DE19903305C5 - Verfahren zur Flammüberwachung in einem Fahrzeugheizgerät - Google Patents
Verfahren zur Flammüberwachung in einem Fahrzeugheizgerät Download PDFInfo
- Publication number
- DE19903305C5 DE19903305C5 DE19903305A DE19903305A DE19903305C5 DE 19903305 C5 DE19903305 C5 DE 19903305C5 DE 19903305 A DE19903305 A DE 19903305A DE 19903305 A DE19903305 A DE 19903305A DE 19903305 C5 DE19903305 C5 DE 19903305C5
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- flame
- temperature
- gradient
- sensor
- temperature sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000011990 functional testing Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
- B60H1/2203—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners
- B60H1/2206—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners controlling the operation of burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/14—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermo-sensitive resistors
- F23N5/143—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermo-sensitive resistors using electronic means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
- B60H2001/2228—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant controlling the operation of heaters
- B60H2001/2231—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant controlling the operation of heaters for proper or safe operation of the heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/14—Differentiation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/21—Measuring temperature outlet temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2227/00—Ignition or checking
- F23N2227/42—Ceramic glow ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/06—Ventilators at the air intake
- F23N2233/08—Ventilators at the air intake with variable speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/30—Pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2241/00—Applications
- F23N2241/14—Vehicle heating, the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
Abstract
Verfahren zur Flammüberwachung in einem Fahrzeugheizgerät mit einem in eine Brennkammer hinein ragenden Temperatursensor bzw. Flammwächter, dessen Messsignal einem Steuergerät zugeführt und in diesem in Abhängigkeit von vorgegebenen Temperatur-Schwellwerten ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Flammerkennung eine zusätzliche Auswertung von Temperatur-Gradientenwerten erfolgt, wobei im Brennbetrieb eine Wiederzündung nach Flammabriss erkannt wird, wenn ein gemessener dritter Gradient ΔT3/Δt3 größer als der negative Absolutwert eines vorbestimmten dritten Gradienten (Grad 3 V) ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Flammüberwachung in einem Fahrzeugheizgerät mit einem in eine Brennkammer hinein ragenden Temperatursensor bzw. Flammwächter, dessen Meßsignal einem Steuergerät zugeführt und in diesem in Abhängigkeit von vorgegebenen Temperatur-Schwellwerten ausgewertet wird.
- Ein derartiges Verfahren ist aus der
DE 196 22 126 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren ist der Temperatursensor durch einen temperaturabhängig veränderlichen Widerstand gebildet, dessen Widerstandswert zusammen mit dem Widerstandswert von im Signalpfad zum Steuergerät liegenden Komponenten in einem Speicher des Steuergeräts abgelegt und bei der nächsten Flammüberwachungsmessung zur Vorgabe eines Schwellwerts und/oder beim nächsten Zündvorhang zur Vorgabe einer Glühtemperatur verwendet wird. - Bekannt ist ferner, im Rahmen eines Verfahrens zur Flammüberwachung mehrere Temperatur-Schwellwerte zu berücksichtigen, insbesondere einen Temperaturschwellwert entsprechend dem Zustand ”Flamme AUS” und einen Temperaturschwellwert bei heißer Umgebung des Temperatursensors entsprechend dem Zustand ”Flamme EIN” und gegebenenfalls einen unterhalb dieser Temperaturschwellwerte liegenden dritten Temperaturschwellwert entsprechend ”Temperatursensor in Ordnung”. Diese Art der Flammüberwachung auf Grundlage ausschließlich von Temperaturschwellwerten hat den Nachteil relativ großer Trägheit bei der Aufheizung des Temperatursensors und einer unvermeidlichen Hysterese zwischen dem Temperaturschwellwert ”Flamme EIN” und dem Temperaturschwellwert ”Flamme AUS”. Außerdem führt hierbei die Auswertung zu einer übermäßig langen Belastung des Start/Zündelements des Fahrzeugheizgeräts und zu einer großen Rauchentwicklung bei Flammabriß aufgrund träger Erkennung dieses Zustands.
- Grundsätzlich besteht bei dieser Ausführung des Verfahrens zur Flammerkennung auf Grundlage von Temperaturschwellwerten das Problem, daß bei niedrig gewählter Temperaturschwelle zwar eine schnelle Flammerkennung möglich ist, jedoch auf Kosten einer trägen Flammabrißerkennung und umgekehrt.
- Aus der
DE 38 20 442 C2 ist ein weiteres Verfahren zur Flammüberwachung in einem Fahrzeugheizgerät bekannt, bei welchem die Flammtemperatur indirekt mittels eines an der Außenwand des Wärmetauschers bzw. des Brenners angeordneten Temperatursensors ermittelt wird. Die Erfassung eines Flammabrisses im Brennerbetrieb bzw. die Erfassung, daß beim Startvorgang keine Flamme erzeugt wurde, erfolgt mit Hilfe von Gradientenwerten auf Grundlage aktueller Meßwerte im Vergleich zu Gradientenwerten, die im Speicher eines Steuergeräts abgespeichert sind. Für den Fall einer direkten Flamm-Temperaturmessung wie bei dem eingangs genannten Verfahren zur Flammüberwachung eignet sich diese bekannte Flammüberwachung, die ausschließlich auf der Ermittlung von Gradienten und dem Vergleich mit Gradienten beruht, weniger. Eine reine Gradientenüberwachung ist wesentlich störungsempfindlicher als eine Schwellenauswertung. - Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Flammüberwachung in einem Fahrzeugheizgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine große Sicherheit bei der ”Flamme EIN”-Erkennung, eine schnellstmögliche ”Flamme AUS”-Erkennung und eine sichere Erkennung der Wiederzündung nach Flammabriß bei Schonung des Zündelements gewährleistet.
- Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Mit anderen Worten kombiniert das erfindungsgemäße Verfahren eine Flammüberwachung auf Gradientenbasis mit einer Flammüberwachung auf Temperaturschwellenbasis zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe. Dabei wird der Zustand ”Flamme EIN” auf der Grundlage eines Gradienten in Verbindung und Verknüpfung mit einer Schwelle ermittelt, wobei die Erkennung der Flammentzündung auf Gradientenbasis Voraussetzung für die sich anschließende eigentliche Flamme-EIN-Erkennung darstellt. Durch die kombinierte Auswertung von Gradient und Schwelle zur ”Flamme EIN”-Erkennung ist gewährleistet, daß diese Erkennung mit großer Sicherheit erfolgt.
- Der Zustand ”Flamme AUS” wird auf Grundlage entweder eines Gradienten oder einer Temperaturschwelle durchgeführt, was eine schnellstmögliche und sichere ”Flamme AUS”-Erkennung gewährleistet.
- Die Erkennung eines Flammabrisses erfolgt auf Grundlage ausschließlich eines weiteren Gradienten, um den Flammabriß schnell zu erkennen und zu einer schnellen Wiederzündung zu gelangen, und zwar auch in einem hohen Temperaturbereich oberhalb der Ein-Schwelle. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß Flamme-EIN- und AUS-Erkennungszeiten bei geeigneter Wahl des Temperatursensors und geeigneter Plazierung desselben, bevorzugt in die Flamme hineinragend im Bereich von unter einer Sekunde liegen können. Die Sicherheit der Erkennung eines allmählichen Verlöschens der Flamme wird durch eine Flamme-An-Schwelle erreicht.
- Aufgrund der gewährleisteten schnellstmöglichen Wiederzündung bei Flammabriß ist für diesen Betriebszustand eine geringstmögliche Schadstoffemission gewährleistet.
- Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt außerdem eine Schonung des Zündelements durch eine niedrige bzw. seltenere, insbesondere getaktete Ansteuerung nach Erkennen der Zündung mittels des ersten Gradienten. Außerdem wird das Startelement bei Heißstart nach Flammabriß aufgrund einer nur sehr kurzen notwendigen Einschaltdauer geschont.
- Als weiterer Vorteil der Erfindung ist zu nennen, daß sie eine schnellere Befüllung leerer Kraftstoffleitungen ermöglicht, da durch die sofortige Zurücknahme der Überfettung durch die schnelle Zündungserkennung eine stärkere Vorförderung ohne negative Auswirkungen auf die Startqualität möglich ist.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugheizgeräts, -
2 ein Diagramm unter Darstellung des Temperaturverlaufs als Funktion der Zeit beim Starten des Fahrzeugheizgeräts sowie bei Wiederzündung nach Flammabriß, -
3 den ersten Teil eines Ablaufdiagramms des Verfahrens zur Flammüberwachung, -
4 den zweiten Teil des Ablaufdiagramms von3 . -
5 und6 je ein Diagramm mit dem analogen und dem digitalen Signalverlauf bei „Flamme AUS” mit anschließender Neuzündung. - Das in
1 schematisch dargestellte Fahrzeugzusatzheizgerät weist einen Flammwächter in Gestalt eines in die Flamme ragenden Temperatursensors1 , eine Glüheinrichtung2 und eine Brennstoff-Fördereinrichtung3 auf, mittels welcher über eine Brennstoffleitung4 flüssiger Brennstoff zu einem saugfähigen Körper15 gefördert wird, der an einem Ende einer Brennkammer7 angeordnet ist. In diese Brennkammer7 wird zusätzlich mittels eines Brennluftgebläses6 , welches durch einen Elektromotor5 angetrieben ist, Brennluft gefördert. Die Brennluft und der verdampfende Brennstoff werden mittels der Glüheinrichtung2 entzündet und zu einer Flamme8 verbrannt. Die dabei entstehenden heißen Abgase werden nach Umlenkung an der gegenüberliegenden Stirnseite der Brennkammer7 in einem Wärmetauscher10 in einen indirekten Wärmeaustausch mit einem Wärmeträger gebracht. Der Brenner kann aber auch eine Brennstoffaufbereitung mittels Zerstäubung statt durch Verdampfung aufweisen. - Bei diesem Wärmeträger kann es sich sowohl um Luft als auch um das Kühlwasser eines Kühl- bzw. Heizkreislaufs eines Fahrzeugs handeln. Nach dem Passieren des Wärmetauschers
10 verlassen die Abgase durch den Abgasstutzen9 das Fahrzeugheizgerät ins Freie. - Sämtliche Betriebsvorgänge des Fahrzeugheizgeräts werden von einem Steuergerät
11 gesteuert. Das Steuergerät11 steht zu diesem Zweck mit der Brennstoff-Fördereinrichtung3 , mit dem Elektromotor5 , mit der Glüheinrichtung2 und mit dem Temperatursensor1 zu deren Leistungsansteuerung in Signalverbindung. Zusätzlich ist am Wärmetauscher10 ein Temperaturfühler16 angeordnet, durch welchen dem Steuergerät11 eine charakteristische Bauteiltemperatur oder alternativ dazu die Temperatur des Wärmeträgers Tw übermittelt wird. - Die Glüheinrichtung
2 ist vorzugsweise als Keramikglühstift ausgebildet und in verschiedenen Leistungsstufen betreibbar. Zu diesem Zweck stellt das Steuergerät11 verschiedene Ansteuerspannungen für die Glüheinrichtung2 zur Verfügung. Optional bzw. zusätzlich dazu ist auch eine Ansteuerung mit einer konstanten Spannung und einer unterschiedlichen Taktung (Pulsweitenmodulation) möglich. Die Glüheinrichtung und der Temperatursensor (Flammfühler) können auch in einem Bauteil vereint sein. - Gleiches gilt für den Motor
5 des Brennluftgebläses6 , welcher durch eine unterschiedliche Ansteuerspannung oder ebenfalls mit einer konstanten Ansteuerspannung und einer unterschiedlichen Taktung in verschiedenen Leistungsstufen betreibbar ist. Auch die Brennstoff-Fördereinrichtung3 , mittels welcher eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Förderung von Brennstoff möglich ist, ist mit einer unterschiedlichen Drehzahl oder Frequenz betreibbar, wodurch eine unterschiedliche Brennstoffmenge pro Zeiteinheit zur Brennkammer7 gefördert wird. - In
2 ist schematisch das Ausgangssignal des Temperatursensors1 unter verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeugheizgeräts als Funktion der Zeit dargestellt. In dem Diagramm ist auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen, während auf der Ordinate die Temperatur T bzw. ein zu dieser proportionales Meßsignal des Temperatursensors1 aufgetragen ist. Es sind insgesamt fünf Temperaturschwellen aufgetragen, nämlich, beginnend mit der niedrigsten Schwelle Tmin, Tkalt, TAUS, TEIN und Tmax. Bei der Temperaturschwelle Tmin handelt es sich um diejenige Temperatur in der Brennkammer des Fahrzeugheizgeräts, unterhalb welcher Temperatur ein zulässiger Betrieb des Flammwächters bzw. Temperatursensors1 nicht möglich ist. Bei der Temperaturschwelle Tmax handelt es sich um diejenige Temperatur, oberhalb welcher ein zulässiger Betrieb am Temperatursensor1 nicht möglich ist. Bei der Temperaturschwelle Tkalt handelt es sich um eine Temperatur, die gegenüber der Temperatur „TEIN” einen ausreichend großen Sicherheitsabstand aufweist, d. h. um so viel niedriger liegt als diese Temperatur, so daß sie nicht irrtümlich als ”Flamme EIN” interpretiert werden kann. Andererseits liegt die Temperatur Tkalt mit ausreichendem Abstand über der Temperaturschwelle Tmin. Bei der Temperaturschwelle TEIN handelt es sich um denjenigen Temperaturwert, der sicher überschritten wird, wenn die Flamme brennt. Bei der Temperaturschwelle TAUS handelt es sich um diejenige Temperaturschwelle, bei welcher erkannt werden kann, daß die Flamme nicht mehr brennt. - Die vorstehend genannten Temperaturschwellen sowie die im Diagramm von
2 eingetragenen ersten, zweiten und dritten Gradienten Grad 1, Grad 2 bzw. Grad 3 werden bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Flammüberwachung herangezogen, welches Verfahren nachfolgend anhand der Ablaufdiagramme von3 und4 näher erläutert ist. - Im Schritt S1 startet das erfindungsgemäße Verfahren zur Flammüberwachung; d. h. im Schritt S1 wird das Fahrzeugheizgerät eingeschaltet. Im darauffolgenden Schritt S2 erfolgt eine Funktionsprüfung des Temperatursensors
1 , der als Flammwächter eingesetzt ist. Für den Fall, daß die aktuell vom Sensor gemessene Temperatur TSensor < Tmin oder TSensor > TEIN ist, wird der Ablauf des Verfahrens unterbrochen und ”Störung” wird angezeigt. - Wenn hingegen gilt Tkalt < TSensor < TEIN, schreitet der Ablauf zum Schritt S3 weiter, bei welchem der Temperatursensor versuchsweise durch Kaltblasen abgekühlt wird. Im darauffolgenden Schritt S4 wird die Zeit ermittelt, die während des Kaltblasens abgelaufen ist, und falls diese größer als tK ist, wird der Ablauf unterbrochen und es wird ”Störung” angezeigt. Falls der Schritt S4 NEIN ergibt, schreitet der Ablauf weiter zum Schritt S5, wo geprüft wird, ob die Temperatur des Sensors TSensor kleiner als die Temperaturschwelle Tkalt ist. Falls dies nicht der Fall ist, springt der Ablauf zurück zum Schritt S3 und durchläuft erneut Schritt S4 und daraufhin S5. Somit wird in der von den Verfahrensschritten S3 bis S5 gebildeten Schleife geprüft, ob eine im Steuergerät gespeicherte Zeit tk erreicht ist oder der Temperatursensor bereits vorher eine niedrigere Temperatur als die Kaltschwelle TK erreicht hat. Falls der Schritt S5 JA ergibt, beginnt der eigentliche Startablauf im Schritt S6. Unmittelbar an den Schritt S6 schließt sich der Schritt S7 mit der Abprüfung auf Zündung der Flamme an. Demnach wird im nachfolgenden Schritt S8 geprüft, ob die Zündzeit größer als eine Zeit tZ ist. Falls JA, wird der Ablauf unterbrochen und ”Störung” wird angezeigt. Falls NEIN, wird im Schritt S9 geprüft, ob ein gemessener erster Gradient Grad 1 in Form des Quotienten ΔT1/Δt1 > |Grad 1 V|. Bei |Grad 1 V| handelt es sich um den positiven Absolutwert eines vorbestimmten ersten Vergleichsgradienten Grad1V. Falls der Schritt S9 NEIN ergibt, springt der Ablauf zurück zum Schritt S7. In der von den Verfahrensschritten S7 bis S9 gebildeten Programmschleife wird somit geprüft, ob eine im Steuergerät gespeicherte maximale Zündzeit tZ erreicht ist oder bereits vorher der Temperaturanstieg ΔT1 in einem Zeitintervall Δt1 größer ist als der Vergleichsgradient Grad 1 V. Falls der Schritt S9 JA ergibt, folgt ein Stabilisieren der nunmehr gezündeten Flamme bei S10. Bei dem darauffolgenden Schritt S11 wird geprüft, ob die Stabilisationszeit für den Schritt S10 größer als tF ist. Falls JA, wird der Ablauf unterbrochen und ”Störung” wird angezeigt. Falls NEIN, schreitet der Ablauf weiter zum Schritt S12, wo das Überschreiten der Temperaturschwelle TEIN geprüft wird. Falls diese Überprüfung NEIN ergibt, wird der Fluß unterbrochen und Störung angezeigt oder es kann z. B. ein zweiter Startversuch erfolgen ähnlich dem vorstehend erläuterten ersten Startversuch. Falls der Schritt S12 JA ergibt, wird das Startelement ausgeschaltet und der Brennbetrieb beginnt, der nachfolgend anhand von
4 erläutert wird. - Während des gesamten in
3 gezeigten Ablaufs des Verfahrens sowie während des ganzen Brennbetriebs wird abgeprüft, ob Tmin < TSensor < Tmax. Während des gesamten in4 gezeigten Ablaufs des Verfahrens wird geprüft, ob Tmin < TSensor < Tkalt. Falls diese Abfrage NEIN ergibt, wird der Ablauf unterbrochen und ”Störung” wird angezeigt. Falls diese Abfrage JA ergibt, bleibt der aktuelle Ablauf erhalten. - Der letzte Schritt S13 von
3 ist in4 als erster Schritt angeführt. Auf diesen Schritt folgt der Schritt S14, bei welchem die Erkennung des Zustands ”Flamme AUS” anhand davon erfolgt, ob ein gemessener zweiter Gradient Grad 2, gebildet durch den Quotienten ΔT2/Δt2 kleiner ist als der negative Absolutwert eines vorbestimmten zweiten Vergleichs-Gradienten Grad 2 V. Falls NEIN, beginnt die Prüfung erneut beim Schritt S13. Falls JA, verzweigt der Ablauf zum Schritt S15 bzw. S16. Im Schritt S15 wird geprüft, ob die Temperatur TSensor kleiner ist als die Temperaturschwelle TAUS (entspricht einem allmählichen Verlöschen der Flamme). Falls JA, erfolgt ein Neustart eventuell nach Zwischenkühlen bzw. Zwischenlüften im sich anschließenden Schritt S17. Falls NEIN, beginnt der Ablauf erneut beim Schritt S13. Bei der Verzweigung zum Schritt S16 erfolgt die Prüfung auf Flammabriß und gegebenenfalls die Wiederzündung folgend auf den erkannten Flammabriß. Wegen des hohen vorliegenden Temperaturniveaus durch die schnelle „An” Erkennung und des damit verbundenen sehr geringen Temperaturanstiegs beim Wiederentzünden: Dazu wird im Schritt S18 das Start- bzw. Zündelement eingeschaltet, eventuell nach kurzem Zwischenkühlen bzw. Zwischenlüften. Im nachfolgenden Schritt S19 wird geprüft, ob die im Schritt S18 abgelaufende Zeit größer als eine vorgegebene Zeit tFA ist. Falls JA, folgt Unterbrechung des Ablaufs und gegebenenfalls Neustart nach weiteren Zwischenkühlen. Falls der Schritt S19 NEIN ergibt, erfolgt eine Erkennung auf Wiederzündung nach Flammabriß im Schritt S20 auf Grundlage eines gemessenen dritten Gradienten Grad 3, gebildet durch den Quotienten ΔT3/Δt3, der größer sein muß als der negative Absolutwert eines vorbestimmten Vergleichs-Gradienten Grad 3 V. Flamme liegt wieder vor, wenn kein weiterer Temperaturabfall (negativer Gradient) vorliegt. Wegen der Digitalisierung im Steuergerät kann der Wert schwach um den gemessenen Wert pendeln – daher Vorgabe eines schwach geneigten negativen Gradienten (siehe5 und6 ). Falls der Schritt S20 JA ergibt, springt der Ablauf zurück zum Schritt S13. Falls NEIN, wird der Ablauf unterbrochen bzw. es erfolgt ein Neustart nach Zwischenkühlen. - In den Diagrammen gemäß
5 und6 ist der Temperaturverlauf über der Zeit bei einem plötzlichen Erlöschen der Flamme während des Betriebes und einer sofortigen Wiederzündung dargestellt. Während der Abfall der Temperatur sehr stark ist und das Erlöschen der Flamme dadurch relativ schnell erkannt werden kann, steigt bei einer Wiederzündung der Flamme die Temperatur am Temperatursensor nur sehr langsam an. Bei der digitalen Erkennung dieses Temperaturanstieges im Steuergerät gemäß6 könnte dabei ein sehr langsamer Anstieg noch nicht eindeutig als Entstehung einer neuen Flamme gedeutet werden; deswegen wird erfindungsgemäß ein relativ schwach geneigter Gradient als Vergleichsgradient Grad 3 V herangezogen, dessen Neigung deutlich niedriger ist, als der Gradient beim Steilabfall der Temperatur beim Erlöschen der Flamme. Dadurch, daß ein Vergleich mit diesem relativ schwach geneigten Gradienten stattfindet, kann durch einen Vergleich mit dem errechneten Gradienten ΔT3/Δt3 wesentlich schneller auf eine erneute Flammausbildung geschlossen werden. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Temperatursensor bzw. Flammwächter
- 2
- Glüheinrichtung
- 3
- Brennstoff-Fördereinrichtung
- 4
- Brennstoffleitung
- 5
- Elektromotor
- 6
- Brennluftgebläse
- 7
- Brennkammer
- 8
- Flamme
- 9
- Abgasstutzen
- 10
- Wärmetauscher
- 11
- Steuergerät
- 15
- Körper
- 16
- Temperaturfühler
Claims (7)
- Verfahren zur Flammüberwachung in einem Fahrzeugheizgerät mit einem in eine Brennkammer hinein ragenden Temperatursensor bzw. Flammwächter, dessen Messsignal einem Steuergerät zugeführt und in diesem in Abhängigkeit von vorgegebenen Temperatur-Schwellwerten ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Flammerkennung eine zusätzliche Auswertung von Temperatur-Gradientenwerten erfolgt, wobei im Brennbetrieb eine Wiederzündung nach Flammabriss erkannt wird, wenn ein gemessener dritter Gradient ΔT3/Δt3 größer als der negative Absolutwert eines vorbestimmten dritten Gradienten (Grad 3 V) ist.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Startvorgang „Flamme EIN” erkannt wird, wenn ein gemessener erster Gradient ΔT1/Δt1 größer als der positive Absolutwert eines vorbestimmten ersten Gradienten (Grad 1 V) ist und eine erste Temperaturschwelle TEIN überschritten ist.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Brennbetrieb „Flamme AUS” erkannt wird, wenn ein gemessener zweiter Gradient ΔT2/Δt2 kleiner als der negative Absolutwert eines vorbestimmten zweiten Gradienten (Grad 2 V) ist oder eine zweite Temperaturschwelle TAUS unterschritten ist.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Startvorgangs bzw. der Flamme-EIN-Erkennung ständig Tmin < TSensor < Tmax auf Plausibilität abgefragt wird, wobei TSensor die vom Temperatursensor aktuell gemessene Temperatur ist, und wobei Tmin und Tmax die Grenzen des zulässigen Arbeitsbereichs des Temperatursensors festlegen.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor einem Startvorgang Tmin < TSensor < Tkalt auf Plausibilität abgefragt wird, wobei TSensor die vom Temperatursensor aktuell gemessene Temperatur ist, wobei Tmin die untere Grenze des zulässigen Arbeitsbereichs des Temperatursensors ist, und wobei Tkalt eine Schwellwerttemperatur zwischen Tmin und TEIN mit ausreichendem Sicherheitsabstand zu TEIN ist, um „Flamme EIN” nicht bereits versehentlich bei einer alterungs- oder verschmutzungsbedingten, wesentlich niedrigeren Schwelle zu detektieren.
- Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor zur Erfassung der Flammentemperatur in die Flamme hineinragt.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Temperatursensor ein Widerstandsthermometer, ein kombiniertes Zünd-Flammüberwachungselement oder ein Thermoelement verwendet wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19903305A DE19903305C5 (de) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | Verfahren zur Flammüberwachung in einem Fahrzeugheizgerät |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19903305A DE19903305C5 (de) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | Verfahren zur Flammüberwachung in einem Fahrzeugheizgerät |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19903305A1 DE19903305A1 (de) | 2000-08-10 |
| DE19903305B4 DE19903305B4 (de) | 2005-10-06 |
| DE19903305C5 true DE19903305C5 (de) | 2012-01-26 |
Family
ID=7895622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19903305A Expired - Fee Related DE19903305C5 (de) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | Verfahren zur Flammüberwachung in einem Fahrzeugheizgerät |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19903305C5 (de) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10125591C1 (de) * | 2001-05-25 | 2002-05-23 | Webasto Thermosysteme Gmbh | Zusatzheizgerät für ein Fahrzeug mit Erkennung eines sicherheitskritischen Zustandes |
| DE10232164B3 (de) * | 2002-07-16 | 2004-02-19 | Webasto Thermosysteme International Gmbh | Heizgerät mit einem Glühstift/Flammwächter und Verfahren zum Betrieb des Heizgeräts |
| DE10233049B4 (de) | 2002-07-19 | 2004-05-13 | Webasto Thermosysteme International Gmbh | Heizgerät mit einem Glühstift/Flammwächter |
| DE10311898B4 (de) * | 2003-03-18 | 2005-04-21 | Webasto Ag | Heizgerät f∢r ein Fahrzeug |
| DE102004030874A1 (de) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Fahrzeugheizgerät und Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugheizgerätes |
| DE102004033878B4 (de) * | 2004-07-13 | 2009-08-06 | Webasto Ag | Fahrzeugheizgerät mit einem Steuergerät und Verfahren zum Überwachen einer Pilotflamme in einem Fahrzeugheizgerät |
| DE102006025834B4 (de) * | 2006-06-02 | 2010-05-12 | Beru Ag | Verfahren zum Steuern einer Glühkerze in einem Dieselmotor |
| DE102008012389A1 (de) * | 2008-03-04 | 2009-09-10 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Verfahren zum Betreiben eines brennstoffbetriebenen Fahrzeugheizgeräts |
| DE102010027811B4 (de) * | 2010-04-15 | 2025-01-16 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH | Verfahren zum Betreiben eines brennstoffbetriebenen Heizgeräts, vorzugsweise Fahrzeugheizgerät, in einer Warmstartphase |
| DE102011077437A1 (de) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Webasto Ag | Fahrzeugheizgerät und Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugheizgerätes |
| TR201819327A2 (tr) * | 2018-12-13 | 2019-01-21 | Bosch Termoteknik Isitma ve Klima Sanayi Ticaret Anonim Sirketi | Brülör ci̇hazi ve bi̇r brülör ci̇hazinin çaliştirilmasina yöneli̇k yöntem |
| DE102020117348A1 (de) * | 2020-07-01 | 2022-01-05 | Ebm-Papst Landshut Gmbh | Verfahren zur Überwachung einer Flamme in einem Brennraum eines Brenners |
| DE102021112034B4 (de) * | 2021-05-07 | 2026-01-22 | Pilz Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Überwachung eines Betriebs eines Gasbrennersystems und Gasbrennersystem |
| DE102023112260A1 (de) | 2023-05-10 | 2024-11-14 | Vaillant Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Heizgerätes, Computerprogramm, Regel- und Steuergerät und Heizgerät |
| IT202300011010A1 (it) * | 2023-05-31 | 2024-12-01 | Ariston Spa | Metodo per la rilevazione della presenza di fiamma in un bruciatore premiscelato ad idrogeno |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3517953A1 (de) * | 1985-05-18 | 1986-11-20 | Webasto-Werk W. Baier GmbH & Co, 8035 Gauting | Verfahren und schaltanordnung zum regeln der heizleistung einer heizeinrichtung |
| DE3820442C2 (de) * | 1988-06-15 | 1992-07-16 | Fa. J. Eberspaecher, 7300 Esslingen, De | |
| DE4446829A1 (de) * | 1993-12-31 | 1995-07-06 | Eberspaecher J | Fahrzeugheizgerät mit Überhitzungs-Überwachungseinrichtung |
| DE19524260A1 (de) * | 1995-07-04 | 1997-01-09 | Eberspaecher J | Heizgerät, insbesondere zur Innenraumheizung eines Kraftfahrzeuges |
| DE19622126A1 (de) * | 1996-06-01 | 1997-12-04 | Webasto Thermosysteme Gmbh | Verfahren zur Zünd- und/oder Flammüberwachung in einem Fahrzeugheizgerät |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3517958C2 (de) * | 1985-05-18 | 1994-02-03 | Teves Gmbh Alfred | Druckgesteuertes Ventil, insbesondere für Kraftfahrzeugbremsanlagen mit Bremsschlupfregelung |
-
1999
- 1999-01-28 DE DE19903305A patent/DE19903305C5/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3517953A1 (de) * | 1985-05-18 | 1986-11-20 | Webasto-Werk W. Baier GmbH & Co, 8035 Gauting | Verfahren und schaltanordnung zum regeln der heizleistung einer heizeinrichtung |
| DE3820442C2 (de) * | 1988-06-15 | 1992-07-16 | Fa. J. Eberspaecher, 7300 Esslingen, De | |
| DE4446829A1 (de) * | 1993-12-31 | 1995-07-06 | Eberspaecher J | Fahrzeugheizgerät mit Überhitzungs-Überwachungseinrichtung |
| DE19524260A1 (de) * | 1995-07-04 | 1997-01-09 | Eberspaecher J | Heizgerät, insbesondere zur Innenraumheizung eines Kraftfahrzeuges |
| DE19622126A1 (de) * | 1996-06-01 | 1997-12-04 | Webasto Thermosysteme Gmbh | Verfahren zur Zünd- und/oder Flammüberwachung in einem Fahrzeugheizgerät |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19903305B4 (de) | 2005-10-06 |
| DE19903305A1 (de) | 2000-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE19903305C5 (de) | Verfahren zur Flammüberwachung in einem Fahrzeugheizgerät | |
| EP3593047B1 (de) | Verfahren zur brenngasartenerkennung beim startvorgang eines brenngasbetriebenen heizgeräts und brenngasbetriebenes heizgerät | |
| DE202018101271U1 (de) | Brenngasbetriebenes Heizgerät | |
| EP4015904A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum schutz eines heizgerätes beim zünden eines gemisches aus luft und wasserstoffhaltigem brenngas | |
| DE19605216C2 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugzusatzheizgerätes und Glüheinrichtung | |
| DE102008008895B4 (de) | Verfahren zum Wiederholstart des Brennbetriebs in einem brennstoffbetriebenen Heizgerät | |
| DE19605324C1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugzusatzheizgerätes | |
| DE4030384C2 (de) | ||
| DE10311898B4 (de) | Heizgerät f∢r ein Fahrzeug | |
| EP3279566B1 (de) | Verfahren zum betreiben eines brennstoffbetriebenen fahrzeugheizgerätes | |
| EP3933267A1 (de) | Verfahren zur überwachung einer flamme in einem brennraum eines brenners | |
| EP1992877B1 (de) | Verfahren zur Flammüberwachung bei einem brennstoffbetriebenen Heizgerät | |
| DE102013014379A1 (de) | Verfahren zur Bestimmung des Wartungszustands einer Heizungsanlage | |
| DE102016104142B4 (de) | Verfahren zum Betreiben eines brennstoffbetriebenen Fahrzeugheizgerätes | |
| EP1645803B1 (de) | Verfahren zum Starten eines Heizgerätes, insbesondere Fahrzeugheizgerätes | |
| DE102010027811B4 (de) | Verfahren zum Betreiben eines brennstoffbetriebenen Heizgeräts, vorzugsweise Fahrzeugheizgerät, in einer Warmstartphase | |
| EP4367443B1 (de) | Verfahren zum starten einer brennervorrichtung sowie heizvorrichtung mit brennervorrichtung | |
| AT412419B (de) | Verfahren und eine vorrichtung zur überprüfung der zündfunktion einer zündeinrichtung | |
| EP1674794B1 (de) | Verfahren zum Starten eines Fahrzeugheizgerätes und Fahrzeugheizgerät | |
| DE19605326C1 (de) | Verfahren zum Starten eines Fahrzeugzusatzheizgerätes | |
| DE19625823C2 (de) | Verfahren zur Flammüberwachung für ein Fahrzeugheizgerät | |
| DE10050950C1 (de) | Verfahren zum erneuten Starten einer Fahrzeug-Zusatz- oder Standheizung nach Flammabriss | |
| DE102008012389A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines brennstoffbetriebenen Fahrzeugheizgeräts | |
| EP0845637A2 (de) | Verfahren zum Überwachen der Flamme in einem brennstoffbetriebenen Heizgerät | |
| EP4357671A1 (de) | Verfahren zur inbetriebnahme eines heizgerätes, computerprogramm, regel- und steuergerät und heizgerät |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: WEBASTO AG, 82131 GAUTING, DE |
|
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| R034 | Decision of examining division/federal patent court maintaining patent in limited form now final | ||
| R034 | Decision of examining division/federal patent court maintaining patent in limited form now final |
Effective date: 20110628 |
|
| R206 | Amended patent specification |
Effective date: 20120126 |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20120801 |