Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen Heizgeräts mit verschiedenen Brennstoffarten sowie ein mobiles Heizgerät.

Heizgeräte für einen mobilen Einsatz bzw. für mobile Anwendungen (im Folgenden: mobile Heizgeräte) werden insbesondere im Fahrzeugbereich als Stand- oder Zuheizer eingesetzt. Standheizer (bzw. Standheizungen) sind sowohl bei ruhendem als auch bei laufendem Fahrzeugmotor betreibbar, während Zuheizer nur bei laufendem Fahrzeugmotor betreibbar sind.

In derartigen Heizgeräten wird üblicherweise Brennstoff mit Brennluft zur Erzeugung von Heizwärme umgesetzt. Hierfür weisen solche mobilen Heizgeräte eine Brennkammer auf, in der die Umsetzung in der Regel in einer flammenden Verbrennung erfolgt. Es ist bekannt, derartige mobile Heizgeräte mit flüssigen Brennstoffen, wie z.B. Diesel, Benzin oder Ethanol, oder mit gasförmigen Brennstoffen zu betreiben. Bei mobilen Heizgeräten, die für einen Einsatz in einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor ausgelegt sind, wird als Brennstoff in vielen Fällen der Kraftstoff verwendet, der auch zum Betreiben des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs zum Einsatz kommt. Je nach Jahreszeit, geographischem Ort und sonstigen Bedingungen kommen bei Fahrzeugen allerdings unterschiedliche Kraftstoffe bzw. Kraftstoffe mit unterschiedlichen Zusammensetzungen zum Einsatz, sodass in diesen Fällen auch unterschiedliche Brennstoffarten für ein mobiles Heizgerät zur Verfügung stehen. Beispiele für diese verschiedenen Brennstoffarten sind Diesel (B7), Biodiesel (PME), Winterdiesel, Arcticdiesel, Benzin, Benzin mit Ethanolbeimischung (z.B. E85), etc.

Um diesen Voraussetzungen gerecht zu werden, werden heutzutage mobile Heizgeräte üblicherweise für einen Betrieb mit mehreren Brennstoffarten konstruiert und eine Steuereinheit des mobilen Heizgerät wird softwareseitig mit einem Betriebsparametersatz versehen, der für die verschiedenen vorgesehenen Brennstoffarten jeweils zu möglichst zufriedenstellenden Ergebnissen führt. Die Auslegung eines solchen einzigen Betriebsparametersatzes für die Verbrennung verschiedener Brennstoffarten stellt jedoch zwangsläufig einen Kompromiss dar und verhindert einen optimalen Brennbetrieb des Heizgeräts für die jeweils gerade zur Verfügung stehende Brennstoffart. Diese Auslegung von mobilen Heizgeräten geht somit sowohl zu Lasten der Lebensdauer des Heizgeräts und der erzielten Emissionswerte als auch der er- reichten Heizleistungs spreizung und des Verhaltens des mobilen Heizgeräts beim Starten des Brennbetriebs sowie bei dessen Beendigung.

DE 10 2007 014 966 AI beschreibt ein Fahrzeugheizsystem mit einem Ethanolsensor zum Erfassen des Ethanolgehalts in dem zu einem Brennerbereich bzw. einer Brennkammer zu speisenden Brennstoff. Es ist eine Ansteuervorrichtung vorgesehen, die basierend auf einem Signal des Ethanolsensors die Brennstoffzufuhrmenge verändert.

DE 101 25 588 Cl beschreibt ein Zusatzheizgerät für ein Fahrzeug. Das Zusatzheizgerät weist ein Steuergerät zum Steuern des Betriebs des Zusatzheizgeräts auf. Das Steuergerät ist dazu eingerichtet, ein Signal zu empfangen, mittels dem eine Aussage über die Qualität des zugeführten Brennstoffs möglich ist, und den Betrieb des Zusatzheizgeräts in Abhängigkeit dieses Signals zu steuern. Es ist z.B. beschrieben, als Signal das Ausgangssignal eines Klopfsensors zu verwenden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines mobilen Heizgeräts mit verschiedenen Brennstoffarten und ein verbessertes mobiles Heizgerät bereitzustellen. Insbesondere sollen ein Verfahren und ein mobiles Heizgerät bereitgestellt werden, die einen stabilen Betrieb mit mehreren Brennstoffarten ermöglichen und dabei bezüglich der einzelnen Brennstoffarten jeweils verbesserte Eigenschaften bereitstellen.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen Heizgeräts mit verschiedenen Brennstoffarten nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Überwachen eines zeitlichen Verlaufs eines Signals von zumindest einem Temperatur- oder Flammsensor; Auswerten des zeitlichen Verlaufs und Zuordnen des zeitlichen Verlaufs zu einem Betriebsparametersatz von einer Mehrzahl von Betriebsparametersätzen des mobilen Heizgeräts; und Ansteuern des mobilen Heizgeräts mit dem Betriebsparametersatz.

Unter einem„mobilen Heizgerät" wird in diesem Zusammenhang ein Heizgerät verstanden, das für den Einsatz in mobilen Anwendungen ausgelegt und dementsprechend angepasst ist. Dies bedeutet insbesondere, dass es transportabel ist (ggf. in einem Fahrzeug fest eingebaut oder lediglich für den Transport darin untergebracht) und nicht ausschließlich für einen dau- erhaften, stationären Einsatz, wie es beispielsweise bei der Beheizung eines Gebäudes der Fall ist, ausgelegt ist. Dabei kann das mobile Heizgerät auch fest in einem Fahrzeug (Landfahrzeug, Schiff, etc.), insbesondere in einem Landfahrzeug, installiert sein. Insbesondere ist es zur Beheizung eines Fahrzeug-Innenraums, wie beispielsweise eines Land-, Wasser- oder Luftfahrzeugs, sowie eines teiloffenen Raumes, wie er beispielsweise auf Schiffen, insbesondere Yachten, aufzufinden ist, ausgelegt. Das mobile Heizgerät kann auch vorübergehend stationär eingesetzt werden, wie beispielsweise in großen Zelten, Containern (zum Beispiel Baucontainern), etc.. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das mobile Heizgerät als Stand- oder Zuheizer für ein Landfahrzeug, wie beispielsweise für einen Wohnwagen, ein Wohnmobil, einen Bus, einen Pkw, etc., ausgelegt. Unter einer„Mehrzahl" wird vorliegend zwei oder mehr verstanden.

Als verschiedene Brennstoffarten werden insbesondere die eingangs erwähnten verschiedenen Kraftstoffe Diesel (B7), Biodiesel (PME), Winterdiesel, Arcticdiesel, Benzin, Benzin mit Ethanolbeimischung (z.B. E85), etc. betrachtet. Der Temperatur- oder Flammsensor kann z.B. durch einen Temperatursensor gebildet sein, der in der Brennkammer oder in unmittelbarem thermischem Kontakt mit dieser angeordnet ist. Es kann z.B. ein Temperatursensor zum Einsatz kommen, der die Temperatur des aus der Brennkammer bzw. aus einem Wärmetauscher des mobilen Heizgeräts austretenden Verbrennungsabgases misst. Der Temperatursensor sollte dabei thermisch nicht zu träge an die Temperatur in der Brennkammer des Heizgeräts angekoppelt sein. Es kann z.B. auch ein als Flammwächter fungierender Temperatursensor genutzt werden. Anstelle einer Ausgestaltung als Temperatursensor kann der Flammsensor z.B. auch als optischer Sensor ausgebildet sein, der optisch die in der Brennkammer ausgebildete Flamme überwacht. Das Überwachen des zeitlichen Verlaufs des Signals von dem zumindest einen Temperatur- oder Flammsensor kann dabei kontinuierlich erfolgen oder bevorzugt durch ein wiederholtes Auslesen eines Signals des Sensors mit einer vorgegebenen Auslese- frequenz. Die Auslesefrequenz sollte dabei hoch genug sein, um den zeitlichen Verlauf des Signals mit der nötigen Genauigkeit bestimmen zu können. Das Auswerten und das Zuordnen des zeitlichen Verlaufs zu einem Betriebsparametersatz können dabei z.B. durch Auswerten von ausgewählten Eigenschaften des zeitlichen Verlaufs, wie z.B. charakteristischen Zeitpunkten, charakteristischen Änderungen (z.B. bestimmte Temperaturgradienten, etc.) und Vergleichen dieser Eigenschaften mit gespeicherten Sollwerten für jeweilige Betriebsparametersätze erfolgen. Unter einem Betriebsparametersatz werden dabei vorgegebene Betriebspa- rameter für den Betrieb des mobilen Heizgeräts verstanden, wie z.B. die Brennstoffzuführrate (z.B. Frequenz einer Dosierpumpe) und die Brennluftzuführrate (z.B. die Drehzahl eines Brennluftgebläses) bei verschiedenen Heizleistungsstufen und verschiedenen äußeren Bedingungen (wie z.B. geodätischer Höhe oder Luftdichte, Außen- bzw. Brennlufttemperatur, etc.), Startabläufe bei einem Start des Verbrennungsprozesses, Ausschaltabläufe bei einem Beenden des Verbrennungsprozesses, etc. Die Mehrzahl von Betriebsparametersätzen kann dabei insbesondere verschiedene Betriebsparametersätze für verschiedene Brennstoffarten aufweisen. Die verschiedenen Betriebsparametersätze können in einer Steuereinheit des mobilen Heizgeräts hinterlegt sein.

Durch das Auswählen eines Betriebsparametersatzes von einer Mehrzahl von Betriebsparametersätzen basierend auf dem zeitlichen Verlauf des Signals von zumindest einem Temperaturoder Flammsensor, kann ein entsprechender speziell angepasster Betriebsparametersatz für die verwendete Brennstoffart verwendet werden, sodass der Brennbetrieb in Bezug auf die verwendete Brennstoffart optimiert erfolgen kann. Da der zeitliche Verlauf des Signals des Temperatur- oder Flammsensors genutzt wird, kann eine Anpassung an verschiedene Brennstoffarten erfolgen, ohne dass zusätzliche externe Sensoren zum Einsatz kommen müssen. Es kann vielmehr das Signal eines Sensors des Heizgeräts genutzt werden, der bereits für andere Funktionen vorgesehen ist. Es werden somit eine erhöhte Funktionalität, eine erhöhte Brennstabilität und eine Verbesserung des Startverhaltens erreicht. Es können brennstoffspezifisch optimierte Heizleistungsrampen durch das mobile Heizgerät bereitgestellt werden. Es wird ferner ein verbessertes Emissions verhalten beim Starten, im Dauerbetrieb und beim Ausschalten (Ausbrand) erreicht. Durch die spezifische Anpassung an die verwendete Brennstoffart wird eine Erhöhung der Lebensdauer (Anzahl möglicher Brennstunden) des mobilen Heizgeräts erreicht, da Verkokung und Crackung verringert werden können. Mit der beschriebenen Lösung kann auch ein Erkennen von unzulässigen Brennstoffarten erfolgen, sodass ein Betrieb des mobilen Heizgeräts unterbunden werden kann, um Beschädigungen zu vermeiden.

Gemäß einer Ausgestaltung wird der überwachte zeitliche Verlauf des Signals einer Brennstoffart von einer Mehrzahl von Brennstoffarten zugeordnet und ein der Brennstoffart entsprechender Betriebsparametersatz wird ausgewählt. In diesem Fall kann der Betrieb des mobilen Heizgeräts optimal an den verwendeten Brennstoff angepasst werden. Gemäß einer Ausgestaltung weist das Verfahren auf: temporäres Verändern entweder einer Brennstoffzufuhrrate oder einer Brennluftzufuhrrate und Auswerten der Antwort in dem zeitlichen Verlauf des Signals des zumindest einen Temperatur- oder Flammsensors. Unter temporärem Verändern wird dabei verstanden, dass die Änderung nur für einen bestimmten vorgegebenen Zeitraum erfolgt und danach wieder zu dem ursprünglichen Betrieb zurückgekehrt wird. Es wird also ausgehend von einer bestimmten Brennstoffzufuhrrate und einer vorgegebenen zugehörigen Brennluftzufuhrrate (die z.B. für einen stationären Betrieb mit einer bestimmten Heizleistung vorgegeben sein können) entweder die Brennstoffzufuhrrate verändert und die Brennluftzufuhrrate unverändert gelassen oder die Brennluftzufuhrrate bei unveränderter Brennstoffzufuhrrate verändert. Es sollte dabei eine wesentliche Änderung erfolgen, damit eine deutliche Antwort auf die Änderung (Response) in dem zeitlichen Verlauf des Signals des Temperatur- oder Flammsensors erkennbar ist. Die Änderung erfolgt dabei bevorzugt sprunghaft, bevorzugt nach Art eines Rechtecksignals.

Gemäß einer Ausgestaltung ist das temporäre Verändern ein Erhöhen der Brennstoffzufuhrrate oder der Brennluftzufuhrrate um einen Faktor größer als 1,5 bzw. ein Verringern um einen Faktor kleiner als 0,67. Dabei bedeutet Erhöhen um einen Faktor 1,5 ein Erhöhen der Zufuhrrate auf den anderthalbfachen Wert und Verringern um einen Faktor 0,67 ein Verringern der Zufuhrrate auf ca. 2/3 des Ausgangswertes. Derartige Veränderungen bilden eine wesentliche Veränderung, die zu einer deutlichen Antwort in dem zeitlichen Verlauf des Signals des Temperatur- oder Flammsensors führen. Bevorzugt ist der Faktor größer gleich 2 oder kleiner gleich 0,5.

Gemäß einer Ausgestaltung ist das temporäre Verändern ein Verändern der Brennstoffzufuhrrate bei konstanter Brennluftzufuhrrate. In diesem Fall lässt sich eine Zuordnung mit besonders guter Genauigkeit erzielen.

Gemäß einer Ausgestaltung erfolgt das temporäre Verändern in Form einer sprunghaften Veränderung für einen vorgegebenen Zeitraum. In dieser Weise lässt sich ein besonders deutliches Signal in dem zeitlichen Verlauf des Signals des Temperatur- oder Flammsensors erzeugen. Die sprunghafte Veränderung kann insbesondere bevorzugt in Form eines Rechtecksignals erfolgen. Gemäß einer Ausgestaltung erfolgt das Überwachen und Auswerten des zeitlichen Verlaufs des Signals bei einem Starten und/oder Ausschalten des mobilen Heizgeräts. Diese Realisierung kann alternativ oder zusätzlich zu der Realisierung, bei der das temporäre Verändern entweder einer Brennstoffzufuhrrate oder einer Brennluftzufuhrrate und Auswerten der Antwort in dem zeitlichen Verlauf des Signals des zumindest einen Temperatur- oder Flammsensors erfolgt, vorliegen. Falls diese Realisierung zusätzlich erfolgt, kann eine erhöhte Genauigkeit der Bestimmung erfolgen. Der zeitliche Verlauf des Signals des zumindest einen Temperatur- oder Flammsensors kann dabei entweder bei einem Starten des Verbrennungsprozesses in dem Heizgerät oder bei einem Beenden des Verbrennungsprozesses (Ausbrand) in dem Heigerät oder bei beiden überwacht und ausgewertet werden. Die Auswertung sowohl bei Starten als auch beim Ausschalten führt zu einer verbesserten Erkennung. Es hat sich gezeigt, dass verschiedene Brenn Stoff arten zu einem unterschiedlichen Verlauf des zeitlichen Signals des Temperatur- oder Flammsensors beim Starten und beim Ausbrand führen. Insbesondere weist der Signalverlauf unterschiedliche Gradienten auf. Daher kann auch der zeitliche Verlauf beim Starten und/oder Ausbrand für die Zuordnung eines brennstoffspezifischen Betriebsparametersatzes genutzt werden.

Die Aufgabe wird auch durch ein mobiles Heizgerät nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Das mobile Heizgerät weist auf: eine Brennkammer zum Umsetzen von Brennstoff mit Brennluft zur Bereitstellung von Wärme; eine Brennstoffzuführung zum Zuführen von Brennstoff zu der Brennkammer; eine Brennluftzuführung zum Zuführen von Brennluft zu der Brennkammer; zumindest einen Temperatur- oder Flammsensor zum Überwachen einer Temperatur des Heizgeräts; und eine Steuereinheit zum Steuern eines Betriebs des Heizgeräts. Es ist eine Mehrzahl von Betriebsparametersätzen des Heizgeräts hinterlegt. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, einen zeitlichen Verlauf eines Signals von dem zumindest einen Temperatur- oder Flammsensor zu überwachen, auszuwerten, einem Betriebsparametersatz von der Mehrzahl von Betriebsparametersätzen zuzuordnen und das Heizgerät mit diesem Betriebsparametersatz zu betreiben. Mit dem mobilen Heizgerät werden die Vorteile erreicht, die oberhalb in Bezug auf das Verfahren zum Betreiben eines mobilen Heizgeräts nach Anspruch 1 beschrieben wurden. Da die Mehrzahl von Betriebsparametersätzen hinterlegt ist und die Auswahl des Betriebsparametersatzes basierend auf dem Signal des Temperatur- oder Flammsensors erfolgt, kann das mobile Heizgerät durch die Steuereinheit mit einem der verwendeten Brennstoffart entsprechenden Betriebsparametersatz betrieben werden, ohne dass weitere externe Eingaben oder Sensoren erforderlich sind.

Gemäß einer Ausgestaltung ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, den überwachten zeitlichen Verlauf des Signals einer Brennstoffart von einer Mehrzahl von Brennstoffarten zuzuordnen und einen der Brennstoffart entsprechenden Betriebsparametersatz zu wählen. Gemäß einer Ausgestaltung ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, eine Zufuhrrate der Brennstoffzuführung oder der Brennluftzuführung temporär zu verändern und die Antwort in dem zeitlichen Verlauf des Signals von dem zumindest einen Temperatur- oder Flammsensor zu überwachen und auszuwerten. Gemäß einer Ausgestaltung ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, die Zufuhrrate um einen Faktor größer 1,5 zu erhöhen oder um einen Faktor kleiner als 0,67 zu verringern. Gemäß einer Ausgestaltung ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, die Zufuhrrate der Brennstoffzuführung bei konstanter Zufuhrrate der Brennluftzuführung zu erhöhen. Es werden jeweils die oberhalb in Bezug auf das Verfahren beschriebenen Vorteile erzielt.

Gemäß einer Ausgestaltung ist der Temperatur- oder Flammsensor durch einen Abgas- Temperatursensor gebildet, der die Temperatur des Verbrennungsabgases misst. Der Abgastemperatursensor kann z.B. in einem Bereich angeordnet sein, in dem das Verbrennungsabgas aus einem Brennrohr oder einem Wärmetauscher des mobilen Heizgeräts austritt. Mit dem Abgas-Temperatursensor kann die brennstoffspezifische zeitliche Veränderung in dem Temperatursignal besonders gut erfasst werden, da die Abgastemperatur die brennstoffspezifische Temperaturänderung gut wiedergibt. Aufgrund seiner guten thermischen Ankopplung kann der Abgastemperatursensor eine Antwort auf die Veränderung des Brennstoff-Brennluft- Verhältnisses schnell und mit hoher zeitlicher Auflösung erfassen.

Weitere Vorteile und Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines brennstoffbetriebenen Heizgeräts.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufs des Signals eines Temperatursensors bei einer sprunghaften Veränderung der Brennstoffzufuhrrate bei der Verwendung einer ersten Brennstoffart. Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufs des Signals des Temperatursensors bei einer sprunghaften Veränderung der Brennstoffzufuhrrate bei der Verwendung einer zweiten Brennstoffart.

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufs des Signals des Temperatursensors bei einem Starten des mobilen Heizgeräts.

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufs des Signals des Temperatursensors bei einem Ausschalten bzw. Ausbrand des mobilen Heizgeräts.

Fig. 6 zeigt schematisch die Verfahrensschritte bei einem Verfahren gemäß einer ersten Ausführungsform.

Fig. 7 zeigt schematisch die Verfahrensschritte bei einem Verfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform.

Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 Ausführungsformen beschrieben. Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 der Aufbau des mobilen Heizgeräts beschrieben, der bei beiden Ausführungsformen gegeben ist.

Bei der beispielhaften Ausführungsform ist das mobile Heizgerät 1 für einen Einsatz in einem Fahrzeug, insbesondere in einem mit einem Verbrennungsmotor versehenen Fahrzeug, wie z.B. einem Straßenfahrzeug, ausgelegt. Das mobile Heizgerät 1 kann dabei z.B. als Standheizer oder Zuheizer ausgelegt sein.

Das mobile Heizgerät 1 weist in bekannter Weise eine Brennkammer 2 auf, in der unter Umsetzung von Brennstoff und Brennluft, z.B. in einem Verbrennungsprozess, Heizwärme bereitgestellt wird. Das mobile Heizgerät kann dabei z.B. als ein Verdampferbrenner oder ein Zerstäuberbrenner ausgelegt sein. Der Brennstoff wird durch eine Brennstoffzuführung 3 zu der Brennkammer 2 zugeführt, wie schematisch durch einen Pfeil 4 dargestellt ist. Die Brennstoffzuführung 3 weist dabei eine Brennstofffördereinrichtung auf, mittels der der Brennstoff mit einer vorgegebenen Brennstoffzufuhrrate zu der Brennkammer 2 zugeführt werden kann. Die Brennstofffördereinrichtung kann dabei z.B. durch eine Dosierpumpe, insbesondere eine Hubkolben-Dosierpumpe gebildet sein. Die Brennstoffzuführung 3 ist mit einer Steuereinheit 10 verbunden, die den Betrieb des mobilen Heizgeräts 1 steuert. Die Steuereinheit 10 ist dabei derart ausgelegt, dass sie die Brennstoffzuführung 3 so ansteuern kann, dass dieser vorgegeben wird, mit welcher Brennstoffzufuhrrate Brennstoff zu der Brennkammer 2 gefördert wird. In dem Fall einer Dosierpumpe, die als Hubkolben-Dosierpumpe ausgebildet ist, kann die Steuereinheit 10 z.B. die Frequenz der Dosierpumpe steuern.

Die Brennluft wird der Brennkammer 2 über eine Brennluftzuführung 5 zugeführt, wie schematisch durch einen Pfeil 6 dargestellt ist. Die Brennluftzuführung 5 kann z.B. durch ein Brennluftgebläse gebildet sein, dessen Drehzahl die Brennluftzufuhrrate bestimmt. Die Brennluftzuführung 5 ist ebenfalls mit der Steuereinheit 10 verbunden. Die Steuereinheit 10 ist dazu ausgelegt, die Brennluftzufuhrrate der Brennluftzuführung 5 zu steuern. In dem Fall eines Brennluftgebläses kann die Steuereinheit 10 z.B. die Drehzahl des Brennluftgebläses steuern.

Stromabwärts der Brennkammer 2 schließt sich in bekannter Weise ein Brennrohr 7 an. Das Brennrohr 7 ist bei der dargestellten Ausführungsform durch einen Wärmetauscher 8 umgeben, der dazu ausgebildet ist, zumindest einen Großteil der freigesetzten Heizwärme auf ein zu erwärmendes Medium zu übertragen. Das zu erwärmende Medium kann beispielsweise durch zu beheizende Luft oder durch eine zu beheizende Flüssigkeit, wie z.B. die Kühlflüssigkeit des Fahrzeugs, gebildet sein. Die heißen Verbrennungsabgase werden dabei am stromabwärtigen Ende des Brennrohres 7 in dem Wärmetauscher 8 umgelenkt und strömen entlang eines Strömungswegs im Inneren des Wärmetauschers 8 zu einem Abgasauslass 9, der einen Bereich bildet, in dem die Verbrennungsabgase von dem mobilen Heizgerät 1 abgeführt werden. Die Strömung der Verbrennungsabgase ist in Fig. 1 schematisch durch Pfeile dargestellt.

In dem Wärmetauscher 8 ist ferner ein Strömungspfad 11 in Form eines Mantels für das zu erwärmende Medium gebildet. Das zu erwärmende Medium wird über einen Einlas s 12 zu dem Wärmetauscher 8 zugeführt und nach dem Erwärmen über einen Auslass 13 abgeführt, wie schematisch durch Pfeile dargestellt ist. Bei der Strömung durch den Wärmetauscher 8 wird zumindest ein Teil der Wärme von den heißen Verbrennungsabgasen auf das zu erwär- mende Medium übertragen. Bei der in Fig. 1 beispielhaft dargestellten Ausführung ist die Strömungsrichtung des zu erwärmenden Mediums entgegengesetzt zu der Strömungsrichtung der heißen Verbrennungsabgase in dem Wärmetauscher 8 realisiert.

Es ist ferner ein Temperatur- oder Flammsensor 14 vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Temperatur- oder Flammsensor 14 durch einen Abgastemperatursensor gebildet, der die Temperatur des aus dem mobilen Heizgerät 1 austretenden Verbrennungsabgases misst. Der Temperatur- oder Flammsensor 14 ist ebenfalls mit der Steuereinheit 10 verbunden, sodass diese die durch den Temperatur- oder Flammsensor 14 erfassten Messwerte auslesen kann. Obwohl im Rahmen dieser Beschreibung lediglich ein Temperatur- oder Flammsensor 14 beschrieben wird, können auch (z.B. auch für andere Funktionen) eine oder mehrere weitere Sensoren, z.B. Temperatursensoren, vorgesehen sein.

Ein Verfahren zum Betreiben des mobilen Heizgeräts 1 mit verschiedenen Brennstoffarten wird im Folgenden beschrieben. Auch wenn dies im Folgenden nicht immer ausdrücklich erwähnt wird, ist in die Steuereinheit 10 derart eingerichtet, dass diese die beschriebenen Verfahrensschritte ausführt. Die Realisierung kann dabei durch ein Programm erfolgen, das durch einen Prozessor in der Steuereinheit 10 ausgeführt wird.

ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM

Eine erste Ausführungsform wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 1 in Verbindung mit den Fig. 2, 3 und 6 beschrieben.

Fig. 2 ist eine schematische graphische Darstellung, bei der auf der horizontalen Achse die Zeit t aufgetragen ist und auf der vertikalen Achse einerseits die Brennstoffzufuhrrate f der Brennstoffzuführung (als gestrichelte Linie) und andererseits das Signal i3- des Temperaturoder Flammsensors 14 (als durchgezogene Linie). Bei der beispielhaften Ausführungsform entspricht die Brennstoffzufuhrrate f einer Frequenz einer Dosierpumpe und das Signal i3- entspricht der gemessenen Abgastemperatur. In Fig. 2 sind schematisch der zeitliche Verlauf der Brennstoffzufuhrrate f und der zeitliche Verlauf des Signals i3- des Temperatur- oder Flammsensors 14 aufgetragen. Fig. 2 stellt dabei schematisch den Verlauf für eine erste Brennstoffart (z.B. Diesel (B7)) dar. Fig. 3 ist eine Fig. 2 entsprechende schematische graphische Darstellung für eine zweite Brennstoffart (z.B. Biodiesel (PME)). Das mobile Heizgerät 1 wird durch die Steuereinheit 10 zunächst in einem normalen Brennerbetrieb betrieben, mit einer bestimmten Brennluftzufuhrrate und einer Brennstoffzufuhrrate f auf einem Wert f . Der normale Brennbetrieb kann dabei eine von ggfs. mehreren verfügbaren Heizleistungs stufen des mobilen Heizgeräts 1 sein. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, wird zu einem Zeitpunkt Tl sprungartig die Brennstoffzufuhrrate f auf einen höheren Wert f ₂ erhöht, wobei die Brennluftzufuhrrate unverändert bleibt. Die Erhöhung beträgt dabei mehr als 1,5 x fi. Die Höhe der Erhöhung beträgt bevorzugt zumindest 2 x f _{1 ;} wobei der Faktor z.B. von der bestehenden Heizleistungs stufe abhängig sein kann und bei kleineren Heizleistungsstufen bevorzugt höher ist. Zu einem Zeitpunkt T2 wird die Brennstoffzufuhrrate f sprungartig wieder auf den Wert fi abgesenkt. Die Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten Tl und T2 beträgt dabei bevorzugt wenige Sekunden, z.B. 5 Sekunden. Die Änderung der Brennstoffzufuhrrate f auf den Wert f ₂ weist somit ausgehend von dem normalen Brennerbetrieb die Form eines Rechtecksignals auf.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, tritt als Antwort auf diese sprungartige Veränderung der Brennstoffzufuhrrate f in dem zeitlichen Verlaufs des Signal i3- des Temperatur- oder Flammsensors 14 ebenfalls eine Veränderung auf (Response). Bei dem dargestellten Beispiel tritt bei der Verwendung der ersten Brennstoffart um eine Zeitspanne nach dem Zeitpunkt des Einsetzens der sprungartigen Veränderung ein Ansteigen des Signals i3- des Temperatur- oder Flammsensors 14 auf. Innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne Ät ₂ erfolgt ein Ansteigen des Signals i3- um einen Wert Δι3·. Wie bereits beschrieben wurde, zeigt Fig. 2 diese Antwort für die Verwendung einer ersten Brennstoffart, wie z.B. Diesel (B7).

Fig. 3 ist eine entsprechende Darstellung für eine zweite, von der ersten Brennstoffart verschiedene Brennstoffart, z.B. für Biodiesel (PME). In Antwort auf dieselbe sprungartige Veränderung der Brennstoffzufuhrrate f wie bei Fig. 2 tritt auch bei der zweiten Brennstoff art in dem Signal i3- des Temperatur- oder Flammsensors 14 eine Veränderung auf (Response). Bei der in Fig. 3 dargestellten Verwendung der zweiten Brennstoffart unterscheidet sich diese Antwort jedoch in dem Wert von Ät _{1 ;} d.h. in der Zeitspanne nach dem Zeitpunkt Tl, zu der die Veränderung auftritt. Die Antwort unterscheidet sich ferner in der Höhe Δι3-, um die das Signal i3- innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne Ät ₂ ansteigt. Mit anderen Worten hängen der zeitliche Versatz (Offset) Ati und der Gradient Δι3-/Δί ₂ von der Brennstoffart ab. Es wurde gefunden, dass diese Unterschiede im zeitlichen Verlauf des Signals i3- des Temperatur- oder Flammsensors 14 dazu genutzt werden können, die verwendete Brennstoffart zu ermitteln und einen für die entsprechende Brennstoffart speziell angepassten Betriebsparametersatz für den Betrieb des mobilen Heizgeräts zu verwenden.

Die Schritte des bei der ersten Ausführungsform durch die Steuereinheit 10 ausgeführten Verfahrens werden im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert.

Bei der ersten Ausführungsform steuert die Steuereinheit 10 in einem Schritt S l das mobile Heizgerät 1 derart an, dass die Brennstoffzufuhrrate f sprungartig verändert wird, z.B. wie in der gestrichelten Kurve in den Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt. Ferner überwacht die Steuereinheit 10 in einem Schritt S2 den zeitlichen Verlauf des Signals i3- des Temperatur- oder Flammsensors 14 in Antwort auf die Veränderung. Die Steuereinheit 10 wertet in einem Schritt S3 den überwachten zeitlichen Verlauf dann aus. Z.B. kann die Steuereinheit insbesondere den zeitlichen Versatz At _\ und den Gradienten Δι37Δί ₂ auswerten. Da die überwachten und ausgewerteten Eigenschaften für die verwendete Brennstoffart charakteristisch sind, kann die Steuereinheit 10 somit die verwendete Brennstoffart ermitteln. Z.B. können in der Steuereinheit 10 mehrere Betriebsparametersätze für verschiedene Brennstoffarten hinterlegt sein und diese über entsprechende Werte oder Wertebereiche für den zeitlichen Versatz Ati und den Gradienten Δι37Δί ₂ gekennzeichnet sein. Die Steuereinheit 10 kann dann die ermittelten Eigenschaften einem Betriebsparametersatz von der Mehrzahl von Betriebsparametersätzen, die in der Steuereinheit hinterlegt sind, zuordnen. Somit kann die Steuereinheit 10 einen entsprechenden Betriebsparametersatz für die verwendete Brennstoffart auffinden.

In einem Schritt S4 wählt die Steuereinheit den entsprechenden Betriebsparametersatz für den verwendeten Brennstoff aus der Mehrzahl von Betriebsparametersätzen aus und steuert das mobile Heizgerät 1 mit dem ausgewählten Betriebsparametersatz an.

Obwohl in Bezug auf die Ausführungsform eine spezielle Auswertung des zeitlichen Verlaufs des Signals i3- beschrieben wurde, ist die Ausführungsform nicht auf diese spezielle Auswertung beschränkt und es können auch andere Eigenschaften aus dem zeitlichen Verlauf alternativ oder zusätzlich ausgewertet werden. Obwohl beschrieben wurde, dass die Steuereinheit 10 temporär die Brennstoffzufuhrrate f erhöht, was im Hinblick auf die Stabilität des Brennbetriebs und die Signalgüte vorteilhaft ist, ist die Ausführungsform nicht auf diese Realisierung beschränkt. Es kann z.B. auch temporär die Brennstoffzufuhrrate verringert werden oder es kann die Brennluftzufuhrrate temporär verändert werden (erhöht oder verringert). Obwohl eine Veränderung in Form eines Rechtecksignals beschrieben wurde, ist auch eine andere Signalform möglich, die zu einer ausreichend aussagekräftigen Antwort in dem Signal des Temperatur- oder Flammsensors 14 führt.

ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM

Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 4, 5 und 7 beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Merkmale der zweiten Ausführungsform sowohl alternativ zu der ersten Ausführungsform als auch zusätzlich zu dieser vorgesehen sein können.

In Fig. 4 sind in der gleichen Weise wie in Fig. 2 der zeitliche Verlauf der Brennstoffzufuhrrate f (gestrichelt dargestellt) und der zeitliche Verlauf eines Signals i3- des Temperatur- oder Flammsensors 14 (durchgezogen dargestellt) gezeigt. In Fig. 4 ist allerdings der zeitliche Verlauf bei einem Einschalten des Heizgeräts dargestellt. Wie in Fig. 4 in der gestrichelten Kurve dargestellt ist, wird bei einem Einschalten des mobilen Heizgeräts 1 die Brennstoffzufuhrrate f gemäß einem bestimmten Schema von Null auf einen Wert für einen Normalbetrieb erhöht. In Fig. 4 ist lediglich ein beispielhafter Verlauf für eine solche Veränderung der Brennstoffzufuhrrate f bei einem Starten des mobilen Heizgeräts dargestellt und es sind auch andere Realisierungen möglich.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, erhöht sich innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne Ät beim Starten des mobilen Heizgeräts 1 das Signal i3- des Temperatur- oder Flammsensors 14 um einen Wert & _E . Der zeitliche Verlauf des Signals i3- ist dabei wiederum (bei gegebener Geometrie etc. des mobilen Heizgeräts 1) charakteristisch für die verwendete Brennstoffart. Z.B. unterscheidet sich der Gradient & _E Δί in Abhängigkeit von der verwendeten Brennstoffart. Die verwendete Brennstoffart kann somit durch Überwachen der zeitlichen Veränderung des Signals i3- bei einem Starten, d.h. bei einem Beginn des Brennbetriebs, ermittelt werden. In Fig. 5 sind in gleicher Weise wie in Fig. 4 der zeitliche Verlauf der Brennstoffzufuhrrate f (gestrichelt) und der zeitliche Verlauf des Signals i3- des Temperatur- oder Flammsensors 14 (durchgezogen) bei einem Ausschalten bzw. Ausbrand des mobilen Heizgeräts 1 gezeigt. Wie in der gestrichelten Kurve von Fig. 4 ersichtlich ist, wird bei einem Ausschalten die Brennstoffzufuhrrate f nach einem bestimmten Schema auf Null herabgesetzt. In Fig. 4 ist dabei lediglich ein beispielhafter Verlauf gezeigt und die Brennstoffzufuhrrate f kann auch in anderer Weise herabgesetzt werden.

Wie in der durchgezogenen Kurve von Fig. 5 zu sehen ist, fällt bei dem Ausschalten des mobilen Heizgeräts 1 auch das Signal i3- des Temperatur- oder Flammsensors 14 in charakteristischer Weise ab. Auch dieser Abfall in dem zeitlichen Verlauf des Signals i3- ist charakteristisch und unterscheidet sich je nach verwendeter Brennstoffart. Z.B. fällt das Signal i3- des Temperatur- oder Flammsensors 14 in einer vorgegebenen Zeitspanne Ät um einen Wert ΔΊ3Ά ab. Der Gradient ΔΙ3Ά/ΔΪ ist dabei z.B. wieder charakteristisch für den verwendeten Brennstoff. Daher kann auch der zeitliche Verlauf des Signals i3- des Temperatur- oder Flammsensors 14 bei einem Ausschalten bzw. Ausbrand des mobilen Heizgeräts dazu genutzt werden, die verwendete Brennstoffart zu ermitteln und einen entsprechenden Betriebsparametersatz des mobilen Heizgeräts 1 auszuwählen.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 ein Verfahren zum Betreiben des mobilen Heizgeräts 1 mit verschiedenen Brennstoffarten gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben.

In einem Schritt S10 startet die Steuereinheit 10 das mobile Heizgerät 1 und erhöht dabei die Brennstoffzufuhrrate f. Dies kann z.B. wie in Fig. 4 dargestellt erfolgen. Die Steuereinheit 10 überwacht dabei den zeitlichen Verlauf des Signals i3- des Temperatur- oder Flammsensors 14.

In einem Schritt Si l schaltet die Steuereinheit 10 das mobile Heizgerät 1 aus und reduziert dabei die Brennstoffzufuhrrate f auf Null. Dies kann z.B. wie in Fig. 5 dargestellt erfolgen. Die Steuereinheit 10 überwacht dabei den zeitlichen Verlauf des Signals i3- des Temperaturoder Flammsensors 14. In einem Schritt S12 wertet die Steuereinheit 10 den zeitlichen Verlauf aus. Die Steuereinheit 10 kann dabei dazu ausgebildet sein, nur den zeitlichen Verlauf beim Starten des mobilen Heizgeräts 1 auszuwerten (aus Schritt S10) oder nur den zeitlichen Verlauf beim Ausschalten des mobilen Heizgeräts auszuwerten (aus Schritt Si l) oder beide (aus Schritt S10 und Schritt Si l). Dies kann z.B. durch Ermittlung des Gradienten Δι3- _Α /Δί und/oder des Gradienten

&s At erfolgen. Da die überwachten und ausgewerteten Eigenschaften für die verwendete Brennstoff art charakteristisch sind, kann die Steuereinheit 10 somit die verwendete Brennstoffart ermitteln. Z.B. können in der Steuereinheit 10 mehrere Betriebsparametersätze für verschiedene Brennstoffarten hinterlegt sein und diese über entsprechende Werte oder Wertebereiche für den oder die Gradienten ΔΙ3Ά/ΔΪ und/oder A& /At gekennzeichnet sein. Die Steuereinheit 10 kann dann die ermittelten Eigenschaften einem Betriebsparametersatz von der Mehrzahl von Betriebsparametersätzen, die in der Steuereinheit hinterlegt sind, zuordnen. Somit kann die Steuereinheit 10 einen entsprechenden Betriebsparametersatz für die verwendete Brennstoffart auffinden.

In einem Schritt S13 wählt die Steuereinheit den entsprechenden Betriebsparametersatz für den verwendeten Brennstoff aus der Mehrzahl von Betriebsparametersätzen aus und steuert das mobile Heizgerät 1 mit dem ausgewählten Betriebsparametersatz an.

Obwohl in Bezug auf die zweite Ausführungsform wieder eine spezielle Auswertung des zeitlichen Verlaufs des Signals i3- beschrieben wurde, ist auch die zweite Ausführungsform nicht auf diese spezielle Auswertung beschränkt und es können auch andere Eigenschaften aus dem zeitlichen Verlauf alternativ oder zusätzlich ausgewertet werden.

Obwohl oben die erste Ausführungsform und die zweite Ausführungsform als Alternativen zur Auswahl eines geeigneten Betriebsparametersatzes dargestellt wurden, ist es auch möglich, die beiden Ausführungsformen zu kombinieren und den zeitlichen Verlauf des Signals i3- des Temperatur- oder Flammsensors 14 sowohl in Antwort auf eine Veränderung gemäß der ersten Ausführungsform als auch bei einem Anschalten und/oder Ausschalten gemäß der zweiten Ausführungsform auszuwerten.

Mit der beschriebenen Lösung können verschiedene Brennstoffarten, die bei einem mobilen Heizgerät zum Einsatz kommen können, mittels der Überwachung und Auswertung des zeitli- chen Verlaufs eines Signals von zumindest einem Temperatur- oder Flammsensor erkannt werden und es kann ein für die verwendete Brennstoffart optimierter Betriebsparametersatz des mobilen Heizgeräts ausgewählt werden. Die verschiedenen Brennstoffarten können aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften, wie z.B. unterschiedlichem Siede- bzw. Verdampfungsverhalten, unterschiedlichem Heizwert, etc., aus dem überwachten zeitlichen Verlauf ermittelt werden.

Mit der beschriebenen Lösung können die Funktionalität und die Brennstabilität des mobilen Heizgeräts erhöht werden. Es kann ein verbessertes und schnelleres Startverhalten erzielt werden. Im Startbetrieb, im Regel- bzw. Dauerbetrieb und im Ausbrand kann ein verbessertes Emissionsverhalten bereitgestellt werden. Ferner kann, aufgrund einer Verringerung von Verkokung und Crackung, die Lebensdauer des Heizgeräts erhöht werden.

Die Steuereinheit 10 kann dabei derart ausgestaltet werden, dass sie einen Start bzw. Weiterbetrieb des mobilen Heizgeräts 1 verhindert, wenn sie aufgrund des überwachten zeitlichen Verlaufs eine unzulässige Brennstoffart erkennt.