[go: up one dir, main page]

DE102008050163A1 - Verfahren zur Steuerung oder Regelung einer Fahrzeugklimaanlage - Google Patents

Verfahren zur Steuerung oder Regelung einer Fahrzeugklimaanlage Download PDF

Info

Publication number
DE102008050163A1
DE102008050163A1 DE102008050163A DE102008050163A DE102008050163A1 DE 102008050163 A1 DE102008050163 A1 DE 102008050163A1 DE 102008050163 A DE102008050163 A DE 102008050163A DE 102008050163 A DE102008050163 A DE 102008050163A DE 102008050163 A1 DE102008050163 A1 DE 102008050163A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature
evaporator
refrigerant
compressor
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102008050163A
Other languages
English (en)
Inventor
Oliver Horn
Stefan Morgenstern
Mattias Bruce
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102008050163A priority Critical patent/DE102008050163A1/de
Priority to PCT/EP2009/006529 priority patent/WO2010037464A1/de
Publication of DE102008050163A1 publication Critical patent/DE102008050163A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00978Control systems or circuits characterised by failure of detection or safety means; Diagnostic methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00792Arrangement of detectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3236Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3255Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature
    • B60H2001/3261Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature of the air at an evaporating unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3236Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3255Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature
    • B60H2001/3263Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature of the refrigerant at an evaporating unit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/24Low amount of refrigerant in the system

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie auf ein entsprechend ausgebildetes Klimaanlagensteuergerät zur Steuerung oder Regelung einer Fahrzeugklimaanlage mit einem Kältemittelkreislauf, wobei der Kältemittelkreislauf mindestens einen Kompressor, dessen Ausgang an einen Kondensator oder Gaskühler angeschlossen ist, und einen Verdampfer umfasst, der mit seinem Eingang mittels einer Kältemittel-Expansionsvorrichtung am Ausgang des Kondensators oder Gaskühlers und mit seinem Ausgang am Eingang des Kompressors angeschlossen ist. Mittels eines ersten Verdampfertemperatursensors wird eine mit der Temperatur des Austrittsluftstroms korrelierende erste Temperatur und mittels eines zweiten Verdampfertemperatursensors wird eine mit der Temperatur des Austrittsluftstroms in diesem Bereich korrelierende zweite Temperatur gemessen. Der Kältemittelkreislauf wird in Abhängigkeit von der Differenz der ersten und zweiten gemessenen Temperatur und/oder in Abhängigkeit von der niedrigeren der beiden gemessenen Teperaturen gesteuert oder geregelt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine entsprechend ausgebildetes Klimaanlagensteuergerät zur Steuerung oder Regelung einer Fahrzeugklimaanlage, insbesondere des Kältemittelkreislaufs.
  • Fahrzeugklimaanlagen umfassen einen Kältemittelkreislauf, durch den das Kältemittel, welches zum Abkühlen der Luft notwendig ist, fliest. Aus dem Kältemittelkreislauf kann über die Laufzeit oder aufgrund einer Beschädigung Kältemittel austreten. In einem Kältemittelkreislauf, der mit zu wenig Kältemittel befüllt ist, tritt bei Kälteleistungsanforderungen eine unüblich hohe Überhitzung nach der Wärmezufuhr im Verdampfer auf. Um dennoch die benötigte Kälteleistung umsetzen zu können, wird der Kompressor immer stärker angesteuert und so je nach Steuerungsprinzip des Kompressors im Kältekreislauf der Saugdruck vor dem Kompressor immer weiter abgesenkt, so dass trotz Kältemittelüberhitzung versucht wird, ausreichend Kälteleistung zur Verfügung zu stellen. Dieser sehr niedrige Saugdruck kann zu schweren Schäden am Kältemittelverdichter bzw. Kompressor führen. Bedingt durch den Kältemittelmangel kann es auch zu Störungen der Ölzirkulation im Kältekreislauf kommen, welche ebenfalls zu Schäden am Kältemittelverdichter führen können.
  • Um Klimaanlagen vor Schäden aufgrund eines zu niedrigen Kältemittel-Füllstands zu schützen, muss die Kältemittel-Füllmenge der Klimaanlagen kontinuierlich überwacht werden. Bei herkömmlichen Kältemittelkreisläufen zur Innenraum- oder Komponentenkühlung von Fahrzeugen kommen typischerweise Kältemittelverdichter bzw. Kompressoren mit Saugdruckregelung als Lastregelung zum Einsatz. Diese Kompressoren verfügen über einen Selbstschutzmechanismus, der ein Absaugen auf ein unzulässig tiefes Saugdruckniveau mit einhergehender Komponentenschädigung verhindert.
  • Neuartige Kompressoren sind oft mit anderen Regelmechanismen ausgestattet, z. B. mit einem Regelmechanismus zur genaueren Volumenstromregelung oder Drehmomentenregelung. Hier erfolgt keine Regelung nach dem Saugdruck und keine Referenzierung des Saugdrucks. Um eine Kältemittel-Unterfüllung feststellen zu können, könnte der Saugdruck bspw. messtechnisch erfasst und mittels einer Schutzfunktion auf ein Minimum limitiert werden. Diese Art der Messung ist in Fahrzeugen unüblich und teuer in der Umsetzung.
  • Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung eines Füllstands eines Kältemittelkreislaufs einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs offenbart bspw. die DE 10 2004 024 579 B3 . Hier wird eine Außentemperatur und/oder eine Motortemperatur des Fahrzeugs und ein Kältemitteldruck gemessen, und eine Ruhezustandsanalyse durchgeführt. Zur Durchführung einer Ruhezustandanalyse des Kältemittelkreislaufs zur Feststellung einer Fehlfüllmenge des Kältemittelkreislaufs wird hierbei mittels eines Drucksensors der Druck des Kältemittels gemessen und mit einer Temperatur des Kältemittels oder einer vergleichbaren Temperatur in Relation gesetzt. Eine im Rahmen der Relation durchgeführte Bewertung von gemessenen Zustandsgrößen lässt eine Aussage über den Füllgrad des Kältemittelkreislaufs, also der im Kältemittelkreislauf befindlichen Kältemittelmenge zu.
  • Auch die DE 601 07 782 T2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung des Füllungszustands einer Kraftfahrzeugklimaanlage. Bei diesem Verfahren wird der Kompressor innerhalb des Kältemittelkreislaufs bei quasistationären Betriebsbedingungen für eine vorbestimmte Zeitdauer aktiviert. Anschließend wird ein ermittelter Wert von zumindest einer vorbestimmten Eigenschaft der resultierenden Kurve des Kältemitteldrucks mit einem Bezugswert verglichen und in Abhängigkeit vom Vergleich ggf. auf eine Unterfüllung des Kältekreislaufs geschlossen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein alternatives und kostengünstiges Verfahren zur Vermeidung von Schäden am Kältemittelkreislauf aufgrund einer Kältemittelunterfüllung durch entsprechende Steuerung und/oder Regelung der Fahrzeugklimaanlage, insbesondere des Kältemittelkreislaufs anzugeben, welches speziell für Fahrzeugklimaanlagen mit extern regelbaren Kältemittelverdichtern und ohne Drucksensor im Kältemittelkreislauf zum Messen des Saugdrucks geeignet ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Die Erfindung geht von einer Fahrzeugklimaanlage mit einem Kältemittelkreislauf aus, wobei der Kältemittelkreislauf zumindest einen Kompressor, einen Kondensator bzw. Gaskühler, eine Kältemittel-Expansionsvorrichtung und einen Verdampfer umfasst. Das durch den Kompressor komprimierte Kältemittel wird dem Kondensator bzw. Gaskühler zugeführt, der wiederum über eine Kältemittel-Expansionsvorrichtung mit dem Verdampfer verbunden ist. Nach dem Verdampfer oder nach dem Kondensator bzw. Gaskühler kann noch ein Sammler angeordnet sein, in dem das Kältemittel gesammelt wird.
  • Wie bereits eingangs erwähnt, kommt es im Fall einer Kältemittelunterfüllung im Kältemittelkreislauf beim Einsatz von Kältemittelverdichtern, die nicht nach dem Saugdruck geregelt werden, zu sehr niedrigen Saugdrücken. Diese bewirken in einem Teilbereich des Verdampfers in der Nähe des kältemittelseitigen Verdampfereintritts ungewöhnlich tiefe Verdampfungstemperaturen und somit auch ungewöhnlich tiefe luftseitige Austrittstemperaturen in diesem Bereich bzw. sehr tiefe Oberflächentemperaturen auf dem Verdampfer.
  • Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass im Falle einer Unterfüllung aufgrund Kältemittelüberhitzung relativ hohe Luftaustrittstemperaturen bzw. Oberflächentemperaturen zu mehr oder weniger starker Inhomogenität der luftseitigen Austrittstemperaturen der Austrittsluft aus dem Verdampfer führen und je nach Grad der Unterfüllung lokal extrem tiefe Luftaustrittstemperaturen bzw. lokal extrem tiefe Oberflächentemperaturen am Verdampfer auftreten.
  • Um diese Inhomogenität der luftseitigen Austrittstemperaturen aus dem Verdampfer bzw. der Oberflächentemperaturen am Verdampfer detektieren zu können, sind mindestens zwei Verdampfertemperatursensoren zum Messen der mit dem Austrittsluftstrom am Verdampfer korrelierenden Temperaturen notwendig. Heute üblicherweise eingesetzte Verdampfertemperatursensoren sind meist auf der Luftaustrittseite des Verdampfers je nach Verdampferbauart derart positioniert, so dass bei einem normal befüllten Kältekreislauf eine repräsentative Verdampferluftaustrittstemperatur sensiert wird. Dieser Sensor wird in den meisten Fällen im Austrittsluftstrom aus dem Verdampfer positioniert. Er kann aber auch im Lamellenpaket des Verdampfers positioniert sein und die Oberflächentemperatur des Verdampfers bzw. des Lamellenpakets an dieser Stelle messen.
  • In Anlehnung an die oben genannte Positionierung eines Verdampfertemperatursensors ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ein erster herkömmlich positionierter Verdampfertemperatursensor vorgesehen, der ein mit der Temperatur des Austrittsluftstroms korrelierende erste Temperatur misst. Dieser Verdampfertemperatursensor kann analog zu oben im Austrittsluftstrom des Verdampfers oder zur Ermittlung der Oberflächentemperatur des Verdampfers positioniert sein.
  • Zusätzlich zum ersten Temperatursensor soll ein zweiter Temperatursensor im Verdampfer so positioniert sein, dass er eine mit der Temperatur des Austrittsluftstroms korrelierende zweite Temperatur messen kann. Idealerweise kann der zweite Verdampfertemperatursensor analog zum ersten Verdampfertemperatursensor im Austrittsluftstrom des Verdampfers oder im Verdampfer zur Ermittlung der Oberflächentemperatur des Verdampfers positioniert sein.
  • Alternativ können der erste und/oder zweite Verdampfertemperatursensor auch in Verbindung mit einer Kältemittelleitung so positioniert werden, dass mittels dieser Sensoren die Kältemitteleintrittstemperatur in den Verdampfer oder die Kältemittelaustrittstemperatur aus dem Verdampfer gemessen werden kann. Beide Messsignale werden einer Steuereinheit zugeführt, wo sie eingelesen und im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter verarbeitet werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung oder Regelung der Fahrzeugklimaanlage, insbesondere des Kältemittelkreislaufs der Fahrzeugklimaanlage zur Vermeidung der schädlichen tiefen Saugdrücke und der damit einhergehenden Komponentenschädigung im Kältemittelkreislauf zeichnet sich dadurch aus, dass die Fahrzeugklimaanlage, insbesondere der Kältemittelkreislauf in Abhängigkeit von den gemessenen Temperaturen der beiden Verdampfertemperatursensoren, insbesondere in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der ersten und zweiten gemessenen Temperatur und/oder in Abhängigkeit von der niedrigeren der beiden gemessenen Temperaturen gesteuert oder geregelt wird. Das Verfahren bietet den Vorteil, dass bei der Steuerung und Regelung der aufgrund von Kältemittelunterfüllung auftreten den Inhomogenitäten der Luftaustrittstemperatur derart berücksichtigt werden können, so dass keine Komponentenschädigung des Kältemittelkreislaufs aufgrund Kältemittelunterfüllung eintritt. Ein weiterer Vorteil ist, dass die herkömmlichen Verfahren zur Steuerung und Regelung des Kältekreises bei normal befülltem Kältekreis nicht verändert werden müssen, da der erste Verdampferfühler an der herkömmlichen Position sitzt und der zweite Sensor im Fall eines normal befüllten Kältekreis annähernd die gleiche Temperatur misst wie der erste Fühler.
  • Vorteilhafterweise kann die Vermeidung der stellenweise auftretenden tiefen Verdampfertemperatur bei Kältemittelunterfüllung und die damit verbundene Vermeidung der schädlichen tiefen Saugdrücke in der Art erfolgen, dass die Regelung der Verdampfertemperatur in Abhängigkeit von der niedrigeren der beiden gemessenen Temperaturen vorgenommen wird, d. h. die niedrigere der beiden gemessenen Temperaturen wird als Eingangsgröße für die Verdampfertemperaturregelung zur Regelung der Eingangsgröße auf einen vorgegebenen Verdampfertemperatursollwert verwendet. Treten lokal sehr tiefe Verdampfertemperaturen auf, welche mittels zumindest einem der beiden Verdampfertemperatursensoren gemessen werden, wird automatisch der Kältemittelverdichter zurückgeregelt, d. h. der Saugdruck wird wieder angehoben, da der Verdampfertemperatursollwert in Fahrzeugklimaanlagen in der Regel über dieser lokal gemessenen tiefen Temperatur liegt.
  • Alternativ oder zusätzlich kann zur Vermeidung von Komponentenschäden aufgrund Kältemittelunterfüllung der Grad der Inhomogenität der Luftaustrittstemperaturen am gesamten Verdampfer durch Differenzbetrachtung der beiden gemessenen Temperaturen und optional unter Berücksichtigung des Lastzustands der Klimaanlage abgeschätzt und bewertet werden. Demnach kann die Steuerung oder Regelung des Kältekreislaufs auch in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der gemessenen ersten und zweiten Temperatur und optional unter Berücksichtigung des Lastzustands der Klimaanlage vor genommen werden. Insbesondere kann in Abhängigkeit von der ermittelten Differenz der beiden gemessenen Temperaturen ein Ansteuersignal für den Kompressor ermittelt oder ein aufgrund anderer Größen ermitteltes Ansteuersignal für den Kompressor korrigiert werden. Vorteilhafterweise kann bei der Ermittlung oder Korrektur des Ansteuersignals für den Kompressor auch ein ermitteltes Lastsignal einfließen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Ansteuersignal in Abhängigkeit vom positiven Betrag der Differenz zwischen den beiden gemessenen Temperaturwerten nur dann ermittelt oder korrigiert, wenn der positive Betrag der Differenz einen vorgegebenen ersten Grenzwert überschreitet. Der Grenzwert ist dabei so zu wählen, dass bei Überschreitung dieses Grenzwerts davon ausgegangen werden kann, dass der Kältemittelkreislauf nicht normal befüllt ist und aufgrund dessen Inhomogenitäten der Luftaustrittstemperaturen am gesamten Verdampfer auftreten. Überschreitet der positive Betrag der Differenz den vorgegebenen ersten Grenzwert, wird das Ansteuersignal für den Kompressor derart beeinflusst, dass dieser mit einer geringeren Leistung betrieben und somit der Saugdruck reduziert wird.
  • Überschreitet der positive Betrag der Differenz zwischen den beiden gemessenen Temperaturen einen vorgegebenen zweiten Grenzwert, der größer als der vorgegebene erste Grenzwert ist, wird auf eine derartige Kältemittelunterfüllung geschlossen, bei der davon ausgegangen wird, dass bei weiterem Betrieb des Kompressors Komponentenschäden im Kältemittelkreislauf auftreten könnten. Demnach wird in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei einem ermittelten positiven Betrag der Differenz zwischen den beiden gemessenen Temperaturen, der größer als der vorgegebene zweite Grenzwert ist, das den Kompressor ansteuernde Ansteuersignal derart beeinflusst, dass keine Verdichtung des Kältemittels mehr stattfindet, d. h. das Ansteuersignal wird zu Null und der Kompressorbetrieb eingestellt. Idealerweise können die gemessenen Temperaturen vor Ermittlung der Differenz noch gedämpft werden, damit kurzfristige Schwankungen nicht zu unnötigen Maßnahmen in der Kompressoransteuerung führen.
  • Anstelle der Beeinflussung des Ansteuersignals des Kompressors aufgrund der ermittelten Differenz zwischen den beiden gemessenen Temperaturen kann in Abhängigkeit von der ermittelten Differenz auch der Verdampfertemperatursollwert beeinflusst werden, insbesondere derart, dass bei ermittelter größerer Differenz zwischen den beiden gemessenen Temperaturen der Verdampfertemperatursollwert angehoben wird. Überschreitet der positive Betrag der Differenz zwischen den beiden gemessenen Temperaturen einen vorgegebenen dritten Grenzwert, der gleich dem zweiten Grenzwert sein kann, kann der Verdampfertemperatursollwert sehr hoch bzw. gegen unendlich vorgegeben werden, wodurch der Kompressorbetrieb bzw. der Kältekreislauf abgeschaltet wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren, sowie deren vorteilhafte Ausgestaltungen können mittels eines implementierten Algorithmus oder einer entsprechenden Baugruppenanordnung in einem dafür vorgesehenen Steuergerät, insbesondere in einem Klimaanlagensteuergerät durchgeführt werden.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt
  • 1 einen Aufbau eines Kältemittelkreislaufs einer nicht näher dargestellten Fahrzeugklimaanlage,
  • 2 eine detaillierte Darstellung des Verdampfers und der Positionierung der beiden Verdampfertemperatursensoren,
  • 3 ein vereinfachtes Diagramm zur Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer ersten Ausgestaltungsmöglichkeit, und
  • 4 ein vereinfachtes Diagramm zur Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit.
  • Der in 1 dargestellte Kältemittelkreislauf KK einer Fahrzeugklimaanlage umfasst zumindest einen Kompressor K zum Verdichten des Kältemittels KM, dem hochdruckseitig ein Kondensator bzw. Gaskühler GK nachgeschaltet ist. Diesem Kondensator bzw. Gaskühler GK ist eine Kältemittel-Expansionsvorrichtung E nachgeschaltet, dem ein Verdampfer V folgt. Nach dem Verdampfer V oder nach dem Kondensator/Gaskühler GK kann noch ein Sammler S vorgesehen sein.
  • Ein Klimaanlagensteuergerät SG steuert den Betrieb der Klimaanlage in herkömmlicher Weise in Abhängigkeit vom Ansteuersignal direkt oder indirekt (durch Steuerung oder Regelung der Verdampfertemperatur) auf den umgesetzten Kältemittelstrom oder Kältemitteldifferenzdruck zwischen Hoch- und Niederdruckteil des Kältemittelkreislaufs KK. Vor dem Kompressor K kann bei Bedarf ein innerer Wärmetauscher angeordnet sein, welcher die Hochdruckseite (Kältekreisabschnitt zwischen Gaskühler und Expansionsorgan) thermisch mit der Niederdruckseite (Kältekreisabschnitt zwischen Verdampfer bzw. Sammler und Kompressor) verbindet. Weiter sind ein erster und zweiter Verdampfertemperatursensor S1 und S2 dargestellt, wobei der erste Verdampfertemperatursensor S1 hier beispielhaft im Bereich des Kältemittelaustritts aus dem Verdampfer V, und der zweite Verdampfertemperatursensor hier beispielhaft im Bereich des Kältemitteleintritts in den Verdampfer V angeordnet ist.
  • Die 2 zeigt eine detaillierte Darstellung des Verdampfers V und der Positionierung der beiden Verdampfertemperatursensoren S1 und S2, wobei das Kältemittel KM den Verdampfer V von links nach rechts durchströmt. Innerhalb des Verdampfers V sind die Leitungen, durch die das Kältemittel KM fließt, serpentinenförmig angeordnet. Dadurch kann sehr effektiv die im Kältemittel KM gespeicherte Kälteleistung an die den Verdampfer durchströmende bzw. umströmende Luft abgegeben werden, die sich dadurch abkühlt.
  • Dargestellt sind beispielhaft die Luftaustrittstemperaturen im Fall einer Unterfüllung, die hier von links nach rechts zunehmen.
  • Um Inhomogenitäten der Luftaustrittstemperaturen am gesamten Verdampfer V erkennen zu können, sind die zwei Verdampfertemperatursensoren S1 und S2 so positioniert, dass der erste Verdampfertemperatursensor S1 bei Unterfüllung an einer warmen Stelle des Lamellenpakets, und der zweite Verdampfertemperatursensor S2 bei Unterfüllung an einer kalten Stelle des Lamellenpakets angeordnet ist. Beide Sensoren S1 und S2 sind in diesem Ausführungsbeispiel so positioniert, so dass sie die Austrittslufttemperatur des Verdampfers bzw. des Lamellenpakets an der jeweiligen Stelle messen können. Alternativ können die beiden Sensoren S1 und S2 auch an der jeweiligen gekennzeichneten Stelle im Lamellenpaket so positioniert sein, dass sie die Oberflächentemperatur des Verdampfers messen können.
  • In den 3 und 4 sind zwei alternative Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand von vereinfachten Ablaufdiagrammen dargestellt. In beiden Figuren werden die beiden mittels der Verdampfertemperatursensoren S1 und S2 gemessenen Temperaturen t1 und t2 einer hier nicht dargestellten Steuereinheit zugeführt und ausgewertet. Im Block 1 wird der niedrigere der beiden Temperaturen t1 und t2 als Istwert IW für die Verdampfertemperaturregelung Reg_V ausgewählt. In Abhängigkeit von diesem Istwert IW und einem vorgegebenen Verdampfertemperatursollwert SW erfolgt dann die Verdampfertemperaturregelung Reg_V im Block 2. Im Rahmen der Verdampfertemperaturregelung Reg_V wird ein erstes Signal s1 erzeugt und einer Einheit 3 zugeführt, wobei das erste Signal s1 einem aufgrund der Verdampfertemperaturregelung notwendigen Signal zum Ansteuern des Kompressors entspricht.
  • Gleichzeitig wird die Differenz dT zwischen den beiden gemessenen Temperaturen t1 und t2 ermittelt und im Block 4 ausgewertet. In Abhängigkeit da von, ob der positive Betrag der Differenz dT einen vorgegebenen zweiten Grenzwert GW2 überschreitet, wird ein entsprechendes (zweites) Signal s2 erzeugt und ebenfalls der Einheit 3 zugeführt. Bspw. kann bei einer Überschreitung des vorgegebenen zweiten Grenzwertes GW2 ein Signal s2 mit einem Wert „0” erzeugt werden, was bedeutet, dass keine Ansteuerung des Kompressors erlaubt ist und der Kältemittelkreislauf abgeschaltet werden muss. Wird der zweite Grenzwert GW2 nicht überschritten, kann bspw. als zweites Signal s1 eine „1” gesendet werden, was dazu führt, dass das Ansteuersignal sA zur Ansteuerung des Kompressors lediglich in Abhängigkeit vom ersten Signal s1 ermittelt werden kann bzw. diesem entspricht. Die konkrete Ausgestaltung des zweiten Signals s2 hängt jedoch von der Art der Auswertung in der Einheit 3 ab.
  • Die Einheit 3 ermittelt in Abhängigkeit der eingehenden Signale – bei 3 also aus den Signalen s1 und s2 das tatsächliche Ansteuersignal sA zur Ansteuerung des Kompressors. Im Rahmen der Ermittlung des Ansteuersignals sA in der Einheit 3 wird z. B. durch eine entsprechende mathematische Verknüpfung oder entsprechende Aufbereitung der Eingangssignale das Minimum der eingehenden Signale s1 und s2 als Ansteuersignal sA vorgegeben. Dieses kann bspw. durch Minimalwertbildung oder entsprechende Priorisierung der eingehenden Signale erfolgen. Wird bspw. zumindest ein sehr tiefer Verdampfertemperaturwert gemessen und ist der positive Betrag der Differenz dT kleiner als der vorgegebene zweite Grenzwert GW2, so wird automatisch der Kältemittelverdichter in Abhängigkeit vom Signal s1 zurückgeregelt, also der Saugdruck reduziert. Ist der Betrag der Differenz dT größer als der zweite Grenzwert GW2, wird das Ansteuersignal sA für die Ansteuerung des Kompressors zu Null gesetzt und somit der Kältekreislauf abgeschaltet.
  • In der Darstellung in 4, welche die gleiche Steuerung und Regelung, wie sie in 3 dargestellt ist, umfasst, wird zusätzlich im Block 5 in Abhängig keit von der ermittelten Differenz dT zwischen den beiden gemessenen Temperaturen t1 und t2 und unter Berücksichtigung des Lastzustands L der Klimaanlage ein drittes Signal s3 für die Ansteuerung des Kompressors erzeugt und der Einheit 3 zugeführt. Bspw. wird nur dann ein drittes Signal s3 erzeugt, wenn der positive Betrag der Differenz dT einen vorgegebenen ersten Grenzwert GW1 überschreitet, der kleiner ist als der vorgegebene zweite Grenzwert GW2. Dieses dritte Signal s3 ist dabei ebenfalls in Abhängigkeit von der Art der Auswertung in der Einheit 3 derart ausgestaltet, dass bei einer Überschreitung des ersten Grenzwertes GW1 das aufgrund dieser Grenzwertüberschreitung erzeugte dritte Signal s3 sozusagen höher priorisiert ist als das von der Verdampferregelung Reg_V erzeugt erste Signal s1, aber niedriger als das zweite Signal s2.
  • Alternativ könnte anstelle der Ermittlung eines (zweiten oder dritten) Signals s2 bzw. s3 für die Ansteuerung des Kompressors A_K in Abhängigkeit von der Differenz dT auch der Verdampfertemperatursollwert SW für die Verdampfertemperaturregelung Reg_V in Abhängigkeit von der Differenz dT beeinflusst werden. Würde der positive Betrag der Differenz dT den vorgegebenen zweiten Grenzwert GW2 überschreiten, könnte der Sollwert SW so hoch gesetzt werden, dass der Kompressor abgeschaltet wird, da kein Abkühlen des Kältemittels bzw. der Austrittsluft aus dem Verdampfers notwenig ist.
  • Mittels dieses Verfahrens zur Füllmengenüberwachung kann auf einfache und kostengünstige Weise Kältemittel-Unterfüllung detektiert werden und ggf. auftretende Schäden des Kältemittelverdichters bzw. Kompressors vermieden werden. Dadurch ergibt sich auch eine Erhöhung der Kundenzufriedenheit, da aufgrund der Fehlererkennung eine rechtzeitige Wartung und Auffüllen des Kältemittels durchgeführt werden kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102004024579 B3 [0005]
    • - DE 60107782 T2 [0006]

Claims (8)

  1. Verfahren zur Steuerung oder Regelung einer Fahrzeugklimaanlage mit einem Kältemittelkreislauf (KK), wobei der Kältemittelkreislauf (KK) mindestens einen Kompressor (K), dessen Ausgang an einen Kondensator oder Gaskühler (GK) angeschlossen ist, und einen Verdampfer (V) umfasst, der mit seinem Eingang mittels einer Kältemittel-Expansionsvorrichtung (E) am Ausgang des Kondensators oder Gaskühlers (GK) und mit seinem Ausgang am Eingang des Kompressors (K) angeschlossen ist, und wobei mittels eines ersten Verdampfertemperatursensors (S1) eine mit der Temperatur des Austrittsluftstroms korrelierende erste Temperatur (t1) und mittels eines zweiten Verdampfertemperatursensors (S2) eine mit der Temperatur des Austrittsluftstroms in diesem Bereich korrelierende zweite Temperatur (t2) gemessen wird und der Kältemittelkreislauf (KK) in Abhängigkeit von der Differenz (dT) der ersten und zweiten gemessenen Temperatur (t1, t2) und/oder in Abhängigkeit von der niedrigeren (MIN(t1, t2)) der beiden gemessenen Temperaturen (t1, t2) gesteuert oder geregelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Verdampfertemperatur (Reg_V) auf einen vorgegebenen Verdampfertemperatursollwert (SW) in Abhängigkeit von der niedrigeren (MIN (t1, t2)) der beiden gemessenen Temperaturen (t1, t2) vorgenommen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Regelung der Verdampfertemperatur (Reg_V) auf den vorgegebenen Ver dampfertemperatursollwert (SW) die niedrigere der beiden gemessenen Temperaturen (MIN(t1, t2)) als Istwert (IW) herangezogen wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ansteuersignal (sA) für den Kompressor (K) zum Verdichten des Kältemittels (KM) in Abhängigkeit von der Differenz (dT) zwischen der ersten und zweiten Temperatur (t1, t2), und vorteilhafterweise in Abhängigkeit vom Lastzustand (L) der Fahrzeugklimaanlage ermittelt oder korrigiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Differenz (dT) zwischen der ersten und zweiten gemessenen Temperatur (t1, t2), dessen positiver Betrag einen vorgegebenen ersten Grenzwert (GW1) überschreitet, das Ansteuersignal (sA) derart ermittelt oder korrigiert wird, dass der Kompressor (K) eine geringere Verdichtung des Kältemittels (KM) vornimmt.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Differenz (dT) zwischen der ersten und zweiten gemessenen Temperatur (t1, t2), dessen positiver Betrag einen vorgegebenen zweiten Grenzwert (GW2) überschreitet, der größer als der erste Grenzwert (GW1) ist, das Ansteuersignal (sA) für den Kompressor (K) zu Null gesetzt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein für die Verdampfertemperaturregelung (Reg_V) vorgegebener Verdampfertemperatursollwert (SW) in Abhängigkeit von der Differenz (dT) zwischen der ersten und zweiten Temperatur (t1, t2), und vorteilhafterweise in Abhängigkeit vom Lastzustand (L) der Fahrzeugklimaanlage korrigiert wird.
  8. Klimaanlagensteuergerät (SG) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
DE102008050163A 2008-10-01 2008-10-01 Verfahren zur Steuerung oder Regelung einer Fahrzeugklimaanlage Ceased DE102008050163A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008050163A DE102008050163A1 (de) 2008-10-01 2008-10-01 Verfahren zur Steuerung oder Regelung einer Fahrzeugklimaanlage
PCT/EP2009/006529 WO2010037464A1 (de) 2008-10-01 2009-09-09 Verfahren zur steuerung oder regelung einer fahrzeugklimaanlage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008050163A DE102008050163A1 (de) 2008-10-01 2008-10-01 Verfahren zur Steuerung oder Regelung einer Fahrzeugklimaanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008050163A1 true DE102008050163A1 (de) 2010-04-08

Family

ID=41394104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008050163A Ceased DE102008050163A1 (de) 2008-10-01 2008-10-01 Verfahren zur Steuerung oder Regelung einer Fahrzeugklimaanlage

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008050163A1 (de)
WO (1) WO2010037464A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2995826A1 (fr) * 2012-09-27 2014-03-28 Valeo Systemes Thermiques Procede de regulation de la consommation du compresseur d'un circuit de climatisation de vehicule, et systeme associe
DE102014221106A1 (de) 2014-10-17 2016-04-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines Fahrzeugklimaanlagen-Kältemittelkreislaufs

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0837293A2 (de) * 1996-10-18 1998-04-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Kühlgerät
US20040083744A1 (en) * 2002-11-04 2004-05-06 Visteon Global Technologies, Inc. Low-charge leak detection strategy for dual automatic temperature control system
DE60107782T2 (de) 2000-09-12 2005-06-09 C.R.F. Società Consortile per Azioni, Orbassano Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Füllungszustandes einer Kraftfahrzeugklimaanlage
DE102004024579B3 (de) 2004-05-18 2006-01-19 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Füllstandsüberwachung eines Kältemittelkreislaufs einer Fahrzeugklimaanlage
DE102004040570B3 (de) * 2004-08-21 2006-03-30 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur Überwachung des Kältemittelfüllstands einer Kälte- oder Klimaanlage

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6330802B1 (en) * 2000-02-22 2001-12-18 Behr Climate Systems, Inc. Refrigerant loss detection
DE10061545A1 (de) * 2000-12-11 2002-06-13 Behr Gmbh & Co Verfahren zur Kältemittel-Füllmengenüberwachung
DE102007001452A1 (de) * 2007-01-03 2008-07-10 Behr Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Kältemittelunterfüllung eines Kältemittelkreislaufs einer Klimaanlage für ein Fahrzeug

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0837293A2 (de) * 1996-10-18 1998-04-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Kühlgerät
DE60107782T2 (de) 2000-09-12 2005-06-09 C.R.F. Società Consortile per Azioni, Orbassano Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Füllungszustandes einer Kraftfahrzeugklimaanlage
US20040083744A1 (en) * 2002-11-04 2004-05-06 Visteon Global Technologies, Inc. Low-charge leak detection strategy for dual automatic temperature control system
DE102004024579B3 (de) 2004-05-18 2006-01-19 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Füllstandsüberwachung eines Kältemittelkreislaufs einer Fahrzeugklimaanlage
DE102004040570B3 (de) * 2004-08-21 2006-03-30 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur Überwachung des Kältemittelfüllstands einer Kälte- oder Klimaanlage

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2995826A1 (fr) * 2012-09-27 2014-03-28 Valeo Systemes Thermiques Procede de regulation de la consommation du compresseur d'un circuit de climatisation de vehicule, et systeme associe
EP2712746A1 (de) * 2012-09-27 2014-04-02 Valeo Systemes Thermiques Verfahren zur Verbrauchsregulierung des Kompressors eines Klimaanlagenkreislaufs eines Fahrzeugs, und entsprechendes System
DE102014221106A1 (de) 2014-10-17 2016-04-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines Fahrzeugklimaanlagen-Kältemittelkreislaufs

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010037464A1 (de) 2010-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1213549B1 (de) Verfahren zur Kältemittel-Füllmengenüberwachung
DE112020004382T5 (de) Klimaanlagenvorrichtung für Freizeitfahrzeuge
DE69310185T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur diagnose der kühlmittelmenge in einer klimaanlage
DE102014119574A1 (de) Verfahren zum Messen von Verdünnungsgrad und Viskosität von Schmieröl, Steurerungsverfahren und Steuermodul sowie Kältemittel-Klimaanlage
DE102013221137B3 (de) Kühlsystem für eine Fahrzeugbatterie
EP3215723B1 (de) Vorrichtung zur überwachung eines ölthermostats
WO2009024302A1 (de) Verfahren zur überwachung des beladungszustandes einer klimatisierungseinrichtung eines kraftfahrzeuges
DE3829096A1 (de) Vorrichtung zur steuerung von foerderleistungsverstelleinrichtungen eines kaeltemittelkompressors
DE102004024579B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Füllstandsüberwachung eines Kältemittelkreislaufs einer Fahrzeugklimaanlage
DE102018205432B4 (de) Niederdruck-Sammler für einen Kältemittelkreislauf, Kälteanlage für ein Fahrzeug und Verfahren zum Bestimmen des Kältemittelfüllstands in einem Kältemittelkreislauf
EP3396350B1 (de) Verfahren zur bestimmung der dichtigkeit des prozessluftkreislaufs einer kaltluftklimaanlage
EP1270292B1 (de) Verfahren zur Erkennung eines Kältemittelverlustes in einem Kältemittelkreislauf und Kälte- oder Klimaanlage
DE102008025370A1 (de) Schätzvorrichtung für Kompressoreinlassdruck für Kältemittelkreislaufsystem
DE102014221106A1 (de) Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines Fahrzeugklimaanlagen-Kältemittelkreislaufs
DE102012208819B4 (de) Verfahren für die steuerung und regelung von kälteanlagen und wärmepumpen mit luftbeaufschlagtem verdampfer
DE102007021874A1 (de) Verfahren und Klimaanlagensteuergerät zur Kältemittel-Füllmengenüberwachung
DE102008050163A1 (de) Verfahren zur Steuerung oder Regelung einer Fahrzeugklimaanlage
DE102013019498A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs und Klimaanlage
DE102007001452A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Kältemittelunterfüllung eines Kältemittelkreislaufs einer Klimaanlage für ein Fahrzeug
DE10342989A1 (de) Fahrzeugklimaanlage mit einem Kompressor mit variabler Verdrängung
DE102008050164B4 (de) Verfahren und Klimaanlagensteuergerät zur Kältemittel-Füllmengenüberwachung
DE102015007564A1 (de) Klimaanlage und Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage
DE102023202669A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Kältekreislaufsystems für ein Fahrzeug, Kältekreislaufsystem zur Ausführung des Verfahrens und Fahrzeug mit demselben
DE19854060B4 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Kältemittelunterfüllung in einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs
DE102022213111A1 (de) Klimaanlage sowie Verfahren zu deren Betrieb

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final