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Title:
HEATING DEVICE AND METHOD FOR SUPPLYING FUEL TO A HEATING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/135010
Kind Code:
A3
Abstract:
The invention relates to a heating device (10; 100; 200; 300; 400) for a vehicle, comprising a fuel-operated heating unit (30; 130; 230; 330; 430) independent of the engine, wherein the heating unit can be coupled to a fuel supply system of the vehicle such that the heating unit is connected to a vehicle tank (18; 118; 218; 318; 418) via a fuel transfer pump (22; 122; 222; 322; 422) of the fuel supply system. According to a first consideration, a metering and transfer device (28) is provided for feeding and metering fuel to the heating unit (30). According to the invention, according to the first consideration of the invention provision is made for a control device (32) to be provided that is suitable for controlling the metering and transfer device (28) when the fuel transfer pump (22) is turned off or not transferring fuel such that it transfers fuel directly from the vehicle tank (18) via the fuel transfer pump (22) to the heating unit (30) and meters a corresponding fuel feed. According to a second consideration, a valve device (128; 228; 328; 428) for metering a fuel feed to the heating unit is connected downstream of the fuel transfer pump and upstream of the heating unit. According to the invention, according to the second consideration of the invention, provision is made for a control device (32; 132; 232; 332; 432) to be provided that is suitable for controlling the fuel transfer pump for transferring fuel in a park heating mode of the heating unit such that it is operated at a power input that is lower than a power input of the fuel transfer pump operated in an auxiliary heating mode of the heating unit. The invention further relates to a method for supplying fuel to a heating device according to the invention according to the first and second consideration.

Inventors:
ELM NILS (DE)
KOEHLER KARSTEN (DE)
Application Number:
PCT/DE2008/000675
Publication Date:
February 12, 2009
Filing Date:
April 22, 2008
Export Citation:
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Assignee:
WEBASTO AG (DE)
ELM NILS (DE)
KOEHLER KARSTEN (DE)
International Classes:
B60H1/22
Foreign References:
DE10060355A12002-06-20
FR2839018A12003-10-31
DE102004008666A12005-09-22
EP1847413A22007-10-24
DE3308891A11984-09-13
DE19619861A11997-11-20
Other References:
See also references of EP 2139708A2
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Claims:
ANSPRUCHE

1. Heizvorrichtung (10) für ein Fahrzeug, mit einer moto- runabhängig, mit Brennstoff betreibbaren Heizeinrichtung

(30) , die mit einem BrennstoffVersorgungssystem des Fahrzeugs derart koppelbar ist, dass die Heizeinrichtung (30) zumindest über eine Brennstoffförderpumpe (22) des BrennstoffVersorgungssystems mit einem Fahrzeugtank (18) verbun- den ist, und mit einer Dosier- und Fördereinrichtung (28) zur Zufuhr und Dosierung von Brennstoff zur Heizeinrichtung (30) , wobei die Dosier- und Fördereinrichtung (28) der Brennstoffförderpumpe (22) nachgelagert und der Heizeinrichtung (30) vorgelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (32) vorgesehen ist, die geeignet ist, die Dosier- und Fördereinrichtung (28) bei abgeschalteter oder nicht fördernder Brennstoffförderpumpe (22) derart anzusteuern, dass sie Brennstoff über die Brennstoffförderpumpe (22) direkt aus dem Fahrzeugtank (18) zur Heiz- einrichtung (30) fördert und eine entsprechende Brennstoff- zufuhr dosiert.

2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (32) geeignet ist, die Do- sier- und Fördereinrichtung (28) derart anzusteuern, dass sie in einem Standheizbetrieb der Heizeinrichtung (30) bei abgeschalteter oder nicht fördernder Brennstoffförderpumpe (22) Brennstoff zur Heizeinrichtung (30) direkt aus dem

Fahrzeugtank über die Brennstoffförderpumpe (22) fördert und die Brennstoffzufuhr dosiert.

3. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da- durch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (32) geeignet ist, die Dosier- und Fördereinrichtung (28) derart anzusteuern, dass sie in einem Zuheizbetrieb der Heizeinrichtung (30) bei laufender Brennstoffförderpumpe (22) die Brennstoffzufuhr zur Heizeinrichtung (30) lediglich do- siert.

4. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (32) geeignet ist, sowohl die Brennstoffförderpumpe (22) als auch die Dosier- und Fördereinrichtung (28) zumindest zur Brennstoffförderung zeitgleich zu betreiben, wenn die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs und/oder der Heizeinrichtung (30) dies erfordern.

5. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (32) geeignet ist, die Brennstoffförderpumpe (22) trotz vorliegendem Standheizbetrieb in vorbestimmten Zeitintervallen anzusteuern, um die Brennstoffförderpumpe (22) zumindest zeit- weise zu betrieben.

6. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung geeignet ist, die Brennstoffförderpumpe (22) zur Brennstoffförderung anzusteuern, wenn die Ansteuerung der Dosier- und Fördereinrichtung (28) zur Brennstoffförderung zur Heizeinrichtung (30) oder die Brennstoffförderung zur Heizeinrich-

tung (30) durch die Dosier- und Fördereinrichtung (28) fehlgeschlagen ist.

7. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da- durch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (30) mit dem Brennstoffversorgungssystem des Fahrzeugs über eine Brenn- stoffVorlaufleitung (14) eines Verbrennungsmotors (12) des Fahrzeugs und/oder eine Brennstoffrücklaufleitung (16) des Verbrennungsmotors (12) und/oder ein von Brennstoff durch- strömtes Bauteil an oder in dem Verbrennungsmotor (12) koppelbar ist.

8. Verfahren zur Steuerung/Regelung einer BrennstoffVersorgung einer motorunabhängig betreibbaren Heizeinrichtung (30) für ein Fahrzeug, wobei die Heizeinrichtung (30) mit einem Brennstoffversorgungssystem des Fahrzeugs derart koppelbar ist, dass die Heizeinrichtung (30) zumindest über eine Brennstoffförderpumpe (22) des BrennstoffVersorgungssystems mit einem Fahrzeugtank (18) verbunden ist, wobei eine Dosier- und Fördereinrichtung (28) zur Zufuhr und Dosierung von Brennstoff zur Heizeinrichtung (30) der Brennstoffförderpumpe (22) nachgelagert und der Heizeinrichtung (30) vorgelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosier- und Fördereinrichtung (28) bei abgeschalteter oder nicht fördernder Brennstoffförderpumpe (22) Brennstoff über die Brennstoffförderpumpe (22) direkt aus dem Fahrzeugtank (18) zur Heizeinrichtung (30) fördert und eine entsprechende Brennstoffzufuhr dosiert.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosier- und Fördereinrichtung (28) in einem Standheizbetrieb der Heizeinrichtung (30) bei abgeschalteter o-

der nicht fördernder Brennstoffförderpumpe (22) Brennstoff zur Heizeinrichtung (30) direkt aus dem Fahrzeugtank über die Brennstoffförderpumpe (22) fördert und die Brennstoffzufuhr dosiert.

10. Verfahren nach einem der Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosier- und Fördereinrichtung (28) in einem Zuheizbetrieb der Heizeinrichtung (30) bei laufender Brennstoffförderpumpe (22) die Brennstoffzufuhr zur Heizeinrichtung (30) lediglich dosiert.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Brennstoffförderpumpe (22) als auch die Dosier- und Fördereinrichtung (28) zumindest zur Brennstoffförderung zeitgleich betrieben werden, wenn die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs und/oder der Heizeinrichtung (30) dies erfordern.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffförderpumpe (22) trotz vorliegendem Standheizbetrieb zumindest zeitweise in vorbestimmten Zeitintervallen betrieben wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffförderpumpe (22) zur

Brennstoffförderung angesteuert wird, wenn die Ansteuerung der Dosier- und Fördereinrichtung (28) zur Brennstoffförderung zur Heizeinrichtung (30) oder die Brennstoffförderung zur Heizeinrichtung (30) durch die Dosier- und Förderein- richtung (28) fehlgeschlagen ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff für die Heizeinrichtung (30) von dem BrennstoffVersorgungssystem des Fahrzeugs über eine BrennstoffVorlaufleitung (14) eines Verbrennungsmotors (12) des Fahrzeugs und/oder eine Brennstoffrücklaufleitung (16) des Verbrennungsmotors (12) und/oder ein von Brennstoff durchströmtes Bauteil an oder in dem Verbrennungsmotor (12) entnommen wird.

15. Heizvorrichtung (10; 100; 200; 300; 400) für ein Fahrzeug, mit einer motorunabhängig, mit Brennstoff betreibbaren Heizeinrichtung (30; 130; 230; 330; 430), wobei die Heizeinrichtung mit einem Brennstoffversorgungssystem des Fahrzeugs derart koppelbar ist, dass die Heizeinrichtung zumindest über eine Brennstoffförderpumpe (22; 122; 222;

322; 422) des BrennstoffVersorgungssystems mit einem Fahrzeugtank (18; 118; 218; 318; 418) verbunden ist, wobei eine Ventileinrichtung (128; 228; 328; 428) zur Dosierung einer Brennstoffzufuhr zur Heizeinrichtung der Brennstoffförder- pumpe nachgelagert und der Heizeinrichtung vorgelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (32; 132; 232; 332; 432) vorgesehen ist, die geeignet ist, die Brennstoffförderpumpe zur Brennstoffförderung in einem Standheizbetrieb der Heizeinrichtung derart anzusteuern, dass sie mit einer Leistungsaufnahme betrieben wird, die geringer als eine Leistungsaufnahme der in einem Zuheizbe- trieb der Heizeinrichtung betriebenen Brennstoffförderpumpe ist.

16. Heizvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (128; 228; 328; 428) ein

taktendes Magnetventil oder ein motorbetriebenes Stellventil ist.

17. Heizvorrichtung (100) nach Anspruch 15 oder 16, da- durch gekennzeichnet, dass der Ventileinrichtung (128) ein Volumenstrom- und/oder Massenstromsensor (142) vorgelagert ist, über dessen Messwerte ein Brennstoffvolumenstrom durch die Ventileinrichtung (128) steuerbar/regelbar ist.

18. Heizvorrichtung (200) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventileinrichtung (228) und der Heizeinrichtung (230) ein Abgassensor (244) nachgelagert ist, über dessen Messwerte ein Brennstoffvolumenstrom durch die Ventileinrichtung (228) steuerbar/regelbar ist.

19. Heizvorrichtung (300; 400) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventileinrichtung (328; 428) ein Druckminderventil (346) oder ein Drucksensor (452) vorgelagert ist.

20. Heizvorrichtung (300; 400) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizeinheit (348) der Ventileinrichtung (328; 428) vorgelagert und dem Druckminderventil (346) oder dem Drucksensor (452) vor- oder nachgelagert ist.

21. Heizvorrichtung (300; 400) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (332; 432) geeignet ist, einen Brennstoffvolumenstrom durch die Ventileinrichtung (328; 428) basierend auf einer erfassten Temperatur und/oder einem erfassten Druck des Brennstoffs

durch Ansteuerung der Ventileinrichtung (328; 428) zu steuern/regeln.

22. Verfahren zur Steuerung/Regelung einer Brennstoffver- sorgung einer motorunabhängig betreibbaren Heizeinrichtung

(30; 130; 230; 330; 430) für ein Fahrzeug, wobei die Heizeinrichtung mit einem Brennstoffversorgungssystem des Fahrzeugs derart koppelbar ist, dass die Heizeinrichtung zumindest über eine Brennstoffförderpumpe (22; 122; 222; 322; 422) des Brennstoffversorgungssystems mit einem Fahrzeugtank (18; 118; 218; 318; 418) verbunden ist, wobei eine Ventileinrichtung (128; 228; 328; 428) zur Dosierung einer Brennstoffzufuhr zur Heizeinrichtung der Brennstoffförderpumpe nachgelagert und der Heizeinrichtung vorgelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffförderpumpe zur Brennstoffförderung in einem Standheizbetrieb der Heizeinrichtung derart angesteuert wird, dass sie mit einer Leistungsaufnahme betrieben wird, die geringer als eine Leistungsaufnahme der in einem Zuheizbetrieb der Heizeinrich- tung betriebenen Brennstoffförderpumpe ist.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (128; 228; 328; 428) in der Form eines taktenden Magnetventils oder eines motorbetriebenen Stellventils angesteuert wird.

24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Brennstoffvolumenstrom durch die Ventil- einrichtung (128) auf der Grundlage von Messwerten eines der Ventileinrichtung (128) vorgelagerten Volumenstrom- und/oder Massenstromsensors (142) gesteuert/geregelt wird.

25. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekenn- - zeichnet, dass ein Brennstoffvolumenstrom durch die Ventil- einrichtung (228) auf der Grundlage von Messwerten eines der Ventileinrichtung (228) und der Heizeinrichtung (230) nachgelagerten Abgassensors (244) gesteuert/geregelt wird.

26. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (328; 428) angesteuert wird, der ein Druckminderventil (346) oder ein Drucksensor (452) vorgelagert ist.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (328; 428) angesteuert wird, der eine dem Druckminderventil (346) oder dem Drucksensor (452) vor- oder nachgelagerte Heizeinheit (348; 448) vorgelagert ist .

28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein Brennstoffvolumenstrom durch die Ventil- einrichtung (328; 428) basierend auf einer erfassten Temperatur und/oder einem erfassten Druck des Brennstoffs durch Ansteuerung der Heizeineinheit (348) gesteuert/geregelt wird.

Description:

Heizvorrichtung und Verfahren zur Brennstoffversorgung einer Heizvorrichtung

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Heiz- vorrichtung für ein Fahrzeug, mit einer motorunabhängig, mit Brennstoff betreibbaren Heizeinrichtung, die mit einem Brennstoffversorgungssystem des Fahrzeugs derart koppelbar ist, dass die Heizeinrichtung zumindest über eine Brennstoffförderpumpe des BrennstoffVersorgungssystems mit einem Fahrzeugtank verbunden ist, und mit einer Dosier- und För- dereinrichtung zur Zufuhr und Dosierung von Brennstoff zur Heizeinrichtung, wobei die Dosier- und Fördereinrichtung der Brennstoffförderpumpe nachgelagert und der Heizeinrichtung vorgelagert ist.

Im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt betrifft die Erfindung weiterhin ein Verfahren zur Steuerung/Regelung einer Brennstoffversorgung einer motorunabhängig betreibbaren

Heizeinrichtung einer derartigen Heizvorrichtung für ein Fahrzeug.

Gemäß einem zweiten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Heizvorrichtung für ein Fahrzeug, mit einer motorunabhängig, mit Brennstoff betreibbaren Heizeinrichtung, wobei die Heizeinrichtung mit einem Brennstoffversorgungssystem des Fahrzeugs derart koppelbar ist, dass die Heizeinrichtung zumindest über eine Brennstoffförderpumpe des Brenn- Stoffversorgungssystems mit einem Fahrzeugtank verbunden ist, wobei eine Ventileinrichtung zur Dosierung einer Brennstoffzufuhr zur Heizeinrichtung der Brennstoffförderpumpe nachgelagert und der Heizeinrichtung vorgelagert ist.

Im Zusammenhang mit dem zweiten Aspekt bezieht sich die Erfindung darüber hinaus auf ein Verfahren zur Steuerung/Regelung einer Brennstoffversorgung einer motorunabhängig betreibbaren Heizeinrichtung einer derartigen Heiz- vorrichtung.

Eine herkömmliche, dem Stand der Technik angehörende Heiz- vorrichtung ist beispielsweise in Figur 1 dargestellt, die mit einem herkömmlichen Brennstoffversorgungssystem eines Fahrzeugs koppelbar ist. Das BrennstoffVersorgungssystem umfasst in diesem Fall einen mit Brennstoff zumindest teilweise gefüllten Fahrzeugtank 18', in dem auf übliche Weise ein Schwalltopf 20' vorgesehen ist. In den Schwalltopf 20" mündet eine Vorlaufleitung 14 ', über die ein Verbrennungsmotor 12' mit Brennstoff versorgt werden kann. Zum Zwecke der Brennstoffversorgung des Verbrennungsmotors 12' ist eine Brennstoffförderpumpe 22 ' mit der Vorlaufleitung 14 ' gekoppelt, die vorzugsweise im Bereich des Schwalltopfes 20'

angeordnet ist. Weiterhin mündet eine von dem Verbrennungsmotor 12 ' stammende Rücklaufleitung 16 ' in den Schwalltopf 20', über die rückständiger Brennstoff von dem Verbrennungsmotor 12' zurück in den Fahrzeugtank 18' rückführbar ist. Im dargestellten Fall ist eine Heizvorrichtung 10' mit dem Brennstoffversorgungssystem des Fahrzeugs gekoppelt. Insbesondere ist eine Heizeinrichtung 30' direkt über eine Brennstoffleitung 24 ' mit dem Fahrzeugtank 18 ' verbunden beziehungsweise die Brennstoffleitung 24 ' mündet in den Schwalltopf 20', wodurch eine BrennstoffVersorgung der

Heizeinrichtung 30' direkt aus dem Fahrzeugtank 18' ermöglicht wird. Um die BrennstoffVersorgung beziehungsweise Brennstoffförderung zur Heizeinrichtung 30' vornehmen zu können, ist in der Brennstoffleitung 24 ' eine Hubkolben- Dosierpumpe 28' vorgesehen, die durch eine Steuereinrichtung 32' zur Brennstoffförderung zur Heizeinrichtung 30' ansteuerbar ist. Die Steuereinrichtung 32' ist zu diesem Zweck zur Ansteuerung der Hubkolben-Dosierpumpe 28' über eine Steuerleitung 34' mit der Hubkolben-Dosierpumpe 28' gekoppelt. Der Brennstoff wird somit über die Hubkolben- Dosierpumpe 28 ' aus dem in dem Fahrzeugtank 18 ' montierten Schwalltopf 20' oder alternativ direkt aus dem Fahrzeugtank 18' über eine weitere Brennstoffleitung 26' angesaugt und zur Heizeinrichtung 30', die beispielsweise als Verbren- nungsheizgerät ausgeführt ist, gefördert. Dabei wird ein Volumen- oder Massenstrom des geförderten Brennstoffs zur Heizeinrichtung 30' entsprechend den Betriebbedingungen der Heizeinrichtung 30' beispielsweise über eine Ansteuerfrequenz der Hubkolben-Dosierpumpe 28' durch die Steuerein- richtung 32' variiert. Die in Figur 1 gezeigte Heizvorrichtung 10' nutzt jedoch keine fahrzeugeigenen Bauteile, d.h. Bauteile, die sich ohnehin im Fahrzeug zur Brennstoffver-

sorgung des Verbrennungsmotors 12' befinden. Bei der in Figur 1 dargestellten Heizvorrichtung 10 ' besteht somit die Notwendigkeit, die Hubkolben-Dosierpumpe 28', eine Halte- rung der Hubkolben-Dosierpumpe 28', die Brennstoffleitung 24 etc. zusätzlich zu den fahrzeugeigenen Bauteilen zu montieren beziehungsweise in oder an dem Fahrzeug zu verbauen. Bereits die Materialpreise von Bauteilen des Brennstoffversorgungssystems stellen einen erheblichen Anteil der Gesamtkosten einer Heizgeräteapplikation dar. Dieser Anteil wird somit bei Verwendung einer Heizvorrichtung weiter erhöht, insbesondere dadurch, dass diese bekannte Heizvorrichtung eine separate BrennstoffVersorgung für die Heiz- einrichtung 30' verwendet. Ebenso entstehen weitere Kosten durch die Montage einer solchen Heizvorrichtung. Weiterhin treten teilweise Schwierigkeiten auf, den notwendigen Bauraum für die Heizvorrichtung zur Verfügung zu stellen. In der Regel ist der Fahrzeugtank aufgrund des immer geringer werdenden Bauraums auch nur schwer zugänglich, so dass die Montage beziehungsweise Anbindung der Heizvorrichtung an den Fahrzeugtank zur Brennstoffentnähme stark erschwert wird. Die derzeitige Fahrzeugtankentwicklung führt zu immer dichter werdenden Fahrzeugstanks, um eine Abgabe von Brennstoff an die Umgebung des Fahrzeugs so gering wie möglich zu halten. Dadurch werden der Zugang zum Fahrzeugtank sowie die Montage von Bauteilen im oder an dem Fahrzeugtank zunehmend komplizierter. Ferner ist das Fahrzeug über den im Fahrzeugtank angeordneten Schwalltopf und ein Sieb an einem Eintritt der Brennstoffförderpumpe mit einem System ausgestattet, das Brennstoff möglichst blasenfrei oder zumindest blasenarm zum Fahrzeugmotor fördert. Wenn jedoch der Brennstoff für die Heizeinrichtung direkt aus dem Fahrzeugtank entnommen wird, kann der Brennstoff bei dynamischen Fahrt-

bewegungen an einem Entnahmerohr beziehungsweise der Brennstoffleitung wegschwappen, so dass Luft angesaugt wird. Dies wird zumindest teilweise vermieden, indem der Brennstoff aus dem Schwalltopf angesaugt wird. Der Brennstoff im Schwalltopf kann jedoch trotzdem teilweise Blasen enthalten, beispielsweise aufgrund starker dynamischer Fahrtbewegungen des Fahrzeugs und/oder durch einen wenig befüllten Fahrzeugtank und/oder durch eine Schräglage des Fahrzeugs. Die Heizeinrichtung ist aber auf eine kontinuierliche und blasenarme BrennstoffVersorgung angewiesen. Im schlechtesten Fall kann das Wegschwappen des Brennstoffs bei direkter Brennstoffentnähme aus dem Fahrzeugtank oder die im Brennstoff vorliegenden Blasen trotz Verwendung des Schwalltopfs zu einer Verbrennung mit hohen Abgasemissionen oder zum Er- löschen einer Flamme in einem Brenner der Heizeinrichtung führen.

Eine bekannte, gattungsgemäße Heizvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt ist beispielsweise aus der DE 100 60 355 Al bekannt. Bei dieser HeizVorrichtung ist die Heizeinrichtung über eine Brennstoffförderpumpe mit dem Fahrzeugtank gekoppelt. Durch die Ankopplung dieser Heizvorrichtung an das Brennstoffversorgungssystem des Fahrzeugs kann die Anwendung auf kostengünstigere Weise realisiert werden. Jedoch ist ein Betrieb der Brennstoffförderpumpe immer dann notwendig, wenn ein BrennstoffZwischenspeicher auf einen gewissen Füllgrad mit Brennstoff gefüllt werden soll. Um dem BrennstoffZwischenspeicher Brennstoff zu entnehmen, ist wiederum eine Fördereinrichtung vorgesehen, welche den Brennstoff von dem BrennstoffZwischenspeicher zur Heizeinrichtung fördert. Tritt beispielsweise der Fall auf, dass in dem BrennstoffZwischenspeicher zu wenig Brennstoff für

den Betrieb der Heizeinrichtung vorliegt, so ist es zwingend erforderlich, dass die Brennstoffförderpumpe des BrennstoffVersorgungssystems zum Nachfördern von Brennstoff betrieben werden muss, auch wenn ein Verbrennungsmotor des Fahrzeugs abgeschaltet ist. Dies führt zu einer hohen Leistungsentnahme einer Fahrzeugbatterie des Fahrzeugs, die die für den Betrieb der Brennstoffförderpumpe erforderliche Leistung zur Verfügung stellen muss.

Weiterhin ist eine bekannte, gattungsgemäße Heizvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt aus der DE 102 18 900 Al bekannt. Bei dieser Heizvorrichtung ist vorgesehen, eine Brennstoffzufuhr zur Heizeinrichtung zu gewährleisten, indem die fahrzeugeigene Brennstoffförderpumpe angetrieben wird. Zu diesem Zweck wird die Brennstoffförderpumpe des Fahrzeugs immer dann betrieben, wenn die Heizeinrichtung in Betrieb genommen werden soll.

In beiden Fällen wird die Brennstoffförderpumpe somit immer dann betrieben, wenn der Betrieb der Heizeinrichtung sichergestellt werden soll. Dies kann in gewissen Fällen zur schnelleren Entladung der Fahrzeugbatterie führen, wenn die Heizeinrichtung in einem Standheizbetrieb bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor betrieben wird. Unter Umständen führt dies dazu, dass das Fahrzeug durch die starke Entladung der Fahrzeugbatterie nicht mehr angelassen werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäßen Heizvorrichtungen und Verfahren zur Steue- rung/Regelung der BrennstoffVersorgung solcher Heizvorrichtungen derart weiterzubilden, dass die vorgenannten Nachteile zumindest teilweise überwunden werden können.

Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Risiko einer übermäßigen Entladung der Fahrzeugbatterie durch Standbetriebe der Heizvorrichtungen zumindest zu verringern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung baut die erfindungsgemäße Heizvorrichtung auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die geeignet ist, die Dosier- und Fördereinrichtung bei abgeschalteter oder nicht fördernder Brennstoffförderpumpe derart anzusteuern, dass sie Brennstoff über die Brennstoffförderpumpe direkt aus dem Fahrzeugtank zur Heizeinrichtung fördert und eine entsprechende Brennstoffzufuhr dosiert. Durch die Ankopplung der erfindungsgemäßen Heiz- Vorrichtung an das bereits vorliegende Brennstoffversorgungssystem des Fahrzeugs können somit Bauteile verwendet werden, die ohnehin am Fahrzeug bereits vorgesehen sind. Die Förderung des Brennstoffs zur Heizeinrichtung wird somit durch ein Zusammenspiel von der Dosier- und Förderein- richtung der Heizvorrichtung und der Brennstoffförderpumpe des Fahrzeugs vorgenommen. Im Falle eines Standheizbetriebs fördert und dosiert lediglich die Dosier- und Fördereinrichtung Brennstoff zur Heizeinrichtung. In diesem Fall wird die Brennstoffförderpumpe des Fahrzeugs übersaugt, das heißt der Brennstoff wird aus dem Fahrzeugtank, insbesondere aus einen Schwalltopf im Fahrzeugtank, über die Brennstoffförderpumpe und die Brennstoffleitung zur Heizeinrich-

tung gefördert. In einem Zuheizbetrieb der Heizeinrichtung bei laufendem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs fördert hingegen die Brennstoffförderpumpe des Fahrzeugs mit voller Leistung, wobei die Dosier- und Fördereinrichtung lediglich den Brennstoff zur Heizeinrichtung dosiert. Neben diesen beiden Grenzfällen sind aber auch sämtliche Zwischenstufen möglich. Ein entsprechender Brennstoffvolumenstrom oder Brennstoffmassenstrom zur Heizeinrichtung kann beispielsweise über die Dosier- und Fördereinrichtung der Heizein- richtung eingestellt werden.

Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung kann in vorteilhafter Weise so weitergebildet werden, dass die Steuereinrichtung geeignet ist, die Dosier- und Fördereinrichtung derart an- zusteuern, dass sie in einem Standheizbetrieb der Heizeinrichtung bei abgeschalteter oder nicht fördernder Brennstoffförderpumpe Brennstoff zur Heizeinrichtung direkt aus dem Fahrzeugtank über die Brennstoffförderpumpe fördert und die Brennstoffzufuhr dosiert. Die Brennstoffförderpumpe mit hoher Leistungsaufnahme muss in diesem Fall nicht wie bei dem Stand der Technik separat angesteuert werden, um eine Brennstoffzufuhr zur Heizeinrichtung zu ermöglichen, sondern lediglich die Dosier- und Fördereinrichtung mit niedrigerer Leistungsaufnahme. Die Ansteuerung beziehungsweise Regelung der Brennstoffförderpumpe des Fahrzeugs kann ebenso wie die Ansteuerung der Dosier- und Fördereinrichtung der Heizvorrichtung durch das Steuergerät beziehungsweise die Steuereinrichtung der Heizvorrichtung oder durch ein fahrzeugeigenes Steuergerät über einen elektrischen Bus o- der eine eigene elektrische Leitung erfolgen. Durch den Betrieb der Dosier- und Fördereinrichtung anstelle der Brennstofffördereinrichtung des Fahrzeugs wird die Fahrzeugbat-

terie nicht so stark belastet, da die Leistungsaufnahme der Dosier- und Fördereinrichtung geringer als die hohe Leistungsaufnahme der Brennstoffförderpumpe ist. Die Leistungsaufnahme einer ungeregelten Brennstoffförderpumpe liegt ty- pischerweise im Bereich von 60 bis 100 Watt. Um die Entladung der Fahrzeugbatterie zu verringern, wird erfindungsgemäß im Standheizbetrieb die durch die Fahrzeugbatterie abzugebende Leistung durch Betreiben der Dosier- und Fördereinrichtung der Heizeinrichtung verringert. Weiterhin führt die erfindungsgemäße Heizvorrichtung zu einem Entfall einer separaten Tankentnahme und eines separaten Leitungssystems für die Heizvorrichtung, wodurch Kosten erheblich eingespart werden. Die fahrzeugeigenen Kraftstoff- beziehungsweise Brennstoffleitungen werden genutzt. Dadurch wer- den die langen saugseitigen und druckseitigen Brennstoff- leitungen des Heizgeräts durch kurze Leitungen ersetzt.

Weiterhin kann die erfindungsgemäße Heizvorrichtung derart weitergebildet werden, dass die Steuereinrichtung geeignet ist, die Dosier- und Fördereinrichtung derart anzusteuern, dass sie in einem Zuheizbetrieb der Heizeinrichtung bei laufender Brennstoffförderpumpe die Brennstoffzufuhr zur Heizeinrichtung lediglich dosiert. Somit wird während des Zuheizbetriebs bei laufendem Fahrzeugmotor beziehungsweise Verbrennungsmotor die Brennstoffförderpumpe des Fahrzeugs betrieben. Die Leistungsentnähme der Fahrzeugbatterie wird somit nicht erhöht, da die Brennstoffförderpumpe in jedem Fall zur BrennstoffVersorgung des Verbrennungsmotors in Betrieb genommen wird.

Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Heizvorrichtung so verwirklicht werden, dass die Steuereinrichtung geeignet

ist, sowohl die Brennstoffförderpumpe als auch die Dosier- und Fördereinrichtung zumindest zur Brennstoffförderung zeitgleich zu betreiben, wenn die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs und/oder der Heizeinrichtung dies erfordern.

Ferner kann die erfindungsgemäße Heizvorrichtung derart realisiert werden, dass die Steuereinrichtung geeignet ist, die Brennstoffförderpumpe trotz vorliegendem Standheizbetrieb in vorbestimmten Zeitintervallen anzusteuern, um die Brennstoffförderpumpe zumindest zeitweise zu betrieben. Dadurch kann ein blasenfreier Brennstoff mit größerer Sicherheit gewährleistet werden. Die Brennstoffförderpumpe wird lediglich in variablen, vorbestimmten Zeitintervallen für einen definierten Zeitraum beziehungsweise eine definierte Zeitspanne angesteuert, um eine gewisse Brennstoffmenge zu fördern. Dies stellt sicher, dass der Schwalltopf zu jeder Zeit ausreichend gefüllt und das BrennstoffSystem des Fahrzeugs gespült ist. Die zeitweise Ansaugung von Blasen in das BrennstoffSystem des Fahrzeugs kann im gewissen Umfang akzeptiert werden, wenn das System in definierten Abständen ausreichend gespült wird und dadurch die Blasen aus dem Brennstoff ausgetragen werden. Die Betriebssicherheit der Heizeinrichtung wird damit erhöht, da das Auftreten von Blasen in dem der Heizeinrichtung zugeführten Brennstoff stark verringert wird.

Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Heizvorrichtung so verwirklicht werden, dass die Steuereinrichtung geeignet ist, die Brennstofffδrderpumpe zur Brennstoffförderung an- zusteuern, wenn die Ansteuerung der Dosier- und Fördereinrichtung zur Brennstoffförderung zur Heizeinrichtung oder die Brennstoffförderung zur Heizeinrichtung durch die Do-

sier- und Fördereinrichtung fehlgeschlagen ist. Sollte die Ansteuerung oder die Brennstoffförderung durch die Dosier- und Fördereinrichtung fehlschlagen, kann die Heizeinrichtung dennoch betrieben werden, da in diesem Fall die Brenn- stoffförderpumpe des Fahrzeugs Brennstoff fördert.

Ferner kann die erfindungsgemäße Heizvorrichtung derart weitergebildet werden, dass die Heizeinrichtung mit dem Brennstoffversorgungssystem des Fahrzeugs über eine Brenn- Stoffvorlaufleitung eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs und/oder eine Brennstoffrücklaufleitung des Verbrennungsmotors und/oder ein von Brennstoff durchstrδmtes Bauteil an oder in dem Verbrennungsmotor koppelbar ist.

Im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung baut das erfindungsgemäße Verfahren auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass die Dosier- und Fördereinrichtung bei abgeschalteter oder nicht fördernder Brennstoffförderpumpe Brennstoff über die Brennstoffförder- pumpe direkt aus dem Fahrzeugtank zur Heizeinrichtung fördert und eine entsprechende Brennstoffzufuhr dosiert. Dadurch ergeben sich die im Zusammenhang mit der erfindungs- gemäßen Heizvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erläuterten Vorteile in ähnlicher oder gleicher Weise, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung verwiesen wird.

Gleiches gilt sinngemäß für die folgenden bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei zur Vermeidung von Wie-

derholungen auch diesbezüglich auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung verwiesen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in vorteilhafter Weise derart weitergebildet werden, dass die Dosier- und Fördereinrichtung in einem Standheizbetrieb der Heizeinrichtung bei abgeschalteter oder nicht fördernder Brennstoff- förderpumpe Brennstoff zur Heizeinrichtung direkt aus dem

Fahrzeugtank über die Brennstoffförderpumpe fördert und die Brennstoffzufuhr dosiert.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren so verwirk- licht werden, dass die Dosier- und Fördereinrichtung in einem Zuheizbetrieb der Heizeinrichtung bei laufender Brennstoffförderpumpe die Brennstoffzufuhr zur Heizeinrichtung lediglich dosiert.

Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren so ausgeführt werden, dass sowohl die Brennstoffförderpumpe als auch die Dosier- und Fördereinrichtung zumindest zur Brennstoffförderung zeitgleich betrieben werden, wenn die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs und/oder der Heizeinrich- tung dies erfordern.

Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren so ausgebildet werden, dass die Brennstoffförderpumpe trotz vorliegendem Standheizbetrieb zumindest zeitweise in vorbestimmten Zeit- intervallen betrieben wird.

In einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Brennstoffförderpumpe zur Brennstoffförderung angesteuert wird, wenn die Ansteuerung der Dosier- und Fördereinrichtung zur Brennstoff- förderung zur Heizeinrichtung oder die Brennstoffförderung zur Heizeinrichtung durch die Dosier- und Fördereinrichtung fehlgeschlagen ist.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren so umgesetzt werden, dass der Brennstoff für die Heizeinrichtung von dem Brennstoffversorgungssystem des Fahrzeugs über eine Brenn- stoffvorlaufleitung eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs und/oder eine Brennstoffrücklaufleitung des Verbrennungsmotors und/oder ein von Brennstoff durchströmtes Bauteil an oder in dem Verbrennungsmotor entnommen wird.

Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung baut die erfindungsgemäße Heizvorrichtung auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die geeignet ist, die Brennstofffδrderpumpe zur Brennstoffförderung in einem Standheizbetrieb der Heizeinrichtung derart anzusteuern, dass sie mit einer Leistungsaufnahme betrieben wird, die geringer als eine Leistungsaufnahme der in einem Zuheizbetrieb der Heizeinrichtung be- triebenen Brennstoffförderpumpe ist. So ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Brennstoffförderpumpe während eines Zuheizbetriebs bei laufendem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs auf übliche Weise mit der für den Betrieb des Verbrennungsmotors erforderlichen Leistungsaufnahme betrie- ben wird. Im Standheizbetrieb bei ausgeschaltetem Fahrzeugmotor wird die Brennstoffförderpumpe hingegen unterschiedlich angesteuert. Dies kann durch das Steuergerät bezie-

hungsweise die Steuereinrichtung der Heizeinrichtung oder durch ein fahrzeugeigenes Steuergerät über einen elektronischen Bus oder eine eigene elektrische Leitung erfolgen. üblicherweise wird die Fahrzeugbatterie aufgrund der hohen Leistungsaufnahme der Brennstoffförderpumpe stark belastet oder sogar weit entladen. Die Leistungsaufnahme einer ungeregelten Brennstoffförderpumpe liegt typischerweise im Bereich von 60 bis 100 Watt. Die Entladung der Batterie wird daher bei Vorliegendem Standheizbetrieb der Heizeinrichtung reduziert, um den nächsten Fahrzeugstart nicht zu gefährden. Zu diesem Zweck sieht die erfindungsgemäße Heizvorrichtung vor, die Brennstoffförderpumpe während des Standheizbetriebs so anzusteuern, dass ihre Leistungsaufnahme herabgesetzt wird. Dies kann zum Beispiel durch Regeln oder Steuern auf eine niedrige Drehzahl mittels Pulsweitenmodulation erfolgen. In Versuchen wurde nachgewiesen, dass eine Brennstoffförderpumpe des Fahrzeugs bei einer Leistungsaufnahme von 10 bis 15 Watt ausreichend Brennstoff fördert, um die Heizeinrichtung beziehungsweise das Heizgerät zu betreiben. Ansonsten ergeben sich die Vorteile der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sinngemäß.

Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung kann in vorteilhafter Weise so weitergebildet werden, dass der Ventileinrichtung ein Volumenstrom- und/oder Massenstromsensor vorgelagert ist, über dessen Messwerte ein Brennstoffvolumenstrom durch die Ventileinrichtung steuerbar/regelbar ist. Der Brennstoffstrom wird somit über einen Massenstrom oder Volumen- stromsensor bestimmt. Auf der Grundlage der Messwerte des Sensors kann die Steuereinrichtung beziehungsweise das

Steuergerät den Brennstoffström über die Ventileinrichtung entsprechend steuern/regeln.

Weiterhin kann die erfindungsgemäße Heizvorrichtung in vor- teilhafter Weise so weitergebildet werden, dass der Ventileinrichtung und der Heizeinrichtung ein Abgassensor nachgelagert ist, über dessen Messwerte ein Brennstoffvolumen- strom durch die Ventileinrichtung steuerbar/regelbar ist. So lässt sich mit dem Abgassensor die Zusammensetzung des Abgases bezüglich eines für die Verbrennung in der Heizeinrichtung relevanten Stoffs bestimmen. Beispielsweise kann die Konzentration von Kohlenmonoxid (CO) , Kohlendioxid (CO 2 ) oder Sauerstoff (O 2 ) gemessen werden. Dadurch kann auf ein Brennstoff-Luft-Verhältnis in einer Brennkammer der Heizeinrichtung geschlossen werden. Für den relevanten

Stoff ist entsprechend den Betriebbedingungen der Heizeinrichtung ein Sollwert vorgegeben, wobei das Steuergerät auf der Grundlage der Messwerte des Abgassensors und der Abgas- Sollwerte den Brennstoffström über die Ventileinrichtung steuert/regelt.

Weiterhin kann die erfindungsgemäße Heizvorrichtung so ausgebildet werden, dass der Ventileinrichtung ein Druckminderventil oder ein Drucksensor vorgelagert ist. Anhand des Druckminderventils lässt sich ein Druck des Brennstoffver- - sorgungssystems auf einen für den Betrieb der Heizeinrichtung erforderlichen Druck herabsetzen. Alternativ kann ein Drucksensor vorgesehen sein, der einen Druck vor der Ventileinrichtung misst. Auf der Grundlage des erfassten Drucks kann beispielsweise der Volumen- /Massenstrom des

Brennstoffs durch die Ventileinrichtung gesteuert/geregelt werden.

In diesem Zusammenhang kann die erfindungsgemäße Heizvorrichtung so weitergebildet werden, dass eine Heizeinheit der Ventileinrichtung vorgelagert und dem Druckminderventil oder dem Drucksensor vor- oder nachgelagert ist. Durch das Vorsehen der Heizeinheit beziehungsweise des Heizelements kann der Brennstoff auf eine bestimmte Temperatur erwärmt werden, die beispielsweise von einem Temperatursensor überwacht wird. In Kenntnis der Brennstofftemperatur sowie der Brennstoffart kann auf eine bestimmte Viskosität des Brennstoffs geschlossen werden.

Weiterhin kann die erfindungsgemäße Heizvorrichtung so verwirklicht werden, dass die Steuereinrichtung geeignet ist, einen Brennstoffvolumenstrom durch die Ventileinrichtung basierend auf einer erfassten Temperatur und/oder einem er- fassten Druck des Brennstoffs durch Ansteuerung der Ventileinrichtung zu steuern/regeln. So erwärmt das regelbare Heizelement beziehungsweise die Heizeinheit den Brennstoff vor der Ventileinrichtung auf eine bestimmte Solltemperatur. Die tatsächlich vorliegende Temperatur des Bennstoffs kann dabei gemessen und die Heizleistung der Heizeinheit somit entsprechend geregelt werden. Es ist ebenso möglich die Temperatur über den elektrischen Widerstand des Heiz- elements zu bestimmen. Die Heizleistung wird in diesem Fall ausschließlich über den elektrischen Widerstand des Heizelements geregelt. Bei Verwendung des Druckminderventils ist ein vorbestimmter Druck vor der Ventileinrichtung festgelegt. Somit kann in Kenntnis der Brennstofftemperatur un- ter Verwendung eines Temperatur-Kennfelds der Brennstoffstrom durch die Ventileinrichtung geregelt werden. Wird hingegen anstelle des Druckminderventils der Drucksensor

verwendet, so kann der Volumenstrom durch die Ventileinrichtung anhand eines Druck-Temperatur-Kennfeldes geregelt werden.

Im Zusammenhang mit dem zweiten Aspekt der Erfindung baut das erfindungsgemäße Verfahren auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass die Brennstoffförderpumpe zur Brennstoffförderung in einem Standheizbetrieb der Heizeinrichtung derart angesteuert wird, dass sie mit einer Leistungsaufnahme betrieben wird, die geringer als eine

Leistungsaufnahme der in einem Zuheizbetrieb der Heizeinrichtung betriebenen Brennstoffförderpumpe ist. Dadurch ergeben sich die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ge- nannten Vorteile auf ähnliche oder gleiche Weise, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung verwiesen wird.

Gleiches gilt sinngemäß für die folgenden bevorzugten Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, wobei auch diesbezüglich auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung verwiesen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in vorteilhafter Weise derart weitergebildet werden, dass die Ventileinrichtung in der Form eines taktenden Magnetventils oder eines motorbe- triebenen Stellventils angesteuert wird.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren so verwirklicht werden, dass ein Brennstoffvolumenstrom durch die Ventileinrichtung auf der Grundlage von Messwerten eines der Ventileinrichtung vorgelagerten Volumenstrom- und/oder Massenstromsensors gesteuert/geregelt wird.

Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren so verwirklicht werden, dass ein Brennstoffvolumenstrom durch die Ventileinrichtung auf der Grundlage von Messwerten eines der Ventileinrichtung und der Heizeinrichtung nachgelagerten Abgassensors gesteuert/geregelt wird.

Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren so umgesetzt werden, dass die Ventileinrichtung angesteuert wird, der ein Druckminderventil oder ein Drucksensor vorgelagert ist.

Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren so ausgestaltet, dass die Ventileinrichtung angesteuert wird, der eine dem Druckminderventil oder dem Drucksensor vor- oder nach- gelagerte Heizeinheit vorgelagert ist.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass ein Brennstoffvolumenstrom durch die Ventileinrichtung basierend auf einer erfassten Temperatur und/oder einem erfassten Druck des

Brennstoffs durch Ansteuerung der Ventileinrichtung gesteuert/geregelt wird.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfol- gend anhand der Figuren beispielhaft erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Heizvorrichtung gemäß dem Stand der Technik;

Figur 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist;

Figur 3 eine schematische Darstellung einer Heizvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist;

Figur 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist;

Figur 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung gemäß einem viertem Ausführungsbeispiel der Erfindung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist; und

Figur 6 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung 10 gemäß einem ersten Ausfüh-

rungsbeispiel der Erfindung. Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung 10 umfasst eine Heizeinrichtung 30, die in diesem Ausführungsbeispiel ein mit Brennstoff und motorunabhängig betreibbares Verbrennungsheizgerät, insbesondere eine Standheizung, ist, das übliche dem Fachmann bekannte Komponenten aufweist. Die Heizeinrichtung 30 ist über eine Brennstoffleitung.24 mit einem Brennstoffversorgungssystem eines Fahrzeugs gekoppelt. In der Brennstoffleitung 24 ist eine Dosier- und Fördereinrichtung 28, insbesondere eine Hubkolben-Dosierpumpe, vorgesehen. Die Dosier- und Fördereinrichtung 28 wird zum Betrieb von einer der Heizvorrichtung 10 zugeordneten Steuereinrichtung 32 angesteuert. Das Brennstoffversorgungssystem versorgt einen Verbrennungsmotor 12 eines Fahrzeugs mit Brennstoff und umfasst zu diesem Zweck einen Fahrzeugtank 18 mit einem darin vorgesehen Schwalltopf 20. Zur Kraftstoffversorgung des Verbrennungsmotors 12 ist der Verbrennungsmotor 12 über eine Vorlaufleitung 14 mit dem Fahrzeugtank 18 gekoppelt. Insbesondere mündet die Vorlaufleitung 14 in den Schwalltopf 20 in- nerhalb des Fahrzeugtanks 18. Zur Förderung des Brennstoffs ist in der Vorlaufleitung 14 eine Brennstoffförderpumpe 22 vorgesehen, die vorzugsweise in der Umgebung des Schwall- topfs 20 angeordnet ist. Weiterhin ist der Verbrennungsmotor 12 mit einer Rücklaufleitung 16 ausgestattet, die eben- so wie die Vorlaufleitung 14 in den Schwalltopf 20 innerhalb des Fahrzeugtanks 18 mündet. Die Heizeinrichtung 30 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Fahrzeugtank 18 durch zumindest eine von drei Kopplungsleitungen 36, 38, 40 gekoppelt. Eine erste Kopplungsleitung 36 verbindet die Brennstoffleitung 24 mit der Vorlaufleitung 14. Vorzugsweise ist die Heizeinrichtung 30 nur über die erste Kopplungsleitung 36 mit dem Fahrzeugtank 18 verbunden. Eine zweite

Kopplungsleitung 38 verbindet die Brennstoffleitung 24 mit der Rücklaufleitung 16. Weiterhin ist eine dritte Kopplungsleitung 40 vorgesehen, die die Brennstoffleitung 24 mit einer von Brennstoff durchströmten Komponente in oder an dem Verbrennungsmotor 12 koppelt. Zur Ansteuerung der Dosier- und Fördereinrichtung 28 ist die Steuereinrichtung 32 vorgesehen, die insbesondere über eine Steuerleitung 34 mit der Dosier- und Fördereinrichtung 28 gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung 32 kann eine bereits vorhandene Steuer- einrichtung des Fahrzeugs oder eine separate für die Heizvorrichtung 10 vorgesehene Steuereinrichtung 32 sein. Daher ist die Steuereinrichtung 32 entweder über ein Bussystem mit einer fahrzeugeigenen nicht dargestellten Steuerein- richtung gekoppelt oder direkt mit der Brennstofffόrderpum- pe 22 des fahrzeugeigenen Brennstoffversorgungssystems gekoppelt .

Der Betrieb der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung beziehungsweise das erfindungsgemäße Verfahren zur Steue- rung/Regelung einer BrennstoffVersorgung der motorunabhängig betreibbaren Heizeinrichtung 30 gestaltet sich wie folgt. In einem Zuheizbetrieb läuft der Verbrennungsmotor 12 des Fahrzeugs. Daher wird die Brennstoffförderpumpe 22 . betrieben, die dem Verbrennungsmotor 12 über den Fahrzeug- tank 18, insbesondere über den Schwalltopf 20 innerhalb des Fahrzeugtanks 18, Brennstoff über die Vorlaufleitung 14 zur Verfügung stellt. Ein Teil dieses Brennstoffs kann über die Rücklaufleitung 16 wieder zurück in den Schwalltopf 20 innerhalb des Fahrzeugtanks 18 gelangen. Durch den durch die Brennstoffförderpumpe 22 aufgebauten Druck gelangt Brennstoff über zumindest eine der drei Kopplungsleitungen 36, 38, 40 in die Brennstoffleitung 24 der Heizvorrichtung 10.

Der Brennstoff strömt von der Brennstoffleitung 24 über die Dosier- und Fördereinrichtung 28 zur Heizeinrichtung 30. Dabei steuert die Steuereinrichtung 32 die Dosier- und Fördereinrichtung 28 derart an, dass diese lediglich dosiert und einen für den Betrieb der Heizeinrichtung 30 erforderlichen Brennstoffvolumenstrom oder Brennstoffmassenstrom einstellt. Eine Förderung durch die Dosier- und Fördereinrichtung ist in diesem Fall aufgrund der laufenden Brennstoffförderpumpe 22 des Fahrzeugs nicht erforderlich.

In einem Standheizbetrieb ist der Verbrennungsmotor 12 abgeschaltet. Daher wird die Brennstoffförderpumpe 22 des Fahrzeugs nicht betrieben, da die Brennstoffversorgung des Verbrennungsmotors 12 nicht erforderlich ist. Um jedoch die Heizeinrichtung 30 mit Brennstoff für den Standheizbetrieb zu versorgen, steuert die Steuereinrichtung 32 die Dosier- und Fördereinrichtung 28 an, so dass diese in einem Förderbetrieb zur BrennstoffVersorgung der Heizeinrichtung 30 betrieben wird. Somit saugt die Dosier- und Fördereinrichtung 28 über die Brennstoffleitung 24 und zumindest eine der

Kopplungsleitungen 36, 38, 40 Brennstoff aus dem Fahrzeugtank 18, insbesondere aus dem Schwalltopf 20. Vorzugsweise wird Brennstoff lediglich über die erste Kopplungsleitung 36 aus der Vorlaufleitung 14 über die Brennstoffförderpumpe 22 aus dem Schwalltopf 20 innerhalb des Fahrzeugtanks 18 angesaugt. Dadurch wird die Brennstoffförderpumpe 22 durch die Dosier- und Fördereinrichtung 28 übersaugt. Dementsprechend kann der Standheizbetrieb der Heizeinrichtung 30 durch die Dosier- und Fördereinrichtung 28 gewährleistet werden, wobei die Dosier- und Fördereinrichtung 28 in diesem Fall fördert und dosiert.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist die Dosier- und Fördereinrichtung 28 von Figur 2 durch eine Ventileinrichtung ersetzt, die durch ein taktendes Magnetventil oder ein motorbetriebenes Stellventil ausgebildet wird und somit lediglich zum Dosieren des BrennstoffStroms zur Heizeinrichtung 30 im Stande ist.

In diesem Fall gestaltet sich das erfindungsgemäße Verfah- ren wie folgt. In einem Zuheizbetrieb der Heizeinrichtung

30 wird der Verbrennungsmotor 12 betrieben. Dementsprechend wird auch die Brennstofffδrderpumpe 22 betrieben, um den Verbrennungsmotor 12 Brennstoff über die Vorlaufleitung 14 zur Verfügung zu stellen. Dadurch wird die Heizeinrichtung 30 über zumindest eine der Kopplungsleitungen 36, 38, 40 und die Brennstoffleitung 24 mit Brennstoff versorgt. Die Steuereinrichtung 32 steuert dabei die Ventileinrichtung derart an, dass ein entsprechender Volumenstrom beziehungsweise Massenstrom von Brennstoff zur Heizeinrichtung 30 strömt. Dementsprechend wird der Betrieb der Heizeinrichtung 30 gewährleistet.

In einem Standheizbetrieb der Heizeinrichtung 30 ist der Verbrennungsmotor 12 abgeschaltet. Da die Dosier- und För- dereinrichtung 28 durch die Ventileinrichtung ersetzt ist, ist es erforderlich, über die Steuereinrichtung 32 die Brennstoffförderpumpe 22 anzusteuern. Jedoch muss die Brennstoffförderpumpe 22 für den Betrieb der Heizeinrichtung 30 nicht mit einer Leistungsaufnahme angesteuert wer- den, wie sie für den Betrieb des Verbrennungsmotors 12 erforderlich wäre. Daher steuert die Steuereinrichtung 32 die Brennstoffförderpumpe 22 zur Brennstoffförderung zur Heiz-

einrichtung 30 derart an, dass die Brennstoffförderpumpe 22 mit einer Leistungsaufnahme betrieben wird, die geringer als eine Leistungsaufnahme ist, mit der die Brennstofffόr- derpumpe 22 beim Betrieb des Verbrennungsmotors 12 betrie- ben werden müsste. Vorzugsweise wird die Brennstoffförderpumpe 22 mit einer Leistungsaufnahme von 10 bis 15 Watt angesteuert, so dass die Heizeinrichtung 30 mit ausreichend Brennstoff aus dem Fahrzeugtank 18 versorgt werden kann.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung 100 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird bei Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels lediglich auf die Unterschiede zu dem alternativen Ausfüh- rungsbeispiel in Figur 2 eingegangen, wobei gleiche oder ähnliche Komponenten mit ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Heizeinrichtung 130 in der Brennstoffleitung 124 ein Volumenstrom- oder Massenstromsensor 142 vorgelagert, wobei die Ventileinrich- tung 128 zwischen dem Volumenstrom- oder Massenstromsensor 142 und der Heizeinrichtung 130 angeordnet ist. Somit lässt sich sowohl im Zuheizbetrieb als auch im Standheizbetrieb der Volumenstrom oder Massenstrom des Brennstoffs in der Brennstoffleitung 124 erfassen. Auf dieser Grundlage steu- ert/regelt die Steuereinrichtung 132 den Volumenstrom oder Massenstrom des Brennstoffs in der Brennstoffleitung 124, indem die Steuereinrichtung 132 die Ventileinrichtung 128 zur Volumenstromdosierung entsprechend ansteuert.

Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung 200 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zur Vermeidung von Wieder-

holungen wird bei der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels lediglich auf die Unterschiede zu dem alternativen Ausführungsbeispiel von Figur 2 eingegangen, wobei gleiche oder ähnliche Komponenten mit ähnlichen Bezugszeichen be- zeichnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist lediglich eine Ventileinrichtung 228 in der Brennstoffleitung 224 der Heizeinrichtung 230 vorgelagert, wobei weiterhin ein Abgassensor 244 der Heizeinrichtung nachgelagert ist. Der Abgassensor 244 ist dabei mit der Steuereinrichtung 232 gekop- pelt, wodurch der Steuereinrichtung 232 die Messwerte des

Abgassensors 244 zur Verfügung gestellt werden können. Entsprechend den zur Verfügung gestellten Messwerten des Abgassensors 244 steuert/regelt die Steuereinrichtung 232 den Volumenstrom oder Massenstrom des Brennstoffs durch die Brennstoffleitung 224, indem sie die Ventileinrichtung 228 ansteuert. Vorzugsweise erfasst der Abgassensor 244 eine Konzentration von Kohlenmonoxid (CO) , Kohlendioxid (CO 2 ) oder Sauerstoff (O 2 ) . Anhand der Zusammensetzung des Abgases aus der Heizeinrichtung 230 kann auf ein Brennstoff- Luft-Verhältnis in einer Verbrennungskammer der Heizeinrichtung 230 geschlossen werden, wobei die Ventileinrichtung 228 auf der Grundlage eines erfassten, für die Verbrennung relevanten Stoffs entsprechend angesteuert wird. Somit erfolgt die Regelung des Volumenstroms oder Massenstroms in der Brennstoffleitung 224 zur Heizeinrichtung 230 auf der Grundlage der erfassten Messwerte des Abgassensors 244.

Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer erfin- dungsgemäßen Heizvorrichtung 300 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird bei der Beschreibung dieses Ausführungsbei-

Spiels lediglich auf die Unterschiede zu dem alternativen Ausführungsbeispiel von Figur 2 eingegangen, wobei gleiche oder ähnliche Komponenten mit ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet sind. In diesem Fall sind in der Brennstoffleitung 324 in Strömungsrichtung des von dem Fahrzeugtank 318 geförderten Brennstoffs ein Druckminderventil 346, eine Heizeinheit 348, ein Temperatursensor 350 und die Ventileinrichtung 328 der Heizeinrichtung 330 vorgelagert. Dabei stellt das Druckminderventil 346 einen bestimmten Druck vor der Ventileinrichtung 328 ein. Die regelbare Heizeinheit 348 erwärmt den geförderten Brennstoff auf eine bestimmte Solltemperatur. Die tatsächlich vorliegende Temperatur des Brennstoffs wird von dem Temperatursensor 350 erfasst, wobei die Messwerte der Steuereinrichtung 332 zur Verfügung gestellt werden und durch die Steuereinrichtung 332 eine entsprechende Regelung der Heizleistung der Heizeinheit 348 vorgenommen wird, um eine Abweichung der tatsächlich vorliegenden Temperatur und der Solltemperatur möglichst gering zu halten. Alternativ ist auch möglich, die Temperatur über einen elektrischen Widerstand der Heizeinheit 348 zu bestimmen und somit keinen Temperatursensor 350 vorzusehen. über ein Temperatur-Kennfeld und in Kenntnis des durch das Druckminderventil 346 vorgegebenen Drucks des Brennstoffs lässt sich somit der Brennstoffström, d.h. der Volumenstrom oder Massenstrom des Brennstoffs, durch Ansteuerung der

Ventileinrichtung 328 steuern/regeln, beispielsweise durch entsprechende Taktung eines die Ventileinrichtung 328 ausbildenden Magnetventi1s .

Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung 400 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zur Vermeidung von Wiederho-

lungen wird bei der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiel lediglich auf die Unterschiede zum vorangehenden vierten Ausführungsbeispiel eingegangen, wobei gleiche oder ähnliche Komponenten mit ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Druckminderventil 346 durch einen Drucksensor 452 ersetzt. Der Drucksensor 452 misst dabei einen Druck des in der Brennstofflei- tung 424 vorliegenden Brennstoffs vor der Ventileinrichtung 428. Die regelbare Heizeinheit 448 erwärmt den Brennstoff auf eine bestimmte Solltemperatur, wobei diese Temperatur von dem Temperatursensor 450 erfasst wird. über ein Druck- Temperatur-Kennfeld oder ein reines Druck-Kennfeld bei fest vorgegebener Temperatur durch die Heizeinheit 448 wird der Brennstoffström, das heißt der Volumenstrom oder Massen- ström des Brennstoffs, durch Ansteuerung der Ventileinrichtung 428 geregelt.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Bezugszeichenliste :

10' Heizvorrichtung 12 ' Verbrennungsmotor

14 ' VorlaufIeitung

16 ' Rücklaufleitung

18' Fahrzeugtank

20' Schwalltopf 22 ' Brennstofffδrderpumpe

24 ' Brennstoffleitung

26 ' weitere Brennstoffleitung

28' Hubkolben-Dosierpumpe

30' Heizeinrichtung 32' Steuereinrichtung

34 ' Steuerleitung

10 Heizvorrichtung

12 Verbrennungsmotor

14 Vorlaufleitung 16 Rücklaufleitung

18 Fahrzeugtank

20 Schwalltopf

22 Brennstoffförderpumpe

24 Brennstoffleitung 28 Dosier- und Fördereinrichtung

30 Heizeinrichtung 32 Steuereinrichtung 34 Steuerleitung

36 erste Kopplungsleitung 38 zweite Kopplungsieitung

40 dritte Kopplungsleitung 100 Heizvorrichtung

112 Verbrennungsmotor

114 Vorlaufleitung

116 Rücklaufleitung

118 Fahrzeugtank 120 Schwalltopf

122 Brennstoffförderpumpe

124 Brennstoffleitung

128 Ventileinrichtung

130 Heizeinrichtung 132 Steuereinrichtung

136 erste Kopplungsleitung

138 zweite Kopplungsleitung

140 dritte Kopplungsleitung

142 Volumenstrom- oder Massenstromsensor 200 Heizvorrichtung

212 Verbrennungsmotor

214 Vorlaufleitung

216 Rücklaufleitung

218 Fahrzeugtank 220 Schwalltopf

222 Brennstoffförderpumpe

224 Brennstoffleitung

228 Ventileinrichtung

230 Heizeinrichtung 232 Steuereinrichtung

236 erste Kopplungsleitung

238 zweite Kopplungsleitung

240 dritte Kopplungsleitung

244 Abgassensor 300 Heizvorrichtung

312 Verbrennungsmotor

314 Vorlaufleitung

316 Rücklaufleitung

318 Fahrzeugtank

320 Schwalltopf

322 Brennstoffförderpumpe 324 Brennstoffleitung

328 Ventileinrichtung

330 Heizeinrichtung

332 Steuereinrichtung

336 erste Kopplungsleitung 338 zweite Kopplungsleitung

340 dritte Kopplungsleitung

346 Druckminderventil

348 Heizeinheit

350 Temperatursensor 400 Heizvorrichtung

412 Verbrennungsmotor

414 Vorlaufleitung

416 Rücklaufleitung

418 Fahrzeugtank 420 Schwalltopf

422 Brennstoffförderpumpe

424 Brennstoffleitung

428 Ventileinrichtung

430 Heizeinrichtung 432 Steuereinrichtung

436 erste Kopplungsleitung

438 zweite Kopplungsleitung

440 dritte Kopplungsleitung

448 Heizeinheit 450 Temperatursensor

452 Drucksensor