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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung
eines Kältemittelkreislaufs, z.
B. eines so genannten R134a- oder R744-Kältemittelkreislaufs,
einer Klimaanlage für
ein Fahrzeug.
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Zur
Verbesserung der Innenraumbehaglichkeit und des thermischen Komforts
in einem Fahrzeug wird im Allgemeinen ein Klimatisierungssystem (auch
Klimaanlage genannt) verwendet, das zumindest aus einem Heiz- und
Kältemittelkreislauf,
einem Klimagerät
und einer Luftführung
gebildet ist. Im Heiz- und Kältemittelkreislauf,
z. B. einem so genannten R744-Kältemittelkreislauf
(CO2), ist unter ungünstigen
Bedingungen, insbesondere bei niedrigen Drehzahlen des Fahrzeugmotors
die Förderleistung
des Klima- oder
Kältemittelkompressors
weitgehend gering, so dass bei hohen Außentemperaturen und starker
Sonneneinstrahlung und beispielsweise zusätzlich bei einem Ampelstopp,
einem Stau oder einer ähnlichen
Situation eine komfortable Innenraumklimatisierung nicht mehr ermöglicht ist.
Darüber
hinaus wird das Kälteleistungsvermögen aufgrund
unzureichender Kondensator- oder Gaskühlerbelüftung mangels Fahrtwind weiter
beeinträchtigt.
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Zur
Vermeidung derartiger unzureichender Innenraumklimatisierung ist
es bekannt, Verdichter mit einem eigenen Elektromotor auszustatten,
der unabhängig
von der Drehzahl des Fahrzeugmotors geregelt werden kann. Derartige
Konzepte finden insbesondere in Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnologie,
z. B. Elektro-, Hybrid- oder Brennstoffzellenfahrzeugen, die keinen
antriebsmotorfesten Klimakompressor aufweisen, Anwendung. Auch für herkömmliche
Verbrennungsmotoren ist dieses Konzept anwendbar, sofern das Bordnetz
die dafür erforderliche
elektrische Leistung bereitstellen kann. Nachteilig dabei ist, dass
dieses Konzept in einem Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor sehr
aufwendig ist oder nur für
spezielle Fahrzeug anwendbar ist.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Regelung eines Kältemittelkreislaufs
anzugeben, welches eine möglichst
gute Innenraumklimatisierung auch im Stillstand ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe gelöst durch
ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Beim
Verfahren zur Regelung eines Kältemittelkreislaufs
einer Klimaanlage für
ein Fahrzeug wird in einem Basisregelkreis (auch übergeordnete Regelung
genannt) ein Sollwert für
eine Verdampfertemperatur vorgegeben, der einem Verdampfertemperatur-Regler
zur Bildung einer Stellgröße zur Regelung
der Verdampfertemperatur zugeführt
wird.
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Die
Stellgröße zur Regelung
der Verdampfertemperatur wird zusätzlich zur Steuerung des Kondensator-
bzw. Gaskühlerlüfters verwendet.
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Dadurch
wird im Stillstand des Fahrzeugs oder im so genannten Idle-Stopp-Betrieb eine verbesserte
Innenraumklimatisierung erreicht. Der Komfortgewinn wird rein verfahrenstechnisch
erzielt (Software-Modul), ohne Zusatzkosten, Gewicht und Bauraum.
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Zweckmäßigerweise
wird die StellgröRe
zur Regelung der Verdampfertemperatur in einem ersten Bereich von
0% bis 80% zur Steuerung des Kompressors verwendet. In einem zweiten
Bereich von größer 70%
der Stellgröße und somit
einer Überschneidung
von beispielsweise 10% wird diese der Lüftersteuerung zugeführt. Mit
anderen Worten: Im unteren, ersten Stellgrößenbereich wird die Stellgröße zur Regelung
der Verdampfertemperatur zur Steuerung des Kompressors verwendet.
Wird dabei trotz Vollaussteuerung des Kompressors die vorgegebene
Verdampfertemperatur nicht erreicht, so steigt die Stellgröße automatisch
weiter in den oberen zweiten Bereich an, der dann auf die Lüftersteuerung
einwirkt. Auf diese Art und Weise wird bei ungünstigen Randbedingungen zumindest
der Abstand zur gewünschten
Verdampfertemperatur verringert.
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In
weiteren bevorzugten Ausführungsformen des
Verfahrens kann der erste Bereich der Stellgröße zur Regelung der Verdampfertemperatur
auch kleinere Werte, beispielsweise von 0% bis 60%, 65%, 70% oder
75% oder auch etwas größere Werte
wie beispielsweise von 0% bis 85% oder 90% annehmen. Angepasst an
diesen ersten Bereich kann der zweite Bereich der Stellgröße bei Werten
von größer 60%, beispielsweise
65%, 70 %, 75%, 80% oder 85% beginnen und bei 100% enden. Für den Überlappungsbereich
dieser Bereiche erweisen sich Werte von größer 0%, beispielsweise 5%,
10%, 15%, 20%, 25% oder 30% als vorteilhaft.
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Alternativ
kann der Lüftersteuerung
die Regelabweichung zwischen Sollwert für die Verdampfertemperatur
und Istwert für
die Verdampfertemperatur zugeführt
werden. D.h. die Lüftersteuerung kann
auch in Abhängigkeit
von der Regelabweichung erfolgen. Des Weiteren kann der Lüftersteuerung
der momentane Wert der Fahrgeschwindigkeit zugeführt werden. Dabei wird der
momentane Wert der Fahrgeschwindigkeit als Störgröße aufgeschaltet. Hierdurch werden
frühzeitig
auch jene Fahrzustände
berücksichtigt,
welche zu einer ungünstigen
Innenraumklimatisierung führen.
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Durch
eine Lüfter-Vorsteuerung über die Fahrgeschwindigkeit
wird die Spontanität
des Regelungsverfahrens erhöht,
wodurch eine weitere Komfortsteigerung ermöglicht wird.
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Die
beschriebene Ausführungsform
nimmt Bezug auf eine stufenlose Kompressor- und Lüfteransteuerung.
In weiteren Ausführungsformen
können
sowohl Lüfter-
als auch Kompressoransteuerung gestuft als auch einstufig ausgeführt sein.
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Zusätzlich zur
Lüftersteuerung über die
Stellgröße des Verdampfertemperatur-Reglers
ist eine konventionelle Kältemittel-Hochdruck-Überwachung mittels
Lüftersteuerung
implementiert.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
einer Vorrichtung zur Regelung eines Kältemittelkreislaufs einer Klimaanlage
umfasst diese einen Basisregelkreis zur Ermittlung eines Sollwerts
für die
Verdampfertemperatur und einen nachgeschalteten Verdampfertemperatur-Regler,
dessen Stellgröße sowohl
die Kompressor- als auch die Lüftersteuerung führt. Vorzugsweise
ist dabei die Lüftersteuerung
als eine Kennlinien-Funktion der Stellgröße ausgebildet, wobei in einem
ersten Bereich von 0% bis 80% die Stellgröße auf eine Kompressorsteuerung
einwirkt und in einem zweiten Bereich von größer 70% der Stellgröße diese
auf die Lüftersteuerung
einwirkt.
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In
weiteren bevorzugten Ausführungsformen der
Vorrichtung kann der erste Bereich der Stellgröße zur Regelung der Verdampfertemperatur
auch kleinere Werte, beispielsweise von 0% bis 60%, 65%, 70% oder
75% oder auch etwas größere Werte
wie beispielsweise von 0% bis 85% oder 90% annehmen. Angepasst an
diesen ersten Bereich kann der zweite Bereich der Stellgröße bei Werten
von größer 60%, beispielsweise
65%, 70 %, 75%, 80% oder 85% beginnen und bei 100% enden. Für den Überlappungsbereich
dieser Bereiche erweisen sich Werte von größer 0%, beispielsweise 5%,
10%, 15%, 20%, 25% oder 30% als vorteilhaft.
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Zur
Berücksichtigung
weiterer oder alternativer Eingangssignale ist die Lüftersteuerung
entsprechend ausgelegt. Beispielsweise ist einer der Eingänge zur
Steuerung des Lüfters
in Abhängigkeit
von der Regelabweichung zwischen Sollwert für die Verdampfertemperatur
und Istwert für
die Verdampfertemperatur vorgesehen. Ein anderer Eingang ist beispielsweise
zur Steuerung des Lüfters
in Abhängigkeit
vom momentanen Wert der Fahrgeschwindigkeit vorgesehen.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass ohne zusätzliche Bauteile,
wie Elektromotor (für
E-Kompressor), durch eine modifizierte Lüftersteuerung für den Kondensator
bzw. den Gaskühler
eine Steigerung der Kälteleistung
und somit eine verbesserte Innenraumklimatisierung auch bei ungünstigen
Bedingungen, wie hohen Außentemperaturen,
starke Sonneneinstrahlung, sichergestellt ist. Eine derartige Lösung bringt Vorteile
ohne zusätzlichen
Bedarf von Bauraum und Gewicht des Kältemittelkreislaufs.
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Die
beschriebene Lüftersteuerung
arbeitet immer bedarfsgerecht, d.h. energetisch optimal; durch die
fahrgeschwindigkeitsabhängige
Lüftersteuerung
werden unnötig
hohe Lüfterdrehzahlen
vermieden.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 schematisch
eine Vorrichtung zur Regelung eines R134a-Kältemittelkreislaufs mit einer modifizierten
Lüftersteuerung
für einen
Kondensator zur Steigerung der Kälteleistung,
insbesondere im Idle-Betrieb;
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2 schematisch
eine alternative Ausführungsform
für eine
Vorrichtung zur Regelung eines R744-Kältemittelkreislaufs mit einer
modifizierten Lüftersteuerung
für einen
Gaskühler
zur Steigerung der Kälteleistung,
insbesondere im Idle-Betrieb;
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3 ein
Diagramm für
die Aufteilung der Stellgröße zur Regelung
der Verdampfertemperatur in Stellgrößenbereiche zur Ansteuerung
eines Kompressors und eines Lüfters,
und
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4 ein
Diagramm für
eine Störgrößenaufschaltung
des momentanen Werts der Fahrgeschwindigkeit auf die Lüftersteuerung.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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In 1 ist
eine Vorrichtung 1 zur Regelung der Verdampfertemperatur
mit Hilfe eines R134a-Kältemittelkreislaufs 2 eines
Klimatisierungssystems 4 (auch Klimaanlage genannt) für ein Fahrzeug
dargestellt.
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Der
Kältemittelkreislauf 2 stellt
ein geschlossenes System dar, in welchem ein Kältemittel KM R134a von einem
Kompressor 10 zum Kondensator 6 und über ein
Expansionsventil 12 zum Verdampfer 8 im Kreislauf
geführt wird.
Dabei nimmt das Kältemittel
KM Wärme
von einer in das Fahrzeug hinein strömenden Luft auf und gibt diese
an die Umgebungsluft wieder ab. Hierzu ist es erforderlich, dass das
Kältemittel
KM einen hinreichend großen
Temperaturunterschied zur Luft hat. Dazu erfolgt die Abkühlung des
Kältemittels
KM durch Druckverlust an dem im Kältemittelkreislauf 2 angeordneten
Expansionsventil 12; die Abkühlung der in den Fahrzeuginnenraum
hinein strömenden
Luft erfolgt durch Wärmeaufnahme
des Kältemittels
KM im Verdampfer 8.
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Im
Detail umfasst der Kältemittelkreislauf 2 den
beispielsweise vom Motor des Fahrzeugs angetriebenen Kompressor 10 oder
Verdichter mit einem variablen Hubvolumen H zur Verdichtung eines
gasförmigen
Kältemittels
KM R134a. Der Kompressor 10 saugt das gasförmige Kältemittel
KM vom Verdampfer 8 über
das Expansionsventil 12 kommend an. Das angesaugte gasförmige Kältemittel
KM hat eine niedrige Temperatur und einen niedrigen Druck. Das Kältemittel
KM wird durch den Kompressor 10 komprimiert und ändert seinen
Aggregatzustand von gasförmig
nach flüssig
unter gleichzeitiger Erhitzung. Das gasförmige und heiße Kältemittel
KM wird zum Kondensator 6 geführt. Durch die in den Kondensator 6 hineinströmende Luft
wird das Kältemittel
KM soweit abgekühlt,
das es sich verflüssigt.
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Das
im Kondensator 6 abgekühlte
Kältemittel
KM wird zur anschließenden
saugdruckseitigen Speisung des Kompressors 10 über das
Expansionsventil 12 geführt,
welches als Drossel arbeitet. Es kommt hierbei zu einer Entspannung
des Kältemittels KM,
so dass sich das Kältemittel
KM stark abkühlt. Mittels
des Expansionsventils 12 wird das abgekühlte Kältemittel KM in den Verdampfer 8 gespritzt,
wo das Kältemittel
KM der eintretenden Luft, z. B. Frischluft, die erforderliche Verdampfungswärme entzieht.
Dadurch kühlt
die Luft ab. Die abgekühlte
Luft wird über ein
nicht näher
dargestelltes Gebläse
und über
Luftführungen
in den Fahrzeuginnenraum geführt.
Das Kältemittel
KM wird nach dem Verdampfer 8 saugdruckseitig dem Kompressor 10 wieder
zugeführt.
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Zur
Regelung des Kältemittelkreislaufs 2 umfasst
die Vorrichtung 1 eine erweiterte Verdampfertemperatur-Regelung,
die nachfolgend näher
beschrieben wird.
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Durch
eine hier nicht dargestellte, übergeordnete
Regelung wird ein Sollwert SW(VT) für eine Verdampfertemperatur
VT vorgegeben, z. B. gleitend von 2°C bis 10°C. Mittels eines Temperatursensors 14 wird
der Istwert IW(VT) für
die Verdampfertemperatur VT am Verdampfer 8 bestimmt. Anhand
der Differenz aus dem Sollwert SW(VT) und dem Istwert IW(VT) für die Verdampfertemperatur
VT wird eine Regelabweichung RW(VT) für die Verdampfertemperatur
VT bestimmt. Die Regelabweichung RW(VT) wird einem Verdampfertemperatur-Regler 16,
beispielsweise einem P-I-Regler, zugeführt, der daraus eine Stellgröße U bildet.
Die Stellgröße U des
Verdampfertemperatur-Reglers 16 wird mittels eines Pulsweitenmodulators 18 anhand
einer Übertragungskennlinie
in ein pulsweitenmoduliertes Stellsignal S umgesetzt. Anschließend wird
das pulsweitenmodulierte Stellsignal S einem Regelventil 20 des Kompressors 10 zur
Steuerung des Hubvolumens H zugeführt.
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In 1 wird
ein extern steuerbarer Kompressor 10 mit integrierter Saugdruckregelung
verwendet. Dieser Kompressortyp besteht im wesentlichen aus einem
Kompressor-Regelventil 20 und einer mechanischen Saugdruckregelung
mittels des Saudruckreglers 22 und des Drucksensors 24 über das
variable Hubvolumen.
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Komponenten,
die zum extern gesteuerten und intern geregelten Kompressor 10 gehören, sind mit
Strich-Punkt-Linie zusammengefasst.
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Für eine hinreichend
gute Innenraumklimatisierung durch eine Steigerung der Kälteleistung
im Kältemittelkreislauf 2 wird
die Stellgröße U zur
Regelung der Verdampfertemperatur VT zusätzlich einer Lüftersteuerung 26 zugeführt. Dabei
wird die Lüftersteuerung 26 zum
einen von der Stellgröße U des Verdampfertemperatur-Reglers 16 geführt. Zum
anderen kann alternativ der Lüftersteuerung 26 die
Regelabweichung RW(VT) zwischen Sollwert SW(VT) für die Verdampfertemperatur
(VT) und Istwert IW(VT) für
die Verdampfertemperatur VT zugeführt werden.
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Einer
derartigen, durch Stellgrößensteuerung
modifizierten Lüftersteuerung 26 kann
darüber hinaus
zusätzlich
als weitere Eingangsgröße E der momentane
Wert der Fahrgeschwindigkeit v zugeführt werden. Dabei wird der
momentane Wert der Fahrgeschwindigkeit v als Störgröße aufgeschaltet. Hierdurch
werden bei der Lüftersteuerung 26 insbesondere
jene Fahrzustände
berücksichtigt,
welche zu einer ungünstigen
Innenraumklimatisierung führen. Die
Lüftersteuerung 26 ist
dabei als eine Kennlinien-Funktion KL ausgeführt, die anhand der Diagramme
in den 3 und 4 näher beschrieben wird. Anhand
der Kennlinie KL der Lüftersteuerung 26 wird dann
ein Stellsignal SK für
eine stufenlose oder eine gestufte Lüfter-Regelung 28 gebildet.
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Zusätzlich wird
der Lüfter-Regelung 28 als Eingangsgröße E ein
Grenzwert G einer konventionellen Überwachungsfunktion 30,
insbesondere eine Hochdruck-Überwachung,
implementiert. Mittels der Lüfter-Regelung 28 wird
eine Stellgröße SL zur
Steuerung eines Lüfters 32 für den Kondensator 6 gebildet.
Die am Verdampfer 8 abgekühlte Luft wird über das
Klimagebläse 36 mit
Gebläseregler 34 über Luftführungskanäle der Fahrzeugkabine
zugeführt.
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2 zeigt
ein alternatives Klimatisierungssystem 4 mit dem Kältemittel
R744, welches einen Gaskühler 38,
einen Verdampfer 8 und einen dazwischengeschalteten inneren
Wärmetauscher 40 umfasst,
bei welchem ein der Klimatisierung oder Kühlung zugrunde liegender Kreisprozess
zum Betrieb des Klimatisierungssystems 4 auch umgekehrt
ausgeführt
werden kann, so dass das Klimatisierungssystem 4 auch als
Wärmepumpe
fungiert. Der Wärmepumpenbetrieb
ist nicht Gegenstand der Anmeldung. Nachfolgend wird das Klimatisierungssystem 4 für den Kältemittelkreislauf 2 gemäß 2 näher beschrieben.
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Der
Kältemittelkreislauf 2 stellt
ein geschlossenes System dar, in welchem ein Kältemittel KM Kohlendioxid =
R744 vom Gaskühler 38 über den
inneren Wärmetauscher 40 zum
Verdampfer 8 im Kreislauf geführt wird. Dabei nimmt das Kältemittel KM
Wärme von
einer in das Fahrzeug hinein strömenden
Luft auf und gibt diese an die Umgebungsluft wieder ab. Hierzu ist
es erforderlich, dass das Kältemittel
KM einen hinreichend großen
Temperaturunterschied zur Luft hat. Dazu erfolgt die Abkühlung des Kältemittels
KM durch Druckverlust an einem im Kältemittelkreislauf 2 angeordneten
Expansionsorgan 12; die Abkühlung der in den Fahrzeuginnenraum
hinein strömenden
Luft erfolgt durch Wärmeaufnahme des
Kältemittels
KM im Verdampfer 8.
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Im
Detail umfasst der Kältemittelkreislauf 2 den
Kompressor 10 mit einem variablen Hubvolumen H zur Verdichtung
des gasförmigen
Kältemittels
KM. Der Kompressor 10 saugt das gasförmige Kältemittel KM an. Das angesaugte
gasförmige
Kältemittel
KM hat eine niedrige Temperatur und einen niedrigen Druck. Das Kältemittel
KM wird durch den Kompressor 10 komprimiert unter gleichzeitiger
Erhitzung. Das gasförmige
und heiße
Kältemittel
KM wird zum Gaskühler 38 geführt. Durch
die in den Gaskühler 38 hineinströmende Luft
wird das Kältemittel
KM abgekühlt.
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Das
im Gaskühler 38 abgekühlte Kältemittel KM
wird zur anschließenden
saugdruckseitigen Speisung des Kompressors 10 über den
inneren Wärme tauscher 40 und über das
Expansionsventil 12 geführt,
welches als Drossel arbeitet. Es kommt hierbei zu einer Entspannung
des Kältemittels
KM, so dass sich das Kältemittel
KM stark abkühlt.
Mittels des Expansionsorgans 12 wird das abgekühlte Kältemittel KM
in den Verdampfer 8 gespritzt, wo das Kältemittel KM der eintretenden
Luft, z. B. Frischluft, die erforderliche Verdampfungswärme entzieht.
Dadurch kühlt
die Luft ab. Die abgekühlte
Luft wird über
ein nicht näher
dargestelltes Gebläse
und über
Luftführungen
in den Fahrzeuginnenraum geführt.
Das Kältemittel
KM wird nach dem Verdampfer 8 über den inneren Wärmetauscher 40 saugdruckseitig
dem Kompressor 10 wieder zugeführt.
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Aus
Stabilitätsgründen und
zur Vermeidung von hohen Druckspitzen im Kältemittelkreislauf 2,
z. B. beim Heißstart
oder sprunghaften Drehzahlanstieg des Kompressors 10, umfasst
die Vorrichtung 1 zur Regelung des Kältemittelkreislaufs 2 eine
erweiterte Verdampfertemperatur-Regelung,
die nachfolgend näher
beschrieben wird. Die Verdampfertemperatur-Regelung umfasst eine
modifizierte unterlagerte Kältemittel-Hochdruckregelung.
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Durch
eine hier nicht dargestellte, übergeordnete
Regelung wird der Sollwert SW(VT) für die Verdampfertemperatur
VT vorgegeben, z. B. gleitend von 2°C bis 10°C. Mittels eines Temperatursensors 16 wird
der Istwert IW(VT) für
die Verdampfertemperatur VT am Verdampfer 8 bestimmt. Anhand
der Differenz aus dem Sollwert SW(VT) und dem Istwert IW(VT) für die Verdampfertemperatur
VT wird ein Verdampfertemperatur-Regler 18, beispielsweise
ein P-I-Regler, geführt.
Aus der Stellgröße U des
Verdampfertemperatur-Reglers 18 wird mittels einer Basis-Kennlinie 42 ein
Sollwert SW(HD) für
den Hochdruck HD des Kältemittels
KM im Kältemittelkreislauf 2 nach
dem Gaskühler 38 abgeleitet.
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Aufgrund
der Stoffeigenschaften des Kältemittels
KM R744, ist gegebenenfalls eine zusätzliche Korrektur-Kennlinie 44 erforderlich,
mit der der aus der Basiskennlinie 42 gewonnene Sollwert
SW(HD) für
den Hochdruck HD modifiziert wird, um einen korrigierten oder modifizierten
Hochdruck-Sollwert SW(HDm) zu erhalten. Als Eingangsgrößen E1 bis En
zur Korrektur des Sollwerts SW(HD) für den Hochdruck HD anhand der
Korrektur-Kennlinie 44 dienen beispielsweise die Lufteintrittstemperatur,
die Lufteintriffsfeuchte, die Luftmenge und/oder die Drehzahl des
Kompressors 10.
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Des
Weiteren ist zur Ermittlung des Hochdruck-Istwerts IW(HD) ein Drucksensor 46 vorgesehen,
der den Hochdruck HD im Kältemittelkreislauf 2 nach
dem Gaskühler 38 bestimmt.
Die Differenz aus dem Hochdruck-Sollwert SW(HD) oder SW(HDm) und
dem Hochdruck-Istwert IW(HD) wird einem Hochdruck-Regler 46 als
Druckdifferenzwert Δp
zur Führung
zugeführt.
Anhand des Druckdifferenzwerts Δp
wird mittels des Hochdruck-Reglers 46 eine Stellgröße Up zur
Steuerung des Hubvolumens H des Kompressors 10 mittels
eines Regelventils 20 bestimmt. Die Stellgröße Up wird
mittels eines Pulsweitenmodulators 48 anhand einer Übertragungskennlinie
in ein pulsweitenmoduliertes Stellsignal S für das Regelventil 20 umgesetzt.
Anschließend
wird das pulsweitenmodulierte Stellsignal S dem Regelventil 20 des
Kompressors 10 zur Steuerung des Hubvolumens H zugeführt. Komponenten
des CO2-Kompressors 10 sind mit
Strich-Punkt-Linie zusammengefasst.
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Die
modifizierte Lüftersteuerung 26 in
dem Ausführungsbeispiel
nach 2 entspricht der Ausführungsform nach 1.
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In
den 3 und 4 sind beispielhaft Kennlinien
KL für
die Lüftersteuerung 26 dargestellt. Die
Zahlenwerte sind beispielhaft erfasst worden. 3 zeigt
die Aufteilung des Stellgrößenbereichs der Verdampfertemperatur-Regelung 16 in
einen ersten Bereich BI für
eine Ansteuerung des Kompressors 10 und in einen zweiten
Bereich BII für
eine Ansteuerung des Lüfters 32 für den Gaskühler 38 gemäß 2 oder
den Kondensator 6 gemäß 1. Dabei
dient die Stellgröße U zur
Regelung der Verdampfertemperatur VT im ersten Bereich BI von 0% bis
80% der Kompressorsteuerung des Kompressors 10. Im zweiten
Bereich BII von größer 70%
der Stellgröße U dient
diese der Lüftersteuerung 26 zur
Steuerung des Lüfters 32 für den Kondensator 6 oder
den Gaskühler 38.
Mit anderen Worten: Im unteren, ersten Stellgrößenbereich BI wird die Stellgröße U zur Regelung
der Verdampfertemperatur VT für
die Kompressorsteuerung des Kompressors 10 verwendet. Wird
dabei die vorgegebene Verdampfertemperatur VT nicht erreicht, so
steigt die Stellgröße U in
den oberen zweiten Bereich BII an, der dann auf die Lüftersteuerung 26 einwirkt.
Auf diese Art und Weise wird bei ungünstigen Randbedingungen zumindest der
Abstand zur gewünschten
Verdampfertemperatur VT verringert.
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4 zeigt
die Kennlinie KV für
die Aufschaltung der Fahrgeschwindigkeit v als Störgröße auf die Kennlinie
KL der Lüftersteuerung.
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- 1
- Vorrichtung
zur Verdampfertemperatur-Regelung
- 2
- Kältemittelkreislauf
- 4
- Klimatisierungssystem
- 6
- Kondensator
- 8
- Verdampfer
- 10
- Kompressor
- 12
- Expansionsventil
bzw. Expansionsorgan
- 14
- Temperatursensor
- 16
- Verdampfertemperatur-Regler
- 18
- Pulsweitenmodulator
- 20
- Regelventil
- 22
- Saugdruck-Regler
- 24
- Drucksensor
- 26
- Lüftersteuerung
- 28
- Lüfter-Regelung
- 30
- Überwachungsfunktion
- 32
- Lüfter
- 34
- Gebläseregler
- 36
- Gebläse
- 38
- Gaskühler
- 40
- innerer
Wärmetauscher
- 42
- Basis-Kennlinie
- 44
- Korrektur-Kennlinie
- 46
- Hochdruck-Regler
- 48
- Pulsweitenmodulator
- E
- Eingänge
- E1
bis En
- Eingangsgrößen
- G
- Grenzwert
- H
- Hubvolumen
des Kompressors
- HD
- Hochdruck
- IW(HD)
- Hochdruck-Istwert
- IW(VT)
- Verdampfertemperatur-Istwert
- K
- Kennlinie
- KL
- Kennlinie
für Lüftersteuerung
- KV
- Kennlinie
für Störgrößenaufschaltung
- KM
- Kältemittel
- p
- Saugdruck
- Δp
- Differenzdruckwert
- RW(VT)
- Regelabweichung
Verdampfertemperatur
- S
- Stellsignal
für Regelventil
- SL
- Stellgröße für Lüfter
- SK
- Stellsignal
für Lüfter-Regelung
- SW(HD)
- Hochdruck-Sollwert
- SW(HDm)
- modifizierter
Hochdruck-Sollwert
- SW(VT)
- Verdampfertemperatur-Sollwert
- U
- Stellgröße für Verdampfertemperatur und
Lüftersteuerung
- Up
- Stellgröße für Hochdruck
- V
- Fahrgeschwindigkeit
- VT
- Verdampfertemperatur