DE102018206490B4

DE102018206490B4 - Verfahren zum betreiben eines heiz- und/oder kühlsystems für ein fahrzeug, heiz- und/oder kühlsystem für ein fahrzeug

Info

Publication number: DE102018206490B4
Application number: DE102018206490.3A
Authority: DE
Inventors: Michael Dunkel; Juergen Lueke; Christoph Glohr
Original assignee: Dometic Sweden AB
Current assignee: M Tec Kuehlaggregate Herstellungs und Vertrie De
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2021-01-28
Anticipated expiration: 2038-04-27
Also published as: DE102018206490A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Heiz- und/oder Kühlsystems für ein Fahrzeug (200), insbesondere zum Kühlen eines Kühlraums (204) eines Transportfahrzeugs, wobei das Heiz- und/oder Kühlsystem einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf (210) mit einem Kompressor (212), eine Energiequelle (203) für den Kompressor (212), wenigstens einen Sensor (206) zur Bestimmung der aktuellen Druckhöhe P(t) der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf (210) und/oder wenigstens einen anderen Sensor zur Bestimmung des aktuellen Ladezustands CL(t) der Energiequelle (203), und eine Steuereinheit (205), die Signale von dem Sensor (206) und/ oder dem anderen Sensor empfängt, aufweist, wobei die Steuereinheit (205) so ausgebildet ist, dass sie den Kompressor (212) basierend auf den von dem Sensor (206) und/ oder dem andere Sensor empfangenen Signalen steuert, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:- Bestimmen des Wertes der aktuellen Druckhöhe P(t) der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf (210) und/oder des Wertes des aktuellen Ladezustands CL(t) der Energiequelle (203) durch den Sensor (206);- Weiterleiten des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe P(t) und/oder des bestimmten Wertes des aktuellen Ladezustands CL(t) von dem Sensor (206) an die Steuereinheit (205);- Verarbeiten des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe P(t) und/oder des bestimmten Wertes des aktuellen Ladezustands CL(t) durch die Steuereinheit (205), insbesondere durch Vergleichen des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe P(t) und/oder des bestimmten Wertes des aktuellen Ladezustands CL(t) mit einem vordefinierten ersten Druckhöhewert P1bzw. einem vordefinierten ersten Ladezustandswert CL1;- Verringern des Wertes für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPMmax(t) für den Kompressor (212) durch die Steuereinheit (205), wenn der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) wenigstens dem vordefinierten ersten Druckhöhewert P1entspricht und/oder wenn der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands CL(t) dem vordefinierten ersten Ladezustandswert CL1entspricht oder unter diesen fällt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Heiz- und/oder Kühlsystems für ein Fahrzeug. Das Heiz- und/oder Kühlsystem ist insbesondere zum Kühlen eines Kühlraums des Fahrzeugs, bei dem es sich um ein Transportfahrzeug handelt, vorgesehen. Überdies bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Heiz- und/oder Kühlsystem für ein Fahrzeug, das so ausgebildet ist, dass es das Verfahren ausführen kann, sowie ein Fahrzeug, insbesondere ein Transportfahrzeug, mit einem solchen Heiz- und/oder Kühlsystem.
In Fahrzeugen ist die Menge an verfügbarer Energie zum Betreiben verschiedener Systeme wie beispielsweise eines Heiz- und/oder Kühlsystems des Fahrzeugs begrenzt. Demgemäß besteht immer Bedarf an verbesserten Systemen und/oder Verfahren zum Betreiben solcher Systeme für Fahrzeuge mit einem verringerten Energieverbrauch und verbesserten Betriebseigenschaften wie einer optimierten Heiz- und/oder Kühlkapazität.
Im Folgenden wird sich auf Heiz- und/oder Kühlsysteme konzentriert, die insbesondere zum Kühlen eines Transportfahrzeugs vorgesehen sind. Solche Heiz- und/oder Kühlsysteme haben üblicherweise einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf mit Kompressor.
Bekannte Heiz- und/oder Kühlsystem für Fahrzeuge haben einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf. Ein Beispiel für ein solches bekanntes Heiz- und/oder Kühlsystem ist in den 1 und 2 veranschaulicht. Das Heiz- und/oder Kühlsystem hat einen Kompressor, einen Kondensator und einen Verdampfer, die auf allgemein bekannte Weise aneinander gekoppelt sind. Die Funktionsweise solcher bekannten Heiz- und/oder Kühlkreisläufe ist allgemein bekannt und wird daher hier nicht ausführlich erörtert.
Um die Effizient eines Heiz- und/oder Kühlsystems mit einem solchen bekannten Heiz- und/oder Kühlkreislauf im Hinblick auf die begrenzte Menge an verfügbarer Energie aus einer bereitgestellten Energiequelle des Fahrzeugs zu verbessern, sind mehrere verschiedene Möglichkeiten bekannt.
Eine Möglichkeit ist beispielsweise die Bereitstellung einer Umgehungsleitung 125 für die Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit, die einen Abtauvorgang für den Verdampfer 120 des Heiz- und/oder Kühlkreislaufs 110 ermöglicht, wie beispielsweise in 1 veranschaulicht. Bekannte Abtauvorgänge sind beispielsweise ausführlicher in DE 10 2016 223 050 A1 beschrieben.
Eine solche bekannte Ausgestaltung ist bereits ziemlich vorteilhaft. In einigen Fällen sind jedoch ferner zusätzliche und/oder alternative Lösungen zur Verbesserung der Effizienz des Heiz- und/oder Kühlsystems gewünscht. Dies ist insbesondere notwendig, da die oben erörterte Möglichkeit der Bereitstellung der Umgehungsleitung 125 wenigstens eine gewisse strukturelle Anpassung des Heiz- und/oder Kühlkreislaufs im Vergleich zu herkömmlichen Heiz- und/oder Kühlkreisläufen ohne eine solche Umgehungsleitung 125 erfordert. Manchmal können solche strukturellen Anpassungen rückwirkend jedoch nicht angewandt werden und/oder führen zu zusätzlichen Kosten und Aufwand für deren Realisierung und/oder Wartung.
Demgemäß ist das von der Erfindung zu lösende Problem die Bereitstellung eines Verfahrens zum Betreiben eines Heiz- und/oder Kühlsystems sowie einer Anordnung für ein Heiz- und/oder Kühlsystem oder eines entsprechenden Fahrzeugs, das an die konkreten Anforderungen an Heiz- und/oder Kühlsysteme angepasst ist, die in Fahrzeugen wie beispielsweise in Transportfahrzeugen mit einem Kühlraum verwendet werden. Insbesondere soll die vorliegende Erfindung ein Heiz- und/oder Kühlsystem für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug, das mit einem solchen Heiz- und/oder Kühlsystem ausgestattet ist, und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Heiz- und/oder Kühlsystems in einer sehr effizienten Weise vorsehen, wobei eine verlängerte Betreibbarkeit des vorgesehenen Heiz- und/oder Kühlkreislaufs unter eingeschränkter Verfügbarkeit von Energie zum Antreiben des Kompressors des Heiz- und/oder Kühlkreislaufs sichergestellt wird.
Diese und andere Probleme werden mit dem Verfahren zum Betreiben eines Heiz- und/oder Kühlsystems für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, eines Heiz- und/oder Kühlsystems gemäß Anspruch 10 sowie einem Fahrzeug gemäß Anspruch 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungsform der verschiedenen bereitgestellten Lösungen für die obigen Probleme sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Das Verfahren zum Betreiben eines Heiz- und/oder Kühlsystems für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist für ein Heiz- und/oder Kühlsystem gedacht, das einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf mit einem Kompressor, eine Energiequelle für den Kompressor, wenigstens einen Sensor und eine Steuereinheit aufweist. Das Heiz- und/oder Kühlsystem ist insbesondere so ausgebildet, dass es einen Kühlraum des Fahrzeugs kühlt, wobei das Fahrzeug insbesondere ein Transportfahrzeug ist. Der wenigstens eine Sensor ist so ausgebildet, dass er die aktuelle Druckhöhe der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf und/oder den Ladezustand der Energiequelle bestimmt. Die Steuereinheit ist so ausgebildet, dass sie Signale von dem wenigstens einen Sensor empfängt und den Kompressor basierend auf den von dem wenigstens einen Sensor empfangenen Signalen steuert. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte:

- Bestimmen der aktuellen Druckhöhe der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf und/oder des aktuellen Ladezustands der Energiequelle durch den Sensor;
- Weiterleiten des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe und/oder des aktuellen Ladezustands von dem Sensor an die Steuereinheit;
- Verarbeiten des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe und/oder des aktuellen Ladezustands durch die Steuereinheit und
- Verringern des Wertes für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute für den Kompressor durch die Steuereinheit, wenn der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe wenigstens einem vordefinierten ersten Druckhöhewert entspricht und/oder wenn der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands einem vordefinierten ersten Ladezustandswert entspricht oder unter diesen fällt.

Demgemäß umfasst das Verarbeiten der bestimmten Werte der aktuellen Druckhöhe und/oder des aktuellen Ladezustands insbesondere das Vergleichen des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe und/oder des bestimmten Wertes des aktuellen Ladezustands mit dem vordefinierten ersten Druckhöhewert bzw. dem vordefinierten ersten Ladezustandswert.
Mit diesem Verfahren zum Betreiben des bereitgestellten Heiz- und/oder Kühlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Heiz- und/oder Kühlsystem sehr effizient betrieben werden. Mit anderen Worten, durch Drosseln der aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute für den Kompressor basierend auf dem bestimmten Wert der aktuellen Druckhöhe und/oder dem bestimmten Wert des aktuellen Ladezustands kann das Heiz- und/oder Kühlsystem sehr effizient betrieben werden. Der Kompressor kann nur mit Werten für die realen Umdrehungen pro Minute betrieben werden, die unter den Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute fallen. Daher kann, wenn der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe und/oder der Wert des aktuellen Ladezustands die vordefinierten Werte erreicht oder übersteigt bzw. darunter fällt, der Kompressor nur mit verringerten Werten für die realen Umdrehungen pro Minute betrieben werden. Solche verringerten realen Umdrehungen pro Minute führen zu einem verringerten Energieverbrauch während des Betriebs des Heiz- und/oder Kühlsystems. Daher ermöglichen solche verringerten realen Umdrehungen pro Minute eine verlängerte Betreibbarkeit des bereitgestellten Heiz- und/oder Kühlsystems mit der vordefinierten eingeschränkten Menge an verfügbarer Energie von der Energiequelle. Mit anderen Worten, der Kompressor, und daher der Heiz- und/oder Kühlkreislauf, kann bei seiner oberen Grenze nicht betrieben werden, bevor die verfügbare Energie vollständig verbraucht ist, jedoch bei verringerten realen Umdrehungen pro Minute, wenn bestimmte Bedingungen vorliegen. Diese Verringerung des Wertes für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute führt zu einem zeitlich verlängerten Heiz- und/oder Kühlprozess des Heiz- und/oder Kühlsystems. Daher führt diese Verringerung des Wertes für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute beispielsweise zu einem zeitlich verlängerten effektiven Kühlprozess der gekühlten Ladung, die in dem Kühlraum des Fahrzeugs gelagert ist.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Schritt des Verringerns des Wertes für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute kontinuierlich durchgeführt. Insbesondere wird der Wert vorzugsweise linear verringert, was eine mathematisch gesehen leichte Möglichkeit zum Realisieren der Verringerung der Werte für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute ist. Außerdem und/oder alternativ dazu wird diese Verringerung in Abhängigkeit des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf und/oder in Abhängigkeit des bestimmten Wertes des aktuellen Ladezustands der Energiequelle durchgeführt. Außerdem kann diese Verringerung auch linear mit der Zeit durchgeführt werden. Selbstverständlich kann, sollte sich der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe und/oder der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands wiederherstellen (d. h. fallen bzw. erhöhen), der Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute auf herkömmliche Weise erhöht werden. Die lineare Anpassung der Werte für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute stellt eine ziemlich simple Möglichkeit der Anpassung dar. Das Anpassen des Wertes für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute in Abhängigkeit des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe, des bestimmten Wertes des aktuellen Ladezustands und/oder der Zeit gestattet eine sehr funktionale Einstellung der Anpassung des Wertes für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Schritt des Verringerns des Wertes für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute gestoppt, wenn der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe und/oder der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands einen vordefinierten zweiten Druckhöhewert übersteigt bzw. unter einen vordefinierten zweiten Ladezustandswert fällt. Dieser vordefinierte zweite Druckhöhewert oder vordefinierte zweite Ladezustandswert wird durch einen Druckgradienten in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf (wie beispielsweise dem Druckgradienten an dem Kompressor), inhärente Eigenschaften des Kompressors (wie beispielsweise einem strukturell bedingten minimalen Wert) und/oder andere externe Parameter (wie beispielsweise Nutzerbefehle) bestimmt. Der vordefinierte minimale Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute schränkt die Betriebsparameter, mit denen der Betrieb des Kompressors möglich oder sinnvoll ist, beispielsweise in Bezug auf die Effizienz, ein. Daher wird der Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute nicht unter den vordefinierten minimalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute verringert. Der Kompressor wird daher niemals bei Werten für die realen Umdrehungen pro Minute, die unter den vordefinierten minimalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute fallen, betrieben. Dies führt zu einer verbesserten Energieeffizienz und einem verringerten Verschleiß der verschiedenen Elemente des Heiz- und/oder Kühlsystems.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekte der vorliegenden Erfindung wird der Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute konstant bei einem vordefinierten minimalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute gehalten, wenn der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf weiter ansteigt und/oder der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands der Energiequelle weiter fällt. Mit diesem Schritt kann der Heiz- und/oder Kühlkreislauf selbst in Situationen weiter betrieben werden, in denen sich, nachdem der vordefinierte minimale Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute erreicht wurde, der bestimmte Wert weiter verschlechtert. Daher kann der Heiz- und/oder Kühlkreislauf über einen verlängerten zeitlichen Rahmen betrieben werden und wird nicht direkt abgeschaltet, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekte der vorliegenden Erfindung wird der Kompressor abgeschaltet, wenn der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf einen vordefinierten maximalen Schwellenwert für die Druckhöhe erreicht oder sogar übersteigt und/oder wenn der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands der Energiequelle einen vordefinierten minimalen Schwellenwert für den Ladezustand erreicht oder sogar darunter fällt. Der vordefinierte maximale Schwellenwert für die Druckhöhe der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit ist höher als der vordefinierte erste Druckhöhewert. Der vordefinierte minimale Schwellenwert für den Ladezustand ist niedriger als der vordefinierte erste Ladezustandswert. Insbesondere beträgt der vordefinierte maximale Schwellenwert für die Druckhöhe der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf etwa 25 bar, beispielsweise 25,33 bar, und/oder beträgt der vordefinierte minimale Schwellenwert für den Ladezustand der Energiequelle etwa 10 % oder 5 %. Daher wird das Verursachen eines Überdrucks in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf, der einerseits zu einer Gefahr für die strukturellen Elemente des Heiz- und/oder Kühlkreislaufs führt und andererseits zu einer unerwünschten Energieverschwendung führt, vermieden. Ferner wird ein Entladen der Energiequelle unter einen minimalen Schwellenwert für den Ladezustand, der häufig zu einer erhöhten Abnutzung oder sogar einer Beschädigung der Energiequelle führt (insbesondere relevant für wiederaufladbare Batterien) und daher zu einer Verschlechterung der Betriebscharakteristik der Energiequelle führt, vermieden.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren ferner den Schritt:

- Ermöglichen des Anfahrens des Kompressors und/oder Startens des Kompressors, wenn der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf wenigstens einem vordefinierten minimalen Schwellenwert für die Druckhöhe entspricht und/oder der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands der Energiequelle wenigstens einem vordefinierten minimalen Schwellenwert für den Ladezustand entspricht.

Daher wird, gemäß diesem bevorzugten Aspekt, das Starten des Kompressors bei ungeeigneten Betriebsbedingungen, und daher die Verschwendung von Energie, vermieden.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Schritt des Abschaltens des Kompressors und/oder des Ermöglichens des Anfahrens des Kompressors bzw. Startens des Kompressors nur durchgeführt, nachdem die dafür notwendige Bedingung für mehrere Sekunden, wie beispielsweise wenigstens 2 oder 5 Sekunden, ohne Unterbrechung erfüllt ist. Daher führen kurzzeitige Schwankungen der relevanten bestimmten Werte nicht zu einer vorschnellen Anpassung der aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute und daher der Betreibbarkeit des Kompressors, was zu einer verringerten Menge an verschwendeter Energie führt, die von solchen vorschnellen Anpassungen verursacht wird.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren ferner die Schritte:

- Bestimmen der zeitlichen Entwicklung des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf;
- Vergleichen wenigstens eines Wertes, der die bestimmte zeitliche Entwicklung des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe darstellt, mit einem vordefinierten Wert dafür;
- Bestimmen, basierend auf den Ergebnissen dieses Vergleichs, ob ein Verlust an Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf auftritt.

Beispielsweise kann, direkt nach dem Starten des Kompressors, der Wert für den zeitabhängigen Anstieg des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe bestimmt und mit einem Schwellenwert des zeitabhängigen Anstiegs des Wertes der aktuellen Druckhöhe verglichen werden. Der Schwellenwert des zeitabhängigen Anstiegs wird unter der Annahme eines perfekten Heiz- und/oder Kühlkreislaufs berechnet. Sobald der bestimmte Wert für den zeitabhängigen Anstieg deutlich unter den vordefinierten Schwellenwert des zeitabhängigen Anstiegs fällt, gibt es ein Problem mit dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf, wie beispielsweise ein Auslaufen von Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit, und der Kompressor wird beispielsweise abgeschaltet, um Schäden an dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf zu vermeiden sowie die Verschwendung von Energie zu vermeiden.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Kompressor während des Betriebs permanent bei Werten für die reale Umdrehung pro Minute zwischen dem vordefinierten minimalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute und dem Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute betrieben. Insbesondere wird der Kompressor permanent bei Werten für die realen Umdrehungen pro Minute betrieben, die dem Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute während des Betriebs entsprechen. Daher wird der Betrieb des Kompressors bei ungeeigneten Werten für die realen Umdrehungen pro Minute und daher die Verschwendung von Energie vermieden. Insbesondere wird der Kompressor und daher der Heiz- und/oder Kühlkreislauf immer bei seiner aktuell zugelassenen Obergrenze betrieben, was zur besten Heiz- und/oder Kühlleistung führt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Heiz- und/oder Kühlsystem für ein Fahrzeug, insbesondere zum Kühlen eines Kühlraums eines Transportfahrzeugs, einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf auf. Der Heiz- und/oder Kühlkreislauf weist einen Kompressor, eine Energiequelle für den Kompressor, wenigstens einen Sensor und eine Steuereinheit auf. Der wenigstens eine Sensor ist so ausgebildet, dass er die aktuelle Druckhöhe der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf und/oder den aktuellen Ladezustand der Energiequelle bestimmt. Die Steuereinheit ist so ausgebildet, dass sie Signale von dem wenigstens einen Sensor empfängt und den Kompressor basierend auf diesen Signalen steuert. Schließlich ist das Heiz- und/oder Kühlsystem so ausgebildet, dass es eines der obigen Verfahren ausführt. Diese Ausgestaltung gestattet die Übertragung der Vorteile der oben beschriebenen Verfahren auf ein Heiz- und/oder Kühlsystem und daher das Nutzen der vorliegenden Erfindung.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Energiequelle eine Batterie, ein Flüssigkeitstank oder Gastank des Fahrzeugs. Solche Wärmequellen sind allgemein bekannt und üblich und Vereinfachen daher die Realisierung der vorliegenden Erfindung.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Fahrzeug, insbesondere ein Transportfahrzeug, das einen Kühlraum aufweist, eines der oben beschriebenen Heiz- und/oder Kühlsysteme auf. Dadurch können die Vorteile der beschriebenen Heiz- und/oder Kühlsysteme gemäß der vorliegenden Erfindung auf das Fahrzeug übertragen werden.
Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei

1 einen schematischen Aufbau eines aus dem Stand der Technik bekannten Heiz- und/oder Kühlkreislaufs veranschaulicht, der in einem Heiz- und/oder Kühlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
2 einen schematischen Aufbau einer exemplarischen Ausführungsform eines Fahrzeugs mit einem Heiz- und/oder Kühlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
3 ein schematisches Ablaufdiagramm einer exemplarischen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
4 ein Diagramm veranschaulicht, das schematisch die verschiedenen Schritte des Verfahrens von 3 veranschaulicht;
5 ein schematisches Ablaufdiagramm einer anderen exemplarischen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht und
6 ein Diagramm veranschaulicht, das schematisch die verschiedenen Schritte des Verfahrens von 5 veranschaulicht.

In den Figuren stellen gleiche und/oder entsprechende Bezugszeichen gleiche und/oder entsprechende Elemente dar. Der Kürze halber wird in der folgenden Beschreibung auf die Wiederholung der konkreten Funktion gleicher und/oder entsprechender Elemente verzichtet, solange keine grundlegende Veränderung der konkreten Funktion dieser Elemente realisiert wird.
In 1 ist ein schematischer Aufbau eines exemplarischen Heiz- und/oder Kühlkreislaufs 110 veranschaulicht. Der exemplarische schematische Aufbau kann in einem Heiz- und/oder Kühlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Der Heiz- und/oder Kühlkreislauf 110 weist einen Kompressor 112, einen Kondensator 114 und einen Verdampfer 120 auf. Der Kompressor 112 kann elektromechanisch angetrieben werden. Der dargestellte Heiz- und/oder Kühlkreislauf 110 ist so angepasst, dass er in Fahrzeugen verwendet werden kann, beispielsweise in einem Transportfahrzeug mit einem Kühlraum zum Kühlen von gekühlter Ladung, die darin gelagert ist. Ein Beispiel eines solchen Fahrzeugs ist in 2 veranschaulicht und wird später ausführlich beschrieben.
Von dem Kompressor 112 führt eine erste Heiz- und/oder Kühlflüssigkeitsleitung 121 (hier segmentiert) zu dem Kondensator 114. Von dem Kondensator 114 führt eine zweite Heiz- und/oder Kühlflüssigkeitsleitung 122 (hier segmentiert) zu dem Verdampfer 120. In der zweiten Heiz- und/oder Kühlflüssigkeitsleitung 122 ist ein Expansionsventil 118 vorgesehen. Eine dritte Heiz- und/oder Kühlflüssigkeitsleitung 123 führt von dem Verdampfer 120 zum Kompressor 112 und schließt damit den bereitgestellten Heiz- und/oder Kühlkreislauf 110. Hier ist eine Umgehungsleitung 125 über einen T-Stückadapter 124 von der ersten Heiz- und/oder Kühlflüssigkeitsleitung 121 abgeteilt. In der Umgehungsleitung 125 ist ein Umgehungsventil 127 vorgesehen. Die Umgehungsleitung 125 tritt zwischen dem Expansionsventil 118 und dem Verdampfer 120 in die zweite Heiz- und/oder Kühlflüssigkeitsleitung 122 ein. Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit ist in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf 110 vorgesehen. Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, sind die Umgehungsleitung 125 sowie das darin vorgesehene Umgehungsventil 127 so vorgesehen, dass das Abtauen des Verdampfers 120 ermöglicht wird. Das Abtauen des Verdampfers 120 ist allgemein bekannt und wird daher nicht ausführlicher erörtert. Für mehr Details hierzu wird auf DE 10 2016 223 050 A1 verwiesen. Außerdem weist der dargestellte Heiz- und/oder Kühlkreislauf 110 einen Flüssigkeitsabscheider 116 sowie zwei Rückschlagventile 129 auf.
Ein solcher Heiz- und/oder Kühlkreislauf 110 kann so angepasst werden, dass er gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung betrieben werden kann. Zur Veranschaulichung dieser Möglichkeit wird im Folgenden auf 2 Bezug genommen, die den schematischen Aufbau eines Fahrzeugs 200 veranschaulicht, das mit einem entsprechenden Heiz- und/oder Kühlsystem ausgestattet ist. Der Klarheit halber wurde der in 2 veranschaulichte Heiz- und/oder Kühlkreislauf 210 in Bezug auf den Heiz- und/oder Kühlkreislauf 110 von 1 vereinfacht. Grundsätzlich könnte jedoch auch der in 1 veranschaulichte Heiz- und/oder Kühlkreislauf 110 in dem Fahrzeug 200 verwendet werden.
Das Fahrzeug 200 ist ein Transportfahrzeug mit einem Kühlraum 204 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 200 hat einen Führerstand 201, einen Motor 202 und eine Energiequelle 203. Das Fahrzeug 200 hat einen Kühlraum 204, der zum Lagern und Kühlen gekühlter Ladung während des Transports vorgesehen ist. Hier ist die Energiequelle 203 eine Batterie. Der Motor 202 ist ein Elektromotor. Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen möglich. Beispielsweise könnte der Motor 202 ein Verbrennungsmotor sein. In diesem Fall kann der Motor 202 daher möglicherweise nicht direkt mit Energie aus der elektrischen Energiequelle 203 versorgt werden. Außerdem könnten mehrere verschiedene oder gekoppelte Energiequellen 203 zum Zuführen von Energie vorgesehen sein. Überdies hat das Fahrzeug 200 einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf 210, der zum Kühlen des Kühlraums 204 vorgesehen ist. Daher ist der Verdampfer 220 des Heiz- und/oder Kühlkreislaufs 210 in dem Kühlraum 204 vorgesehen, wobei der Kompressor 212 und der Kondensator 214 des Heiz- und/oder Kühlkreislaufs 210 außerhalb des Kühlraums 204 vorgesehen sind. Schließlich hat das Fahrzeug 200 eine Steuereinheit 205. Die Steuereinheit 205 ist an einen Drucksensor 206 des Heiz- und/oder Kühlkreislaufs 210, den Kompressor 212 und die Energiequelle 203 gekoppelt. Der Klarheit halber werden die verschiedenen Verbindungen zwischen den oben beschriebenen Elementen in drei verschiedene Kategorien unterteilt. Die punktierten Linien stellen grundsätzlich die Energieübertragung dar. Die gestrichelten Linien stellen Leitungen für die Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf 210 dar. Die Strich-zwei-Punkt-Linien stellen Verbindungen für die Übertragung von Signalen wie Messsignalen und/oder Betriebssignalen dar. Die veranschaulichten Verbindungen dienen lediglich veranschaulichenden Zwecken und sollen nicht als Einschränkung betrachtet werden.
Die Steuereinheit 205 ist so ausgebildet, dass sie Signale von dem Sensor 206 empfängt, die die aktuelle Druckhöhe der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf 210 angeben. Überdies ist die Steuereinheit 205 so ausgebildet, dass sie Signale von der Energiequelle 203 empfängt, die den aktuellen Ladezustand der Energiequelle 203 anzeigen. Diese Signale werden von einem weiteren Sensor (nicht gezeigt) bestimmt und weitergeleitet, der in oder als Teil der Energiequelle 203 vorgesehen ist. Obgleich hier die Steuereinheit 205 so ausgebildet ist, dass sie sowohl die Signale, die den Wert der aktuellen Druckhöhe der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf 210 angeben, als auch die Signale, die den Wert des aktuellen Ladezustands der Energiequelle 203 angeben, empfängt, sind auch Ausgestaltungen, bei denen die Steuereinheit 205 nur eines dieser Signale empfängt, möglich. Die Steuereinheit 205 ist so ausgebildet, dass sie die Signale, die sie von dem Drucksensor 206 und von der Energiequelle 203 empfängt, verarbeitet. Die Steuereinheit 205 ist so ausgebildet, dass sie den Kompressor 212 basierend auf diesen Signalen steuert.
Unter Bezug auf die 3 und 4 wird ein Verfahren zum Betreiben des Heiz- und/oder Kühlsystem des Fahrzeugs 200 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Hier werden die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) basierend auf dem bestimmten Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf 210 eingestellt.
Zu Beginn befindet sich der Kompressor 212 im ausgeschalteten Zustand, und die Steuereinheit 205 empfängt einen Startbefehl zum Betreiben des Kompressors 212. In einem ersten Schritt vergleicht die Steuereinheit 205 den bestimmten Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit, bestimmt und empfangen von dem Drucksensor 206, mit einem vordefinierten minimalen Schwellenwert für die Druckhöhe Pmin. Entspricht der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit nicht wenigstens dem vordefinierten minimalen Schwellenwert für die Druckhöhe Pmin, wird ein Fehlersignal übertragen und der Vergleich wiederholt. Sobald der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) wenigstens dem vordefinierten minimalen Schwellenwert für die Druckhöhe Pmin entspricht, wird der Kompressor 212 von der Steuereinheit 205 gestartet. Alternativ könnte die Steuereinheit 205 nur das Anfahren des Kompressors 212 ermöglichen, was dann separat initiiert werden muss, beispielsweise durch einen Nutzer. In beiden Fällen wird, wenn der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) unter einen vordefinierten ersten Druckhöhewert P₁ fällt, der Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) für den Kompressor 212 auf einen vordefinierten Wert eingestellt. Der vordefinierte Wert entspricht insbesondere dem maximalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPM_max des Kompressors 212. Dies kann entweder direkt nachdem die Steuereinheit 205 bestimmt, dass der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) wenigstens dem vordefinierten minimalen Schwellenwert für die Druckhöhe Pmin entspricht, stattfinden, oder dies kann genau, nachdem der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) dem vordefinierten minimalen Schwellenwert für die Druckhöhe Pmin für wenigstens einen vordefinierten Zeitraum ohne Unterbrechung entspricht, stattfinden. Ein solcher Zeitraum kann mehrere Sekunden dauern, beispielsweise 2 oder 5 Sekunden.
Entspricht der bestimmte Wert für die aktuelle Druckhöhe P(t) wenigstens dem vordefinierten ersten Druckhöhewert P₁ , überwacht die Steuereinheit 205, ob der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf 210 einen vordefinierten zweiten Druckhöhewert P₂ übersteigt. Solange der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) den vordefinierten zweiten Druckhöhewert P₂ nicht übersteigt, verringert die Steuereinheit 205 die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) für den Kompressor 212 in einer vordefinierten Weise. Im vorliegenden Fall wird diese Verringerung in Abhängigkeit des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe P(t) der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit und insbesondere linear damit durchgeführt. Diese Verringerung könnte jedoch auch in einer nicht linearen Weise und/oder in Abhängigkeit der ablaufenden Zeit durchgeführt werden. Im Falle der Druckhöhen-bestimmten Verringerung der aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) werden die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) bei sinkenden bestimmten Werten für die aktuelle Druckhöhe P(t) der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit ebenfalls erneut erhöht (diese Funktion ist in 4 nicht explizit veranschaulicht). Die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) können jedoch niemals den maximalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPM_max des Kompressors 212 übersteigen, da dieser Wert für den Kompressor 212 intrinsisch ist. Sobald der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) den vordefinierten zweiten Druckhöhewert P₂ übersteigt und noch keinen vordefinierten maximalen Schwellenwert für die Druckhöhe Pmax erreicht, wird der Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPMmax(t) gleich einem minimalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPM_min festgesetzt (intrinsisch bestimmt durch den Kompressor 212 selbst). Obgleich dies in 4 nicht explizit dargestellt ist, ist es möglich, dass die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) in dem weiteren Verfahren erhöht werden können, wenn der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit erneut erhöht wird. Es muss jedoch vermieden werden, dass der Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) unter den minimalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPM_min fällt.
Entspricht der bestimmte Wert für die aktuelle Druckhöhe P(t) wenigstens dem vordefinierten maximalen Schwellenwert für die Druckhöhe Pmax, wird der Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) auf 0 U/min festgesetzt, und ein Fehlersignal wird übertragen. Mit anderen Worten, übersteigt der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit den vordefinierten maximalen Schwellenwert für die Druckhöhe Pmax, wird der Kompressor 212 abgeschaltet. Ein Beispiel für den vordefinierten maximalen Schwellenwert für die Druckhöhe Pmax ist 25,33 bar. Der vordefinierte erste Druckhöhewert P₁ liegt zwischen dem vordefinierten minimalen Schwellenwert für die Druckhöhe Pmin und dem vordefinierten maximalen Schwellenwert für die Druckhöhe Pmax, wobei der vordefinierte minimale Schwellenwert für die Druckhöhe Pmin kleiner als der vordefinierte maximale Schwellenwert für die Druckhöhe Pmax ist. Der vordefinierte zweite Druckhöhewert P₂ liegt zwischen dem vordefinierten ersten Druckhöhewert P₁ und dem vordefinierten maximalen Schwellenwert für die Druckhöhe Pmax, wobei der vordefinierte minimale Schwellenwert für die Druckhöhe Pmin kleiner als der vordefinierte maximale Schwellenwert für die Druckhöhe Pmax und größer als der vordefinierte erste Druckhöhewert P2 ist.
Nachdem der Kompressor 212 abgeschaltet worden ist, kann das oben beschrieben Verfahren erneut gestartet werden. Zunächst sollte jedoch für einen vorbestimmten Zeitraum, in dem sich die Druckhöhe wiederherstellen (d. h. fallen) kann, gewartet werden.
Zur Visualisierung des oben beschriebenen Verfahrens ist in 4 ein Diagramm dargestellt, das eine schematische Entwicklung des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe P(t) der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf 210 sowie eine schematische Entwicklung des Wertes für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) veranschaulicht. Dieses Diagramm dient lediglich veranschaulichenden Zwecken und soll nicht das Verhalten eines realen Systems darstellen (insbesondere in Bezug auf die dargestellte Entwicklung des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe P(t)).
Im Folgenden wird eine andere exemplarische Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben des Heiz- und/oder Kühlsystems des in 2 veranschaulichten Fahrzeugs unter Bezug auf die 5 und 6 beschrieben. Dieses Verfahren ist dem oben beschriebenen ziemlich ähnlich, bezieht sich jedoch immer auf bestimmte Werte des aktuellen Ladezustands CL(t) der Energiequelle 203 anstelle der bestimmten Werte der aktuellen Druckhöhe P(t) der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit.
Alle Werte für den Ladezustand können auf verschiedene Weisen bereitgestellt werden, wie beispielsweise als Prozentsatz im Vergleich mit dem maximalen erreichbaren Ladezustand der Energiequelle 203 und/oder konkrete physikalische Werte, wie Gasdruck in der Energiequelle 203, wenn die Energiequelle 203 als ein Gastank bereitgestellt wird, oder Spannungspegel der Energiequelle 203, wenn die Energiequelle 203 als eine Batterie bereitgestellt wird.
Zu Beginn befindet sich der Kompressor 212 im abgeschalteten Zustand, und die Steuereinheit 205 empfängt einen Startbefehl zum Betreiben des Kompressors 212. In einem ersten Schritt vergleicht die Steuereinheit 205 den bestimmten Wert des aktuellen Ladezustands CL(t) der Energiequelle 203 mit einem vordefinierten zweiten Ladezustandswert CL₂ (hier entsprechend einem minimalen Schwellenwert für den Ladezustand). Fällt der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands CL(t) der Energiequelle 203 unter den vordefinierten zweiten Ladezustandswert CL₂ , wird ein Fehlersignal übertragen, und der Vergleich wird wiederholt. Sobald der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands CL(t) wenigstens dem vordefinierten zweiten Ladezustandswert CL₂ entspricht, wird der Kompressor 212 von der Steuereinheit 205 gestartet. Alternativ kann die Steuereinheit 205 auch nur das Anfahren des Kompressors 212 ermöglichen. Dieses Anfahren des Kompressors 212 muss dann separat initiiert werden, beispielsweise von einem Nutzer. In beiden Fällen werden, wenn der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands CL(t) einen vordefinierten ersten Ladezustandswert CL₁ übersteigt, die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) für den Kompressor 212 auf einen vordefinierten Wert eingestellt, der insbesondere dem maximalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPM_max des Kompressors 212 entspricht. Dies kann entweder direkt, nachdem die Steuereinheit 205 bestimmt, dass der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands CL(t) wenigstens dem vordefinierten zweiten Ladezustandswert CL₂ entspricht, oder genau, nachdem der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands CL(t) wenigstens dem vordefinierten zweiten Ladezustandswert CL₂ für wenigstens einen vordefinierten Zeitraum ohne Unterbrechung entspricht, stattfinden. Ein solcher Zeitraum kann mehrere Sekunden, wie beispielsweise 2 oder 5 Sekunden betragen.
Erreicht der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands CL(t) der Energiequelle 203 den vordefinierten ersten Ladezustandswert CL₁ oder fällt sogar darunter, verringert die Steuereinheit 205 den Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) für den Kompressor 212 in einer vordefinierten Weise. Im vorliegenden Fall wird diese Verringerung in Abhängigkeit des bestimmten Wertes des aktuellen Ladezustands CL(t) der Energiequelle 203 und insbesondere linear damit durchgeführt. Diese Verringerung kann jedoch auch in einer nicht linearen Weise und/oder in Abhängigkeit der abgelaufenen Zeit durchgeführt werden. Im Falle der Ladezustand-bestimmten Verringerung der aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) werden die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) bei steigenden bestimmten Werten für den aktuellen Ladezustand CL(t) der Energiequelle ebenfalls erneut erhöht (hier in 6 nicht explizit veranschaulicht). Die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) sollen jedoch niemals einen maximalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPM_max des Kompressors 212 übersteigen, da dieser Wert für den Kompressor 212 intrinsisch ist. Der Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) kann niemals unter einen minimalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPM_min fallen, wobei dieser minimale Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPMmin von dem Kompressor intrinsisch definiert wird. Sobald die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) auf einen Wert, der unter den minimalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPM_min fällt, verringert werden müssten, werden die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) auf 0 U/min festgelegt, oder mit anderen Worten, der Kompressor 212 wird abgeschaltet.
Beispiele für den vordefinierten minimalen Schwellenwert für den Ladezustand sind 10 % oder 5 %. Der vordefinierte erste Ladezustandswert CL₁ ist größer als der vordefinierte zweite Ladezustandswert CL₂ . Der vordefinierte zweite Ladezustandswert CL₂ ist kleiner als der vordefinierte erste Ladezustandswert CL₁ und gleich dem oder größer als der vordefinierte minimale Schwellenwert für den Ladezustand.
Nachdem der Kompressor 212 abgeschaltet worden ist, kann das oben beschriebene Verfahren erneut gestartet werden. Zunächst sollte jedoch für einen vorbestimmten Zeitraum, in dem sich die Druckhöhe der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit und/oder der Ladezustand der Energiequelle 203 wiederherstellen (d. h. fallen bzw. steigen) kann, gewartet werden.
Während des Betriebs kann der Kompressor 212 permanent gesteuert werden, so dass er bei Werten für die realen Umdrehungen pro Minute zwischen dem vordefinierten minimalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPM_min und dem Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) betrieben wird. Insbesondere kann der Kompressor 212 permanent bei Werten für die realen Umdrehungen pro Minute betrieben werden, die dem Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) entsprechen, oder in einem speziellen Bereich unterhalb des Wertes für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t), aber im Allgemeinen niemals bei Werten unter dem vordefinierten minimalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPM_min des Kompressors 212. Es wird auf die Tatsache hingewiesen, dass insbesondere der vordefinierte minimale Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPM_min von mehreren Parametern, wie beispielsweise einem Druckgradienten bei dem Kompressor 212, abhängen und daher über die Zeit variieren kann.
Der Vollständigkeit halber wird auf die Tatsache hingewiesen, dass für beide Verfahren vernünftigerweise der maximale Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPM_max immer größer als der minimale Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPM_min ist. Der Wert kann auch für RPM_min 0 U/min entsprechen. Der Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) kann nur Werte haben, die dem maximalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPMmax und dem minimalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPMmin entsprechen, oder dazwischen liegen.
Obgleich die exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, veranschaulicht in den 3 bis 6, unabhängig voneinander beschrieben wurden, können von einem Fachmann im Lichte der obigen Lehren auch verschiedene Kombinationen dieser Verfahren realisiert werden.
Obgleich dies nicht explizit dargestellt ist, könnte jedes der oben offenbarten Verfahren ferner mit der Bestimmung einer zeitlichen Entwicklung des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe P(t) der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf 210 und der Bestimmung, basierend auf diesem Wert im Vergleich mit einem vordefinierten Wert dafür, ob Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit aus dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf 210 ausläuft und/oder andere Probleme für das Heiz- und/oder Kühlsystem auftreten, kombiniert werden. Dies kann auch mittels der Steuereinheit 205 erfolgen, indem der Wert, der die zeitliche Entwicklung des bestimmten Wertes für die aktuelle Druckhöhe P(t) darstellt, mit einem Wert, berechnet unter der Annahme, dass der Kompressor 212 bei realen Umdrehungen pro Minute betrieben wird, der dem minimalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPM_min des Kompressors 212 entspricht, verglichen wird.
Wird das Auftreten eines solchen Verlustes an Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit und/oder eines der anderen Probleme von der Steuereinheit 205 bestimmt, kann die Steuereinheit 205 ein Fehlersignal an eine Anzeigeeinheit senden, den Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) des Kompressors 212 in einer speziellen Weise anpassen und/oder den Kompressor 212 einfach abschalten.
Es versteht sich, dass die oben beschriebenen exemplarischen Ausführungsformen lediglich veranschaulichenden Zwecken dienen und Ausgestaltungen mit bevorzugten Funktionen darstellen. Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung und die daher relevanten Merkmale werden jedoch alle in den beigefügten unabhängigen Ansprüchen angeführt.
Selbstverständlich kann ein Fachmann im Lichte der obigen Lehren mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung miteinander kombinieren und/oder andere bekannte vorteilhafte Ausgestaltungen und/oder Verfahrensschritte auf den Gegenstand der vorliegenden Erfindung übertragen.
Bezugszeichenliste

110:: Heiz- und/oder Kühlkreislauf
112:: Kompressor
114:: Kondensator
116:: Flüssigkeitsabscheider
118:: Expansionsventil
120:: Verdampfer
121:: erste Heiz- und/oder Kühlflüssigkeitsleitung
122:: zweite Heiz- und/oder Kühlflüssigkeitsleitung
123:: dritte Heiz- und/oder Kühlflüssigkeitsleitung
124:: T-Stückadapter
125:: Umgehungsleitung
127:: Umgehungsventil
129:: Rückschlagventil
200:: Fahrzeug
201:: Führerstand
202:: Motor
203:: Energiequelle (Batterie)
204:: Kühlraum
205:: Steuereinheit
206:: Sensor (Drucksensor)
210:: Heiz- und/oder Kühlkreislauf
212:: Kompressor
214:: Kondensator
220:: Verdampfer
RPM_max(t):: Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute für den Kompressor
RPM_min:: minimaler Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute für den Kompressor
RPM_max:: maximaler Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute für den Kompressor
P(t):: bestimmter Wert der aktuellen Druckhöhe der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit
P₁:: erster Druckhöhewert (der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit)
P₂:: zweiter Druckhöhewert (der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit)
Pmin:: minimaler Schwellenwert für die Druckhöhe (der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit)
Pmax:: maximaler Schwellenwert für die Druckhöhe (der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit)
CL(t):: bestimmter Wert des aktuellen Ladezustands der Energiequelle (hier Fahrzeugbatterie)
CL₁:: erster Ladezustandswert
CL₂:: zweiter Ladezustandswert

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Heiz- und/oder Kühlsystems für ein Fahrzeug (200), insbesondere zum Kühlen eines Kühlraums (204) eines Transportfahrzeugs, wobei das Heiz- und/oder Kühlsystem einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf (210) mit einem Kompressor (212), eine Energiequelle (203) für den Kompressor (212), wenigstens einen Sensor (206) zur Bestimmung der aktuellen Druckhöhe P(t) der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf (210) und/oder wenigstens einen anderen Sensor zur Bestimmung des aktuellen Ladezustands CL(t) der Energiequelle (203), und eine Steuereinheit (205), die Signale von dem Sensor (206) und/ oder dem anderen Sensor empfängt, aufweist, wobei die Steuereinheit (205) so ausgebildet ist, dass sie den Kompressor (212) basierend auf den von dem Sensor (206) und/ oder dem andere Sensor empfangenen Signalen steuert, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: - Bestimmen des Wertes der aktuellen Druckhöhe P(t) der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf (210) und/oder des Wertes des aktuellen Ladezustands CL(t) der Energiequelle (203) durch den Sensor (206); - Weiterleiten des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe P(t) und/oder des bestimmten Wertes des aktuellen Ladezustands CL(t) von dem Sensor (206) an die Steuereinheit (205); - Verarbeiten des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe P(t) und/oder des bestimmten Wertes des aktuellen Ladezustands CL(t) durch die Steuereinheit (205), insbesondere durch Vergleichen des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe P(t) und/oder des bestimmten Wertes des aktuellen Ladezustands CL(t) mit einem vordefinierten ersten Druckhöhewert P₁ bzw. einem vordefinierten ersten Ladezustandswert CL₁; - Verringern des Wertes für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) für den Kompressor (212) durch die Steuereinheit (205), wenn der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) wenigstens dem vordefinierten ersten Druckhöhewert P₁ entspricht und/oder wenn der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands CL(t) dem vordefinierten ersten Ladezustandswert CL₁ entspricht oder unter diesen fällt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt des Verringerns des Wertes für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) auf kontinuierliche Weise und insbesondere in Abhängigkeit des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe P(t) und/oder in Abhängigkeit des bestimmten Wertes des aktuellen Ladezustands CL(t) durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Schritt des Verringerns des Wertes für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) gestoppt wird, wenn der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) und/oder der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands CL(t) einen vordefinierten zweiten Druckhöhewert P₂ übersteigt bzw. unter einen vordefinierten zweiten Ladezustandswert CL₂ fällt, was insbesondere durch einen Druckgradienten in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf (210), inhärente Eigenschaften des Kompressors (212) und/oder andere externe Parameter bestimmt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei der Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) konstant bei einem vordefinierten minimalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPM_min gehalten wird, wenn der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) weiter ansteigt und/oder der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands CL(t) weiter fällt.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kompressor (212) abgeschaltet wird, wenn der bestimmte Wert der aktuellen Druckhöhe P(t) einen vordefinierten maximalen Schwellenwert für die Druckhöhe Pmax erreicht und/oder wenn der bestimmte Wert des aktuellen Ladezustands CL(t) einen vordefinierten minimalen Schwellenwert für den Ladezustand erreicht; wobei der vordefinierte maximale Schwellenwert für die Druckhöhe Pmax höher als der vordefinierte erste Druckhöhewert P₁ ist und der vordefinierte minimale Schwellenwert für den Ladezustand niedriger als der vordefinierte erste Ladezustandswert CL₁ ist; wobei insbesondere der vordefinierte maximale Schwellenwert für die Druckhöhe Pmax etwa 25 bar beträgt und/oder der vordefinierte minimale Schwellenwert für den Ladezustand etwa 5 % oder 10 % beträgt.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt: - Ermöglichen des Anfahrens des Kompressors (212) und/oder Startens des Kompressors (212) nur dann, wenn der bestimmte Wert für die aktuelle Druckhöhe P(t) wenigstens einem vordefinierten minimalen Schwellenwert für die Druckhöhe Pmin entspricht und/oder der bestimmte Wert für den aktuellen Ladezustand CL(t) wenigstens einem vordefinierten minimalen Schwellenwert für den Ladezustand entspricht.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 5 oder 6, wobei der Schritt des Abschaltens des Kompressors (212) und/oder des Ermöglichens des Anfahrens des Kompressors (212) bzw. Startens des Kompressors (212) nur durchgeführt wird, nachdem die dafür notwendige Bedingung für wenigstens einige Sekunden, vorzugsweise für wenigstens 2 oder 5 Sekunden, ohne Unterbrechung erfüllt ist.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend die Schritte: - Bestimmen der zeitlichen Entwicklung des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe P(t); - Vergleichen wenigstens eines Wertes, der die bestimmte zeitliche Entwicklung des bestimmten Wertes der aktuellen Druckhöhe P(t) darstellt, mit einem vordefinierten Wert dafür; - Bestimmen, basierend auf den Ergebnissen dieses Vergleichs, ob ein Verlust an Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf (210) auftritt.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kompressor (212) immer bei Werten für die reale Umdrehung pro Minute zwischen dem vordefinierten minimalen Schwellenwert für zulässige Umdrehungen pro Minute RPM_min und dem Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPM_max(t) betrieben wird, und insbesondere bei Werten, die dem Wert für die aktuell zulässigen maximalen Umdrehungen pro Minute RPMmax(t) entsprechen.
Heiz- und/oder Kühlsystem für ein Fahrzeug (200), insbesondere zum Kühlen eines Kühlraums (204) eines Transportfahrzeugs, wobei das Heiz- und/oder Kühlsystem aufweist: einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf (210) mit einem Kompressor (212); eine Energiequelle (203) für den Kompressor (212); wenigstens einen Sensor (206) zur Bestimmung der aktuellen Druckhöhe P(t) der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit in dem Heiz- und/oder Kühlkreislauf (210) und/oder wenigstens einen anderen Sensor zur Bestimmung des aktuellen Ladezustands CL(t) der Energiequelle (203); und eine Steuereinheit (205), die Signale von dem Sensor (206) und/ oder dem anderen Sensor empfängt, wobei die Steuereinheit (205) so ausgebildet ist, dass sie den Kompressor (212) basierend auf den empfangenen Signalen steuert; wobei das Heiz- und/oder Kühlsystem so ausgebildet ist, dass es das Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausführt.
Heiz- und/oder Kühlsystem gemäß Anspruch 10, wobei die Energiequelle (203) eine Batterie des Fahrzeugs (200) ist.
Fahrzeug (200), insbesondere Transportfahrzeug, das einen Kühlraum (204) aufweist, wobei das Fahrzeug (200) aufweist: ein Heiz- und/oder Kühlsystem gemäß einem der Ansprüche 10 und 11.