DE102015009290A1 - Method for filling a refrigerant circuit of a motor vehicle - Google Patents

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Rieke Brumund
Frank Ellenberger
Daniel Keller
Alan Müller
Tino Schletter
Markus Schäfer
Thomas Wagenhals
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen eines Kältemittelkreislaufs eines Kraftwagens, mit den Schritten: a) Anschließen eines Befülladapters (24), welcher zum Bereitstellen von Kältemittel mittels einer Befüllleitung (20) an einer Befüllanlage (10) und zum Evakuieren des Kältemittelkreislaufs mittels einer Evakuierleitung (28) an einer Vakuumpumpe (30) angeschlossenen ist, an den Kältemittelkreislauf des Kraftwagens; b) Öffnen eines ersten im Befülladapter (24) angeordneten Ventils (22), welches die Befüllleitung (20) mit dem Befülladapter (24) verbindet, und eines zweiten im Befülladapter (24) angeordneten Ventils (26), welches die Evakuierleitung (28) mit der Umgebung oder Abluft verbindet; c) Schließen des ersten und zweiten Ventils (22, 26), sobald ein Druckschwellwert in der Befüllleitung (20) unterschritten worden ist; d) Öffnen eines dritten Ventils (18), mittels welchem die Befüllleitung (20) an der Befüllanlage (10) angeschlossen ist; e) Öffnen eines fahrzeugseitigen Kältemittelkreislauf-Ventils; f) Öffnen des ersten Ventils (22), sobald das dritte Ventil (18) für eine vorgegebene Dauer geöffnet war; g) automatisches Befüllen des Kältemittelkreislaufs des Kraftwagens mit dem Kältemittel mittels des Befülladapters (24).The invention relates to a method for filling a refrigerant circuit of a motor vehicle, comprising the steps of: a) connecting a filling adapter (24) for providing refrigerant by means of a filling line (20) to a filling system (10) and for evacuating the refrigerant circuit by means of an evacuation line (28) connected to a vacuum pump (30), to the refrigerant circuit of the motor vehicle; b) opening a first valve (22) arranged in the filling adapter (24) which connects the filling line (20) to the filling adapter (24), and a second valve (26) arranged in the filling adapter (24), which holds the evacuation line (28) connects with the environment or exhaust air; c) closing the first and second valves (22, 26) as soon as a pressure threshold has been exceeded in the filling line (20); d) opening a third valve (18), by means of which the filling line (20) is connected to the filling system (10); e) opening a vehicle-side refrigerant circuit valve; f) opening the first valve (22) as soon as the third valve (18) has been opened for a predetermined duration; g) automatic filling of the refrigerant circuit of the motor vehicle with the refrigerant by means of the filling adapter (24).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen eines Kältemittelkreislaufs eines Kraftwagens.The invention relates to a method for filling a refrigerant circuit of a motor vehicle.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist es bekannt, Kraftwagen mit Klimaanlagen auszustatten. Klimaanlagen weisen üblicherweise einen Kältemittelkreislauf auf, welcher von einem Kältemittel durchströmt wird. Das Kältemittel wird zur Durchführung eines thermodynamischen Kreisprozesses genutzt, mittels welchem dem Innenraum des Kraftwagens zuzuführende Luft gekühlt wird. Die Befüllung derartiger Kältemittelkreisläufe mit Kältemittel ist üblicherweise relativ aufwendig. Um Kältemittelkreisläufe von Klimaanlagen maßgenau mit Kältemittel befüllen zu können, ist es von Vorteil, den Phasenzustand des Kältemittels entlang der Prozesskette der Befüllung mit ihren Schritten Versorgung, Konditionierung und Befüllung zu beherrschen. Die Prozessgenauigkeit wird dabei im Wesentlichen durch den Phasenzustand des Kältemittels beeinflusst.From the general state of the art it is known to equip motor vehicles with air conditioning systems. Air conditioners usually have a refrigerant circuit, which is flowed through by a refrigerant. The refrigerant is used to carry out a thermodynamic cycle, by means of which the interior of the motor vehicle to be supplied air is cooled. The filling of such refrigerant circuits with refrigerant is usually relatively expensive. In order to be able to accurately fill refrigerant circuits of air conditioning systems with refrigerant, it is advantageous to control the phase state of the refrigerant along the process chain of the filling with its supply, conditioning and filling steps. The process accuracy is essentially influenced by the phase state of the refrigerant.

Das Kältemittel wird üblicherweise durch einen nicht isolierten Befüllschlauch, in dem sich eine Befüll- und eine Evakuierleitung befindet, zum Kraftwagen und zu dessen Kältemittelkreislauf transportiert. Die Enthalpie des Kältemittels verändert sich dabei, wenn die Umgebungstemperatur von der Prozesstemperatur des Kältemittels abweicht. Bei starker Erwärmung des Kältemittels bilden sich zunehmend Gasblasen im Kältemittel. Die Veränderung des Kältemittels ist dabei abhängig von der Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel und der Umgebung und zeitabhängig. Je größer die Veränderung der Enthalpie des Kältemittels ist, desto ungenauer ist das Befüllergebnis des Kältemittelkreislaufs. Üblicherweise sind relativ große technische Aufwendungen notwendig, um die Enthalpieänderung des Kältemittels so klein zu halten, dass diese keinen wesentlichen Einfluss auf die Prozessgenauigkeit hat.The refrigerant is usually transported through a non-insulated filling hose, in which there is a filling and an evacuation, to the car and its refrigerant circuit. The enthalpy of the refrigerant changes when the ambient temperature deviates from the process temperature of the refrigerant. With strong heating of the refrigerant, gas bubbles increasingly form in the refrigerant. The change in the refrigerant is dependent on the temperature difference between the refrigerant and the environment and time-dependent. The greater the change in the enthalpy of the refrigerant, the less accurate is the filling result of the refrigerant circuit. Usually relatively large technical expenses are necessary to keep the enthalpy change of the refrigerant so small that it has no significant effect on the process accuracy.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Befüllen eines Kältemittelkreislaufs eines Kraftwagens bereitzustellen, mittels welchem eine besonders exakte Befüllung eines Kältemittelkreislaufs eines Kraftwagens mit einem möglichst geringen technischen Aufwand realisierbar ist.It is therefore an object of the present invention to provide a method for filling a refrigerant circuit of a motor vehicle, by means of which a particularly accurate filling of a refrigerant circuit of a motor vehicle with the least possible technical effort can be realized.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Befüllen eines Kältemittelkreislaufs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method for filling a refrigerant circuit having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Befüllen eines Kältemittelkreislaufs eines Kraftwagens wird zunächst ein Befülladapter, welcher zum Bereitstellen von Kältemittel mittels einer Befüllleitung an einer Befüllanlage und zum Evakuieren des Kältemittelkreislaufs mittels einer Evakuierleitung an einer Vakuumpumpe angeschlossenen ist, an den Kältemittelkreislauf des Kraftwagens angeschlossen. Die Befüllanlage weist dabei eine Konditionier- und Befülleinheit auf.In the method according to the invention for filling a refrigerant circuit of a motor vehicle, first of all a filling adapter which is connected to a filling system for supplying refrigerant by means of a filling line and for evacuating the refrigerant circuit to a vacuum pump by means of an evacuation line is connected to the refrigerant circuit of the motor vehicle. The filling plant has a conditioning and filling unit.

Anschließend werden ein erstes im Befülladapter angeordnetes Ventil und ein zweites im Befülladapter angeordnetes Ventil geöffnet. Das erste Ventil verbindet die Befüllleitung mit dem Befülladapter. Das zweite Ventil verbindet den Befülladapter mit der Evakuierleitung. Zwischen den beiden Ventilen besteht eine Verbindung, welche die Befüllleitung im geöffneten Zustand beider Ventile über die parallel zur Befüllleitung verlegte Evakuierleitung mit der Umgebung oder Abluft verbindet.Subsequently, a first valve arranged in the filling adapter and a second valve arranged in the filling valve are opened. The first valve connects the filling line with the filling adapter. The second valve connects the filling adapter with the evacuation pipe. There is a connection between the two valves, which connects the filling line in the open state of both valves via the evacuation line laid parallel to the filling line with the environment or exhaust air.

Das erste und das zweite Ventil werden wieder geschlossen, sobald ein Druckschwellwert in der Befüllleitung unterschritten worden ist. Danach wird ein drittes Ventil geöffnet, mittels welchem die Befüllleitung an der Befülleinheit der Befüllanlage angeschlossen ist. Anschließend wird mit einer Mimik im Befülladapter ein fahrzeugseitiges Kältemittelkreislauf-Ventil geöffnet. Danach wird erneut das erste Ventil, welches die Befüllleitung mit dem Befülladapter verbindet, geöffnet, sobald das dritte Ventil für eine vorgegebene Dauer geöffnet war. Anschließend erfolgt ein automatisches Befüllen des Kältemittelkreislaufs des Kraftwagens mit dem Kältemittel mittels des Befülladapters.The first and the second valve are closed again as soon as a pressure threshold in the filling line has been undershot. Thereafter, a third valve is opened, by means of which the filling line is connected to the filling unit of the filling system. Subsequently, a vehicle-side refrigerant circuit valve is opened with a mimic in the filling adapter. Thereafter, the first valve which connects the filling line to the filling adapter is opened again as soon as the third valve has been opened for a predetermined duration. This is followed by an automatic filling of the refrigerant circuit of the motor vehicle with the refrigerant by means of the filling adapter.

Der Kältemittelkreislauf des Kraftwagens wird also über einen Befülladapter und über eine Befüllleitung mit der Befüllanlage, die sich aus der Konditionier- und Befülleinheit zusammensetzt, verbunden. Bevor der Kältemittelkreislauf des Kraftwagens befüllt wird, sind die oben genannten Ventile alle geschlossen. Zunächst werden die ersten beiden Ventile, welche die Befüllleitung über den Befülladapter mittels einer Evakuierleitung mit der Umgebung oder Abluft verbinden, kurzzeitig geöffnet und wieder geschlossen. Dadurch sinkt der Druck in der Befüllleitung auf ein signifikant niedriges Niveau ab. Das Schließen der beiden Ventile erfolgt dabei druckgeregelt, indem überwacht wird, wann der Druck innerhalb der Befüllleitung den vorgegebenen Druckschwellwert unterschreitet. Die Evakuierleitung ist parallel zur Befüllleitung verlegt. Das in der Evakuierleitung expandierende Gas entzieht der Umgebung Wärme und kühlt aufgrund der Leitungsanordnung dabei das in der Befüllleitung verbliebene Kältemittel über die gesamte Länge der Befüllleitung ab. Sobald das erste und zweite Ventil wieder geschlossen worden sind, wird das dritte Ventil geöffnet, mittels welchem die Befüllleitung an der Befüllanlage angeschlossen ist. Das unter hohem Druck, dem sogenannten Prozessdruck, stehende Kältemittel strömt in die Befüllleitung und verflüssigt den noch in der Befüllleitung befindlichen Rest an Kältemittel. Die Enthalpie in der Befüllleitung entspricht danach weitestgehend der Enthalpie des Kältemittels in der Befüllanlage und weist den gleichen Phasenzustand auf. Nach einer definierten Beruhigungszeit wird das erste Ventil im Befülladapter geöffnet, mittels welchem die Befüllleitung mit dem Befülladapter verbunden ist. Während der Beruhigungszeit und bevor das erste Ventil, welches die Befüllleitung mit dem Befülladapter verbindet, geöffnet wird, öffnet eine Mimik im Befülladapter das fahrzeugseitige Kältemittelkreislauf-Ventil. Danach erfolgt die automatische Befüllung des Kältemittelkreislaufs des Kraftwagens mit dem Kältemittel mittels des Befülladapters, welcher bereits an den Kältemittelkreislauf des Kraftwagens angeschlossen ist.The refrigerant circuit of the motor vehicle is thus connected via a filling adapter and via a filling line with the filling system, which is composed of the conditioning and filling unit. Before the refrigerant circuit of the motor vehicle is filled, the above-mentioned valves are all closed. First, the first two valves, which connect the filling line via the filling adapter by means of an evacuation with the environment or exhaust air, briefly opened and closed again. As a result, the pressure in the filling line drops to a significantly low level. The closing of the two valves is done pressure-controlled by monitoring when the pressure within the filling line falls below the predetermined pressure threshold. The evacuation pipe is laid parallel to the filling pipe. The expanding gas in the Evakuierleitung extracts heat from the environment and cooled because of the line arrangement while remaining in the filling refrigerant over the entire length of the filling line. As soon as the first and second valves have been closed again, the third valve is opened, by means of which the filling line is connected to the filling system. The under high pressure, the so-called process pressure, standing refrigerant flows into the filling line and liquefies the remaining refrigerant in the filling line. The enthalpy in the filling line then largely corresponds to the enthalpy of the refrigerant in the filling system and has the same phase state. After a defined settling time, the first valve in the filling adapter is opened, by means of which the filling line is connected to the filling adapter. During the settling time and before the first valve, which connects the filling line to the filling adapter, is opened, a mimic in the filling adapter opens the vehicle-side refrigerant circuit valve. Thereafter, the automatic filling of the refrigerant circuit of the motor vehicle with the refrigerant takes place by means of the filling adapter, which is already connected to the refrigerant circuit of the motor vehicle.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es also möglich, einen Kältemittelkreislauf eines Kraftwagens massengenau mit einem Kältemittel zu befüllen. Der Prozess des Befüllens des Kältemittelkreislaufs kann ohne zusätzliche Anlagen- bzw. Regeltechnik realisiert werden. Die Ventilansteuerung und auch die automatische Befüllung des Kältemittelkreislaufs erfolgt dabei vorzugsweise mittels einer speicherprogrammierbaren Steuerung. Innerhalb der speicherprogrammierbaren Steuerung wird die Druckregelung des ersten und zweiten Ventils und auch die Zeitregelung des ersten Ventils hinterlegt, so dass das erfindungsgemäße Verfahren automatisiert ablaufen kann.By means of the method according to the invention, it is thus possible to fill a refrigerant circuit of a motor vehicle with a refrigerant in a mass-accurate manner. The process of filling the refrigerant circuit can be realized without additional system or control technology. The valve control and the automatic filling of the refrigerant circuit is preferably carried out by means of a programmable logic controller. Within the programmable logic controller, the pressure control of the first and second valves and also the timing of the first valve is deposited, so that the inventive method can run automatically.

Aufgrund der parallelen Anordnung der beiden Leitungen, also der Befüllleitung und der Evakuierleitung, sowie aufgrund der beschriebenen Ansteuerung der ersten beiden Ventile, kann eine passive Kühlung durch eine Expansion des Kältemittels in der Evakuierleitung erzielt werden, infolgedessen das in der Befüllleitung befindliche Kältemittel über die gesamte Länge der Befüllleitung abgekühlt werden kann. Nach dem Öffnen des dritten Ventils, mittels welchem die Befüllleitung an der Befüllanlage angeschlossen ist, kann mittels der Befüllanlage konditioniertes Kältemittel in die Befüllleitung nachströmen, wodurch eine Wiederverflüssigung des Kältemittels erfolgt.Due to the parallel arrangement of the two lines, so the filling and evacuation, and due to the described control of the first two valves, a passive cooling can be achieved by an expansion of the refrigerant in the evacuation, as a result, located in the filling line refrigerant over the entire Length of the filling line can be cooled. After opening the third valve, by means of which the filling line is connected to the filling system, conditioned refrigerant can flow into the filling line by means of the filling system, whereby a re-liquefaction of the refrigerant takes place.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass mittels der Befüllanlage Kohlenstoffdioxid als Kältemittel bereitgestellt wird. Vorzugsweise wird als der Druckschwellwert, in Abhängigkeit von welchem das Schließen des zuvor geöffneten ersten Ventils erfolgt, mit 10 bis 30 bar vorgegeben. Ein Druckabfall innerhalb des Befüllschlauchs auf einen Wert unter 10 bis 30 bar weist eine hinreichende Differenz zu dem Mediendruck innerhalb der Befüllanlage auf.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that carbon dioxide is provided as a refrigerant by means of the filling. Preferably, the pressure threshold, as a function of which the closing of the previously opened first valve takes place, is set at 10 to 30 bar. A pressure drop within the filling hose to a value below 10 to 30 bar has a sufficient difference to the media pressure within the filling system.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Kältemittel mittels der Befüllanlage mit einem Druck von 80 bis 100 bar, vorzugsweise mit einem Druck von 85 bar, bereitgestellt wird. Das Kältemittel wird dabei mittels der Befüllanlage vorzugsweise mit einer Temperatur zwischen 15 und 20°C bereitgestellt. Diese Bedingungen hinsichtlich der Temperatur und des Drucks des Kältemittels innerhalb der Befüllanlage unterstützen die massengenaue Befüllung des Kältemittelkreislaufs.A further advantageous embodiment of the invention provides that the refrigerant is provided by means of the filling system with a pressure of 80 to 100 bar, preferably at a pressure of 85 bar. The refrigerant is provided by means of the filling system preferably at a temperature between 15 and 20 ° C. These conditions regarding the temperature and the pressure of the refrigerant within the filling system support the mass filling of the refrigerant circuit.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Darstellung einer zweiteiligen Befüllanlage zum Befüllen eines Kältemittelkreislaufs eines Kraftwagens, die sich aus einer Konditionier- und einer Befülleinheit zusammensetzt, wobei die Befüllanlage mittels einer Gasflasche mit Kältemittel versorgt wird, welches mittels eines Befülladapters einem Kältemittelkreislaufs eines Kraftwagens zugeführt werden kann.The drawing shows in the single figure is a schematic representation of a two-part filling system for filling a refrigerant circuit of a motor vehicle, which is composed of a conditioning and a filling, wherein the filling is supplied by means of a gas cylinder with refrigerant, which by means of a filling a refrigerant circuit of a motor vehicle can be supplied.

Eine Befüllanlage 10 zum Befüllen eines Kältemittelkreislaufs eines Kraftwagens ist in einer schematischen Darstellung in der einzigen Figur gezeigt. Die Befüllanlage umfasst eine Konditioniereinheit 14, welche über ein hier nicht dargestelltes Ventil mit einer Befülleinheit 16 der Befüllanlage verbunden ist. Die Befüllanlage 10 ist über ein Ventil 12 mit einer als Reservoir dienenden Gasflasche 13 verbunden, mittels welcher ein Kältemittel, vorzugsweise Kohlenstoffdioxid, bereitgestellt wird. Über ein weiteres Ventil 18 ist eine Befüllleitung 20 mit der Befüllanlage 10 verbunden. Die Befüllleitung 20 ist wiederum über ein Ventil 22 an einem Befülladapter 24 angeschlossen. Der Befülladapter 24 kann mit einem Kältemittelkreislauf eines Kraftwagens verbunden werden, um den Kältemittelkreislauf mit Kältemittel zu befüllen. Der Befülladapter 24 ist über ein Ventil 26 an eine Evakuierleitung 28 angeschlossen, welche die Befüllleitung 20 mit der Umgebung bzw. Abluft verbindet. Das Ventil 26 sowie ein weiteres Ventil 30 dienen dabei als Entlüftungsventile, mittels welchem ein Kältemittelkreislauf eines Kraftwagens evakuiert werden kann. Mittels der Ventile 26, 30 und 32 kann dabei der Kältemittelkreislauf des betreffenden Kraftwagens mit einer Vakuumpumpe 34 der Befüllanlage 10 verbunden werden, um den betreffenden Kältemittelkreislauf vor der Befüllung zu evakuieren.A filling system 10 for filling a refrigerant circuit of a motor vehicle is shown in a schematic representation in the single figure. The filling plant comprises a conditioning unit 14 , Which via a not shown here valve with a filling unit 16 the filling system is connected. The filling system 10 is over a valve 12 with a gas bottle serving as a reservoir 13 connected, by means of which a refrigerant, preferably carbon dioxide, is provided. About another valve 18 is a filling line 20 with the filling system 10 connected. The filling line 20 is in turn via a valve 22 on a filling adapter 24 connected. The filling adapter 24 can be connected to a refrigerant circuit of a motor vehicle to fill the refrigerant circuit with refrigerant. The filling adapter 24 is over a valve 26 to an evacuation line 28 connected, which is the filling line 20 connects with the environment or exhaust air. The valve 26 as well as another valve 30 serve as vent valves, by means of which a refrigerant circuit of a motor vehicle can be evacuated. By means of the valves 26 . 30 and 32 can thereby the refrigerant circuit of the relevant motor vehicle with a vacuum pump 34 the filling system 10 be connected to evacuate the relevant refrigerant circuit before filling.

Die Befülleinheit 16 umfasst des Weiteren einen Filter 36, ein Manometer 38, ein Sicherheitsventil 40 und einen Massendurchflussmesser 42, welche in Durchströmungsrichtung der Befüllanlage 10 hintereinander angeordnet sind. Mittels der Befüllanlage 10 wird das mittels der Gasflasche 13 bereitgestellte Kältemittel aufbereitet und konditioniert. Alternativ kann die Versorgung der Befüllanlage 10 statt mittels einer Gasflasche 13 beispielsweise auch über eine Ringleitung erfolgen.The filling unit 16 further includes a filter 36 , a manometer 38 , a safety valve 40 and a mass flow meter 42 , which in the flow direction of the filling 10 arranged one behind the other. By means of the filling system 10 this is done by means of the gas bottle 13 Prepared refrigerants prepared and conditioned. Alternatively, the supply of the filling system 10 instead of using a gas cylinder 13 for example, take place via a loop.

Mittels der Befüllanlage 10 wird das bereitgestellte Kältemittel derart aufbereitet, dass das Kältemittel mit einem Druck von 80 bis 100 bar, vorzugsweise mit einem Druck von 85 bar, bereitgestellt werden kann. Darüber hinaus wird das Kältemittel mittels der Befüllanlage 10 mit einer Temperatur zwischen 15 und 20°C bereitgestellt. Eine besondere Herausforderung bei der Befüllung eines Kältemittelkreislaufs eines Kraftwagens besteht dabei darin, den Kältemittelkreislauf massengenau mit dem Kältemittel zu befüllen.By means of the filling system 10 the supplied refrigerant is treated so that the refrigerant at a pressure of 80 to 100 bar, preferably at a pressure of 85 bar, can be provided. In addition, the refrigerant is using the filling system 10 provided at a temperature between 15 and 20 ° C. A special challenge when filling a refrigerant circuit of a motor vehicle is to fill the refrigerant circuit with the refrigerant in exact mass.

Nachfolgend wird ein Verfahren zum Befüllen eines Kältemittelkreislaufs eines Kraftwagens näher erläutert.Hereinafter, a method for filling a refrigerant circuit of a motor vehicle will be explained in detail.

Zunächst werden die Ventile 22 und 26, welche die Befüllleitung 20 über die Evakuierleitung 28 mit der Umgebung bzw. Abluft verbinden, geöffnet. Die Ventile 22 und 26 bleiben dabei solange geöffnet, bis ein Druckschwellwert in der Befüllleitung 20 unterschritten worden ist. Vorzugsweise wird als Druckschwellwert ein Wert von 10 bis 30 bar vorgegeben. Das in der Evakuierleitung 28 expandierende Gas entzieht der Umgebung Wärme und kühlt aufgrund der Leitungsanordnung dabei das in der Befüllleitung 20 verbliebene Kältemittel über die gesamte Länge der Befüllleitung ab. Sobald der Druckschwellwert unterschritten worden ist, werden die Ventile 22 und 26 wiederum geschlossen. Zur Überprüfung, wann der besagte Druckschwellwert in der Befüllleitung 20 unterschritten worden ist, kann an der Leitung 20 ein hier nicht dargestelltes Manometer angeordnet sein. Durch das kurzzeitige Öffnen und Schließen der Ventile 22 und 26 sinkt der Druck in der Befüllleitung 20 signifikant unter den Druck innerhalb der Befüllanlage 10 ab.First, the valves 22 and 26 which the filling line 20 via the evacuation line 28 connect to the environment or exhaust air, opened. The valves 22 and 26 remain open until a pressure threshold in the filling line 20 has been fallen below. Preferably, a value of 10 to 30 bar is specified as the pressure threshold value. That in the evacuation line 28 expanding gas removes heat from the environment and cools due to the line arrangement doing that in the filling line 20 remaining refrigerant over the entire length of the filling from. Once the pressure threshold has been reached, the valves 22 and 26 closed again. To check when said pressure threshold in the filling line 20 may have fallen short of the line 20 a manometer, not shown here, can be arranged. By briefly opening and closing the valves 22 and 26 the pressure in the filling line drops 20 significantly below the pressure within the filling station 10 from.

Nachdem die Ventile 22 und 26 geschlossen worden sind, wird mittels einer Mimik im Befülladapter 24 ein hier nicht dargestelltes fahrzeugseitiges Kältemittelkreislauf-Ventil geöffnet. Nachdem das fahrzeugseitige Kältemittelkreislauf-Ventil geöffnet wurde, wird das Ventil 18 geöffnet, mittels welchem die Befüllleitung 20 an der Befüllanlage 10 angeschlossen ist. Dadurch strömt das unter hohem Druck stehende Kältemittel aus der Befüllanlage 10 in die Befüllleitung 20 hinein und verflüssigt den noch in der Befüllleitung 20 verbliebenen gasförmigen oder überkritischen Rest des Kältemittels. Die Enthalpie des Kältemittels in der Befüllleitung 20 entspricht danach weitestgehend der Enthalpie des mittels des Massendurchflussmessers 42 gemessenen Kältemittels innerhalb der Befüllanlage 10. Nach einer definierten Beruhigungszeit wird das Ventil 22 geöffnet, mittels welchem die Befüllleitung 20 an dem Befülladapter 24 angeschlossen ist. Während der Beruhigungszeit und bevor das Ventil 22, welches die Befüllleitung 20 mit dem Befülladapter 24 verbindet, geöffnet wird, öffnet eine hier nicht dargestellte Mimik im Befülladapter 24 das fahrzeugseitige Kältemittelkreislauf-Ventil. Anschließend erfolgt eine automatische Befüllung des betreffenden Kältemittelkreislaufs des Kraftwagens mit dem Kältemittel mittels des Befülladapters 24.After the valves 22 and 26 have been closed is by means of a facial expressions in the filling adapter 24 a vehicle-side refrigerant circuit valve, not shown here, opened. After the vehicle-side refrigerant cycle valve has been opened, the valve becomes 18 opened, by means of which the filling line 20 at the filling plant 10 connected. As a result, the high-pressure refrigerant flows out of the filling system 10 in the filling line 20 into it and liquefies the still in the filling line 20 remaining gaseous or supercritical remainder of the refrigerant. The enthalpy of the refrigerant in the filling line 20 then largely corresponds to the enthalpy of the mass flow meter 42 measured refrigerant within the filling system 10 , After a defined settling time, the valve becomes 22 opened, by means of which the filling line 20 on the filling adapter 24 connected. During the settling time and before the valve 22 , which is the filling line 20 with the filling adapter 24 connects, is opened, opens a mimic not shown here in the filling adapter 24 the vehicle-side refrigerant cycle valve. This is followed by an automatic filling of the relevant refrigerant circuit of the motor vehicle with the refrigerant by means of the filling adapter 24 ,

Mittels des erläuterten Verfahrens zum Befüllen eines Kältemittelkreislaufs eines Kraftwagens ist es ohne zusätzliche Anlagen- bzw. Regeltechnik möglich, einen Kältemittelkreislauf eines Kraftwagens massegenau mit einem Kältemittel, vorzugsweise mit Kohlendioxid, zu befüllen. Die Ansteuerung und Betätigung der Ventile 18, 22, 26 kann dabei mittels einer speicherprogrammierbaren Steuerung erfolgen, welche die Ventile 18, 22, 26 mittels einer Druck- und Zeitregelung steuert. Durch die beschriebene Ansteuerung der Ventile 18, 22, 26 kann insbesondere das thermodynamische Verhalten des Kältemittels auf einfache Weise wunschgemäß beeinflusst und somit die Prozessgenauigkeit gesteigert werden.By means of the explained method for filling a refrigerant circuit of a motor vehicle, it is possible without additional system or control technology to fill a refrigerant circuit of a motor vehicle with a precise amount of refrigerant, preferably with carbon dioxide. The control and actuation of the valves 18 . 22 . 26 can be done by means of a programmable logic controller, which the valves 18 . 22 . 26 controls by means of a pressure and time control. By the described control of the valves 18 . 22 . 26 In particular, the thermodynamic behavior of the refrigerant can be influenced in a simple way as desired and thus the process accuracy can be increased.

Claims (6)

Verfahren zum Befüllen eines Kältemittelkreislaufs eines Kraftwagens, mit den Schritten: a) Anschließen eines Befülladapters (24), welcher zum Bereitstellen von Kältemittel mittels einer Befüllleitung (20) an einer Befüllanlage (10) und zum Evakuieren des Kältemittelkreislaufs mittels einer Evakuierleitung (28) an einer Vakuumpumpe (30) angeschlossenen ist, an den Kältemittelkreislauf des Kraftwagens; b) Öffnen eines ersten im Befülladapter (24) angeordneten Ventils (22), welches die Befüllleitung (20) mit dem Befülladapter (24) verbindet, und eines zweiten im Befülladapter (24) angeordneten Ventils (26), welches die Evakuierleitung (28) mit der Umgebung oder Abluft verbindet; c) Schließen des ersten und zweiten Ventils (22, 26), sobald ein Druckschwellwert in der Befüllleitung (20) unterschritten worden ist; d) Öffnen eines dritten Ventils (18), mittels welchem die Befüllleitung (20) an der Befüllanlage (10) angeschlossen ist; e) Öffnen eines fahrzeugseitigen Kältemittelkreislauf-Ventils; f) Öffnen des ersten Ventils (22), sobald das dritte Ventil (18) für eine vorgegebene Dauer geöffnet war; g) automatisches Befüllen des Kältemittelkreislaufs des Kraftwagens mit dem Kältemittel mittels des Befülladapters (24).Method for filling a refrigerant circuit of a motor vehicle, comprising the steps of: a) connecting a filling adapter ( 24 ), which for supplying refrigerant by means of a filling line ( 20 ) at a filling plant ( 10 ) and for evacuating the refrigerant circuit by means of an evacuation line ( 28 ) on a vacuum pump ( 30 ) is connected to the refrigerant circuit of the motor vehicle; b) opening a first in the filling adapter ( 24 ) arranged valve ( 22 ), which the filling line ( 20 ) with the filling adapter ( 24 ) and a second one in the filling adapter ( 24 ) arranged valve ( 26 ), which the evacuation line ( 28 ) connects with the environment or exhaust air; c) closing the first and second valves ( 22 . 26 ), as soon as a pressure threshold in the filling line ( 20 ) has fallen below; d) opening a third valve ( 18 ), by means of which the filling line ( 20 ) at the filling plant ( 10 ) connected; e) opening a vehicle-side refrigerant circuit valve; f) opening the first valve ( 22 ), as soon as the third valve ( 18 ) was open for a given duration; g) automatic filling of the refrigerant circuit of the motor vehicle with the refrigerant by means of the filling adapter ( 24 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Ventil (22, 26) derart angesteuert werden, dass eine passive Kühlung durch eine Expansion des Kältemittels in der Evakuierleitung (28) erzielt und infolgedessen das in der Befüllleitung (20) befindliche Kältemittel über die gesamte Länge der Befüllleitung (20) abgekühlt wird, wobei das dritte Ventil (18) derart angesteuert wird, dass mittels der Befüllanlage konditioniertes Kältemittel in die Befüllleitung (20) nachströmt, sodass eine Wiederverflüssigung des Kältemittels erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that the first and second valves ( 22 . 26 ) are controlled such that a passive cooling by an expansion of the refrigerant in the Evakuierleitung ( 28 ) and as a result that in the filling line ( 20 ) located refrigerant over the entire length of the filling ( 20 ), the third valve ( 18 ) is controlled such that by means of the filling system conditioned refrigerant in the filling ( 20 ), so that a re-liquefaction of the refrigerant takes place. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Befüllanlage (10) Kohlenstoffdioxid als Kältemittel bereitgestellt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that by means of the filling system ( 10 ) Carbon dioxide is provided as a refrigerant. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2, dadurch gekennzeichnet, dass als der Druckschwellwert 10 bis 30 bar vorgegeben wird.Method according to one of the preceding claims 2, characterized in that 10 to 30 bar is specified as the pressure threshold. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittel mittels der Befüllanlage (10) mit einem Druck von 80 bis 100 bar, vorzugsweise mit einem Druck von 85 bar, bereitgestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the refrigerant by means of the filling system ( 10 ) is provided at a pressure of 80 to 100 bar, preferably at a pressure of 85 bar. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittel mittels der Befüllanlage (10) mit einer Temperatur zwischen 15 und 20°C bereitgestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the refrigerant by means of the filling system ( 10 ) is provided at a temperature between 15 and 20 ° C.
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