[发明专利]用于控制或调节车辆空调制冷剂循环回路的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制或调节车辆空调制冷剂循环回路的方法和相应构造的装置。

背景技术

车辆空调包括制冷剂循环回路，冷却空气所需的制冷剂流动通过该制冷剂循环回路。在运行时间上，由于系统决定的泄漏或由于损坏，制冷剂可能从制冷剂循环回路排出。在填充有太少制冷剂的制冷剂循环回路中，在要求冷却功率时蒸发器中出现不寻常高的过热。根据控制和调节方案，为了实现所需的制冷功率，例如压缩机会越来越强地被操控，并且因此根据制冷循环回路中压缩机的控制原则可以使压缩机上游的抽吸压力不断下降，使得尽管制冷剂过热仍然尝试提供充足的制冷功率。在其他的制冷循环回路调节方案中，首先是在存储了抽吸压力调节的调节方案中，在欠填充的制冷循环回路中会发生压缩机自动向后调节其转速或行程容积，因为在欠填充时很快达到空气调节所需的抽吸压力。

在第一种情况下非常低的抽吸压力可能导致严重损害制冷剂压缩器或者说压缩机。由于缺乏制冷剂，也可能干扰制冷循环回路中油的循环，这些干扰同样可能导致损坏制冷剂压缩器。在第二种情况下，制冷设备不再具有足够的功率来实现冷却任务。

尤其是在使用R744作为制冷剂时，只能以高的成本和大的结构空间消耗才能实现储备足够的制冷剂量来在合适的维修间隔期间上补偿由于泄漏引起的填充量损失，因为尤其是在所谓的R744制冷剂时系统最大允许的填充密度是一个限制性因素。

为了首先保护在无抽吸压力调节的情况下运行的那些空调设备(例如其在使用R744时是很常见的)以防由于过低的制冷剂填充度而损坏，持续监测空调设备的制冷剂填充量。如果确定出缺少填充量，则改变对制冷剂压缩机的控制，或者说不再接通制冷剂压缩机，和/或产生警报。例如DE 10 2008 050 163 A1公开了一种用于所谓的欠填充保护的相应方法。

发明内容

本发明的目的是，提供一种方法，以通过相应控制和/或调节车辆空调设备、尤其是制冷剂循环回路来避免由于制冷剂欠填充而损坏制冷剂循环回路，以及通过适当的方法来扩大制冷剂循环回路的安全运行直至较低的填充度并且进而延长用于填充制冷剂循环回路的维修间隔。

所述目的通过一种根据权利要求1的方法和一种根据权利要求8的装置来实现。有利的进一步改进方案由从属权利要求得知。

本发明从一种具有制冷剂循环回路的车辆空调出发，所述制冷剂循环回路至少包括一个压缩机、一个冷凝器或者说气体冷却器、一个外部可调的制冷剂膨胀装置和一个蒸发器。由压缩机压缩的制冷剂被输送至冷凝器或者说气体冷却器，该冷凝器或者说气体冷却器又经由内部换热器和制冷剂膨胀装置而与蒸发器连接。在蒸发器后面或者在冷凝器或者说气体冷却器后面还可设置收集器，制冷剂被收集在所述收集器中。

本发明现在基于如下认识：制冷剂欠填充导致空调的功率不足。一旦储备在收集容器中的制冷剂量耗尽并且这不通过膨胀机构的在该工作点中例如更大的开度来补偿，这就又导致蒸发器后面的制冷剂过热。

在考虑上述认识的情况下，本发明的第一方面针对根据本发明的方法，其中首先可识别制冷循环回路的制冷剂欠填充。如果识别出制冷剂欠填充、尤其不期望的制冷剂欠填充，则在补偿由于制冷剂欠填充引起的功率不足方面改变可操控的膨胀装置的调节策略。

如果现在确定(不期望的)制冷剂欠填充，则有利地从外部可调的膨胀装置的标准调节策略进行改变，所述标准调节策略实现对膨胀装置的开度或膨胀装置的流量的调节，以便将制冷剂压力调节到优化的制冷剂高压上。尤其改变膨胀装置的调节策略，有利于降低压缩机后面的高压或者增加通过膨胀装置的制冷剂流量，使得能够补偿由于制冷剂欠填充出现的功率不足。换句话说，在识别出不期望的制冷剂欠填充时，这样改变(外部)可操控的膨胀装置的调节策略，使得调节到制冷剂的与欠填充相关的期望高压，所述期望高压有利地小于制冷剂的在优化的制冷剂填充量时、即在制冷循环回路没有不期望地欠填充时预给定的优化的高压。在此，制冷剂从高压侧向低压侧移动，从而欠填充的负面影响在一定程度上得到补偿。最晚当功率不足的相应补偿也不再(完全)是可行的时，也可向驾驶员发出相应的警报和/或禁用制冷剂循环回路和/或进行故障存储器登记。