DE102018007448A1 - A method for initial commissioning of a refrigerant circuit of an air conditioning system of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstinbetriebnahme einer einen von einem Kältemittel durchströmbaren Kältemittelkreislauf mit einer oder mehreren Wärmesenken und einen in dem Kältemittelkreislauf angeordneten und zum Verdichten des Kältemittels ausgebildeten Kältemittelverdichter aufweisenden Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, bei welchem zur Erstinbetriebnahme mittels eines Steuergeräts der Klimaanlage eine Diagnosefunktion durchgeführt wird, bei der gleichzeitig eine Funktionsprüfung des Kältemittelkreislaufs der Klimaanlage und ein Einlauf des Kältemittelverdichters erfolgen.The invention relates to a method for initial commissioning of a refrigerant circuit through which a refrigerant can flow and which has one or more heat sinks and an air conditioning system of a motor vehicle arranged in the refrigerant circuit and designed to compress the refrigerant, in which a diagnostic function is carried out for initial startup by means of a control device of the air conditioning system , at the same time carried out a functional test of the refrigerant circuit of the air conditioner and an inlet of the refrigerant compressor.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstinbetriebnahme eines Kältemittelkreislaufs einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a method for initial commissioning of a refrigerant circuit of an air conditioning system of a motor vehicle.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mittels welchem ein Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs auf besonders zeit- und kostengünstige Weise in Betrieb genommen werden kann.The object of the present invention is to provide a method by means of which a refrigerant circuit of an air conditioning system of a motor vehicle can be put into operation in a particularly timely and cost-effective manner.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erstinbetriebnahme einer einen von einem Kältemittel durchströmbaren Kältemittelkreislauf und einen in dem Kältemittelkreislauf angeordneten und zum Verdichten des Kältemittels ausgebildeten Kältemittelverdichter aufweisenden Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass zur Erstinbetriebnahme des Kältemittelkreislaufs der Klimaanlage mittels eines Steuergeräts der Klimaanlage eine Diagnosefunktion durchgeführt wird, in deren Rahmen gleichzeitig eine Funktionsprüfung des Kältemittelkreislaufs der Klimaanlage und ein Einlauf des Kältemittelverdichters erfolgen beziehungsweise durchgeführt werden. Unter der Funktionsprüfung ist zu verstehen, dass der Kältemittelkreislauf der Klimaanlage dahingehend überprüft wird, ob mittels der Klimaanlage der Innenraum und / oder eine Komponente oder Komponentengruppe des Fahrzeugs hinreichend temperiert, insbesondere gekühlt, werden kann. Insbesondere wird die Klimaanlage im Rahmen der Funktionsprüfung einem sogenannten Kältetest unterzogen, mittels welchem überprüft wird, ob eine mittels der Klimaanlage bewirkte Kühlung des Innenraums des Kraftfahrzeugs ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt. Das Kriterium umfasst beispielsweise, dass der Innenraum mittels der Klimaanlage in einer vorgegebenen Zeit auf eine vorgegebene Temperatur gekühlt werden kann, insbesondere ausgehend von einer gegenüber der vorgegebenen Temperatur höheren Ausgangstemperatur.The method according to the invention for initial startup of a refrigerant circuit through which a refrigerant can flow and an air conditioning system of a motor vehicle arranged in the refrigerant circuit and for compressing the refrigerant is characterized in that a diagnostic function is carried out for the first startup of the refrigerant circuit of the air conditioning system by means of a control device of the air conditioning system , in the context of which a functional test of the refrigerant circuit of the air conditioner and an inlet of the refrigerant compressor are performed or carried out at the same time. Under the functional test is to be understood that the refrigerant circuit of the air conditioner is checked to see whether by means of the air conditioner, the interior and / or a component or component group of the vehicle sufficiently tempered, in particular cooled, can be. In particular, as part of the functional test, the air conditioning system is subjected to a so-called cold test, by means of which it is checked whether cooling of the interior of the motor vehicle caused by the air conditioning system fulfills a predetermined criterion. The criterion includes, for example, that the interior can be cooled by the air conditioning in a predetermined time to a predetermined temperature, in particular starting from a relation to the predetermined temperature higher output temperature.
Der Einlauf des Kältemittelverdichters wird auch als Kältemittelverdichter-Einlauf bezeichnet und umfasst beispielsweise, dass der zunächst deaktivierte beziehungsweise stillstehende Verdichter im Betrieb genommen und dabei beispielsweise auf Drehzahl gebracht wird und eine vorgebbare Zeitspanne mit wenigstens einer Drehzahl betrieben wird. Die Funktion ist somit eine Überprüfungs- oder Diagnosefunktion, welche softwaretechnisch in dem auch als Klimasteuergerät bezeichneten Steuergerät umgesetzt wird. Das Steuergerät ist eine elektronische Recheneinrichtung, mittels welcher die Klimaanlage betrieben, insbesondere gesteuert und/oder geregelt, werden kann beziehungsweise wird.The inlet of the refrigerant compressor is also referred to as a refrigerant compressor inlet and includes, for example, that the first deactivated or stationary compressor is taken in operation and thereby, for example, brought to speed and a predetermined period of time is operated with at least one speed. The function is thus a checking or diagnostic function, which is implemented by software technology in the control unit, which is also referred to as a climate control unit. The control device is an electronic computing device, by means of which the air conditioning operated, in particular controlled and / or regulated, can be or will.
Als ferner besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Erstinbetriebnahme während einer Prozesszeit durchgeführt und während der gesamten Prozesszeit überwacht wird.As further particularly advantageous, it has been shown that the initial commissioning is performed during a process time and monitored during the entire process time.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass eine Parametrierung der einfach auch als Inbetriebnahme bezeichneten Erstinbetriebnahme mittels eines, insbesondere zusätzlich zum Steuergerät vorgesehenen, Diagnose-Testers in Abhängigkeit von jeweiligen Komponenten der Klimaanlage durchgeführt wird. Der Diagnose-Tester ist beispielsweise eine weitere elektronische Recheneinrichtung, mittels welcher die Erstinbetriebnahme besonders vorteilhaft durchgeführt werden kann.A further embodiment is characterized in that a parameterization of the initial commissioning, which is also referred to simply as commissioning, is carried out by means of a diagnostic tester provided in particular in addition to the control unit as a function of the respective components of the air conditioning system. The diagnostic tester is, for example, a further electronic computing device, by means of which the initial start-up can be carried out particularly advantageously.
Ferner hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn eine kritische Anfangsphase der Erstinbetriebnahme überwacht wird. Unter der Erstinbetriebnahme ist zu verstehen, dass die Klimaanlage zum ersten Mal nach der vollständigen Herstellung des Kraftfahrzeugs in Betrieb genommen wird, um beispielsweise den Innenraum zu klimatisieren beziehungsweise zu temperieren.Furthermore, it has proven to be advantageous if a critical initial phase of the initial startup is monitored. Under the initial start-up is to be understood that the air conditioning is put into operation for the first time after the complete production of the motor vehicle, for example, to air-condition the interior or to temper.
Der Erfindung liegen dabei insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Eine herkömmlicherweise zum Einsatz kommende Vorgehensweise zur Erstinbetriebnahme des Kältemittelkreislaufs einer Klimaanlage eines Fahrzeugs sieht vor, dass zuerst der Kältemittelverdichter in Betrieb genommen wird, indem ein Einlauf des Kältemittelverdichters durchgeführt wird. Der Einlauf des Kältemittelverdichters umfasst beispielsweise, dass ein Kältemaschinenöl sowie das Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf hinreichend verteilt werden. Nach der Inbetriebnahme des Kältemittelverdichters erfolgt separat die Funktionsprüfung der auch als Kältemittelsystem bezeichneten Klimaanlage. Die Inbetriebnahme des Kältemittelverdichters und die Funktionsprüfung stellen somit zwei unabhängige, aufeinanderfolgende Prozesse dar, woraus eine besonders lange Gesamtprozesszeit resultiert. Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, die beiden Prozesse so in einander zu integrieren, dass der Kältemittelkreislauf der Klimaanlage besonders zeit- und kostengünstig in Betrieb genommen werden kann.The invention is based, in particular, on the following findings: A procedure which is conventionally used for the initial startup of the refrigerant circuit of an air conditioning system of a vehicle provides that first the refrigerant compressor is put into operation by performing an inlet of the refrigerant compressor. The inlet of the refrigerant compressor comprises, for example, that a refrigerator oil and the refrigerant are sufficiently distributed in the refrigerant circuit. After commissioning the refrigerant compressor, the functional test of the air conditioning system, also referred to as the refrigerant system, takes place separately. The commissioning of the refrigerant compressor and the functional test thus represent two independent, successive processes, resulting in a particularly long total process time. According to the invention, it is now provided to integrate the two processes into one another in such a way that the refrigerant circuit of the air conditioning system can be put into operation in a particularly timely and cost-effective manner.
Ferner ist es üblicherweise vorgesehen, dass das Ergebnis der Inbetriebnahme zuerst durch Ablaufen der Prozesszeit und danach nach Beurteilung des Prüfergebnisses des Kältetests bewertet wird. Durch zwei getrennte Prozesse sind Fehler in der Produktion möglich, sodass Komponenten im Kältemittelkreislauf direkt beschädigt oder vorbeschädigt werden können insbesondere mit negativen Auswirkungen auf die Klimafunktion. Außerdem liegt ein weiterer Nachteil einer herkömmlichen Inbetriebnahme darin, dass durch die Vorgabe der festen Prozesszeit für die Inbetriebnahme nicht alle physikalischen und technischen Einflüsse vollumfänglich berücksichtigt werden können. Im Hinblick auf die physikalischen Einflüsse existiert beispielsweise eine Wechselwirkung zwischen der Umgebung auf das Kältemittel und das einfach auch als Öl bezeichnete Kältemaschinenöl. Im Hinblick auf die technischen Einflüsse können mechanische Verspannungen im Kältemittelverdichter, eine Systemträgheit etc. existieren. Unter Umständen führt dies zu einem ungünstigen Prüfergebnis in der Serie. Eine Wiederholung der Inbetriebnahme und somit eine zusätzliche Prozesszeit beziehungsweise Nacharbeiten können die Folge sein.Furthermore, it is usually provided that the result of the commissioning is evaluated first by running off the process time and then after assessing the test result of the cold test. Two separate processes can cause production errors so that components in the refrigerant circuit can be directly damaged or pre-damaged, especially with negative ones Impact on the climate function. In addition, another disadvantage of conventional commissioning is that not all physical and technical influences can be taken fully into account by specifying the fixed process time for commissioning. In terms of physical influences, for example, there exists an interaction between the environment on the refrigerant and the refrigerator oil simply referred to as oil. With regard to the technical influences, mechanical stresses in the refrigerant compressor, system inertia, etc. may exist. Under certain circumstances, this leads to an unfavorable test result in the series. A repetition of commissioning and thus an additional process time or rework can be the result.
Um die zuvor genannten Probleme und Nachteile zu vermeiden, sind nun vorzugsweise folgende Schritte bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen: Integration der Funktionsprüfung (Kältetest) in die Inbetriebnahme (Kältemittelverdichter-Einlauf) und eine spezielle Diagnosefunktion (Software) im Klimasteuergerät; Überwachung der Inbetriebnahme der Kältemittelkreislaufs während der gesamten Prozesszeit; die Parametrierung der Inbetriebnahme des Kältemittelkreislaufs erfolgt durch Diagnose-Tester abhängig von verbauten Klimaanlagenkomponenten wie Kältemittelverdichtertyp, Kältemitteltyp, Kältemittel-Absperrventiltyp, Verdampferanzahl, Gebläsetyp; Überwachung der kritischen Anfangsphase durch die Software, bis die Anfangsphase vorbei ist; erst danach beginnt die effektive Inbetriebnahme des Kältemittelsystems.In order to avoid the aforementioned problems and disadvantages, the following steps are preferably now provided in the method according to the invention: integration of the functional test (cold test) into commissioning (refrigerant compressor inlet) and a special diagnostic function (software) in the climate control unit; Monitoring the commissioning of the refrigerant circuit during the entire process time; the parameterization of the commissioning of the refrigerant circuit is carried out by diagnostic tester depending on built-in air conditioning components such as refrigerant compressor type, refrigerant type, refrigerant shut-off valve type, number of evaporators, fan type; Monitoring the critical beginning phase by the software until the initial phase is over; only then does the effective startup of the refrigerant system begin.
In der Anfangsphase ist eine Liquid-Start-up-Phase vorgesehen, die aufgrund ihrer Eigenschaft eine zeitverzögernde Wirkung hat.In the initial phase, a liquid start-up phase is envisaged which, by virtue of its nature, has a time-delaying effect.
Folgende Vorteile können realisiert werden: Komplexitätsreduzierung der Inbetriebnahme des Kältemittelkreislaufs durch Reduzierung der einzelnen Prozessschritte und Optimierung der Software im Klima-Steuergerät und Prüfsoftware des Diagnose-Testers in der Produktion und im Service (Aftersales); Überwachung der Inbetriebnahme des Kältemittelkreislaufs durch die Steuergeräte-Software während der Gesamtprozesszeit und somit Verbesserung der Produktqualität; für die Produktion vertretbare Software-Lösung gegen das zeitkritische Liquid-Start-Up-Problem, welches unter bestimmten Umweltbedingungen im Klimasystem auftreten und sich negativ auf den Verlauf der Inbetriebnahme und somit zu ungünstigen Prüfergebnissen führen kann; durch die Überwachung des Temperaturverlaufs kann die Inbetriebnahme dynamisch gestaltet werden und somit zusätzlich die Gesamtprozesszeit reduziert werden.The following advantages can be realized: Complexity reduction of the commissioning of the refrigerant circuit by reduction of the individual process steps and optimization of the software in the climate control unit and test software of the diagnostic tester in the production and in the service (aftersales); Monitoring the commissioning of the refrigerant circuit by the ECU software during the overall process time, thus improving product quality; software solution that is acceptable for the production against the time-critical liquid start-up problem that can occur under certain environmental conditions in the air conditioning system and can lead to a negative impact on the commissioning process and thus unfavorable test results; By monitoring the temperature profile, commissioning can be designed dynamically, thus additionally reducing the overall process time.
Insbesondere können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens die folgenden Vorteile realisiert werden:
- - Prozesszeitreduzierung von zirka 120 Sekunden (90 Sekunden für die Inbetriebnahme und zirka 30 Sekunden für den Kältetest) bis auf zirka 60 Sekunden
- - verbesserte Fehleranalyse durch Überwachung der Temperaturabsenkung (Klimafunktion) während der Inbetriebnahme
- - Reduzierung der Fehlermöglichkeit in der Produktion durch Reduzierung von zwei Prozessschritten in einen Prozessschritt
- - Reduzierung der Abfahrfahrzeugquote und Wiederholungen von Inbetriebnahmen aufgrund des Liquid-Start-up-Problems 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.
- - Process time reduction of about 120 seconds (90 seconds for commissioning and about 30 seconds for the cold test) to about 60 seconds
- - Improved fault analysis by monitoring the temperature reduction (climate function) during commissioning
- - Reduction of the possibility of failure in production by reducing two process steps to one process step
- Reduction of the Abfahrfahrzeugquote and repetitions of start-up due to the liquid start-up problem 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 description of the figures and / or in the single figure alone can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or in isolation, without the frame to leave the invention.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erstinbetriebnahme eines Kältemittelkreislaufs einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs.The drawing shows in the single FIG. A flow chart for illustrating a method according to the invention for the initial startup of a refrigerant circuit of an air conditioning system of a motor vehicle.
Die einzige Fig. zeigt ein Flussdiagramm, anhand welchem im Folgenden ein Verfahren zur Erstinbetriebnahme eines Kältemittelkreislaufs einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs beschrieben wird. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Kraftwagen, welches entlang eines einfach auch als Band bezeichneten Montagebands hergestellt wird. Unter der Erstinbetriebnahme des Kältemittelkreislaufs ist zu verstehen, dass die Klimaanlage zum ersten Mal nach der vollständigen Herstellung des Kältemittelkreislaufs des Kraftfahrzeugs und dabei beispielsweise an dem Montageband oder Service (Werkstatt) in Betrieb genommen wird. Mittels des Kältemittelkreislaufs der Klimaanlage wird, insbesondere bei der Erstinbetriebnahme, der Innenraum des Kraftfahrzeugs temperiert, insbesondere gekühlt. Die Erstinbetriebnahme beginnt beispielsweise bei einem in der Fig. gezeigten Block
Die Klimaanlage ist beispielsweise eine Kompressionskältemaschine, welche den von dem Kältemittel durchströmbaren Kältemittelkreislauf und den in dem Kältemittelkreislauf angeordneten Kältemittelverdichter aufweist. Mittels des Kältemittelverdichters kann das Kältemittel durch den Kältemittelkreislauf gefördert und verdichtet werden. Der Kältemittelverdichter ist eine erste Komponente der Klimaanlage. Als weitere Komponenten kann die Klimaanlage beispielsweise eine oder mehrere, in dem Kältemittelkreislauf angeordnete Verdampfer aufweisen. Eine weitere Komponente ist das Kältemittel an sich. Weitere Komponenten können wenigstens eine oder mehrere Gebläses und/oder wenigstens ein oder mehrere Absperrventile sein. Weitere Komponenten des Klimakreislaufes sind: Kondensator, Lüfter, Drucksensor(en), Temperatursensoren, Rohrsystem. Außerdem ist in der Fig. eine dynamische Prozesszeit durch Pfeile veranschaulicht.The air conditioning system is, for example, a compression refrigerating machine which has the refrigerant circuit through which the refrigerant can flow and the refrigerant compressor arranged in the refrigerant circuit. By means of the refrigerant compressor, the refrigerant can be conveyed through the refrigerant circuit and compressed. The refrigerant compressor is a first component of the air conditioner. As further components, the air conditioner may for example have one or more, arranged in the refrigerant circuit evaporator. Another component is the refrigerant itself. Other components may be at least one or more fans and / or at least one or more shut-off valves. Other components of the air conditioning circuit are: condenser, fan, pressure sensor (s), temperature sensors, pipe system. In addition, a dynamic process time is illustrated by arrows in FIG.
Insgesamt ist erkennbar, dass bei dem Verfahren zur Erstinbetriebnahme des Kältemittelkreislaufs die Funktionsprüfung und der Einlauf des Kältemittelverdichters gleichzeitig erfolgen. Hierzu wird mittels einer auch als Steuergerät oder Klima-Steuergerät bezeichneten elektronischen Recheneinrichtung eine Diagnosefunktion durchgeführt, in deren Rahmen gleichzeitig die Funktionsprüfung und der Einlauf des Kältemittelverdichters erfolgen beziehungsweise durchgeführt werden. Im Gegensatz zu einer Inbetriebnahme, bei welcher die Prozesse zeitlich aufeinanderfolgend durchgeführt werden, kann mittels des Verfahrens die Klimaanlage besonders zeit- und kostengünstig in Betrieb genommen werden. Hierdurch kann das Kraftfahrzeug insgesamt zeit- und kostengünstig hergestellt werden.Overall, it can be seen that the functional test and the inlet of the refrigerant compressor are carried out simultaneously in the method for initial startup of the refrigerant circuit. For this purpose, a diagnostic function is carried out by means of an electronic computing device, also referred to as a control unit or air-conditioning control unit, in the context of which the function test and the inlet of the refrigerant compressor are carried out or carried out at the same time. In contrast to a start-up, in which the processes are carried out in chronological succession, the air-conditioning system can be put into operation in a particularly timely and cost-effective manner by means of the method. As a result, the motor vehicle can be produced in total time and cost.
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