DE60034016T2 - Verfahren zum Regeln eines Klimaanlagekreislaufes mit variablem Verdrängungskompressor - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft die Klimatisierung des Innenraums von Kraftfahrzeugen.
• Für diese Funktion wird gewöhnlich ein Kühlmittelkreislauf mit einem Kompressor, einem Kondensator, einem Druckminderventil und einem Verdampfer verwendet, wobei letzterer mit einem zu kühlenden Luftstrom in Kontakt ist.
• Ursprünglich wurde der Kompressor permanent vom Fahrzeugmotor angetrieben, so dass ein Kühlmitteldurchfluss erzeugt wurde, der von der Motorgeschwindigkeit bestimmt wurde. Der von dem Verdampfer stark gekühlte Luftstrom strömte dann durch den Heizkörper des Fahrzeuginnenraums, um an die gewünschte Temperatur angepasst zu werden.
• Das Kühlen der Luft und die anschließende Erwärmung waren hinsichtlich der Energieeinsparung wenig zufriedenstellend. Um dem abzuhelfen, wurden Kompressoren mit variablem Hubraum, die Kompressoren mit interner Steuerung genannt werden, verwendet, deren Durchsatz aufgrund eines Ventils, dessen Position von dem Eingangsdruck und von dem Ausgangsdruck des Fluids abhängig war, unabhängig von ihrer Drehgeschwindigkeit eingestellt werden konnte. Da die erhaltenen Einstellungen noch nicht fein genug waren, wurden Kompressoren mit variablem Hubraum mit externer Steuerung entwickelt. Diese Kompressoren haben ein Magnetventil, vorzugsweise ein Zerhacker-Magnetventil, dessen Speisestrom den Druck des Fluids bei Eintritt in den Kompressor bestimmt. Dieser Druck entspricht bis auf einen Druckverlust genau dem im Verdampfer herrschenden Druck, welcher die Betriebstemperatur des Verdampfers bestimmt, wodurch die Leistungsfähigkeit des Klimatisierungskreislaufs genau eingestellt werden kann. Ein Beispiel für einen Kompressor mit variablem Hubraum und externer Steuerung ist in der EP-A-0 353 764 beschrieben.
• Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Steuerung eines Klimatisierungskreislaufs, der einen derartigen Kompressor verwendet, zu vereinfachen und wirtschaftlicher zu machen.
• Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Steuerung eines Klimatisierungskreislaufs des Innenraums eines Kraftfahrzeugs, der einen Kompressor, einen Kondensator, ein Druckminderventil und einen Verdampfer umfasst, um entsprechend den Klimatisierungsbedürfnissen die Temperatur eines Luftstroms, der durch Kontakt mit dem Verdampfer gekühlt wird, auf ein optimales Niveau zu regeln, wobei der Kompressor vom Typ mit variablem Hubraum ist, mit externer Steuerung durch einen Steuerstrom, der ein Ventil speist, das in den Kompressor eingebaut ist und am Eingang des Kompressors einen Druck aufbauen kann, der durch den Steuerstrom festgelegt wird.
• Erfindungsgemäß ist kein Messfühler zur Messung der Temperatur des Luftstroms vorgesehen, und der Steuerstrom wird zur Auswertung der Temperatur eingesetzt, in Verbindung mit Parametern, die letztere mit dem Druck am Eingang des Kompressors verbinden.
• Die Temperatur des Luftstroms, der durch den Verdampfer geströmt ist, ist von der Verdampfungstemperatur im Verdampfer, von dem Durchsatz des Luftstroms, von seiner relativen Luftfeuchte und von seiner Temperatur stromaufwärts des Verdampfers abhängig. Der Durchsatz des Luftstroms kann von dem Zustand eines Luftkühlers, der diesen erzeugt, von der Position einer Klappe zur Rückführung der Luft des Fahrzeuginnenraums und von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs abhängig sein. Wie oben angegeben, ist das Verhältnis zwischen der Verdampfungstemperatur im Verdampfer und dem Druck des Kühlmittels am Eingang des Kompressors vom Durchfluss des Kühlmittels im Kreislauf abhängig. All diese Parameter, die im Rahmen der Steuerung der Klimaanlage ausgewählt werden oder direkt oder indirekt mit bereits vorhandenen Mitteln bestimmt werden können, können zur Auswertung der Temperatur des Luftstroms stromabwärts des Verdampfers berücksichtigt werden, ohne dass zu diesem Zweck ein Messfühler verwendet wird, wodurch die Kosten eines derartigen Messfühlers und der Arbeitsaufwand für dessen Einsetzen eingespart werden.
• Bei den bekannten Anlagen, die einen Kompressor mit variablem Hubraum und mit externer Steuerung verwenden, wird das Signal des Messfühlers zur Erfassung der Temperatur des Luftstroms dazu verwendet, den Kältedurchfluss an die Klimatisierungsbedürfnisse anzupassen, d.h. um den Hubraum des Kompressors zu vergrößern, wenn die Kälteproduktion unter dem Bedarf liegt, oder um diesen zu verringern, wenn die Kälteproduktion über dem Bedarf liegt. Es wird auch zur Erfassung einer Vereisungsgefahr des Verdampfers und folglich zur Reduzierung des Hubraums des Kompressors eingesetzt.
• Erfindungsgemäß können der Steuerstrom und die oben genannten Parameter für die gleichen Zwecke verwendet werden.
• Das erfindungsgemäße Verfahren kann angewendet werden, indem jegliche insbesondere auf dem Gebiet der Klimatisierung von Kraftfahrzeugen bekannte Mittel zur Signalbearbeitung und -verarbeitung verwendet werden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Steuerung eines Klimatisierungskreislaufs des Innenraums eines Kraftfahrzeugs, der einen Kompressor, einen Kondensator, ein Druckminderventil und einen Verdampfer umfasst, um entsprechend der Klimatisierungsbedürfnisse die Temperatur eines Luftstroms, der durch Kontakt mit dem Verdampfer gekühlt wird, auf ein optimales Niveau zu regeln, wobei der Kompressor vom Typ mit variablem Hubraum ist, mit externer Steuerung durch einen Steuerstrom, der ein Ventil speist, das in den Kompressor eingebaut ist und am Eingang des Kompressors einen Druck aufbauen kann, der durch den Steuerstrom festgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass kein Messfühler zur Messung der Temperatur des Luftstroms vorgesehen ist und dass der Steuerstrom zur Auswertung der Temperatur eingesetzt wird, in Verbindung mit Parametern, die letztere mit dem Druck am Eingang des Kompressors verbinden.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Parameter mindestens einen der folgenden Parameter umfassen: Zustand eines Luftkühlers, der den Luftstrom erzeugt, Position einer Klappe zur Rückführung der Luft des Fahrzeuginnenraums, Geschwindigkeit des Fahrzeugs, relative Luftfeuchte und Temperatur des anfallenden Luftstroms, Durchfluss des Kühlmittels in dem Kreislauf.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, in dem der Steuerstrom und die Parameter eingesetzt werden, um den Hubraum des Kompressors zu vergrößern, wenn die Kälteproduktion unter dem Bedarf liegt, oder um diesen zu verringern, wenn die Kälteproduktion über dem Bedarf liegt.
4. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Steuerstrom und die Parameter zur Erfassung einer Vereisungsgefahr des Verdampfers eingesetzt werden und folglich zur Reduzierung des Hubraums des Kompressors.