Patent DE-102016112100-B4 (DE)
Title: Verfahren zur Bestimmung des Drehmoments eines Kompressors
Inventor: DELLA ROVERE ROBERTO
IPC: F25B49/00
Filed: 2016-07-01
Granted: 2022-02-10
Abstract: Verfahren zur Bestimmung des Drehmoments eines Kompressors (3) eines Kältemittelkreislaufs (1) für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, bei dema) die Werte der Außentemperatur, der Temperatur der Luft (8) nach einem Verdampfer, der Temperatur des Kältemittels nach dem Kompressor (3), des Drucks des Kältemittels nach dem Kompressor (3), und der Temperatur des Kältemittels nach einem Gaskühler (4) während des Betriebes des Kältemittelkreislaufs (1) erfasst undb) aus den erfassten Werten Zustandspunkte des Kältemittelkreislaufs (1) unter Verwendung der für das Kältemittel spezifischen Abhängigkeiten der spezifischen Enthalpie h=h(T,p) von der Temperatur T und dem Druck p sowie der Temperatur T=T(p,h) von Druck und spezifischer Enthalpie sowie der Sättigungstemperatur TSAT=TSAT(p) vom Druck sowie des Sättigungsdrucks pSAT=pSAT(T) von der Temperatur bestimmt werden, wobei als Zustandspunkte ein Zustandspunkt (2.1) nach einem Inneren Wärmeübertrager (5) auf der Niederdruckseite, ein Zustandspunkt (2.2) nach dem Kompressor (3), ein Zustandspunkt (2.3) nach dem Gaskühler (4), ein Zustandspunkt (2.4) nach dem Inneren Wärmeübertrager (5) auf der Hochdruckseite, ein Zustandspunkt (2.5) nach einem Expansionsventil (6) sowie ein Zustandspunkt (2.6) nach dem Verdampfer (7) definiert sind und darausc) unter Verwendung des Volumenstroms sowie der Drehzahl des Kompressors (3), die durch die bekannte Motordrehzahl und das bekannte Übersetzungsverhältnis zum Kältemittelkompressor bestimmt wird, das für die Leistung benötigte Drehmoment berechnet wird, wobeii. der Volumenstrom unter Verwendung der Fläche der Öffnung eines Expansionsventils (6) bestimmt wird,ii. der Massenstrom unter Berücksichtigung des Hoch- und des Niederdrucks sowie der Kältemitteldichte bestimmt wird,iii. die Leistung unter Berücksichtigung des Massenstroms sowie mittels der einzelnen Zustandspunkte des Kältemittelkreislaufs (1) bestimmt wird,iv. der Hochdruck allgemein mit dem Druck des Kältemittels nach dem Kompressor (3) angenommen wird und der Niederdruck mittels der Funktion pSAT=pSAT(T) aus der Temperatur der Luft nach dem Verdampfer (7), von der ein Offset abgezogen wird, bestimmt wird,v die Temperatur des Zustandspunktes (2.5) nach dem Expansionsventil (6) durch Subtraktion eines Offsets von der Temperatur der Luft nach dem Verdampfer (7) ermittelt wird, in der Folge der Druck mittels pSAT=pSAT(T) berechnet wird und danach die spezifische Enthalpie über h=h(T,p) bestimmt wird,vi die Temperatur des Zustandspunktes (2.6) nach dem Verdampfer (7) durch Addition eines Offsets zu der Temperatur der Luft nach dem Verdampfer (7), der Druck durch Abziehen eines bestimmten Druckabfalls über den Verdampfer (7) von dem Wert des Drucks im Zustandspunkt (2.5) nach dem Expansionsventil (6) und in der Folge die spezifische Enthalpie über h=h(T,p) bestimmt wird,vii die spezifische Enthalpie des idealen Zustandspunktes (2.1 a) nach dem Inneren Wärmeübertrager (5) mittels h=h(T,p) unter der Annahme, dass der Innere Wärmeübertrager (5) mit 100 % Austauschgrad die Temperatur in diesem idealen Zustandspunkt (2.1a) auf die Außentemperatur erwärmt und unter Verwendung des Niederdrucks vom Zustandspunkt (2.6) nach dem Verdampfer (7) bestimmt wird,viii. die spezifische Enthalpie des Zustandspunktes (2.1) nach dem Inneren Wärmeübertrager (5) durch Multiplikation der Differenz der spezifischen Enthalpien vom idealen Zustandspunkt (2.1a) nach dem Inneren Wärmeübertrager (5) und dem Zustandspunkt (2.6) nach dem Verdampfer (7) mit dem realen Austauschgrad des Inneren Wärmeübertragers (5) und in der Folge durch eine Addition dieses Produktes zur spezifischen Enthalpie des Zustandspunktes (2.6) nach dem Verdampfer (7) bestimmt wird undix. die spezifische Enthalpie des Zustandspunktes (2.2) nach dem Kompressor (3) aufgrund der Stoffeigenschaft h=h(T,p) aus den Messwerten der Temperatur des Kältemittels nach dem Kompressor (3) und dem Druck des Kältemittels nach dem Kompressor (3) bestimmt wird.