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WO2016059197A1 - Verfahren zur steuerung oder regelung eines fahrzeugklimaanlagen-kältemittelkreislaufs - Google Patents

Verfahren zur steuerung oder regelung eines fahrzeugklimaanlagen-kältemittelkreislaufs Download PDF

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Publication number
WO2016059197A1
WO2016059197A1 PCT/EP2015/073966 EP2015073966W WO2016059197A1 WO 2016059197 A1 WO2016059197 A1 WO 2016059197A1 EP 2015073966 W EP2015073966 W EP 2015073966W WO 2016059197 A1 WO2016059197 A1 WO 2016059197A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
refrigerant
underfill
expansion device
exv
undesirable
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/073966
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Herbolzheimer
Oliver Horn
Stefan Morgenstern
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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 Aktiengesellschaft filed Critical Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority to CN201580055459.4A priority Critical patent/CN107076490A/zh
Publication of WO2016059197A1 publication Critical patent/WO2016059197A1/de
Priority to US15/484,188 priority patent/US20170217285A1/en

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    • F25B9/008Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide

Definitions

  • the invention relates to a method and a correspondingly designed device for controlling a vehicle air conditioning refrigerant circuit.
  • Vehicle air conditioners include a refrigerant circuit through which the refrigerant necessary for cooling the air flows. From the refrigerant circuit, refrigerant can escape over the runtime due to system-related leaks or due to damage. In a refrigerant circuit that is filled with too little refrigerant, an unusually high overheating occurs in the evaporator for cooling capacity requirements. Depending on the control and regulation concept can be to implement the required cooling capacity z. B. the compressor are increasingly driven and so depending on the control principle of the compressor in the refrigeration cycle, the suction pressure in front of the compressor continue to lower, so that despite refrigerant overheating is trying to provide sufficient cooling capacity available.
  • the very low suction pressure in the first case can lead to serious damage to the refrigerant compressor or compressor. Due to the lack of refrigerant, it may also interfere with the oil circulation in the refrigeration cycle, which can also lead to damage to the refrigerant compressor. In the second case, the refrigeration system no longer has enough power to fulfill the cooling task.
  • R744 as a refrigerant, it is only possible to store a sufficient amount of refrigerant to compensate for leaks due to leaks over a reasonable maintenance interval at high cost and with a great deal of space, since the maximum permissible filling density of the system is a limiting factor, especially for the so-called R744 refrigerant ,
  • the object of the invention is to provide a method for avoiding damage to the refrigerant circuit due to a refrigerant underfill by appropriate control and / or regulation of the vehicle air conditioning system, in particular of the refrigerant circuit, as well as by a suitable method. extend the safe operation of the refrigerant circuit up to lower fill levels and thus extend the maintenance interval for filling the refrigerant circuit.
  • the invention is based on a vehicle air conditioning system with a refrigerant circuit, wherein the refrigerant circuit comprises at least one compressor, a condenser or gas cooler, an externally controllable refrigerant expansion device and an evaporator.
  • the refrigerant compressed by the compressor is supplied to the condenser or gas cooler, which in turn is connected to the evaporator via an internal heat exchanger and a refrigerant expansion device.
  • the evaporator or after the condenser or gas cooler may still be arranged a collector in which the refrigerant is collected.
  • the invention is now based on the finding that a refrigerant underfill leads to a power deficit of the air conditioner. This in turn leads to an overheating of the refrigerant after the evaporator, as soon as the amount of refrigerant stored in the collecting container is used up and this is not compensated by a at that operating point, e.g. larger opening of the expansion device is compensated.
  • a first aspect of the invention is directed to a method according to the invention, wherein initially a refrigerant underfilling of the refrigeration cycle can be detected. If a refrigerant underfilling, in particular an undesired refrigerant underfilling detected, the control strategy of the controllable expansion device in Changed to compensate for the caused due to the refrigerant underfill performance deficit.
  • the standard control strategy of the externally adjustable expansion device which effects a regulation of the opening degree of the expansion device or the flow rate of the expansion device for adjusting the refrigerant pressure to an optimum high refrigerant pressure, is advantageously changed.
  • the control strategy of the expansion device is changed in favor of lowering the high pressure after the compressor or increasing the refrigerant flow rate through the expansion device, so that the resulting due to the refrigerant charge capacity deficit can be compensated.
  • the control strategy of the (externally) controllable expansion device is changed such that an underfill-dependent desired high pressure of the refrigerant advantageously less than the predetermined optimum high pressure of the refrigerant at optimal refrigerant charge, ie not at is undesirable undercooled refrigerant circuit, regulated.
  • refrigerant is shifted from the high pressure side to the low pressure side, whereby the negative effects of underfilling are compensated to a certain extent.
  • Performance deficits is no longer (completely) possible, a corresponding warning can be issued to the driver and / or the refrigerant circuit can be disabled and / or a fault memory entry done.
  • a corresponding modified control strategy of the controllable expansion device is made when a so-called.
  • Unwanted refrigerant underfill is detected.
  • An undesired refrigerant underfill is detected, for example, when starting The effect of the refrigerant underfill on the climate comfort or performance is detected, or if critical conditions are detected on certain components of the vehicle air conditioning system, ie an undesirable underfill is detected by the negative effects that occur while the control strategy remains the same.
  • an undesired underfilling of the refrigerant circuit is detected on the basis of a self-adjusting inhomogeneity of the temperature of the outflowing air between evaporator inlet and evaporator outlet.
  • An underfilling can be regarded as undesirable, in particular, if the symptoms occurring due to the filling of the refrigerant and which can be evaluated differ by more than a predefined amount from the nominal or normal value.
  • a refrigerant charge in particular an undesirable refrigerant charge can be detected by means of a level measurement of the refrigerant in the collector, that is, by evaluating the signals of a fill level of the refrigerant detectable sensor.
  • the method according to the invention as well as its advantageous embodiments can be implemented by means of an implemented algorithm or a corresponding algorithm.
  • the assembly assembly in a dedicated controller, especially in an air conditioning control unit are performed.
  • a second aspect of the invention relates to an apparatus for controlling a vehicle air conditioning refrigerant circuit, which comprises at least one compressor, whose output is connected to a condenser or gas cooler, and an evaporator whose input is connected to a controllable refrigerant expansion device (EXV) is, directed.
  • EXV controllable refrigerant expansion device
  • means for detecting a refrigerant underfilling of the refrigeration cycle and further means, which change the control strategy of the expansion device upon detection of a refrigerant underfill are provided. Between the individual components refrigerant pipes are provided as connecting elements.
  • FIG. 1 shows a simplified structure of a refrigerant circuit of a vehicle air conditioning system, not shown, and
  • Fig. 2 is a simplified diagram illustrating a possible embodiment of the method according to the invention.
  • the refrigerant circuit KK shown in FIG. 1 of a vehicle air conditioning system comprises a compressor K for compressing the refrigerant KM, the high-pressure side, a capacitor or gas cooler GK is connected downstream.
  • This condenser or gas cooler GK is followed by an externally adjustable or controllable refrigerant expansion device EXV, the an evaporator V follows. After the evaporator V or after the condenser / gas cooler GK can still be provided a collector S.
  • so-called R744 refrigeration cycles usually also include an internal heat exchanger, the illustration being omitted here.
  • An air conditioner controller SG controls the operation of the air conditioner in a conventional manner depending on the drive signal directly or indirectly (by controlling the evaporator temperature) on the converted refrigerant flow or refrigerant differential pressure between high and low pressure parts of the refrigerant circuit KK. Further, a first and second sensor S1 and S2 are provided, wherein the first sensor S1 detects here the temperature s1 of the refrigerant KM after the evaporator V and the second sensor S2, the pressure s2 of the refrigerant KM after the evaporator V. Both signal s1 and s2 are transmitted to the air conditioning control unit SG.
  • the air-side temperature difference can be determined by evaporator, and these are used as a measure of the underfilling.
  • the refrigerant-side temperature difference can be determined and used as a measure of the underfilling.
  • step 20 a standard regulation of the refrigerant circuit is initially carried out or maintained.
  • the externally controllable expansion device EXP is set or regulated in accordance with a predefined control strategy, for example for setting an optimal high pressure.
  • the two supplied signals s1 and s2 are evaluated with regard to the detection of overheating. If an over- Heating the refrigerant detected after the evaporator, the degree of opening of the expansion device EXV is first checked in the next step 40. If the expansion device EXV is not yet completely open, the expansion device EXV is activated in step 60 such that the refrigerant flow rate is increased. If, however, it is determined in step 40 that the expansion device is already open up to a maximum permissible opening, the process proceeds to step 50, deactivating the refrigerant circuit to avoid damage and issuing a warning to the driver. A further opening of the expansion device can also be achieved in that the controlled variable so for example, the desired pressure of the refrigerant is changed such that is increased by the control or regulation of the expansion device, the flow of the refrigerant.
  • the operation of the refrigerant circuit can at least initially be maintained at detected refrigerant underfilling. This results in an extension of the operating time of the refrigerant circuit despite the reduced amount of refrigerant. This can also be done Increase customer satisfaction, because due to the fault detection and the initiation of appropriate countermeasures, the time until the required maintenance is extended first, and then timely maintenance and replenishment of the refrigerant can be carried out.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine entsprechend ausgebildete Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung eines Fahrzeugklimaanlagen-Kältemittelkreislaufs (KK), der mindestens einen Kompressor (K), mindestens einen Kondensator oder Gaskühler (GK), und mindestens einen Verdampfer (V) umfasst, an dessen Kältemitteleintritt eine ansteuerbare Kältemittel-Expansionsvorrichtung (EXV) angeschlossen ist, wobei eine Kältemittel-Unterfüllung des Kältekreislaufs erkennbar ist und bei Erkennen einer unerwünschten Kältemittel-Unterfüllung die Regelstrategie der Expansionsvorrichtung verändert wird.

Description

Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines Fahrzeugklimaanlagen- Kältemittelkreislaufs
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine entsprechend ausgebildete Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung eines Fahrzeugklimaanlagen-Kältemittelkreislaufs.
Fahrzeugklimaanlagen umfassen einen Kältemittelkreislauf, durch den das Kältemittel, welches zum Abkühlen der Luft notwendig ist, fließt. Aus dem Kältemittelkreislauf kann über die Laufzeit durch systembedingte Leckagen oder aufgrund einer Beschädigung Kältemittel austreten. In einem Kältemittelkreislauf, der mit zu wenig Kältemittel befüllt ist, tritt bei Kälteleistungsanforderungen eine unüblich hohe Überhitzung im Verdampfer auf. Je nach Steuerungs- und Regelungskonzept kann zum Umsetzen der benötigten Kälteleistung z. B. der Kompressor immer stärker angesteuert werden und so je nach Steuerungsprinzip des Kompressors im Kältekreislauf den Saugdruck vor dem Kompressor immer weiter absenken, so dass trotz Kältemittel überhitzung versucht wird, ausreichend Kälteleistung zur Verfügung zu stellen. In anderen Kältekreislauf-Regelungskonzepten, v.a. in Regelungskonzepten die eine Saugdruckregelung hinterlegt haben, kann es bei unterfülltem Kälte- kreislauf dazu kommen, dass der Verdichter automatisch in seiner Drehzahl oder seinem Hubvolumen zurück geregelt wird, da bei Unterfüllung der zur Klimatisierung nötige Saugdruck sehr schnell erreicht ist.
Der im ersten Fall 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. Im zweiten Fall hat die Kälteanlage nicht mehr ausreichend Leistung, um die Kühlaufgabe zu erfüllen.
Speziell beim Einsatz von R744 als Kältemittel ist die Bevorratung einer ausreichenden Kältemittelmenge zur Kompensation von Füllmengenverlusten aufgrund Leckagen über ein angemessenes Wartungsintervall nur mit hohen Kosten und großem Bauraumaufwand möglich, da speziell beim sog. R744-Kältemittel die maximal erlaubte Fülldichte des Systems einen begrenzenden Faktor darstellt.
Um vor allem diejenigen Klimaanlagen, die ohne Saugdruckregelung betrieben werden (wie sie bei Einsatz von R744 eher üblich sind), vor Schäden aufgrund eines zu niedrigen Kältemittel-Füllstands zu schützen, wird die Kältemittel-Füllmenge der Klimaanlagen kontinuierlich überwacht. Wird eine Fehlfüllmenge festgestellt, wird die Steuerung des Kältemittelkompressors verändert bzw. dieser nicht mehr zugeschaltet und/oder eine Warnung erzeugt. Ein entsprechendes Verfahren zum sog. Unterfüllungsschutz offenbart bspw. die DE 10 2008 050 163 A1.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Vermeidung von Schäden am Kältemittelkreislauf aufgrund einer Kältemittelunterfüllung durch entsprechende Steuerung und/oder Regelung der Fahrzeugklimaanlage, insbesondere des Kältemittelkreislaufs anzugeben, sowie durch ein geeignetes Ver- fahren den sicheren Betrieb des Kältemittelkreislaufs bis hin zu niedrigeren Füllgraden auszuweiten und somit das Wartungsintervall für die Befüllung des Kältemittelkreislaufs zu verlängern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 8 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 extern regelbare Kältemittel- Expansionsvorrichtung und einen Verdampfer umfasst. Das durch den Kompressor komprimierte Kältemittel wird dem Kondensator bzw. Gaskühler zugeführt, der wiederum über einen internen Wärmetauscher und 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.
Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, dass eine Kältemittelunterfüllung zu einem Leistungsdefizit der Klimaanlage führt. Dies führt wiederum zu einer Überhitzung des Kältemittels nach dem Verdampfer, sobald die im Sammelbehälter bevorratete Kältemittelmenge aufgebraucht ist und dies nicht durch eine in diesem Betriebspunkt z.B. größere Öffnung des Expansionsorgans kompensiert wird.
Unter Berücksichtigung obiger Erkenntnis ist ein erster Aspekt der Erfindung auf ein erfindungsgemäßes Verfahren gerichtet, wobei zunächst eine Kältemittel-Unterfüllung des Kältekreislaufs erkennbar ist. Wird eine Kältemittel- Unterfüllung, insbesondere eine unerwünschte Kältemittel-Unterfüllung erkannt, wird die Regelstrategie der ansteuerbaren Expansionsvorrichtung im Hinblick auf eine Kompensation des aufgrund der Kältemittel-Unterfüllung verursachten Leistungsdefizits verändert.
Wird nun eine (unerwünschte) Kältemittel-Unterfüllung festgestellt, so wird vorteilhafterweise von der Standardregelstrategie der extern einstellbaren Expansionsvorrichtung, die eine Regelung des Öffnungsgrads der Expansionsvorrichtung bzw. der Durchflussmenge der Expansionsvorrichtung zum Einstellen des Kältemitteldrucks auf einen optimalen Kältemittelhochdruck bewirkt, verändert. Insbesondere wird die Regelstrategie der Expansionsvorrichtung zugunsten einer Absenkung des Hochdrucks nach Kompressor bzw. Vergrößerung des Kältemittel-Durchflusses durch die Expansionsvorrichtung verändert, so dass das sich aufgrund der Kältemittelunterfüllung einstellende Leistungsdefizit kompensiert werden kann. Mit anderen Worten ausgedrückt wird bei Erkennen einer unerwünschten Kältemittel-Unterfüllung die Regelstrategie der (extern) ansteuerbaren Expansionsvorrichtung derart verändert, dass auf einen unterfüllungsabhängigen Soll-Hochdruck des Kältemittels, der vorteilhafterweise kleiner als der vorgegebene optimale Hochdruck des Kältemittels bei optimaler Kältemittelfüllmenge, also bei nicht unerwünscht unterfülltem Kältekreislauf ist, geregelt. Dabei wird Kältemittel von der Hochdruckseite auf die Niederdruckseite verlagert, wodurch die negativen Auswirkungen der Unterfüllung zu einem gewissen Grad kompensiert werden. Spätestens dann, wenn auch eine entsprechende Kompensation des
Leistungsdefizits nicht mehr (vollständig) möglich ist, kann auch eine entsprechende Warnung an den Fahrer ausgegeben werden und/oder der Kältemittelkreislauf deaktiviert werden und/oder ein Fehlerspeichereintrag erfolgen.
Wie oben bereits dargelegt wurde, wird eine entsprechende geänderte Regelstrategie der ansteuerbaren Expansionsvorrichtung dann vorgenommen, wenn eine sog. unerwünschte Kältemittel-Unterfüllung erkannt wird. Eine unerwünschte Kältemittelunterfüllung wird bspw. dann erkannt, wenn begin- nende Auswirkungen der Kältemittel-Unterfüllung auf den Klimakomfort oder die Leistung erkannt werden, oder wenn bei bestimmten Komponenten der Fahrzeugklimaanlage kritische Zustände erkannt werden, d. h. eine unerwünschte Unterfüllung wird anhand der negativen Auswirkungen, die sich bei gleichbleibender Regelstrategie einstellen, erkannt. Beispielweise wird eine unerwünschte Unterfüllung des Kältemittelkreislaufs anhand einer sich einstellenden Inhomogenität der Temperatur der ausströmenden Luft zwischen Verdampfereintritt und Verdampferaustritt erkannt. Eine Unterfüllung kann insbesondere dann als unerwünscht angesehen werden, wenn die sich aufgrund der Kältemittelunterfüllung einstellenden und auswertbaren Symptome um mehr als ein vorgegebenes Maß vom Soll- bzw. Normalwert abweichen.
Zur Ermittlung einer (unerwünschten) Unterfüllung des Kältemittels nach dem Verdampfer können also verschiedene Parameter erfasst und entsprechend ausgewertet werden. Grundsätzlich bietet es sich dabei an, eine Kältemittel- Unterfüllung oder eine Überhitzung des Kältemittels nach dem Verdampfer durch Auswertung der Temperatur des Kältemittels am Verdampferaustritt und Verdampfereintritt zu detektieren, wobei die Differenztemperatur ein Maß für die Überhitzung ist. Weiterhin ist es möglich anhand der luftseitigen Temperaturunterschiede auf der Luftaustrittseite am Verdampfer eine Unterfüllung zu erkennen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Kältemittelunterfüllung, insbesondere eine unerwünschte Kältemittelunterfüllung mittels einer Füllstandsmessung des Kältemittels im Sammler, also durch Auswertung der Signale eines den Füllstand des Kältemittels detektierbaren Sensors erkannt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren, sowie deren vorteilhafte Ausgestaltungen können mittels eines implementierten Algorithmus oder einer entsprechen- den Baugruppenanordnung in einem dafür vorgesehenen Steuergerät, insbesondere in einem Klimaanlagensteuergerät durchgeführt werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist auf eine Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung eines Fahrzeugklimaanlagen-Kältemittelkreislaufs, der mindestens einen Kompressor, dessen Ausgang an einen Kondensator oder Gaskühler angeschlossen ist, und einen Verdampfer umfasst, dessen Eingang an eine ansteuerbare Kältemittel-Expansionsvorrichtung (EXV) angeschlossen ist, gerichtet. Dabei sind Mittel zum Erkennen einer Kältemittel-Unterfüllung des Kältekreislaufs und weitere Mittel, die bei Erkennen einer Kältemittel- Unterfüllung die Regelstrategie der Expansionsvorrichtung verändern, vorgesehen. Zwischen den einzelnen Komponenten sind Kältemittelleitungen als Verbindungselemente vorgesehen.
Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt der Erfindung.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 einen vereinfachten Aufbau eines Kältemittelkreislaufs einer nicht näher dargestellten Fahrzeugklimaanlage, und
Fig. 2 ein vereinfachtes Diagramm zur Darstellung einer Ausgestaltungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Der in Fig. 1 dargestellte Kältemittelkreislauf KK einer Fahrzeugklimaanlage umfasst einen Kompressor K zum Verdichten des Kältemittels KM, dem hochdruckseitig ein Kondensator bzw. Gaskühler GK nachgeschaltet ist. Diesem Kondensator bzw. Gaskühler GK ist eine extern verstellbare bzw. ansteuerbare Kältemittel-Expansionsvorrichtung EXV nachgeschaltet, dem ein Verdampfer V folgt. Nach dem Verdampfer V oder nach dem Kondensator/Gaskühler GK kann noch ein Sammler S vorgesehen sein. In der Regel beinhalten sog. R744 Kältekreisläufe meistens auch einen inneren Wärmetauscher, wobei hier auf die Darstellung verzichtet wird. Zur genauen Ausgestaltung derartiger Kältekreisläufe wird auf den bekannten Stand der Technik verwiesen.
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. Weiter sind ein erster und zweiter Sensor S1 und S2 vorgesehen, wobei der erste Sensor S1 hier die Temperatur s1 des Kältemittels KM nach dem Verdampfer V erfasst und der zweite Sensor S2 den Druck s2 des Kältemittels KM nach dem Verdampfer V. Beide Signal s1 und s2 werden an das Klimaanlagensteuergerät SG übertragen. Alternativ kann auch die luftseitige Temperaturdifferenz nach Verdampfer ermittelt, und diese als Maß für die Unterfüllung verwendet werden. Ebenso kann auch die kältemittelseitige Temperaturdifferenz ermittelt und als Maß für die Unterfüllung verwendet werden.
Die Fig. 2 zeigt nun eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines vereinfachten Ablaufdiagramms. Das Diagramm startet im Schritt 20, wobei hier zunächst eine Standard-Regelung des Kältemittelkreislaufs vorgenommen wird bzw. aufrechterhalten bleibt. Dabei wird die extern ansteuerbare Expansionsvorrichtung EXP entsprechend einer vordefinierten Regelstrategie, beispielsweise zum Einstellen eines optimalen Hochdrucks, eingestellt bzw. geregelt.
Im nächsten Schritt 30 werden die beiden zugeführten Signale s1 und s2 im Hinblick auf das Erkennen einer Überhitzung ausgewertet. Wird eine Über- hitzung des Kältemittels nach dem Verdampfer festgestellt, wird zunächst im nächsten Schritt 40 der Öffnungsgrad der Expansionsvorrichtung EXV geprüft. Ist die Expansionsvorrichtung EXV noch nicht vollständig offen, so wird im Schritt 60 die Expansionsvorrichtung EXV derart angesteuert, dass der Kältemitteldurchfluss erhöht wird. Wird jedoch im Schritt 40 festgestellt, dass die Expansionsvorrichtung bereits bis zu einer maximal erlaubten Öffnung geöffnet ist, wird zu Schritt 50 übergegangen und zur Vermeidung von Schäden der Kältemittelkreislauf deaktiviert und eine Warnung an den Fahrer ausgegeben. Eine weitere Öffnung der Expansionsvorrichtung kann auch dadurch erreicht werden, dass die Regelgröße also beispielsweise der Soll- Druck des Kältemittels derart verändert wird, dass durch die Steuerung oder Regelung der Expansionsvorrichtung der Durchfluss des Kältemittels erhöht wird.
Alternativ zu dieser hier dargestellten Ausführungsform kann auch gleich zu Beginn des Verfahrens die Überprüfung auf eine Überhitzung vorgenommen werden, und abhängig vom Ergebnis entweder die Standardregelung gestartet werden oder die Expansionsvorrichtung weiter geöffnet werden. Ebenso denkbar wäre eine parallele Vorgehensweise (Standardregelung und parallele Überprüfung auf eine Überhitzung des Kältemittels). Abhängig vom Über- hitzungswert bzw. -maß kann dann ein anderer Zielwert für optimale Hochdruckregelung vorgegeben werden, so dass innerhalb der Standardregelung auf die Unterfüllung reagiert werden kann. Wenn die Überhitzung zu groß ist und das Expansionsorgan bereits bis zu einer festgelegten maximal erlaubten Öffnung geöffnet ist, kann die Überhitzung nicht weiter kompensiert werden.
Mittels dieses Verfahrens kann bei detektierter Kältemittel-Unterfüllung der Betrieb des Kältemittelkreislaufs zumindest zunächst weiter aufrechterhalten bleiben. Dadurch ergibt sich eine Verlängerung der Betriebsdauer des Kältemittelkreislaufs trotz reduzierter Kältemittelmenge. Damit lässt sich auch die Kundenzufriedenheit erhöhen, da aufgrund der Fehlererkennung und Einleitung entsprechender Gegenmaßnahmen zunächst die Dauer bis zur erforderlichen Wartung verlängert, sowie dann eine rechtzeitige Wartung und ein Auffüllen des Kältemittels durchgeführt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines Fahrzeugklimaanlagen- Kältemittelkreislaufs (KK), der mindestens einen Kompressor (K), mindestens einen Kondensator oder Gaskühler (GK) und mindestens einen Verdampfer (V) umfasst, an dessen Kältemitteleintritt eine ansteuerbare Kältemittel-Expansionsvorrichtung (EXV) angeschlossen ist, wobei eine Kältemittel-Unterfüllung des Kältekreislaufs (KK) erkennbar ist und bei Erkennen einer unerwünschten Kältemittel-Unterfüllung die Regelstrategie der Expansionsvorrichtung (EXV) verändert wird (60).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen einer unerwünschten Kältemittel-Unterfüllung (30) von der Standardregelstrategie der Expansionsvorrichtung (EXV) zum Einstellen eines optimalen Hochdrucks des Kältemittels (KM) abgewichen wird.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen einer unerwünschten Kältemittel- Unterfüllung (30) die Regelstrategie der Expansionsvorrichtung (EXV) derart verändert wird, dass auf einen unterfüllungsabhängigen Soll- Hochdruck des Kältemittels, der vorteilhafterweise kleiner als der vorgegeben optimale Hochdruck bei nicht unerwünscht unterfüllten Kältekreislauf ist, geregelt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine unerwünschte Kältemittel-Unterfüllung (30) bei Erkennen beginnender Auswirkungen der Kältemittel-Unterfüllung auf den Klimakomfort oder die Leistung oder bei Erkennen kritischer Zustände für Komponenten der Klimaanlage erkannt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen einer Kältemittel-Unterfüllung (30) die Regelstrategie der Expansionsvorrichtung (EXV) zugunsten einer Vergrößerung des Durchflusses des Kältemittels (KM) durch die Expansionsvorrichtung (EXV) verändert wird (60).
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kältemittel-Unterfüllung des Kältekreislaufs (KK) durch Detektion einer Überhitzung (30) des Kältemittels (KM) nach dem Verdampfer (V) erkennbar ist.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kältemittel-Unterfüllung des Kältekreislaufs (KK) mittels einer Füllstandsmessung des Kältemittels im Sammler erkennbar ist.
8. Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung eines Fahrzeugklimaanlagen- Kältemittelkreislaufs (KK), der mindestens einen Kompressor (K), mindestens einen Kondensator oder Gaskühler (GK) und mindestens einen Verdampfer (V) umfasst, dessen Eingang an eine ansteuerbare Kältemittel- Expansionsvorrichtung (EXV) angeschlossen ist,
- mit Mitteln (S1 , S2, SG) zum Erkennen einer Kältemittel- Unterfüllung des Kältekreislaufs (KK), und
- mit Mitteln (SG), die bei Erkennen einer unerwünschten Kältemittel-Unterfüllung die Regelstrategie der Expansionsvorrichtung (EXV) verändern.
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