[发明专利]确定冷却回路中制冷剂流体充注水平的方法、泄露检测模块和相关联的计算机程序

说明书

本发明涉及一种用于确定在用于车载空调系统的冷却回路(1)中的制冷剂流体的充注水平的方法，其中空调系统不同组件(2、3、4、5和10)中包含的气态和液态制冷剂流体的总量仅根据冷却回路的内部数据进行计算。该方法由车载空调系统冷却回路上的泄漏检测模块实施，泄漏检测模块包括用于测量回路(1)不同部分中制冷剂的物理特征的传感器(9、11、12、13和14)，和能够基于与冷却回路不同部件的几何和技术参数、所用制冷剂类型和所测得的制冷剂物理特征相对应的数据，计算包含在空调系统不同部件(2、3、4、5和10)中的制冷剂的充注水平的控制器(8)。

技术领域

本发明涉及一种用于确定用于空调系统的冷却回路中的制冷剂的充注水平的方法。

本发明还涉及一种用于检测车载空调系统的冷却回路上的泄漏的方法和装置。

本发明特别适用于配备有空调系统的客运车辆，特别是轨道车辆或例如在城市地区的其他运输乘客的工具。

背景技术

如今运输乘客的热条件已成为例如构成一列火车、有轨电车或地铁列车的车辆所提供的舒适度的一个重要标准。因此，除了产生的不适之外，供暖、通风和空调系统(通常由缩写词CVC定义)的故障可能导致列车无法行驶，从而导致运营商收入损失和乘客延误。CVC系统故障的主要原因之一与冷却回路的制冷剂泄漏有关。这些泄漏问题特别狡猾，因为直到气温升高时的夏季才会出现预兆信号。这些泄漏在环境成本和制冷剂成本方面的影响可能非常高。

在铁路设备领域，与制冷剂流泄漏检测相关的解决方案多种多样。这些已知的解决方案都是经验性的并且例如基于在蒸发器出口处泵送期间达到特定压力所需的时间或用室外温度测量过热温度。尽管如此，由于对诸如膨胀装置的补偿、各种风扇的速度、过滤器和热交换器的堵塞，或室内外温度和流体测量水平等大量参数进行了必要的补偿，其解决方案在精度方面的结果不是很好。

发明内容

本发明的目的是通过提出一种确定在用于车载空调系统的冷却回路中制冷剂流体的充注水平的方法，其中包含在空调系统不同部件中的气态和液态制冷剂流体的总量仅根据冷却回路的内部数据确定，来解决这些问题并防止由于制冷剂流体泄漏引起的CVC系统故障。

仅使用冷却回路内部的数据而排除回路外部的数据来确定气态和液态制冷剂的总量，允许获得更精确的结果。因此，制冷剂流体泄漏的检测被改进了。

有利的是，在根据本发明确定制冷剂流体的充注水平的方法中所使用的回路内部数据是对应于冷却回路不同部件的几何和技术参数的数据，以及所用制冷剂类型的信息，以及在回路不同部分测量的对应于不同焓级的制冷剂流体物理数据。

优选的是，在确定制冷剂流体的充注水平的方法中与空调系统不同部件的几何和技术参数相对应的数据至少包括空调系统压缩机的热力学特性、所述压缩机的几何特性、空调系统蒸发器的内部几何特性、空调系统中冷凝器的内部几何特征、和/或所述空调系统液体管路的内部几何特征。

有利的是，在根据本发明确定制冷剂流体的充注水平的方法中，所测量的制冷剂流体的物理数据至少包括压力测量值和温度测量值。

优选的是，在根据本发明确定冷却回路充注水平的方法中，制冷剂流体的压力测量值对应于所述空调系统的焓循环的高压和低压，和/或制冷剂温度测量值对应于所述焓循环的过热温度和过冷温度。

另外，在根据本发明确定冷却回路充注水平的方法中，压缩机供电电压的测量值被考虑在内以计算制冷剂流体的总充注量。

优选的是，在根据本发明确定冷却回路充注水平的方法中，压力/温度焓循环是通过考虑测量的过热和过冷温度以及测量的高压和低压来限定的。

另外，在根据本发明确定冷却回路充注水平的方法中，基于测得的过热和过冷温度、测得的高压和低压以及压缩机的供电电压和热力学特性，计算制冷剂流体的质量流速。