DE102014219955A1

DE102014219955A1 - Method for operating an arrangement and arrangement

Info

Publication number: DE102014219955A1
Application number: DE102014219955.7A
Authority: DE
Inventors: Johann Ehrmanntraut; Frank Müller; Peter Wieske; René Dingelstadt; Norman Nagel
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2014-10-01
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2016-04-07
Also published as: DE102014219955A8

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Anordnung (1), die eine Brennkraftmaschine (3), einen Kältekreis (4) sowie eine Frischluftanlage (5) zum Zuführen von Frischluft zur Brennkraftmaschine (3) aufweist. Der Kältekreis (4) weist einen ersten Verdampfer (12) zum Kühlen eines Fluids (16) sowie einen zweiten Verdampfer (13) zum Kühlen von durch einen in der Frischluftanlage (5) angeordneten Verdichter (6) erzeugten Ladeluft auf. Hierbei zirkuliert im Kältekreis (4) ein erstes Medium (9). Zudem wird der zweite Verdampfer (13) zur Kühlung der Ladeluft von einem zweiten Medium (18) durchströmt. Ein weicher Übergang zwischen einem Einzel-Betriebszustand, bei dem das Fluid (16) durch den ersten Verdampfer (12) gekühlt wird und einem Regel-Betriebszustand in dem das erste Fluid (16) durch den ersten Verdampfer (12) gekühlt wird, während die Ladeluft durch den zweiten Verdampfer (13) gekühlt wird, wird dadurch erreicht, dass der zweite Verdampfer (13) im Einzel-Betriebszustand zur Kühlung des zweiten Verdampfers (13) von wenigstens einem der Medien (9, 18) zumindest zeitweise durchströmt wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine solche Anordnung (1).The present invention relates to a method for operating an arrangement (1) which has an internal combustion engine (3), a refrigeration circuit (4) and a fresh air system (5) for supplying fresh air to the internal combustion engine (3). The refrigeration circuit (4) has a first evaporator (12) for cooling a fluid (16) and a second evaporator (13) for cooling charge air generated by a compressor (6) arranged in the fresh air system (5). Here, a first medium (9) circulates in the refrigeration circuit (4). In addition, the second evaporator (13) for cooling the charge air from a second medium (18) flows through. A smooth transition between a single mode of operation wherein the fluid (16) is cooled by the first evaporator (12) and a control mode of operation in which the first fluid (16) is cooled by the first evaporator (12) Charge air is cooled by the second evaporator (13) is achieved in that the second evaporator (13) in the single operating state for cooling the second evaporator (13) of at least one of the media (9, 18) is at least temporarily flowed through. The invention further relates to such an arrangement (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Anordnung, vorzugsweise in einem Fahrzeug, mit einer aufgeladenen Brennkraftmaschine, einem Kältekreis sowie einer Frischluftanlage. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine solche Anordnung.The present invention relates to a method for operating an arrangement, preferably in a vehicle, with a supercharged internal combustion engine, a refrigeration circuit and a fresh air system. The invention further relates to such an arrangement.

Aufgeladene Brennkraftmaschinen finden vorwiegend in Fahrzeugen Anwendung. Zum Aufladen der Brennkraftmaschine kommt in einer Frischluftanlage zum Zuführen von Frischluft zur Brennkraftmaschine ein Verdichter zum Einsatz, der die der Brennkraftmaschine zuzuführende Luft verdichtet und somit Ladeluft erzeugt. Zur Effizienzsteigerung der Brennkraftmaschine ist es bekannt, die Ladeluft zu kühlen. Es ist vorstellbar, zur Kühlung der Ladeluft einen Kältekreis einzusetzen, in dem ein Medium zirkuliert. Dabei dient der Kältekreis auch der Kühlung eines Fluids, wobei die Kühlung des Fluids der primäre Zweck des Kältekreises sein kann. Hierzu weist der Kältekreis zwei Verdampfer auf, wobei ein erster Verdampfer der Kühlung des Fluids dient, während der zweite Verdampfer der Kühlung der Ladeluft dient. Prinzipiell ist es vorstellbar, die Anordnung in zwei unterschiedlichen Betriebszuständen zu betreiben, nämlich in einem Einzel-Betriebszustand, in dem primär eine Kühlung des Fluids erfolgt und einem Regel-Betriebszustand, in dem sowohl das Fluid als auch die Ladeluft gekühlt werden.Charged internal combustion engines are mainly used in vehicles. For charging the internal combustion engine, a compressor is used in a fresh air system for supplying fresh air to the internal combustion engine, which compresses the air to be supplied to the internal combustion engine and thus generates charge air. To increase the efficiency of the internal combustion engine, it is known to cool the charge air. It is conceivable to use a refrigerant circuit for cooling the charge air in which a medium circulates. The cooling circuit also serves to cool a fluid, wherein the cooling of the fluid may be the primary purpose of the cooling circuit. For this purpose, the refrigeration circuit has two evaporators, with a first evaporator serving to cool the fluid, while the second evaporator is used to cool the charge air. In principle, it is conceivable to operate the arrangement in two different operating states, namely in a single operating state in which primarily a cooling of the fluid takes place and a control operating state in which both the fluid and the charge air are cooled.

Hierbei kann beim Umschalten vom Einzel-Betriebszustand in den Regel-Betriebszustand der Fall eintreten, bei dem die Kühlung der Ladeluft eine übermäßige Kälteleistung des Kältekreises erfordert. Damit geht gewöhnlich ein Temperatursprung des Kältemittels und/oder des ersten Verdampfers einher, wodurch ein entsprechender Temperatursprung des vom ersten Verdampfer gekühlten Fluids entsteht. Der Temperatursprung des Fluids kann ferner zu einer Erhöhung der Feuchtigkeit im Fluid führen. Dabei ist es wünschenswert, einen solchen Temperatursprung und/oder eine solche Erhöhung der Feuchtigkeit im Fluid zu vermeiden. In this case, the case may occur when switching from the individual operating state to the normal operating state in which the cooling of the charge air requires an excessive cooling capacity of the refrigeration circuit. This is usually accompanied by a temperature jump of the refrigerant and / or the first evaporator, whereby a corresponding temperature jump of the cooled from the first evaporator fluid is formed. The temperature jump of the fluid can also lead to an increase in the moisture in the fluid. It is desirable to avoid such a temperature jump and / or such an increase in the moisture in the fluid.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein Verfahren zum Betreiben einer Anordnung der Eingangs genannten Art sowie für eine solche Anordnung, verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, die sich insbesondere durch eine gleichmäßigere Kühlung des Fluids auszeichnen.The present invention therefore deals with the problem of providing a method for operating an arrangement of the type mentioned above and for such an arrangement, improved or at least other embodiments, which are characterized in particular by a more uniform cooling of the fluid.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, bei einer Anordnung mit einem Kältekreis, über den ein Fluid und einer Brennkraftmaschine zuzuführende Ladeluft gekühlt werden und die zwischen einem Einzel-Betriebszustand, in dem primär eine Kühlung des Fluids und einem Regel-Betriebszustand, in dem eine Kühlung des Fluids und der Ladeluft erfolgt, wobei die Kühlung der Ladeluft über einen Verdampfer des Kältekreises erfolgt, einen Temperatursprung des Fluids beim Umschalten vom Einzel-Betriebszustand in den Regel-Betriebszustand mittels einer geeigneten Strömung durch den Verdampfer zum Kühlen der Ladeluft zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren. Hierdurch wird eine gleichmäßigere Kühlung des Fluids erreicht, mit der auch eine gleichmäßige Feuchtigkeit im Fluid realisierbar ist. Dem Erfindungsgedanken entsprechend, weist der Kältekreis zwei Verdampfer, nämlich einen ersten Verdampfer und einen zweiten Verdampfer auf. Dabei dient der erste Verdampfer den Zweck, das Fluid zu kühlen, während der zweite Verdampfer der Kühlung der Ladeluft dient. D.h., dass der Temperatursprung des Fluids mittels einer geeigneten Strömung durch den zweiten Verdampfer realisiert wird. Hierbei wird der zweite Verdampfer zum Zwecke der Kühlung der Ladeluft von einem zweiten Medium durchströmt. Die Erzeugung der Ladeluft erfolgt über einen Verdichter, der in einer Frischluftanlage zum Zuführen von Frischluft zur Brennkraftmaschine angeordnet ist.The present invention is based on the idea of an arrangement with a refrigeration circuit, via which a charge air and an internal combustion engine to be supplied charge air to be cooled and between a single operating state, in which a cooling of the fluid and a rule operating state in which a Cooling of the fluid and the charge air takes place, wherein the cooling of the charge air via an evaporator of the refrigerant circuit, to avoid a temperature jump of the fluid when switching from single operating mode to the normal operating mode by means of a suitable flow through the evaporator to cool the charge air or at least to reduce. As a result, a more uniform cooling of the fluid is achieved with which a uniform moisture in the fluid can be realized. According to the idea of the invention, the refrigeration circuit has two evaporators, namely a first evaporator and a second evaporator. The first evaporator serves the purpose of cooling the fluid, while the second evaporator is used to cool the charge air. That is, the temperature jump of the fluid is realized by means of a suitable flow through the second evaporator. Here, the second evaporator for the purpose of cooling the charge air is flowed through by a second medium. The generation of the charge air via a compressor, which is arranged in a fresh air system for supplying fresh air to the internal combustion engine.

Erfindungsgemäß wird ein solcher Temperatursprung des zweiten Verdampfers dadurch vermieden oder ein solcher Temperatursprung zumindest dadurch reduziert, dass der zweite Verdampfer im Einzel-Betriebszustand von zumindest einem der Medien durchströmt wird, um einen Temperaturanstieg des zweiten Verdampfers zu vermeiden und/oder eine Kühlung des zweiten Verdampfers zu erreichen. Hierdurch wird beim Umschalten vom Einzel-Betriebszustand in den Regel-Betriebszustand der durch den zweiten Verdampfer benötigte Kälteleistung reduziert, insbesondere weil der zweite Verdampfer eine niedrigere Temperatur aufweist als in einem Zustand, in dem der zweite Verdampfer zuvor nicht gekühlt wäre. Die zeitweise Durchströmung des zweiten Verdampfers von wenigstens einem der Medien im Einzel-Betriebszustand stellt ferner eine einfache Weise der Kühlung des zweiten Verdampfers bereit, die insbesondere keine zusätzlichen Kühlkreise und dergleichen erfordert. According to the invention, such a temperature jump of the second evaporator is avoided or at least reduced by the fact that the second evaporator is flowed through in the single operating state of at least one of the media to avoid a temperature increase of the second evaporator and / or a cooling of the second evaporator to reach. As a result, the cooling capacity required by the second evaporator is reduced when switching from the individual operating state to the normal operating state, in particular because the second evaporator has a lower temperature than in a state in which the second evaporator would not previously cooled. The temporary flow through the second evaporator of at least one of the media in the single operating state further provides a simple way of cooling the second evaporator, which in particular requires no additional cooling circuits and the like.

Die Anordnung kann prinzipiell in einer beliebigen Anwendung zum Einsatz kommen. Zu denken ist etwa der Einsatz der Anordnung in einem Fahrzeug. Hierbei kann der Kältekreis Teil einer Klimaanlage zur Kühlung von Klimaanlagenluft sein, mit der ein Innenraum des Fahrzeugs gekühlt wird. In einem solchen Fall ist das Fluid also die Klimaanlagenluft.The arrangement can be used in principle in any application. To think about is the use of the arrangement in a vehicle. Here, the refrigerant circuit may be part of an air conditioning system for cooling air conditioning air, with which an interior of the vehicle is cooled. In such a case, the fluid is therefore the air conditioning air.

Wird über den ersten Verdampfer die Klimaanlagenluft gekühlt, so führt die erfindungsgemäße Idee dazu, dass ein entsprechender Anstieg der Temperatur der Klimaanlagenluft beim Umschalten vom Einzel-Betriebszustand in den Regel-Betriebszustand vermieden wird. Dementsprechend wird das Komfortgefühl der Insassen erhöht. Darüber hinaus wird vermieden, dass die Feuchtigkeit in der Klimaanlagenluft erhöht wird bzw. wird eine solche Erhöhung reduziert. Auch hierdurch wird also das Komfortgefühl erhöht. Da mit der Erhöhung der Feuchtigkeit in der Klimaanlagenluft entsprechende Geruchsentwicklungen einhergehen können, die üblicherweise als unangenehm empfunden werden, wird auch eine solche Geruchsentwicklung vermieden oder zumindest reduziert. If the air conditioning system air is cooled via the first evaporator, the idea according to the invention results in avoiding a corresponding increase in the temperature of the air conditioning system air when switching from the individual operating state to the normal operating state. Accordingly, the comfort feeling of the occupants is increased. In addition, it is avoided that the humidity is increased in the air conditioning air or such an increase is reduced. This also increases the sense of comfort. Since with the increase in humidity in the air conditioning air corresponding odor developments may accompany, which are usually perceived as unpleasant, even such odor development is avoided or at least reduced.

Das erste Medium, das im Kältekreis zirkuliert, kann beliebig ausgestaltet sein, sofern hierdurch eine Kühlung der Ladeluft bzw. des zweiten Mediums und des Fluids möglich sind. Das erste Medium ist also beispielsweise ein Kältemittel, das im Kältekreis zirkuliert.The first medium which circulates in the cooling circuit can be configured as desired, provided that cooling of the charge air or of the second medium and of the fluid is possible as a result. The first medium is thus, for example, a refrigerant circulating in the refrigeration circuit.

Der Kältekreis kann zur Realisierung der Kühlung des Fluids und/oder der Ladeluft auch andere Komponenten aufweisen. Hierzu zählen beispielsweise ein Kondensator sowie ein Kompressor.The cooling circuit can also have other components for realizing the cooling of the fluid and / or the charge air. These include, for example, a condenser and a compressor.

Während im Regel-Betriebszustand sowohl das Fluid als auch die Ladeluft gekühlt werden, erfolgt im Einzel-Betriebszustand primär eine Kühlung des Fluids. D.h., dass im Einzel-Betriebszustand vorzugsweise ausschließlich das Fluid gekühlt wird. D.h. jedoch nicht zwingend, dass eine Strömung durch den zweiten Verdampfer im Einzel-Betriebszustand durchgehend unterbrochen ist.While both the fluid and the charge air are cooled in the regular operating state, cooling of the fluid is primarily carried out in the individual operating state. That is, in the single operating state, preferably only the fluid is cooled. That however, not necessarily that a flow through the second evaporator is interrupted continuously in the single operating state.

Zur Steuerung der jeweiligen Strömung, insbesondere des Volumenstroms durch den zweiten Verdampfer, kann die Anordnung eine Steuereinrichtung aufweisen, welche die Anordnung entsprechend betreibt.For controlling the respective flow, in particular the volume flow through the second evaporator, the arrangement may have a control device which operates the arrangement accordingly.

Zum Ändern des Volumenstroms durch den jeweiligen Verdampfer kann die Anordnung wenigstens eine Ventileinrichtung aufweisen. Hierbei kann die jeweilige Ventileinrichtung beliebig ausgestaltet sein. Zu denken ist beispielsweise an ein thermisches Expansionsventil. Hierbei kann zumindest einem der Verdampfer eine solche Ventileinrichtung vorgeschaltet sein.To change the volume flow through the respective evaporator, the arrangement may comprise at least one valve device. In this case, the respective valve device can be configured as desired. For example, think of a thermal expansion valve. In this case, at least one of the evaporators may be preceded by such a valve device.

Bevorzugt sind Varianten, bei denen dem jeweiligen Verdampfer im Kältekreis eine solche Ventileinrichtung vorgeschaltet ist. Dabei ist die jeweilige Ventileinrichtung vorteilhaft mit der Steuereinrichtung verbunden, so dass die Steuereinrichtung die jeweilige Ventileinrichtung zum Betreiben der Anordnung steuern kann.Preferred are variants in which the respective evaporator in the refrigeration circuit such a valve device is connected upstream. In this case, the respective valve device is advantageously connected to the control device, so that the control device can control the respective valve device for operating the device.

Die Kühlung der Ladeluft über den zweiten Verdampfer kann auf beliebige Weise erfolgen.The cooling of the charge air via the second evaporator can be done in any way.

Beim zweiten Medium kann es sich um die Ladeluft handeln. D.h., dass die Kühlung der Ladeluft durch den zweiten Verdampfer direkt erfolgt und der zweite Verdampfer somit von der Ladeluft als zweites Medium durchströmt wird. Hierbei kann die im Regel-Betriebszustand vom zweiten Verdampfer gekühlte Ladeluft im Einzel-Betriebszustand zur Kühlung des zweiten Verdampfers eingesetzt werden. Im Vergleich zum Regel-Betriebszustand liegt also insoweit eine Inversion des Wärmeaustauschs mit dem zweiten Verdampfer vor. Im Einzel-Betriebszustand wird dabei darauf geachtet, dass die durch den zweiten Verdampfer strömende Ladeluft eine niedrigere Temperatur aufweist als der zweite Verdampfer. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass in der Frischluftanlage ein Ladeluftkühler eines anderen Kreises angeordnet ist, wobei dieser Ladeluftkühler in der Frischluftanlage stromauf des zweiten Verdampfers angeordnet ist. The second medium may be the charge air. In other words, the charge air is cooled directly by the second evaporator, and the second evaporator is thus flowed through by the charge air as a second medium. In this case, the charge air cooled by the second evaporator in the normal operating state can be used in the single operating state for cooling the second evaporator. In comparison to the control operating state, therefore, an inversion of the heat exchange with the second evaporator is present. In the single operating state, care is taken that the charge air flowing through the second evaporator has a lower temperature than the second evaporator. This can be achieved, for example, by arranging a charge air cooler of another circuit in the fresh air system, this charge air cooler being arranged in the fresh air system upstream of the second evaporator.

Ein solcher weiterer Kreis kann beispielsweise als ein Ladeluftkühlkreis vorliegen, in dem ein Kühlmittel zirkuliert und der weitere Komponenten, beispielsweise einen Kühlkreiskondensator zum Kondensieren des Kühlmittels sowie einen Kühlkreiskompressor zum Antreiben des Kühlmittels aufweist. Alternativ oder zusätzlich zum Kühlkreiskondensator kann ein Wärmetauscher vorgesehen sein, der durch einen Wärmeaustausch, beispielsweise mit der Umgebungsluft, das Kühlmittel kühlt. Such a further circuit may for example be present as a charge air cooling circuit in which a coolant circulates and which has further components, for example a cooling circuit condenser for condensing the coolant and a cooling circuit compressor for driving the coolant. Alternatively or in addition to the cooling circuit condenser, a heat exchanger may be provided which cools the coolant by means of a heat exchange, for example with the ambient air.

Eine Kühlung der Ladeluft im Regel-Betriebszustand durch den zweiten Verdampfer kann auch indirekt erfolgen. Hierzu kann beispielsweise ein Zwischenmedium als zweites Medium zum Einsatz kommen, über das die Ladeluft mit einem Ladeluftkühler gekühlt wird. D.h., dass der Ladeluftkühler vom Zwischenmedium und von der Ladeluft durchströmt wird.Cooling of the charge air in the control mode by the second evaporator can also be done indirectly. For this purpose, for example, an intermediate medium can be used as the second medium, via which the charge air is cooled with a charge air cooler. That is, the intercooler is flowed through by the intermediate medium and by the charge air.

Die indirekte Kühlung der Ladeluft über das Zwischenmedium ist vorteilhaft über einen Zwischenkreis der Anordnung realisiert, in dem das Zwischenmedium zirkuliert und in dem der zweite Verdampfer und ein Ladeluftkühler der Frischluftanlage wärmeübertragend eingebunden sind. Dabei ist der Zwischenkreis fluidisch vom Kältekreis und von der Frischluftanlage getrennt.The indirect cooling of the charge air via the intermediate medium is advantageously realized via an intermediate circuit of the arrangement in which circulates the intermediate medium and in which the second evaporator and a charge air cooler of the fresh air system are integrated heat transfer. In this case, the intermediate circuit is fluidly separated from the refrigerant circuit and the fresh air system.

Im Zwischenkreis kann zum Antreiben des Zwischenmediums eine Zwischenkreispumpe bzw. ein Zwischenkreiskompressor vorgesehen sein. Dabei kann die Zwischenkreispumpe vorteilhaft dazu eingesetzt werden, den Volumenstrom des Zwischenmediums als zweites Medium durch den zweiten Verdampfer zu variieren.In the intermediate circuit may be provided for driving the intermediate medium, a DC-link pump or a DC link compressor. In this case, the intermediate circuit pump can advantageously be used to vary the volume flow of the intermediate medium as a second medium through the second evaporator.

Bei einer solchen indirekten Kühlung kann das Zwischenmedium, das im Regel-Betriebszustand zur Kühlung der Ladeluft vom zweiten Verdampfer gekühlt wird, im Einzel-Betriebszustand den zweiten Verdampfer kühlen, wobei das Zwischenmedium hierzu von der Ladeluft gekühlt wird. Im Vergleich zum Regel-Betriebszustand liegt also insoweit eine Inversion des Wärmeaustauschs mit dem zweiten Verdampfer vor. In such indirect cooling, the intermediate medium, which is cooled in the normal operating state for cooling the charge air from the second evaporator, cool the second evaporator in the single operating state, wherein the intermediate medium for this purpose is cooled by the charge air. In comparison to the control operating state, therefore, an inversion of the heat exchange with the second evaporator is present.

Bei einer solchen Ausgestaltung kann die Kühlung des zweiten Verdampfers im Einzel-Betriebszustand also dadurch realisiert werden, dass der zweite Verdampfer im Einzel-Betriebszustand vom Zwischenmedium durchströmt wird, um eine Kühlung des zweiten Verdampfers zu erreichen. Im Vergleich zum Regel-Betriebszustand erfolgt hier also durch das zumindest zeitweise Durchströmen des zweiten Verdampfers vom Zwischenmedium eine Kühlung des zweiten Verdampfers.In such an embodiment, the cooling of the second evaporator in the single operating state can thus be realized by the second evaporator is flowed through in the single operating state of the intermediate medium to achieve cooling of the second evaporator. Compared to the control operating state, cooling of the second evaporator takes place here by the at least temporary passage of the second evaporator from the intermediate medium.

Ein Durchströmen des zweiten Verdampfers vom Zwischenmedium kann durch die Zwischenkreispumpe des Zwischenkreises realisiert sein. Durch die Zirkulation des Zwischenmediums durch den Zwischenkreis findet ein Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Verdampfer und dem Ladeluftkühler des Zwischenkreises statt. Hierbei können insbesondere durch die Betriebspunkte der Brennkraftmaschine genutzt werden, um den zweiten Verdampfer über den Zwischenkreis zu kühlen. Solche Betriebspunkte der Brennkraftmaschine liegen beispielsweise dann vor, wenn die Brennkraftmaschine mit niedriger oder mittlerer Last betrieben wird. In solchen Betriebspunkten weist die Ladeluft eine vergleichsweise niedrige Temperatur auf, insbesondere weil sie verhältnismäßig wenig verdichtet wird. D.h., dass die durch den Ladeluftkühler des Zwischenkreises strömende Ladeluft eine Temperatur aufweisen kann, die niedriger ist als die Temperatur des zweiten Verdampfers. In diesen Fällen kann die Zirkulation des Zwischenmediums durch den Zwischenkreis und somit die zumindest zeitweise Durchströmung des zweiten Verdampfers vom Zwischenmedium zu einer Kühlung des zweiten Verdampfers führen. Der zweite Verdampfer wird also über den Zwischenkreis bzw. über das Zwischenmedium indirekt von der Ladeluft gekühlt.A flow through the second evaporator from the intermediate medium can be realized by the intermediate circuit pump of the intermediate circuit. Due to the circulation of the intermediate medium through the intermediate circuit, a heat exchange takes place between the second evaporator and the intercooler of the intermediate circuit. This can be used in particular by the operating points of the internal combustion engine to cool the second evaporator via the intermediate circuit. Such operating points of the internal combustion engine are present, for example, when the internal combustion engine is operated with low or medium load. In such operating points, the charge air has a comparatively low temperature, in particular because it is compressed relatively little. That is, the charge air flowing through the charge air cooler of the intermediate circuit may have a temperature lower than the temperature of the second evaporator. In these cases, the circulation of the intermediate medium through the intermediate circuit and thus the at least temporary flow through the second evaporator from the intermediate medium lead to a cooling of the second evaporator. The second evaporator is thus cooled indirectly via the intermediate circuit or via the intermediate medium of the charge air.

Bei bevorzugten Varianten wird der Volumenstrom wenigstens eines der Medien durch den zweiten Verdampfer im Einzel-Betriebszustand variiert. Dabei ist es insbesondere vorstellbar, den Volumenstrom des ersten Mediums, d.h. insbesondere des Kältemittels, durch den zweiten Verdampfer im Einzel-Betriebszustand zu variieren. In preferred variants, the volume flow of at least one of the media is varied by the second evaporator in the single operating state. It is conceivable in particular that the volume flow of the first medium, i. in particular of the refrigerant to be varied by the second evaporator in the single operating state.

Die Variation kann beliebig ausgestaltet sein. Dabei kommen insbesondere zyklische Variationen zum Einsatz.The variation can be configured as desired. In particular, cyclical variations are used.

Bei weiteren bevorzugten Varianten wird der Volumenstrom wenigstens eines der Medien durch den zweiten Verdampfer im Einzel-Betriebszustand zyklisch unterbrochen. Auch eine solche zyklische Unterbrechung der Strömung liegt vorzugsweise beim Volumenstrom des ersten Mediums durch den zweiten Verdampfer vor. D.h., dass bei Bedarf und/oder bei ausreichender Leistung durch den Kältekreis der zweite Verdampfer vom ersten Medium durchströmt wird, um einen übermäßigen Temperaturanstieg des zweiten Verdampfers zu vermeiden. Der Volumenstrom bzw. die Strömung durch den zweiten Verdampfer wird vorteilhaft unterbrochen, wenn ein entsprechender Temperaturanstieg des vom ersten Verdampfer gekühlten Fluids erreicht wird oder droht, insbesondere wenn ein zeitlicher Gradient der Temperatur des vom ersten Verdampfer gekühlten Fluids einen vorgegebenen Wert übersteigt.In further preferred variants, the volume flow of at least one of the media is cyclically interrupted by the second evaporator in the single operating state. Such a cyclical interruption of the flow is preferably present in the volume flow of the first medium through the second evaporator. That is, if necessary and / or with sufficient power through the refrigeration circuit, the second evaporator is flowed through by the first medium in order to avoid excessive temperature increase of the second evaporator. The volumetric flow or the flow through the second evaporator is advantageously interrupted when a corresponding increase in temperature of the fluid cooled by the first evaporator is reached or threatens, in particular if a temporal gradient of the temperature of the fluid cooled by the first evaporator exceeds a predetermined value.

Zur Variation der Volumenströme durch den zweiten Verdampfer und/oder zur Unterbrechung der Volumenströme kommen vorzugsweise wenigstens eine solche Ventileinrichtung und/oder die Zwischenkreispumpe zum Einsatz. Zu denken ist beispielsweise an die Möglichkeit, dass die wenigstens eine Ventileinrichtung und/oder die Zwischenkreispumpe stufenlos oder gestuft einstellbar sind.For varying the volume flows through the second evaporator and / or for interrupting the volume flows preferably at least one such valve device and / or the intermediate circuit pump are used. To think for example of the possibility that the at least one valve device and / or the intermediate circuit pump are stepless or stepped adjustable.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen,Show it,

1 und 2 jeweils eine schematische, stark vereinfachte und schaltplanartige Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Anordnung, bei unterschiedlichen Ausführungsbeispielen. 1 and 2 in each case a schematic, greatly simplified and schematic diagram of a vehicle with an arrangement, in different embodiments.

1 zeigt eine Anordnung 1 in einem Fahrzeug 2. Die Anordnung 1 weist eine Brennkraftmaschine 3 auf, die dem Antrieb des Fahrzeugs 2 dienen kann. Die Anordnung 1 weist ferner einen Kältekreis 4 sowie eine Frischluftanlage 5 auf. Mittels der Frischluftanlage 5 wird der Brennkraftmaschine 3 Frischluft zugeführt. Hierbei wird die Frischluft zuvor aufgeladen. Hierzu ist in der Frischluftanlage 5 ein Verdichter 6 angeordnet, welcher die Frischluft verdichtet und somit Ladeluft zur Verfügung stellt. Die Brennkraftmaschine 3 ist also aufgeladen. Der Verdichter 6 ist im gezeigten Beispiel von einer Turbine 7 eines ansonsten nicht gezeigten Abgasturboladers angetrieben, die in einer Abgasanlage 8 zum Abführen von Abgas von der Brennkraftmaschine 3 angeordnet ist. 1 shows an arrangement 1 in a vehicle 2 , The order 1 has an internal combustion engine 3 on that the drive of the vehicle 2 can serve. The order 1 also has a cooling circuit 4 as well as a fresh air system 5 on. By means of the fresh air system 5 becomes the internal combustion engine 3 fresh air fed. Here, the fresh air is charged first. This is in the fresh air system 5 a compressor 6 arranged, which compresses the fresh air and thus provides charge air available. The internal combustion engine 3 is charged. The compressor 6 is in the example shown by a turbine 7 driven by an exhaust gas turbocharger, not shown otherwise, in an exhaust system 8th for discharging exhaust gas from the internal combustion engine 3 is arranged.

Im Kältekreis 4 zirkuliert ein erstes Medium 9 das von einem Kältekreiskompressor 10 angetrieben wird. Der Kältekreis 4 weist ferner einen Kältekreiskondensator 11 zum Kondensieren des ersten Mediums 9 auf, der im Kältekreis 4 stromab des Kältekreiskompressors 10 angeordnet ist. Der Kältekreis 4 weist außerdem zwei Verdampfer 12, 13 auf, die im Kältekreis 4 stromauf des Kältekreiskompressors 10 und stromab des Kältekreiskondensators 11 angeordnet sind. Dabei ist dem jeweiligen Verdampfer 12, 13 im Kältekreis 4 eine Ventileinrichtung 14 vorgeschaltet, wobei die jeweilige Ventileinrichtung 14 als ein thermisches Expansionsventil 32 ausgestaltet sein kann. Mittels des ersten Mediums 9, das auch als Kältemittel 15 bezeichnet werden kann, werden die Verdampfer 12, 13 gekühlt. Dabei erfolgt über einen der Verdampfer 12, der nachfolgend als erster Verdampfer 12 bezeichnet wird, die Kühlung eines Fluids 16. Im gezeigten Beispiel wird über den ersten Verdampfer 12 als Fluid 16 die Klimaanlagenluft 16' einer im Übrigen nicht gezeigten Klimaanlage gekühlt, mit der ein Innenraum 17 des Fahrzeugs 2 gekühlt wird.In the refrigerant circuit 4 circulates a first medium 9 that of a refrigerant circuit compressor 10 is driven. The refrigeration circuit 4 also has a refrigeration circuit capacitor 11 for condensing the first medium 9 up in the cold circle 4 downstream of the refrigerant circuit compressor 10 is arranged. The refrigeration circuit 4 also has two evaporators 12 . 13 on that in the refrigerant circuit 4 upstream of the refrigerant circuit compressor 10 and downstream of the refrigeration circuit condenser 11 are arranged. It is the respective evaporator 12 . 13 in the refrigeration circuit 4 a valve device 14 upstream, wherein the respective valve device 14 as a thermal expansion valve 32 can be designed. By means of the first medium 9 that also works as a refrigerant 15 can be called, the evaporator 12 . 13 cooled. This is done via one of the evaporator 12 , the following as the first evaporator 12 is referred to, the cooling of a fluid 16 , In the example shown is about the first evaporator 12 as a fluid 16 the air conditioning air 16 ' an otherwise not shown air conditioning cooled, with an interior 17 of the vehicle 2 is cooled.

Der andere Verdampfer 13, der nachfolgend als zweiter Verdampfer 13 bezeichnet wird, dient der Kühlung von der Brennkraftmaschine 3 zuzuführenden Ladeluft über den Kältekreis 4. Hierzu ist der zweite Verdampfer 13 von einem zweiten Medium 18 durchströmbar. Beim in 1 gezeigten Beispiel erfolgt die Kühlung der Ladeluft über den zweiten Verdampfer 13 direkt. D.h., dass die Ladeluft zur Kühlung durch den zweiten Verdampfer 13 strömt. Beim zweiten Medium 18 handelt es sich also um die zu kühlende Ladeluft. Hierzu ist der zweite Verdampfer 13 in der Frischluftanlage 5 eingebunden und kann daher als Ladeluftkühler 19 der Frischluftanlage 5 bezeichnet werden. Die Frischluftanlage 5 weist einen Kühlerbypass 20 auf, über den das zweite Medium 18, insbesondere die Ladeluft, wenigstens teilweise am zweiten Verdampfer 13 vorbeigeführt werden kann. Dabei ist in der Frischluftanlage 5 eine Kühlerventileinrichtung 21 vorgesehen, die eine Freigabe des Kühlerbypasses 20 erlaubt, derart, dass das zweite Medium 18 in beliebigen Anteilen am zweiten Verdampfer 13 vorbeigeführt werden kann.The other evaporator 13 , hereinafter referred to as the second evaporator 13 is designated, the cooling of the internal combustion engine is used 3 to be supplied charge air via the refrigerant circuit 4 , This is the second evaporator 13 from a second medium 18 flow through. When in 1 As shown, the cooling of the charge air via the second evaporator 13 directly. That is, the charge air for cooling by the second evaporator 13 flows. For the second medium 18 So it is the charge air to be cooled. This is the second evaporator 13 in the fresh air system 5 integrated and can therefore be used as intercooler 19 the fresh air system 5 be designated. The fresh air system 5 has a radiator bypass 20 on, over which the second medium 18 , in particular the charge air, at least partially on the second evaporator 13 can be passed. It is in the fresh air system 5 a cooler valve device 21 provided, which is a release of the radiator bypass 20 allowed, such that the second medium 18 in any proportions on the second evaporator 13 can be passed.

Im gezeigten Beispiel ist zur Kühlung des zweiten Mediums 18 bzw. der Ladeluft zusätzlich ein Ladeluftkühlkreis 22 vorgesehen, in dem ein Kühlmittel 23 zirkuliert und der einen Kühlkreiskompressor 24 zum Antreiben des Kühlmittels 23 sowie einen Kühlmittelkühler 25 zum Kühlen des Kühlmittels 23 aufweist, wobei der Kühlmittelkühler 23 als ein Kondensator bzw. als ein Wärmetauscher ausgestaltet sein kann. Zum Kühlen des zweiten Mediums 18, insbesondere der Ladeluft, weist der Ladeluftkühlkreis 22 einen Ladeluftkühler 26 auf, der nachfolgend als zweiter Ladeluftkühler 26 bezeichnet wird, wogegen der als Ladeluftkühler 19 ausgestaltete zweite Verdampfer 13 als erster Ladeluftkühler 19 bezeichnet wird. Der zweite Ladeluftkühler 26 ist in der Frischluftanlage 5 stromauf des zweiten Verdampfers 13 bzw. des ersten Ladeluftkühlers 19 angeordnet und wird von der Ladeluft durchströmt. In the example shown is for cooling the second medium 18 or the charge air additionally a charge air cooling circuit 22 provided in which a coolant 23 circulates and the one cooling circuit compressor 24 for driving the coolant 23 and a coolant cooler 25 for cooling the coolant 23 having, wherein the coolant radiator 23 can be configured as a capacitor or as a heat exchanger. For cooling the second medium 18 , in particular the charge air, the charge air cooling circuit 22 a charge air cooler 26 on, the following as the second intercooler 26 is designated, whereas the intercooler 19 designed second evaporator 13 as first intercooler 19 referred to as. The second intercooler 26 is in the fresh air system 5 upstream of the second evaporator 13 or the first intercooler 19 arranged and flows through the charge air.

Die Ventileinrichtungen 14, 21 sind stufenlos oder in Stufen einstellbar. Dabei sind die Ventileinrichtungen 14, 21 auf geeigneter Weise, beispielsweise über elektrische Kabel 27, mit einer Steuereinrichtung 28 der Anordnung 1 verbunden, welche die Ventileinrichtungen 14, 21 ansteuern und die Anordnung 1 betreiben kann.The valve devices 14 . 21 are infinitely variable or adjustable in steps. Here are the valve devices 14 . 21 in a suitable manner, for example via electrical cables 27 , with a control device 28 the arrangement 1 connected, which the valve devices 14 . 21 drive and the arrangement 1 can operate.

2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Anordnung 1. Dabei wird die Ladeluft im Gegensatz zum in 1 gezeigten Beispiel über den zweiten Verdampfer 13 indirekt gekühlt. Hierzu weist die Anordnung 1 einen Zwischenkreis 29 auf, in dem der zweite Verdampfer 13 des Kältekreises 4 sowie ein Ladeluftkühler 19, der nachfolgend als erster Ladeluftkühler 19 bezeichnet wird, eingebunden sind. Durch den zweiten Verdampfer 13 strömt ein Zwischenmedium 30 als zweites Medium 18, das im Zwischenkreis 19 zirkuliert. Dabei ist der Zwischenkreis 29 fluidisch vom Kältekreis 4 und von der Frischluftanlage 5 getrennt. Der zweite Verdampfer 13 und der erste Ladeluftkühler 19 sind über das Zwischenmedium 30 als zweites Medium 18 wärmeübertragend miteinander verbunden. Dabei ist der erste Ladeluftkühler 19 in der Frischluftanlage 5 eingebunden und wird von der Ladeluft zur Kühlung der Ladeluft durchströmt. D.h., dass die Ladeluft vom Kältekreis 4 über den Zwischenkreis 29 und somit indirekt gekühlt wird. Durch das Versehen der Anordnung 1 mit dem Zwischenkreis 29 ist eine gänzliche fluidische Trennung zwischen dem Kältekreis 4 und der Frischluftanlage 5 realisiert. Es kann also insbesondere kein erstes Medium 9 bzw. Kältemittel 15 in die Frischluftanlage 5 gelangen. In dem in 2 gezeigten Beispiel ist in der Frischluftanlage 5 ferner kein solcher Kühlerbypass 20 dargestellt, über den der erste Ladeluftkühler 19 umgangen werden kann. Selbstverständlich kann ein solcher Kühlerbypass 20 zum Umgehen des ersten Ladeluftkühlers 19 auch in diesem Beispiel vorgesehen sein. In 2 ist ferner zu erkennen, dass im Zwischenkreis 29 eine Zwischenkreispumpe 31 bzw. ein Zwischenkreiskompressor 31' zum Antreiben des Zwischenmediums 30 im Zwischenkreis 29 vorgesehen ist. Dabei ist die Zwischenkreispumpe 31 auf geeigneter Weise, beispielsweise durch elektrische Kabel 27, mit der Steuereinrichtung 28 verbunden, derart, dass die Steuereinrichtung 28 die Zwischenkreispumpe 31 steuert, um die Anordnung 1 zu betreiben. 2 shows another embodiment of the arrangement 1 , The charge air is in contrast to in 1 shown example of the second evaporator 13 indirectly cooled. For this purpose, the arrangement 1 a DC link 29 on, in which the second evaporator 13 of the refrigeration circuit 4 as well as a charge air cooler 19 , the following as the first intercooler 19 is designated, are involved. Through the second evaporator 13 an intermediate medium flows 30 as a second medium 18 that in the intermediate circuit 19 circulated. Here is the DC link 29 fluidic from the refrigerant circuit 4 and from the fresh air system 5 separated. The second evaporator 13 and the first intercooler 19 are about the intermediate medium 30 as a second medium 18 heat transfer connected. This is the first intercooler 19 in the fresh air system 5 integrated and flows through the charge air for cooling the charge air. That is, the charge air from the refrigerant circuit 4 over the DC link 29 and thus indirectly cooled. By providing the arrangement 1 with the DC link 29 is a complete fluidic separation between the refrigerant circuit 4 and the fresh air system 5 realized. It can therefore in particular no first medium 9 or refrigerant 15 in the fresh air system 5 reach. In the in 2 example shown is in the fresh air system 5 furthermore, no such cooler bypass 20 represented, over which the first intercooler 19 can be bypassed. Of course, such a cooler bypass 20 to bypass the first intercooler 19 also be provided in this example. In 2 It can also be seen that in the intermediate circuit 29 a DC link pump 31 or a DC link compressor 31 ' for driving the intermediate medium 30 in the intermediate circuit 29 is provided. In this case, the intermediate circuit pump 31 in a suitable manner, for example by electrical electric wire 27 , with the control device 28 connected, such that the control device 28 the intermediate circuit pump 31 controls to the arrangement 1 to operate.

In einem Regel-Betriebszustand der Anordnung 1 wird das Fluid 16, insbesondere die Klimaanlagenluft 16' über den ersten Verdampfer 12 gekühlt, während die Ladeluft, entweder direkt oder indirekt, über den zweiten Verdampfer 13 gekühlt wird. In bestimmten Fällen, beispielsweise wenn eine Kühlung der Ladeluft über den zweiten Verdampfer 13 des Kältekreises 4 nicht erwünscht oder notwendig ist, oder wenn eine Kühlung des Fluids 16, insbesondere der Klimaanlagenluft 16' dringender ist, wird die Anordnung 1 in einem Einzel-Betriebszustand betrieben, in dem zumindest vorwiegend eine Kühlung des Fluids 16 erfolgt. Zu denken ist hierbei beispielsweise an Situationen, in denen die Anordnung 1, beispielsweise das Fahrzeug 2 gestartet wird und zunächst eine schnelle Kühlung des Innenraums 17 erwünscht ist und/oder eine Kühlung der Ladeluft über den Kältekreis 4 nicht notwendig ist. Im Einzel-Betriebszustand wird über den Kältekreis 4 also primär, insbesondere ausschließlich, das Fluid 16 gekühlt. In einem solchen Einzel-Betriebszustand kann die Kühlung der Ladeluft dabei über den Ladeluftkühlkreis 22 bzw. den zweiten Ladeluftkühler 26 erfolgen.In a rule operating state of the arrangement 1 becomes the fluid 16 , in particular the air conditioning air 16 ' over the first evaporator 12 cooled, while the charge air, either directly or indirectly, via the second evaporator 13 is cooled. In certain cases, for example when a cooling of the charge air via the second evaporator 13 of the refrigeration circuit 4 is not desirable or necessary, or if a cooling of the fluid 16 , in particular the air conditioning air 16 ' more urgent, the arrangement becomes 1 operated in a single operating state in which at least predominantly a cooling of the fluid 16 he follows. To think here is, for example, situations in which the arrangement 1 for example the vehicle 2 is started and first a quick cooling of the interior 17 is desired and / or cooling the charge air via the refrigerant circuit 4 is not necessary. In single operating mode is via the refrigerant circuit 4 so primarily, especially exclusively, the fluid 16 cooled. In such a single operating state, the cooling of the charge air can thereby via the charge air cooling circuit 22 or the second intercooler 26 respectively.

Im Einzelbetriebszustand ist insbesondere die dem ersten Verdampfer 12 vorgeschaltete Ventileinrichtung 14', die nachfolgend als erste Ventileinrichtung 14' bezeichnet wird, geöffnet, während die dem zweiten Verdampfer 13 vorgeschaltete Ventileinrichtung 14'', die nachfolgend als zweite Ventileinrichtung 14'' bezeichnet wird, geschlossen ist. Das erste Medium 9 bzw. das Kältemittel 15 strömen durch den ersten Verdampfer 12 und nicht durch den zweiten Verdampfer 13, so dass die Kälteleistung des Kältekreises 4 quasi ausschließlich zur Kühlung des Fluids 16 bzw. der Klimaanlagenluft 16' zur Verfügung steht. Im Regel-Betriebszustand sind sowohl die erste Ventileinrichtung 14' als auch die zweite Ventileinrichtung 14'' wenigstens teilweise geöffnet, so dass der erste Verdampfer 12 und der zweite Verdampfer 13 vom ersten Medium 9 bzw. vom Kältemittel 15 durchströmt werden. In der Folge werden die Ladeluft und das Fluid 16, insbesondere die Klimaanlagenluft 16' gekühlt.In the individual operating state, in particular, the first evaporator 12 upstream valve device 14 ' hereinafter referred to as first valve means 14 ' is called open while the second evaporator 13 upstream valve device 14 '' hereinafter referred to as second valve means 14 '' is called closed. The first medium 9 or the refrigerant 15 flow through the first evaporator 12 and not by the second evaporator 13 , so that the cooling capacity of the refrigeration circuit 4 almost exclusively for cooling the fluid 16 or the air conditioning system air 16 ' is available. In the normal operating state, both the first valve device 14 ' as well as the second valve device 14 '' at least partially open, leaving the first evaporator 12 and the second evaporator 13 from the first medium 9 or from the refrigerant 15 be flowed through. As a result, the charge air and the fluid 16 , in particular the air conditioning air 16 ' cooled.

Wird die Anordnung 1 nach dem Einzel-Betriebszustand in den Regel-Betriebszustand umgeschaltet, so fällt am zweiten Verdampfer 13 zur Kühlung der Ladeluft ein starker Bedarf an Kühlleistung durch den Kältekreis 4 an, so dass am ersten Verdampfer 12 entsprechend weniger Kühlleistung zur Verfügung stünde. Damit wäre ein starker Temperaturanstieg des Fluids 16 und/oder ein starker Anstieg der Feuchtigkeit im Fluid 16 die Folge. Insbesondere im Falle der Klimaanlagenluft 16' als Fluid 16 würden hierdurch Komforteinbußen der Insassen des Fahrzeugs im Innenraum 17 folgen.Will the arrangement 1 switched to the single operating state in the control mode, so falls on the second evaporator 13 For cooling the charge air a strong need for cooling capacity through the refrigerant circuit 4 on, so on the first evaporator 12 correspondingly less cooling capacity would be available. This would be a strong increase in temperature of the fluid 16 and / or a large increase in moisture in the fluid 16 the episode. Especially in the case of air conditioning air 16 ' as a fluid 16 would thereby comfort loss of the occupants of the vehicle in the interior 17 consequences.

Um beim Umschalten vom Einzelbetriebszustand in den Regel-Betriebszustand einen solchen Temperaturanstieg bzw. einen solchen Temperatursprung des durch den zweiten Verdampfer 13 gekühlte Fluid 16, insbesondere der Klimaanlagenluft 16' zu vermeiden, wird im Einzel-Betriebszustand der zweite Verdampfer 13 zumindest zeitweise von wenigstens einem der Medien 9, 18 durchströmt, um eine Kühlung des zweiten Verdampfers 13 zu erreichen bzw. einen übermäßigen Temperaturanstieg des zweiten Verdampfers 13 zu vermeiden. Hierdurch wird beim Umschalten vom Einzel-Betriebszustand in den Regel-Betriebszustand eine niedrigere Kälteleistung durch den zweiten Verdampfer 13 zur Kühlung der Ladeluft benötigt, so dass der Temperaturanstieg des vom ersten Verdampfer 12 gekühlten Fluids 16 entsprechend kleiner ausfällt oder vermieden wird.In order to switch over from the individual operating state to the normal operating state, such a temperature increase or a temperature jump of the second evaporator 13 cooled fluid 16 , in particular the air conditioning air 16 ' To avoid, in the single operating state, the second evaporator 13 at least at times by at least one of the media 9 . 18 flows through to a cooling of the second evaporator 13 to reach or excessive temperature rise of the second evaporator 13 to avoid. As a result, when switching from the individual operating state to the normal operating state, a lower cooling capacity is achieved by the second evaporator 13 needed for cooling the charge air, so that the temperature rise of the first evaporator 12 cooled fluid 16 correspondingly smaller fails or is avoided.

Im Fall der in 1 gezeigten direkten Kühlung der Ladeluft, ist es dabei vorstellbar, die Ladeluft, welche im Regel-Betriebszustand vom zweiten Verdampfer 13 bzw. ersten Ladeluftkühler 19 gekühlt wird, zur Kühlung des zweiten Verdampfers 13 im Einzel-Betriebszustand einzusetzen. Hierzu ist es notwendig, dass die Ladeluft stromauf des zweiten Verdampfers 13 eine niedrigere Temperatur aufweist als der zweite Verdampfer 13. Dies kann beispielsweise durch den zweiten Ladeluftkühler 26 gewährleistet werden. Zum lediglich zeitweisen Kühlen des zweiten Verdampfers 13 durch die Ladeluft kommt der Kühlerbypass 20 zum Einsatz, durch den die Ladeluft um den zweiten Verdampfer 13 umgeführt werden kann. Dabei erlaubt die Kühlerventileinrichtung 21 eine beliebige Aufteilung der durch den Bypass 20 und durch den zweiten Verdampfer 13 strömenden Anteile der Ladeluft. Insbesondere ist es hierdurch möglich, die Ladeluft gänzlich am zweiten Verdampfer 13 vorbeizuführen, um eine niedrigere Temperatur der der Brennkraftmaschine 3 zugeführten Ladeluft zu erreichen. Eine Kühlung des zweiten Verdampfers 13 durch die Ladeluft erfolgt vorzugsweise dann, wenn die Ladeluft eine niedrigere Temperatur aufweist, als in der Brennkraftmaschine 3 benötigt wird. In the case of in 1 shown direct cooling of the charge air, it is conceivable, the charge air, which in the normal operating state of the second evaporator 13 or first intercooler 19 is cooled, for cooling the second evaporator 13 to be used in single operating mode. For this it is necessary that the charge air upstream of the second evaporator 13 has a lower temperature than the second evaporator 13 , This can be done, for example, by the second intercooler 26 be guaranteed. For only temporary cooling of the second evaporator 13 through the charge air comes the radiator bypass 20 used by the charge air to the second evaporator 13 can be redirected. The cooler valve device allows this 21 any division of the by-pass 20 and through the second evaporator 13 flowing portions of the charge air. In particular, it is thereby possible, the charge air entirely on the second evaporator 13 pass by, to a lower temperature of the internal combustion engine 3 to reach supplied charge air. A cooling of the second evaporator 13 by the charge air is preferably carried out when the charge air has a lower temperature than in the internal combustion engine 3 is needed.

Bei der in 2 gezeigten indirekten Kühlung der Ladeluft erfolgt die Kühlung des zweiten Verdampfers 13 im Einzel-Betriebszustand durch das Zwischenmedium 30, das zu diesem Zweck von der Zwischenkreispumpe 31 angetrieben wird und somit durch den Zwischenkreis 29 zirkuliert. Hierdurch findet ein Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Verdampfer 13 und dem ersten Ladeluftkühler 19 im Zwischenkreis 29 statt, der zur Kühlung des zweiten Verdampfers 13 eingesetzt wird. Hierzu ist es erforderlich, dass der erste Ladeluftkühler 19 eine niedrigere Temperatur aufweist als der zweite Verdampfer 13. Um einen solchen Zustand zu erreichen, kann insbesondere die Ladeluft, welche durch den ersten Ladeluftkühler 19 strömt, verwendet werden. D.h., dass in diesem Fall eine indirekte Kühlung des zweiten Verdampfers 13 durch die Ladeluft, nämlich über den Zwischenkreis 29 bzw. über das Zwischenmedium 30 erfolgt.At the in 2 shown indirect cooling of the charge air, the cooling of the second evaporator 13 in the single operating state through the intermediate medium 30 , for this purpose by the intermediate circuit pump 31 is driven and thus by the DC link 29 circulated. This results in a heat exchange between the second evaporator 13 and the first intercooler 19 in the intermediate circuit 29 instead of cooling the second evaporator 13 is used. For this it is necessary that the first intercooler 19 has a lower temperature than the second evaporator 13 , In order to achieve such a state, in particular the charge air, which through the first intercooler 19 flows, be used. That is, in this case, an indirect cooling of the second evaporator 13 through the charge air, namely via the DC link 29 or via the intermediate medium 30 he follows.

In beiden Fällen, d.h. sowohl bei der in 1 gezeigten als auch bei der in 2 gezeigten Variante, liegt also im Einzel-Betriebszustand im Vergleich zum Regel-Betriebszustand eine Inversion des Wärmeaustauschs der Ladeluft bzw. des Zwischenmedium 30 mit dem zweiten Verdampfer 13 vor. In both cases, ie both in the 1 shown as well as at the 2 In the individual operating state, as compared to the control operating state, there is an inversion of the heat exchange of the charge air or of the intermediate medium 30 with the second evaporator 13 in front.

In beiden Fällen, d.h. sowohl bei der in 1 gezeigten als auch beim in 2 gezeigten Beispiel kann der zweite Verdampfer 13 im Einzel-Betriebszustand zeitweise vom ersten Medium, insbesondere vom Kältemittel 15 durchströmt werden, um eine entsprechende Kühlung des zweiten Verdampfers 13 bzw. eine Begrenzung des Temperaturanstiegs des zweiten Verdampfers 13 zu erreichen. In both cases, ie both in the 1 shown as well as in 2 As shown, the second evaporator 13 in the single operating state temporarily from the first medium, in particular from the refrigerant 15 be flowed through to a corresponding cooling of the second evaporator 13 or a limitation of the temperature rise of the second evaporator 13 to reach.

Zur Durchströmung des zweiten Verdampfers 13 vom ersten Medium 9 und/oder vom zweiten Medium 18 kommen die Ventileinrichtungen 14, 21 sowie die Zwischenkreispumpe 31 zum Einsatz, welche von der Steuereinrichtung 28 entsprechend gesteuert werden. Dabei ist es bevorzugt, wenn der zweite Verdampfer 13 von wenigstens einem der Medien 9, 18 im Einzel-Betriebszustand zum Kühlen des zweiten Verdampfers 13 zyklisch durchströmt wird.To flow through the second evaporator 13 from the first medium 9 and / or the second medium 18 come the valve devices 14 . 21 as well as the intermediate circuit pump 31 used by the control device 28 be controlled accordingly. It is preferred if the second evaporator 13 from at least one of the media 9 . 18 in single mode for cooling the second evaporator 13 flows through cyclically.

Bei besonders vorteilhaften Ausführungsformen wird die Durchströmung bzw. der Volumenstrom wenigstens eines der Medien 9, 18 durch den zweiten Verdampfer 13 im Einzel-Betriebszustand zyklisch unterbrochen. Dabei kann die jeweilige Unterbrechung beliebig lang sein. Insbesondere ist es vorstellbar, die jeweilige Unterbrechung an den Gegebenheiten anzupassen. D.h., dass die Unterbrechungen an die Kälteleistung des Kältekreises 4 und/oder des Ladeluftkühlkreises 22 angepasst sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann die jeweilige Unterbrechung an die erwünschte oder erforderliche Temperatur des Fluids 16 und/oder der der Brennkraftmaschine 3 zuzuführenden Ladeluft angepasst sein.In particularly advantageous embodiments, the flow or the volume flow of at least one of the media 9 . 18 through the second evaporator 13 cyclically interrupted in the single operating state. The respective interruption can be as long as desired. In particular, it is conceivable to adapt the respective interruption to the circumstances. That is, the interruptions to the cooling capacity of the refrigeration circuit 4 and / or the charge air cooling circuit 22 can be adjusted. Alternatively or additionally, the respective break may be at the desired or required temperature of the fluid 16 and / or the internal combustion engine 3 adapted to be supplied charge air.

Eine weitere Möglichkeit zur Reduzierung des Temperatursprungs des vom ersten Verdampfer 12 gekühlten Fluids 16 beim Umschalten vom Einzel-Betriebszustand in den Regelbetriebszustand besteht darin, die Anordnung 1 beim Umschalten zunächst in einem Zwischen-Betriebszustand zu betrieben.Another way to reduce the temperature jump of the first evaporator 12 cooled fluid 16 when switching from the single operating state to the normal operating state is the arrangement 1 when switching initially operated in an intermediate operating condition.

Im Zwischen-Betriebszustand wird der zweite Verdampfer 13 mit einem Volumenstrom zumindest eines der Medien 9, 18 durchströmt, der im Vergleich zum Regel-Betriebszustand reduziert ist. In der Folge erfolgt eine reduzierte Kälteleistungsaufnahme durch den zweiten Verdampfer 13, die zu einem entsprechend reduzierten Kälteleistungsabfall am ersten Verdampfer 12 führt. Hierdurch wird der Temperaturanstieg des durch den ersten Verdampfer 12 gekühlten Fluids 16 vermieden oder zumindest reduziert. Der Zwischen-Betriebszustand wird vorzugsweise so lange aufrecht erhalten, bis der Kältekreis 4 eine ausreichende Kühlleistung für den ersten Verdampfer 12 und den zweiten Verdampfer 13 zur Verfügung stellt, die insbesondere keinen Temperatursprung im vom ersten Verdampfer 12 gekühlten Fluid 16 zur Folge hat. Der Zwischen-Betriebszustand kann insbesondere so lange aufrechterhalten werden, bis ein zeitlicher Temperaturgradient der Temperatur des vom ersten Verdampfer 12 gekühlten Fluids 16 einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet.In the intermediate operating state, the second evaporator 13 with a volume flow of at least one of the media 9 . 18 flows through, which is reduced compared to the control mode. As a result, a reduced cooling capacity absorption by the second evaporator 13 resulting in a correspondingly reduced cooling capacity drop at the first evaporator 12 leads. This will increase the temperature of the first evaporator 12 cooled fluid 16 avoided or at least reduced. The intermediate operating state is preferably maintained until the refrigeration cycle 4 a sufficient cooling capacity for the first evaporator 12 and the second evaporator 13 provides, in particular, no temperature jump in the first evaporator 12 cooled fluid 16 entails. In particular, the intermediate operating state can be maintained until a temperature gradient of the temperature of the first evaporator over time 12 cooled fluid 16 does not exceed a predetermined value.

Zum Betätigen und/oder zum Einstellen der jeweiligen Ventileinrichtung 14 sowie der Zwischenkreispumpe 31 kommt die Steuereinrichtung 28 zum Einsatz. Hierbei ist es durch die Steuereinrichtung 28 möglich, die entsprechenden Strömungen zu regeln und insbesondere zwischen den jeweiligen Zuständen umzuschalten. Hierbei sind die Ventileinrichtungen 14 stufenlos oder gestuft einstellbar, so dass sie eine beliebige Aufteilung des Anteils des ersten Mediums 9 durch den ersten Verdampfer 12 bzw. den zweiten Verdampfer 13 erlauben. D.h., dass mit Hilfe der Steuereinrichtung 28 bzw. der Ventileinrichtungen 14 der Volumenstrom des ersten Mediums 9 bzw. des Kältemittels 15 durch den zweiten Verdampfer 13 beliebig variiert werden kann.For actuating and / or adjusting the respective valve device 14 as well as the intermediate circuit pump 31 comes the controller 28 for use. It is this by the controller 28 possible to regulate the corresponding currents and in particular to switch between the respective states. Here are the valve devices 14 infinitely or stepwise adjustable, allowing them any division of the proportion of the first medium 9 through the first evaporator 12 or the second evaporator 13 allow. Ie that with the help of the control device 28 or the valve devices 14 the volume flow of the first medium 9 or the refrigerant 15 through the second evaporator 13 can be varied as desired.

Dabei wird im Zwischen-Betriebszustand der Volumenstrom des ersten Mediums 9 bzw. des Kältemittels 15 durch den zweiten Verdampfer 13 im Vergleich zum Regel-Betriebszustand reduziert.In this case, in the intermediate operating state, the volume flow of the first medium 9 or the refrigerant 15 through the second evaporator 13 reduced compared to the normal operating state.

Alternativ oder zusätzlich wird der Volumenstrom des zweiten Mediums 18 durch den zweiten Verdampfer 13 im Zwischen-Betriebszustand im Vergleich zum Regel-Betriebszustand reduziert. D.h., dass der Volumenstrom des Zwischenmediums 30 im Fall der indirekten Kühlung der Ladeluft bzw. der Volumenstrom der Ladeluft als zweites Medium 18 im Falle der direkten Kühlung der Ladeluft im Vergleich zum Regel-Betriebszustand reduziert werden. Hierzu kommen im Fall der direkten Kühlung, die in 1 dargestellt ist, der Kühlerbypass 20 bzw. die Kühlerventileinrichtung 21 zum Einsatz, mit denen die Ladeluft zumindest anteilig am zweiten Verdampfer 13 der als erster Ladeluftkühler 19 ausgestaltet ist, vorbeigeführt werden kann. Im Fall der indirekten Kühlung, die in 2 gezeigt ist, kommt hierzu die Zwischenkreispumpe 31 zum Einsatz. Hier kann der Volumenstrom des Zwischenmediums 30 als zweites Medium 18 durch eine entsprechende Ansteuerung der Zwischenkreispumpe 31 im Vergleich zum Regel-Betriebszustand reduziert werden.Alternatively or additionally, the volume flow of the second medium 18 through the second evaporator 13 reduced in the intermediate operating state compared to the control mode. This means that the volume flow of the intermediate medium 30 in the case of indirect cooling of the charge air or the volume flow of the charge air as the second medium 18 be reduced in the case of direct cooling of the charge air compared to the control mode. In the case of direct cooling, those in 1 is shown, the radiator bypass 20 or the cooler valve device 21 used, with which the charge air at least partially on the second evaporator 13 the first intercooler 19 is configured, can be passed. In the case of indirect cooling, the in 2 is shown, this comes the intermediate circuit pump 31 for use. Here, the volume flow of the intermediate medium 30 as a second medium 18 by a corresponding control of the intermediate circuit pump 31 be reduced compared to the rule operating state.

Zudem ist es möglich, einen Volumenstrom des Fluids 16 durch den ersten Verdampfer 12, der nachfolgend als Fluidvolumenstrom bezeichnet wird, im Zwischen-Betriebszustand im Vergleich zum Regel-Betriebszustand und/oder im Vergleich zum Einzel-Betriebszustand zu reduzieren, um somit einen Temperaturanstieg bzw. Temperatursprung des durch den ersten Verdampfer 12 gekühlten Fluids zu vermeiden bzw. zu reduzieren.In addition, it is possible, a volume flow of the fluid 16 through the first evaporator 12 , hereinafter referred to as fluid volume flow, to reduce in the intermediate operating state compared to the control operating state and / or compared to the single operating state, thus a temperature rise or temperature jump of the first evaporator 12 To avoid or reduce cooled fluid.

Die Ventileinrichtungen 14, 21, können auf beliebige Weise ausgestaltet sein. Die Ventileinrichtungen 14, 21 können insbesondere beliebige Arten von Ventilen aufweisen. Vorstellbar ist es beispielsweise, die den Verdampfern 12, 13 vorgeschalteten Ventileinrichtungen 14 mit einem thermischen Expansionsventil 32 zu versehen.The valve devices 14 . 21 , can be configured in any way. The valve devices 14 . 21 may in particular have any types of valves. It is conceivable, for example, the evaporators 12 . 13 upstream valve devices 14 with a thermal expansion valve 32 to provide.

Mit Hilfe der Steuereinrichtung 28 kann der Volumenstrom zumindest eines der Medien 9, 18 durch den zweiten Verdampfer 13 im Zwischen-Betriebszustand variiert werden. Insbesondere ist eine zyklische Variation des jeweiligen Volumenstroms vorstellbar. Auch ist es vorstellbar, den Volumenstrom zumindest eines der Medien 9, 18 im Zwischen-Betriebszustand zu unterbrechen.With the help of the control device 28 the volume flow can be at least one of the media 9 . 18 through the second evaporator 13 be varied in the intermediate operating state. In particular, a cyclical variation of the respective volume flow is conceivable. It is also conceivable that the volume flow of at least one of the media 9 . 18 to interrupt in the intermediate operating state.

Claims

Method for operating an arrangement ( 1 ), preferably in a vehicle ( 2 ), the arrangement ( 1 ) is equipped with, - a supercharged internal combustion engine ( 3 ), - a cooling circuit ( 4 ), in which a first medium ( 9 ) and a first evaporator ( 12 ) for cooling a fluid ( 16 ) and a second evaporator ( 13 ), - a fresh air system ( 5 ) for supplying fresh air to the internal combustion engine ( 3 ), in which a compressor ( 6 ), wherein, - the second evaporator ( 13 ) for cooling the compressor ( 6 ) generated by a second medium ( 18 ) is passed through, - the arrangement ( 1 ) is switchable between a single operating state and a control operating state, - in the normal operating state, the fluid ( 16 ) over the first evaporator ( 12 ) and the charge air via the second evaporator ( 13 ) is cooled, - in the single operating state, the fluid ( 16 ) over the first evaporator ( 12 ) is cooled, - in the single operating state of the second evaporator ( 13 ) for cooling the second evaporator ( 13 ) at least temporarily by at least one of the media ( 9 . 18 ) is flowed through.

Method according to claim 1, characterized in that the second medium ( 18 ) an intermediate medium ( 30 ) is, with in a charge air cooler ( 19 ) of the fresh air system ( 5 ) the charge air is cooled.

Method according to claim 2, characterized in that the second evaporator ( 13 ) of the charge air as a second medium ( 18 ) is flowed through.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the volume flow of at least one of the media ( 9 . 18 ) through the second evaporator ( 13 ) is varied in the single operating state.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the volume flow of at least one of the media ( 9 . 18 ) through the second evaporator ( 13 ) is interrupted cyclically in the single operating state.

Arrangement ( 1 ), preferably in a vehicle ( 2 ), - with a supercharged internal combustion engine ( 3 ), - with a cooling circuit ( 4 ), in which a first medium ( 9 ) and a first evaporator ( 12 ) for cooling a fluid ( 16 ) and a second evaporator ( 13 ), - with a fresh air system ( 5 ) for supplying fresh air to the internal combustion engine ( 3 ), in which a compressor ( 6 ), wherein the second evaporator ( 13 ) for cooling the charge air from a second medium ( 18 ) through which the first medium ( 9 ) is fluidically separated, - with a control device ( 28 ) designed to match the arrangement ( 1 ) according to the method of any one of claims 1 to 5 operates.

Arrangement according to claim 6, characterized in that at least one of the evaporators ( 12 . 13 ) in the refrigerant circuit ( 4 ) a valve device ( 14 ), in particular a thermal expansion valve ( 32 ), upstream.

Arrangement according to claim 7, characterized in that at least one of the valve devices ( 14 ) is stepless or stepped adjustable.

Arrangement according to one of claims 5 to 7, characterized in that - the second medium ( 18 ) an intermediate medium ( 30 ), - that the arrangement ( 1 ) a DC link ( 29 ), in which the intermediate medium ( 30 ) and in which the second evaporator ( 13 ) and a charge air cooler ( 19 ) of the fresh air system ( 5 ) are heat-transferring involved, - that the intermediate circuit ( 29 ) fluidly from the refrigerant circuit ( 4 ) and the fresh air system ( 5 ) is disconnected.

Arrangement according to claim 8, characterized in that in the intermediate circuit ( 29 ) a DC link pump ( 31 ) for driving the intermediate medium ( 30 ) is provided. (Intermediate circuit pump connected to the control device)

Arrangement according to one of claims 5 to 7, characterized in that the second medium ( 18 ) is the charge air.