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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Funktionszustands, insbesondere eines Füllstands eines Betriebsmittels, einer Klimatisierungsvorrichtung.
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Entsprechende Verfahren zur Bestimmung eines Füllstands eines Betriebsmittels einer Klimatisierungsvorrichtung sind aus dem Stand der Technik dem Grunde nach bekannt. So ist es bekannt, durch Absaugen eines Kältemittels eines Kühlkreislaufs einer Klimatisierungsvorrichtung und Messen des Volumens dieses abgesaugten Kältemittels den Füllstand des Kältemittels zu erfassen bzw. zu bestimmen. Nachteilig ist hierbei jedoch, dass das Absaugen, Messen und Wiederbefüllen des Kältemittels der Klimatisierungsvorrichtung mehrere Handlungen erfordert und damit arbeits- und zeitaufwändig ist.
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Eine alternative hierzu ist das Ausstatten des Kühlkreislaufs mit einem Füllstandssensor. Jedoch ist ein Vorhalten eines extra für die Überwachung des Füllstands des Kältemittels in einem Kühlkreislauf einer Klimatisierungsvorrichtung verwendeten Füllstandssensors mit unerwünschten Mehrkosten für die Klimatisierungsvorrichtung verbunden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches insbesondere im Hinblick auf eine einfache und schnelle sowie kostengünstige Maßnahme die Ermittlung eines Funktionszustands, insbesondere eines Füllstands eines Betriebsmittels, einer Klimatisierungsvorrichtung ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Bestimmung eines Funktionszustands, insbesondere eines Füllstands eines Betriebsmittels, einer Klimatisierungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die hierzu abhängigen Ansprüche betreffen mögliche Ausführungsformen des Verfahrens. Die Aufgabe wird ferner durch eine Klimatisierungsvorrichtung gemäß Ansprüche 13 und durch ein Fahrzeug gemäß Anspruch 14 betreffen gelöst.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Funktionszustands, insbesondere eines Füllstands eines Betriebsmittels, bevorzugt eines Kältemittels, einer Klimatisierungsvorrichtung. Das Verfahren zeichnet sich durch die nachfolgenden Verfahrensschritte aus: (a) Erfassen und/oder Bestimmen einer ersten, die Betriebsweise der Klimatisierungsvorrichtung beeinflussenden Größe oder durch die Betriebsweise der Klimatisierungsvorrichtung beeinflusste Größe, (b) Erfassen und/oder Bestimmen wenigstens einer weiteren, von der ersten Größe unterschiedlichen, die Betriebsweise der Klimatisierungsvorrichtung beeinflussenden Größe oder durch die Betriebsweise der Klimatisierungsvorrichtung beeinflusste Größe, (c) Bilden wenigstens einer resultierenden Größe (z. B. eines Prädiktionsmodells) aus einer Vielzahl an Werten für die erste und die wenigstens eine weitere Größe, (d) Erfassen einer die Ist-Betriebsweise der Klimatisierungsvorrichtung abbildenden bzw. abhängigen Ist-Größe, (e) Ableiten, und bevorzugt optional auch Ausgeben, einer auf einem Vergleich der Ist-Größe mit der resultierenden Größe beruhenden und den Funktionszustand, insbesondere den Füllstand des Betriebsmittels, abbildenden bzw. eine davon abhängigen Vergleichsinformation. Hierbei kann die resultierende Größe beispielsweise eine Soll-Größe darstellen, welche im Zuge des Vergleichs mit der Ist-Größe eine Abweichung von einem Soll-Zustand, z. B. einem „in Ordnung Zustand“, als Ergebnis hervorbringen kann.
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Nachfolgend wird für den Funktionszustand beispielhaft auf einen Füllstand wenigstens eines Betriebsmittels, insbesondere eines Kältemittels, der Klimatisierungsvorrichtung abgestellt. Dies ist nur beispielhaft und nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch anderweitige Funktionszustände beeinflussende technische Untersysteme und/oder Fehlerquellen für den entsprechenden Funktionszustand umfassen. Beispielsweise ist ein Kühlaggregat der Klimatisierungsvorrichtung defekt oder nichtmehr in diesem Maße leistungsfähig und/oder eine elektrische Energieversorgung der Klimatisierungsvorrichtung kann beeinträchtigt sein. Typischerweise kann eine Klimatisierungsvorrichtung aus verschiedenen Teilsystemen bestehen, wie z. B. dem Heizkreislauf, einem Kältekreislauf und einem luftführendem Teilsystem. Im Fall des Heizkreislaufs können resultierende Werte wie die Ausblastemperatur des Fussraums unter den gegebenen Randbedingungen mit dem hierzu vordefinierten Sollzustand abgeglichen werden. Auch ein luftführendes Teilsystem anhand von Innenfühlertemperatur des Fahrzeuginnenraums hinsichtlich einer Soll-Ist-Abweichung überwacht werden und schließlich in dem vorliegenden Verfahren optional berücksichtigt werden. Im Falle eines Kältekreislauf sind es verschiedene resultierende Ergebnisse bzw. resultierende Größen, welche einen Rückschluss auf den Zustand der Befüllung des Kältekreislaufs mit einem Betriebsmittel zulässt.
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Diese beispielhaften Fehlerbilder eines Funktionszustands können einen gegenüber dem bestimmungsgemäßen Betrieb reduzierten Funktionsumfang aufweisen. Die nachfolgend auf den Füllstand bzw. den Füllstandswert eines Kältemittels einer Klimatisierungsvorrichtung abgestellten Erläuterungen sind analog auf andere Fehlerquellen und/oder Fehlerbilder einzelner Elemente oder Baugruppen der Klimatisierungsvorrichtung zu lesen bzw. projizieren. Mit anderen Worten kann beispielsweise der zu bestimmende Funktionszustand der Klimatisierungsvorrichtung einen Füllstand eines Betriebsmittels, insbesondere eines Kältemittels, einer Klimatisierungsvorrichtung umfassen, wobei die Vergleichsinformation zumindest den Füllstand des Betriebsmittels abbildet.
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Aufgrund von bereits in oder an der Klimatisierungsvorrichtung und/oder in an oder an einer übergeordneten, die Klimatisierungsvorrichtung umfassenden Einheit vorliegenden Erfassungseinrichtungen können die erste Größe, die wenigstens eine weitere Größe und die Ist-Größe erfasst und/oder bestimmt werden. Typischerweise kann wenigstens eine Erfassungseinrichtung als Sensor ausgebildet sein, welcher wenigstens eine physikalische und/oder chemische Größe erfasst, z. B. kann hierzu durch den Sensor eine Temperatur und/oder eine Feuchtigkeit und/oder eine Stromstärke und/oder eine elektrische Spannung und/oder einen Lichtstrom (z. B. der Sonneneinstrahlung) und/oder eine Beleuchtungsstärke (z. B. der Sonneneinstrahlung) erfasst werden.
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Es werden wenigstens zwei im Zusammenhang mit, insbesondere einer Ansteuerung und/oder, im Zusammenhang mit der Betriebsweise bzw. dem Betriebsresultat einer Klimatisierungsvorrichtung stehende Größen (erste und die wenigstens eine weitere Größe) ermittelt und/oder bestimmt und ausgehend aus zumindest diesen beiden Größen eine resultierende Größe gebildet. Hierzu können die wenigstens zwei unterschiedlichen Größen über deren zeitlichen Verlauf zur Bildung der resultierenden Größe berücksichtigt werden bzw. einen zeitlichen Verlauf einer resultierenden Größe bilden. Mit anderen Worten können jeweils eine Vielzahl an Werten für die jeweiligen Größen zur Bildung der resultierenden Größe verwendet werden. Hierbei kann die resultierende Größe ein Prädiktionsmodell bilden. Zum Beispiel wird als resultierende Größe eine Kurve bestimmt, welchen einen, insbesondere zeitlichen, Verlauf der ersten und der wenigstens einen weiteren Größe ausgibt. Insbesondere Größen, welche in einem Zusammenhang mit der Ansteuerung der Klimatisierungsvorrichtung stehen, können sich als aussagekräftiger bzw. guter diskriminativer Indikator zur Unterscheidung von definierten Funktionszuständen, insbesondere Füllständen des Betriebsmittels der Klimatisierungsvorrichtung, z. B. eine Unterscheidung eines „in Ordnung“ und eines „nicht in Ordnung“-Funktionszustand, insbesondere Füllstands, erweisen. Beispielsweise kann die Verdampfer-Temperaturregelung das grundsätzliche Ansteuerungsverhalten aufweisen, wonach ein Weniger an Kältemittel zumindest in der Tendenz durch eine erhöhte Ansteuerung bzw. eine Erhöhung der Leistung zu kompensieren, um den Kältemittelstrom aufrechtzuerhalten. Dieser Effekt kann durch die Erfassung der Ansteuerungsleistung beobachtet bzw. in den Vergleich der resultierenden Größe und der Ist-Größe einfließen.
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In einem weiteren Schritt wird die Ist-Betriebsweise der Klimatisierungsvorrichtung erfasst, dadurch, dass eine die Ist-Betriebsweise abbildende Ist-Größe erfasst und ggf. modifiziert wird. Schließlich erfolgt ein Ableiten und optional zusätzlich ein Ausgeben einer auf einem Vergleich der Ist-Größe mit der resultierenden Größe beruhenden bzw. basierenden und den Funktionszustand, insbesondere den Füllstand des Betriebsmittels, abbildenden Vergleichsinformation. Mit anderen Worten können (Erfassungs-)Werte aus bereits in der die Klimatisierungsvorrichtung aufnehmenden Einheit vorgehaltenen Erfassungseinrichtungen und/oder aus bereits in oder an der Klimatisierungsvorrichtung selbst angeordneten Erfassungseinrichtungen verwendet werden, um eine Information über den Funktionszustand, insbesondere über den Füllstand des Betriebsmittels in, der Klimatisierungsvorrichtung zu gewinnen. Da hierfür weder ein weiterer (Funktionszustands- und/oder Füllstands-)Sensor noch ein Ablassen, Messen und Wiederbefüllen des Betriebsmittelkreislaufs der Klimatisierungsvorrichtung notwendig ist, kann hiermit auf einfache und kostengünstige Weise eine Aussage zu dem Funktionszustand, insbesondere den Füllstand des Betriebsmittels, getroffen werden. Mit anderen Worten umfasst die Erfindung einen Algorithmus zur Erkennung eines bestimmten Funktionszustands, insbesondere eines bestimmten Füllstands eines Betriebsmittels, der Klimatisierungsvorrichtung.
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Insbesondere im Falle von Gewährleistungsanfragen kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn bei Beschwerden zu der Funktionsweise einer Klimatisierungsvorrichtung ohne ein Ablassen, Messen und Wiederbefüllen von Kältemittel ausführen zu müssen das Fehlerbild des zu wenig im System befindlichen Kältemittels ausgeschlossen bzw. bestätigt werden kann.
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Mit anderen Worten ermöglicht das hierin beschriebene Verfahren eine auf statistischen Daten generierte Aussage zu einem Funktionszustand, insbesondere zu einem Betriebsmittelfüllstand, welche aus einem Massendatensatz generiert wird, der sich auf das Verhalten einer gewählten Systemgröße in verschiedenen Situationen bezieht bzw. abstellt. Der Messdatensatz bzw. das Verhalten der Systemgröße wird hierbei, insbesondere ausschließlich, über computer-analytische Auswertung ausgeführt (Data-Mining). In diesem Zusammenhang hat sich ein Abstellen auf eine relative statische Beharrungsphase als vorteilhaft erwiesen, da diese in vereinfachender Betrachtung zeitinvariant ist und die Komplexität für das Modell dadurch reduziert. Folglich kann eine schnelle und/oder eine auf geringer Rechenkapazität basierende und zugleich hinreichend aussagekräftige Aussage zu dem Füllstand eines Betriebsmittels, insbesondere eines Kühlmittels, einer Klimatisierungsvorrichtung erreicht werden.
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Beispielsweise kann die Klimatisierungsvorrichtung mit einem Betriebsmittel betrieben werden und sich dadurch auszeichnen, dass eine zur Ermittlung des Füllstands des Betriebsmittels eingerichtete Ermittlungseinrichtung verwendet wird, wobei die Ermittlungseinrichtung eingerichtet ist, den Füllstand des Betriebsmittels auf Grundlage wenigstens eines Betriebsparameters der Klimatisierungseinrichtung sowie wenigstens eines den Betrieb der Klimatisierungseinrichtung beeinflussenden weiteren Parameters zu ermitteln.
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Es ist möglich, dass das Verfahren ein Berücksichtigen und/oder ein Anwenden eines Regressionsmodells zur Bildung der wenigstens einen resultierenden Größe unter Verwendung einer Vielzahl an Werten für die erste und die wenigstens eine weitere Größe vorsieht. Das Regressionsmodell kann eine einfache Regression und/oder eine multiple Regression und/oder eine lineare Regression und/oder eine nicht lineare Regression umfassen.
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Zur Ableitung und/oder zur Bestimmung der den Füllstand des Betriebsmittels abbildenden Vergleichsinformation aus dem Vergleich der wenigstens einen resultierenden Größe mit der Ist-Größe kann beispielsweise eine Datenbank verwendet werden, in welcher eine Zuordnungen von aus dem Vergleich sich ergebenden Vergleichsergebnissen und dem Füllstand des Betriebsmittels angebenden bzw. ausweisenden Füllstandswerten hinterlegt sind. Beispielsweise ergibt der Vergleich der wenigstens einen resultierenden Größe mit der Ist-Größe eine Differenz und/oder einen Offset einer die resultierenden Größe darstellenden Kurve und der die Ist-Größe darstellenden Kurve über jeweils den zeitlichen Verlauf der Größen. Ausgehend von dieser Differenz bzw. von dem Offset kann vermittels der in der Datenbank vorgehaltenen Zuordnungsinformationen eine Aussage über den Füllstand des Betriebsmittels getroffen werden. Bevorzugt werden die Zuordnungen von Vergleichsergebnissen bzw. Differenzergebnissen und Füllstandswerten empirisch ermittelt. Mit anderen Worten wird aus zeitlich vorgelagerten Beobachtungen, z. B. im Rahmen von Versuchen, Testfahrten, Prüfstandsaufbauten und/oder im Rahmen von aus dem Feld von bereits betriebenen Klimatisierungsvorrichtungen, eine Zuordnungsinformation zu einer Zuordnung von möglichen Vergleichsergebnissen zu Füllstandswerten eines Betriebsmittels der Klimatisierungsvorrichtung gewonnen, wobei diese Zuordnungsinformationen zur Auswertung des erfindungsgemäßen Vergleichs bzw. der Differenz der wenigstens einen resultierenden Größe und der Ist-Größe verwendet wird.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass ein erster Faktor für die erste Größe und ein weiterer Faktor für die wenigstens eine weitere Größe zur Bildung der resultierenden Größe berücksichtigt wird. Dabei kann der erste und der weitere Faktor unterschiedlich sein. Bevorzugt werden für jede Größe zur Bildung einer resultierenden Größe ein für die jeweilige Größe spezifischer Faktor berücksichtigt. Der wenigstens eine Faktor kann zumindest temporär statisch und/oder zumindest temporär dynamisch sein, d. h. der Faktor z. B. in Abhängigkeit von einer weiteren Größe unterschiedliche Werte annehmen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Berücksichtigung bzw. eine Kombination mehrerer Größen, ggf. mit jeweiligen Faktoren, zur Bildung der resultierenden Größe die Aussagegüte des Vergleichs der resultierenden Größe mit der Ist-Größe erhöhen. Damit kann aus dem Vergleich eine präzisere Aussage, insbesondere hinsichtlich einer Unterscheidung eines „in Ordnung“ zu einem „nicht in Ordnung“-Szenarios erreicht werden.
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Zur Bildung einer ersten resultierenden Größe und zur Bildung wenigstens einer weiteren resultierenden Größe können beispielsweise zumindest teilweise ein gleichartiger, insbesondere ein identischer, erfasster Erfassungswert verwendet werden. Bevorzugt wird wenigstens ein erfasster Erfassungswert unter Berücksichtigung unterschiedlicher Faktoren zur Bildung einer ersten resultierenden Größe und zur Bildung wenigstens einer weiteren resultierenden Größe verwendet. Mit anderen Worten kann beispielsweise eine erste Größe bzw. ein Erfassungswert als ein Bestandteil für die Bildung einer ersten resultierenden Größe und als ein Bestandteil für die Bildung wenigstens einer weiteren resultierenden Größe verwendet werden, wobei insbesondere dieser Erfassungswert bzw. diese erste Größe mit unterschiedlichen Faktoren und damit mit einer unterschiedlichen Gewichtung in den jeweiligen resultierenden Größen einfließen kann.
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Das Verfahren kann beispielsweise folgende Schritte umfassen: (a) Bilden wenigstens zweier resultierender Größen aus zumindest teilweise gleichen, z. B. identischen, oder unterschiedlichen erfassten und/oder bestimmten ersten und/oder weiteren Größen bzw. erfassten Werten, (b) Zusammenführen der wenigstens zwei resultierenden Größen in eine zusammengeführte Größe, (c) Ableiten, und insbesondere Ausgeben, einer auf einem Vergleich der Ist-Größe mit der zusammengeführten Größe beruhenden bzw. basierenden oder angebenden und den Füllstand des Betriebsmittels abbildenden Vergleichsinformation. Dadurch, dass der Füllstand des Betriebsmittels unter Berücksichtigung einer aus mehreren resultierenden Größen gebildeten zusammengeführten Größe beruht, kann es erreicht werden, dass unabhängig von bestimmten Betriebssituationen dennoch ein aussagekräftiger Füllstandswert ermittelbar ist. Da eine erste resultierende Größe in einem ersten Betriebssituationsbereich eine hohe Aussagekraft aufweisen kann und die wenigstens eine weitere resultierende Größe für einen weiteren Betriebssituationsbereich der Klimatisierungsvorrichtung eine hohe Aussagekraft aufweisen kann, wird stets wenigstens eine resultierende Größe eine hinreichende Aussagekraft zur Bestimmung des Füllstands innehaben. Damit wird unabhängig von der konkreten Betriebssituation der Klimatisierungsvorrichtung eine hinreichend zuverlässige Bestimmung des Füllstands des Betriebsmittels ermöglicht. Beispielsweise kann über die Berücksichtigung einer, insbesondere erfassten, die erste und/oder die weitere Betriebssituation beschreibenden Größe ein Faktor gebildet werden, welche die Gewichtung zwischen den wenigstens zwei resultierenden Größen derart betriebssituationsabhängig verändert, dass abhängig von der Betriebssituation die aussagekräftigere resultierende Größe einen höheren Anteil zur Bildung der zusammengefassten Größe innehat.
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Die erste und/oder wenigstens eine weitere Größe, insbesondere eine erste und/oder eine weitere resultierende Größe, kann beispielsweise eine Ansteuerungsinformation einer Verdampfereinheit der Klimatisierungsvorrichtung umfassen. Hierbei kann eine Ansteuerungsinformation der Klimatisierungsvorrichtung die Leistungsaufnahme der Klimatisierungsvorrichtung und/oder eine an die Klimatisierungsvorrichtung gerichtete Anforderungsinformation (z. B. Anforderung eines Passagiers) umfassen. Die Leistungsinformation der Verdampfereinheit kann hierbei einen aussagekräftigen Indikator für eine Aussage zu dem Füllstand des Betriebsmittels, insbesondere des Kältemittels darstellen. So kann beispielsweise eine resultierende Größe gebildet werden, welche eine Verdampferansteuerung, z. B. in Prozent, angibt. Hierbei können als erste und weitere Größen zur Bildung dieser resultierenden Größe „Verdampfer-Ansteuerung“ beispielsweise (a) der Sollwert der Verdampfertemperatur und/oder (b) die Außentemperatur und/oder (c) eine Ist-Leistung eines Gebläses der Klimatisierungsvorrichtung und/oder (d) der ein Kältemitteldruck, z. B. Anhand eines im Kältemittelkreislauf angeordneten Drucksensors, und/oder (e) eine Solareinstrahlung, insbesondere auf der Beifahrerseite und/oder auf der Fahrerseite, berücksichtigt bzw. herangezogen werden.
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Es ist möglich, eine erste und/oder eine weitere resultierende Größe zu verwenden, welche eine, insbesondere thermische, Differenz aus wenigstens zwei durch die Klimatisierungsvorrichtung temperierte und zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, getrennte Gasströme umfasst. Bevorzugt wird eine Differenz einer Austrittstemperatur der wenigstens zwei Gasströme bei deren Austritt aus einem stromab der Klimatisierungsvorrichtung angeordneten Kanal betrachtet. Mit anderen Worten kann eine resultierende Größe „Ausströmtemperaturdifferenz-Beifahrer/Fahrer“ verwendet werden. Zur Bildung dieser, eine Differenz der Ausströmtemperatur für den Beifahrer und den Fahrer berücksichtigenden resultierende Größe kann beispielsweise auf eine der nachfolgenden Größen zurückgegriffen werden: (a) Außentemperatur und/oder (b) Ist-Leistung des Gebläses und/oder (c) Kältemitteldruck und/oder (d) angeforderte Temperatur für Fahrer/Beifahrer und/oder (e) Solareinstrahlung, insbesondere unterschieden für Fahrer und Beifahrer, und/oder (f) Ist-Temperatur im Bereich von Fahrer/Beifahrer. Typischerweise stellt sich ausgehend von einem Wärmetauscher und/oder einem Verdampfer bzw. einer Verdampfereinheit der Klimatisierungsvorrichtung in Abhängigkeit von dem Füllmittelstand des Kältemittels im Kältekreislauf ein signifikanter Unterschied im Vergleich zu einem ordnungsgemäß mit Kältemittel befüllten System in der Temperierung wenigstens zweier, an unterschiedliche Luftauslässe im Innenraum des Fahrzeugs geführter und durch den Wärmetauscher und/oder durch den Verdampfer bzw. Verdampfereinheit temperierter Gasströme ein. Dies liegt darin begründet, dass abhängig von dem Füllstand des Kältemittels innerhalb des Kältekreislaufs es dazu kommen kann, dass bei zu geringem Füllstand an definierten Orten des Kältekreislaufs, insbesondere des Verdampfers, es zu keiner bestimmungsgemäßen thermisch Einwirkung auf den zur Temperierung vorbeigeführten oder durchgeführten Gasstroms kommt. Da aufgrund der geometrischen Begebenheiten an unterschiedlichen Bereichen des Kältekreislaufs, insbesondere des Verdampfers, unterschiedliche Gasströme, die beispielsweise für unterschiedliche Luftauslässe eines Fahrzeugsinnenraums vorgesehen sind, unterschiedlich temperiert werden bzw. nicht derart temperiert werden, wie es ein hinreichend bzw. bestimmungsgemäß befüllter Kältekreislauf es erwarten lässt, kann aus der Differenz der Temperierung der Gasströme ein Rückschluss und/oder ein Indiz für das Vorliegen einer nicht ordnungsgemäß mit Kältemittel versehenen Klimatisierungsvorrichtung ermittelt bzw. gewonnen werden.
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In einer weiteren Ausführungsform kann alternativ oder zusätzlich eine erste und/oder eine weitere resultierende Größe verwendet werden, welche den Verlauf einer Verdampfer-Temperaturkurve und/oder einer Innenraumtemperaturkurve berücksichtigt. Abhängig von dem Füllstand des Betriebsmittels der Klimatisierungsvorrichtung ergeben sich unterschiedliche Innenraumtemperaturkurven, insbesondere ist eine bei einer zu wenig mit Betriebsmittel befüllten Klimatisierungsvorrichtung sich ergebende Innenraumtemperaturkurve gegenüber einer Innenraumtemperaturkurve einer ordnungsgemäß befüllten Klimatisierungsvorrichtung, insbesondere bzgl. einer auf der Y-Achse den zeitlichen Verlauf angebenden Diagramms, gestaucht bzw. gedrückt. D. h., dass ein vordefiniertes Referenztemperaturniveau bei Vorliegen eines „nicht in Ordnung“-Zustands im zeitlichen Verlauf im Vergleich zu einem „in Ordnung“ später erreicht wird. Diese unterschiedliche Form des zeitlichen Verlaufs der Innenraumtemperatur bzw. der aus dem zeitlichen Verlauf gebildete Kurven sich herausbildende Differenz kann als Indiz für das Vorliegen einer „Minderbefüllung“ des Systems herangezogen werden.
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Auch kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass eine erste und/oder eine weitere resultierende Größe verwendet wird, welche einen Druck, insbesondere einen Systemdruck während einer Abkühlphase, des Betriebsmittels bzw. des Kältemittels innerhalb der Klimatisierungsvorrichtung berücksichtigt. Hierbei können als erste und/oder weitere resultierende Größe zur Bildung der den Systemdruck betreffenden resultierenden Größe beispielsweise die Außentemperatur und/oder die Ist-Leistung des Gebläses als erste und/oder wenigstens eine weitere Größe herangezogen werden.
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Es ist möglich, dass abhängig von der den Füllstand des Betriebsmittels abbildenden Vergleichsinformation eine Modifikationsinformation erzeugt und in der Steuerung und/oder Regelung der Klimatisierungsvorrichtung berücksichtigt wird, insbesondere umfasst die Modifikationsinformation einen Sicherheits-Offset auf eine Temperatur- und/oder Druckmessung eines Verdampfers der Klimatisierungsvorrichtung. Besonders bevorzugt kann beispielsweise eine Verdampfertemperaturregelung zur Maximierung der Kälteleistung durch Berücksichtigung einer Modifikationsinformation, insbesondere eines Sicherheits-Offsets, auch noch bei einem reduzierten Füllstands des Betriebsmittels bzw. des Kältemittels der Klimatisierungsvorrichtung vorteilhaft betrieben werden. Zur Maximierung der Kälteleistung wird ein Zielwert einer Verdampfertemperaturregelung nahe am Gefrierpunkt eingestellt. Im Falle einer Falschmessung, z. B. wärmer, kann es aufgrund der dann größeren Regelabweichungen zu einer höheren Kompressoransteuerung kommen. Die höhere Kompressoransteuerung kann dazu führen, dass es zu einem weiteren Abkühlen an der dann „gewanderten“ kältesten Stelle des Verdamfpers und es schließlich zu Vereisungen an der Verdampferoberfläche kommen kann, durch welche eine fehlende Kälteleistung und/oder kein oder ein eingeschränkter Luftdurchsatz (des zu temperierenden Gasstroms) resultieren kann. Durch das Bestimmen des Füllstands, insbesondere durch das Erkennen einer Unterfüllung, des Kältemittels, kann eine Modifikation in der Regelstrategie bzw. in der Regelung der Klimatisierungsvorrichtung ausgeführt werden, welche den vorliegenden Füllstandswert und/oder zumindest das Unterschreiten eines definierten Referenzwerts für das Kältemittel berücksichtigt. So kann beispielsweise ein Sicherheits-Offset auf zumindest die Temperaturmessung zur Verdampfertemperaturregelung eingesetzt werden, um - im Falle einer in einem Fahrzeug verbauten Klimatisierungsvorrichtung - für die Passagiere den Fehlerfall als nicht oder reduziert wahrnehmbar zu gestalten.
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Es kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass abhängig von der den Füllstand des Betriebsmittels abbildenden Vergleichsinformation, insbesondere bei Unterschreiten eines vordefinierten Füllstandswerts des Betriebsmittels der Klimatisierungsvorrichtung, eine Warn- und/oder Hinweisinformation über eine Ausgabeeinrichtung ausgegeben und/oder in einem Datenspeicher, insbesondere in einem fahrzeugseitigen Datenspeicher, abgelegt wird. Beispielsweise wird eine Warn- und/oder Hinweisinformation in einem steuergerätseitigen Datenspeicher abgelegt, sodass dieser im Falle eines Auslesens des Datenspeichers als ein Fehlercode ausgegeben werden kann. Hierbei kann beispielsweise eine Handlungsempfehlung zur Neubefüllung der Klimaanlage erfolgen. Eine derartige Warn- und/oder Hinweisinformation kann alternativ oder zusätzlich zu der Ablage in einem Datenspeicher über eine Ausgabeinrichtung auf optische und/oder akustische Weise ausgegeben werden, beispielsweise erfolgt die Ausgabe über einen, insbesondere fahrzeugseitigen, Bildschirm. Durch den Betrieb einer Klimatisierungsvorrichtung die einen zu niedrigen bzw. reduzierten Füllstand des Betriebsmittels aufweist, kann es zu Schäden an der Klimatisierungsvorrichtung kommen. Derartige Schäden können durch einen frühzeitigen Hinweis vermittels der Warn- und/oder Hinweisinformation verhindert werden.
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Es ist möglich, dass das Verfahren ein Erstellen wenigstens einer Kundenwunsch- und/oder Fahrzeuginformation basierend auf wenigstens einer einer Vergleichsinformation zugeordneten oder zuordenbaren personenseitigen, insbesondere nutzerseitigen, Wahrnehmungsinformation zu dem Funktionszustands bzw. zu der Arbeitsweise der Klimatisierungsvorrichtung vorsieht. Mit anderen Worten kann eine Wahrnehmung des Funktionszustands bzw. der Leistungsfähigkeit der Klimatisierungsvorrichtung durch eine Person, insbesondere durch einen die Klimatisierungsvorrichtung nutzenden Nutzer, erfolgen. Die durch die Person bzw. durch den Nutzer erfolgende subjektive und/oder objektive Wahrnehmungen des Funktionszustands bzw. der Leistungsfähigkeit und/oder der Betriebsweise der Klimatisierungsvorrichtung kann beispielsweise in einen Zusammenhang mit der Vergleichsinformation gebracht werden. Damit kann beispielsweise eine Kundenwunsch- und/oder Fahrzeuginformation gewonnen werden, welche eine Vorliebe bzw. eine gewünschte bzw. erhoffte Arbeitsweise der Klimatisierungsvorrichtung aus der Sicht des Nutzers ausgibt bzw. enthält.
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Durch die Verknüpfung mit der Vergleichsinformation kann eine Unterscheidung von Wahrnehmungsinformationen, welche im Zusammenhang mit einer defekten oder nicht bestimmungsgemäß arbeitenden Klimatisierungsvorrichtung (z. B. Füllstand des Kältemittels zu niedrig) von nutzerspezifischen Wahrnehmungsinformationen im Zusammenhang mit ordnungsgemäß betriebenen bzw. bestimmungsgemäß arbeitenden Klimatisierungsvorrichtungen vorgenommen werden.
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Wenn beispielsweise ein Nutzer das Aufheizverhalten einer Klimatisierungsvorrichtung als nicht ausreichend empfindet, kann aufgrund der Vergleichsinformation und dem hiermit verbundenen Soll-Ist-Abgleich der betrachteten Größen eine Aussage getroffen werden, ob diese Kritik des Nutzers aufgrund eines Fehlers oder im Rahmen eines vorgesehenen Leistungsumfangs der Klimatisierungsvorrichtung vorliegt. Ggf. können die auf diese Weise gewonnen Personenwunsch- und/oder Fahrzeuginformationen zur Auslegung von Klimatisierungsvorrichtung derart genutzt werden, dass diese dem, insbesondere subjektiven, Nutzerempfinden möglichst entsprechen bzw. gerecht werden.
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So kann es eine differenziertere Aussage zu einer Personenwunsch- und/oder Fahrzeuginformation ausgeführt werden, da aufgrund der, insbesondere unter Einsatz eines Regressionsmodells gewonnenen, resultierenden Größe und/oder der Vergleichsinformation auf komfortable und wirtschaftliche Weise auf eine Große Datenbasis zurückgegriffen werden kann. Durch die Berücksichtigung und Auswertung dieser größeren Datenbasis kann eine genauere Analyse möglicher Fehlerbilder bzw. ein größerer Ausschluss von aufgrund fehlerhaftbehafteter Klimatisierungsvorrichtung hervorgerufener Nutzerkritiken identifiziert werden. Somit kann eine relevantere Summe an trotz fehlerfreiem Betrieb der Klimatisierungsvorrichtung sich ergebender Nutzerkritiken identifiziert werden.
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Auch kann die Vergleichsinformation, insbesondere wenn diese mit einer Personenwunschinformation verknüpft bzw. zugeordnet wird, eine hilfreiche Information für eine Werkstatt darstellen. So ist es möglich, dass ein Nutzer der Klimatisierungsvorrichtung gegenüber der Werkstatt die Arbeitsweise der Klimatisierungsvorrichtung kritisiert. Hierbei kann eine höhere Differenzierung erfolgen, da beispielsweise bzgl. einer Abkühlleistung und einer Beharrung der Abkühlung unterschieden werden kann. So kann ein Nutzer gegenüber der Werkstatt seine Unzufriedenheit zu der Arbeitsweise der Klimatisierungsvorrichtung kundtun und aufgrund des Vergleichs die Vergleichsinformation einen Grad der Leistungsfähigkeit der Klimatisierungsvorrichtung und/oder einen Grad der Abweichung der resultierenden Größe von der Ist-Größe ausgeben. Somit kann erkannt werden, ob eine Reklamation eines Nutzers sich auf eine Klimatisierungsvorrichtung bezieht, welche gerade noch im i.O.-Bereich liegt oder deutlich im i.O.-Bereich liegt. Mit anderen Worten kann durch die Verknüpfung der Personenwunsch- und/oder Fahrzeuginformation mit der Vergleichsinformation, eine Aussage dahingehend unterschieden werden, a) ob sich eine störende Wahrnehmung eines Nutzers mit einem tatsächlichen Fehlerzustand einer Klimatisierungsvorrichtung erklären lässt oder b) ob eine störenden Wahrnehmung eines Nutzers trotz einer ordnungsgemäß arbeitenden Klimatisierungsvorrichtung vorliegt.
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Da das vorliegende Verfahren gänzlich nicht oder nicht ausschließlich über Fehlerspeichereinträge dokumentierte technische Fehler einer Klimatisierungsvorrichtung erfasst und zu einer Vergleichsinformation verarbeitet, kann Rückschluss auf ein vorhandenes Problem getroffen werden, dahingehend, dass eine subjektiven Wahrnehmung des Nutzers zu einem applizierten Sollzustand der Klimatisierungsvorrichtung auseinanderklafft bzw. sich nicht deckt.
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Neben dem Verfahren zur Bestimmung eines Füllstands eines Betriebsmittels, insbesondere eines Kältemittels, einer Klimatisierungsvorrichtung betrifft die Erfindung auch eine Klimatisierungsvorrichtung zur Ausführung eines hierin beschriebenen Verfahrens und/oder Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, welches eine nach dem hierin beschriebene Verfahren arbeitende Klimatisierungsvorrichtung umfasst.
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Sämtliche Vorteile, Einzelheiten, Ausführungen und/oder Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sind auf den erfindungsgemäßen Formkörper übertragbar bzw. anzuwenden.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung des Verfahrens zur Ermittlung des Füllstands des Betriebsmittels einer Klimatisierungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Darstellung der Zusammensetzung des Algorithmus zur Ermittlung des Füllstands des Betriebsmittels gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufs der resultierenden Größe und/oder der zusammengefassten Größe und des zeitlichen Verlaufs der Ist-Größe zur Ableitung einer Vergleichsinformation gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4 eine schematische Darstellung zur Ermittlung der Temperaturdifferenz zweier einen Gasstrom austreten lassenden Auslassdüsen gemäß einem Ausführungsbeispiels.
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Das Verfahren zur Bestimmung eines Füllstands eines Betriebsmittels, insbesondere eines Kältemittels, einer Klimatisierungsvorrichtung (nicht dargestellt) ist in seinen Grundzügen in der 1 dargestellt und zeichnet sich durch die folgenden Verfahrensschritte aus: (a) Erfassen 1 und/oder Bestimmen bzw. Bereitstellen einer ersten, die Betriebsweise der Klimatisierungsvorrichtung beeinflussenden Größe 10 oder durch die Betriebsweise der Klimatisierungsvorrichtung beeinflusste Größe 10, (b) Erfassen 2 und/oder Bestimmen bzw. Bereitstellen wenigstens einer weiteren, von der ersten Größe 10 unterschiedlichen, die Betriebsweise der Klimatisierungsvorrichtung beeinflussenden Größe 11 oder durch die Betriebsweise der Klimatisierungsvorrichtung beeinflusste Größe 11, (c) Bilden 3, 3' wenigstens einer resultierenden Größe 12, 12' bzw. eines Prädiktionsmodells aus einer Vielzahl an Werten für die erste und die wenigstens eine weitere Größe 10, 11, (d) Erfassen 4 und/oder Bestimmen bzw. Bereitstellen einer die Ist-Betriebsweise der Klimatisierungsvorrichtung abbildenden Ist-Größe 13, (e) Ableiten, und insbesondere, Ausgeben einer auf einem Vergleich 5 der Ist-Größe 13 mit der resultierenden Größe 12, 12' beruhenden bzw. basierenden und den Füllstand des Betriebsmittels abbildenden Vergleichsinformation 6.
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Optional ist in 1 die Bildung einer Warn- und/oder Hinweisinformation 7 und/oder einer Steuerungsinformation 8 bzw. eines Steuerungssignals ausgehend bzw. in Abhängigkeit von der Vergleichsinformation 6 dargestellt. Hierbei kann die Warn- und/oder Hinweisinformation 7 beispielsweise eine Handlungsempfehlung darstellen, die im Zusammenhang mit dem Füllstand des Betriebsmittels steht, insbesondere kann die Empfehlung des Austauschs und/oder der Nachfüllung des Betriebsmittels vermittels der Warn- und/oder Hinweisinformation 7 ausgegeben werden.
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Eine von der Vergleichsinformation 6 abhängige Steuerungsinformation 8 bzw. ein entsprechendes Steuerungssignal kann zur Ansteuerung der Klimatisierungsvorrichtung verwendet werden. Beispielsweise greift die Steuerungsinformation 8 bzw. das entsprechende Steuerungssignal steuernd und/oder regelnd in den Betrieb der Klimatisierungsvorrichtung ein. Hierbei kann das Steuerungssignal beispielsweise die Art und Weise des Auslesens und/oder der Interpretation (z. B. Offsetmodifikation) für einen während des Betriebs der Klimatisierungsvorrichtung verwendeten Sensoren bzw. dessen Sensorwerts umfassen. Auch kann die Steuerungsinformation 8 in einem Regelkreis der Klimatisierungsvorrichtung eingebunden sein.
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Mit anderen Worten kann die Klimatisierungsvorrichtung mit einem Betriebsmittel, insbesondere einem Kältemittel, betrieben werden, wobei eine zur Ermittlung des Füllstands des Betriebsmittels eingerichtete Ermittlungseinrichtung, derart eingerichtet ist, dass der Füllstand des Betriebsmittels auf Grundlage wenigstens eines Betriebsparameters der Klimatisierungseinrichtung sowie wenigstens eines den Betrieb der Klimatisierungseinrichtung beeinflussenden weiteren Parameters ermittelt wird.
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Es ist möglich, dass bei der Ermittlung bzw. bei der Bestimmung der Vergleichsinformation der wenigstens einen resultierenden Größe 12, 12' und/oder bei der Bestimmung der Vergleichsinformation 6 wenigstens ein Regressionsmodells angewandt wird. Hierbei kann eine Vielzahl an Werte für die erste und die wenigstens eine weitere Größe 10, 11 verwendet werden. Das Regressionsmodell kann hierbei unter Anwendung auf wenigstens eine oder auf eine Kombination der nachfolgend angegebenen rechnergestützten Methoden basieren: Data-Mining, Korrelationsmatrix, Methode der kleinesten Quadrate, Multiple lineare Regression, Regressionsanalyse, Regressionsmodell, polynomiale Regression, überwachtes maschinelles Lernen. Durch die genannten Methoden kann ein Soll-Systemverhalten in Form eines Regressionsmodells erzeugt werden.
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In 3 ist beispielshaft ein Vergleich 5 einer resultierenden Größe 12, 12' mit einer Ist-Größe 13 und/oder einer zusammengeführten Größe 16 mit einer Ist-Größe 13 dargestellt. Hierbei ist die resultierende Größe 12, 12' bzw. die zusammengeführte Größe 16 und die Ist-Größe 13 jeweils als eine den jeweiligen zeitlichen Verlauf darstellende Kurve dargestellt. Beispielhaft ist in dem Diagramm auf der Ordinate die Leistungsaufnahme einer Verdampfereinheit (YMKK in %) und auf der Abszisse die Zeit bzw. der zeitliche Verlauf (Zeit in s) angegeben. Hieraus ist zunächst erkennbar, dass die Klimatisierungsvorrichtung vom Startzeitpunkt (s = 0) bis zu einem ersten Zeitpunkt (s = 1050) in sich in einer den Innenraum des Fahrzeugs abkühlenden Abkühlphase 23, auch Cooldown bezeichnet, befindet. Dies ist ein Zeitraum, in welchem ein hoher Grad der Veränderung einzelner Parameter bzw. ein hoher Grad an Schwankung vorliegt. In dem nach dem ersten Zeitpunkt liegenden Zeitraum - Beharrungsphase 24 - (s > 1050) ist der Grad der Veränderung bzw. der Grad der Schwankung der Parameter der Klimatisierungsvorrichtung geringer. In dieser Beharrungsphase 24 bzw. in dem Beharrungszeitraum können aussagekräftige Aussagen durch Vergleich 5 bzw. durch Analyse von ersten und/oder weiteren Größen 10, 11 im Lichte der Ist-Größe 13 vorgenommen werden. So ist erkennbar, dass zwischen der eine resultierende Größe 12, 12' bzw. eine zusammengeführte Größe 16 darstellenden Kurve 25 und einer die Ist-Größe 13 darstellenden Kurve 26 sich über den zeitlichen Verlauf hinweg ein signifikanter Versatz 27 bzw. ein signifikanter Unterschied in der Leistungsaufnahme der Verdichtereinheit erkennbar ist. Durch ein Erkennen dieses Versatzes 27 bzw. dieses Unterschieds kann auf einen gegenüber einem bestimmungsgemäßen Füllstand reduzierten Füllstand des Betriebsmittels, insbesondere des Kältemittels, der Klimatisierungsvorrichtung geschlossen werden. Während der Abkühlphase 23 (Cooldown-Phase) ist es aufgrund der vorherrschenden Dynamik ist es sehr schwer bzw. ungünstig, ein robustes Regressionsmodell zu entwickeln. Das Abstellen auf die Beharrungsphase 24 hat sich hierbei als vorteilhaft erwiesen, da es im zeitlichen Verlauf derart geringe Schwankungen vorherrschen können, dass beispielsweise die Zeitvariable in nur einem geringen Maße Berücksichtigung findet oder gänzlich nicht berücksichtigt wird. Im letzteren Fall kann beispielsweise Zeitinvarianz angenommen werden. Dies vereinfacht die Erzeugung eines aussagekräftigen Regressionsmodells.
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Zur Ableitung bzw. zur Bestimmung der den Füllstand des Betriebsmittels abbildenden Vergleichsinformation 6 kann beispielsweise eine Datenbank (nicht dargestellt) verwendet werden, in welcher eine Zuordnung von aus dem Vergleich 5 sich ergebenden Vergleichsergebnissen und den Füllstand des Betriebsmittels angebenden Füllstandswerten hinterlegt sind. Bevorzugt werden die Zuordnungen von Vergleichsergebnissen und Füllstandswerten empirisch ermittelt. Mit anderen Worten wird eine Zuordnungsinformation in einer Datenbank bereitgestellt, wobei die Zuordnungsinformation aus zeitlich vorgelagerten und/oder zeitglich ermittelten Ereignissen (z. B. Prüfstand und/oder Feldversuche) ermittelt wurden und einen Zusammenhang zwischen Vergleichswerten der Ist-Größe 13 mit der wenigstens einen resultierenden Größe 12, 12' und dem Füllstand des Betriebsmittels angibt. Aus diesen historischen Daten bzw. aus diesen Referenzdaten der Zuordnungsinformation kann für ein konkretes Wertepaar bzw. für einen konkreten Vergleich einer Ist-Größe 13 mit der resultierenden Größe 12 eine realitätsnahe Vergleichsinformation 6 bzw. eine realitätsnahe Füllstandsinformation für das Betriebsmittel bestimmt werden.
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Gemäß 2 kann es vorgesehen sein, dass zur Bildung der resultierenden Größe 12 ein erster Faktors 14 mit der ersten Größe 10 und wenigstens ein weiteren Faktor 15 für die wenigstens eine weitere Größe 11 berücksichtigt wird. Bevorzugt werden für jede Größe 10, 11 zur Bildung einer resultierenden Größe 12, 12' ein für die jeweilige Größe spezifischer, insbesondere dynamischen, Faktor 14, 15 berücksichtigt. Die verwendeten Faktoren 14, 15 können statisch vorgegeben sein und/oder von einem weiteren erfassten oder bestimmten Wert abhängen und damit während des Betriebs sich verändern bzw. ein dynamisches Verhalten aufweisen.
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Beispielsweise kann ein dynamischer Faktor 14, 15 einfließen, welcher von einer weiteren Größe abhängt. Damit kann abhängig von einem Wertebereich die resultierende Größe 12 in einem größeren Maße von der ersten Größe 10 oder der wenigstens einen weiteren Größe 11 beeinflusst werden.
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Zur Bildung einer ersten resultierenden Größe 12 und zur Bildung wenigstens einer weiteren resultierenden Größe 12' können beispielsweise ein gleichartiger, insbesondere ein identischer, erfasster Erfassungswert verwendet werden. Bevorzugt wird wenigstens ein erfasster Erfassungswert unter Berücksichtigung unterschiedlicher Faktoren 14, 15 zur Bildung einer ersten resultierenden Größe 12 und zur Bildung wenigstens einer weiteren resultierenden Größe 12' verwendet.
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In einer beispielhaften weiteren Ausführungsform können nachfolgende Verfahrensschritte vorgesehen sein: (a) Bilden 3, 3' wenigstens zweier resultierender Größen 12, 12' aus zumindest teilweise gleichen oder unterschiedlichen erfassten ersten und/oder weiteren Größen 10, 11, ggf. unter dem Berücksichtigung von Faktoren 14, 15 zu den jeweiligen Größen 10, 11, (b) Zusammenführen 22 der wenigstens zwei resultierenden Größen 12, 12' in eine zusammengeführte Größe 16, (c) Ableiten und optional zusätzlich Ausgeben einer auf einem Vergleich 5 der Ist-Größe 13 mit der zusammengeführten Größe 16 beruhenden bzw. basierenden und den Füllstand des Betriebsmittels abbildenden Vergleichsinformation 6. Dadurch, dass in dieser Ausführungsform wenigstens zwei resultierende Größen 12, 12' zusammengeführt werden, können die Vorteile von unterschiedlichen, die jeweiligen resultierenden Größen 12, 12' betreffenden bzw. beobachtenden Ereignisse im Zusammenhang der Klimatisierungsvorrichtung berücksichtigt werden und dabei für unterschiedliche Betriebsbereiche und/oder für unterschiedliche, die Ermittlung bzw. die Erfassung der Größen 10, 11 beeinflussender Umwelteinflüsse dennoch ein zuverlässiges, den Füllstand des Betriebsmittel abbildendes Ergebnis erzielt werden.
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Zur Bildung der zusammengefassten bzw. zusammengeführten Größe 16 können die hierzu zusammengeführten resultierenden Größen 12, 12' jeweils durch Faktoren 21, 21' mit unterschiedlicher Gewichtung einfließen. Hierbei kann die Gewichtung und damit die Faktoren 21, 21' derart abhängig von einer weiteren Größe sein, dass abhängig von dem Vorliegen eines Betriebsbereichs eine Gewichtung der resultierenden Größen 12, 12' derart erfolgt, dass der zu Bestimmung des Füllstands des Betriebsmittels aussagekräftigere resultierende Größe 12, 12' verstärkt zur Bildung der zusammengeführten Größe 16 einfließt.
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Eine erste und/oder eine weitere resultierende Größe 12, 12' kann beispielsweise eine Ansteuerungsinformation (nicht dargestellt) einer Verdampfereinheit 9 der Klimatisierungsvorrichtung umfassen. Beispielsweise betrifft die resultierende Größe 12, 12' eine die aufgenommene elektrische Leistung der Verdampfereinheit bzw. der im Zusammenhang mit der Verdampfereinheit 9 betriebenen Einheiten der Klimatisierungsvorrichtung, wie z. B. eine Förderpumpe für den Kältemittelkreislauf der Klimatisierungsvorrichtung.
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Eine erste und/oder eine weitere resultierende Größe 12, 12' kann beispielsweise eine Differenz aus wenigstens zwei durch die Klimatisierungsvorrichtung temperierte und zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, getrennte Gasströme 17, 17' umfassen. Bevorzugt wird eine Differenz einer Austrittstemperatur der wenigstens zwei Gasströme 17, 17' bei deren Austritt an, an einem jeweiligen Kanalende angeordneter Austrittsöffnungen 18, 18' betrachtet. Wie in 4 dargestellt, wir ein Gaszustrom durch oder an einer Verdampfereinheit 9 hindurch bzw. vorbeigeführt, derart dass ausgehend von der Verdampfereinheit 9 eine Temperierung des Gaszustroms bzw. von aus dem Gaszustrom gebildeten Gasströme 17, 17' erfolgt. Stromab der Verdampfereinheit 9 werden die Gasströme 17, 17' getrennt in jeweiligen Kanälen zu kanalseitigen Austrittsöffnungen 18, 18' geführt und in den Innenraum des Fahrzeugs bzw. in die Fahrgastzelle geleitet. Beispielsweise ist eine erste Austrittsöffnung 18 einem Fahrer und eine weitere Austrittsöffnung 18' einem Beifahrer eines die hierin beschriebene Klimatisierungsvorrichtung aufweisenden Fahrzeugs zugeordnet.
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Beispielsweise ist eine wenigstens zwei getrennt beschickbare Austrittsöffnungen 18, 18' aufweisende Klimatisierungsvorrichtung in einem Fahrzeug angeordnet, das getrennte Klimazonen aufweist, d. h. z. B., dass für die Fahrerseite und für die Beifahrerseite unterschiedliche Solltemperaturen bzw. unterschiedliche Soll-Klimabedingungen (z. B. Temperatur, Feuchtigkeit und/oder Volumenstrom einer Luftströmung) einstellbar sind. Über den jeweiligen Klimazonen zugeordnete Erfassungseinrichtungen 19, 19', z. B. Temperatursensoren, kann ein Ist-Klimazustand für die jeweilige Klimazone erfasst werden. Die erfassten Werte der, z. B. als Temperatursensor ausgebildeten, Erfassungseinrichtungen 19, 19' können zur Bildung 3 der resultierenden Größe 12, 12' und damit als erste und/oder weitere Größe 10, 11 verwendet werden. Neben den erfassten Temperaturwerten der Erfassungseinrichtungen 19, 19' kann zusätzlich beispielsweise eine die Leistung und/oder die abgegebene oder aufgenommene Wärmemenge repräsentierende Größe - hier z. B. eine Leistungsgröße 20, beispielsweise Systemdrucksensor, der Verdampfereinheit 9 - der Klimatisierungsvorrichtung, insbesondere der Verdampfereinheit 9, zur Bildung der resultierenden Größe 12, 12' berücksichtigt werden.
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In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass eine erste und/oder eine weitere resultierende Größe 12, 12' verwendet wird, welche den Verlauf einer Verdampfer-Temperaturkurve und/oder einer Innenraumtemperaturkurve berücksichtigt. Eine Innenraumtemperaturkurve meint hierbei, dass die Klimatisierungsvorrichtung zur Temperierung eines Innenraums, insbesondere eines Fahrzeuginnenraums, verwendet wird. Wobei durch die Beobachtung bzw. den Vergleich 5 der Veränderung der Innenraumtemperatur mit typischen Verläufen der Innenraumtemperatur im Falle eines zu geringen Füllstands eines Betriebsmittels, insbesondere eines Kältemittels, der Klimatisierungsvorrichtung eine Verlaufskurve gegenüber typischen bzw. einen ausreichenden Kältemittelfüllstand aufweisenden Verläufen einen gestauchten Verlauf bzw. einen gestreckten Verlauf aufweist. Mit anderen Worten ist während des Betriebs einer Klimatisierungsvorrichtung mit einem reduzierten oder mit einem unterhalb eines definierten Referenzfüllstandswerts liegenden Füllstands eines Kältemittels ein langsameres Erreichen von Zieltemperaturen zu beobachten bzw. kann bei Vorliegen eines langsameren Erreichens von Zieltemperaturwerten auf einen entsprechend reduzierten Füllstand des Kältemittels geschlossen werden.
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In einer weiteren optionalen Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass beispielsweise eine erste und/oder wenigstens eine weitere resultierende Größe 12, 12' verwendet wird, welche einen Druck des Betriebsmittels, insbesondere des Kältemittels, innerhalb der Klimatisierungsvorrichtung berücksichtigt. Typischerweise muss das innerhalb eines Kreislaufs zirkulierende Betriebsmittel, insbesondere das Kältemittel, zunächst in einen Betriebszustand überführt werden, bevor es in einen stabilen bzw. in einem definierten Bereich schwankenden Zustand arbeitet. Ggf. ist in diesem Zusammenhang der Schwankungsbereich bzw. der Bereich der Druckschwankungen, welche das Kältemittel während der Zirkulation ausführt, im Falle eines unter einem definierten Referenzwert liegenden Füllstands an Kältemittel unterschiedlich zu einem Schwankungsbereich im Falle eines bestimmungsgemäß befüllten Systems. Beispielsweise kann aufgrund des reduzierten Volumens des Kältemittel eine Druckveränderung sich nicht derart einstellen, wie in einem ordnungsgemäß befüllten System. Folglich kann durch die Beobachtung des Systemdrucks und/oder des Schwankungsbereichs des Systemdrucks über unterschiedliche Betriebsphasen der Klimatisierungsvorrichtung hinweg ein Rückschluss auf und/oder zumindest ein Indiz für das Vorliegen eines definierten Füllstands des Betriebsmittels, insbesondere des Kältemittels, ausgemacht werden.
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Abhängig von der den Füllstand des Betriebsmittels abbildenden Vergleichsinformation 6 kann beispielsweise eine Modifikationsinformation 8 erzeugt und in der Steuerung und/oder Regelung der Klimatisierungsvorrichtung berücksichtigt werden. Beispielsweise umfasst die Modifikationsinformation 8 eine Steuerungsinformation bzw. ein Steuerungssignal zur Steuerung eines Betriebsparameters der Klimatisierungsvorrichtung. Die Modifikationsinformation 8 kann alternativ oder zusätzlich einen Sicherheits-Offset auf eine Temperatur- und/oder Druckmessung einer Verdampfereinheit 9 der Klimatisierungsvorrichtung umfassen. Beispielsweise kann bei einem reduzierten Füllstand eines durch eine Verdampfereinheit 9 geführten Kältemittels eine gegenüber einem bestimmungsgemäß mit Kältemittel gefüllten Systems ein bereichsabhängig abweichendes thermisches Verhalten der Verdampfereinheit 9 ausgemacht werden. Sofern thermische und/oder den Druck erfassende Erfassungsmittel an oder in der Verdampfereinheit 9 angeordnet oder ausgebildet sind, werden typischerweise die Werte dieser Erfassungsmittel entsprechend einem üblichen thermischen Verhalten der Verdampfereinheit 9 interpretiert bzw. zur weiteren Regelung der Klimatisierungsvorrichtung verwendet. Sofern nun durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Abweichung des Füllstands von einem Sollfüllstand des Kältemittels erkannt wird, kann die Interpretation bzw. die Weiterverarbeitung der durch die Erfassungsmittel erfassten Werte, insbesondere in einer die Klimatisierungsvorrichtung regelnden Regelung, durch Berücksichtigung einer Modifikationsinformation entgegengewirkt und/oder kompensiert werden. Damit kann trotz dem Vorliegen eines nicht ordnungsgemäß mit Kältemittel befüllten Systems dennoch eine adäquate Regelung der Klimatisierungsvorrichtung erreichbar sein.
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Beispielsweise kann optional abhängig von der den Füllstand des Betriebsmittels abbildenden Vergleichsinformation 6, insbesondere bei Unterschreiten eines vordefinierten Referenzwerts des Füllstands des Betriebsmittels, eine Warn- und/oder Hinweisinformation 7 über eine Ausgabeeinrichtung (nicht dargestellt) ausgegeben werden und/oder in einem Datenspeicher (nicht dargestellt), insbesondere in einem fahrzeugseitigen Datenspeicher, abgelegt werden, vgl. 1
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Das Verfahren kann beispielsweise ein Erstellen wenigstens einer Personenwunsch- und/oder Fahrzeuginformation (nicht dargestellt) basierend auf wenigstens einer einer Vergleichsinformation (6) zugeordneten oder zuordenbaren personenseitigen bzw. nutzerseitigen Wahrnehmungsinformation zu dem Funktionszustands der Klimatisierungsvorrichtung umfassen.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Klimatisierungsvorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche und ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend eine derartige Klimatisierungsvorrichtung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Erfassen von 10
- 2
- Erfassen von 11
- 3, 3'
- Bilden von 12
- 4
- Erfassen von 13
- 5
- Vergleich von 13 mit 12 bzw. von 13 mit 16
- 6
- Vergleichsinformation
- 7
- Warn- und/oder Hinweisinformation
- 8
- Modifikationsinformation
- 9
- Verdampfereinheit
- 10
- erste Größe
- 11
- weitere Größe
- 12, 12'
- resultierende Größe
- 13
- Ist-Größe
- 14
- erster Faktor
- 15
- weiterer Faktor
- 16
- zusammengeführte Größe
- 17, 17'
- Gasstrom
- 18, 18'
- Austrittsöffnung
- 19, 19'
- Erfassungseinrichtung
- 20
- Leistungsgröße
- 21, 21'
- Faktor für 12
- 22
- Zusammenführen von 12 und 12'
- 23
- Abkühlphase
- 24
- Beharrungsphase
- 25
- Kurve von 12, 12', 16
- 26
- Kurve von 13
- 27
- Versatz von 25 und 26
