DE19743828A1 - Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage mit Kompressor und Kondensatorgebläse - Google Patents
Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage mit Kompressor und KondensatorgebläseInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb ei
ner Klimaanlage, die einen Kompressor, einen Kondensator und
ein dem Kondensator zugeordnetes Luftgebläse variabler Lei
stung sowie je nach Anwendungsfall weitere herkömmliche Kom
ponenten beinhaltet. Derartige Klimaanlagen werden beispiels
weise in Kraftfahrzeugen eingesetzt.
Der Energiebedarf einer solchen Klimaanlage setzt sich aus
dem mechanischen und elektrischen Energiebedarf zusammen. Die
mechanische Energie wird meist über einen Riemenantrieb di
rekt vom Fahrzeugantriebsmotor aufgebracht, während die elek
trische Energie üblicherweise von einem an den Fahrzeugan
triebsmotor angekoppelten Generator erzeugt wird. Diese elek
trische Energieerzeugung besitzt einen relativ niedrigen Wir
kungsgrad von beispielsweise 50%. Das dem Kondensator zuge
ordnete Luftgebläse ist neben dem Kompressor meistens der
größte Energieverbraucher im Kältekreislauf der Klimaanlage.
Um den Gesamtenergieaufwand für die Klimaanlage möglichst
niedrig zu halten, ist es daher erwünscht, das Kondensator
gebläse in seiner Leistung jeweils so einzustellen, daß sich
bei gegebenem Kühlleistungsbedarf ein möglichst geringer Pri
märenergieverbrauch ergibt.
Bei Klimaanlagen, wie sie heutzutage in Automobilen verwendet
werden, wird das Kondensatorgebläse häufig nur abhängig vom
Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite des Kältemittelkreis
laufs und von der Kühlwassertemperatur ein- und ausgeschaltet
oder z. B. linear innerhalb eines vorgegebenen Druckbereichs
des Kältemittels geregelt, ohne dabei den Gesichtspunkt mög
lichst geringen Gesamtenergieverbrauchs der Klimaanlage be
sonders zu berücksichtigen.
In der Patentschrift DE 195 08 102 C1 ist ein Verfahren zur
Regelung eines Kühlkreislaufes eines Verbrennungsmotors, ins
besondere für Kraftfahrzeuge, beschrieben, das zum Ziel hat,
die gesamte Leistungsaufnahme einer Kühlmittelpumpe des Kühl
kreislaufs und eines Luftgebläses variabler Leistung, das ei
nem Kühler des Kühlkreislaufs zugeordnet ist, unter Einhal
tung einer optimalen Kühlmitteltemperatur möglichst gering zu
halten. Dazu werden die Drehzahl sowohl der Kühlmittelpumpe
als auch des Gebläses nicht nur in Abhängigkeit eines Tempe
ratur-Sollwertes des Kühlmittels, sondern außerdem über einen
Vergleich der durch den Betrieb der Kühlmittelpumpe bzw. den
jenigen des Gebläses bedingten zeitlichen Wirkungsgrade für
den am Kühler übertragenen Wärmestrom geregelt. Speziell wird
hierzu eine bestimmte Abhängigkeit des Wärmeübergangskoeffi
zienten des Kühlers von den zeitlichen Änderungsraten des
Kühlmittelstroms und des Luftstroms am Kühler vorausgesetzt,
und anhand der zugehörigen, vorgegebenen Gleichung werden die
partiellen Ableitungen nach der zeitlichen Änderungsrate des
Luftstroms einerseits und des Kühlmittelstroms andererseits
gebildet und zum jeweils für die Bereitstellung des Luft
stroms bzw. des Kühlmittelstroms erforderliche Energieeinsatz
in Bezug gesetzt. Durch Quotientenbildung der beiden so er
haltenen Bezugswerte wird ein Vergleichswert gebildet. Wenn
dieser Vergleichswert größer als eins ist, wird eine Steige
rung des Luftstroms als wirkungsgradgünstiger angesehen, wäh
rend dann, wenn dieser Vergleichswert kleiner als eins ist,
einer Erhöhung des Kühlmittelstroms der Vorzug gegeben wird.
Zur Ermittlung des Energieeinsatzes für die Bereitstellung
des Kühlmittelstroms und des Luftstroms können in einem zuge
hörigen Steuergerät Kennlinien der für die Kühlmittelpumpe
aufzubringenden Energie in Abhängigkeit des zu erzeugenden
Kühlmittelstroms bzw. der für das Luftgebläse aufzubringenden
Energie in Abhängigkeit des zu erzeugenden Luftstroms und der
Fahrzeuggeschwindigkeit abgelegt sein.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstel
lung eines Verfahrens der eingangs genannten Art zugrunde,
das mit relativ einfachen Mitteln den Betrieb einer Klimaan
lage mit vergleichweise geringem Primärenergieaufwand ermög
licht.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung
eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs l. Bei die
sem Verfahren wird wenigstens in einer bestimmten Betriebs
art, nachfolgend Gebläseregelungs-Betriebsart bezeichnet, für
die jeweils momentane Betriebssituation die Summe der diffe
rentiellen Änderungen der Kompressorantriebsleistungsgröße
und der Luftgebläseleistungsgröße in Abhängigkeit vom Luft
massenstrom am Kondensator bei gegebener Kühlleistung ermit
telt. Wenn die ermittelte Summe kleiner als ein vorgegebener
erster Schwellwert ist, der kleiner oder gleich null gewählt
ist, wird in dieser Betriebsart die Luftgebläseleistung er
höht. Wenn hingegen die ermittelte Summe größer als ein vor
gegebener zweiter Schwellwert ist, der größer oder gleich
null ist, wird in dieser Betriebsart die Luftgebläseleistung
verringert. Als Kompressorantriebsleitungsgröße kann insbe
sondere die Kompressorantriebsleistung selbst oder eine mit
dieser in eindeutigem funktionalem Zusammenhang stehende Grö
ße verwendet werden, wie z. B. der hochdruckseitige Druck des
vom Kompressor geförderten Kältemittels. Entsprechend kann
als Luftgebläseleistungsgröße insbesondere die Luftgebläse
leistung selbst oder aber eine mit der Luftgebläseleistung in
eindeutigem funktionalem Zusammenhang stehende Größe, wie
z. B. die Gebläsedrehzahl oder die Gebläseansteuerspannung,
verwendet werden.
Mit dieser Vorgehensweise wird folglich ein Betriebspunkt an
gestrebt, in welchem die Summe des Primärenergiebedarfs für
den Kompressor einerseits und das Luftgebläse des Kondensa
tors andererseits minimal ist, was angesichts der Tatsache,
daß diese beiden Komponenten die größten Primärenergiever
braucher der Klimaanlage sind, insgesamt den Primärenergiebe
darf der Anlage bei gegebenem Kühlleistungsbedarf minimiert.
Ein solcher Betriebspunkt existiert deshalb, weil bei sehr
klein werdendem Luftmassenstrom die zur Erzielung einer ge
forderten Kühlleistung erforderliche Kompressorleistung stär
ker ansteigt als sich die Luftgebläseleistung verringert,
während andererseits bei sehr groß werdendem Luftmassenstrom
zur Erzielung der geforderten Kühlleistung die Lüfterleistung
stärker ansteigt als sich die Kompressorleistung verringert.
Das Verfahren ist zum Betrieb vom Klimaanlagen mit jedwedem
Kompressortyp geeignet, der eine Leistungsvariation des Kom
pressors zuläßt, insbesondere sind Kompressoren sowohl vom
ungeregelten als auch vom intern geregelten und vom extern
geregelten Typ einsetzbar.
Bei einem nach Anspruch 2 weitergebildeten Verfahren wird die
Gebläseregelungs-Betriebsart mit der energieverbrauchsmini
mierenden Einstellung der Luftgebläseleistung deaktiviert,
wenn der Istwert der Fahrzeuginnenraumtemperatur oder des
Kältemittelhochdrucks um mehr als einen jeweils vorgebbaren
Toleranzwert den zugehörigen Sollwert übersteigt. In diesem
Fall wird die Gebläseleistung so lange erhöht, bis die Abwei
chung wieder unter den Toleranzwert gefallen ist. Ein Be
triebsfall mit gegenüber dem Sollwert überhöhtem Temperatur-
Istwert kann insbesondere in einem Kraftfahrzeug bei Fahrtan
tritt auftreten.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in
den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Klimaanlage
mit Kompressor und Kondensatorgebläse,
Fig. 2 ein Diagramm mit Kennlinien der Kompressorantriebs
leistung in Abhängigkeit vom Luftmassenstrom bei
gegebener Klimaanlagen-Kühlleistung und verschiede
nen Umgebungstemperaturen,
Fig. 3 ein Diagramm mit Kennlinien des Betrags der ersten
Ableitungen der Kennlinien von Fig. 2 sowie der er
sten Ableitung der Kennlinie der Kondensatorgeblä
seleistung in Abhängigkeit vom Luftmassenstrom und
Fig. 4 ein Flußdiagramm des erfindungswesentlichen Teiles
eines Verfahrens zum Betrieb der Klimaanlage von
Fig. 1.
Die in Fig. 1 dargestellte Klimaanlage ist beispielsweise in
einem Kraftfahrzeug verwendbar und besitzt einen herkömmli
chen Aufbau mit einem Kältemittelkreis, der einen Kompressor
1, einen Kondensator 2, ein Expansionsventil 3 und einen Ver
dampfer 4 beinhaltet. Das im Kältemittelkreislauf umlaufende
Kältemittel wird im Kondensator 2 von einem über den Konden
sator 2 hinweggeführten Luftstrom 5 gekühlt, der von einem
dem Kondensator 2 zugeordneten Luftgebläse 6 erzeugt wird,
wobei dieses Kondensatorgebläse 6 die Luft einer Außenumge
bung entnimmt, z. B. der Fahrzeugaußenumgebung bei Verwendung
in einem Kraftfahrzeug. In gleichfalls üblicher Weise wird
mittels eines nicht gezeigten Lüfters über den Verdampfer 4
ein Kühlluftstrom 7 hinweggeführt, der sich am Verdampfer 4
abkühlt und als entsprechend kalter Luftstrom dem zu kühlen
den Raum, z. B. einem Fahrzeuginnenraum, zugeführt wird. Dabei
kann sich der Verdampfer 4 gegebenenfalls im abzukühlenden
Raum befinden.
Die Kühlleistung der Klimaanlage ist im wesentlichen durch
den Kältemittelmassenstrom und damit durch die Antriebslei
stung des Kompressors 1 sowie durch den Luftmassenstrom des
den Kondensator 2 kühl enden Luftstroms 5 und damit durch die
Leistung des Kondensatorgebläses 6 bestimmt. Für den Kompres
sor 1 und den Kondensator 6 sind jeweils herkömmliche Typen
mit variabler Leistung gewählt, für den Kompressor 1 insbe
sondere ein solcher vom sogenannten intern geregelten, extern
geregelten oder ungeregelten Bautyp. Die Kühlleistung der
Klimaanlage kann somit durch Steuerung der Kompressoran
triebsleistung und der Kondensatorgebläseleistung reguliert
werden, wobei der Begriff Steuerung vorliegend auch Regelun
gen umfaßt. Verfahrensgemäß wird nun im Zusammenspiel mit
dieser Kompressorleistungsregelung die Leistung des Kondensa
torgebläses 6 so eingeregelt, daß sich bei gegebener Kühllei
stung der Anlage ein möglichst niedriger Gesamtleistungsbe
darf für diese beiden Anlagenkomponenten 1, 6 ergibt. Da der
Kompressor 1 und das Kondensatorgebläse 6 die beiden wesent
lichen Energieverbraucher der Klimaanlage darstellen, wird
dadurch gleichzeitig der Primärenergieverbrauch für die Kli
maanlage minimiert.
Diesem Betriebsverfahren liegt die Tatsache zugrunde, daß bei
gegebener Kühlleistung der Anlage mit steigendem Luftmassen
strom MS am Kondensator 2, d. h. des über den Kondensator 2
hinweggeführten Luftstroms 5, zum einen die Leistung LG des
Kondensatorgebläses 6 ansteigt und zum anderen die Kompres
sorleistung LK abfällt. Letzteres ist darin begründet, daß
zur Erzielung einer gegebenen Kühlleistung mit größer werden
dem Luftmassenstrom MS am Kondensator 2 weniger bzw. nicht so
heißes Kältemittel durch den Kondensator 2 hindurchgeführt
und dort kondensiert werden muß, um die gleiche Kühlleistung
bereitzustellen. Dabei steigt im Bereich hoher Luftmassen
ströme die Gebläseleistung LG stärker an als die Kompressor
leistung LK abfällt, während im Bereich kleiner Luftmassen
ströme mit sinkendem Luftmassenstrom MS die Kompressorlei
stung LK stärker ansteigt als sich die Gebläseleistung LG
verringert. Dieser Sachverhalt ist beispielhaft in den Fig. 2
und 3 illustriert.
Fig. 2 zeigt diagrammatisch die Abhängigkeit der Leistung LK
eines herkömmlichen Typs des Kompressors 1 variabler Leistung
in Abhängigkeit vom Luftmassenstrom MS am Kondensator 2 bei
einer gegebenen Anlagenkühlleistung für verschiedene Umge
bungstemperaturen, d. h. Temperaturen des vom Kondensatorge
bläse 6 angesaugten Luftstroms 5 vor Erreichen des Kondensa
tors 2. Eine erste Kennlinie LK1 zeigt den vom Luftmassen
strom abhängigen Verlauf der Kompressorantriebsleistung LK
bei einer Umgebungstemperatur von 25°C, eine zweite Kennlinie
LK2 den Verlauf bei einer Umgebungstemperatur von 35°C und
eine dritte Kennlinie LK3 den Verlauf bei einer Umgebungstem
peratur von 45°C.
In Fig. 3 sind zum einen drei Kennlinien |δLK1|, |δLK2|, |δLK3|
dargestellt, die den Betrag der ersten Ableitung δLK1 =
dLK1/d(MS), δLK2=dLK2/d(MS), δLK3=dLK3/d(MS) der drei Kennlinien
LK1, LK2, LK3 der Kompressorantriebsleistung LK von Fig. 2 wie
dergeben. Es ist wegen des streng monoton fallenden Verlaufs
der Kennlinien LK1, LK2, LK3 von Fig. 2 klar, daß diese ersten
Ableitungen δLK1, δLK2, δLK3, sämtlich negativ sind und in ih
rem Verlauf in Abhängigkeit vom Luftmassenstrom MS am Konden
sator 2 folglich den an der horizontalen Achse des Diagramms
von Fig. 3 gespiegelten Betragskennlinien |δLK1|, |δLK2|,
|δLK3| entsprechen. Zum anderen ist in Fig. 3 die erste Ab
leitung δLG=dLG/(MS) der Kondensatorgebläseleistung LG nach
dem Luftmassenstrom MS wiedergegeben, wie sie anhand eines
herkömmlichen Typs für das Kondensatorgebläse 6 ermittelt
wurde.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß sich in einer jeweiligen Be
triebssituation ein Schnittpunkt S der Gradientenkennlinie
δLG bezüglich der Kondensatorgebläseleistung LG mit der je
weiligen Gradientenbetragskennlinie |δLK1|, |δLK2|, |δLK3| er
gibt, dessen Lage sich im Diagramm von Fig. 3 abhängig von
der Umgebungstemperatur ändert. In diesem Schnittpunkt S ent
spricht der Betrag des Gradienten δLK=dLK/d(MS) der Kompres
sorantriebsleistung LK dem Gradienten δLG=dLG/d(MS) der Kon
densatorgebläseleistung LG. Zusammen mit der Tatsache, daß
ausgehend vom Schnittpunkt S für steigenden Luftmassenstrom
MS die Kondensatorgebläseleistung LG stärker ansteigt als
sich die Kompressorantriebsleistung LK verringert und für
fallenden Luftmassenstrom MS die Kompressorantriebsleistung
LK stärker ansteigt als die Kondensatorgebläseleistung LG ab
fällt, bedeutet dies, daß der Schnittpunkt S in der jeweils
momentanen Betriebssituation bei gegebenem Kühlleistungsbe
darf einem Minimum der Summe aus Kompressorantriebsleistung
LK und Kondensatorgebläseleistung LG entspricht.
Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren nutzt dies dazu aus,
die Kondensatorgebläseleistung LG jedenfalls während Be
triebsphasen, für die eine entsprechende Gebläseregelungs-
Betriebsart aktiviert ist, so einzuregeln, daß der Betriebs
punkt der Anlage möglichst diesem Minimum des Gesamtlei
stungsbedarfs von Kompressor 1 und Kondensatorgebläse 6 ent
spricht. Die hierfür wesentlichen Verfahrensschritte werden
nachfolgend unter Bezugnahme auf das zugehörige Flußdiagramm
von Fig. 4 erläutert, in welchem ein Verfahrenszyklus darge
stellt ist, der während des aktiven Klimaanlagenbetriebs zy
klisch wiederholt durchlaufen wird.
Nach einem jeweiligen Zyklusstart 10 erfolgt zunächst eine
Abfrage 11, in der festgestellt wird, ob der Istwert TIist der
Temperatur des zu temperierenden Raums, beispielsweise des
Fahrzeuginnenraums, größer als die Summe TIsoll+TT des zugehö
rigen Sollwertes TIsoll und eines Toleranzwertes TT ist, der
auf einen beliebigen Wert größer null festgesetzt werden
kann. Ist dies der Fall, wird rekursiv wiederholt die Konden
satorgebläseleistung LG schrittweise bis zum Erreichen der
maximal möglichen Gebläseleistung LGM erhöht (Schritt 12).
Diese Situation liegt z. B. im Fall eines Kraftfahrzeugs bei
Fahrtantritt vor, wenn sich der Fahrzeuginnenraum bei stehen
dem Fahrzeug und deaktivierter Klimaanlage stark aufgeheizt
hat. Durch diese Maßnahme wird eine möglichst rasche Raumab
kühlung bis in den Bereich des Sollwertes TIsoll sicherge
stellt. Eine analoge Sonderbetriebsart kann für den Fall vor
gesehen sein, daß der Kältemittelhochdruck, d. h. der hoch
druckseitige Kältemitteldruck, um mehr als einen zugehörigen
Toleranzwert über einem zugehörigen Sollwert oder zulässigen
Maximalwert liegt. Auch in diesem Fall bleibt zunächst die
Gebläseregelungs-Betriebsart deaktiviert und es wird
schnellstmöglich dafür gesorgt, daß der Kältemittelhochdruck
auf einen normalen Betriebsbereich absinkt. Sobald der Ist
wert TIist der Raumtemperatur bzw. des Kältemittelhochdrucks
unterhalb der Summe von Sollwert TIsoll und Toleranzwert TT
liegt, wird die Gebläseregelungs-Betriebsart aktiviert, in
welcher anschließend die Kondensatorgebläseleistung LG hin
sichtlich minimalem Primärenergieaufwand eingeregelt wird.
Dazu werden in einem anschließenden Schritt 13 zunächst die
Gradienten δLK, δLG der für den Kompressorantrieb aufzuwenden
den Leistung LK bzw. der für den Kondensatorgebläseantrieb
erforderlichen Leistung LG bezüglich des Luftmassenstroms MS
am Kondensator 2 beim gegebenen, geforderten Kühlleistungs
bedarf der Anlage berechnet, d. h. die differentielle Änderung
der Kompressorantriebsleistung LK bzw. der Kondensatorgeblä
seleistung LG pro differentieller Änderung des Luftmassen
stroms MS am Kondensator 2. Die beiden Leistungsgradienten
δLK, δLG werden dabei jeweils als Funktion derjenigen be
triebssituationsspezifischen Parameter ermittelt, die Einfluß
auf die Kompressorantriebsleistung LK bzw. die Kondensatorge
bläseleistung LG haben. Speziell wird der Leistungsgradient
δLK bezüglich der Kompressorleistung LK abhängig vom Kälte
mitteldruck pk, der Kältemitteltemperatur Tk, der Drehzahl n
des den Kompressor 1 antreibenden Motors, z. B. eines Fahr
zeugantriebsmotors, der Umgebungstemperatur TA, der Fahrzeug
geschwindigkeit v bei mobilem Einsatz der Klimaanlage und der
Drehzahl m des Lüfters, der zur Erzeugung des über den Ver
dampfer 4 geleiteten Luftstroms 7 dient, berechnet. Die Er
mittlung des Leistungsgradienten δLG bezüglich der Kondensa
torgebläseleistung LG erfolgt abhängig von der Fahrzeugge
schwindigkeit v, der Lüfterdrehzahl m und der Umgebungstempe
ratur TA.
Daraufhin wird abgefragt (Schritt 14), ob die Summe δLK+δLG
der beiden für die momentane Betriebssituation ermittelten
Leistungsgradienten δLK, δLG kleiner als ein erster Schwell
wert S1 ist, für den ein Wert kleiner oder gleich null vorge
geben wird. Wenn dies der Fall ist, wird in einem anschlie
ßenden Schritt 15 die Kondensatorgebläseleistung LG um ein
vorgegebenes Inkrement erhöht, um dann den laufenden Verfah
renszyklus durch Übergang zum Stoppschritt 16 zu beenden und
einen neuen Zyklus zu beginnen.
Wird hingegen in diesem Abfrageschritt 14 festgestellt, daß
die Summe δLk+δLG nicht unterhalb des ersten Schwellwertes S1
liegt, wird zu einem weiteren Abfrageschritt 17 übergegangen,
in welchem festgestellt wird, ob die Summe δLK+δLG der beiden
Leistungsgradienten δLK, δLG größer als ein zweiter Schwell
wert S2 ist, der auf einen Wert größer oder gleich null fest
gesetzt ist. Wenn dies der Fall ist, wird in einem anschlie
ßenden Schritt 18 die Kondensatorgebläseleistung LG um ein
vorgegebenes Dekrement erniedrigt und dann zum Stoppschritt
16 übergegangen. Fällt die Abfrage hingegen verneinend aus,
bedeutet dies, daß die Summe δLK+δLG im Intervall zwischen den
beiden Schwellwerten S1, S2 liegt. In diesem Fall wird der
Verfahrenszyklus ohne Änderung der Kondensatorgebläseleistung
LG durch Übergang zum Stoppschritt 16 beendet.
Das durch die beiden Schwellwerte S1, S2 definierte Intervall
[S1, S2] bildet folglich einen Toleranzbereich, innerhalb dem
die Kondensatorgebläseleistung LG konstant gelassen wird. Im
Extremfall kann dieses Intervall allein aus dem Nullpunkt be
stehen, zur Vermeidung unnötig häufiger, die Kondensatorge
bläseleistung LG ändernder Regelungseingriffe wird jedoch
vorzugsweise wenigstens einer der beiden Schwellwerte S1, S2
mit einem gewissen Abstand zum Wert null vorgegeben.
Die anhand von Fig. 4 beschriebene Vorgehensweise bewirkt,
daß die Kondensatorgebläseleistung LG stets im Bereich des
der Lage des Schnittpunkts S von Fig. 3 entsprechenden Mini
mums der Summe aus Kompressorantriebsleistung LK und Konden
satorgebläseleistung LG gehalten wird. Der dadurch einge
stellte Luftmassenstrom MS entspricht einem unter den gegebe
nen Bedingungen minimalen Primärenergieverbrauch von Kompres
sor 1 und Kondensatorgebläse 6 und damit der Klimaanlage ins
gesamt. Sobald der tatsächliche Luftmassenstrom MS von diesem
energieverbrauchsminimalen Punkt entsprechend der Lage des
Schnittpunktes S von Fig. 3 in Richtung geringerem Luftmas
senstrom abweicht, unterschreitet die Gradientensumme δLK+δLG
wegen des stark negativ werdenden Kompressorleistungsgradien
ten δLK den ersten Schwellwert S1, wodurch der Luftmassen
strom MS durch Steigerung der Kondensatorgebläseleistung LG
wieder angehoben wird. Weicht andererseits der Luftmassen
strom MS vom energieverbrauchsoptimalen Betriebspunkt in
Richtung größerem Luftmassenstrom ab, überschreitet die Gra
dientensumme δLK+δLG den zweiten Schwellwert S2 aufgrund des
dominierenden Anstiegs des Kondensatorgebläseleistungsgra
dienten δLG, woraufhin diesem Anstieg des Luftmassenstroms MS
durch Reduzierung der Kondensatorgebläseleistung LG entgegen
gewirkt wird. Es versteht sich, daß das geschilderte Verfah
ren dahingehend modifiziert sein kann, daß statt der Kompres
sorantriebsleistung und/oder der Luftgebläseleistung selbst
jeweils eine davon verschiedene, jedoch in eindeutigem funk
tionellem Zusammenhang stehende, d. h. für die Kompressoran
triebsleistung bzw. die Luftgebläseleistung repräsentative
Größe verwendet werden kann, deren differenzielle Veränderung
ermittelt wird. Als Kompressorantriebsleistungsgröße eignet
sich beispielsweise auch der Kältemittelhochdruck, während
als Luftgebläseleistungsgröße auch die Gebläsedrehzahl oder
die Gebläseansteuerspannung in Betracht kommt.
Die obige Beschreibung eines vorteilhaften Beispiels verdeut
licht, daß sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Kli
maanlage energieverbrauchsoptimal betreiben läßt, indem die
zum Betrieb des dem Kondensator zugeordneten Luftgebläses er
forderliche Leistung bei gegebener Kühlleistung der Klimaan
lage so eingeregelt wird, daß der Gesamtenergieverbrauch für
den Kompressor und das Kondensatorgebläse bei gegebener, ge
forderter Kühlleistung der Anlage möglichst gering ist.
Claims (2)
1. Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage, insbesondere
für ein Kraftfahrzeug, die einen Kompressor (1), einen Kon
densator (2) und ein dem Kondensator zugeordnetes Luftgebläse
(6) variabler Leistung beinhaltet,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - in einer Gebläseregelungs-Betriebsart für die jeweils mo mentane Betriebssituation die Summe (δLK+δLG) der differen tiellen Änderungen (δLK, δLG) einer für die Kompressoran triebsleistung repräsentativen Größe (LK) und einer für die Luftgebläseleistung repräsentativen Größe (LG) in Abhängig keit vom Luftmassenstrom (MS) am Kondensator (2) bei gege bener Kühlleistung ermittelt wird und
- - die Luftgebläseleistung (LG) erhöht wird, wenn die ermit telte Summe (δLK+δLG) kleiner als ein erster, kleiner oder gleich null vorgegebener Schwellwert (S1) ist, und die Luftgebläseleistung (LG) verringert wird, wenn die ermit telte Summe (δLK+δLG) größer als ein zweiter, größer oder gleich null vorgegebener Schwellwert (S2) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeich
net, daß die Gebläseregelungs-Betriebsart deaktiviert wird,
wenn der Istwert (TIist) der Temperatur des von der Klimaan
lage zu temperierenden Raums oder der Istwert des hochdruck
seitigen Drucks des vom Kompressor (1) geförderten Kältemit
tels um mehr als einen vorgebbaren Toleranzwert (TT) den zu
gehörigen Sollwert (TIsoll) übersteigt, und die Luftgebläse
leistung (LG) bis zum Maximalwert (LGM) erhöht wird, solange
der Istwert (Tist) über der Summe (TIsoll+TT) aus Sollwert
(TIsoll) und Toleranzwert (TT) liegt.
Priority Applications (1)
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DE19743828A DE19743828A1 (de) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage mit Kompressor und Kondensatorgebläse |
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DE19743828A DE19743828A1 (de) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage mit Kompressor und Kondensatorgebläse |
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