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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Verdichters, wobei
der Verdichter ein extern regelbarer und/oder verstellbarer, proportional geregelter
Verdichter mit zumindest einem Verdichterkolben, einer Verstelleinrichtung
und einer Antriebseinheit ist, wobei der Verdichter diskret durch eine
Zweipunktregelung geregelt wird, sowie eine Regeleinrichtung, die
einen Verdichter regelt, wobei der Verdichter ein extern regelbarer
und/oder verstellbarer, proportional geregelter Verdichter mit zumindest
einem Verdichterkolben, einer Verstelleinrichtung und einer Antriebseinheit
ist, wobei der Verdichter diskret durch eine Zweipunktregelung geregelt
wird.
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Bekannt
sind sog. ungeregelte Verdichter, bei denen eine Einstellung des
Betriebspunkts einer Anlage, z. B. einer Temperatur nach einem Verdampfer,
durch eine Magnetkupplung vorgesehen ist. Der Verdichter weist eine
maximale unveränderliche Pumpleistung
auf. Eine Regelung eines Kältekreislaufs
ist nur durch Ein- und Ausschalten der Magnetkupplung möglich, also
durch eine Zweipunktregelung.
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Verfahren
zum Regeln eines Verdichters sind bekannt. Beispielsweise sind intern
geregelte Verdichter bekannt. Diese arbeiten nach einer vorgegebenen
Saugdruck-Hochdruck-Kennlinie. Diese kann jedoch nicht über eine
Regelung von außen
beispielsweise durch Verstellen von Eingangsgrößen, wie den Regelstrom oder
der Pulsweite beeinflusst werden. Beeinflussbar ist allerdings eine
darin vorgesehene Magnetkupplung.
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In
letzter Zeit werden auch extern regelbare Verdichter eingesetzt.
Bei diesen sind zwei unterschiedliche Typen bekannt. Ein recht verbreiteter
Typus bedient sich der elektromechanischen Verstellung der beim
intern geregelten Verdichter beschriebenen Saugdruck-Hochdruck-Kennlinie.
Dieser Kennlinie wird ein von außen einstellbarer Offset zugegeben.
Der andere neuerdings auf dem Markt erhältliche Typus verzichtet auf
jede interne Rückkopplung.
Dieser Typus muss mit einer externen Regelung betrieben werden.
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Eine
Zweipunktregelung ist zur Realisierung einfacher Regelvorgänge sehr
verbreitet und beruht darauf, dass überprüft wird, ob ein ermittelter
Istwert kleiner oder größer als
ein vorgegebener Sollwert ist. Je nach Ergebnis der Überprüfung wird
ein Antriebselement ein- oder ausgeschaltet. Die Verstellung des
Hubvolumens des Verdichters erfolgt in diesem Fall mit einer maximal
möglichen
Geschwindigkeit. Dem Vorteil des einfachen Erkennens des Zustandes des
Reglers steht der gravierende Nachteil gegenüber, dass das Antriebselement
durch die Ein- und Ausschaltvorgänge Lastwechsel
erzeugt, die sich störend
bemerkbar machen können.
Es kommt zu überlagerten
Schwingungen im gesamten Kreislauf bzw. Regelschwingungen, die auch
im Antriebsstrang eines Fahrzeugs zu spüren sind.
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Aus
der
DE 38 29 096 C2 ist
eine Möglichkeit zum
Unterdrücken
von Regelschwingungen bei einer Vorrichtung zum Betreiben einer
Mikroprozessorsteuerung für
eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage bekannt. Der dabei verwendete Kältemittelkompressor arbeitet
mit variabler Förderleistung
und mit einer Mikroprozessorsteuerung, die zugeordnete Speichereinrichtungen
zum Speichern vorgegebener konstanter Werte umfasst, um eine variable
Steuergröße zur Steuerung
von Einstelleinrichtungen für
die Förderleistung
des Kompressors auf der Basis mindestens eines Sollwertes und eines
tatsächlich
gemessenen Istwertes zu erzeugen, die mit der zu regelnden Größe, insbesondere
der Temperatur verknüpft
ist. Hierbei werden in den Speichereinrichtungen ein erster und
ein zweiter Satz von konstanten Werten gespeichert, wobei während eines
normalen Betriebs der Mikroprozessorsteuerung der erste dieser Sätze verwendet
wird und sobald Regelschwingungen festgestellt werden der zweite
Satz, wobei die konstanten Werte des zweiten Satzes so gewählt sind,
dass das Auftreten von Regelschwingungen unterdrückt wird.
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Die
WO 98/15790 A1 offenbart
eine Einrichtung zur Geschwindigkeitskontrolle für einen Verdichter für eine Kühleinrichtung.
Hierbei wird ein herkömmlicher
Thermostat ein- und ausgeschaltet und die Verdichtergeschwindigkeit
jeweils im Verhältnis zu
einer vorherigen Verdichtergeschwindigkeit variiert. Die jeweilige
Startgeschwindigkeit des Verdichters in einer folgenden EIN-Periode
wird im Verhältnis zu
der Endgeschwindigkeit der vorherigen EIN-Periode reduziert. Eine
kontinuierliche Reduktion der Startgeschwindigkeit einer jeden EIN-Periode
ergibt eine selbstregulierende Steuerung mit langen Verdichterbetriebszeiten
und einer geringen Durchschnittsgeschwindigkeit. Sobald der Thermostat
ausschaltet, befindet sich das System im Leerlauf, bis der Thermostat
wieder einschaltet. Die Geschwindigkeit wird während jeder EIN-Periode erhöht, entweder
kontinuierlich oder schrittweise, bis der Thermostat wiederum ausschaltet.
Die Geschwindigkeit wird jeweils so lange erhöht, bis der Thermostat ausschaltet
oder eine Maximalgeschwindigkeit erreicht wird.
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Die
DE 38 22 465 C2 offenbart
ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Kompressors einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage,
wobei der Kältemittelkompressor
eine variable Förderleistung
in dem geschlossenen Kältemittelkreislauf
der Kraftfahrzeug-Klimaanlage aufweist. Der Kompressor ist ein Taumelscheibenkompressor
und weist neben der Taumelscheibe ein magnetisch betätigbares
Steuerventil in einem hinterem Gehäuse zum Verändern des Anstellwinkels der
Taumelscheibe auf. Das Steuerventil ist unter Einfluss einer ein-
und ausschaltbaren Magnetwicklung in axialer Richtung verstellbar. Die
Erregung und Entregung bzw. das An- und Abschalten der Magnetwicklung
des Steuerventils wird gemäß einem
Tastverhältnis-Steuerverfahren
gesteuert durch eine extern angeordnete Steuer- bzw. Regelvorrichtung.
In dieser sind Steuerprogramme gespeichert. Die CPU der Steuer-
bzw. Regelvorrichtung berechnet in Abhängigkeit vom Ausgangssignal eines
Temperatur-Einstellschalters
und in Abhängigkeit
von den Ausgangssignalen von diversen Detektoren die optimalen Steuervariablen,
die für
ein rückgekoppeltes
Steuer- bzw. Regelsystem
einzustellen sind, das den mit variabler Förderleistung arbeitenden Kompressor
und das elektromagnetische Steuerventil umfasst. Wenn das Fahrzeug
zeitweise angehalten wird, erkennt die Steuer- bzw. Regelvorrichtung,
dass die Brennkraftmaschine mit einer Geschwindigkeit niedriger
als Leerlaufgeschwindigkeit dreht und dass entweder das Bremspedal
oder die Handbremse betätigt
werden. Entsprechend wird von ihr das Magnetventil des Kompressors
mit variabler Förderleistung
betätigt
und die Taumelscheibe für eine
große
Förderleistung
verschwenkt, wodurch die Förderleistung
des Kompressors ansteigt und sich die Kühlleistung der Klimaanlage
des Fahrzeugs erhöht.
Nach einem zeitweiligen Anhalten des Fahrzeugs wird als Reaktion
auf das Neustarten desselben sofort das Magnetventil des Kompressors
mit einem Tastverhältnis
von 1 angesteuert, so dass der Betrieb des Kompressors von einer
großen
Förderleistung
zu einer minimalen Förderleistung
vermindert wird, bevor der Führer
des Fahrzeugs das Gaspedal bedient. Dauert die Beschleunigung des
Fahrzeugs eine vorbestimmte Zeitspanne an, beendet die CPU die Steuer-
bzw. Regelfunktion, durch die der Kühlmittelkompressor mit variabler
Förderleistung mit
minimaler Leistung betrieben wurde und steuert bzw. regelt den Betrieb
des Kompressors mit normaler Verfahrensweise auf der Grundlage der
Signale der genannten Detektoren.
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Die
EP 1 318 365 A1 offenbart
ein Verfahren zum Steuern eines drehzahlgeregelten Kühlkompressors
sowie einen Kühlschrank
oder Eisschrank, der durch das Verfahren gesteuert wird. Hierbei
erhält
eine elektronische Steuerung ein Temperatursignal von der Kühlschrank/Eisschrank-Zelle.
Das Ausgangssignal der elektronischen Steuerung basiert auf einem
vorbestimmten Ein-/Aus-Band, das sich von dem Ein-/Aus-Temperaturband
unterscheidet und insbesondere ein Ein-/Aus-Geschwindigkeitsband
ist. Der AUS-Geschwindigkeitswert
entsprechend der Temperaturregelungsschleife ist insbesondere niedriger
als die minimale Kompressorgeschwindigkeit, wobei der AUS-Zustand
erhalten wird durch Vergleichen des Reglerausgangsparameters mit
einem vorbestimmten Wert, wobei in dem Falle, in dem der Ausgangsparameter
kleiner oder gleich der AUS-Geschwindigkeit ist, der Kompressor
ausgeschaltet wird. Der Kompressor wird erst dann wieder eingeschaltet,
wenn die Ausgangsgeschwindigkeit höher als ein vorbestimmter Einschaltwert
ist.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Regeleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzusehen,
mittels dessen bzw. derer der geschilderte Nachteil von Lastwechselschwingungen
vermieden und eine einfache und schnelle, dabei stabile Regelung
eines Verdichters geschaffen werden kann.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 dadurch gelöst, dass
der Verdichterkolben zum Erreichen einer minimalen Regelabweichung
innerhalb der Zeitspanne bis zum Erreichen eines durch die Zweipunktregelung
vorgegebenen Maximalhubs oder Nullhubs vor Erreichen eines Maximalhubs
oder Nullhubs in die jeweilige Verstellbewegungsgegenrichtung verstellt wird.
Für eine
Regeleinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11 wird die
Aufgabe dadurch gelöst,
dass die Regeleinrichtung die Verstelleinrichtung ansteuert, die
die Position des Verdichterkolbens und/oder des Hubvolumens und/oder
der Fördermenge
des Verdichters verstellt, so dass der Verdichterkolben zum Erreichen
einer minimalen Regelabweichung innerhalb der Zeitspanne bis zum
Erreichen eines durch die Zweipunktregelung vorgegebenen Maximalhubs
oder Nullhubs vor Erreichen eines Maximalhubs oder Nullhubs in die
jeweilige Verstellbewegungsgegenrichtung verstellt wird. Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Bei
der erfindungsgemäßen Regelung
wird eine diskrete Regelung, eine Zweipunktregelung, mit einem verstellbaren
Verdichter kombiniert, also der proportional regelbare Verdichter
mit einer diskreten Regelung betrieben, ohne durch den Einfluss
der Hysterese die Güte
der Regelung zu verschlechtern. Hierdurch können die Vorteile beider Konzepte
genutzt werden. Der extern geregelte Verdichter mit einem Verdichterkolben
bzw. Hubkolben wird mit einem linearen Zusammenhang von Eingangs-
und Ausgangsgröße betrieben.
Als Eingangsgrößen können beispielsweise
ein Regelstrom oder eine Pulsweite oder auch beliebige andere Größen gewählt werden.
Die Wahl der Eingangsgrößen kann
von dem jeweiligen Steuerungskonzept abhängig gemacht werden. Mit diesen
Eingangsgrößen können Hubvolumen
und somit die Fördermenge
stetig mit einer definierten Verstellgeschwindigkeit verändert werden.
Als Ausgangsgrößen können über den
Verdichter ein Saugdruck, ein Hochdruck, ein Massenstrom oder eine
andere Größe eingeregelt
werden, um ein vorgegebenes Regelungsziel in Form beispielsweise
einer eingestellten Lufttemperatur nach dem Verdampfer zu erreichen.
Ein solcher extern geregelter Hubkolbenverdichter kann ohne Magnetkupplung
auskommen, da er so weit heruntergeregelt werden kann, dass im Wesentlichen
kein Massenstrom erzeugt wird. Es ergibt sich bei dieser Regelungsart
des Verdichters eine sog. monotone, nicht zwingend lineare Kennlinie
des Wandlers. Ein solcher erfindungsgemäß ausgestalteter Verdichter
ist in seiner Verstellung so schnell, dass im Allgemeinen eine Regelung über eine
Magnetkupplung nicht vorgenommen werden kann.
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Ein
Betreiben der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung
ist in Kombination mit Verdichtern mit beliebigen Steuerungskonzepten
möglich.
Es erweist sich jedoch als vorteilhaft, wenn verschiedene Verdichter
mit unterschiedlichen Steuerungskonzepten etwa gleiche Verstellgeschwindigkeiten
aufweisen. Dadurch kann vorteilhaft eine auf bestimmte Größenordnungen
von Verstellgeschwindigkeiten von Verdichtern angepasste Regelung
problemlos ohne weitere Änderungen
für unterschiedliche
Verdichter eingesetzt werden. Selbstverständlich kann auch eine Anpassung
der Regeleinrichtung sowie des Verfahrens zum Regeln auf einen bestimmten
Verdichtertyp insbesondere hinsichtlich dessen Verstellgeschwindigkeit
vorgesehen werden.
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Der
Vorteil einer Zweipunktregelung, nämlich eine Hubvolumen- bzw.
Fördermengenverstellung mit
großer
Geschwindigkeit bleibt bei Verwendung eines extern regelbaren Verdichters
erhalten, der zumindest einen Verdichterkolben und eine Verstelleinrichtung
aufweist.
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Ein
Verdichterkolben wird zum Erreichen einer minimalen Regelabweichung
innerhalb der Zeitspanne bis zum Erreichen eines durch die Zweipunktregelung
vorgegebenen Maximalhubs oder Nullhubs in die Bewegungsgegenrichtung
verstellt. Hierbei steuert die Regeleinrichtung direkt oder indirekt
eine Verstelleinrichtung zum Verstellen der Position des Verdichterkolbens
und/oder des Hubvolumens und/oder der Fördermenge des Verdichters an, so
dass der Verdichterkolben vor Erreichen eines Maximalhubs oder Nullhubs
in die jeweilige Verstellbewegungsgegenrichtung verstellt wird.
Es entsteht dabei ein Schwebezustand des Verdichterkolbens, der
analog zur proportionalen Ansteuerung des Verdichters ist. Die Regelabweichung
wird dabei vorteilhaft minimal ebenso die Lastwechselamplitude,
die ein Antriebselement, das bei der Zweipunktregelung ein- und
ausgeschaltet wird, im eingeschwungenen Zustand erzeugt. Die Lastwechselfrequenz
steigt beispielsweise auf Werte von mehr als 1 Hz.
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Es
erweist sich als sehr vorteilhaft, wenn zum Erzeugen einer kleinen
Verstellamplitude des Verdichters und eines kleinen durch das Antriebselement
des Verdichters erzeugten Lastwechsels Sensormittel zum Erfassen
von Eingangs- und Ausgangssignalen schnell abgetastet und die dabei
erhaltenen Signale schnell ausgewertet werden. Bevorzugt ist zumindest
eine Auswerteeinheit zum Auswerten der von den Sensormitteln aufgenommenen Signale
vorgesehen, die eine Auswertung der Signale innerhalb weniger Millisekunden
vorsieht.
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Es
erweist sich als besonders vorteilhaft, dass mit dem Regelungsverfahren
an verschiedenen Stellen innerhalb eines Kühl- und/oder Heizkreislaufs unterschiedliche
Sollwerte stabil eingestellt werden können. Insbesondere können hiermit
unterschiedliche Lufttemperatur-Sollwerte hinter einer Wärmetauschereinrichtung
eingeregelt werden. Dies ist unabhängig davon, ob ein Heiz- oder
Kühlvorgang
gewünscht
wird. Für
beide Betriebszustände
kann eine stabile Regelung realisiert werden. Es wird ggf. bei den
beiden Betriebszuständen
eine entsprechende Modifizierung des jeweiligen Kühl- und/oder
Heizkreislaufs vorgenommen.
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Mit
dem Regelverfahren bzw. der Regeleinrichtung können vorzugsweise unterschiedliche
Kältemitteltemperatur-Sollwerte an dem
oder den Einlässen
und/oder Auslässen
eines oder mehrerer Wärmetauschereinrichtungen,
insbesondere eines Verdampfers, eingeregelt werden. Auch können unterschiedliche
Kältemitteltemperatur-Sollwerte
an dem Auslass des Verdichters zum Einhalten einer vorbestimmbaren
oder vorbestimmten Heißgastemperatur
innerhalb des Kühl- und/oder Heizkreislaufes eingeregelt
werden. Somit können
an bestimmten Stellen innerhalb des Kühl- und/oder Heizkreislaufs vorbestimmbare
oder vorbestimmte Kältemitteltemperatur-Sollwerte
stabil eingestellt werden.
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Vorzugsweise
werden vorgebbare oder vorgegebene Druck-Sollwerte eingeregelt. Der oder die Druck-Sollwerte
werden vorteilhaft unter Einhalten einer vorgegebenen einen maximalen
Arbeitsdruck definierenden Hochdruckgrenze eingeregelt. Die Vorgabe
der Hochdruckgrenze kann beispielsweise über ein Bedienteil erfolgen.
Es ist somit möglich, mehrere
Druckwerte an verschiedenen Stellen innerhalb des Kühl- und/oder
Heizkreislaufs gleichzeitig zu überwachen
und jeweils einen zu regeln, damit dieser einen vorgegebenen Grenzwert
nicht überschreitet.
Sobald ein anderer Druckwert einen vorgegebenen Grenzwert erreicht,
kann sich die Führungsgröße der Regelung
entsprechend umschalten.
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Die
Regeleinrichtung kann bevorzugt zur Regelung von Verdichtern eingesetzt
werden, die in Klimatisierungsvorrichtungen von Fahrzeugen jeder Art,
jedoch ebenfalls bei der Klimatisierung von Gebäuden verwendet werden.
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Zur
näheren
Erläuterung
der Erfindung wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen
näher beschrieben.
Diese zeigt:
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1 eine Prinzipskizze eines Kältemittelkreislaufs
einer Klimatisierungsvorrichtung bzw. eines Kühlkreislaufs mit erfindungsgemäßer Regeleinrichtung.
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In 1 ist eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäß ausgerüsteten Klimatisierungsvorrichtung 1 mit
einem Kühlkreislauf 2 und
mit einer Regeleinrichtung 10 gezeigt. Anstelle eines Kühlkreislaufs kann
auch ein kombinierter Kühl-
und Heizkreislauf vorgesehen werden. Der Kühlkreislauf 2 umfasst
neben Kältemittelleitungen 3, 4, 5, 6 einen
Verdichter 20, einen Kondensator 30, einen Verdampfer 50 und ein
Expansionsventil 40 zwischen Kondensator und Verdampfer.
Der Verdichter 20 ist ein extern regelbarer Verdichter.
Er ist mit einer Antriebseinheit 70 verbunden, beispielsweise
dem Motor eines Fahrzeugs, in dem der Kältemittelkreislauf als Teil
der Klimatisierungsvorrichtung vorgesehen ist. Ein Gebläse 52 ist bei
dem Verdampfer 50 angeordnet, um temperierte Luft ausblasen
zu können,
die vor dem Verdampfer eingesogen und an diesem vorbeigeschickt
wird. Außerdem
ist eine Verstelleinrichtung 22 zum Verstellen des Hubvolumens
innerhalb des Verdichters und damit der Fördermenge an Kältemittel
durch den Verdichter vorgesehen. Diese Verstelleinrichtung wirkt hier
auf den Verdichterkolben ein (in 1 nicht
dargestellt).
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Des
weiteren wird die Regeleinrichtung 10 mit Eingangssignalen
von Sensormitteln 80 bis 88 versorgt und wirkt
ihrerseits auf den Verdichter ein. Die Sensormittel 80 bis 88 dienen
u. a. dem Erfassen der Eingangsgrößen des Verdichters, wie eines
Regelstroms (Sensormittel 80), einer Pulsweite (Sensormittel 81)
oder einer anderen Eingangsgröße, der Verstellgeschwindigkeit
(Sensormittel 82) der Verstelleinrichtung, der Position
des Verdichterkolbens (Sensormittel 83) und insbesondere
des Erreichens eines Maximalhubs (Sensormittel 84) und
eines Nullhubs (Sensormittel 85), beispielsweise durch
Vorsehen von Endlagenschaltern, des Saugdrucks (Sensormittel 87)
auf der Saugseite des Verdichters, des Hochdrucks (Sensormittel 86)
auf der Hochdruckseite des Verdichters und des Volumenstroms des
Kältemittels
(Sensormittel 88) nach dem Verdichter. Es können auch
nur einige dieser Sensormittel vorgesehen werden oder noch weitere,
wenn sich dies zum Erfassen der tatsächlichen aktuellen Verhältnisse
innerhalb des Regelkreises als vorteilhaft erweist. Es sollte durch
Erfassen und Auswerten der Sensormittel-Signale eine Regelung unter
Minimierung der Regelabweichung ermöglicht werden. Beispielsweise kann
ein weiteres Sensormittel auch die Verstellamplitude der Verstelleinrichtung
erfassen, um diese kontrollieren zu können.
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Die
für die
Zwecke der Erfindung verwendeten Sensormittel ermöglichen
eine schnelle Abtastung der Signale. Werden Sensormittel verwendet, die über eine
digitale Schnittstelle verfügen,
wird vorteilhaft darauf geachtet, dass nur wirklich aktuelle Messgrößen verwendet
werden, nicht Messgrößen, die
aus einer Messgrößenerfassung
stammen, die eine Zeitspanne zurückliegt.
Beispielsweise werden nur Messgrößen verwendet,
die vor weniger als 100 ms erfasst wurden. Liegt die Erfassung der
Messgrößen längere Zeit
zurück,
führt dies
zu einer Vergrößerung der
Lastwechselamplitude.
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Die
Auswertung der durch die Sensormittel 80 bis 88 erfassten
Signale erfolgt in einer Auswerteeinheit 12, die aus den
von den Sensormitteln erfassten Signalen Eingangssignale für die Regeleinrichtung 10 bildet.
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Der
von der Antriebseinheit 70 bzw. einem Motor angetriebene
Verdichter verdichtet dampfförmiges
Kältemittel,
das sich dabei erhitzt. Im Anschluss daran wird das Medium im Kondensator
abgekühlt,
wobei es sich verflüssigt.
Die im Verdichter zugeführte
Wärme wird
dabei an die Umgebung abgeführt.
Das abgekühlte
und kondensierte Medium wird über
das Expansionsventil in den Verdampfer eingespritzt und darin verdampft.
Die dazu erforderliche Verdampfungswärme wird eingeströmter Luft entnommen.
Die darin mitgeführte
Feuchtigkeit wird der gekühlten
Luft als Kondenswasser entzogen, womit eine gewünschte Trocknung der Luft erzielt
wird. Die durch das Gebläse 52 ausgeblasene
Luft ist somit nicht nur abgekühlt,
sondern auch getrocknet.
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Der
extern regelbare Verdichter wird über eine Zweipunktregelung
betrieben. Die Regeleinrichtung gibt dabei an die Verstelleinrichtung 22 nach Auswertung
der von den Sensormitteln erfassten Signale ein Ansteuersignal dahingehend
ab, dass diese bereits vor Erreichen eines Maximalhubs oder Nullhubs
des Verdichterkolbens dessen Bewegungsrichtung umkehrt, so dass
dieser weder den Maximalhub noch einen Nullhub ausführt, sondern
stets dazwischen hin- und herbewegt wird. Hierdurch ergibt sich
eine Art Schwebezustand für
den Verdichterkolben und auch für
die Verstelleinrichtung 22. In diesem Zustand ist die Regelabweichung
minimal. Ist die Regelstrecke in einem eingeschwungenen Zustand,
sind auch die Lastwechsel gering. Aufgrund der schnellen Wechsel
der Bewegungsrichtung der Verstelleinrichtung und damit auch des
Verdichterkolbens ist auch die Verstellamplitude des Verdichters vergleichsweise
klein und liegt beispielsweise unter 10% des Förderstroms.
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Mit
der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung
können
beispielsweise unterschiedliche Solltemperaturwerte der Luft nach
einem Wärmetauscher,
beispielsweise dem Verdampfer 50, eingeregelt werden. Auch
unterschiedliche Kältemitteltemperatur-Sollwerte
können
an Ein- und Auslässen
verschiedener Wärmetauscher
des Kreislaufs 2, wie dem Kondensator und dem Verdampfer,
stabil eingeregelt werden. Auch beispielsweise das stabile Einregeln
verschiedener Kältemitteltemperatur-Sollwerte am
Auslass des Verdichters 20 ist zur Einhaltung einer vorbestimmten
Heißgastemperatur
innerhalb des Kühl-
und/oder Heizkreislaufs 2 möglich. Außerdem können verschiedene Druckwerte
als Sollwerte unter Einhalten vorgegebener Druckgrenzen schnell
und stabil eingeregelt werden.
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Neben
den im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren dargestellten
Ausführungsformen können noch
zahlreiche weitere gebildet werden, bei denen jeweils ein extern
eigentlich proportional regelbarer Verdichter über eine Zweipunktregelung
betrieben wird, wobei insbesondere in den Regelungsvorgang der Zweipunktregelung
durch gezieltes Verstellen des Verdichters bzw. von dessen Verstelleinrichtung
zum Verstellen des Hubvolumens und der Fördermenge an Kältemittel
eingegriffen wird, bevor ein Maximal- oder Nullhub erreicht wird.
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- 1
- Klimatisierungsvorrichtung
- 2
- Kühlkreislauf/Kühl- und
Heizkreislauf
- 3
- Kältemittelleitung
- 4
- Kältemittelleitung
- 5
- Kältemittelleitung
- 6
- Kältemittelleitung
- 10
- Regeleinrichtung
- 12
- Auswerteeinheit
- 20
- Verdichter
- 22
- Verstelleinrichtung
- 30
- Kondensator
- 31
- Expansionsventil
- 40
- Expansionsventil
- 50
- Verdampfer
- 52
- Gebläse
- 70
- Antriebseinheit
- 80
- Sensormittel
für Regelstromerfassung
- 81
- Sensormittel
für Pulsweitenerfassung
- 82
- Sensormittel
für Verstellgeschwindigkeitserfassung
- 83
- Sensormittel
für Erfassung
der Position des Verdichterkolbens
- 84
- Sensormittel
für Erfassung
eines Maximalhubs
- 85
- Sensormittel
für Erfassung
eines Nullhubs
- 86
- Sensormittel
für Erfassung
eines Hochdrucks
- 87
- Sensormittel
für Erfassung
eines Saugdrucks
- 88
- Sensormittel
für Erfassung
eines Volumenstroms des Kältemittels