DE10208634A1

DE10208634A1 - Vehicle heater with gas bubble detector, extends function of fuel supply pressure sensor

Info

Publication number: DE10208634A1
Application number: DE10208634A
Authority: DE
Inventors: Christian Rottler; Michael Keppler; Andreas Huber
Original assignee: Webasto Thermosysteme GmbH; Webasto Thermosysteme International GmbH
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2003-09-25
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: DE10208634B4

Abstract

The internal pressure of a pressure line (22) supplying a heater burner (10) is monitored by a sensor (44). A control unit (46) controls the burner according to the sensor signals. As well as the detection of gas bubbles the control unit:- with the sensor detecting no pressure in the pressure line starts the fuel supply pump (20) compares the fuel density dependent rise in pressure characteristic with a stored one to detect the type of fuel and control the start cycle and pump delivery accordingly by suitable programming identifies when the fuel line is empty whether a first filling or refilling is to be initiated

Description

Background of the Invention

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Heizgerät nach der deutschen Patentanmeldung DE 101 23 014.1, insbesondere ein Stand- oder Zusatzheizgerät, mit einer Brennstoffzuführung zum Zuführen eines flüssigen Brennstoffs zu einer Brenneinrichtung, einem Gasblasendetektor bzw. einer Einrichtung zum Erkennen einer Gasblase innerhalb der Brennstoffzuführung und mit einem Steuergerät zum Steuern des Heizgerätes in Abhängigkeit eines Signals der Einrichtung, wobei in der Brennstoffzuführung eine Drosselstelle ausgebildet ist und als Einrichtung ein Drucksensor vorgesehen ist, der den Druck in der Brennstoffzuführung stromaufwärts von der Drosselstelle ermittelt. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem derartigen Heizgerät. The invention relates to a vehicle heater according to the German Patent application DE 101 23 014.1, in particular a stand or Additional heater, with a fuel supply for supplying a liquid Fuel to a burner, a gas bubble detector or Device for detecting a gas bubble within the fuel supply and with a control device for controlling the heater depending on a Signals of the device, wherein a throttle point in the fuel supply is formed and a pressure sensor is provided as a device, the pressure determined in the fuel supply upstream of the throttle point. Further The invention relates to a vehicle with such a heater.

Aus DE 39 10 241 C1 ist ein Heizgerät bekannt, bei dem eine Brennstoffvorwärmung derart gestaltet ist, dass in einer Brennstoffzuführung zu einer Brennstoffdüse ein Bildung von Gasblasen im Brennstoff möglichst verhindert ist. Wenn sich trotzdem in der Brennstoffzuführung eine Gasblase bildet, kann diese erkannt werden, während sie aus der Brennstoffdüse austritt. Dann ändert die Flamme ihre Lage, Temperatur und Strahlung. Dies kann ein Flammenwächter erfassen. Da die Gasblase aber erst erkannt wird, wenn sie die Flamme bereits beeinflusst, kann das Heizgerät nur verzögert nachgesteuert werden. Im Extremfall erlischt die Flamme. Die Folge sind Rauchbildung sowie Rausch- und gegebenenfalls auch Knallgeräusche. From DE 39 10 241 C1 a heater is known in which one Fuel preheating is designed in such a way that in a fuel supply formation of gas bubbles in the fuel as possible is prevented. If there is still a gas bubble in the fuel supply forms, it can be recognized as it emerges from the fuel nozzle. Then the flame changes its position, temperature and radiation. This can be a Detect flame guard. Since the gas bubble is only recognized when it is If the flame is already affected, the heater can only be readjusted after a delay become. In extreme cases, the flame goes out. The result is smoke formation as well Noise and possibly also pops.

Aus DE 195 26 003 A1 ist ein Heizgerät bekannt, bei dem von einer druckgesteuerten Brennstoffpumpe Brennstoff durch eine Brennstoffleitung zu einem Brenner gefördert wird. In der Brennstoffleitung ist ein Magnetventil angeordnet, das eine Drosselstelle bildet und dem strömenden Brennstoff einen Widerstand entgegensetzt, der bei zunehmender Durchflussmenge überproportional ansteigt. Gas, das im Brennstoff mitgerissen wird, setzt die Drosselstelle hingegen nur sehr geringen Widerstand entgegen. Das Magnetventil wird mit einer definierten Frequenz angesteuert, die der Hubfrequenz der Brennstoffpumpe entspricht. Durch diese Maßnahme sollen Störungen aufgrund von Gasblasen und dergleichen verhindert werden, es wird jedoch nicht gewährleistet, dass die Brennstoffpumpe bei großen Vorlaufdrücken sicher arbeitet. From DE 195 26 003 A1 a heater is known in which one pressure controlled fuel pump to fuel through a fuel line a burner is promoted. There is a solenoid valve in the fuel line arranged, which forms a throttle and one of the flowing fuel Resistance opposed to the increasing flow rate increases disproportionately. Gas that is entrained in the fuel sets the In contrast, the throttle point has very little resistance. The solenoid valve is controlled with a defined frequency, which is the stroke frequency of the Fuel pump corresponds. This measure is intended to cause disruptions of gas bubbles and the like can be prevented, but it will not ensures that the fuel pump is safe at high flow pressures is working.

Aus der DE 199 03 767 A1 ist es bekannt, dass ein Heizgerät rauchfrei und ruhiger betrieben werden kann, indem stromaufwärts von einer Brennstoffdüse ein Gasblasendetektor angeordnet ist, mittels dem Gasblasen bereits innerhalb der Brennstoffzuführung erkannt werden können. Das Heizgerät wird entsprechend "vorausschauend" gesteuert, so dass z. B. eine Zündeinrichtung bereits aktiviert ist, wenn die Gasblase an der Brennstoffdüse austritt. Als Gasblasendetektor wird ein fremdbeheizter Kaltleiter, insbesondere ein PTC-Thermistor, favorisiert. From DE 199 03 767 A1 it is known that a heater is smoke-free and can be operated more quietly by upstream from a fuel nozzle Gas bubble detector is arranged by means of the gas bubbles already inside the Fuel supply can be recognized. The heater is made accordingly "foresighted" controlled so that, for. B. already activated an ignition device is when the gas bubble emerges from the fuel nozzle. As a gas bubble detector an externally heated PTC thermistor, in particular a PTC thermistor, is preferred.

In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 101 23 014.1 ist beschrieben, dass als Einrichtung zum Erkennen einer Gasblase innerhalb der Brennstoffzuführung ein Drucksensor vorgesehen sein kann, der mit einem Steuergerät zum Steuern des Heizgerätes betrieblich gekoppelt ist. Der Drucksensor misst den Druck in der Brennstoffzuführung stromaufwärts von der Drosselstelle und erkennt eine Gasblase, weil diese schneller durch die Drosselstelle tritt als der Brennstoff. Der Durchtritt der Gasblase führt zu einer Druckänderung, insbesondere zu einem kurzzeitigen Druckabfall. In the unpublished German patent application DE 101 23 014.1 described that as a device for detecting a gas bubble within the Fuel supply a pressure sensor can be provided with a Control unit for controlling the heater is operationally coupled. The Pressure sensor measures the pressure in the fuel supply upstream of the Throttle point and detects a gas bubble because it passes through the gas faster Throttle point occurs as the fuel. The passage of the gas bubble leads to a Pressure change, especially to a brief drop in pressure.

Underlying task

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug-Heizgerät und ein Fahrzeug mit einem derartigen Heizgerät funktional weiter zu verbessern, ohne dass dadurch wesentlich höhere Herstellungs- und/oder Wartungskosten entstehen. The invention has for its object a vehicle heater and a Functionally improve vehicle with such a heater without that thereby significantly higher manufacturing and / or maintenance costs arise.

Solution according to the invention

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem Heizgerät der eingangs genannten Art belöst, bei dem das Steuergerät dazu eingerichtet ist, dass es anhand eines Signals des Drucksensors eine leere Brennstoffleitung der Brennstoffzuführung erkennen und einen Betriebsmodus "Leitungsbefüllung" der Brennstoffzuführung starten kann, und/oder bei dem eine Temperaturmesseinrichtung vorgesehen ist, die mit dem Steuergerät betrieblich gekoppelt ist und mittels der die Temperatur des Brennstoffs in der Brennstoffleitung ermittelt werden kann. Die Aufgabe ist ferner mit einem Fahrzeug gelöst, in das ein derartiges erfindungsgemäßes Heizgerät eingebaut ist. This object is according to the invention with a heater of the type mentioned Type resolved, in which the control unit is set up to use a Signals of the pressure sensor an empty fuel line of the fuel supply recognize and an operating mode "line filling" of the fuel supply can start, and / or in which a temperature measuring device is provided, which is operationally coupled to the control unit and by means of which the temperature of the fuel in the fuel line can be determined. The task is further solved with a vehicle in which such an inventive Heater is installed.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass mit einem an einer Brennstoffleitung einer Brennstoffzuführung angeordneten Drucksensor außer einem Erkennen von einer in der Brennstoffleitung strömenden Gasblase noch weitere Funktionen erfüllt werden können, ohne das erheblicher Mehraufwand entsteht. The invention is based on the finding that with one on one Fuel line of a fuel supply arranged pressure sensor except detection of a gas bubble flowing in the fuel line additional functions can be performed without the considerable additional effort arises.

Durch eine entsprechende Gestaltung und Programmierung des ohnehin vorhandenen Steuergerätes kann eine entgaste bzw. leere Brennstoffleitung erkannt und entsprechend ein Betriebsmodus "Erstbefüllung" oder "Wiederbefüllung" der Brennstoffleitung angefahren werden. By appropriate design and programming of the anyway Existing control unit can be a degassed or empty fuel line recognized and accordingly an operating mode "initial filling" or "Refilling" of the fuel line can be started.

Ferner kann durch eine entsprechende Auswertung des Anstiegs des Druckverlaufes die in der Brennstoffleitung vorhanden Brennstoffart erkannt und mögliche Fehler können dadurch vermieden werden. Das erfindungsgemäße Heizgerät kann in Abhängigkeit der ermittelten Brennstoffart in verschiedenen Modi betrieben werden. Das Druckniveau in der Brennstoffleitung ist stark von der Dichte und der Viskosität des Brennstoffs abhängig. Bei Biodiesel ist das Druckniveau beispielsweise höher als bei herkömmlichem Diesel. Das erfindungsgemäße Heizgerät kann entsprechend der ermittelten Dieselart betrieben werden. Dabei kann beispielsweise der Startablauf und die Pumpenförderleistung angepasst werden, damit eine vorgegebene Heizleistung erreicht wird. Ferner können Ausbrennabläufe an den jeweiligen Brennstoff angepasst sein. Furthermore, by appropriate evaluation of the increase in Pressure curve the fuel type present in the fuel line is recognized and possible errors can be avoided. The invention The heater can vary depending on the type of fuel determined Modes are operated. The pressure level in the fuel line is very different from that Density and the viscosity of the fuel. With biodiesel that is Pressure level, for example, higher than with conventional diesel. The The heater according to the invention can correspond to the diesel type determined operate. For example, the start procedure and the Pump delivery capacity can be adjusted so that a predetermined heating output is achieved. Burnout processes can also be performed on the respective fuel be adjusted.

Advantageous developments of the invention

Der erfindungsgemäße Drucksensor kann direkt in einer Brennstoffleitung integriert sein und vorzugsweise in direktem Kontakt mit dem Brennstoff stehen, so dass kurze Reaktionszeiten erreicht werden können. Der Drucksensor kann in ein Bauteil des Heizgerätes integriert sein oder als "fliegend" verbaubare Einheit gestaltet sein, die beispielsweise mit Schlauchanschlüssen auch in ein bereits im Fahrzeug verbautes Heizgerät nachträglich montiert werden kann. The pressure sensor according to the invention can be located directly in a fuel line be integrated and preferably be in direct contact with the fuel, so that short reaction times can be achieved. The pressure sensor can be in a component of the heater can be integrated or as a "flying" installable unit be designed, for example, with hose connections in an already in Vehicle installed heater can be retrofitted.

Die Ansteuer- und Auswerteelektronik des Drucksensors kann entweder im Drucksensor selbst integriert sein oder in einem separaten Steuergerät. Ferner kann sie in einem Steuergerät für das gesamte Heizgerät integriert sein. The control and evaluation electronics of the pressure sensor can either in Pressure sensor itself or integrated in a separate control unit. Further it can be integrated in a control unit for the entire heater.

Die Drosselstelle kann nahe der Brenneinrichtung angeordnet und insbesondere durch einen Verdrängerdraht an der Brennstoffdüse ausgebildet sein. Ferner kann die Drosselstelle durch eine sich radial nach innen verengende Brennstoffleitung gestaltet sein. Alternativ kann in der Brennstoffzuführung bzw. einer Brennstoffleitung eine zusätzliche Drosselstelle ausgebildet sein. The throttle point can be arranged near the combustion device and in particular be formed by a displacement wire on the fuel nozzle. Furthermore, the throttling point through a fuel line narrowing radially inwards be designed. Alternatively, one in the fuel supply or Fuel line an additional throttle point may be formed.

Der Drucksensor kann dazu eingerichtet sein, dass er als Absolutdrucksensor den absoluten Druck in der Brennstoffzuführung stromaufwärts von der Drosselstelle ermittelt. Mit einem derartigen Drucksensor können Druckschwankungen in der Brennstoffzuführung erfasst und darüber hinaus auch weitere Funktion bewältigt werden. Z. B. lassen sich Störungen der Brennstoffpumpe erkennen. Ferner kann aus dem zeitlichen Verlauf des Drucksignals während eines Pumpenhubs die korrekte Funktion eines an der Brennstoffleitung angeordneten Brennstoffdämpfers überwacht und ein defekter Dämpfer erkannt werden. Mit dem Drucksensor kann auch eine Leitungsundichtigkeit oder eine zugesetzte Brennstoffübergabe (Filter) am Heizgerät erkannt werden. The pressure sensor can be set up to act as an absolute pressure sensor absolute pressure in the fuel supply upstream of the throttle point determined. With such a pressure sensor, pressure fluctuations in the Detects fuel supply and also handles other functions become. For example, malfunctions of the fuel pump can be recognized. Furthermore, from the time course of the pressure signal during a pump stroke correct function of one arranged on the fuel line Fuel damper monitored and a defective damper can be detected. With The pressure sensor can also have a line leak or a clogged one Fuel transfer (filter) can be recognized on the heater.

Bei einer Erstbefüllung der Brennstoffleitung kann unter bekannten Umgebungsbedingungen ein zeitlicher Verlauf des Drucksignals in einem Speicher des Steuergerätes abgelegt werden. Das bei einem Start des Heizgerätes tatsächlich anstehende Drucksignal kann zur Erkennung einer leeren Brennstoffleitung mit dem gespeicherten Signalverlauf verglichen werden. Vor einem eigentlichen Start kann dann falls erforderlich ein Betriebsmodus "Leitungsbefüllung" gestartet werden. When the fuel line is filled for the first time, it can be known Ambient conditions a time course of the pressure signal in one Memory of the control unit. That at a start of the Heater actually pending pressure signal can be used to detect an empty Fuel line can be compared with the stored waveform. In front An actual start can then be an operating mode if necessary "Line filling" can be started.

Zusätzlich oder alternativ kann der Drucksensor dazu eingerichtet sein, den Druck in der Brennstoffzuführung stromaufwärts von der Drosselstelle relativ zum Umgebungsdruck zu ermitteln. Mit einem derartigen Drucksensor kann z. B. auch ein unzulässiger Überdruck in der Brennstoffzuführung erkannt werden. Ist das erfindungsgemäße Heizgerät mit einem Ventil (z. B. einem Magnetventil) gegen Überdruck abgesichert, so kann das Signal des Drucksensors genutzt werden, um das Ventil bei Überschreiten eines Grenzdruckes zu öffnen und einem zu starken Druckanstieg in der ansonsten abgeschlossenen Brennstoffleitung zu verhindern. Additionally or alternatively, the pressure sensor can be set up to measure the pressure in the fuel supply upstream of the throttle point relative to Determine ambient pressure. With such a pressure sensor z. Belly an impermissible overpressure in the fuel supply can be detected. Is this heater according to the invention with a valve (z. B. a solenoid valve) against Protected against excess pressure, the signal of the pressure sensor can be used to to open the valve when a limit pressure is exceeded and one too strong To prevent pressure increase in the otherwise closed fuel line.

Schließlich kann der Drucksensor zugleich oder alternativ dazu eingerichtet sein, den Druck in der Brennstoffzuführung stromaufwärts von der Drosselstelle relativ zum Druck in der Brennstoffzuführung stromabwärts von der Drosselstelle zu ermitteln. Mit einer solchen Relativmessung können Gasblasen besonders präzise erkannt werden, denn eine durch die Drosselstelle strömende Gasblase führt an beiden Seiten der Drosselstelle zu Druckschwankungen. Für eine präzise und vor allem störungsunanfällige Erkennung einer Gasblase im Brennstoff können zwei Drucksensoren an der Brennstoffzuführung verwendet werden. Von diesen Drucksensoren kann insbesondere einer stromaufwärts von der Drosselstelle und der andere stromabwärts davon angeordnet sein. Finally, the pressure sensor can be set up at the same time or alternatively, the pressure in the fuel supply upstream of the throttle point relative to the pressure in the fuel supply downstream of the throttle point determine. With such a relative measurement, gas bubbles can be particularly precise be recognized, because a gas bubble flowing through the throttle point leads both sides of the throttle point to pressure fluctuations. For a precise and pre Detection of a gas bubble in the fuel, which is not susceptible to interference, can do two Pressure sensors are used on the fuel supply. Of these Pressure sensors can in particular be located upstream of the throttle point and the other may be located downstream thereof.

Mit den erfindungsgemäßen Drucksensoren können auch Differenzmessungen vor und nach Beginn der Brennstoffförderung durchgeführt werden. Die ermittelten Druckverläufe können mit Schwellenwerten und/oder Gradientenwerten verglichen und das Heizgerät entsprechend gesteuert werden. Differential measurements can also be made with the pressure sensors according to the invention before and after fuel delivery begins. The determined Pressure profiles can be compared with threshold values and / or gradient values and the heater can be controlled accordingly.

Mit dem Drucksensor kann vor dem Start des Heizgerätes der aktuelle Umgebungsdruck gemessen werden. Auf der Grundlage des tatsächlichen Umgebungsdruckes können Rückschlüsse auf die aktuelle Höhe des Fahrzeugs über der Meereshöhe gezogen werden. Davon abhängig kann z. B. die Pumpenförderleistung bzw. die Brennluftgebläsedrehzahl angepasst werden. The current sensor can be checked with the pressure sensor before starting the heater Ambient pressure can be measured. Based on the actual Ambient pressure can draw conclusions about the current height of the vehicle be pulled above sea level. Depending on z. B. the Pump delivery rate or the combustion air fan speed can be adjusted.

Über die Information der Ansteuerung der Brennstoffpumpe bzw. des Brennluftgebläses kann der Sollmassenstrom an Brennstoff und Brennluft ermittelt werden. Mit Hilfe des Drucksensors können diese Größen kontrolliert und gegebenenfalls automatisch nachgeregelt werden. About the information of the control of the fuel pump or the Combustion air blower can determine the target mass flow of fuel and combustion air become. With the help of the pressure sensor, these quantities can be checked and if necessary, be readjusted automatically.

Vorteilhaft ist in Verbindung mit dem Drucksensor eine Temperaturmesseinrichtung vorgesehen. Auf der Grundlage des aktuellen Temperaturmesswertes des Heizgerätes, von dessen Brennstoffzuführung und insbesondere vom strömenden Brennstoff kann die Genauigkeit bei der Ermittlung der Brennstoffart erheblich gesteigert werden. Alternativ oder zusätzlich können weitere Informationen über die aktuellen Randbedingungen (z. B. Wassertemperatur oder Heizgerätelaufzeit) abgefragt werden. Die Temperaturmesseinrichtung ist besonders kompakt und kostengünstig in den Drucksensor selbst integriert. One is advantageous in connection with the pressure sensor Temperature measuring device provided. Based on the current Temperature measured value of the heater, its fuel supply and The accuracy of the determination can be made especially by the flowing fuel the type of fuel can be increased significantly. Alternatively or additionally you can further information about the current boundary conditions (e.g. Water temperature or heater run time). The Temperature measuring device is particularly compact and inexpensive in the Integrated pressure sensor itself.

Bei einer besonders einfachen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Heizgerätes ist der Drucksensor als Druckschalter ausgebildet, wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, den Schaltzustand des Druckschalters abzufragen. In dem Moment, in dem eine Gasblase durch die Drosselstelle strömt, fällt der Druck am erfindungsgemäßen Drucksensor kurzeitig ab und steigt anschließend in der Regel wieder auf seinen vorhergehenden Wert an. Der Druckabfall wird durch den Druckschalter erkannt und an das Steuergerät gemeldet. In a particularly simple development of the invention Heater, the pressure sensor is designed as a pressure switch, which Control unit is set up to control the switching state of the pressure switch query. The moment a gas bubble flows through the restriction, the pressure at the pressure sensor according to the invention drops briefly and rises then usually return to its previous value. The Pressure drop is recognized by the pressure switch and sent to the control unit reported.

Wenn bei einer erfindungsgemäßen Brennstoffzuführung die genaue Länge einer Brennstoffleitung zwischen der Drosselstelle und dem Austritt an der Brenneinrichtung bekannt ist, kann aufgrund der im allgemeinen ebenfalls bekannten Fördergeschwindigkeit des Brennstoffs bei bestimmten Betriebszuständen (Volllast oder Teillast) auch der Zeitpunkt vorherbestimmt werden, an dem die detektierte Gasblase an der Brenneinrichtung austreten wird. Das Heizgerät kann daher "vorausschauend" gesteuert werden. Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist es alternativ möglich, das Heizgerät "selbstlernend" auszubilden, wenn die genannte Länge der Brennstoffleitung nicht bekannt ist. Dazu ist das erfindungsgemäße Heizgerät an der Brenneinrichtung mit einem Flammwächter versehen, der mit dem Steuergerät betrieblich gekoppelt ist. Das Steuergerät ist dabei dazu eingerichtet, dass es aufgrund einer Änderung des Flammenwächtersignals die Gasblase auch erkennt, wenn sie an der Brenneinrichtung austritt. Das Steuergerät ermittelt anschließend die Zeitspanne, die zwischen dem Erkennen der Gasblase an der Drosselstelle in der Brennstoffzuführung und deren Austritt an der Brenneinrichtung liegt. Diese Zeitspanne wird verwendet, um bei einem erneuten Erkennen einer Gasblase in der Brennstoffzuführung den Zeitpunkt des Austritts der Gasblase an der Brenneinrichtung vorherzubestimmen. If the exact length of a fuel supply according to the invention Fuel line between the throttle point and the outlet at the Burning device is known, due to the generally known Delivery speed of the fuel under certain operating conditions (Full load or partial load) the time at which the detected gas bubble will emerge from the combustion device. The heater can therefore be controlled "proactively". In a further development of the invention it is alternatively possible to train the heater "self-learning" if the mentioned length of the fuel line is not known. That’s it Heater according to the invention on the burner with a flame detector provided, which is operationally coupled to the control unit. The control unit is set up so that due to a change in the Flame detector signal also detects the gas bubble when it is on the Burner emerges. The control unit then determines the time period the between the detection of the gas bubble at the throttle point in the Fuel supply and its outlet is on the burner. This The time period is used to detect a gas bubble in the fuel supply the time the gas bubble emerges at the Predetermine the burner.

Um das Heizgerät vorausschauend zu steuern und rauchfrei sowie geräuscharm zu betreiben, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Steuergerät bei Erkennen einer Gasblase in der Brennstoffzuführung eine Zündeinrichtung aktivieren, und/oder die Fördermenge eines Brennluftgebläses absenken, und/oder die Fördermenge einer Brennstoffpumpe erhöhen kann. Dies geschieht insbesondere jeweils kurz bevor und/oder während die Gasblase an der Brenneinrichtung austritt. Bei dem erfindungsgemäßen Erkennen der Gasblase kann auch deren Größe ermittelt werden. Eine große Gasblase in der Brennstoffzuführung wird um ein größeres Volumen komprimiert und dekomprimiert, als eine kleine Gasblase. Dies führt zu einem größeren bzw. kleineren Druckabfall in der Brennstoffzuführung. Die Änderung des Drucks hält fern länger bzw. kürzer an. Das erfindungsgemäß weitergebildete Heizgerät kann daher nicht nur zeitlich vorrausschauend gesteuert werden, sondern es kann auch der Steuerumfang angepasst werden. Es kann beispielsweise im Voraus ermittelt werden, ob die durch die Brennstoffzuführung strömende Gasblase die Flamme an der Brenneinrichtung voraussichtlich zum Erlöschen bringen wird. Besteht diese Gefahr, kann entsprechend die Zündeinrichtung ausreichend früh aktiviert werden. Wird hingegen ermittelt, dass die Gasblase voraussichtlich nur das Brennstoff/Brennluft-Verhältnis negativ beeinflusst, kann entsprechend die Fördermenge eines Brennluftgebläses abgesenkt und/oder die Fördermenge der Brennstoffpumpe erhöht werden. To control the heater with foresight and to be smoke-free and quiet to operate, it is particularly advantageous if the control unit on detection activate an ignition device of a gas bubble in the fuel supply, and / or reduce the delivery rate of a combustion air blower, and / or Flow rate of a fuel pump can increase. This happens in particular shortly before and / or during the gas bubble on the combustion device exit. When the gas bubble is recognized according to the invention, it can also be used Size can be determined. A large gas bubble in the fuel supply will turn around compresses and decompresses a larger volume than a small gas bubble. This leads to a larger or smaller pressure drop in the Fuel supply. The change in pressure lasts longer or shorter. The heater developed according to the invention can therefore not only in time be controlled with foresight, but it can also control the scope of tax be adjusted. For example, it can be determined in advance whether the through the fuel supply flowing gas bubble the flame at the Burner is expected to go out. Does this exist Danger, the ignition device can accordingly be activated sufficiently early. On the other hand, it is determined that the gas bubble is likely to be only that The fuel / combustion air ratio can be adversely affected Flow rate of a combustion air fan is reduced and / or the flow rate of the Fuel pump can be increased.

Brief description of the drawing

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeug- Heizgerätes anhand der beigefügten schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: An exemplary embodiment of an inventive vehicle Heater explained with reference to the accompanying schematic drawing. It shows:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Heizgerätes im Bereich der Brennstoffdüse und skizzenhaft die zugehörige Brennstoffzuführung sowie eine Brennluftversorgung. Fig. 1 is a partial longitudinal section of a heater according to the invention in the area of the fuel nozzle and sketchy the associated fuel supply and a combustion air supply.

Description of the embodiment

Das in Fig. 1 teilweise dargestellte Heizgerät ist ein motorunabhängiges Luftheizgerät mit einem Brenner 10, zu dem mit einer Brennstoffzuführung 12 flüssiger Brennstoff und mit einer Brennluftversorgung 14 Brennluft gefördert wird. The heater, shown partly in Fig. 1 is an engine-independent air heater with a burner 10, is conveyed to the liquid with a fuel supply 12 and fuel to a combustion air supply 14 of combustion air.

Die Brennstoffzuführung 12 umfasst einen Brennstofftank 16, aus dem der Brennstoff durch eine Saugleitung 18 von einer Brennstoffpumpe 20 angesaugt und anschließend in eine Druckleitung 22 gedrückt wird. Der Brennstoff tritt an einer Brennstoffdüse 24 in einer Brennkammer 26 des Brenners 10 im wesentlichen in Richtung von Pfeilen 28 aus. The fuel supply 12 comprises a fuel tank 16 , from which the fuel is drawn in by a fuel pump 20 through a suction line 18 and then pressed into a pressure line 22 . The fuel emerges from a fuel nozzle 24 in a combustion chamber 26 of the burner 10 essentially in the direction of arrows 28 .

Als Brennluftversorgung 14 ist ein Brennluftgebläse 30 vorgesehen, das Brennluft durch einen Brennluftkanal 32 zu der Brennkammer 26 fördert, wo sie als Primär- und Sekundärluft unter anderem durch eine Dralleinrichtung 34 in Richtung der Pfeile 36 eintritt. A combustion air blower 30 is provided as the combustion air supply 14 , which conveys combustion air through a combustion air duct 32 to the combustion chamber 26 , where it enters as primary and secondary air, inter alia through a swirl device 34 in the direction of the arrows 36 .

Neben der Brennstoffdüse 24 ist eine Zündeinrichtung 38 angeordnet, von der das sich in der Brennkammer gebildete Gemisch aus Brennstoff und Brennluft entzündet werden kann. Ferner ist neben der Brennstoffdüse 24 ein Flammenwächter 40 angebracht, von dem die Temperatur der entzündeten Flamme ermittelt werden kann. In addition to the fuel nozzle 24 , an ignition device 38 is arranged, from which the mixture of fuel and combustion air formed in the combustion chamber can be ignited. In addition to the fuel nozzle 24, a flame monitor 40 is attached, from which the temperature of the ignited flame can be determined.

An der Brennstoffdüse 24 ist unmittelbar stromaufwärts von einem Verdrängerdraht 42 ein Drucksensor 44 angeordnet, mit dem der in der Druckleitung 22 bestehende Druck als Absolutdruck ermittelt wird. A pressure sensor 44 , with which the pressure existing in the pressure line 22 is determined as an absolute pressure, is arranged on the fuel nozzle 24 immediately upstream of a displacement wire 42 .

Der Drucksensor 44, der Flammenwächter 40, die Zündeinrichtung 38, das Brennluftgebläse 30 und die Brennstoffpumpe 20 sind durch je gestrichelt dargestellte elektrische Leitungen mit einem Steuergerät 46 verbunden, das Signale des Drucksensors 44 und des Flammenwächters 40 verarbeiten und die Einrichtungen 20, 30 und 38 in Abhängigkeit dieser Signal steuern kann. The pressure sensor 44 , the flame monitor 40 , the ignition device 38 , the combustion air blower 30 and the fuel pump 20 are connected to a control device 46 by electrical lines, each shown in broken lines, which process signals from the pressure sensor 44 and the flame monitor 40 and the devices 20 , 30 and 38 can control depending on this signal.

Beim Betrieb des Heizgerätes wird versucht, das Gemisch aus Brennstoff und Brennluft in einem vorbestimmten Verhältnis zu halten, um eine schadstoffarme und leise Verbrennung zu gewährleisten. In der Brennstoffzuführung 12 können sich jedoch Gasblasen im Brennstoff bilden, die an der Brennstoffdüse 24 austreten und dabei das Brennstoff/Brennluft-Verhältnis negativ beeinflussen. When the heater is in operation, an attempt is made to keep the mixture of fuel and combustion air in a predetermined ratio in order to ensure low-pollutant and quiet combustion. In the fuel feed 12 , however, gas bubbles can form in the fuel, which emerge from the fuel nozzle 24 and thereby negatively influence the fuel / combustion air ratio.

Um diese Gasblasen frühzeitig zu erkennen und entsprechend das Heizgerät vorrausschauend gegensteuern zu können, wird bei dem dargestellten Heizgerät mittels des Drucksensors 44 der Druck in der Druckleitung 22 dem Steuergerät 46 gemeldet, das dazu eingerichtet ist, eine Gasblase in der Brennstoffzuführung 12 anhand einer Änderung des Signals des Drucksensors 44 zu detektieren. In order to be able to recognize these gas bubbles at an early stage and to be able to counteract the heater in advance, the pressure in the pressure line 22 is reported to the control unit 46 in the illustrated heater by means of the pressure sensor 44 , which is set up to detect a gas bubble in the fuel supply 12 based on a change in the Detect signal of the pressure sensor 44 .

Eine Gasblase bildet sich innerhalb der Brennstoffzuführung 12 spätestens in der Druckleitung 22. Diese Gasblase passiert die Drosselstelle bzw. den Verdrängerdraht 42 leichter als der Brennstoff, weil eine Drosselstelle in einer Leitung einer darin strömenden Flüssigkeit einen größeren Widerstand entgegensetzt als einem darin strömenden Gas. Durch diesen schnellen Durchtritt der Gasblase fällt zum gleichen Zeitpunkt der Druck in der Leitung kurzzeitig ab. A gas bubble forms within the fuel supply 12 at the latest in the pressure line 22 . This gas bubble passes through the throttle point or displacement wire 42 more easily than the fuel because a throttle point in a line offers greater resistance to a liquid flowing therein than a gas flowing therein. Due to this rapid passage of the gas bubble, the pressure in the line drops briefly at the same time.

Das Steuergerät 46 kennt den Betriebsmodus des Heizgerätes, d. h. ob dieses bei Volllast oder Teillast betrieben wird. Damit kennt das Steuergerät 46 auch die Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoffs in der Druckleitung 22. Es kann daher errechnen, wann die detektierte Gasblase an der Brennstoffdüse 24 austreten wird. So kann das Steuergerät 46 entsprechend vorausschauend einer Beeinflussung der Flamme durch die nachfolgend austretende Gasblase entgegenwirken. The control unit 46 knows the operating mode of the heater, ie whether it is operated at full load or part load. The control unit 46 thus also knows the flow rate of the fuel in the pressure line 22 . It can therefore calculate when the detected gas bubble will emerge from the fuel nozzle 24 . In this way, the control device 46 can counteract an influencing of the flame by the subsequently emerging gas bubble.

Das Steuergerät 46 kann aufgrund der Stärke der Änderung des Signals des Drucksensors 44 beim Detektieren der Gasblase in der Druckleitung 22 auch ermitteln, wie groß die detektierte Gasblase ist. Bei einer großen Gasblase strömt ein größeres Kompressionsvolumen durch die Drosselstelle, als bei einer kleinen Gasblase. Daher fällt auch der Druck in der Druckleitung 22 stärker und länger ab. The control unit 46 can also determine how large the detected gas bubble is based on the strength of the change in the signal of the pressure sensor 44 when the gas bubble is detected in the pressure line 22 . With a large gas bubble, a larger compression volume flows through the throttle point than with a small gas bubble. Therefore, the pressure in the pressure line 22 drops more and longer.

Wird nun eine "große" Gasblase detektiert, so besteht die Gefahr, dass diese Gasblase die Flamme zum Erlöschen bringt. Das Steuergerät 46 steuert daher entgegen, indem es die Zündeinrichtung 38 bereits aktiviert und die Fördermenge des Brennluftgebläses 30 reduziert hat, bevor die Gasblase die Brennstoffdüse 24 erreicht. If a "large" gas bubble is now detected, there is a risk that this gas bubble will extinguish the flame. The control unit 46 therefore counteracts this by already activating the ignition device 38 and reducing the delivery rate of the combustion air blower 30 before the gas bubble reaches the fuel nozzle 24 .

Bei einer detektierten "kleinen" Gasblase, erhöht das Steuergerät 46 nur die Fördermenge der Brennstoffpumpe 20, während die Gasblase austritt, und reduziert eventuell gleichzeitig die Fördermenge des Brennluftgebläses 30. If a "small" gas bubble is detected, the control device 46 only increases the delivery rate of the fuel pump 20 while the gas bubble is escaping and possibly simultaneously reduces the delivery rate of the combustion air blower 30 .

Die Störung des Brennstoff/Brennluft-Verhältnisses durch die austretende Gasblase kann somit gemildert und Rauchbildung sowie Knallgeräusche können vermieden werden. The disturbance of the fuel / combustion air ratio by the exiting Gas bubble can thus be alleviated and smoke formation and popping noises be avoided.

Mit dem Drucksensor 44 kann darüber hinaus eine leere Brennstoffleitung bzw. Druckleitung 22 erkannt und vom Steuergerät 46 ein Betriebsmodus "Leitungsbefüllung" der Brennstoffzuführung 12 gestartet werden. With the pressure sensor 44 , an empty fuel line or pressure line 22 can also be detected and an operating mode "line filling" of the fuel supply 12 can be started by the control device 46 .

Ferner kann durch eine entsprechende Auswertung des Anstiegs des Druckverlaufes mit dem Steuergerät 46 die Art des Brennstoffes in der Druckleitung 22 erkannt und das Heizgerät kann in Abhängigkeit der ermittelten Brennstoffart in verschiedenen Modi betrieben werden. Furthermore, the type of fuel in the pressure line 22 can be recognized by a corresponding evaluation of the increase in the pressure profile with the control device 46 , and the heater can be operated in various modes depending on the type of fuel determined.

Der Drucksensor 44 ist auch dazu eingerichtet, dass er als Absolutdrucksensor den absoluten Druck in der Brennstoffzuführung stromaufwärts von der Drosselstelle ermittelt. Das Steuergerät 44 vergleicht die ermittelten Druckwerte mit vorgegebenen Sollwerten und prüft anhand dieses Vergleichs die Funktion eines Brennstoffdämpfers 48 an der Druckleitung 22. The pressure sensor 44 is also set up to determine the absolute pressure in the fuel supply upstream of the throttle point as an absolute pressure sensor. The control unit 44 compares the determined pressure values with predetermined target values and uses this comparison to check the function of a fuel damper 48 on the pressure line 22 .

Bei einer Erstbefüllung der Brennstoffleitung ist bei dem Heizgerät unter bekannten Umgebungsbedingungen ein zeitlicher Verlauf des Drucksignals am Drucksensor 44 in einem Speicher des Steuergerätes 46 abgelegt werden. Das bei einem Start des Heizgerätes tatsächlich anstehende Drucksignal wird zur Erkennung einer leeren Druckleitung 22 mit dem gespeicherten Signalverlauf verglichen. Vor einem eigentlichen Start wird gegebenenfalls der Betriebsmodus "Leitungsbefüllung" gestartet. When the fuel line is filled for the first time, a time course of the pressure signal at the pressure sensor 44 is stored in a memory of the control unit 46 in the heater under known ambient conditions. The pressure signal actually present when the heater is started is compared with the stored signal curve in order to identify an empty pressure line 22 . Before an actual start, the operating mode "line filling" may be started.

Mit dem Drucksensor 44 kann auch ein unzulässiger Überdruck in der Druckleitung erkannt werden. Das Heizgerät ist mit einem Magnetventil 50 an der Brenneinrichtung 24 verschließbar. Das Signal des Drucksensors 44 wird genutzt, um das Magnetventil 50 bei Überschreiten eines Grenzdruckes mit Hilfe des Steuergerätes 46 zu öffnen und einen zu starken Druckanstieg in der ansonsten abgeschlossenen Brennstoffleitung zu verhindern. The pressure sensor 44 can also be used to detect an impermissible overpressure in the pressure line. The heater can be closed with a solenoid valve 50 on the combustion device 24 . The signal from the pressure sensor 44 is used to open the solenoid valve 50 when the limit pressure is exceeded with the aid of the control device 46 and to prevent an excessive increase in pressure in the otherwise closed fuel line.

Mit dem Drucksensor 44 kann ferner vor dem Start des Heizgerätes der aktuelle Umgebungsdruck gemessen werden. Auf der Grundlage des tatsächlichen Umgebungsdruckes können vom Steuergerät 46 Rückschlüsse auf die aktuelle Höhe des Fahrzeugs über der Meereshöhe gezogen werden. Davon abhängig kann das Steuergerät 46 die Förderleistung der Brennstoffpumpe 20 und des Brennluftgebläses 30 steuern. The current ambient pressure can also be measured with the pressure sensor 44 before the heater is started. On the basis of the actual ambient pressure, the control unit 46 can draw conclusions about the current height of the vehicle above sea level. Depending on this, the control unit 46 can control the delivery rate of the fuel pump 20 and the combustion air blower 30 .

Im Drucksensor 44 ist eine Temperaturmesseinrichtung 52 integriert, mittels der die Temperatur des Brennstoffs in der Druckleitung 22 gemessen wird. Das Temperatursignal wird vom Steuergerät 46 bei den genannten Steuer- und Regelabläufen und bei einer Erkennung der Art des in der Druckleitung 22 strömenden Brennstoffs berücksichtigt. Bezugszeichenliste 10 Brenner des Fahrzeug-Heizgerätes
12 Brennstoffzuführung
14 Brennluftversorgung
16 Brennstofftank
18 Saugleitung
20 Brennstoffpumpe
22 Druckleitung
24 Brenneinrichtung, insbesondere Brennstoffdüse
26 Brennkammer
28 Pfeile - Austrittsrichtung des Brennstoffs
30 Brennluftgebläse
32 Brennluftkanal
34 Dralleinrichtung
36 Pfeile - Einströmrichtung der Brennluft
38 Zündeinrichtung
40 Flammenwächter
42 Drosselstelle, insbesondere Verdrängerdraht
44 Drucksensor
46 Steuergerät
48 Brennstoffdämpfer
50 Magnetventil
52 Temperaturmesseinrichtung
A temperature measuring device 52 is integrated in the pressure sensor 44 , by means of which the temperature of the fuel in the pressure line 22 is measured. The temperature signal is taken into account by the control unit 46 in the aforementioned control and regulating processes and when the type of fuel flowing in the pressure line 22 is recognized . List of Reference Numerals 10 burner of the vehicle heater
12 fuel supply
14 Combustion air supply
16 fuel tank
18 suction line
20 fuel pump
22 pressure line
24 combustion device, in particular fuel nozzle
26 combustion chamber
28 arrows - Direction of exit of the fuel
30 combustion air blowers
32 combustion air duct
34 swirl device
36 arrows - direction of flow of the combustion air
38 ignition device
40 flame guard
42 choke point, especially displacement wire
44 pressure sensor
46 control unit
48 fuel damper
50 solenoid valve
52 Temperature measuring device

Claims

1. Vehicle heater according to German patent application DE 101 23 014.1, in particular auxiliary or auxiliary heater, with a fuel supply ( 12 ) for supplying a liquid fuel to a combustion device ( 24 ), a device ( 44 ) for detecting a gas bubble within the fuel supply ( 12 ) and with a control device ( 46 ) for controlling the heating device as a function of a signal from the device ( 44 ), a throttle point ( 42 ) being formed in the fuel feed ( 12 ) and a pressure sensor ( 44 ) being provided as the device, which determines the pressure in the fuel feed ( 12 ) upstream of the throttle point ( 42 ), characterized in that the control device ( 46 ) is set up to use an signal from the pressure sensor ( 44 ) to empty the fuel feed ( 22 ) of the fuel feed ( 12 ) and can start an operating mode "line filling" of the fuel supply ( 12 ).

2. Heater according to claim 1, characterized in that the control device ( 46 ) has a memory in which a curve of the pressure at the pressure sensor ( 44 ) is stored when the fuel supply ( 12 ) is started, and the control device ( 46 ) using a Comparison of the actual course of the pressure at the pressure sensor ( 44 ) when starting with the stored target pressure course can detect an empty fuel line ( 22 ) of the fuel supply ( 12 ).

3. A heater according to claim 1 or 2, characterized in that the control device ( 46 ) is set up so that it can recognize the type of fuel located in a fuel line ( 22 ) of the fuel supply ( 12 ) based on a signal from the pressure sensor ( 44 ) ,

4. A heater according to claim 3, characterized in that a temperature measuring device ( 52 ) is provided which is operatively coupled to the control device ( 44 ) and by means of which the temperature of the fuel in the fuel line ( 22 ) can be determined.

5. A heater according to claim 4, characterized in that the temperature measuring device ( 52 ) is integrated in the pressure sensor.

6. Vehicle heater, in particular auxiliary or auxiliary heater, with a fuel supply ( 12 ) for supplying a liquid fuel to a combustion device ( 24 ), a device ( 44 ) for detecting a gas bubble within the fuel supply ( 12 ) and with a control device ( 46 ) for controlling the heater as a function of a signal from the device ( 44 ), a throttle point ( 42 ) being formed in the fuel feed ( 12 ) and a pressure sensor ( 44 ) being provided as the device, which detects the pressure in the fuel feed ( 12 ) determined upstream of the throttle point ( 42 ), characterized in that a temperature measuring device ( 52 ) is provided which is operationally coupled to the control unit ( 44 ) and by means of which the temperature of the fuel in the fuel line ( 22 ) can be determined.

7. A heater according to claim 6, characterized in that the temperature measuring device ( 52 ) is integrated in the pressure sensor ( 44 ).

8. A heater according to claim 6 or 7, characterized in that the control device ( 46 ) is set up to recognize an empty fuel line ( 22 ) of the fuel supply ( 12 ) based on a signal from the pressure sensor ( 44 ) and to operate in the "line filling" mode. the fuel supply ( 12 ) can start.

9. Heater according to one of claims 1 to 8, characterized in that the control device ( 46 ) has a memory in which a profile of the pressure on the pressure sensor ( 44 ) is stored when the fuel supply ( 12 ) is started, and the control device ( 46 ) an empty fuel line ( 22 ) of the fuel supply ( 12 ) can be identified on the basis of a comparison of the actual pressure profile at the pressure sensor ( 44 ) when starting with the stored target pressure profile.

10. Vehicle with a heater according to one of claims 1 to 9.