DE102016005782A1 - Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugklimaanlage mit einem Kältemittelkreislauf sowie Fahrzeugklimaanlage zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugklimaanlage (1) mit einem Kältemittelkreislauf (2), welcher wenigstens einen von einem Kältemittel durchströmbaren Verdampfer (3, 3.1), einen regelbaren Kältemittelverdichter (4) mit einem minimalen Fördervolumen, einen Kältemittelkondensator (5) oder einen Gaskühler (5), ein dem Verdampfer (3, 3.1) zugeordnetes und elektrisch mittels eines Steuergerätes (7) ansteuerbares Expansionsorgan (6, 6.1) mit einer einstellbaren Ventil-Querschnittsfläche, wobei das Expansionsorgan (6) auf eine minimale Ventil-Querschnittsfläche (A_EXV_Min) steuerbar ist und eine Sensoreinheit (Tv, pT3) zur direkten oder indirekten Ermittlung eines Istwertes (T_IST) der Verdampferlufttemperatur (T) umfasst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass a) mittels des Steuergerätes (7) ein Sollwert (T_SOLL) für die Verdampferlufttemperatur (T) erzeugt wird, b) der Istwert (T_IST) der Verdampferlufttemperatur (T) mit deren Sollwert (T_SOLL) verglichen wird, und c) bei einem unter dem Sollwert (T_SOLL) der Verdampferlufttemperatur (T) detektierten Istwert (T_IST) die Ventil-Querschnittsfläche um einen vorgegebenen Wert erhöht wird, wenn ein minimales Fördervolumen des Kältemittelverdichters (4) detektiert wird, und andernfalls das Fördervolumen reduziert wird, wenn das detektierte Fördervolumen des Kältemittelverdichters (4) größer als das minimale Fördervolumen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugklimaanlage mit einem Kältemittelkreislauf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Fahrzeugklimaanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Eine gattungsbildende Fahrzeugklimaanlage mit einem Kältemittelkreislauf, welcher als Komponenten wenigstens einen Verdampfer, einen regelbaren Kältemittelverdichter mit variablem Hubvolumen, einen Kältemittelkondensator bzw. -gaskühler und ein dem Verdampfer zugeordnetes und elektrisch mittels eines Steuergerätes ansteuerbares Expansionsventil mit einer veränderbaren Ventilöffnung aufweist, ist aus der DE 199 17 048 A1 bekannt. Bei diesem als R744-(CO2-)Kreislauf ausgeführten transkritischen Kältemittelkreislauf wird die Kältemittelförderkapazität des Kältemittelverdichters überwacht und die Öffnung des Expansionsventils in Abhängigkeit der Kältemitteltemperatur auf der Auslassseite des Kältemittelkondensators bzw. -gaskühlers gesteuert, wenn sich die Kältemittelförderkapazität nicht geändert hat. Wenn sich jedoch die Kältemittelförderkapazität des Kältemittelverdichters geändert hat, wird die Öffnung des Expansionsventils auf den zuletzt eingestellten Wert fixiert. Der gemäß dieser DE 199 17 048 A1 verwendete geregelte Kältemittelverdichter wird mittels eines Riemenantriebes vom Fahrzeugmotor angetrieben. Diese Art von Verdichter wird aufgrund des Antriebskonzepts auch als mechanischer Verdichter bezeichnet.
  • Fahrzeugklimaanlagen für Fahrzeuge mit elektrischen Antriebskonzepten werden in der Regel mit elektrisch angetriebenen Kältemittelverdichtern aufgebaut, sind also unabhängig von der Drehzahl des Fahrzeugmotors. Als Kältemittelverdichter werden bei solchen Fahrzeugklimaanlagen Kältemittelverdichter in Hubkolben-(axialer oder radialer Auslegung), Flügelzellen- oder Spiralbauweise (Scrollverdichter) eingesetzt. Aufgrund der elektrischen Wirkungsgrade sowie Reibungsverluste innerhalb des Kältemittelverdichters wird eine minimale Betriebsdrehzahl für den Kältemittelverdichter definiert und festgelegt, die bspw. bei 800 rpm liegt. Diese Untergrenze bewirkt, dass bei festem Verdichtungs-/Hubvolumen kontinuierlich ein minimaler Kältemittelmassenstrom in der Kälteanlage umgesetzt wird und in derselben zirkuliert.
  • Ein solcher seitens eines mechanischen oder elektrisch angetriebenen Verdichters kontinuierlich und minimal geförderter Kältemittelmassenstrom führt dazu, dass es bei geringen am Kältemittelkreislauf anliegenden Lasten (z. B. 10°C Umgebungstemperatur) am Verdampfer bereits Ausblastemperaturen erzielt werden, die unterhalb der zulässigen Grenze (3°C) zu liegen kommen können und je nach Toleranz der Messsensorik zu Vereisung am Verdampfer aufgrund des abgeschiedenen Kondensats aus der ihn durchströmenden und entfeuchteten Luft führen kann. Selbst wenn die geforderten Sollwerte bereits unterschritten werden, wird der Verdichter noch bis zum Erreichen eines unteren Abschalt-Grenzwerts weiter betrieben.
  • Werden die Sollwerte unterschritten, d. h. es wird eine höhere Kälteleistung am Verdampfer bereitgestellt als gefordert, führt dies gleichzeitig zu einer höheren elektrischen Leistungsaufnahme durch den Verdichter. Das höhere resultierende Druckverhältnis von Hochdruck zu Niederdruck, insbesondere das Absenken des Niederdrucks hat Leistungsmehraufnahmen von bis zu 50 W und höher zur Folge.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugklimaanlage mit einem Kältemittelkreislauf der eingangs genannten Art anzugeben, bei welchem die Leistungsaufnahme des Verdichters, welcher im Niederlastbereich einen minimalen und kontinuierlich geförderten Kältemittelmassenstrom fördert, gegenüber dem Stand der Technik deutlich reduziert ist.
  • Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Bei diesem Verfahren umfasst der Kältemittelkreislauf zum Betreiben einer Fahrzeugklimaanlage
    • – wenigstens einen von einem Kältemittel durchströmbaren Verdampfer,
    • – einen regelbaren Kältemittelverdichter mit einem minimalen Fördervolumen, welches verdichterartabhängig durch einen minimalen Regelstrom eines Regelventils eines mechanischen Kältemittelverdichters oder durch eine minimale Verdichterdrehzahl eines elektrischen Kältemittelverdichters angezeigt wird,
    • – einen Kältemittelkondensator oder einen Gaskühler,
    • – ein dem Verdampfer zugeordnetes und elektrisch mittels eines Steuergerätes ansteuerbares Expansionsorgan mit einer einstellbaren Ventil-Querschnittsfläche, wobei das Expansionsorgan auf eine minimale Ventil-Querschnittsfläche steuerbar ist, und
    • – eine Sensoreinheit zur direkten oder indirekten Ermittlung eines Istwertes der Verdampferlufttemperatur.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass
    • a) mittels des Steuergerätes ein Sollwert für die Verdampferlufttemperatur erzeugt wird,
    • b) der Istwert der Verdampferlufttemperatur mit deren Sollwert verglichen wird, und
    • c) bei einem unter dem Sollwert der Verdampferlufttemperatur detektierten Istwert die Ventil-Querschnittsfläche um einen vorgegebenen Wert erhöht wird, wenn der minimaler Regelstrom des mechanischen Kältemittelverdichters oder die minimale Verdichterdrehzahl des elektrischen Kältemittelverdichters detektiert wird, und andernfalls der Regelstrom des mechanischen Kältemittelverdichters oder die minimale Verdichterdrehzahl des elektrischen Kältemittelverdichters reduziert wird, wenn der detektierte Regelstrom des mechanischen Kältemittelverdichters oder die detektierte Verdichterdrehzahl des elektrischen Kältemittelverdichters größer als der minimale Regelstrom oder die minimale Verdichterdrehzahl ist.
  • Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird im Betrieb des Kältemittelverdichters mit minimalem Volumenstrom im Fall des Unterschreitens des Sollwertes der Verdampferlufttemperatur der Querschnitt des elektrisch an steuerbaren Expansionsorgans mittels des Steuergerätes um einen vorgegebenen Wert geöffnet, also dessen Ventil-Querschnittsfläche erhöht, wodurch der Niederdruck auf der Niederdruckseite des Kältemittelkreislaufs ansteigt und damit ein Anheben der Verdampferlufttemperatur verbunden ist. Die steigende Verdampferlufttemperatur lässt auch die Lufttemperatur nach dem Verdampfer ansteigen. Damit kann der mittels des Steuergerätes geforderte Sollwert für die Lufttemperatur nach dem Verdampfer angefahren und eingestellt werden. In vorteilhafter Weise wird das Druckverhältnis zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite des Kältemittelkreislaufs reduziert und gleichzeitig sinkt auch die Leistungsaufnahme des Kältemittelverdichters. Nach dem Anheben des Niederdruckniveaus und damit der Isttemperatur des Luftstroms nach Verdampfer kann mittels des Kältemittelverdichters ein effizienter Systembetrieb der Fahrzeugklimaanlage eingestellt werden.
  • Das Unterschreiten des Sollwertes der Verdampferlufttemperatur bedeutet, dass die zur Verfügung gestellte minimale Kälteleistung mit dem minimalen Volumenstrom des Kältemittelverdichters größer ist als die tatsächlich benötigte Kälteleistung. Mit der Vergrößerung der Ventil-Querschnittsfläche wird die Kälteleistung reduziert. Ein konstanter minimaler Volumenstrom eines Kältemittelverdichters wird bei einer unteren Drehzahlgrenze, d. h. einer minimalen Drehzahl eines elektrischen Kältemittelverdichters oder bei einer Minimalhubgrenze, d. h. einem minimalen Regelstrom eines Regelventils eines mechanischen Kaltemittelverdichters erzeugt.
  • Die Verfahrensschritte b) und c) können sukzessive wiederholt werden, bis der Istwert der Verdampferlufttemperatur sich auf den vorgegebenen Sollwert reduziert hat.
  • Die Ermittlung eines Istwertes der Verdampferlufttemperatur erfolgt entweder direkt mit einem außerhalb des Verdampfers angeordneten Temperatursensor als Sensoreinheit, oder indirekt mittels eines niederdruckseitig stromabwärts nach dem Verdampfer oder einem Kältemittelsammler im Kältemittelkreislauf angeordneten Drucksensors als Sensoreinheit, wobei davon ausgegangen wird, dass das Kältemittel am Ort des Drucksensors als Zwei-Phasen-Gemisch, also als Nassdampf vorliegt. Aus dem gemessenen Druck wird über ein p-h-Diagramm unter Berücksichtigung des Druckverlustes zwischen dem Ort des Drucksensors und dem Kältemittelverdampfer die Sättigungstemperatur (bzw. Verdampfungstemperatur) des Kältemittels am Austritt des Kältemittelverdampfers ermittelt. Diese ermittelte Sättigungstemperatur gibt das kältemittelseitig vorliegende Temperaturniveau an, welches je nach Lastzustand eine Grädigkeit zum Lufttemperaturniveau nach dem Kältemittelverdampfer besitzt. Diese Grädigkeit, welche sich am Ende der Wärmeübertragungsstrecke ergibt, wird über ein Modell abgebildet, indem der Wärmeübergang am Kältemittelverdampfer zu dem in den Fahrzeuginnenraum geführten Zuluftstrom bestimmt wird. Damit wird diese Grädigkeit ohne eine Messung der Lufttemperatur nach dem Kältemittelverdampfer ermittelt. Ein nach dem Kältemittelverdampfer angeordneter Temperatursensor zur Messung eines Istwertes der Verdampferlufttemperatur kann damit entfallen.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird folgender Verfahrensschritt d) durchgeführt, bei dem bei einem über dem Sollwert der Verdampferlufttemperatur detektierten Istwert die Ventil-Querschnittsfläche um einen vorgegebenen Wert reduziert wird, wenn der minimale Regelstrom des mechanischen Kältemittelverdichters oder die minimale Verdichterdrehzahl des elektrischen Kältemittelverdichters detektiert wird, und andernfalls der Regelstrom des mechanischen Kältemittelverdichters oder die minimale Verdichterdrehzahl des elektrischen Kältemittelverdichters erhöht wird, wenn der detektierte Regelstrom des mechanischen Kältemittelverdichters oder die detektierte Verdichterdrehzahl des elektrischen Kältemittelverdichters größer als der minimale Regelstrom oder die minimale Verdichterdrehzahl ist.
  • Liegt der Sollwert der Verdampferlufttemperatur unter dem detektierten Istwert, ist die zur Verfügung gestellte Kälteleistung kleiner als die tatsächlich benötigte Kälteleistung. Wenn in diesem Fall der minimale Volumenstrom des Kältemittelverdichters erzeugt wird, wird gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung die Ventil-Querschnittsfläche um einen vorbestimmten Wert reduziert. Andernfalls, wenn also von dem Kältemittelverdichter mehr als der minimale Volumenstrom erzeugt wird, wird der Regelstrom des mechanischen Kältemittelverdichters oder die minimale Verdichterdrehzahl des elektrischen Kältemittelverdichters erhöht.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird folgender Verfahrensschritt e) durchgeführt, bei dem bei einem über dem Sollwert der Verdampferlufttemperatur detektierten Istwert der Regelstrom des mechanischen Kältemittelverdichters oder die minimale Verdichterdrehzahl des elektrischen Kältemittelverdichters erhöht wird, wenn das Expansionsorgan auf dessen minimale Ventil-Querschnittsfläche eingestellt ist, und andernfalls die Ventil-Querschnittsfläche um einen vorgegebenen Wert reduziert wird, wenn die eingestellte Ventil-Querschnittsfläche des Expansionsorgans größer ist als die minimale Ventil-Querschnittsfläche.
  • Um in diesem Fall, bei welchem die zur Verfügung gestellte Kälteleistung ebenso zu gering ist, wird zunächst geprüft, ob das Expansionsventil bereits auf seine zulässige minimale Ventil-Querschnittsfläche eingestellt wurde, bevor dessen Ventil-Querschnittsfläche zur Erhöhung der Kälteleistung weiter reduziert wird. Dies wird insbesondere dann geprüft, wenn die Ventil-Querschnittsfläche bereits um einen vorgegebenen Wert reduziert wurde. Somit kann zur Erhöhung der Kälteleistung die Ventil-Querschnittsfläche weiter reduziert werden, wenn die zulässige minimale Ventil-Querschnittsfläche noch nicht eingestellt wurde, andernfalls wird zur Erhöhung der Kälteleistung in Abhängigkeit des eingesetzten Kältemittelverdichters der Regelstrom des mechanischen Kältemittelverdichters oder die minimale Verdichterdrehzahl des elektrischen Kältemittelverdichters erhöht.
  • Es wird angemerkt, dass die ansteuerbare minimale zulässige Ventilquerschnittsfläche variabel ausgestaltet werden kann. Je niedriger die am System der Kälteanlage anliegende Gesamtlast ausgebildet ist desto niedriger wird der minimale zulässige Ventilquerschnitt vorgegeben. Umgekehrt wird dieser minimal zulässige Wert angehoben sobald die anliegende Systemlast zunimmt. Die variable Einstellung dieses unteren Grenzwertes ist wegen der Ausbildung einer luftseitigen Temperaturverteilung nach dem Kältemittelverdampfer erforderlich, die mit Einstellen eines zu geringen Werts sich inhomogen gestalten kann (Temperaturschichtung).
  • Weiterbildungsgemäß ist der Verdampfer zur Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und einer zu konditionierenden und in den Fahrzeuginnenraum strömenden Zuluft ausgebildet, wobei dessen Verdampferlufttemperatur mittels der Sensoreinheit direkt oder indirekt ermittelt wird. Ein solcher Verdampfer ist in einem Klimagerät der Fahrzeugklimaanlage angeordnet, über den der Zuluftstrom in den Fahrzeuginnenraum geführt und dabei unter Durchströmen des Verdampfers abgekühlt wird, wodurch die Wärme des Zuluftstromes durch einen Verdampfungsprozess in dem Verdampfer von dem Kältemittel aufgenommen wird.
  • Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Verdampfer, der sogenannte Chiller zur Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und einem zu konditionierenden Kühlmittel für eine elektrische Komponente des Fahrzeugs ausgebildet, wobei dem Verdampfer bzw. Chiller ein weiterer Verdampfer zur Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und einer zu konditionierenden und in den Fahrzeuginnenraum strömenden Zuluft ausgebildet und dessen Verdampferlufttemperatur mittels des Temperatursensors detektiert wird.
  • Ein solcher Chiller bildet zusammen mit einer Wärmequelle einen Kühlmittelkreislauf zur Kühlung von elektrischen Komponenten des Fahrzeugs. Dieser Chiller dient dazu, die von der Wärmequelle auf das Kühlmittel übertragene Wärme auf das Kältemittel des Kältemittelkreislaufs zu übertragen und anschließend über den Kältemittelkondensator oder den Gaskühler an die Umgebung des Fahrzeugs abzugeben. Dieser Chiller ist zusammen mit einem Expansionsorgan dem weiteren Verdampfer und dem diesen zugeordneten Expansionsorgan parallel geschaltet, wobei dieser weitere Verdampfer in einem Klimagerät der Fahrzeugklimaanlage angeordnet ist, über den der Zuluftstrom in den Fahrzeuginnenraum geführt und dabei über den Kontakt mit dem Verdichter abgekühlt wird, wodurch die Wärme des Zuluftstromes durch ein Verdampfungsprozess in dem Verdampfer von dem Kältemittel aufgenommen wird.
  • Damit kann, wenn der weitere Verdampfer nur ein mechanisches Expansionsorgan verfügt, über den als Chiller arbeitenden Verdampfer, dem das elektrisch steuerbare Expansionsorgan zugeordnet ist, über dessen Querschnittsveränderung, d. h. über eine Erhöhung der Ventil-Querschnittsfläche die überschüssige Kälteleistung auf das Kühlmittel übertragen werden, wenn der Kältemittelverdichter seinen minimalen Volumenstrom konstant liefert.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also sichergestellt, dass zur Reduzierung einer Kühlleistung nur dann eine Querschnittsveränderung an dem dem Verdampfer zugeordneten Expansionsorgan durchgeführt wird, wenn der Kältemittelverdichter seinen minimalen Volumenstrom fördert. Mit der Zunahme des Volumenstroms aufgrund von geänderten Sollwertvorgaben seitens des Steuergerätes werden diese erfindungsgemäße Verfahren deaktiviert bzw. zurückgefahren, indem die Ventil-Querschnittsfläche des Expansionsorgans wieder auf einen Wert für den Standardregelbetrieb eingestellt wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
  • 1 ein Schaltbild einer Fahrzeug-Kälteanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2 ein Schaltbild einer weiteren Fahrzeug-Kälteanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 3 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
  • 5 ein Ablaufdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens
  • Die 1 und 2 zeigen eine Fahrzeugklimaanlage 1 mit einem Kältemittelkreislauf 2, der aus einem Verdampfer 3, einem Kältemittelverdichter 4, einem Kältemittelkondensator bzw. Gaskühler 5, einem dem Verdampfer 3 in Strömungsrichtung eines R744-Kältemittels vorgeschalteten Expansionsorgan 6, einem inneren Wärmeübertrager 8 sowie einem Kältemittelsammler 9 aufgebaut ist.
  • Bei der Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß 2 ist neben dem ersten Verdampfer 3 mit dem zugehörigen Expansionsorgan 6 ein als Chiller ausgebildeter zweiter Verdampfer 3.1 mit einem zugehörigen Expansionsorgan 6.1 der Reihenschaltung aus dem ersten Verdampfer 3 und dem diesen zugeordneten Expansionsorgan 6 parallel geschaltet.
  • Bei dem Kältemittelkreislauf 2 gemäß 1 ist das dem Verdampfer 3 stromaufwärts vorgeschaltete Expansionsorgan 6 als elektrisches Expansionsventil mit einer veränderbaren Ventil-Querschnittsfläche ausgeführt, welches mittels eines Steuergerätes 7 gesteuert wird.
  • Das elektrische Expansionsorgan 6 wird in Abhängigkeit von Druck- und Temperaturwerten von dem Steuergerät 7 gesteuert und geregelt, wobei diese Druck- und Temperaturwerte von Druck-Temperatur-Sensoren pT1, pT2 und pT3 erfasst werden und der Istwert des Ventil-Öffnungsquerschnitts dem Steuergerät 7 übermittelt wird. Der Druck-Temperatur-Sensor pT1 ist auf der Hochdruckseite in Strömungsrichtung des Kältemittels nach dem Verdichter 4 der Druck-Temperatur-Sensor pT2 in Strömungsrichtung des Kältemittels nach dem Kondensator bzw. Gaskühler 5 und der Druck-Temperatur-Sensor pT3 in Strömungsrichtung des Kältemittels nach dem Kältemittelsammler 9 in dem Kältemittelkreislauf 2 angeordnet. Die Umgebungstemperatur wird mittels eines Temperatursensors T_Um erfasst und ebenso dem Steuergerät 7 zugeführt.
  • Der Istwert T_IST der Verdampferlufttemperatur T wird mittels eines außerhalb des Verdampfers 3 angeordneten Temperatursensors als Sensoreinheit Tv ermittelt und dem Steuergerät 7 zugeführt. Mit diesem Temperatursensor Tv wird der Istwert T_IST der Verdampferlufttemperatur T direkt ermittelt.
  • Es ist auch möglich mittels des Druck-Temperatur-Sensors pT3 als Sensoreinheit den Istwert T_IST der Verdampferlufttemperatur T indirekt zu ermitteln. Hierzu wird aus den mittels des Druck-Temperatur-Sensors pT3 detektierten Druckwerten des Kältemittels zunächst die Sättigungstemperatur des Kältemittels am Kältemittelverdampfer 3 mittels eines p-h-Kennfeldes ermittelt, wobei davon ausgegangen wird, dass am Ort des Druck-Temperatur-Sensors pT3 das Kältemittel als Nassdampf vorliegt. Aus der Sättigungstemperatur des Kältemittels im Kältemittelsammler 9 wird unter Berücksichtigung eines Druckverlustes zwischen dem Kältemittelsammler 9 und dem Verdampfer 3 die Sättigungstemperatur am Austritt des Verdampfers 3 bestimmt und anschließend der Istwert T_IST der Verdampferlufttemperatur aus der Sättigungstemperatur des Kältemittels am Verdampfer 3 unter Berücksichtigung des Wärmeübergangs vom Verdampfer 3 zum in die Fahrzeugkabine geführten Zuluftstrom bestimmt. Ein nach dem Verdampfer 3 angeordneter Temperatursensor der Luft zur Messung eines Istwertes der Verdampferlufttemperatur kann damit entfallen.
  • Der Kältemittelverdichter 4 des Kältemittelkreislaufs 2 ist entweder als mechanischer Kältemittelverdichter oder als elektrischer Kältemittelverdichter ausgebildet. Ein mechanischer Kältemittelverdichter wird über einen mit dem Fahrmotor des Fahrzeugs verbundenen Riementrieb angetrieben und mittels eines Regelstromes für ein Verdichterregelventil des Kältemittelverdichters 4 differenzdruck-, massenstrom- oder saugdruckgeregelt. Ein elektrischer Kältemittelverdichter 4 weist einen internen Elektromotor als Antrieb auf, so dass eine Drehzahlregelung ermöglicht wird. Darüber hinaus können auch mechanische Verdichter über einen elektrisch angetriebenen und vom Motor entkoppelbaren Riementrieb verwendet werden.
  • Aufgrund der elektrischen Wirkungsgrade sowie Reibungsverluste innerhalb des Verdichters 4 ist es üblich eine minimale Betriebsdrehzahl zu definieren und festzulegen. Bekannt sind Drehzahluntergrenzen von 800 rpm, mit Ausnahmen auch noch niedriger. Diese Untergrenze bewirkt, dass bei fixem Verdichtungs- bzw. Hubvolumen kontinuierlich ein minimaler Kältemittelmassenstrom im Kältemittelkreislauf 2 umgesetzt wird und dort zirkuliert.
  • Dieser kontinuierlich minimal geförderte Massenstrom hat zur Folge, dass es bei geringen am Kältemittelkreislauf 2 anliegenden Lasten (z. B. 10°C Umgebungstemperatur) am Verdampfer 3 bereits Ausblastemperaturen erzielt werden, die unterhalb der zulässigen Grenze (3°C) zu liegen kommen können und je nach Toleranz der Messsensorik zu Vereisung am Verdampfer aufgrund des abgeschiedenen Kondensats des ihn durchströmenden und entfeuchteten Zuluftstromes für den Fahrzeuginnenraum führen kann. Zumeist werden geforderte Sollwerte bereits unterschritten, jedoch der Kältemittelverdichter 4 bis zum Erreichen eines unteren Abschalt-Grenzwerts weiter betrieben.
  • Besonders beim Unterschreiten der Sollwerte der Verdampferlufttemperatur, d. h. beim Bereitstellen einer gegenüber der geforderten Kälteleistung höheren Kälteleistung am Verdampfer 3 ist gleichzeitig mit einer höheren elektrischen Leistungsaufnahme seitens des Kältemittelverdichters 4 zu rechnen. Das höhere resultierende Druckverhältnis zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite des Kältemittelkreislaufs 2, insbesondere das Absenken des Niederdrucks hat Leistungsmehraufnahmen deutlich über 50 W zur Folge.
  • Um diesen Zustand zu vermeiden, also die Erzeugung einer gegenüber der geforderten Kälteleistung höheren Kälteleistung bei gleichzeitiger Förderung eines minimalen Volumenstroms durch den Kältemittelverdichter, d. h. bei einer minimalen Drehzahl eines elektrischen Kältemittelverdichters oder bei einer Minimalhubgrenze, also bei einem minimalen Regelstrom eines Regelventils eines mechanischen Kältemittelverdichters, wird über Variation des Ventil-Querschnitts des Expansionsorgans 6 nach 3 in folgender Weise reagiert.
  • Auf der Basis von, den mit den Druck-Temperatur-Sensoren pT1, pT2 und pT3 erfassten Druck- und Temperaturmesswerten und den Klima-Einstellungen einer Bedienperson werden von dem Steuergerät 7 Sollwerte, insbesondere ein Sollwert T_SOLL für die Verdampferlufttemperatur T erzeugt. Ferner wird mittels des Sensors Tv der Istwert T_IST erfasst und mit dem Sollwert T_SOLL verglichen.
  • Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass der Kältemittelverdichter 4 als elektrischer Verdichter ausgebildet ist, dessen Fördervolumen über dessen Drehzahl n gesteuert wird.
  • Falls nach einem Verfahrensschritt S1 der Istwert T_IST kleiner ist als der Sollwert T_SOLL der Verdampferlufttemperatur T wird in einem nächsten Verfahrensschritt S2 geprüft, ob die Drehzahl n_eKMV des elektrischen Kältemittelverdichters 4 dessen minimalste Drehzahl n_Min entspricht und diese konstant, d. h. dauerhaft auf n_Min gehalten wird. Die Abfrage lautet damit: n_eKMV = n_Min = const?
  • Falls dies nicht zutrifft, wenn also der Kältemittelverdichter 4 mit einer über der minimalen Drehzahl n_Min liegenden Drehzahl n_eKMV betrieben wird, wird zur Reduzierung der Kälteleistung gemäß Verfahrensschritt S3 diese Drehzahl n_eKMV reduziert, welches durch das Bezugszeichen n_eKMV↓ angezeigt wird.
  • Falls diese Bedingung zutrifft, wenn also der Kältemittelverdichter 4 mit einer der minimalen Drehzahl n_Min entsprechenden Drehzahl n_eKMV betrieben wird, wird zur Reduzierung der Kälteleistung gemäß Verfahrensschritt S4 die Ventil-Querschnittsfläche des Expansionsorgans 6 oder 6.1 schrittweise um das jeweils kleinstmögliche umsetzbare Signal vergrößert, was durch das Bezugszeichen A_EXV↑ angedeutet wird. Dies bedeutet, dass das Druckverhältnis in dem Kältemittelkreislauf 2 zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite langsam reduziert wird, wodurch die Verdampferlufttemperatur T erhöht, d. h. die Verdampferleistung erniedrigt und infolgedessen auch die Leistungsaufnahme des Kältemittelverdichters 4 bei minimaler Drehzahl n_Min reduziert wird.
  • Wenn jedoch die Ventil-Querschnittsfläche des Expansionsorgans 6 oder 6.1 um einen bestimmten Wert reduziert wird (angezeigt durch A_EXV↓), wird das Druckverhältnis in dem Kältemittelkreislauf 2 zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite erhöht, wodurch die Verdampferlufttemperatur T reduziert wird (d. h. die Verdampferleistung steigt an), und infolgedessen die Leistungsaufnahme des Kältemittelverdichters 4 bei minimaler Drehzahl n_Min wieder zunimmt.
  • Nach diesen beiden Verfahrensschritten S3 und S4 wird mittels eines Verfahrensschrittes S5 erneut geprüft, ob der Istwert T_IST dem Sollwert T_SOLL der Verdampferlufttemperatur T entspricht. Diese Schleife aus den Verfahrensschritten S1 bis S5 kann mehrmals durchlaufen werden. An den Verfahrensschritt S5 können sich unterschiedliche Verfahrensschritte anschließen, wie dies anhand den 4 und 5 erläutert wird.
  • Die Einstellung des Istwertes T_IST der Verdampferlufttemperatur T kann auch bei dem Kältemittelkreislauf 2 gemäß 2 durchgeführt werden, bei welchem dem Verdampfer 3 ein mechanisches Expansionsorgan 6 zugeordnet ist, welches elektrisch von extern einstellbar, d. h. zu- und abschaltbar ist. Dagegen ist das Expansionsventil 6.1 des dem stromaufwärts vorgeschalteten und als Chiller ausgebildeten Verdampfer 3.1 als elektrisches Expansionsventil ausgebildet, dessen Ventil-Querschnittsfläche von dem Steuergerät 7 einstellbar ist. Auch in diesem Fall wird der Istwert T_IST der Verdampferlufttemperatur T mittels des dem Verdampfer 3 zugeordneten Druck-Temperatur-Sensors Tv erfasst. Bei dieser Ausführung des Kältemittelkreislaufs 2 nach 2 wird die überschüssige Kälteleistung mittels des Kühlmittelkreislaufes des Chillers abgeführt.
  • Es ist auch möglich, bei dem Kältemittelkreislauf 2 gemäß 2 das dem Verdampfer 3 zugeordnete Expansionsorgan 6 ebenso als von dem Steuergerät 7 einstellbaren elektrisches Expansionsventil auszuführen. So können die Verfahrensschritte S1 bis S5 entweder mit dem Expansionsorgan 6 oder mit dem Expansionsorgan 6.1 oder auch gleichzeitig mit beiden Expansionsorganen 6 und 6.1 durchgeführt werden.
  • Anhand der 4 und 5 wird jeweils ein Niederlastbetrieb anhand der dargestellten Verfahrensschritte beschrieben, der in einen Regelbetrieb eines in dem Steuergerät 7 implementierten Standardsystemreglers des Kältemittelkreislaufs 2 gemäß 1 oder 2 integriert ist.
  • Hiernach wird gemäß den 4 und 5 mittels eines Verfahrensblockes SO die Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß den 1 und 2 mittels des Standardsystemreglers betrieben. Dieser Verfahrensblock SO bildet mit einem Verfahrensschritt SO1 eine Schleife, mit welcher geprüft wird, ob die Drehzahl n_eKMV des Kältemittelverdichters 6 über dessen minimaler Drehzahl n_Min liegt, ob also n_eKMV > n_Min gilt. Falls dies nicht zutrifft, wird mittels eines Verfahrensschrittes S02 an einen Verfahrensblock SR übergeben, andernfalls wird wieder auf den Verfahrensblock SO zurückverzweigt. Nach dem Durchlaufen des Verfahrensblockes SR wird mittels eines Verfahrensschrittes S03 das Verfahren wieder seitens des Standardsystemreglers übernommen und dem Verfahrensblock SO übergeben.
  • Im Folgenden wird nun der Verfahrensblock SR anhand von 4 erläutert.
  • Mit der Übergabe der Regelung mittels des Verfahrensschrittes SO2 an den Verfahrensblock SR wird zunächst in einem Verfahrensschritt S10 die Bedingung T_IST = T_SOLL geprüft und zutreffendenfalls gemäß Verfahrensschritt S11 der Kältemittelverdichter 4 mit der zuletzt eingestellten Drehzahl n_eKMV konstant weiter betrieben. Anschließend wird zurück auf den Verfahrensschritt S10 verzweigt.
  • Falls die zuletzt genannte Bedingung nicht zutrifft; wird in einem anschließenden Verfahrensschritt S12 die Bedingung T_IST > T_SOLL geprüft und zutreffendenfalls, d. h. die erzeugte Kühlleistung ist nicht ausreichend, die Bedingung n_eKMV = n_Min = const geprüft, ob also die Drehzahl n_eKMV des Kältemittelverdichters 4 bei minimaler Drehzahl n_Min konstant (d. h., dass n_Min wird dauerhaft eingefordert wird) betrieben wird. Falls dies nicht zutrifft wird mit einem Verfahrensschritt S14 gemäß n_eKMV↑ die Drehzahl n_eKMV um einen bestimmten Wert, d. h. dass die Drehzahl um den minimal möglichen Verstellwert – bspw. um 50 rpm – erhöht wird, wodurch die Kälteleistung ansteigt. Anschließend an den Verfahrensschritt S14 wird auf den Verfahrensschritt S10 zurückverzweigt.
  • Falls die zuletzt angeführte Bedingung zutrifft, wird mit dem darauffolgenden Verfahrensschritt S15 zur Erhöhung der Kälteleistung gemäß A_EXV↓ die Ventil-Querschnittsfläche um einen bestimmten Wert erniedrigt, d. h. dass die kleinstmögliche Schrittweite in der Ventilansteuerung umgesetzt wird. Mit dem sich daran anschließenden Verfahrensschritt S16 wird die folgende Bedingung T_IST > T_SOLL geprüft, ob also nach wie vor entsprechend des Verfahrensschrittes S12 die erzeugte Kälteleistung zu gering ist. Falls dies nicht zutrifft, wird auf den Verfahrensschritt S10 zurückverzweigt und andernfalls gemäß Verfahrensschritt S17 die folgende Bedingung A_EXV = A_EXV_min geprüft. Hierbei bedeutet die Größe A_EXV_min eine minimale Ventil-Querschnittsfläche, die von der anliegenden Systemlast an dem Kältemittelkreislauf 2 abhängt und von der Luftmenge, der Luftfeuchte und der Temperatur des den Verdampfer durchströmenden Luftstroms bestimmt wird. Diese Systemlast wird auf der Basis der Messwerte der Druck-Temperatur-Sensoren von der Steuereinheit 7 ermittelt. Mit abnehmender Systemlast wird diese Größe A_EXV_min angehoben.
  • Falls die zuletzt angeführte Bedingung nicht zutrifft, wenn also die eingestellte Ventil-Querschnittsfläche A_EXV größer als die minimale Ventil-Querschnittsfläche A_EXV_min ist, wird mit Verfahrensschritt S18 gemäß A_EXV↓ die Ventil-Querschnittsfläche A_EXV um einen bestimmten Wert reduziert, um dadurch die Verdampferlufttemperatur T abzusenken. Nach diesem Verfahrensschritt S18 wird auf den Verfahrensschritt S10 verzweigt.
  • Falls die Bedingung A_EXV = A_EXV_min zutrifft, kann zur Erhöhung der Kälteeistung die Ventil-Querschnittsfläche des Expansionsorgans 6 oder 6.1 nicht weiter reduziert werden, sondern stattdessen wird gemäß n_eKMV↑ die Drehzahl n_eKMV des Kältemittelverdichters 4 mit Verfahrensschritt S19 angehoben. Falls gemäß Verfahrensschritt S20 die Drehzahl n_eKMV des Kältemittelverdichters 4 über einer Drehzahl n1, bspw. 1000 rpm liegt, wird die Regelung des Verfahrensblockes SR gemäß Verfahrensschritt SO3 an den Standardsystemregler übergeben, andernfalls wird auf den Verfahrensschritt S16 zurückverzweigt.
  • Wenn die Bedingung gemäß Verfahrensschritt S12 T_IST > T_SOLL nicht zutrifft, wird mit Verfahrensschritt S21 von der Bedingung T_IST < T_SOLL, d. h. dass die zur Verfügung gestellte Kälteleistung zu hoch ist, ausgegangen und nachfolgend mit Verfahrensschritt S22 geprüft ob die Bedingung n_eKMV = n_Min = const. erfüllt ist, ob also der Kältemittelverdichter 4 mit seiner minimalen Drehzahl n_Min konstant betrieben wird. Falls dies nicht zutrifft, wird gemäß Verfahrensschritt S23 die Drehzahl n_eKMV des Kältemittelverdichters 4 reduziert, d. h. es gilt n_eKMV↓. Andernfalls wird gemäß Verfahrensschritt S24 die Ventil-Querschnittsfläche des Expansionsorgans 6 oder 6.1 gemäß A_EXV↑ um einen bestimmten Wert erhöht.
  • Im Anschluss an die beiden Verfahrensschritte S23 und S24 wird auf den Verfahrensschritt S10 zurückverzweigt.
  • Im Folgenden wird nun der Verfahrensblock SR anhand von 5 erläutert.
  • Mit der Übergabe der Regelung mittels des Verfahrensschrittes SO2 an den Verfahrensblock SR wird zunächst in einem Verfahrensschritt S30 die Bedingung T_IST < T SOLL geprüft, ob also der Istwert T_IST kleiner als der Sollwert T_SOLL der Verdampferlufttemperatur T ist. Falls dies zutrifft, ist die angebotene Kälteleistung zu hoch und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt S31 wird die Bedingung n_eKMV = n_Min = const. geprüft, ob also der Kältemittelverdichter 4 mit seiner minimalen Drehzahl n_Min konstant betrieben wird. Falls dies nicht zutrifft, wird gemäß Verfahrensschritt S32 die Drehzahl n_eKMV des Kältemittelverdichters 4 reduziert, d. h. es gilt n_eKMV↓. Andernfalls wird gemäß Verfahrensschritt S33 die Ventil-Querschnittsfläche des Expansionsorgans 6 oder 6.1 gemäß A_EXV↑ um einen bestimmten Wert erhöht.
  • Im Anschluss an die beiden Verfahrensschritte S32 und S33 wird in einem Verfahrensschritt S34 die Bedingung T_IST = T_SOLL geprüft und zutreffendenfalls gemäß Verfahrensschritt S35 mit der Vorgabe n_eKMV = const der Kältemittelverdichter 6 mit der zuletzt eingestellten Drehzahl konstant weiter betrieben. Im anderen Fall wird auf den Verfahrensschritt S30 zurückverzweigt.
  • Falls gemäß Verfahrensschritt S30 die Bedingung T_IST < T_SOLL nicht erfüllt ist, wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt S36 die Bedingung T_IST > T_SOLL geprüft. Falls dies nicht zutrifft, wird auf den Verfahrensschritt S34 verzweigt. Zutreffendenfalls wird gemäß Verfahrensschritt S37 die Bedingung n_eKMV = n_Min = const geprüft. Falls dies nicht zutrifft wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt S38 gemäß n_eKMV↑ die Drehzahl n_eKMV des Kältemittelverdichters 6 um einen bestimmten Wert erhöht und anschließend auf den Verfahrensschritt S34 verzweigt. Falls die zuletzt genannte Bedingung zutrifft, wird gemäß A_EXV↓. mit dem Verfahrensschritt S39 die Ventil-Querschnittsfläche um einen vorgegebenen Wert reduziert und anschließend in einem Verfahrensschritt S40 die Bedingung T_IST > T_SOLL geprüft, d. h. die erzeugte Kälteleistung ist zu klein. Falls dies nicht zutrifft wird auf den Verfahrensschritt S34 verzweigt und andernfalls gemäß Verfahrensschritt S41 die Bedingung A_EXV = A_EXV_min geprüft. Hierbei bedeutet die Größe A_EXV_min eine minimale Ventil-Querschnittsfläche, die von der vorliegenden Systemlast an dem Kältemittelkreislauf 2 abhängt und von der Luftmenge, der Luftfeuchte und der Temperatur des den Verdampfer durchströmenden Luftstroms bestimmt wird. Mit abnehmender Systemlast wird diese Größe A_EXV_min angehoben.
  • Falls die zuletzt angeführte Bedingung nicht zutrifft, wenn also die eingestellte Ventil-Querschnittsfläche A_EXV größer als die minimale Ventil-Querschnittsfläche A_EXV_min ist, wird mit Verfahrensschritt S42 gemäß A_EXV↓ die Ventil-Querschnittsfläche A_EXV um einen bestimmten Wert reduziert, um dadurch die Verdampferlufttemperatur T anzuheben. Nach diesem Verfahrensschritt S42 wird auf den Verfahrensschritt S34 verzweigt.
  • Falls die Bedingung A_EXV = A_EXV_min zutrifft, kann zur Erhöhung der Kälteleistung die Ventil-Querschnittsfläche des Expansionsorgans 6 oder 6.1 nicht weiter reduziert werden, sondern stattdessen wird gemäß n_eKMV↑ die Drehzahl n_eKMV des Kältemittelverdichters 4 angehoben. Falls gemäß Verfahrensschritt S44 die Drehzahl n_eKMV des Kältemittelverdichters 4 über einer Drehzahl n1, bspw. 1000 rpm liegt, wird die Regelung des Verfahrensblockes SR gemäß Verfahrensschritt SO3 an den Standardsystemregler übergeben, andernfalls wird auf den Verfahrensschritt S30 zurückverzweigt.
  • Im Kälteanlagebetrieb des Kältemittelkreislaufes 2 der 1 wird das von dem Kältemittelverdichter 4 verdichtete Kältemittel über den im Frontbereich des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelkondensator 5 bzw. Gaskühler 5 zugeführt, an dem das Kältemittel kondensiert bzw. abkühlt, bevor es nach einer Durchleitung durch den inneren Wärmeübertrager 8 mittels des Expansionsorgans 6 in den Verdampfer 3 und/oder mittels des Expansionsorgans 6.1 in den Chiller 3.1 entspannt wird. Ein dem Verdampfer 3 zugeführter Frisch-, Umluft- oder Teilumluftstrom wird von demselben gekühlt und als Zuluftstrom einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs zugeführt. Das in dem Verdampfer 3 verdampfte Kältemittel wird über den Kältemittelsammler 9 und den inneren Wärmeübertragung 8 niederdruckseitig wieder dem Kältemittelverdichter 4 zugeführt.
  • Die Fahrzeug-Kälteanlagen gemäß den 1 und 2 sind beispielhaft, hier vereinfacht ohne Wärmepumpenfunktion dargestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren zum effizienten Betrieb einer Kälteanlage, ggf. auch mit Wärmepumpenfunktion, ist für jede beliebige Anlagenverschaltung und Bauteilausführung und Positionierung anwendbar. Grundvoraussetzung ist die Ermöglichung einer Einflussnahme auf den Querschnitt mindestens eines Expansionsorgans von außen, bspw. mittels eines Steuergerätes. Darüber hinaus ist die Variation von Drehzahl, Hub am Kältemittelverdichter eine weitere Stellgröße.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeugklimaanlage
    2
    Kältemittelkreislauf der Fahrzeugklimaanlage 1
    3
    Verdampfer
    3.1
    Verdampfer, Chiller
    4
    Kältemittelverdichter
    5
    Kältemittelkondensator oder Gaskühler
    6
    Expansionsorgan
    6.1
    Expansionsorgan
    7
    Steuergerät
    8
    innerer Wärmeübertrager
    9
    Kältemittelsammler
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19917048 A1 [0002, 0002]

Claims (7)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugklimaanlage (1) mit einem Kältemittelkreislauf (2) umfassend – wenigstens einen von einem Kältemittel durchströmbaren Verdampfer (3, 3.1), – einen regelbaren Kältemittelverdichter (4) mit einem minimalen Fördervolumen, welches verdichterartabhängig durch einen minimalen Regelstrom eines Regelventils eines mechanischen Kältemittelverdichters (4) oder durch eine minimale Verdichterdrehzahl (n_Min) eines elektrischen Kältemittelverdichters (4) angezeigt wird,. – einen Kältemittelkondensator (5) oder einen Gaskühler (5), – ein dem Verdampfer (3, 3.1) zugeordnetes und elektrisch mittels eines Steuergerätes (7) ansteuerbares Expansionsorgan (6, 6.1) mit einer einstellbaren Ventil-Querschnittsfläche, wobei das Expansionsorgan (6) auf eine minimale Ventil-Querschnittsfläche (A_EXV_Min) steuerbar ist, und – eine Sensoreinheit (Tv, pT3) zur direkten oder indirekten Ermittlung eines Istwertes (T_IST) der Verdampferlufttemperatur (T), dadurch gekennzeichnet, dass a) mittels des Steuergerätes (7) ein Sollwert (T_SOLL) für die Verdampferlufttemperatur (T) erzeugt wird, b) der Istwert (T_IST) der Verdampferlufttemperatur (T) mit deren Sollwert (T_SOLL) verglichen wird, und c) bei einem unter dem Sollwert (T_SOLL) der Verdampferlufttemperatur (T) detektierten Istwert (T_IST) die Ventil-Querschnittsfläche um einen vorgegebenen Wert erhöht wird, wenn der minimaler Regelstrom des mechanischen Kältemittelverdichters (4) oder die minimale Verdichterdrehzahl (n_Min) des elektrischen Kältemittelverdichters (4) detektiert wird, und andernfalls der Regelstrom des mechanischen Kältemittelverdichters (4) oder die minimale Verdichterdrehzahl (n_Min) des elektrischen Kältemittelverdichters (4) reduziert wird, wenn der detektierte Regelstrom des mechanischen Kältemittelverdichters (4) oder die detektierte Verdichterdrehzahl (n_eKMV) des elektrischen Kältemittelverdichters (4) größer als der minimale Regelstrom oder die minimale Verdichterdrehzahl (n_Min) ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass d) bei einem über dem Sollwert (T_SOLL) der Verdampferlufttemperatur (T) detektierten Istwert (T_IST) die Ventil-Querschnittsfläche um einen vorgegebenen Wert reduziert wird, wenn der minimale Regelstrom des mechanischen Kältemittelverdichters (4) oder die minimale Verdichterdrehzahl (n_Min) des elektrischen Kältemittelverdichters (4) detektiert wird, und andernfalls der Regelstrom des mechanischen Kältemittelverdichters (4) oder die minimale Verdichterdrehzahl (n_Min) des elektrischen Kältemittelverdichters (4) erhöht wird, wenn der detektierte Regelstrom des mechanischen Kältemittelverdichters (4) oder die detektierte Verdichterdrehzahl (n_eKMV) des elektrischen Kältemittelverdichters (4) größer als der minimale Regelstrom oder die minimale Verdichterdrehzahl (n_Min) ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass e) bei einem über dem Sollwert (T_SOLL) der Verdampferlufttemperatur (T) detektierten Istwert (T_IST) der Regelstrom des mechanischen Kältemittelverdichters (4) oder die minimale Verdichterdrehzahl (n_Min) des elektrischen Kältemittelverdichters (4) erhöht wird, wenn das Expansionsorgan (6) auf dessen minimale Ventil-Querschnittsfläche (A_EXV_Min) eingestellt ist, und andernfalls die Ventil-Querschnittsfläche um einen vorgegebenen Wert reduziert wird, wenn die eingestellte Ventil-Querschnittsfläche des Expansionsorgans (6) größer ist als die minimale Ventil-Querschnittsfläche (A_EXV_Min).
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (3) zur Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und einer zu konditionierenden und in den Fahrzeuginnenraum strömenden Zuluft ausgebildet und dessen Verdampferlufttemperatur (T) mittels der Sensoreinheit (Tv, pT3) ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass – der Verdampfer (3.1) zur Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und einem zu konditionierenden Kühlmittel für eine elektrische Komponente des Fahrzeugs ausgebildet ist, und – dem Verdampfer (3.1) ein weiterer Verdampfer (3) zur Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und einer zu konditionierenden und in den Fahrzeuginnenraum strömenden Zuluft ausgebildet und dessen Verdampferlufttemperatur (T) mittels der Sensoreinheit (Tv, pT3) ermittelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem weiteren Verdampfer (3) ein mechanisches Expansionsorgan (6) stromaufwärts demselben vorgeschaltet wird.
  7. Fahrzeugklimaanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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