DE112005001670T5

DE112005001670T5 - Kühlmittelfüllsystem mit Tank mit konstantem Volumen

Info

Publication number: DE112005001670T5
Application number: DE112005001670T
Authority: DE
Inventors: Anwar Barrington Suharno; Dean P. Elgin Pfefferle; Craig F. Gurnee Govekar; Kenneth R. Fox Lake Meldahl; Larry G. Harvard Moller
Original assignee: Snap On Inc; Snap On Tools Corp
Current assignee: Bosch Automotive Service Solutions Inc
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2005-05-06
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2025-05-07
Also published as: US7905095B2; WO2006019445A1; DE112005001670B4; US20060010898A1

Abstract

Kühlmittelfüllsystem zum Füllen eines Kühlsystems mit Kühlmittel, aufweisend:
eine Kühlmittelquelle zur Versorgung mit dem Kühlmittel;
einen Speicherbehälter;
eine Einlassleitung, welche die Kühlmittelquelle fluidisch mit dem Speicherbehälter verbindet;
eine Auslassleitung, die sich ausgehend vom Speicherbehälter erstreckt und sich zum Anschluss an das Kühlsystem eignet; und
ein Kühlmittelmasseermittlungsmittel, das mit dem Speicherbehälter verbunden ist, um eine Kühlmittelmasse im Innern des Speicherbehälters zu bestimmen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Kühlmittelfüllsysteme und im Besonderen auf ein Hochpräzisions-Kühlmittelfüllsystem, das einen Tank mit konstantem Volumen nutzt.
STAND DER TECHNIK
Die meisten Kühlsysteme sind nicht zu 100% frei von Leckstellen. So nimmt die Menge (bzw. die Masse) an Kühlmittel im Innern des Kühlsystems im Laufe der Zeit ab. Allerdings sind Kühlsysteme entworfen, um mit einer spezifischen Menge an Kühlmittel zu arbeiten. Deshalb verringert der Verlust von Kühlmittel in einem Kühlsystem mit der Zeit typischerweise die Leistungsfähigkeit des Kühlsystems. Wenn die Kühlmittelmenge im Kühlsystem unter ein bestimmtes Niveau fällt, ist es außerdem möglich, dass das Kühlsystem seinen Betrieb einstellt und/oder Schaden nimmt. Aus diesen Gründen besteht eine gängige Wartungsarbeit beim Kühlsystem im Nachfüllen des Kühlmittels.
Der Nachfüllvorgang beinhaltet kennzeichnenderweise das Herausspülen jeglichen restlichen Kühlmittels aus dem Kühlsystem und, falls vorhanden, anderer Materialien im Innern des Kühlsystems. Sobald das Kühlsystem durchgespült ist, wird eine vorgegebene Menge an neuem Kühlmittel in das Kühlsystem eingelassen. Eine wichtige Komponente herkömmlicher Kühlmittelfüllsysteme stellt jene Vorrichtung dar, welche die Menge des in das Kühlsystem eingelassenen Kühlmittels misst. Da das Kühlsystem so entworfen ist, dass es mit einer spezifischen Kühlmittelmenge arbeitet, kann zu wenig oder zu viel Kühlmittel die Effizienz des Nachfüllvorgangs senken.
Eine herkömmliche Vorrichtung, die zur Messung der in das Kühlsystem eingelassenen Kühlmittelmenge eingesetzt wird, ist eine Wägezelle (oder Waage). Die Wägezelle misst im Wesentlichen das Gewicht eines das Kühlmittel enthaltenden Tanks, bevor das Kühlmittel in das Kühlsystem eingelassen wird und danach. Die Differenz zwischen den beiden Messwerten stellt die in das Kühlsystem eingelassene Kühlmittelmenge dar. Allerdings treten gewisse Probleme auf, die mit der Verwendung einer Wägezelle bei herkömmlichen Auffüllsystemen einhergehen. Wägezellen sind gegenüber Vibration empfindlich, was die Messungen verfälschen kann. Da die Wägezelle das Gewicht des gesamten, zur Kühlmittelversorgung eingesetzten Tanks bestimmt, dessen Gewicht sich auf einige hundert Pfund oder mehr belaufen kann, verringert sich die Empfindlichkeit der Wägezelle.
Darüber hinaus wird aufgrund jüngster Fortschritte in der Kühltechnologie Kohlendioxid als Kühlmittel eingesetzt, das bei einem Druck gespeichert wird, der zehnmal höher ist, als jener Druck, bei dem die Speicherung herkömmlicher Kühlmittel erfolgt, und der daraus resultierende Anstieg an Speicherdruck macht dickere Tankwände erforderlich. Diese dickeren Wände verleihen dem Tank zusätzliches Gewicht, das die Empfindlichkeit der Wägezelle weiter verringert.
Eine weitere herkömmliche Vorrichtung, die zur Messung der in das Kühlsystem eingelassenen Kühlmittelmenge eingesetzt wird, macht sich die Massenflusstechnologie zunutze. Wie von Fachleuten auf diesem Gebiet erkannt, implementiert Massenflusstechnologie einen Sensor, der die Strömungsrate von Fluid (d.h. des Kühlmittels) misst, das an einem bestimmten Punkt vorbeifließt. Allerdings ist der Einsatz von Massenflusstechnologie sehr teuer, und die Kosten sind noch höher, wenn eine gesteigerte Empfindlichkeit zwecks Berechnung der zugeleiteten Kühlmittelmenge erwünscht ist. Die Genauigkeit von Massenflusstechnologie hängt vom Zustand des Fluids ab, da Massenflusssensoren Gas nicht so genau messen wie Flüssigkeit. Obwohl sich die meisten Kühlmittel während des Nachfüllvorgangs in flüssiger Form befinden, tritt Kohlendioxid während eines Nachfüllvorgangs in gasförmigem Zustand auf. Darüber hinaus ist Massenflusstechnologie bei 2-Phasen-Fluiden nicht effizient. Deshalb besteht Bedarf nach einem Kühlmittelfüllsystem und -verfahren, das präziser und widerstandsfähiger gegenüber Vibrationen ist und weniger kostspielig als herkömmliche Kühlmittelfüllsysteme.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Beschrieben ist ein System zum Füllen eines Kühlsystems mit Kühlmittel. Das Füllsystem umfasst eine Kühlmittelquelle, einen Speicherbehälter, eine Einlass- und eine Auslassleitung, und eine Vorrichtung zum Ermitteln der Kühlmittelmasse im Innern des Speicherbehälters. Die Einlassleitung verbindet die Kühlmittelquelle fluidisch mit dem Speicherbehälter, und die Auslassleitung erstreckt sich ausgehend vom Speicherbehälter und ist so angepasst, dass sie an das Kühlsystem anschließt. Außerdem kann das Nachfüllsystem ein Einlassregel- bzw. -steuerventil aufweisen, das zwischen dem Speicherbehälter und der Kühlmittelquelle angeordnet ist, und ein Auslassregel- bzw. -steuerventil, das zwischen dem Speicherbehälter und dem Kühlsystem angeordnet ist. Gegebenenfalls kann eine Heizvorrichtung an die Kühlmittelquelle angeschlossen sein, um die Kühlmitteltemperatur im Innern der Kühlmittelquelle zu erhöhen.
Das Kühlsystem wird mit Kühlmittel gefüllt, indem die zu seiner Füllung benötigte Kühlmittelmasse bestimmt und das Kühlmittel aus einer Kühlmittelquelle zu einem Speicherbehälter hinübergeleitet wird. Eine Anfangsmasse an Kühlmittel im Speicherbehälter wird nach dem Hinüberleiten des Kühlmittels zum Speicherbehälter bestimmt. Dann wird das Kühlmittel aus dem Speicherbehälter zum Kühlsystem hinübergeleitet, und die zum Kühlsystem hinübergeleitete Kühlmittelmasse wird bestimmt. Die bestimmte Masse des zum Kühlsystem hinübergeleiteten Kühlmittels wird mit der bestimmten Masse des Kühlmittels zum Einfüllen verglichen. Falls die gesamte Masse des zum Kühlsystem hinübergeleiteten Kühlmittel nicht gleich der bestimmten Masse des Kühlmittels zum Füllen ist, werden die Schritte zum Hinüberleiten von Kühlmittel aus der Kühlmittelquelle zum Speicherbehälter und zum Hinüberleiten von Kühlmittel aus dem Speicherbehälter zum Kühlsystem wiederholt.
Die zum Kühlsystem hinübergeleitete Kühlmittelmasse wird durch Vergleichen der Anfangsmasse mit einer verbleibenden Kühlmittelmasse im Innern des Speicherbehälters verglichen, die auf Grundlage von Temperatur und Druck des Kühlmittels im Speicherbehälter bestimmt wird. Während die Kühlmittelmasse im Innern des Speicherbehälters bestimmt wird, bleibt das Volumen des Speicherbehälters konstant. Der Speicherbehälter wird fluidisch vom Kühlsystem getrennt, bevor die verbleibende Kühlmittelmasse bestimmt wird, und die Kühlmittelquelle wird fluid vom Speicherbehälter getrennt, bevor die Kühlmittelanfangsmasse bestimmt wird.
Zusätzliche Vorteile werden für Fachleute auf diesem Gebiet anhand der folgenden detaillierten Beschreibung rasch offensichtlich, wobei nur eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wird, und zwar einfach durch Veranschaulichung jenes Wegs, der als der beste zur Ausführung der vorliegenden Erfindung erachtet wird. Wie zu erkennen, umfasst die Offenbarung weitere und unterschiedliche Ausführungsformen, deren zahlreiche Details sich unter verschiedenen offensichtlichen Gesichtspunkten modifizieren lassen, und dies alles ohne Abweichung von der Erfindung. Dementsprechend sind die Zeichnungen und die Beschreibung von ihrem Charakter her als veranschaulichend und nicht als einschränkend anzusehen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, wobei Elemente mit den selben Bezugsziffern durchgängig gleiche Elemente darstellen, und wobei:
1 eine schematische Darstellung eines Kühlmittelfüllsystems gemäß der Offenbarung ist; und
2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Füllen eines Kühlsystems gemäß der Offenbarung zeigt.]
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein Beispiel für ein Kühlmittelfüllsystem 10 gemäß der Offenbarung ist in 1 veranschaulicht. Das Kühlmittelfüllsystem umfasst eine Kühlmittelquelle 12, einen Speicherbehälter 14, eine Einlassleitung 16 und eine Auslassleitung 18. Die Einlassleitung 16 verbindet die Kühlmittelquelle 12 fluidisch mit dem Speicherbehälter 14, und die Einlassleitung 16 weist ein Einlassregel- bzw. -steuerventil 22 auf, um zu ermöglichen, dass Kühlmittel von der Einlassleitung 16 zum Speicherbehälter 14 und vice versa strömt. Die Auslassleitung 18 verbindet den Speicherbehälter 14 fluidisch mit einem (nicht dargestellten) zu füllenden Kühlsystem eines Fahrzeugs 20, und die Auslassleitung 18 umfasst ein Auslassregel- bzw. -steuerventil 24, um zu ermöglichen, dass das Kühlmittel vom Speicherbehälter 18 zum Kühlsystem des Fahrzeugs 20 strömt und vice versa.
Außerdem kann der Speicherbehälter 14 einen Temperatursensor 26 und einen Drucksensor 28 aufweisen, um die Temperatur und den Druck des Kühlmittels im Innern des Speicherbehälters zu messen. Die Verwendung eines Temperatur- und eines Drucksensors 26, 28 zur Messung der Temperatur und des Drucks eines Fluids im Innern eines Behälters ist nach Stand der Technik wohlbekannt, und das Kühlmittelfüllsystem 10 ist in Bezug auf den Temperatur- und den Drucksensor 26, 28 nicht auf irgendeinen besonderen Typ oder irgendeine spezielle Gestaltung eingegrenzt.
Hinsichtlich der Größe der Speicherbehälters 14 besteht keine Einschränkung. Allerdings ermöglicht das Verringern der Größe des Speicherbehälters 14 eine höhere Empfindlichkeit beim Füllen des Fahrzeugkühlsystems. Wie nachstehend detaillierter erläutert, kann das Verfahren zum Füllen des Kühlsystems das mehrmalige Auftreten des Kühlmittels im Speicherbehälter 14 einschließen, das in das zu füllende Kühlsystem abgeleitet wird. Durch Verringern der Größe des Speicherbehälters 14 sinkt die während eines bestimmten Zyklus abgeleitete Kühlmittelmenge, was die Empfindlichkeit steigert. Jedoch nimmt durch Verringern der Größe des Speicherbehälters 14 die Anzahl der Zyklen zu, die erforderlich sind, um das Kühlsystem vollständig zu füllen, was die zum Füllen des Kühlsystems benötigte Zeit unvorteilhaft verlängert.
Die Kühlmittelquelle 12 beschränkt sich nicht auf einen besonderen Quellentyp zur Bereitstellung von Kühlwasser. Allerdings handelt es sich unter einem gegenwärtigen Aspekt des Kühlmittelfüllsystems 10 bei der Kühlmittelquelle 12 um einen Tank mit konstantem Volumen. Der Tank 12 für Kühlmittel kann weiterhin eine Heizvorrichtung 30 aufweisen, um die Temperatur des Kühlmittels im Innern des Tanks 12 zu regulieren. Die Verwendung einer Heizvorrichtung 30, welche die Temperatur eines Fluids im Innern eines Tanks reguliert, ist nach Stand der Technik wohlbekannt, und das vorliegende Kühlmittelfüllsystem 10 ist hinsichtlich der Heizvorrichtung 30 nicht auf einen bestimmten Typ oder eine spezielle Gestaltung eingeschränkt. Dennoch ist unter einem gegenwärtigen Aspekt des Kühlmittelfüllsystems 10 die Heizvorrichtung 30 ein elektrisch regelbares Widerstandsband, das um den Tank 12 gewickelt werden kann.
Das Kühlmittelfüllsystem 10 kann gegebenenfalls eine Steuerungseinheit 32 umfassen, die zumindest entweder mit den Sensoren 26, 28 oder mit den Regel- bzw. Steuerventilen 22, 24 oder auch mit der Heizvorrichtung 30 verbunden ist. Obwohl sich die Regel- bzw. Steuerventile 22, 24 und die Heizvorrichtung 30 manuell bedienen lassen, kann die Steuerungseinheit 32 eingesetzt werden, um den Betrieb dieser Vorrichtungen automatisch zu steuern. Zusätzlich können Informationen aus den Sensoren 26, 28 zur Steuerungseinheit 32 gesendet werden, sei es automatisch oder manuell, und die Steuerungseinheit 32 ist in der Lage, diese Informationen während der Steuerung der Regel- bzw. Steuerventile 22, 24 und der Heizvorrichtung 30 zu nutzen.
Die Funktionen des Kühlmittelfüllsystems 10 sind schematisch im Flussdiagramm aus 2 veranschaulicht. Die in das Kühlsystem einzulassende Masse an neuem Kühlmittel ist durch den Hersteller des Kühlsystems vorgeschrieben. In einem Anfangsschritt 110 wird die Anfangsmasse im Speicherbehälter 14 bestimmt. Die Anfangsmasse besteht aus der erforderlichen Menge (Masse) an Kühlmittel, das in das Kühlsystem des Fahrzeugs einzufüllen ist, zuzüglich des erwarteten verbleibenden Kühlmittels, und angewandt wird die folgende Gleichung: Anfangsmasse = erforderliche Masse + erwartete verbleibende Masse (1)
Obgleich andere Verfahren angewandt werden können, um die erwartete verbleibende Kühlmittelmasse und die erforderliche Kühlmittelmasse, die in das Kühlsystem des Fahrzeugs zu füllen ist, zu bestimmen, wird unter einem gegenwärtigen Aspekt der Methodologie für das Füllen eines Kühlsystems die erwartete verbleibende Masse für die erste Füllung so festgelegt, dass sie gleich der erforderlichen Masse ist, und die erforderliche Kühlmittelmasse wird bestimmt, indem der Temperatur- und der Druckmesswert jeweils aus dem Temperatur- und dem Drucksensor 26, 27 in die folgende Gleichung eingesetzt werden: Erforderliche Masse = Dichte × Volumen (2) Dichte = [Druck × Molekülmasse]/[Gaskonstante × Temperatur] (3)
Die Dichte ist eine Funktion von Druck und Temperatur bei bekannter Molekülmasse (M) für das spezifische Kühlmittel und universeller Gaskonstante (R = 8.314 (kJ/kmol °K)). Die Berechnung von Dichte und Anfangsmasse kann manuell oder durch die Steuerungseinheit 32 vorgenommen werden. Das zur Berechnung verwendete Volumen umfasst das Volumen des Speicherbehälters 14, das Volumen der Einlassleitung 16 zwischen dem Einlassregel- bzw. -steuerventil 22 und dem Speicherbehälter 14 und ferner das Volumen der Auslassleitung 18 zwischen dem Speicherbehälter 14 und dem Auslassregel- bzw. -steuerventil 24.
In Schritt 120 wird eine Kühlmittelmasse aus der Kühlmittelquelle 12 via die Einlassleitung 16 in den Speicherbehälter 14 eingelassen, indem das Einlassregel- bzw. -steuerventil 22 geöffnet wird. Auf Grundlage des erforderlichen Kühlmittels im Speicherbehälter 14, bestimmt in Schritt 110, wird die Menge (Masse) an Kühlmittel im Speicherbehälter reguliert, wobei jeweils die Messwerte aus dem Temperatur- und dem Drucksensor 26, 28 während des Fluidtransfers verwendet werden. Obgleich der Druck des Kühlmittels in der Kühlmittelquelle 12 und des Kühlmittels im Speicherbehälter 14 vor Schließen des Einlassregel- bzw. -steuerventils 22 nicht ausgeglichen sein muss, wird unter einem gegenwärtigen Aspekt der Methodolgie für das Füllen eines Kühlsystems der Druck des Kühlmittels in der Kühlmittelquelle 12 und des Kühlmittels im Speicherbehälter 14 vor dem Schließen des Einlassregel- bzw. -steuerventils 22 ausgeglichen. Das Schließen des Einlassregel- bzw. -steuerventils 22 isoliert den Speicherbehälter 14 von der Kühlmittelquelle 12.
Sobald die Kühlmittelanfangsmasse in den Speicherbehälter weitergeleitet ist, wird letzterer von der Kühlmittelquelle 12 isoliert. In Schritt 130 kann die Anfangsmasse im Speichertank zwecks Sicherstellung der Genauigkeit anhand der Gleichungen 1, 2 und 3 überprüft werden. Dann wird das Auslassregel- bzw. -steuerventil 24 geöffnet und dem Kühlmittel wird ermöglicht, in Schritt 140 aus dem Speicherbehälter 14 durch die Auslassleitung 18 ins Kühlsystem des Fahrzeugs 20 zu strömen. Es wird gestattet, dass der Druck des Kühlmittels im Kühlsystem des Fahrzeugs 20 und jener des Kühlmittels im Speicherbehälter 14 die gleiche Höhe annehmen, woraufhin das Auslassregel- bzw. -steuerventil 24 geschlossen wird. Das Schließen des Auslasssteuer- bzw. -regelventils 24 isoliert den Speicherbehälter 14 vom Kühlsystem des Fahrzeugs 20.
Nachdem der Speicherbehälter 14 vom Kühlsystem des Fahrzeugs 20 isoliert ist, wird in Schritt 150 die tatsächlich verbleibende Kühlmittelmasse im Speicherbehälter 14 bestimmt. Obgleich andere Verfahren angewandt werden können, um die Kühlmittelmasse im Speicherbehälter 14 zu bestimmen, wird unter einem gegenwärtigen Aspekt der Methodologie für das Füllen eines Kühlsystems die tatsächlich verbleibende Kühlmittelmasse bestimmt, wobei jeweils der Temperatur- und der Druckmesswert aus dem Temperatur- und dem Drucksensor 26, 28 in Gleichung 3 und in die folgende Gleichung eingesetzt werden: Tatsächlich verbleibende Masse = Dichte × Volumen (4)
Nachdem die tatsächlich verbleibende Kühlmittelmasse im Speicherbehälter 14 berechnet ist, wird in Schritt 160 eine Bestimmung vorgenommen, ob Masse hinzugefügt oder aus dem Kühlsystem im Fahrzeug 20 entfernt werden muss oder nicht. Dies schließt das Vergleichen der erforderlichen Kühlmittelmasse, die basierend auf den Bestimmungen des Kühlsystemherstellers einzufüllen ist, mit der tatsächlich in das Kühlsystem des Fahrzeugs 20 eingelassenen Kühlmenge ein. Die tatsächlich in das Kühlsystem des Fahrzeugs 20 eingelassene Menge wird anhand der folgenden Gleichung berechnet: Eingelassene Masse = Anfangsmasse – tatsächlich verbleibende Masse (5)
Falls die in das Kühlsystem eingelassene Kühlmittelmasse gleich der erforderlichen Masse +/– einer vorgegebenen Abweichung ist, kann die Auslassleitung 18 vom Kühlsystem des Fahrzeugs 20 getrennt werden. In bestimmten Situationen, in denen die tatsächliche, in das Kühlsystem eingelassene Kühlmittelmasse geringer ist als die erforderliche Kühlmittelmasse, wird in Schritt 170 beginnend mit dem zweiten Auffüllvorgang die erwartete verbleibende Masse bei Gleichung 1 als die tatsächliche verbleibende Masse aus dem vorherigen Füllvorgang festgelegt, und die Schritte 110 bis 160 werden wiederholt, bis die gesamte Kühlmittelmasse, die in das Kühlsystem eingelassen ist, gleich der erforderlichen Masse +/– der vorgegebenen Abweichung ist.
Wenn Schritt 120 wiederholt wird, kann die mit der Kühlmittelquelle 12 verbundene Heizvorrichtung 30 eingesetzt werden, um die Temperatur des Kühlmittels zu erhöhen, das in den Speicherbehälter 14 einströmt. Diese ermöglicht, dass das Kühlmittel in der Kühlmittelquelle einen höheren Druck aufweist als das verbleibende Kühlmittel im Speicherbehälter 14 und erzeugt einen Kühlmittelstrom aus der Kühlmittelquelle 12 zum Speicherbehälter 14. Der Transfer resultiert darin, dass der Druck des Kühlmittels im Speicherbehälter 14 ansteigt. Wenn sich der Druck des Kühlmittels im Speicherbehälter 14 erhöht, nimmt auch die Kühlmittelmasse im Speicherbehälter 14 zu, was im Verlauf von Schritt 140 den Einlass zusätzlicher Masse in das Kühlsystem ermöglicht.
Der Einsatz der Steuerungseinheit 32 gestattet die Berechnung der Anfangsmasse, der verbleibenden Masse und der eingelassenen Masse. Darüber hinaus ist die Steuerungseinheit 32 in der Lage, die Ventile 22, 24 und die Heizvorrichtung 30 in einer Weise zu bedienen, dass sich der Druck des Kühlmittels, das in den Speicherbehälter 14 eingelassen wird, genau kontrollieren lässt. Dadurch kann die Notwendigkeit einer Wiederholung der Schritte 110 bis 160 minimiert werden.
Durch den Einsatz des vorliegenden Kühlmittelfüllsystems lässt sich Kühlmittel in ein Kühlmittelsystem mit vergleichbarer oder verbesserter Genauigkeit gegenüber bisheriger Technik füllen, die für den gleichen Zweck verwendet wird. Da das vorliegende Kühlmittelfüllsystem zur Funktion ohne Massenflusstechnologie in der Lage ist, erweist es sich überdies kostengünstiger als jene Systeme, welche Massenflusstechnologie nutzen, und verfügt über verbesserte Genauigkeit, z.B. durch Kohlendioxidkühlmittel. Aufgrund dessen, dass das vorliegende Kühlmittelfüllsystem keine Wägezelle verwendet, ist es weniger empfindlich gegenüber Vibration, die bei vorherigen Systemen, die eine Wägezelle nutzen, eine Quelle der Ungenauigkeit darstellt.
Die offenbarten Konzepte können durch Einsatz herkömmlicher Methodologie und gebräuchlichen Geräts angewandt werden. Dementsprechend sind hierin die Einzelheiten solchen Geräts und derartiger Methodologie nicht im Detail dargelegt. In vorangegangen Beschreibungen werden zahlreiche spezifische Einzelheiten ausgeführt, wie z.B. spezielle Formeln, Prozesse, Verfahren, etc., um ein durchgängiges Verständnis der vorliegenden Erfindung zu verschaffen. Allerdings sollte anerkannt werden, dass die vorliegende Erfindung ohne Rückgriff auf die spezifisch auseinandergesetzten Details praktikabel ist.
Nur ein exemplarischer Aspekt der vorliegenden Offenbarung und einige wenige Beispiele für deren Wandlungsfähigkeit sind dargestellt und beschrieben. Daraus geht hervor, dass sich die vorliegende Erfindung sowohl zum Einsatz in zahlreichen anderen Kombinationen und Umfeldern als auch für Veränderungen und Modifikationen eignet, und zwar innerhalb der Tragweite des erfinderischen Konzepts, wie es hierin erläutert ist.
Zusammenfassung
Ein Kühlmittelfüllsystem zum Füllen eines Kühlsystems mit Kühlmittel umfasst eine Kühlmittelquelle, einen Speicherbehälter, eine Einlass- und eine Auslassleitung und ferner eine Vorrichtung zum Ermitteln der Kühlmittelmasse im Innern des Speicherbehälters. Die Einlassleitung verbindet die Kühlmittelquelle fluidisch mit dem Speicherbehälter, und die Auslassleitung erstreckt sich ausgehend vom Speicherbehälter und ist so angepasst, dass sie sich ans Kühlsystem anschließt. Des Weiteren umfasst das System ein Einlassregel- bzw. -steuerventil, das zwischen dem Speicherbehälter und der Kühlmittelquelle angeordnet ist, und ein Auslassregel- bzw. -steuerventil, das zwischen dem Speicherbehälter und dem Kühlsystem angeordnet ist. Eine Heizvorrichtung ist mit der Kühlmittelquelle verbunden, um die Kühlmitteltemperatur in der Kühlmittelquelle zu erhöhen. Ebenfalls offenbart ist ein Verfahren zum Füllen eines Kühlsystems. Das System und das Verfahren sind unter anderem zum Füllen des Kühlsystems eines Kraftfahrzeugs von Nutzen.

Claims

Kühlmittelfüllsystem zum Füllen eines Kühlsystems mit Kühlmittel, aufweisend: eine Kühlmittelquelle zur Versorgung mit dem Kühlmittel; einen Speicherbehälter; eine Einlassleitung, welche die Kühlmittelquelle fluidisch mit dem Speicherbehälter verbindet; eine Auslassleitung, die sich ausgehend vom Speicherbehälter erstreckt und sich zum Anschluss an das Kühlsystem eignet; und ein Kühlmittelmasseermittlungsmittel, das mit dem Speicherbehälter verbunden ist, um eine Kühlmittelmasse im Innern des Speicherbehälters zu bestimmen.
Kühlmittelfüllsystem nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: ein Einlassregel- bzw. -steuerventil, das zwischen dem Speicherbehälter und der Kühlmittelquelle angeordnet ist, und ein Auslassregel- bzw. -steuerventil, das zwischen dem Speicherbehälter und dem Kühlsystem angeordnet ist.
Kühlmittelfüllsystem nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend eine Steuerungs- bzw. Regeleinrichtung, die mit dem Kühlmittelmasseermittlungsmittel und dem Einlassregel- bzw. -steuerventil und dem Auslassregel- bzw. -steuerventil verbunden ist.
Kühlmittelfüllsystem nach Anspruch 3, weiterhin aufweisend eine Heizvorrichtung, die mit der Kühlmittelquelle verbunden ist und von der Steuerungs- bzw. Regeleinrichtung gesteuert wird.
Kühlmittelfüllsystem nach Anspruch 4, wobei die Heizvorrichtung ein elektrisch geregeltes Widerstandsband ist.
Kühlmittelfüllsystem nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend eine Heizvorrichtung, die mit der Kühlmittelquelle verbunden ist.
Kühlmittelfüllsystem zum Füllen eines Kühlsystems mit Kühlmittel, aufweisend: eine Kühlmittelquelle zur Versorgung mit dem Kühlmittel; einen Speicherbehälter; eine Einlassleitung, welche die Kühlmittelquelle fluidisch mit dem Speicherbehälter verbindet; eine Auslassleitung, die sich ausgehend vom Speicherbehälter erstreckt und sich zum Anschluss an das Kühlsystem eignet; und einen Drucksensor und einen Temperatursensor, die gestaltet und angeordnet sind, um mit dem Kühlmittel im Speicherbehälter zu kommunizieren.
Verfahren zum Füllen eines Kühlsystems mit Kühlmittel; aufweisend die folgenden Schritte: Bestimmen einer Kühlmittelanfangsmasse zum Hinüberleiten in den Speicherbehälter; Hinüberleiten von Kühlmittel aus einer Kühlmittelquelle zu einem Speicherbehälter; Überprüfen der Kühlmittelanfangsmasse im Speicherbehälter, nachdem Kühlmittel aus der Kühlmittelquelle zum Speicherbehälter hinübergeleitet worden ist; Hinüberleiten von Kühlmittel aus dem Speicherbehälter zum Kühlsystem; Bestimmen der zum Kühlsystem hinübergeleiteten Kühlmittelmasse; und Vergleichen der berechneten, zum Kühlsystem hinübergeleiteten Kühlmittelmasse mit der bestimmten Kühlmittelmasse zum Füllen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die zum Kühlsystem weitergeleitete Kühlmittelmasse bestimmt wird durch Vergleichen der Anfangsmasse mit einer berechneten verbleibenden Kühlmittelmasse im Innern des Speicherbehälters.
Verfahren nach Anspruch 9, weiterhin aufweisend das fluidische Trennen des Speicherbehälters vom Kühlsystem vor dem Bestimmen der verbleibenden Kühlmittelmasse.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Kühlmittelmasse im Innern des Speicherbehälters mittels einer Temperatur und eines Drucks des Kühlmittels im Speicherbehälter bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei während des Bestimmens der Kühlmittelmasse im Innern des Speicherbehälters ein Volumen des Speicherbehälters konstant bleibt.
Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin aufweisend das fluidische Trennen der Kühlmittelquelle vom Speicherbehälter vor dem Überprüfen der Kühlmittelanfangsmasse.
Verfahren nach Anspruch 12, weiterhin aufweisend das Heizen des Kühlmittels in der Kühlmittelquelle vor dem Trennen der Kühlmittelquelle vom Speicherbehälter.
Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin aufweisend das Wiederholen der Schritte des Hinüberleitens von Kühlmittel aus der Kühlmittelquelle zum Speicherbehälter und des Hinüberleitens von Kühlmittel aus dem Speicherbehälter zum Kühlsystem, falls eine bestimmte, zum Kühlsystem hinübergeleitete Kühlmittelgesamtmasse nicht gleich der bestimmten Kühlmittelmasse zum Füllen ist.