DE102015007564B4

DE102015007564B4 - Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage

Info

Publication number: DE102015007564B4
Application number: DE102015007564.0A
Authority: DE
Inventors: Dirk Schroeder; Christian Rebinger; Hans Hammer; Klaus Martin; Andreas Schmid
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2015-06-12
Filing date: 2015-06-12
Publication date: 2023-11-23
Anticipated expiration: 2035-06-13
Also published as: DE102015007564A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem geschlossenen Kältemittelkreislauf, umfassend einen Verdichter (2), einen Kondensator oder Gaskühler (3), einen inneren Wärmeübertrager (4), mindestens ein Expansionsorgan (5), mindestens einen Verdampfer (6), sowie einen nachgeschalteten Akkumulator (7) für das Kältemittel, wobei ein Steuergerät (14) mittels eines ersten Drucksensors (8) und eines ersten Temperatursensors (9), die dem Akkumulator (7) nachgeschaltet sind, eine Sättigungstemperatur berechnet und mit der erfassten Temperatur vergleicht und eine gegebenenfalls vorhandene Abweichung feststellt, wobei durch Drosseln oder Entdrosseln des Expansionsorgans (5) eine Unterkühlung am Austritt des Kondensators oder Gaskühlers (3), deren Bestimmung anhand eines zweiten Drucksensors (12) und eines zweiten Temperatursensors (13) erfolgt, die dem Kondensator oder Gaskühler (3) nachgeschaltet sind, geregelt wird, wobei bei der Regelung der Unterkühlung eine Überhitzung am Verdampfer (6) und/oder am Akkumulator (7) berücksichtigt wird und eine permanente Überhitzung als Unterfüllung detektiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, mit einem geschlossenen Kältemittelkreislauf, umfassend einen Verdichter, einen Kondensator oder Gaskühler, einen inneren Wärmeübertrager, mindestens ein Expansionsorgan, mindestens einen Verdampfer sowie einen nachgeschalteten Speicher für das Kältemittel, dem sogenannten Akkumulator.
Eine derartige Klimaanlage ist aus der DE 101 38 202 C1 bekannt. Diese Klimaanlage ist insbesondere für den Betrieb mit R744 (CO₂) als Kältemittel geeignet. Zur Überwachung des Hochdrucks ist zumeist ein Drucksensor nach dem Verdichter vorgesehen. In der erwähnten Veröffentlichung ist zudem ein niederdruckseitiger Drucksensor vor dem Verdichter vorgesehen, um eine an den Niederdruck gekoppelte kältemittelseitige Verdampfungstemperatur zu regeln. Bei einer solchen R744 (CO₂) als Kältemittel verwendenden Klimaanlage wird ein Gaskühler eingesetzt. In Klimaanlagen mit anderem Kältemittel wird ein Kondensator verwendet.
Klimaanlagen, die mit R744 als Kältemittel betrieben werden, zeichnen sich durch einen teilweise überkritischen Prozessverlauf aus. Daher und aufgrund eines geringen Innenvolumens des Gesamtsystems ist es schwierig, eine Lebensdauerpufferfüllmenge für das Kältemittel zur Kompensation möglicher auftretender Leckagen, die die optimale Füllmenge z. B. zwischen 50g bis 100g überschreitet, unterzubringen, ohne die aktuell definierte spezifische bzw. maximal zulässige Füllmenge von maximal 250g/l zu überschreiten. In ungünstigen Fällen kann daher eine Unterfüllung auftreten, die erkannt werden muss, damit eine entsprechende Information oder Warnung für den Fahrer ausgegeben werden kann.
Aus DE 100 62 948 A1 ist eine Kältemaschine bekannt, bei der vor dem Verdichter ein Flüssigkeitsabscheider angeordnet ist. Mittels eines Regulierventils steuert eine Steuereinrichtung die Wiedereinleitung der abgeschiedenen Flüssigkeit. Eine Sensoreinrichtung umfasst einen Temperatursensor und einen Drucksensor, die in einer Verbindungsleitung zwischen einem Verdichter und einem inneren Wärmetauscher eine Temperatur und einen Druck des Kältemittels messen. Hieraus wird der Phasenzustand des Kühlmittels bestimmt, in dessen Abhängigkeit das Regulierventil gesteuert wird.
Weitere Konzepte betreffend Klimaanlagen sind aus DE 101 61 324 A1 , US 6 260 367 B1 , DE 100 53 203 A1 und US 5 481 884 A bekannt.
Giannavola, M. S.; Hrnjak, P. S.: Experimental Study of System Performance Improvements in Transcritical R744 Systems for Mobile Air-Conditioning and Heat Pumping. Air Conditioning and Refrigeration Center. College of Engineering. University of Illinois at Urbana-Champaign, 2002. [URL: http://hdl.handle.net/2142/13405] beschreibt eine experimentelle Studie betreffend Leistungsverbesserungen von Kraftfahrzeugklimaanlagen, die mittels dem Kältemittel R744 betrieben werden. In diesem Zusammenhang sind an verschiedenen Stellen eines entsprechenden Kältekreises zum Zweck einer Datenerfassung Druck- und Temperatursensoren angeordnet.
Schließlich ist aus DE 103 44 588 A1 eine weitere, wie eingangs beschriebene Klimaanlage bekannt, wobei eine Überhitzung an einem Verdampfer durch eine Messung einer Temperaturdifferenz respektive eines Drucks, mittels dem eine Phasengleichgewichtstemperatur bestimmt wird, am Verdampfer ermittelbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Konzept betreffend eine Klimaanlage anzugeben, mittels dem eine Detektion einer Unterfüllung mit Kältemittel ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. So ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Klimaanlage etwa vorgesehen, dass dem Akkumulator der erste Drucksensor und der erste Temperatursensor und dem Kondensator oder Gaskühler der zweite Temperatursensor und der zweite Drucksensor nachgeschaltet sind, wobei die Klimaanlage das Steuergerät aufweist, das dazu ausgebildet ist, mittels des durch den ersten Drucksensor erfassten Drucks die Sättigungstemperatur zu berechnen und mit der mittels des ersten Temperatursensors erfassten Temperatur zu vergleichen und eine gegebenenfalls vorhandene Abweichung festzustellen, wobei das Steuergerät dazu ausgebildet ist, dass durch Drosseln oder Entdrosseln des Expansionsorgans eine Unterkühlung am Austritt des Kondensators oder Gaskühlers, die mittels des zweiten Drucksensors und des zweiten Temperatursensors bestimmbar ist, geregelt wird und bei der Regelung der Unterkühlung eine Überhitzung am Verdampfer und/oder am Akkumulator berücksichtigt wird und eine permanente Überhitzung als Unterfüllung detektiert wird.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch das Vorsehen des ersten Drucksensors und des ersten Temperatursensors nach dem Speicher eine Überwachung relevanter Parameter erfolgen kann, wodurch die Erkennung einer Unterfüllung möglich ist. Der erste Drucksensor und der erste Temperatursensor sind bevorzugt als ein Kombinationssensor ausgebildet. Je nach verwendetem Kältemittel ist entweder ein Gaskühler (Kältemittel R744) oder ein Kondensator (anderes Kältemittel) vorgesehen.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, dass der Akkumulator und der innere Wärmetauscher oder Wärmeübertrager als kombiniertes Bauteil ausgebildet sind und der erste Drucksensor und der erste Temperatursensor in das kombinierte Bauteil integriert werden, so dass erneut der Kältemittelzustand am Austritt des Akkumulators detektiert werden kann.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass dem Verdichter ein dritter Drucksensor und ein dritter Temperatursensor nachgeschaltet sind. Dadurch können der Betrieb der Klimaanlage besser geregelt und kritische Systemgrenzen überwacht werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dem Kondensator oder Gaskühler ein zweiter Drucksensor und ein zweiter Temperatursensor nachgeschaltet sind.
Auch werden die beiden zuletzt erwähnten Sensorpaarungen nach Verdichter und Kondensator bzw. Gaskühler idealerweise als Kombinationssensoren ausgeführt.
Die Klimaanlage weist ein Steuergerät auf, das dazu ausgebildet ist, mittels des erfassten Drucks eine Sättigungstemperatur zu berechnen und mit der erfassten Temperatur zu vergleichen und eine gegebenenfalls vorhandene Abweichung festzustellen bzw. Differenz zu ermitteln.
Vorzugsweise kann das Steuergerät dazu ausgebildet sein, eine vorhandene Abweichung, die einen festgelegten Betrag überschreitet und/oder länger als einen festgelegten Zeitraum andauert, als Unterfüllung zu detektieren und einen Warnhinweise zu senden bzw. ein entsprechendes Signal auszugeben.
Wie bereits angesprochen wurde betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben der Klimaanlage für das Kraftfahrzeug, mit dem geschlossenen Kältemittelkreislauf, umfassend den Verdichter, den Kondensator oder Gaskühler, den inneren Wärmeübertrager, das Expansionsorgan, den Verdampfer sowie den dem Verdampfer nachgeschalteten, als Speicher zu bezeichnenden, Akkumulator für das Kältemittel.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich, wie ebenfalls bereits angesprochen wurde, dadurch aus, dass das Steuergerät mittels des ersten Drucksensors und des ersten Temperatursensors, die dem Akkumulator nachgeschaltet sind, über das Drucksignal die Sättigungstemperatur berechnet und mit der erfassten Temperatur vergleicht und eine gegebenenfalls vorhandene Abweichung feststellt, wobei durch Drosseln oder Entdrosseln des Expansionsorgans eine Unterkühlung am Austritt des Kondensators oder Gaskühlers, deren Bestimmung anhand eines zweiten Drucksensors und eines zweiten Temperatursensors erfolgt, die dem Kondensator oder Gaskühler nachgeschaltet sind, geregelt wird, wobei bei der Regelung der Unterkühlung eine Überhitzung am Verdampfer und/oder am Akkumulator berücksichtigt wird und eine permanente Überhitzung als Unterfüllung detektiert wird. Eine festgestellte dauerhafte Abweichung ist ein Indiz für eine Unterfüllung des Kältemittels.
Vorzugsweise kann es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass das Steuergerät eine vorhandene Abweichung, die einen festgelegten Betrag überschreitet und/oder länger als ein festgelegter Zeitraum andauert, als Unterfüllung detektiert und ein Signal ausgibt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass bei unterkritischem Betrieb des Systems durch Verstellen (Drosseln/ Entdrosseln) des Expansionsorgans als Effizienzmaßnahme eine Unterkühlung am Austritt des Gaskühlers oder Kondensators anhand eines zweiten Drucksensors und eines zweiten Temperatursensors, die dem Gaskühler bzw. Kondensator nachgeschaltet sind, geregelt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei der Regelung der Unterkühlung eine Überhitzung am Verdampfer und/oder am Akkumulator berücksichtigt und eine permanente Überhitzung wird als Unterfüllung detektiert.
Die Umsetzung der Effizienzmaßnahme bei überkritischem Betrieb geschieht nach der Methode der Einstellung des optimalen Systemhochdrucks nach dem Kondensator bzw. Gaskühler als Funktion der Austrittstemperatur des Kältemittels am Kondensator bzw. Gaskühler, ebenso per Verstellen des Expansionsorgans.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt eine im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehene Klimaanlage.
Die Klimaanlage 1 umfasst einen Verdichter 2, einen Kondensator oder Gaskühler 3 (je nach verwendetem Kältemittel), einen inneren Wärmetauscher oder Wärmeübertrager 4, mindestens ein Expansionsorgan 5, mindestens einen Verdampfer 6 sowie einen nachgeschalteten Akkumulator 7, der auch als Speicher bezeichnet wird, für das Kältemittel. In der Figur erkennt man, dass dem Akkumulator 7 ein erster Drucksensor 8 und ein erster Temperatursensor 9 zugeordnet sind. Die beiden Sensoren können auch als kombinierte Baueinheit ausgebildet sein.
Ferner umfasst die Klimaanlage 1 einen dritten Drucksensor 10 und einen dritten Temperatursensor 11, die nach dem Verdichter 2 angeordnet sind und auch als kombinierte Baueinheit ausgebildet sein können. Zusätzlich sind auch nach dem Kondensator oder Gaskühler 3, ein zweiter Drucksensor 12 und ein zweiter Temperatursensor 13 angeordnet. Diese Sensoren dienen zur Regelung eines optimalen Hochdrucks für den überkritischen Anlagenbetrieb und zur Regelung einer optimalen Unterkühlung für den unterkritischen Anlagenbetrieb. Auch diese Sensoren können als kombinierte Baueinheit ausgebildet sein. In einer nicht-erfindungsgemäßen Ausführungsform kann der nach dem Kondensator oder Gaskühler 3 vorgesehene zweite Drucksensor 12 auch entfallen, so dass an dieser Stelle lediglich mittels des zweiten Temperatursensors 13 die Temperatur überwacht wird, wenn man davon ausgeht, dass bei einer optimalen Regelung des Hochdrucks der Druckverlust über den Kondensator bzw. Gaskühler 3 vernachlässigbar ist, so dass der Druck nach dem Verdichter 2 direkt als Referenzwert herangezogen werden kann. Ein weiterer Temperaturfühler 17 dient zur Erfassung der Umgebungstemperatur.
Mit dem ersten Drucksensor 8 und dem ersten Temperatursensor 9, die nach dem Akkumulator 7 positioniert sind, werden Druck und Temperatur während des Betriebs der Klimaanlage 1 gemessen. Mit dem erfassten Druckwert wird kontinuierlich eine korrespondierende Sättigungstemperatur bestimmt. Zwischen dieser berechneten Sättigungstemperatur und der tatsächlichen, gemessenen Temperatur wird ständig die Differenz berechnet. Die Klimaanlage 1 weist dazu ein Steuergerät 14 auf, das mit den verschiedenen erwähnten Druck- und Temperatursensoren verbunden ist. Das Steuergerät berechnet permanent die Differenz zwischen einer Sättigungstemperatur, die zu einem Druck korrespondiert, der durch den ersten Drucksensor 8 gemessen wurde. Zwischen dieser Sättigungstemperatur und der durch den ersten Temperatursensor 9 gemessenen Temperatur wird die Differenz berechnet. Solange diese Abweichung der beiden Temperaturen unterhalb eines festgelegten Grenzwerts liegt, wird durch das Steuergerät 14 entschieden, dass eine ausreichende Füllung des Systems mit Kältemittel vorhanden ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Grenzwert für die Abweichung 5 K. Ferner wird in den Fällen davon ausgegangen, dass eine ausreichende Füllung vorhanden ist, wenn lediglich kurzfristig Temperaturdifferenzen von mehr als 5 K auftreten. Beispielsweise können derartige Temperaturdifferenzen toleriert werden, wenn sie maximal fünf Minuten andauern. Derartige instationäre Temperaturverläufe können beispielsweise bei einem Lastwechsel während des Betriebs der Klimaanlage 1 auftreten.
Andererseits entscheidet das Steuergerät, dass eine Unterfüllung vorhanden ist, wenn die Abweichung zwischen der Sättigungstemperatur, die dem Druckwert entspricht, und der tatsächlichen Temperatur permanent 5 K oder mehr beträgt. In diesem Zustand wird davon ausgegangen, dass eine Unterfüllung des Systems, d.h. Kältemittelmangel, vorliegt. Das Steuergerät 14 gibt dann ein Signal aus, beispielsweise ein optisches und/oder akustisches Signal für den Benutzer des Fahrzeugs, so dass dieser aufgefordert werden kann, eine Werkstatt aufzusuchen. Wenn der Betrag der Temperaturdifferenz einen festgelegten Grenzwert überschreitet, wird die Klimaanlage 1 aus Gründen des Bauteilschutzes dauerhaft deaktiviert.
Ein aus dem ersten Drucksensor 8 und dem ersten Temperatursensor 9 bestehender Kombinationssensor könnte grundsätzlich auch nach dem Verdampfer positioniert werden, allerdings ist stets der Akkumulator 7 für die Einstellung eines optimalen Dampfgehalts, der typischerweise 95 % beträgt, verantwortlich, so dass die Überwachung des Zusammenhangs zwischen Druck und Temperatur am Austritt des Akkumulators 7 die zuverlässigere Variante zur Bewertung des Systemzustands der Klimaanlage 1 hinsichtlich der Befüllung ist.
Für den unterkritischen Betrieb der Klimaanlage 1 ist die Regelung des optimalen Hochdrucks aufgrund des durch die Kondensationstemperatur vorgegebenen Kondensationsdrucks jedoch nicht zweckmäßig. Stattdessen wird in diesem Fall die Unterkühlung des Kältemittels nach dem Kondensator oder Gaskühler 3 geregelt. Dies erfolgt über das Expansionsorgan 5, das solange angedrosselt bzw. entdrosselt wird, bis sich ein optimaler Betrag der Unterkühlung, das heißt eine Temperaturdifferenz zur eigentlichen Kondensationstemperatur, am Austritt des Kondensators oder Gaskühler 3 einstellt. Dieser Wert wird analog zur Ermittlung der Überhitzungstemperatur nach dem Akkumulator 7 ermittelt. Die Unterkühlungstemperatur wird mittels der aus dem zweiten Drucksensor 12 und dem zweiten Temperatursensor 13 bestehenden Sensorkombination, die nach dem Kondensator oder Gaskühler 3 angeordnet ist, ermittelt. Wenn auf diese Weise z. B. eine Temperaturdifferenz von 0 K ermittelt wird, wird das Expansionsorgan 5 angedrosselt. Wenn z. B. eine Temperaturdifferenz von 2 bis 5 K gemessen wird, ist der Zielwert der Unterkühlung erreicht, so dass die Einstellung des Expansionsorgans 5 konstant bleibt. Wenn hingegen der Temperaturwert erheblich größer als 0 ist, wird das Expansionsventil geöffnet bzw. entdrosselt.
Es kann jedoch der Fall eintreten, dass zum Erreichen einer optimalen Unterkühlung das Expansionsorgan 5 zu stark angedrosselt werden muss, wodurch innerhalb der Klimaanlage 1 eine Umverlagerung des Kältemittels auf die Hochdruckseite erfolgt und die Niederdruckseite, insbesondere jedoch der Akkumulator entleert wird. In diesem Fall tritt am Verdampfer 6 und auch am Akkumulator 7 eine Überhitzung auf. Mit dem zusätzlich vorgesehenen zweiten Drucksensor 12 und dem zweiten Temperatursensor 13 kann wie beschrieben eine Unterkühlung detektiert und das Expansionsorgan 5 solange entdrosselt werden, bis die Überhitzung unterhalb eines idealen Grenzwerts liegt und ggf. sogar verschwindet, so dass im selben Zug am Akkumulatoraustritt die ursprünglich gemessene Überhitzung verschwindet. Diese Regelung ist ein Kompromiss aus Effizienz und Leistung (Lufttemperaturverteilung nach Verdampfer). Wenn auch in diesem Fall permanent eine Überhitzung nach dem Akkumulator 7 gemessen wird und die Unterkühlung nach dem Gaskühler 3 zu gering bzw. nicht vorhanden ist, erkennt das Steuergerät 14, dass eine Unterfüllung an Kältemittel und damit Kältemittelmangel vorliegt.
Da die R744-Systeme generell einen inneren Wärmeübertrager aufweisen, könnte analog zu einer Unterkühlungsregelung nach dem Kondensator oder Gaskühler 3 zu einer Unterkühlungsregelung nach dem inneren Wärmeübertrager (Hochdruckseite) übergegangen werden, da der zusätzliche systeminterne Wärmeaustausch über den inneren Wärmetauscher von Hochdruck zu Niederdruck einen zusätzlichen Sprung der Unterkühlung bewirkt. Dadurch wird auch die Umverlagerung von Kältemittel von der Niederdruckseite zur Hochdruckseite unterstützt. Zudem kann eine Unterkühlungsregelung nach dem inneren Wärmetauscher stabiler umgesetzt werden, da die Betriebspunkte gegenüber dem Austritt des Gaskühlers einfacher und eindeutiger zu bilanzieren sind. Um diese Maßnahme umzusetzen, ist in der Figur ein weiterer kombinierter Sensor vorgesehen, umfassend einen vierten Drucksensor 15 und einen vierten Temperatursensor 16. Grundsätzlich wäre lediglich der vierte Temperatursensor 16 ausreichend, da der Druckwert (Hochdruck) bereits am Austritt des Verdichters 2 erfasst wird und im idealen Fall auf alle Positionen stromabwärts des Verdichters 2 auf der Hochdruckseite übertragen werden kann. Dabei wird davon ausgegangen, dass Druckverluste vernachlässigbar sind.
Die beschriebene Klimaanlage weist den Vorteil auf, dass eine Erkennung einer Unterfüllung an Kältemittel anhand einer Druckmessung und einer Temperaturmessung sowie durch korrekte Verknüpfung und Verarbeitung der Messwerte möglich ist. Bei einer erkannten Unterfüllung kann die Notwendigkeit eines Werkstattbesuchs dem Kunden effektiv signalisiert werden. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass das Design einer an sich bekannten Klimaanlage praktisch unverändert beibehalten werden kann, abgesehen von den zusätzlichen Sensoren, die jedoch leicht integriert werden können. Auch die Tatsache, dass keine Zusatzvolumina für Kältemitteleinlagerung bzw. Füllmengenerhöhung erforderlich sind, ist vorteilhaft. Bei einer Klimaanlage, die einen Drucksensor oder einen mit einem Temperatursensor kombinierten Drucksensor am Eintritt des Verdichters 2 im Einsatz haben, kann dieser durch den ersten Drucksensor 8 und den ersten Temperatursensor 9, die nach dem Akkumulator 7 angeordnet sind, ersetzt werden, ohne dass sich daraus für den Systembetrieb funktionale Nachteile ergeben. Beim unterkritischen Betrieb der Klimaanlage kann ein effizienzoptimierter Betrieb sicher durchgeführt werden. Die Unterkühlung kann - sofern erforderlich - maximal ausgereizt werden, während die luftseitige Temperaturverteilung gleichzeitig davon unberührt bleibt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Luftstrom nach Verdampfer keine Inhomogenität zeigt, wodurch sich eine gleichmäßige Ausblastemperaturverteilung an Innenraumluftdüsen ergibt. Zudem kann die beschriebene Klimaanlage sowohl bei Ausführungen mit kombinierten Akkumulator und Wärmetauscher als auch für separate Akkumulator und Wärmetauscher genutzt werden.
Die beschriebene Klimaanlage ist sowohl für mechanische als auch für elektrische Verdichter geeignet. Neben dem beschriebenen Einsatz für das Kältemittel R744 kann diese Maßnahme auch für Kältekreisläufe mit anderen Kältemittel eingesetzt werden, die analog zur R744-Anlage, auch mit einem Akkumulator arbeiten. Während eine mit R744 als Kältemittel arbeitende Klimaanlage einen Gaskühler aufweist, verwendet eine ein anderes Kältemittel nutzende Klimaanlage einen Kondensator.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem geschlossenen Kältemittelkreislauf, umfassend einen Verdichter (2), einen Kondensator oder Gaskühler (3), einen inneren Wärmeübertrager (4), mindestens ein Expansionsorgan (5), mindestens einen Verdampfer (6), sowie einen nachgeschalteten Akkumulator (7) für das Kältemittel, wobei ein Steuergerät (14) mittels eines ersten Drucksensors (8) und eines ersten Temperatursensors (9), die dem Akkumulator (7) nachgeschaltet sind, eine Sättigungstemperatur berechnet und mit der erfassten Temperatur vergleicht und eine gegebenenfalls vorhandene Abweichung feststellt, wobei durch Drosseln oder Entdrosseln des Expansionsorgans (5) eine Unterkühlung am Austritt des Kondensators oder Gaskühlers (3), deren Bestimmung anhand eines zweiten Drucksensors (12) und eines zweiten Temperatursensors (13) erfolgt, die dem Kondensator oder Gaskühler (3) nachgeschaltet sind, geregelt wird, wobei bei der Regelung der Unterkühlung eine Überhitzung am Verdampfer (6) und/oder am Akkumulator (7) berücksichtigt wird und eine permanente Überhitzung als Unterfüllung detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (7) und der innere Wärmeübertrager (4) als kombiniertes Bauteil ausgebildet sind und der erste Drucksensor (8) und der erste Temperatursensor (9) stromabwärts vom Akkumulator (8) in das kombinierte Bauteil eingebunden sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verdichter (2) ein dritter Drucksensor (10) und ein dritter Temperatursensor (11) nachgeschaltet sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (14) dazu ausgebildet ist, eine vorhandene Abweichung, die einen festgelegten Betrag überschreitet und/oder länger als einen festgelegten Zeitraum andauert, als Unterfüllung zu detektieren und ein Signal auszugeben.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (14) eine vorhandene Abweichung, die einen festgelegten Betrag überschreitet und/oder länger als ein festgelegter Zeitraum andauert, als Unterfüllung detektiert und ein Signal ausgibt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen einer Unterkühlung nach dem Kondensator oder Gaskühler (3) und gleichzeitiger Detektion einer dauerhaften Überhitzung nach dem Verdampfer (6) und/oder dem Akkumulator (7) zunächst eine Entdrosselung des Expansionsorgans (5) erfolgt, bevor über das Steuergerät (14) ein Kältemittelmangel signalisiert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem hochdruckseitigen Abschnitt des inneren Wärmeübertragers (4) ein vierter Temperatursensor (16) und optional ein vierter Drucksensor (15) nachgeschaltet sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Kombinationsbauteile, in denen Druck- und Temperatursensoren (12, 13, 15, 16) integriert sind, verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen der vierten Druck- und Temperatursensoren (15, 16) am Austritt des inneren Wärmeübertragers (4) analog zu den Informationen der zweiten Druck- und Temperatursensoren (12, 13) nach dem Kondensator oder Gaskühler (3) verarbeitet werden.