NL2001192C1 - Voertuig omvattende een luchtconditioneringssysteem. - Google Patents

Description

VOERTUIG OMVATTENDE EEN LUCHTCONDITIONERINGSSYSTEEM

De uitvinding heeft betrekking op een voertuig omvattende een motoraangedreven luchtconditioneringssysteem welke is 5 voorzien van een vermogensregelinrichting voor het regelen van de temperatuur in een ruimte in het voertuig, en een verbrandingsmotor welke is voorzien van een motormanagementsysteem welke is ingericht om het verbruikte vermogen van de verbrandingsmotor te bepalen, waarbij de 10 verbrandingsmotor gelijktijdig wordt benut voor het aandrijven van het luchtconditioneringssysteem.

Een probleem van luchtconditioneringssystemen in voertuigen, met name koelinstallaties voor vrachtwagens, is dat deze veel 15 energie gebruiken. De gebruiker merkt daarbij soms dat niet het volle motorvermogen beschikbaar is voor de aandrijving van het voertuig.

Doel van de uitvinding is dan ook een goedkoop en efficiënt 20 koelsysteem voor een voertuig, waarbij minder energie verloren gaat en er meer motorvermogen kan worden benut voor de aandrijving van het voertuig.

Daartoe is het motormanagementsysteem gekoppeld met de 25 vermogensregelinrichting en ingericht om het aan het luchtconditioneringssysteem toegevoerde vermogen in te stellen in afhankelijkheid van de belasting van de verbrandingsmotor.

30 De vermogensregelinrichting is bij voorkeur ingericht om het aan het luchtconditioneringssysteem toegevoerde vermogen te verlagen als de belasting van de verbrandingsmotor hoger wordt. De vermogensregelinrichting is eveneens bij voorkeur ingericht om het aan het luchtconditioneringssysteem 35 toegevoerde vermogen te verlagen als de belasting van de verbrandingsmotor boven een vooraf bepaalde grenswaarde komt. Voorts is de vermogensregelinrichting bij voorkeur ingericht om het aan het luchtconditioneringssysteem toegevoerde vermogen te verhogen als de belasting van de 2 verbrandingsmotor negatief is, zoals gebeurt wanneer het voertuig om de motor remt.

Hierdoor kan, indien dat nodig is bijvoorbeeld bij het 5 optrekken, versnellen of bij bergopwaarts rijden, het volledige motorvermogen voor de aandrijving van het voertuig worden benut.

Ook kan bij het afremmen op de motor het vermogen, of een 10 gedeelte daarvan, dat daarbij vrijkomt onder alle omstandigheden aan het luchtconditioneringssysteem worden toegevoerd, ook als de luchtcondities al op het gewenste niveau zijn. In de periode na het afremmen is er dan minder vermogen nodig, waardoor een significante brandstofbesparing 15 mogelijk is.

De vermogensregelinrichting bevat in de voorkeursuitvoering een programmable logic controller (PLC) die middels een CAN-bus is verbonden met de motormanagementinrichting.

20

In de voorkeursuitvoering is het luchtconditioneringssysteem een koelsysteem, omvattende een gesloten koelcircuit met een door de hydraulische motor aangedreven compressor, een condensor en een verdamper welke in een te koelen ruimte van 25 het voertuig is opgesteld. Daarbij drijft in de voorkeursuitvoering de verbrandingsmotor een hydraulische pomp aan, en omvat het koelsysteem een hydraulische motor welke middels een hydraulisch circuit wordt aangedreven door de hydraulische pomp, waarbij de hydraulische motor de 30 compressor aandrijft. Teneinde het vermogen van het koelsysteem te regelen kan een regelbare hydraulische pomp worden toegepast, of in een alternatieve uitvoeringsvorm kan de hydraulische motor regelbaar zijn. De hydraulische motor kan de compressor op een directe mechanische wijze 35 aandrijven, maar dit kan ook middels een generator en elektromotor op elektromechanische wijze gebeuren. In nog een andere uitvoeringsvorm kan de compressor worden aangedreven door een elektromotor waarvan het vermogen middels een 3 frequentie-omvormer wordt geregeld, en welke door een aan de motor gekoppelde generator wordt gevoed.

Opgemerkt wordt dat onder het begrip "voertuig" tevens een 5 vaartuig of een vliegtuig moet worden verstaan, terwijl onder de term "koelen" eveneens vriezen moet worden verstaan.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van een in Figuur 1 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.

10

Figuur 1 toont schematisch een aangedreven voertuig 1 met een aanhanger 2, die is voorzien van een koelruimte 3. De koelruimte wordt op bekende wijze gekoeld door middel van een koelinstallatie die bestaat uit een koelcircuit waarin een 15 compressor 4, een condensor 5 en een verdamper 6 zijn opgenomen.

Het koelcircuit koelt middels het bekende principe van een dampcompressie-cyclus, waarbij de druk en temperatuur van de 20 damp van het koelmiddel door de compressor 4 wordt vergroot, waarna het in de condensor 5 afkoelt en condenseert en daarbij warmte afgeeft aan de omgeving buiten de te koelen ruimte. In de verdampingsinrichting zet de vloeistof uit en verdampt, onder opname van warmte uit de te koelen ruimte. De 25 damp aan de uitlaat van de verdamper 6 wordt vervolgens naar de compressor gevoerd, waardoor de cyclus wordt voltooid. De verdamper 6 onttrekt warmte aan de koelruimte 3, zodat deze wordt gekoeld.

30 De compressor 4 verkrijgt het benodigde koelvermogen van de voertuigmotor 7, welke motor bijvoorbeeld een dieselmotor kan zijn, en welke het voertuig aandrijft (niet getoond).

De voertuigmotor 7 is mechanisch gekoppeld met een 35 hydraulische pomp 8. Deze hydraulische pomp 8 heeft een variabel vermogen, dat wil zeggen dat het geleverde vermogen elektronisch kan worden geregeld in grote mate onafhankelijk van het toerental van de voertuigmotor en de daarmee 4 gekoppelde pomp.

De hydraulische pomp brengt het vermogen middels een hydraulisch circuit over op de hydraulische motor 9, welke 5 mechanisch is gekoppeld met een 380 V generator 10. Deze generator 10 voedt een elektromotor 11 in de aanhanger 2 die mechanisch de compressor 4 aandrijft. In een alternatieve uitvoeringsvorm is de hydraulische motor 10 direct mechanisch met de compressor 4 gekoppeld, wat voordelig is als de 10 koelruimte 3 zich in hetzelfde voertuig bevindt als de voertuigmotor 7.

Het vermogen dat de hydraulische pomp 8 aan de hydraulische motor 9 levert wordt geregeld door een 15 vermogensregelinrichting 12, welke een "programmable logic controller" (PLC) omvat. Deze is middels een CAN-bus 14 verbonden met een motormanagementsysteem 13. Het motormanagementsysteem 13 is ingericht om de belasting van de motor 7 te meten, en in afhankelijkheid daarvan de 20 vermogensregelinrichting 12 van het koelsysteem 2 te instrueren het vermogen van het koelsysteem 2 te verlagen of juist te verhogen.

Zo kan bij een hogere belasting van de motor 7 het vermogen 25 van het koelsysteem 2 worden verlaagd of kan deze tijdelijk geheel uitgezet worden, zodat het volledige motorvermogen beschikbaar is voor de aandrijving van het voertuig. Daarbij kan het koelvermogen worden verlaagd als het de belasting van de motor 7 boven een voorafbepaalde grenswaarde komt, of het 30 koelvermogen kan geleidelijk verlaagd worden naarmate het de belasting van de motor 7 toeneemt.

Indien het voertuig op de motor 7 afremt kan juist tijdelijk extra vermogen aan het koelsysteem 2 worden toegekend, ook 35 als de koelruimte al op de gewenste temperatuur is, zodat de remenergie altijd nagenoeg volledig aan het koelsysteem 2 wordt toegevoerd.

Claims (7)

1. Voertuig omvattende een motoraangedreven luchtconditioneringssysteem welke is voorzien van een 5 vermogensregelinrichting voor het regelen van de temperatuur in een ruimte (3) in het voertuig, en een verbrandingsmotor (7) welke is voorzien van een motormanagementsysteem welke is ingericht om het verbruikte vermogen van de verbrandingsmotor (7) te 10 bepalen, waarbij de verbrandingsmotor (7) gelijktijdig wordt benut voor het aandrijven van het luchtconditioneringssysteem, met het kenmerk, dat het motormanagementsysteem is gekoppeld met de vermogensregelinrichting en is ingericht om het aan het 15 luchtconditioneringssysteem toegevoerde vermogen in te stellen in afhankelijkheid van de belasting van de verbrandingsmotor.

2. Voertuig volgens conclusie 1, waarbij de 20 vermogensregelinrichting is ingericht om het aan het luchtconditioneringssysteem toegevoerde vermogen te verlagen als de belasting van de verbrandingsmotor hoger wordt.

3. Voertuig volgens conclusie 1 of 2, waarbij de vermogensregelinrichting is ingericht om het aan het luchtconditioneringssysteem toegevoerde vermogen te verlagen als de belasting van de verbrandingsmotor boven een vooraf bepaalde grenswaarde komt. 30

4. Voertuig volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij de vermogensregelinrichting is ingericht om het aan het luchtconditioneringssysteem toegevoerde vermogen te verhogen als de belasting van de verbrandingsmotor 35 negatief is.

5. Voertuig volgens een van de voorgaande conclusies 1-4, waarbij de vermogensregelinrichting een programmable logic controller omvat die middels een CAN-bus is verbonden met de motormanagementinrichting.

6. Voertuig volgens een van de voorgaande conclusies 1-5, 5 waarbij het luchtconditioneringssysteem een koelsysteem is, omvattende een gesloten koelcircuit met een door de hydraulische motor (9) aangedreven compressor (4), een condensor (5) en een verdamper (6) welke in een te koelen ruimte van het voertuig is opgesteld. 10

7. Voertuig volgens conclusie 6, waarbij de verbrandingsmotor (7) een hydraulische pomp (8) aandrijft, en het koelsysteem een hydraulische motor (9) omvat welke middels een hydraulisch circuit wordt 15 aangedreven door de hydraulische pomp (8), waarbij de hydraulische motor (9) de compressor (4) aandrijft.