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DE10330086A1 - Method for operating a Glühzündelements a vehicle heater when starting the vehicle heater - Google Patents

Method for operating a Glühzündelements a vehicle heater when starting the vehicle heater Download PDF

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DE10330086A1
DE10330086A1 DE10330086A DE10330086A DE10330086A1 DE 10330086 A1 DE10330086 A1 DE 10330086A1 DE 10330086 A DE10330086 A DE 10330086A DE 10330086 A DE10330086 A DE 10330086A DE 10330086 A1 DE10330086 A1 DE 10330086A1
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DE
Germany
Prior art keywords
glühzündelements
voltage
heating power
energy
vehicle heater
Prior art date
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Ceased
Application number
DE10330086A
Other languages
German (de)
Inventor
Wolfgang Pfister
Dieter Bächle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
J Eberspaecher GmbH and Co KG
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 J Eberspaecher GmbH and Co KG filed Critical J Eberspaecher GmbH and Co KG
Priority to DE10330086A priority Critical patent/DE10330086A1/en
Priority to JP2004091845A priority patent/JP2005022633A/en
Priority to EP04015371.0A priority patent/EP1493969B1/en
Priority to PL04015371T priority patent/PL1493969T3/en
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Ceased legal-status Critical Current

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Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines Glühzündelements einer Fahrzeugheizeinrichtung in einer Startphase der Fahrzeugheizeinrichtung umfasst die Schritte: DOLLAR A a) Ermitteln einer mit einer Heizleistung des Glühzündelements (12) im Zusammenhang stehenden Größe, DOLLAR A b) Vergleichen der mit der Heizleistung im Zusammenhang stehenden Größe mit einer Referenz, DOLLAR A c) dann, wenn die Größe kleiner als die Referenz ist, Erhöhen der Heizleistung des Glühzündelements (12).A method for operating a Glühzündelements a vehicle heater in a starting phase of the vehicle heater comprises the steps: DOLLAR A a) determining a with a heating power of Glühzündelements (12) related size, DOLLAR A b) Compare the associated with the heating power size with a reference, DOLLAR A c), when the size is smaller than the reference, increasing the heating power of Glühzündelements (12).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Glühzündelements einer Fahrzeugheizeinrichtung beim Starten der Fahrzeugheizeinrichtung.The The present invention relates to a method for operating a Glühzündelements a vehicle heater when starting the vehicle heater.

Die bei Fahrzeugheizeinrichtungen eingesetzten Glühzündelemente, zum Beispiel Glühzündstifte, weisen das Problem auf, dass sie fertigungsbedingt eine vergleichsweise starke Streuung in ihrem elektrischen Widerstand aufweisen. Dies kann dazu führen, dass bei Erregen eines derartigen Glühzündstifts durch Anlegen einer Spannung bedingt durch den vorhandenen Ohm'schen Widerstand sich ein Strom und somit eine elektrische Heizleistung einstellen wird, die im einen Falle unter einer zum Zünden erforderlichen Heizleistung liegt, die im anderen Falle jedoch bei gleicher Spannung deutlich über der zum Zünden erforderlichen Heizleistung liegt. Im ersteren Falle besteht grundsätzlich das Problem, dass auch unter Berücksichtigung anderer Betriebsparameter, wie beispielsweise der Umgebungstemperatur, ein Heizgerät möglicherweise nicht zünden wird, während im zweitgenannten Falle ein übermäßiger Verbrauch elektrischer Energie und somit eine übermäßige Belastung eines Bordspannungssystems vorhanden ist und ggf. der Glühstift durch Überbelastung zerstört wird.The Glühzündelemente used in Fahrzeugheizeinrichtungen, for example Glühzündstifte, have the problem that they are production-related a comparatively have strong scattering in their electrical resistance. This can lead to, that upon energization of such Glühzündstifts by applying a Voltage due to the existing ohmic resistance is a current and Thus, set an electric heating power, the one in Trap under one for ignition required heating power, in the other case, however same voltage clearly over the ignition required heating power is. In the former case, the principle exists Problem that also under consideration other operating parameters, such as ambient temperature, a heater possibly do not ignite will, while in the latter case excessive consumption electrical energy and thus an excessive load of an on-board voltage system available is and if necessary, the glow plug by overloading destroyed becomes.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Glühzündelements einer Fahrzeugheizeinrichtung beim Starten der Fahrzeugheizeinrichtung vorzusehen, mit welchem ein zuverlässiger und effizienter Startbetrieb möglich wird.It It is the object of the present invention to provide a method of operation a Glühzündelements a vehicle heater when starting the vehicle heater provide with which a reliable and efficient starting operation possible becomes.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Glühzündelements einer Fahrzeugheizeinrichtung in einer Startphase der Fahrzeugheizeinrichtung, umfassend die Schritte:

  • a) Ermitteln einer mit einer Heizleistung des Glühzündelements im Zusammenhang stehenden Größe,
  • b) Vergleichen der mit der Heizleistung im Zusammenhang stehenden Größe mit einer Referenz,
  • c) dann, wenn die Größe kleiner als die Referenz ist, Erhöhen der Heizleistung des Glühzündelements.
According to the invention, this object is achieved by a method for operating a Glühzündelements a vehicle heater in a starting phase of the vehicle heater, comprising the steps:
  • a) determining a value associated with a heating power of the Glühzündelements,
  • b) comparing the quantity related to the heating power with a reference,
  • c) when the size is smaller than the reference, increasing the heating power of Glühzündelements.

Wesentlich ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, dass überprüft wird, wieviel Leistung in der Startphase aufgebracht wird. Da insbesondere auch in Zuordnung zu bestimmten Heizeinrichtungen empirisch bestimmt werden kann, wie groß die Heizleistung sein muss, um das Zünden sicher erlangen zu können, kann erfindungsgemäß dann eine Leistungsanpassung stattfinden, so dass fertigungsbedingte und alterungsbedingte Leistungsschwankungen bei den Glühzündelementen kompensiert werden können.Essential is in the method according to the invention, that is being checked How much power is applied in the starting phase. In particular, too determined empirically in association with particular heaters can be how big the Heating power must be to ignite to be sure of being able to can according to the invention then a Performance adjustments take place, so that production-related and aging-related Power fluctuations in the Glühzündelementen can be compensated.

Gemäß einem besonders vorteilhaften Aspekt kann vorgesehen sein, dass im Schritt a) die mit der Heizleistung im Zusammenhang stehende Größe beruhend auf einer an dem Glühzündelement anliegenden Spannung und einem über das Glühzündelement fließenden Strom ermittelt wird.According to one Particularly advantageous aspect can be provided that in step a) the size related to the heating capacity on one of the Glühzündelement applied voltage and one over the Glühzündelement flowing Current is determined.

Da im Allgemeinen auch aufgrund der leichteren Ansteuerbarkeit die Heizleistung durch Vorgabe eines bestimmten Tastgrades bzw. Tastverhältnisses, also gepulstes Anlegen einer Spannung an ein Glühzündelement, vorgegeben bzw. eingestellt wird, wird gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass im Schritt c) die Heizleistung durch Erhöhen eines Tastgrades der an dem Glühzündelement anliegenden Spannung erhöht wird. Dabei ist es dann weiter vorteilhaft, wenn die Spannung eine über die Zeit gemittelte Spannung ist und wenn der Strom ein über die Zeit gemittelter Strom ist. Eine derartige gemittelte Spannung bzw. ein derartiger gemittelter Strom kann in verschiedener Art und Weise berechnet, ermittelt oder dargestellt werden. So kann der tatsächlich über die Zeit hinweg erfasste Wert durch Mittelwertbildung berechnet werden. Weiterhin kann beispielsweise schaltungstechnisch durch Bereitstellen eines Tiefpassfiltersystems dafür gesorgt werden, dass bei Spannungs- bzw. Stromüberwachung der gepulste Spannungs- bzw. Stromwert in eine mehr oder weniger konstante "gemittelte" bzw. "effektive" Spannung bzw. in einen entsprechenden Strom umgewandelt werden.There in general also due to the easier controllability the Heating power by specifying a specific duty cycle or duty cycle, So pulsed application of a voltage to a Glühzündelement, given or is set according to a Another aspect of the present invention proposes that in Step c) the heating power by increasing a duty cycle of the Glühzündelement applied voltage is increased. It is then further advantageous if the voltage over the Time averaged voltage is and if the current is over the Time averaged electricity is. Such an average voltage or a such averaged flow can be in various ways calculated, determined or presented. So that can actually over the Time recorded value can be calculated by averaging. Furthermore, for example, by providing circuitry a low pass filter system for this ensure that in the case of voltage or current monitoring the pulsed voltage or current value in a more or less constant "averaged" or "effective" voltage or in a corresponding stream to be converted.

Da für das sichere Zünden entscheidend ist, wie groß der elektrische Widerstand eines durch Anlegen einer Spannung erregten Glühzündelements im Heißzustand ist, wird gemäß einem weiteren Erfindungsaspekt vorgeschlagen, dass wenigstens der Schritt c) erstmalig nach Ablauf einer ersten vorbestimmten Zeitdauer seit Beginn des Erregens des Glühzündelements durchgeführt wird.There for the safe ignition It is crucial how big the electrical resistance of a excited by applying a voltage Glühzündelements in hot state is, according to one proposed further aspect of the invention that at least the step c) for the first time after expiration of a first predetermined time since Start of energizing the Glühzündelements carried out becomes.

Im Allgemeinen sollte ein korrekter Betrieb eines Glühzündelements bzw. einer damit ausgestatteten Heizeinrichtung dazu führen, dass nach einer bestimmbaren, beispielsweise auch heizeinrichtungsabhängigen Zeitdauer die Zündung auftritt. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird daher vorgeschlagen, dass nach Ablauf einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer überprüft wird, ob eine Zündung erfolgt ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass dann, wenn keine Zündung erfolgt ist, die seit Beginn der Erregung des Glühzündelements aufgebrachte Heizenergie mit einer Referenzenergie verglichen wird. Je nachdem, ob die Heizenergie größer oder kleiner als die Referenzenergie ist, ist es dann möglich, dass dann, wenn die Heizenergie größer als die Referenzenergie ist, auf Vorliegen eines Brennstoffversorgungsproblems geschlossen wird, oder dass dann, wenn die Heizenergie kleiner als die Referenzenergie ist, auf Vorliegen eines Zündenergieproblems geschlossen wird.In general, a correct operation of a Glühzündelements or a heating device equipped with it should lead to the ignition occurs after a determinable, for example, heater-dependent period of time. According to a further aspect of the invention, it is therefore proposed that it is checked after expiry of a second predetermined period of time whether an ignition has taken place. It can be provided that when no ignition is applied, the applied since the start of the excitation of Glühzündelements Heating energy is compared with a reference energy. Depending on whether the heating energy is greater or smaller than the reference energy, it is then possible that, if the heating energy is greater than the reference energy, is closed for the presence of a fuel supply problem, or if the heating energy is less than the reference energy , is closed upon the presence of an ignition energy problem.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Glühzündelements einer Fahrzeugheizeinrichtung in einer Startphase der Fahrzeugheizeinrichtung, umfassend die Schritte:

  • a) Ermitteln einer mit einer Heizleistung des Glühzündelements im Zusammenhang stehenden Größe,
  • b) Vergleichen der mit der Heizleistung im Zusammenhang stehenden Größe mit einer Referenz,
  • c) dann, wenn die Größe mehr als ein vorbestimmtes Ausmaß von der Refefenz abweicht, Verändern der Heizleistung derart, dass die Größe sich in Richtung Referenz verändert.
According to a further aspect, the present invention relates to a method for operating a Glühzündelements a vehicle heater in a starting phase of the vehicle heater, comprising the steps:
  • a) determining a value associated with a heating power of the Glühzündelements,
  • b) comparing the quantity related to the heating power with a reference,
  • c) when the size deviates more than a predetermined amount from the ref, changing the heating power so that the size changes in the direction of reference.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Es zeigt:The The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings Drawings described in detail. It shows:

1 in vereinfachter Art und Weise eine Heizeinrichtung mit einem zum Zünden der Verbrennung vorgesehenen Glühzündelement und einer zugeordneten Ansteuerschaltung; 1 in a simplified manner, a heating device with a planned Glühzündelement for igniting the combustion and an associated drive circuit;

2 ein Flussdiagramm, das die erfindungsgemäße Vorgehensweise in der Startphase der in 1 gezeigten Heizeinrichtung veranschaulicht; 2 a flowchart illustrating the procedure according to the invention in the starting phase of in 1 shown heater;

3 ein Diagramm, das über der Zeit aufgetragen den über ein Glühzündelement fließenden Strom und die dabei sich einstellende Temperatur veranschaulicht. 3 a graph plotted over time illustrates the current flowing through a Glühzündelement and thereby adjusting temperature.

Ein System, bei welchem eine erfindungsgemäße Vorgehensweise implementiert sein kann, ist in 1 allgemein mit 10 bezeichnet. Als elementaren Bestandteil weist dieses Heizsystem 10 ein Glühzündelement 12, beispielsweise einen Glühzündstift, auf. An dieses Glühzündelement 12 kann über einen Schalttransistor 14, beispielsweise Feldeffekttransistor, eine durch ein elektrisches Energieversorgungssystem bereitgestellte Spannung UBatt angelegt werden. Dies kann beispielsweise eine durch ein Bordspannungssystem bereitgestellte Gleichspannung sein. Ein Mikroprozessor 16, der über eine Festspannungsversorgung 18 ebenfalls aus dem Bordspannungssystem bespeist wird, steuert über eine Ansteuerleitung 20 den Transistor 14 an, um diesen gepulst leitend bzw. nichtleitend zu schalten und somit durch Vorgabe eines bestimmten Tastgrades bzw. Tastverhältnisses, also eines bestimmten An/Aus-Verhältnisses, eine gepulste Spannung an das Glühzündelement 12 anzulegen, wenn dieses erregt werden soll. Das Anlegen einer gepulsten Spannung hat einen entsprechend gepulsten Stromfluss zur Folge, wobei, je nach Tastgrad, sich ein entsprechender gemittelter bzw. effektiver Spannungs- bzw. Stromwert ergibt.A system in which an approach according to the invention can be implemented is in 1 generally with 10 designated. An elementary component of this heating system 10 a Glühzündelement 12 , For example, a Glühzündstift on. At this Glühzündelement 12 can via a switching transistor 14 For example, a field effect transistor, a voltage U Batt provided by an electric power supply system may be applied. This may be, for example, a DC voltage provided by an on-board voltage system. A microprocessor 16 that has a fixed voltage supply 18 is also fed from the on-board voltage system, controls via a control line 20 the transistor 14 to turn this pulsed conductive or non-conductive and thus by specifying a specific duty cycle or duty cycle, ie a certain on / off ratio, a pulsed voltage to the Glühzündelement 12 create, if this is to be excited. The application of a pulsed voltage results in a correspondingly pulsed current flow, whereby, depending on the duty cycle, a corresponding averaged or effective voltage or current value results.

Der Mikroprozessor 16 ermittelt diese am Glühzündstift 12 anliegende mittlere bzw. effektive Spannung durch Abgreifen der anliegenden Spannung über einen Tiefpassfilter 22, was zur Folge hat, dass die an sich anliegende Rechteckspannung in einen mehr oder weniger konstanten gemittelten bzw. effektiven Spannungswert UGS umgewandelt und als solcher in den Mikroprozessor 16 eingegeben wird. In entsprechender Weise greift der Mikroprozessor über einen Tiefpassfilter 24 am Transistor 14 den bei anliegender Spannung fließenden Strom ab, wobei auch dieser entsprechend gepulste Strom durch das Abgreifen über einen Tiefpassfilter in einen mehr oder weniger konstanten gemittelten bzw. effektiven Glühstiftstrom IGS umgewandelt wird. Um auch Information über die zur Verfügung stehende Bordspannung zu haben, greift der Mikroprozessor 16 ferner diese Bordspannung UBatt über einen Tiefpassfilter 26 ab, wobei dieser Tiefpassfilter im Wesentlichen die Aufgabe hat, beispielsweise bei laufendem Generator erzeugte Spannungsschwankungen bei der Erfassung zu mitteln bzw. zu glätten.The microprocessor 16 determines this at Glühzündstift 12 applied average or effective voltage by tapping the applied voltage via a low-pass filter 22 , which has the consequence that the inherent square wave voltage is converted into a more or less constant averaged or effective voltage value U GS and as such in the microprocessor 16 is entered. In a similar way, the microprocessor uses a low-pass filter 24 at the transistor 14 the current flowing at voltage applied, whereby this corresponding pulsed current is converted by the tapping via a low-pass filter in a more or less constant average or effective Glühstiftstrom I GS . To have information about the available on-board voltage, the microprocessor attacks 16 Furthermore, this on-board voltage U Batt via a low-pass filter 26 This low-pass filter essentially has the task of averaging or smoothing, for example, voltage fluctuations during detection when the generator is running.

In 3 ist prinzipiell die Heiz- bzw. Betriebscharakteristik eines derartigen Glühzündelements 12 dargestellt. In dieser 3 repräsentieren die Kurven I1 und I2 die über der Zeit aufgetragenen Ströme, welche über zwei verschiedene Glühzündelemente, die verschiedene elektrische Widerstände aufweisen, bei vorgegebener Spannung von beispielsweise 8,5 V fließen. So repräsentiert die Kurve I1 den Stromverlauf bei einem Glühzündelement, das einen Ohm'schen Kalt-Widerstand (Raumtemperatur) von 0,42 Ω aufweist. Die Kurve I2 repräsentiert den Verlauf eines Glühzündelements, das einen Ohm'schen Kalt-Widerstand von 0,6 Ω aufweist. In Zuordnung zu den Kurven I1 und I2 repräsentieren die Kurven T1 und T2 die dabei im Bereich eines derartigen Glühzündelements jeweils auftretenden Temperaturen. Das den Stromverlauf I1 aufweisende Glühzündelement erzeugt aufgrund des höheren Stroms eine höhere Heizleistung und somit eine höhere Temperatur T1, während das Glühzündelement mit dem Stromverlauf I2 aufgrund des geringeren Stroms und der entsprechend geringeren Heizleistung zu einer entsprechend niedrigeren Temperatur T2 führen wird.In 3 is in principle the heating or operating characteristic of such Glühzündelements 12 shown. In this 3 The curves I 1 and I 2 represent the currents applied over time, which flow over two different Glühzündelemente having different electrical resistances, for a given voltage of 8.5 V, for example. Thus, the curve I 1 represents the current flow in a Glühzündelement having a ohmic cold resistance (room temperature) of 0.42 Ω. The curve I 2 represents the course of a Glühzündelements having an ohmic resistance of 0.6 Ω. In association with the curves I 1 and I 2 , the curves T 1 and T 2 represent the temperatures occurring in each case in the region of such Glühzündelements. Due to the higher current, the Glühzündelement having the current profile I 1 generates a higher heat output and thus a higher temperature T 1 , while the Glühzündelement with the current waveform I 2 due to the lower current and the correspondingly lower heating power will lead to a correspondingly lower temperature T 2 .

Um eine sichere Zündung zu erlangen, ist es auch abhängig vom konkreten konstruktiven Aufbau einer Heizeinrichtung und selbstverständlich auch abhängig von Umgebungsbedingungen, erforderlich, eine ausreichende Heizleistung bereitzustellen. Andererseits führt eine zu hohe Heizleistung zu übermäßig hohen und an sich nicht erforderlichen Temperaturen, so dass zwar eine Zündung auftreten kann, jedoch die Bordenergieversorgung übermäßig belastet wird und ggf. das Glühzündelement zerstört werden kann. Um bei einem System, wie es in 1 dargestellt ist, in effizienter Art und Weise eine sichere Zündung einer Heizeinrichtung erlangen zu können, kann die nachfolgend mit Bezug auf die 2 beschriebene erfindungsgemäße Prozedur vorgenommen werden.To get a safe ignition, it is Also depending on the specific structural design of a heater and, of course, depending on environmental conditions, required to provide sufficient heating power. On the other hand, an excessively high heating power leads to excessively high temperatures that are not required per se, so that, although ignition may occur, the on-board energy supply is excessively loaded and, if necessary, the glow-ignited element may be destroyed. To be with a system like it is in 1 can be obtained in an efficient manner, a secure ignition of a heater, the below with reference to the 2 described inventive procedure be made.

Dabei sei bei der erfindungsgemäßen Prozedur zunächst angenommen, dass zum Zeitpunkt t = 0 die Erregung des Glühzündelements 12 in einem Schritt S1 durch Anlegen einer Spannung UStart beginnt. Dabei entspricht diese Spannung UStart der vorangehend bereits angesprochenen, durch den Mikroprozessor 16 erfassten bzw. erfassbaren, über den Tiefpassfilter 22 bereits gemittelten bzw. effektiven Spannung, die durch Vorgeben eines bestimmten Tastgrades erlangt werden kann. Es kann so vorgegangen werden, dass zunächst mit einer Spannung UGS gearbeitet wird, die an sich auch unter günstigen Umgebungsbedingungen nicht ausreichen wird, um eine Zündung zu erlangen. Es wird dann, repräsentiert durch einen Schritt S2, zunächst eine vorbestimmte Zeitdauer t1 abgewartet, in der durch zunehmende Erwärmung des Glühzündelements 12 und entsprechend ansteigenden Ohm'schen Widerstand der Spannungswert IGS auf einen näherungsweise konstanten Wert gesunken ist. Diese Zeitdauer t1 kann beispielsweise im Bereich von 10 s. liegen. Ist diese Zeitdauer abgelaufen, können dann durch den Mikroprozessor der Strom IGS und die Spannung UGS ebenso wie die Spannung UBatt ermittelt bzw. erfasst werden.It is first assumed in the procedure according to the invention that at the time t = 0, the excitation of Glühzündelements 12 in a step S1 by applying a voltage U start starts. In this case, this voltage corresponds to U Start of the previously mentioned, by the microprocessor 16 recorded or detectable, via the low-pass filter 22 already averaged or effective voltage, which can be obtained by specifying a specific duty cycle. It can be done so that initially worked with a voltage U GS , which will not be sufficient even under favorable environmental conditions to obtain an ignition. It is then, represented by a step S2, first a predetermined time t1 waited in the by increasing heating of the Glühzündelements 12 and correspondingly increasing ohmic resistance, the voltage value I GS has dropped to an approximately constant value. This time period t1 can, for example, in the range of 10 s. lie. If this period has expired, then the current I GS and the voltage U GS as well as the voltage U Batt can be determined or detected by the microprocessor.

Nach dem Schritt S2 wird dann in einem Schritt S3 bestimmt, ob eine Zeit t2 seit dem Erregen des Glühzündelements 12 verstrichen ist. Es sei zunächst unterstellt, dass diese Zeit t2, die länger ist als die vorangehend angesprochene Zeit t1, zunächst noch nicht verstrichen ist. In Schritten S13 und S14 wird dann überprüft, ob der Strom IGS bzw. die Spannung UGS vorgegebene Maximalwerte Imax bzw. Umax überschreiten. Ist dies der Fall, wird in einem Schritt S15 auf Vorliegen eines Fehlers geschlossen und zu einem Schritt S7 geschritten, in dem das Tastverhältnis reduziert wird, um infolge dessen eine entsprechend geminderte effektive bzw. mittlere Spannung an das Glühzündelement 12 anzulegen. Die im Schritt S14 involvierte maximale Spannung Umax kann beispielsweise ermittelt werden durch die vermittels der Energieversorgung, beispielsweise das Bordspannungssystem bereitgestellte Spannung UBatt abzüglich einer Sicherheitsgrenze U*, die einem bei Erregen des Glühzündelements 12 zu erwarteten Spannungsabfall im Bordspannungssystem am Transistor 14 entsprechen kann. Umax kann also die maximal erreichbare Spannung am Glühzündelement 12 wiedergeben. Imax kann den maximal zulässigen Strom über das Glühzündelement 12 repräsentieren.After the step S2, it is then determined in a step S3 whether a time t2 has elapsed since the energization of the Glühzündelements 12 has passed. It is initially assumed that this time t2, which is longer than the previously mentioned time t1, has not yet elapsed. In steps S13 and S14 it is then checked whether the current I GS or the voltage U GS exceed predetermined maximum values I max and U max . If this is the case, a fault is concluded in a step S15 and a step S7 is carried out, in which the duty cycle is reduced, as a result of which a correspondingly reduced effective or average voltage is applied to the Glühzündelement 12 to apply. The maximum voltage U max involved in step S 14 can be determined, for example, by the voltage U Batt provided by means of the energy supply, for example the on-board voltage system minus a safety limit U *, which is one upon energizing the Glühzündelements 12 expected voltage drop in the on-board voltage system at the transistor 14 can correspond. U max can therefore be the maximum achievable voltage at Glühzündelement 12 play. I max can be the maximum allowable current through the Glühzündelement 12 represent.

Sind sowohl die Spannung UGS als auch der Strom IGS kleiner als die vorgegebenen Grenzwerte, dann wird in einem Schritt S4 durch Multiplizieren der vorangehend erfassten Strom- bzw. Spannungswerte IGS und UGS die am Glühzündelement 12 erzeugte Heizleistung Pist ermittelt. Diese Heizleistung Pist wird dann mit einer Sollleistung Psoll verglichen. Diese Sollleistung Psoll kann heizgerätespezifisch vorgegeben werden und kann selbstverständlich auch in Abhängigkeit von verschiedenen Umgebungsparametern, insbesondere auch der Außentemperatur, verändert werden. Ist die ermittelte bzw. erfasste Heizleistung Pist kleiner, als die für ein sicheres Zünden an sich erforderliche Sollleistung Psoll, so wird in einem Schritt S6 durch Erhöhung des Tastgrades, also Vergrößern des An/Aus-Verhältnisses der an dem Glühzündelement 12 anliegenden Spannung, auch die effektive bzw. mittlere Spannung UGS erhöht. Hier kann beispielsweise so vorgegangen werden, dass entweder eine definierte Erhöhung des Tastgrades vorgegeben wird, die dann eine bestimmte Erhöhung der Glühzündelementenspannung UGS zur Folge hat, oder dass eine vorgegebene Erhöhung dieser Spannung UGS durch entsprechendes Einstellen bzw. Einregeln eines bestimmten Tastgrades erlangt wird. Ist diese Tastgraderhöhung bzw. Spannungserhöhung erfolgt, wird zum Schritt S2 zurückgekehrt, um die vorangehend beschriebene Prozedur erneut durchzuführen. Dies wird so oft bzw. so lange erfolgen, bis in Schritt S4 festgestellt wird, dass nunmehr die Heizleistung Pist größer ist, als die Sollleistung Psoll, so dass vom Schritt S4 zu dem Schritt S7 geschritten wird. Dort wird durch Tastgradreduzierung die effektive bzw. mittlere Spannung UGS vermindert, worauf wieder zum Schritt S2 geschritten wird, um die vorangehend beschriebene Prozedur der Überwachung der Heizleistung erneut durchzuführen.If both the voltage U GS and the current I GS are smaller than the predetermined limit values, then in a step S4 the multiples of the previously detected current or voltage values I GS and U GS are applied to the Glühzündelement 12 generated heating power P is determined. This heating power P ist is then compared with a setpoint power P soll . This setpoint power P soll can be specified in a specific heater and, of course, can also be changed as a function of different ambient parameters, in particular the outside temperature. If the determined or detected heating power P ist is smaller than the required power P soll required for a safe ignition, then, in a step S6, by increasing the duty cycle, ie increasing the on / off ratio of the glow ignition element 12 voltage applied, also increases the effective or average voltage U GS . Here, for example, can proceed so that either a defined increase in the duty cycle is given, which then has a certain increase in Glühzündelementenspannung U GS result, or that a predetermined increase of this voltage U GS is obtained by appropriate setting or adjusting a certain duty cycle , If this increase in increment or voltage increase has occurred, the system returns to step S2 in order to carry out the procedure described above again. This is done so often or until it is determined in step S4 that now the heating power P is greater than the target power P soll , so that step S4 to step S7 is taken. There is reduced by duty cycle reduction, the effective or average voltage U GS , whereupon stepping back to step S2 to perform the procedure described above, the monitoring of the heating power again.

Die Abfolge der Schritte S2 bis S6 bzw. S7 stellt also sicher, dass unabhängig davon, welchen konkreten Ohm'schen Widerstand ein Glühzündelement 12 hat, immer durch entsprechende Anpassung des Tastgrades die erforderliche Heizleistung bereitgestellt wird, die ein sicheres Zünden ohne übermäßigen Verbrauch elektrischer Energie zur Folge hat. Somit können vor allem auch fertigungsbedingte Schwankungen bei den Glühzündelementen kompensiert werden.The sequence of steps S2 to S6 or S7 thus ensures that regardless of which specific ohmic resistance a Glühzündelement 12 has always provided by appropriate adjustment of the duty cycle, the required heating power, which has a safe ignition without excessive consumption of electrical energy result. Thus, especially production-related fluctuations in the Glühzündelementen can be compensated.

Ist im Schritt S3 die Antwort auf die Frage, ob die verstrichene Zeit kleiner als die vorgegebene Zeit t2 von beispielsweise 90 s ist, nein, dann geht die Prozedur zu einem Schritt S8, in dem die Flammerkennung ausgewertet wird. Die Flammerkennung kann beispielsweise beruhend auf einem Temperatursensor erfolgen, der dann, wenn eine Zündung erfolgt ist und eine Flamme auftritt, einen deutlichen Temperaturanstieg meldet. Diese Flammerkennung kann selbstverständlich auch ab Beginn der Startphase mitlaufen, um dann, wenn bereits vor Ablauf der Zeitdauer t2 erkannt wird, dass die Zündung aufgetreten ist, auch das Bestromen des Glühzündelements 12 zu beenden.If, in step S3, the answer to the question whether the elapsed time is less than the predetermined time t2 of, for example, 90 s, no, then goes Procedure to a step S8, in which the flame detection is evaluated. The flame detection can for example be based on a temperature sensor, which then, when an ignition has occurred and a flame occurs, reports a significant increase in temperature. Of course, this flame detection can also run from the beginning of the start phase, and then, if it is detected before the expiration of the time period t2 that the ignition has occurred, also the energizing of the Glühzündelements 12 to end.

Wird nach Ablauf der Zeitdauer t2 erkannt, dass eine Flamme aufgetreten ist und somit die Zündung erfolgt ist, so wird in einem Schritt S9 dann die Startphase beendet und keine weitere Spannung an das Glühzündelement 12 angelegt. Ist jedoch die Antwort im Schritt S8 nein, so wird in einem Schritt S10 das Zeitintegral der Heizleistung bis zur Zeit t2 gebildet und mit einer Referenzenergie Emin verglichen. Diese Referenzenergie Emin kann als ein Energiewert bestimmt werden, der mindestens erforderlich ist, um eine Heizeinrichtung zur Zündung zu bringen. Ist die in der Startphase aufgebrachte Heizenergie größer als diese Referenzenergie Emin, so wird dann in einem Schritt S11 festgestellt, dass ein Fehler in der Brennstoffförderung vorliegt und eine diesbezügliche Kontrolle durchzuführen ist, da zwar ausreichend geheizt worden ist, gleichwohl aber keine Zündung stattgefunden hat. Dies ist ein Anzeichen dafür, dass kein oder zu wenig Brennstoff vorhanden war.If, after the expiration of the time period t2, it has been detected that a flame has occurred and thus the ignition has taken place, then in a step S9 the starting phase is ended and no further voltage is applied to the glow-ignited element 12 created. However, if the answer in step S8 is no, the time integral of the heating power is formed up to the time t2 in a step S10 and compared with a reference energy E min . This reference energy E min can be determined as an energy value that is at least required to ignite a heater. If the heating energy applied in the starting phase is greater than this reference energy E min , then it is determined in a step S11 that there is a fault in the fuel delivery and a corresponding check is to be carried out, since, although sufficient heating has been carried out, but no ignition has taken place , This is an indication that there was little or no fuel.

Wird im Schritt S10 bestimmt, dass die Heizenergie kleiner als die Referenzenergie Em in ist, so wird in einem Schritt S12 dann festgestellt, dass zu wenig Zündenergie bzw. Heizenergie aufgebracht worden ist, was bedingt sein kann durch einen Defekt des Glühzündelements oder ein zu hochohmiges Glühzündelement.If it is determined in step S10 that the heating energy is less than the reference energy E m in , then it is determined in a step S12 that too little ignition energy or heating energy has been applied, which may be due to a defect of Glühzündelements or to high-resistance Glühzündelement.

Mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise kann dafür gesorgt werden, dass auch bei Glühzündelementen, die eine bestimmte Streuung in ihrem elektrischen Widerstand aufweisen, in zuverlässiger und ökonomischer Art und Weise ein Heizgerät gestartet werden kann. Es ist selbstverständlich, dass bei dieser Prozedur bzw. bei der vorliegenden Erfindung noch verschiedene andere Aspekte berücksichtigt werden können. So kann beispielsweise für den Schalttransistor 14 sowohl hinsichtlich der Stromerfassung als auch der Spannungserfassung ein Korrekturwert messtechnisch bestimmt werden, was insbesondere daher erforderlich sein kann, da derartige Transistoren, bedingt durch ihren physikalischen Aufbau, im relevanten Spannungsbereich vergleichsweise hohe Erfassungsungenauigkeiten bei der Strom- bzw. Spannungserfassung von bis zu 20% aufweisen. Diese Abweichung kann erfasst werden und im Mikroprozessor 16 als ein entsprechender Korrekturwert dann abgelegt werden. Weiterhin ist es selbstverständlich, dass dieser Transistor auf Überlastung, auf Kurzschluss oder Unterbrechung überwacht werden kann. Auch ist es möglich, dass bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise die Heizleistung nicht mit einem Sollwert verglichen wird, sondern mit einem Sollwertebereich, innerhalb welchem ein zuverlässiges Zünden zu erwarten ist. Fällt die Heizleistung aus diesem Sollwertebereich heraus, so werden dann die erfindungsgemäßen Maßnahmen der Tastgradreduzierung bzw. Tastgraderhöhung ergriffen.With the procedure according to the invention it can be ensured that a heating device can also be reliably and economically started even with glow-ignited elements which have a certain dispersion in their electrical resistance. It goes without saying that various other aspects can be taken into account in this procedure or in the present invention. For example, for the switching transistor 14 Both with regard to the current detection and the voltage detection, a correction value can be determined by measurement, which may be necessary because such transistors, due to their physical structure, in the relevant voltage range comparatively high detection inaccuracies in the current or voltage detection of up to 20% , This deviation can be detected and in the microprocessor 16 then be deposited as a corresponding correction value. Furthermore, it goes without saying that this transistor can be monitored for overload, short-circuit or interruption. It is also possible that in the procedure according to the invention, the heating power is not compared with a desired value, but with a desired value range, within which a reliable ignition is to be expected. If the heating power drops out of this desired value range, then the measures according to the invention for reducing the duty cycle or increasing the duty cycle are then taken.

Ein vorteilhafter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass Glühzündelemente gleicher Bauart bzw. damit ausgestattete Heizeinrichtungen in verschiedenen Spannungsumgebungen eingesetzt werden können. Es muss lediglich dafür gesorgt werden, dass beispielsweise durch Vorgabe eines bestimmten Tastgrades die am Glühzündelement am Beginn der Startprozedur anliegende bzw. effektive Spannung vergleichsweise klein ist, so dass durch entsprechende Erhöhung des Tastgrades dann die erforderliche Heizleistung von unten her angefahren werden kann. Selbstverständlich kann die vorliegende Erfindung auch in Verbindung mit permanent anliegender Spannung eingesetzt werden, bei welcher eine Leistungsanpassung dann durch Spannungserhöhung und nicht durch Tastgradveränderung erreicht wird. Weiter kann bei der vorliegenden Erfindung auch so vorgegangen werden, dass zunächst eine vergleichsweise hohe Spannung angelegt wird, was eine entsprechend hohe Heizleistung zur Folge hat. Liegt diese über der Referenzleistung, kann entsprechend durch Änderung des Tastgrades, nämlich Verringerung des Tastgrades, die gewünschte, beispielsweise für ein bestimmtes Heizgerät optimale Heizleistung von oben her angefahren werden.One Advantageous aspect of the present invention is that Glühzündelemente same type or so equipped heaters in different Voltage environments can be used. It just needs to be taken care of be that, for example, by specifying a specific duty cycle the at Glühzündelement at the beginning of the start procedure applied or effective voltage comparatively is small, so that by appropriate increase of the duty cycle then the required heating power can be approached from below. Of course The present invention may also be used in conjunction with permanent applied voltage, in which a power adjustment then by increasing the voltage and not by duty cycle change is reached. Further, in the present invention as well be proceeded that first a comparatively high voltage is applied, which is a corresponding high heat output. If this is above the reference power, can according to change the duty cycle, namely reduction the duty cycle, the desired, for example a specific heater optimal heating power can be approached from above.

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben eines Glühzündelements einer Fahrzeugheizeinrichtung in einer Startphase der Fahrzeugheizeinrichtung, umfassend die Schritte: a) Ermitteln einer mit einer Heizleistung des Glühzündelements (12) im Zusammenhang stehenden Größe (Pist), b) Vergleichen der mit der Heizleistung im Zusammenhang stehenden Größe (Pist) mit einer Referenz (Psoll), c) dann, wenn die Größe (Pist) kleiner als die Referenz (Psoll) ist, Erhöhen der Heizleistung des Glühzündelements (12).Method for operating a Glühzündelements a vehicle heater in a starting phase of the vehicle heater, comprising the steps of: a) determining a with a heating power of the Glühzündelements ( 12 )-Related variable (P), b) comparing the property to the heat output in relation size (P) with a reference (P soll), c) if the size (P) is less than the reference (P soll ) is, increasing the heating power of Glühzündelements ( 12 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt a) die mit der Heizleistung im Zusammenhang stehende Größe (Pist) beruhend auf einer an dem Glühzündelement (12) anliegenden Spannung (UGS) und einem über das Glühzündelement (12) fließenden Strom (IGS) ermittelt wird.A method according to claim 1, characterized in that in step a) the quantity related to the heating power (P is ) based on a on the Glühzündelement ( 12 ) voltage applied (U GS ) and one on the Glühzündelement ( 12 ) flowing current (I GS ) is determined. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) die Heizleistung durch Erhöhen eines Tastgrades der an dem Glühzündelement (12) anliegenden Spannung (UGS) erhöht wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that in step c) the heating power by increasing a duty cycle of the glow-on ( 12 ) voltage applied (U GS ) is increased. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung (UGS) eine über die Zeit gemittelte Spannung ist und dass der Strom (IGS) ein über die Zeit gemittelter Strom ist.Method according to claim 2 or 3, characterized in that the voltage (U GS ) is a voltage averaged over time and that the current (I GS ) is a current averaged over time. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Schritt c) erstmalig nach Ablauf einer ersten vorbestimmten Zeitdauer (t1) seit Beginn des Erregens des Glühzündelements (12) durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least step c) for the first time after a first predetermined time period (t1) has elapsed since the energization of the Glühzündelements ( 12 ) is carried out. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach spätestens Ablauf einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer (t2) überprüft wird, ob eine Zündung erfolgt ist.Method according to one of claims 1 to 5, characterized that after no later than Expiration of a second predetermined period of time (t2) is checked, whether an ignition is done. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn keine Zündung erfolgt ist, die seit Beginn der Erregung des Glühzündelements (12) aufgebrachte Heizenergie mit einer Referenzenergie (Emin) verglichen wird.A method according to claim 6, characterized in that, when no ignition has taken place, since the beginning of the excitation of Glühzündelements ( 12 ) applied heat energy with a reference energy (E min ) is compared. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Heizenergie größer als die Referenzenergie (Emin) ist, auf Vorliegen eines Brennstoffversorgungsproblems geschlossen wird.A method according to claim 7, characterized in that, when the heating energy is greater than the reference energy (E min ), is closed for the presence of a fuel supply problem. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Heizenergie kleiner als die Referenzenergie (Emin) ist, auf Vorliegen eines Zündenergieproblems geschlossen wird.A method according to claim 7 or 8, characterized in that, when the heating energy is less than the reference energy (E min ), is closed on the presence of an ignition energy problem. Verfahren zum Betreiben eines Glühzündelements einer Fahrzeugheizeinrichtung in einer Startphase der Fahrzeugheizeinrichtung, umfassend die Schritte: a) Ermitteln einer mit einer Heizleistung des Glühzündelements (12) im Zusammenhang stehenden Größe (Pist), b) Vergleichen der mit der Heizleistung im Zusammenhang stehenden Größe mit einer Referenz (Psoll), c) dann, wenn die Größe (Pist) mehr als ein vorbestimmtes Ausmaß der Refefenz (Psoll) abweicht, Verändern der Heizleistung derart, dass die Größe (Pist) sich in Richtung Referenz verändert.Method for operating a Glühzündelements a vehicle heater in a starting phase of the vehicle heater, comprising the steps of: a) determining a with a heating power of the Glühzündelements ( 12 )-Related variable (P)) comparing b of the standing with the heating power in the connection size with a reference (P soll), c) if the size (P) to more than a predetermined amount of Refefenz (P ), changing the heating power such that the quantity (P is ) changes in the direction of reference.
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