 2011-08-01 2012-07-23 Fahrzeugheizgerät zum betrieb mit mehreren brennstoffarten WO2013017126A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011052324A DE102011052324A1 (de) 2011-08-01 2011-08-01 Fahrzeugheizgerät zum Betrieb mit mehreren Brennstoffarten
DE102011052324.3 2011-08-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2013017126A2 true WO2013017126A2 (de) 2013-02-07
WO2013017126A3 WO2013017126A3 (de) 2013-06-20

Family

ID=46651301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2012/100219 WO2013017126A2 (de) 2011-08-01 2012-07-23 Fahrzeugheizgerät zum betrieb mit mehreren brennstoffarten

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011052324A1 (de)
WO (1) WO2013017126A2 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018104242A1 (de) * 2018-02-26 2019-08-29 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Verfahren zum Betreiben eines brennstoffbetriebenen Fahrzeugheizgeräts
DE102019131556A1 (de) 2019-11-22 2021-05-27 Eberspächer Exhaust Technology GmbH Abgasheizer

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10125588C1 (de) 2001-05-25 2002-06-06 Webasto Thermosysteme Gmbh Zusatzheizgerät für ein Fahrzeug mit Erfassung der Brennstoffqualität
DE102007014966A1 (de) 2007-03-28 2008-10-02 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Brennstoffbetriebenes Heizsystem, insbesondere für ein Fahrzeug

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06104412B2 (ja) * 1985-06-11 1994-12-21 いすゞ自動車株式会社 燃焼器のスクリ−ニング装置
DE10208634B4 (de) * 2001-05-11 2004-11-04 Webasto Thermosysteme International Gmbh Fahrzeug-Heizgerät mit einem Gasblasendetektor
DE10346558B3 (de) * 2003-10-07 2005-03-17 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Verdampferbrenner

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10125588C1 (de) 2001-05-25 2002-06-06 Webasto Thermosysteme Gmbh Zusatzheizgerät für ein Fahrzeug mit Erfassung der Brennstoffqualität
DE102007014966A1 (de) 2007-03-28 2008-10-02 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Brennstoffbetriebenes Heizsystem, insbesondere für ein Fahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011052324A1 (de) 2013-02-07
WO2013017126A3 (de) 2013-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2199678B1 (de) Brenner eines Fahrzeugheizgerätes
DE102006015841B3 (de) Verfahren zur Erzeugung von Heißgas
EP1275901A2 (de) Verdampferbrenner
WO2007079832A1 (de) Abgasanlage für ein kraftfahrzeug sowie verfahren zur regeneration eines partikelfilters in einer kfz-abgasanlage
WO1998020281A1 (de) Druckzerstäuberbrenner für ein motorunabhängiges fahrzeugheizgerät
EP0417383B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen eines Russfilters
DE19924329B4 (de) Heizgerät für ein Kraftfahrzeug
DE102008008895B4 (de) Verfahren zum Wiederholstart des Brennbetriebs in einem brennstoffbetriebenen Heizgerät
DE19605216C2 (de) Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugzusatzheizgerätes und Glüheinrichtung
WO2009024439A1 (de) Vorrichtung, verfahren, computerprogramm und steuerung zum betreiben einer brennkraftmaschine
WO1996021127A1 (de) Fahrzeugheizgerät
WO2013017126A2 (de) Fahrzeugheizgerät zum betrieb mit mehreren brennstoffarten
EP3054216B1 (de) Steuerungsverfahren für den einschaltfunktionsablauf eines mit brennstoff arbeitenden heizgerätes
DE10347509B4 (de) Heizgerät mit einer Zerstäuberdüse
DE19524261B4 (de) Verfahren zum Starten eines Verdampfungsbrenners
EP2297435B2 (de) Verfahren zum regenerieren eines abgasreinigungsfilters sowie verdampfer
EP1674794B1 (de) Verfahren zum Starten eines Fahrzeugheizgerätes und Fahrzeugheizgerät
WO2007137706A1 (de) Baugruppe sowie verfahren zur verdampfung eines oxidierbaren flüssigkeitsgemischs und einleitung des bei der verdampfung erzeugten fluids in einen gasstrom
EP3530504B1 (de) Verfahren zum betreiben eines brennstoffbetriebenen fahrzeugheizgerätes
EP2494275B1 (de) Ölbrenner, regeleinrichtung sowie regelungsverfahren hierzu
DE102020121759B4 (de) Heiz-System, umfassend ein brennstoffbetriebenes Heizgerät
WO2013017127A1 (de) Verfahren zum betreiben eines mobilen heizgeräts mit verschiedenen brennstoffarten
EP4056896A1 (de) Brennersystem zum vorheizen eines abgasreinigungssystems eines fahrzeugs
WO2008043347A1 (de) Regelung einer heizleistung eines heizgeräts
DE10320920B4 (de) Heizgerät mit einer Abgasabführung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12746269

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12746269

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2