ITRM20000397A1

ITRM20000397A1 - Procedimento per monitorare lo stato di riempimento di un impianto diraffreddamento con il refrigerante.

Info

Publication number: ITRM20000397A1
Application number: IT2000RM000397A
Authority: IT
Inventors: Herbert Wieszt
Original assignee: Daimler Chrysler Ag
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2002-01-19
Also published as: US6318097B1; ITRM20000397A0; FR2797037A1; FR2797037B1; DE19935269C1; JP2001059665A; IT1315966B1

Description

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per il monitoraggio dello stato di riempimento di un impianto di raffreddamento con il refrigerante, secondo le caratteristichè del preambolo della rivendicazione 1.

Nel brevetto tedesco DE 44 01 415 CI è descritto un procedimento secondo il preambolo per il monitoraggio dello stato di riempimento di un impianto di raffreddamento con il refrigerante, in cui l'impianto di raffreddamento presenta un compressore che suddivide il circuito del refrigerante in un lato di alta pressione ed un lato di bassa pressione. Ad intervalli di tempo vengono misurate sul lato di alta pressione la pressione e la temperatura, con la pressione misurata viene determinata una associata temperatura sulla base di una funzione specifica del refrigerante ed attraverso sottrazione della temperatura misurata dalla temperatura associata viene determinato un valore di sottoraffreddamento Uw del refrigerante valutabile come misura per lo stato di riempimento con il refrigerante. Almeno durante fasi predeterminabili del funzionamento dell'impianto di raffreddamento, per l'accertamento dello stato di riempimento con il refrigerante, viene ricavato un valore massimo Mw, il quale all'inizio di questa fase di funzionamento viene fissato al valore di sottoraffreddamento Uw determinato per ultimo e nel corso di questa fase di funzionamento viene fissato ad un nuovo valore di sottoraffreddamento di volta in volta determinato, quando quest'ultimo è maggiore del valore massimo Mw disponibile nel corrispondente istante di tempo.

In questo tipo di un procedimento per il monitoraggio dello stato di riempimento con il refrigerante in un impianto di raffreddamento, è svantaggioso che, per basse temperature esterne, nell'intervallo al disotto di 15°C, il compressore esterno regolato viene fatto funzionare con minore potenza per cui la pressione relativa misurata sul lato di alta pressione è bassa. Per il valore di sottoraffreddamento così determinato, in questo intervallo, non si ottiene alcun risultato riutilizzabile .

Il compito dell'invenzione è di perfezionare un procedimento per il monitoraggio dello stato di riempimento di un impianto di raffreddamento icon il refrigerante in modo tale che, anche per basse temperature esterne, lo stato di riempimento con il refrigerante possa essere monitorato nel' modo ottimale .

Secondo l'invenzione, questo compito, viene risolto grazie alle caratteristiche della rivendicazione 1. Vantaggiose forme di realizzazione e sviluppi dell'oggetto secondo l'invenzione sono caratterizzate dalle caratteristiche delle rivendicazioni dipendenti.

Un essenziale vantaggio di questa forma di realizzazione consiste nel fatto che, nella zona delle temperature esterne più basse, può aver luogo un monitoraggo dello stato di riempimento con il refrigerante .

L'invenzione verrà nel seguito i più particolarmente illustrata con riferimento ,ad un esempio di realizzazione in connessione alla descrizione delle figure.

Nei disegni:

la figura 1 rappresenta un flusso di programma di una porzione di un procedimento per il monitoraggio dello stato di -riempimento con il refrigerante in un impianto di climatizzazione per autoveicoli, e

la figura 2 rappresenta una ; linea caratteristica per la disattivazione del compressore in caso di sottoriempimento con il refrigerante.

Nella figura 1 è rappresentato un flusso di programma di una parte di un procedimento per il monitoraggio dello stato di riempimento con il refrigerante in un impianto di climatizzazione per autoveicoli. Il programma è incorporato in un apparecchio di climatizzazione dell'impianto di climatizzazione. L'impianto di climatizzazione per autoveicoli posto alla base del procedimento ppssiede una usuale struttura che presenta un compressore regolato. Un tale compressore non viene· fatto funzionare in maniera discontinua, ma piuttosto in maniera continua ed adatta la quantità di refrigerante richiesta mediante riduzione della corsa dei pistoni del compressore al bisogno di raffreddamento di volta in volta esistente, cosa che evita i colpi da inserimento che si sviluppano nel caso di un compressore non regolato operante a<1 >passi. Vanno comunque perciò perdute le informazioni utilizzate nel calcolo finora usuale del valore di sottoraffreddamento, comunque grande sia la portata del refrigerante nel compressore attivo fino ad un istante di tempo predeterminato. Attraverso il procedimento che verrà nel seguito ! più dettagliatamente illustrato, si riesce a determinare indirettamente questo istante di tempo di massima quantità di alimentazione e con ciò si riesce a ricavare una deduzione ammissibile sullo stato di riempimento con il refrigerante. Alla base di >ciò vi è il riconoscimento del fatto che il valore di sottoraffreddamento di volta in volta determinato diminuisce nel sistema tanto con una quantità decrescente del refrigerante come anche con una più bassa potenza di alimentazione del compressore e con lo sviluppo di grandezze di disturbo nel sistema. Da ciò segue che, per la determinazione di un valore di sottoraffreddamento impiegabile per l'accertamento dello stato di riempimento, non è necessaria la determinazione esplicita di un istante di tempo con massima potenza di alimentazione del compressore. Con l'impiego di un compressore regolato, la quantità di refrigerante necessaria è variabile in piu passi oppure in modo continuo. Corrispondentemente, anche nel caso del procedimento noto, è previsto, per il monitoraggio dello stato di riempimento ad intervalli di tempo, di accertare il valore di sottoraffreddamento fintanto che, per esso, viene riconosciuto uno stato quasi stabile, in cui ciascuna oppure una parte del valore di sottoraffreddamento viene ricavata per la valutazione destinata al controllo dello stato di riempimento senza confronto reciproco dei valori di sottoraffreddamento. I compressori regolati operano a basse temperature esterne, alle quali non è necessaria alcuna potenza di raffreddamento oppure è necessaria soltanto una piccola potenza di raffreddamento, con minore potenza. Nel refrigerante regna quindi una più bassa pressione, cosa che viene corretta con piccola temperatura di ebollizione. Il relativo valore di sottoraffreddamento non è impiegabile per la determinazione dello stato di riempimento con il refrigerante. Nel caso di sottoriempimento con il refrigerante, il compressore si sforza di alzare la pressione nel refrigerante mediante un innalzamento della potenza. Il procedimento prevede quindi fondamentalmente il ricavo di un valore massimo Mw e di un valore minimo Mm, i quali vengono ricavati secondo un procedimento illustrato nella figura 1 da valori di sottoraffreddamento Uw, Um accertati ad intervalli di tempo, per l'accertamento dello stato di riempimento con il refrigerante. Nell'intervallo di tempo in questione, viene determinata la differenza fra il valore di sottoraffreddamento minimo Mm ed il valore di sottoraffreddamento massimo Mw. In caso di mancanza di refrigerante, si cerca di innalzare la pressione nel refrigerante mediante innalzamento della potenza del compressore. Ciò porta ad un innalzamento del valore massimo Mw. Nel caso di un impianto di raffreddamento ben riempito, fra il valore minimo Mm ed il valore massimo Mw del sottoraffreddamento non esiste una grande differenza, per cui la differenza Δ è piccola. Il valore assoluto del valore massimo Mw rimane alto. Se l'impianto viene avviato a vuoto, la differenza Δ aumenta, per cui il valore massimo supera sempre ancora un valore di soglia predeterminato. Nel caso di un sottoriempimento dell'impianto, non viene più raggiunto alcun innalzamento di pressione anche attraverso innalzamento della potenza del compressore. Il valore massimo passa al disotto del valore di soglia predeterminato. Il valore minimo Mm ed il valore massimo Mw risultano ancora uguali. La differenza Δ scende quindi al disotto di un valore di soglia predeterminato. In uno sviluppo dell'invenzione per un impianto di climatizzazione per autoveicoli è previsto che, in caso di un veicolo a riposo, di volta in volta il valore di sottoraffreddamento momentaneo determinato contemporaneamente ed immediatamente viene ricavato come misura per lo stato di riempimento con il refrigerante, come ciò in particolare è desiderato in un lavoro di servizio. Ciò rappresenta una indicazione dello stato di riempimento utilizzabile, poiché, in caso di veicolo a riposo, vale a dire con velocità di marcia uguale a zero, il condensatore dell'impianto di climatizzazione viene ventilato soltanto in scarsa misura e conseguentemente il grado di attività dell'impianto è più debole, per cui il compressore regolato funziona alla piena potenza con più elevata probabilità. Inoltre, anche una perdita graduale del refrigerante e l'abbassamento eventualmente successivo dello stato di riempimento al disotto di un predeterminato valore di soglia possono essere riconosciuti. Vengono così ricavati un valore massimo perciò necessariamente decrementato ed un valore minimo aumentato per il monitoraggio dello stato di riempimento. Ciò comporta una più elevata differenza Δ. In caso di uno stato di riempimento che rimane costante, questo valore massimo aumenta di tanto in tanto nuovamente in modo automatico attraverso un accertato più elevato valore di sottoraffreddamento e questo valore minimo diminuisce nuovamente in modo automatico attraverso un accertato più piccolo valore di sottoraffreddamento. Se nell'ulteriore andamento del funzionamento, non subentra un tale automatico abbassamento della differenza Δ, allora ciò conseguentemente rappresenta un indizio che lo stato di riempimento si è abbassato nel corso di questa fase di funzionamento.

Inoltre, è previsto un avvertimento di segnalazione di un sottoriempimento e/o una disattivazione dell'impianto di raffreddamento quando si verifica una fase di funzionamento in cui, per una durata di soglia di avvertimento e/o di disattivazione preliminarmente scelta, la differenza Δ è minore del valore di soglia di disattivazione prescelto Sd ed il valore massimo Mw scende al disotto di un valore di soglia di disattivazione Sm. Con ciò, le durate di soglia ed i valori di soglia per l'avvertimento di segnalazione e la disattivazione possono essere scelti uguali o di diversa grandezza, per cui una favorevole realizzazione consiste nel fatto di prevedere durate di soglia di uguale grandezza e per la segnalazione di avvertimento un valore di soglia più elevato in confronto con la disattivazione, per cui in ogni caso ha luogo una segnalazione di avvertimento prima della disattivazione dell'impianto.

E' prevista alternativamente la possibilità di interrompere il decorso della durata di soglia di volta in volta applicata, fintanto che il compressore è disattivato oppure il veicolo è fermo, e riprendere, quando il veicolo viene fermato oppure la differenza Δ è maggiore del valore di soglia di disattivazione ed il valore massimo supera il corrispondente valore di soglia, allo scopo quindi di poter nuovamente riprendere il decorso della durata di soglia.

Nella figura 2 è rappresentata una linea caratteristica per la disattivazione del compressore in caso di sottoriempimento con il refrigerante. La differenza Δ fra il valore massimo Mw ed il valore minimo Mm è riportata attraverso la corrente del compressore. La corrente del compressore sostituisce il valore massimo Mw necessario ulteriormente per l'accertamento dello stato di riempimento con il refrigerante. Il valore massimo è correlato alla corrente del compressore. Il compressore viene disattivato nel caso di una differenza Δ maggiore di 6K e di una corrente del compressore di 600 mA. In caso di superamento di una differenza Δ di 11K, il compressore viene disattivato. In questo caso si verifica un sottoriempimento con il refrigerante. Questa linea caratteristica deve essere determinata sulla base del veicolo e può essere indicata nell'apparecchio di climatizzazione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per il monitoraggio dello stato di riempimento di un impianto di raffreddamento con un refrigerante, in particolare un impianto di climatizzazione per autoveicoli, con un compressore che suddivide il circuito del refrigerante in un lato di alta pressione ed un lato di bassa pressione, comprendente le seguenti operazioni: ad intervalli di tempo, vengono misurate la pressione sul lato di alta pressione e la temperatura, - con la pressione misurata viene determinata una associata temperatura, sulla base di una funzione specifica del refrigerante, e - per sottrazione della temperatura misurata dalla temperatura associata viene determinato un valore di sottoraffreddamento (Uw) del refrigerante che può essere valutato come una misura dello stato di riempimento con il refrigerante, caratterizzato dal fatto che almeno durante fasi predeterminabili del funzionamento dell'impianto di raffreddamento, per l'accertamento dello stato di riempimento del refrigerante, vengono ricavati un valore massimo (Mw) ed un valore minimo {Mm) i quali, all'inizio di questa fase di funzionamento, vengono fissati ai valori di sottoraffreddamento (Uw e Um) determinati per ultimi e, nel corso di questa fase di funzionamento, vengono fissati su nuovi valori di sottoraffreddamento di volta in volta determinati, quando il valore di sottoraffreddamento (Uw) è maggiore del valore massimo (Mw) disponibile a quel corrispondente istante di tempo ed il valore di sottoraffreddamento (Um) è minore del valore minimo (Mm) disponibile al corrispondente istante di tempo.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 per un impianto di climatizzazione per autoveicoli, caratterizzato dal fatto che, per l'accertamento dello stato di riempimento con il refrigerante, durante le fasi di funzionamento con velocità dell'autoveicolo (v) stabilite uguali a zero per effetto delle condizioni di funzionamento, vengono ricavati i valori di sottoraffreddamento (Uw e Um) determinati di volta in volta per ultimi, e durante le fasi di funzionamento con velocità dell'autoveicolo stabilite diverse da zero per effetto delle condizioni di funzionamento, vengono ricavati un valore massimo (Mw) ed un valore minimo (Mm) che vengono fissati all'inizio di questa fase di funzionamento ai valori di sottoraffreddamento (Uw e Um) determinati per ultimi nella precedente fase di funzionamento con velocità dell'autoveicolo uguale a zero e vengono fissati, nel corso di questa fase di funzionamento, sui nuovi valori di sottoraffreddamento di volta in volta determinati, quando il yalore di sottoraffreddamento (Uw) è maggiore del valore massimo (Mw) disponibile a quel corrispondente istante di tempo ed il valore di sottoraffreddamento (Uw) è minore del valore minimo (Mm) disponibile al corrispondente istante di tempo.
3. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 e 2, per un impianto di climatizzazione per autoveicoli, caratterizzato dal fatto che in intervalli di tempo preselezionati, il rispettivo valore massimo (Mw) viene decrementato di volta in volta di un ammontare preselezionato ed il :valore minimo rispettivo (Mm) viene aumentato di un ammontare preselezionato.
4 . Procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 3, per un impianto di climatizzazione per autoveicoli, caratterizzato dal fatto che viene formata a differenza (Δ) fra il valore di sottoraffreddamento massimo (Mw) ed il valore di sottoraffreddamento minimo (Mm), che insieme con il valore massimo del sottoraffreddamento (Mw) forma una misura per la quantità di riempimento con il refrigerante .
5. Procedimento secondo la rivendicazione 4 per un impianto di climatizzazione per autoveicoli, caratterizzato dal fatto che una indicazione di segnalazione di sottoriempimento e/o una disattivazione dell'impianto di raffreddamento hanno luogo quando si verifica una fase di funzionamento nella quale, per una prescelta durata di soglia di avvertimento e/o di disattivazione, la differenza (Δ) è inferiore ad un valore di soglia di disattivazione prescelto (Sd) ed il valore massimo (Mw) scende al disotto di un valore di soglia di disattivazione {Sm).
6. Procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che il decorso della durata di soglia di avvertimento e/o di disattivazione viene sospeso fintanto che il compressore è disattivato oppure la velocità dell'autoveicolo (V) è uguale a zero, e viene ripristinata quando la differenza (Δ) è maggiore del valore di soglia di disattivazione ed il valore massimo (Mw) supera il corrispondente valore di soglia (Sd) oppure viene disattivata la accensione .