DE102022102740A1 - Method for operating a refrigerant circuit and motor vehicle - Google Patents

Method for operating a refrigerant circuit and motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102022102740A1
DE102022102740A1 DE102022102740.6A DE102022102740A DE102022102740A1 DE 102022102740 A1 DE102022102740 A1 DE 102022102740A1 DE 102022102740 A DE102022102740 A DE 102022102740A DE 102022102740 A1 DE102022102740 A1 DE 102022102740A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
compressor
refrigerant
refrigerant circuit
mass flow
alone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022102740.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Christian Rebinger
Dirk Schroeder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE102022102740.6A priority Critical patent/DE102022102740A1/en
Publication of DE102022102740A1 publication Critical patent/DE102022102740A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B41/00Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
    • F04B41/06Combinations of two or more pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3223Cooling devices using compression characterised by the arrangement or type of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/007Installations or systems with two or more pumps or pump cylinders, wherein the flow-path through the stages can be changed, e.g. from series to parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06Control using electricity
    • F04B49/065Control using electricity and making use of computers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B25/00Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
    • F25B25/005Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/006Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass for preventing frost
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/025Motor control arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3269Cooling devices output of a control signal
    • B60H2001/327Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3269Cooling devices output of a control signal
    • B60H2001/327Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit
    • B60H2001/3272Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit to control the revolving speed of a compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00Fluid parameters
    • F04B2205/09Flow through the pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors
    • F25B2400/0751Details of compressors or related parts with parallel compressors the compressors having different capacities
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/26Problems to be solved characterised by the startup of the refrigeration cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/025Compressor control by controlling speed
    • F25B2600/0251Compressor control by controlling speed with on-off operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/025Compressor control by controlling speed
    • F25B2600/0253Compressor control by controlling speed with variable speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/23Time delays

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kältemittelkreises (10) für ein Kraftfahrzeug, bei welchem zumindest ein erster Verdichter (14) und zweiter Verdichter (16) gemeinsam oder jeweils alleine ein Kältemittel durch den Kältemittelkreis (10) hindurch fördern. Der erste Verdichter (14) weist eine geringere maximale Förderleistung auf als der zweite Verdichter (16). Zumindest während einer ersten Zeitspanne des Betreibens des Kältemittelkreises (10) wird der zweite Verdichter (16) alleine betrieben, wenn ein durch den Kältemittelkreis (10) hindurch zu fördernder Massenstrom des Kältemittels größer ist als ein Massenstrom des Kältemittels, welcher aufgrund eines Betreibens alleine des ersten Verdichters (14) mit seiner maximalen Förderleistung erreichbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Kältemittelkreis (10).

Figure DE102022102740A1_0000
The invention relates to a method for operating a refrigerant circuit (10) for a motor vehicle, in which at least a first compressor (14) and a second compressor (16) convey a refrigerant through the refrigerant circuit (10) together or individually. The first compressor (14) has a lower maximum delivery capacity than the second compressor (16). At least during a first period of time when the refrigerant circuit (10) is being operated, the second compressor (16) is operated alone if a mass flow of the refrigerant to be conveyed through the refrigerant circuit (10) is greater than a mass flow of the refrigerant which, due to the operation alone of the first compressor (14) can be reached with its maximum capacity. The invention also relates to a motor vehicle with a refrigerant circuit (10).
Figure DE102022102740A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kältemittelkreises für ein Kraftfahrzeug, bei welchem zumindest ein erster Verdichter und ein zweiter Verdichter gemeinsam oder jeweils alleine ein Kältemittel durch den Kältemittelkreis hindurch fördern. Hierbei weist der erste Verdichter eine geringere maximale Förderleistung auf als der zweite Verdichter. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Kältemittelkreis.The invention relates to a method for operating a refrigerant circuit for a motor vehicle, in which at least a first compressor and a second compressor convey a refrigerant through the refrigerant circuit together or individually. In this case, the first compressor has a lower maximum delivery capacity than the second compressor. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with a refrigerant circuit.

Die EP 0 444 332 A1 beschreibt eine Kühlanlage mit einer Mehrzahl von motorgetriebenen Kompressoren, welche unterschiedliche Förderleistungen aufweisen. Im Betrieb der Kühlanlage wird zunächst ein erster Kompressor in Betrieb genommen, welcher eine geringe Förderleistung aufweist. Anschließend wird bei steigender Leistungsanforderung dieser erste Kompressor abgeschaltet und zugleich ein zweiter Kompressor in Betrieb genommen, welcher eine größere Förderleistung als der erste Kompressor aufweist.The EP 0 444 332 A1 describes a cooling system with a plurality of motor-driven compressors, which have different delivery rates. When the refrigeration system is in operation, a first compressor, which has a low delivery capacity, is first put into operation. Then, when the power requirement increases, this first compressor is switched off and at the same time a second compressor is put into operation, which has a greater capacity than the first compressor.

Als nachteilig ist hierbei der Umstand anzusehen, dass eine derartige Betriebsweise mit unerwünschten, sich sprunghaft ändernden Betriebszuständen einhergeht. Dies liegt darin begründet, dass der erste Kompressor abgeschaltet und somit vollständig und plötzlich außer Betrieb genommen wird, während zugleich der zweite Kompressor plötzlich angeschaltet beziehungsweise in Betrieb genommen wird.The fact that such a mode of operation is associated with undesirable, suddenly changing operating states is to be regarded as disadvantageous here. The reason for this is that the first compressor is switched off and thus completely and suddenly taken out of operation, while at the same time the second compressor is suddenly switched on or put into operation.

Die DE 10 2005 009 173 A1 beschreibt eine Kälteanlage mit wenigstens zwei Kältemittelverdichtern, welche jeweils eine Zusatzverdichterstufe aufweisen. Hierbei können die Zusatzverdichterstufen unterschiedliche Hubvolumina aufweisen.The DE 10 2005 009 173 A1 describes a refrigeration system with at least two refrigerant compressors, each of which has an additional compressor stage. Here, the additional compressor stages can have different stroke volumes.

Des Weiteren beschreibt die DE 10 2005 016 094 A1 eine Kälteanlage mit mehreren Schraubenverdichtern.Furthermore, the DE 10 2005 016 094 A1 a refrigeration system with several screw compressors.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art schaffen, welches eine besonders gleichmäßige Förderung von Kältemittel mit sich bringt, und ein zur Durchführung des Verfahrens ausgebildetes Kraftfahrzeug zu anzugeben.The object of the present invention is to create a method of the type mentioned at the outset, which entails a particularly uniform delivery of refrigerant, and to specify a motor vehicle designed to carry out the method.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by a motor vehicle having the features of patent claim 10 . Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the dependent patent claims and in the following description.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Kältemittelkreises für ein Kraftfahrzeug fördern zumindest ein erster Verdichter und ein zweiter Verdichter gemeinsam oder jeweils alleine ein Kältemittel durch den Kältemittelkreis hindurch. Hierbei weist der erste Verdichter eine geringere maximale Förderleistung auf als der zweite Verdichter. Zumindest während einer ersten Zeitspanne des Betreibens des Kältemittelkreises wird der zweite Verdichter alleine betrieben, wenn ein durch den Kältemittelkreis hindurch zu fördernder Massenstrom des Kältemittels größer ist als ein Massenstrom des Kältemittels, welcher aufgrund eines Betreibens alleine des ersten Verdichters mit seiner maximalen Förderleistung erreichbar ist.In the method according to the invention for operating a refrigerant circuit for a motor vehicle, at least a first compressor and a second compressor convey a refrigerant through the refrigerant circuit together or individually. In this case, the first compressor has a lower maximum delivery capacity than the second compressor. At least during a first period of time of operating the refrigerant circuit, the second compressor is operated alone if a mass flow of refrigerant to be conveyed through the refrigerant circuit is greater than a mass flow of refrigerant that can be achieved by operating the first compressor alone at its maximum delivery capacity.

Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es sinnvoll ist dann, wenn ohnehin ein vergleichsweise hoher Bedarf an durch das Betreiben des Kältemittelkreises bereitstellbarer Kälteleistung absehbar ist, direkt von Beginn der Inbetriebnahme des Kältemittelkreises an den zweiten, leistungsfähigeren Verdichter alleine zu betreiben. Wenn nämlich stattdessen zunächst der erste Verdichter alleine betrieben würde, dessen Förderleistung nicht zum Bereitstellen des durch den Kältemittelkreis hindurch zu fördernden Massenstroms ausreicht, müsste ohnehin der zweite Verdichter hinzugenommen beziehungsweise gemeinsam mit dem ersten Verdichter betrieben werden, um den geforderten Massenstrom des Kältemittels bereitzustellen.This is based on the finding that it makes sense to operate the second, more powerful compressor alone right from the start of the commissioning of the refrigerant circuit if a comparatively high demand for cooling capacity that can be provided by operating the refrigerant circuit is foreseeable anyway. If instead the first compressor were initially operated alone, the delivery capacity of which is not sufficient to provide the mass flow to be delivered through the refrigerant circuit, the second compressor would have to be added anyway or operated together with the first compressor in order to provide the required mass flow of refrigerant.

Der damit einhergehende Aufwand, welcher durch das Inbetriebnehmen zunächst des ersten Verdichters und dann des zweiten Verdichters bedingt wäre, lässt sich vorliegend in vorteilhafter Weise vermeiden. Denn der zweite Kältemittelverdichter wird von Beginn der Inbetriebnahme des Kältemittelkreises an aktiviert beziehungsweise in Betrieb genommen, um den Massenstrom bereitzustellen, welcher durch den Kältemittelkreis hindurch zu fördern ist. Dies bringt eine besonders gleichmäßige Förderung von Kältemittel mit sich, da Betriebssprünge vermieden werden, welche mit dem Einschalten und Ausschalten der Verdichter einhergehen können.The associated effort, which would be caused by starting up first the first compressor and then the second compressor, can be advantageously avoided in the present case. This is because the second refrigerant compressor is activated or put into operation from the start of the commissioning of the refrigerant circuit in order to provide the mass flow which is to be conveyed through the refrigerant circuit. This entails a particularly even conveyance of refrigerant, since operational jumps, which can be associated with switching the compressor on and off, are avoided.

Die Verwendung der zumindest zwei Verdichter oder Kältemittelverdichter, welche im Hinblick auf das Fördervolumen beziehungsweise die Förderleistung voneinander unterschiedlich dimensioniert sind, geht außerdem mit einer Reihe von weiteren Vorteilen einher.The use of at least two compressors or refrigerant compressors, which are dimensioned differently from one another with regard to the delivery volume or the delivery capacity, is also associated with a number of other advantages.

Es kann nämlich je nach dem Bedarf an Kälteleistung oder Heizleistung, welche der Kältemittelkreis im Betrieb bereitstellen soll, zumindest einer der Verdichter alleine betrieben werden, oder es können die wenigstens zwei Verdichter gemeinsam betrieben werden.Depending on the need for cooling capacity or heating capacity, which the refrigerant circuit is intended to provide during operation, at least one of the compressors can be operated alone, or the at least two compressors can be operated together.

Und da die maximale Förderleistung des ersten Verdichter geringer ist als die des zweiten Verdichters, ist es möglich, den Kältemittelkreis mit einem besonders geringen Massenstrom an Kältemittel zu betreiben. Denn wenn bei einem sehr geringen Kälteleistungsbedarf oder Heizleistungsbedarf lediglich der erste Verdichter betrieben wird, so durchströmt auch nur ein sehr geringer Massenstrom an Kältemittel die Leitungen und sonstigen Komponenten des Kältemittelkreises.And since the maximum capacity of the first compressor is lower than that of the second compressor, it is possible to operate the refrigerant circuit with a particularly low mass flow of refrigerant. Because if only the first compressor is operated when there is a very low cooling capacity requirement or heating capacity requirement, then only a very small mass flow of refrigerant flows through the lines and other components of the refrigerant circuit.

Dadurch kann insbesondere vermieden werden, dass einer der Verdichter getaktet betrieben wird, also alternierend angeschaltet und abgeschaltet wird, um bei einem dauerhaften Fördern eines minimalen Massenstroms an Kältemittel ein Vereisen wenigstens eines Verdampfers des Kältemittelkreises zu vermeiden. Das Vermeiden eines derartigen getakteten Betriebs oder Zwei-Punkt-Regelbetriebs des ersten und/oder des zweiten Verdichters des Kältemittelkreises ist im Hinblick auf eine lang anhaltende Funktionstüchtigkeit des Verdichters vorteilhaft.In particular, this can prevent one of the compressors from being operated in a clocked manner, ie being switched on and off alternately, in order to prevent at least one evaporator of the refrigerant circuit from icing up when a minimal mass flow of refrigerant is continuously conveyed. Avoiding such a clocked operation or two-point control operation of the first and/or the second compressor of the refrigerant circuit is advantageous with regard to a long-lasting functionality of the compressor.

Selbst wenn ein Takten des Verdichters trotz der Verwendung des kleinen, ersten Verdichters in einzelnen Betriebssituationen nicht vermeidbar sein sollte, so ist dieser Taktbetrieb zeitlich betrachtet zumindest deutlich eingeschränkt im Vergleich zu einer Konstellation, bei welcher alleine der größere, zweite Verdichter in Gebrauch ist.Even if cycling of the compressor is unavoidable in individual operating situations despite the use of the small, first compressor, this cycle operation is at least significantly limited in terms of time compared to a constellation in which only the larger, second compressor is in use.

Verdichter mit unterschiedlich großen maximalen Förderleistungen sind üblicherweise von ihren Abmessungen her unterschiedlich groß dimensioniert. Aufgrund von Einschränkungen hinsichtlich des zur Verfügung stehenden Bauraums lässt sich jedoch ein einzelner, großer Verdichter in dem Kraftfahrzeug oft weniger leicht unterbringen als zwei Verdichter oder Kältemittelverdichter, welche voneinander verschiedene maximale Förderleistungen aufweisen.Compressors with different maximum delivery rates are usually dimensioned differently in terms of their dimensions. Due to limitations in terms of the available installation space, however, it is often less easy to accommodate a single, large compressor in the motor vehicle than two compressors or refrigerant compressors, which have different maximum delivery capacities.

Das Vorsehen der wenigstens zwei Kältemittelverdichter, welche voneinander verschiedene maximale Förderleistungen aufweisen, ist somit auch im Hinblick auf die Ausnutzung des in dem Kraftfahrzeug zur Verfügung stehenden Bauraums vorteilhaft. Dies gilt insbesondere, wenn der erste Verdichter und der zweite Verdichter an unterschiedlichen Orten oder Stellen innerhalb des Kältemittelkreises angeordnet sind.The provision of at least two refrigerant compressors, which have different maximum conveying capacities, is therefore also advantageous with regard to the utilization of the installation space available in the motor vehicle. This applies in particular if the first compressor and the second compressor are arranged at different locations or locations within the refrigerant circuit.

Vorzugsweise wird im Anschluss an die erste Zeitspanne der erste Verdichter in Betrieb genommen und zusätzlich zu dem zweiten Verdichter betrieben. Dies ist etwa dann sinnvoll, wenn im Anschluss an die erste Zeitspanne ein Massenstrom durch den Kältemittelkreis hindurch gefördert werden soll, welcher größer ist als ein aufgrund eines Betreibens alleine des zweiten Verdichters mit seiner maximalen Förderleistung erreichbarer Massenstrom des Kältemittels. Des Weiteren kann auch durch das Zuschalten des ersten Verdichters zu dem zweiten Verdichter eine sehr gleichmäßige Förderung des Kältemittels durch den Kältemittelkreis hindurch erreicht werden. Denn auch bei der Inbetriebnahme weist der erste Verdichter vorzugsweise eine geringere minimale Förderleistung auf als der zweite Verdichter.After the first period of time, the first compressor is preferably put into operation and operated in addition to the second compressor. This makes sense, for example, if a mass flow is to be pumped through the refrigerant circuit after the first period of time, which is greater than a mass flow of the refrigerant that can be achieved by operating the second compressor alone at its maximum pumping capacity. Furthermore, by connecting the first compressor to the second compressor, a very uniform conveyance of the refrigerant through the refrigerant circuit can also be achieved. This is because the first compressor preferably has a lower minimum delivery capacity than the second compressor even when it is started up.

Vorzugsweise wird im Anschluss an ein gemeinsames Betreiben des ersten Verdichters und des zweiten Verdichters der zweite Verdichter wieder alleine betrieben, wenn der durch den Kältemittelkreis hindurch zu fördernde Massenstrom des Kältemittels geringer ist als ein aufgrund des Betreibens alleine des zweiten Verdichters mit seiner maximalen Förderleistung erreichbarer Massenstrom des Kältemittels.Preferably, following joint operation of the first compressor and the second compressor, the second compressor is again operated alone if the mass flow of refrigerant to be conveyed through the refrigerant circuit is lower than a mass flow that can be achieved by operating the second compressor alone at its maximum delivery capacity of the refrigerant.

So kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass es im Anschluss an das gemeinsame Betreiben des ersten Verdichters zusätzlich zu dem zuvor bereits in Betrieb genommenen zweiten Verdichter effizienter sein kann, lediglich einen der beiden Verdichter, nämlich den zweiten Verdichter, zu betreiben. In vorteilhafter Weise geht das Zuschalten und Wegschalten des ersten Verdichters mit geringeren Sprüngen im Betrieb des Kältemittelkreises einher als dies beim Zuschalten oder Wegschalten des zweiten Kältemittelverdichters der Fall wäre.In this way, account can be taken of the fact that, following the joint operation of the first compressor, it can be more efficient to operate only one of the two compressors, namely the second compressor, in addition to the second compressor that has already been put into operation. Advantageously, the switching on and off of the first compressor is associated with smaller jumps in the operation of the refrigerant circuit than would be the case when switching on or off the second refrigerant compressor.

Es kann vorgesehen sein, dass während der ersten Zeitspanne der erste Verdichter alleine betrieben wird, wenn der durch den Kältemittelkreis hindurch zu fördernde Massenstrom des Kältemittels geringer ist als der aufgrund des Betreibens alleine des ersten Verdichters mit seiner maximalen Förderleistung erreichbare Massenstrom des Kältemittels. Wenn also beispielsweise festgestellt wird, dass ohnehin ein vergleichsweise geringer Massenstrom an Kältemittel durch den Kältemittelkreis hindurch gefördert werden soll, so ist es ausreichend, zu Beginn der Inbetriebnahme des Kältemittelkreises lediglich den ersten Verdichter in Betrieb zu nehmen. Auch dies ist der besonders gleichmäßigen Förderung von Kältemittel durch die Leitungen und sonstigen Komponenten des Kältemittelkreises hindurch förderlich.Provision can be made for the first compressor to be operated alone during the first period of time if the refrigerant mass flow to be conveyed through the refrigerant circuit is lower than the refrigerant mass flow that can be achieved by operating the first compressor alone at its maximum conveying capacity. If, for example, it is determined that a comparatively small mass flow of refrigerant is to be conveyed through the refrigerant circuit anyway, it is sufficient to start up only the first compressor at the beginning of the commissioning of the refrigerant circuit. This is also conducive to the particularly uniform conveyance of refrigerant through the lines and other components of the refrigerant circuit.

Des Weiteren kann durch Betreiben alleine des ersten Verdichters erreicht werden, dass sich im Betrieb des ersten Verdichters insbesondere mit seiner minimalen Förderleistung ein entsprechend geringer Massenstrom an Kältemittel durch den Kältemittelkreis hindurch einstellt. Dies ist vorteilhaft, da auf diese Weise ein Bereitstellen einer unerwünscht großen Kälteleistung vermieden werden kann, welche andernfalls zu einem Vereisen wenigstens eines Verdampfers des Kältemittelkreis führen könnte.Furthermore, by operating the first compressor alone, a correspondingly low mass flow of refrigerant through the refrigerant circuit can be achieved during operation of the first compressor, in particular with its minimum delivery capacity. This is advantageous because in this way it is possible to avoid providing an undesirably large cooling output which would otherwise at least lead to icing of an evaporator in the refrigerant circuit.

Insbesondere bei einer niedrigen angeforderten Kälteleistung kann demnach unmittelbar und alleine der erste Kältemittelverdichter betrieben werden, also unter Ausschluss des Weiteren, in diesem Fall zweiten Kältemittelverdichters.In particular, when the required refrigerating capacity is low, the first refrigerant compressor can be operated directly and alone, ie to the exclusion of the other, in this case, second refrigerant compressor.

Als Maßnahme zur Vermeidung der Vereisung eines Verdampfers aufgrund zu hoher umgesetzter Kälteleistung kann in an sich bekannter Weise ein Taktbetrieb des Verdichters umgesetzt werden. Vorliegend kann ein gegebenenfalls erforderliches Einsetzen eines solchen Taktbetriebs später und/oder in einer geringeren Häufigkeit erfolgen, wenn der in Bezug auf das Hubvolumen beziehungsweise die Förderleistung kleiner dimensionierte erste Verdichter alleine betrieben wird.As a measure to prevent the evaporator from icing up due to too much refrigeration capacity being converted, cycle operation of the compressor can be implemented in a manner known per se. In the present case, such a cycle operation, which may be necessary, can take place later and/or less frequently if the first compressor, which is smaller in terms of displacement or delivery capacity, is operated alone.

Wenn dann während des Betreibens alleine des ersten Verdichters ein grö-ßerer Massenstrom an Kältemittel durch den Kältemittelkreis hindurch gefördert werden soll, als dies beim Betreiben des ersten Verdichters mit seiner maximalen Förderleistung möglich ist, so kann zusätzlich der zweite Verdichter in Betrieb genommen werden und quasi den ersten Verdichter beim Fördern des Kältemittels unterstützen.If, during the operation of the first compressor alone, a larger mass flow of refrigerant is to be conveyed through the refrigerant circuit than is possible when the first compressor is operated at its maximum capacity, the second compressor can also be put into operation and quasi support the first compressor in conveying the refrigerant.

Sollte sich hierbei herausstellen, dass ein Betreiben lediglich des zweiten Verdichters zur Bereitstellung der geforderten Kälteleistung ausreichend, und/oder darüber hinaus noch effizienter ist als das gemeinsame Betreiben des ersten Verdichters und des zweiten Verdichters, so kann der zweite Verdichter alleine betrieben und der erste Verdichter außer Betrieb genommen werden. Auch dies ist einem besonders effizienten und störungsfreien Betrieb des Kältemittelkreises zuträglich.If it turns out that operating only the second compressor is sufficient to provide the required cooling capacity and/or is even more efficient than operating the first compressor and the second compressor together, the second compressor can be operated alone and the first compressor be taken out of service. This is also conducive to particularly efficient and trouble-free operation of the refrigerant circuit.

Vorzugsweise ist bei einem Betreiben alleine des ersten Verdichters mit seiner maximalen Förderleistung der durch den Kältemittelkreis hindurch geförderte Massenstrom des Kältemittels einem Massenstrom des Kältemittels im Wesentlichen gleich, welcher bei einem Betreiben alleine des zweiten Verdichters mit seiner minimalen Förderleistung durch den Kältemittelkreis hindurch gefördert wird. Wenn nämlich die maximale Förderleistung des ersten Verdichters der minimalen Förderleistung des zweiten Verdichters im Wesentlichen gleich ist, so lassen sich besonders behutsame, gleitende Übergänge von einem alleinigen Betrieb eines der Verdichter hin zu einem alleinigen Betrieb des anderen der Verdichter erreichen.Preferably, when the first compressor alone is operated at its maximum delivery capacity, the mass flow of refrigerant conveyed through the refrigerant circuit is essentially the same as a mass flow of refrigerant that is conveyed through the refrigerant circuit when the second compressor alone is operated at its minimum delivery capacity. If the maximum delivery capacity of the first compressor is essentially the same as the minimum delivery capacity of the second compressor, particularly gentle, smooth transitions from sole operation of one of the compressors to sole operation of the other compressor can be achieved.

Der erste Verdichter und damit dessen Hubvolumen kann insbesondere so auslegt sein, dass dieses Hubvolumen unter Berücksichtigung von am ersten Verdichter anliegender Drehzahl und Wirkungsgrad den unteren Arbeitsbereich des zweiten Verdichters abdeckt und nur zum Teil mit dem Arbeitsbereich des zweiten Verdichters überlappt. Beide Verdichter weisen dann zwischen einem maximalen Volumenstrom des ersten Verdichters und einem minimalen Volumenstrom des zweiten Verdichters eine Schnittmenge auf.The first compressor and thus its swept volume can in particular be designed such that this swept volume covers the lower working range of the second compressor, taking into account the speed and efficiency of the first compressor, and only partially overlaps with the working range of the second compressor. Both compressors then have an intersection between a maximum volume flow of the first compressor and a minimum volume flow of the second compressor.

Als ein beispielhafter Zusammenhang kann, bezogen auf den maximalen Volumenstrom beziehungsweise das Hubvolumen, der erste Verdichter etwa 25 % einer maximalen Förderleistung des zweiten Verdichters aufweisen und folglich geringer in der Dimension beziehungsweise kleiner als der zweite Verdichter ausgeführt sein. Damit ist der erste Verdichter in deutlich erkennbarer Weise in seinem Einsatzbereich einer niederlastigen Betriebssituation und der zweite Verdichter eine mittellastigen und hochlastigen Betriebssituation zugewiesen. Insbesondere in einem ausgeprägten Hochlastfall kann ein gemeinsamer, paralleler Betrieb beider Verdichter vorgesehen sein.As an example, based on the maximum volume flow or displacement, the first compressor can have about 25% of a maximum delivery capacity of the second compressor and consequently be smaller in size or smaller than the second compressor. In this way, the first compressor is clearly assigned to a low-load operating situation in its area of use, and the second compressor is assigned to a medium-load and high-load operating situation. A common, parallel operation of both compressors can be provided in particular in a pronounced high-load case.

Als im Wesentlichen gleich können die Massenströme bei der maximalen Förderleistung des ersten Verdichters und der minimalen Förderleistung des zweiten Verdichters insbesondere bezeichnet werden, wenn diese Massenströme um nicht mehr als etwa 10 Prozent voneinander abweichen. The mass flows at the maximum delivery capacity of the first compressor and the minimum delivery capacity of the second compressor can be described as essentially the same if these mass flows do not deviate from one another by more than approximately 10 percent.

Vorzugsweise werden dann, wenn der erste Verdichter und der zweite Verdichter gemeinsam das Kältemittel durch den Kältemittelkreis hindurch fördern, die Verdichter in voneinander verschiedenen Drehzahlbereichen betrieben. Durch einen derartigen Drehzahlversatz der Verdichter kann erreicht werden, dass akustische Beeinträchtigungen aufgrund des Betriebs der Verdichter besonders gering gehalten werden. Dies gilt sowohl für eine Hörbarkeit des Betriebs des jeweiligen Verdichters durch eine sich in einem Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs befindende Person als auch durch eine sich außerhalb des Kraftfahrzeugs befindende Person. Insbesondere können auf diese Weise Schwebungen vermieden werden, also additive Überlagerungen von Schwingungen im Betrieb der Verdichter, welche sich in ihrer Frequenz nur wenig voneinander unterscheiden. Dies ist im Hinblick auf einen in akustischer Hinsicht unauffälligen Betrieb des Kältemittelkreises vorteilhaft.When the first compressor and the second compressor together convey the refrigerant through the refrigerant circuit, the compressors are preferably operated in speed ranges that differ from one another. Such a rotational speed offset of the compressors makes it possible to keep acoustic impairments due to the operation of the compressors to a particularly low level. This applies both to the audibility of the operation of the respective compressor by a person located in a passenger compartment of the motor vehicle and by a person located outside of the motor vehicle. In particular, beats can be avoided in this way, ie additive superimpositions of vibrations during operation of the compressors, which differ only slightly from one another in terms of their frequency. This is advantageous with regard to an acoustically unobtrusive operation of the refrigerant circuit.

Vorzugsweise werden für ein Ermitteln des durch den Kältemittelkreis hindurch zu fördernden Massenstroms an Kältemittel eine Umgebungstemperatur und/oder eine von wenigstens einem Verdampfer des Kältemittelkreises bereitzustellende Kälteleistung berücksichtigt. Durch eine Heranziehung derartiger Parameter kann sehr gut abgeschätzt werden, welcher Massenstrom an Kältemittel durch den Kältemittelkreis hindurch gefördert werden sollte. In Abhängigkeit von derartigen Parametern kann entschieden werden, ob einer der Verdichter alleine oder beide Verdichter gemeinsam den gewünschten Massenstrom an Kältemittel bereitstellen beziehungsweise fördern sollen.An ambient temperature and/or a refrigerating capacity to be provided by at least one evaporator of the refrigerant circuit are preferably taken into account for determining the mass flow of refrigerant to be conveyed through the refrigerant circuit. By using such parameters, the mass flow of refrigerant can be estimated very well should be conveyed through the refrigerant circuit. Depending on such parameters, it can be decided whether one of the compressors alone or both compressors together should provide or promote the desired mass flow of refrigerant.

Als der wenigstens eine Verdampfer des Kältemittelkreises kann ein Wärmeübertrager verwendet werden, welcher im Betrieb des Kältemittelkreises auf direktem Weg einen Luftstrom kühlt. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn eine Temperatur eines in einen Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs einzubringenden Luftstroms verringert und/oder dieser Luftstrom entfeuchtet werden soll.A heat exchanger can be used as the at least one evaporator of the refrigerant circuit, which heat exchanger cools an air flow directly during operation of the refrigerant circuit. This is advantageous, for example, when the temperature of an airflow to be introduced into a passenger compartment of the motor vehicle is to be reduced and/or this airflow is to be dehumidified.

Zusätzlich oder alternativ kann als der wenigstens eine Verdampfer des Kältemittelkreises ein Chiller verwendet werden, welcher im Betrieb des Kältemittelkreises Wärme aus einem Kühlmittelstrom aufnimmt. Durch Nutzung des als Chiller ausgebildeten Verdampfers kann dem Kühlmittelstrom in besonders großem Ausmaß Wärme entzogen werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn mittels des Kühlmittelstroms Komponenten wie etwa ein elektrischer Energiespeicher des Kraftfahrzeugs und/oder ein insbesondere zum Fortbewegen des Kraftfahrzeugs ausgebildeter elektrischer Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs und/oder eine Leistungselektronik oder dergleichen durch Beaufschlagen mit dem Kühlmittelstrom auf indirektem Weg gekühlt werden sollen.Additionally or alternatively, a chiller can be used as the at least one evaporator of the refrigerant circuit, which absorbs heat from a coolant flow during operation of the refrigerant circuit. By using the evaporator designed as a chiller, a particularly large amount of heat can be extracted from the coolant flow. This is particularly advantageous if components such as an electrical energy store of the motor vehicle and/or an electric drive motor of the motor vehicle designed in particular to move the motor vehicle and/or power electronics or the like are to be cooled indirectly by means of the coolant flow by applying the coolant flow .

Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, über einen Kühlfluid-Luft-Wärmeübertrager, welcher dem als Chiller ausgebildeten Kälte-Kühlfluid-Wärmeübertrager nachgeschaltet ist, auf indirektem Weg einen Luftstrom zu kühlen und/oder zu entfeuchten.In addition or as an alternative, it can be provided that an air flow is indirectly cooled and/or dehumidified via a cooling fluid-air heat exchanger, which is connected downstream of the cold-cooling fluid heat exchanger configured as a chiller.

Insbesondere wenn der Kältemittelkreis sowohl den im Betrieb Wärme aus dem Luftstrom aufnehmenden Verdampfer als auch den im Betrieb Wärme aus dem Kühlmittelstrom aufnehmenden Chiller umfasst, ist das Vorsehen der wenigstens zwei Verdichter in dem Kältemittelkreis vorteilhaft. Denn wenn die wenigstens zwei Verdichter gemeinsam betrieben werden, können die wenigstens zwei Wärme aufnehmenden Verdampfer des Kältemittelkreises mit einem vergleichsweise großen Massenstrom an Kältemittel beaufschlagt werden. Hierdurch lässt sich an dem jeweiligen Verdampfer eine vergleichsweise große Kälteleistung bereitstellen.The provision of the at least two compressors in the refrigerant circuit is particularly advantageous if the refrigerant circuit includes both the evaporator, which absorbs heat from the air flow during operation, and the chiller, which absorbs heat from the coolant flow during operation. Because if the at least two compressors are operated together, the at least two heat-absorbing evaporators of the refrigerant circuit can be subjected to a comparatively large mass flow of refrigerant. As a result, a comparatively large cooling capacity can be provided at the respective evaporator.

Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn Wärme, welche von dem mittels wenigstens eines der Verdichter verdichteten Kältemittel abgegeben wird, zum Erhöhen einer Temperatur eines Luftstroms verwendet wird, welcher in einen Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs eingebracht wird. Dementsprechend kann der Kältemittelkreis vorzugsweise als Wärmepumpe betrieben werden. Dies ist im Hinblick auf eine vielfältige Nutzung des Kältemittelkreises vorteilhaft. Des Weiteren kann insbesondere durch Betreiben beider Kältemittelverdichter in dem die Wärmepumpenfunktion aufweisenden Kältemittelkreis eine besonders große Heizleistung bereitgestellt werden.It has also been shown to be advantageous if heat, which is given off by the refrigerant compressed by means of at least one of the compressors, is used to increase the temperature of an air flow which is introduced into a passenger compartment of the motor vehicle. Accordingly, the refrigerant circuit can preferably be operated as a heat pump. This is advantageous with regard to the versatile use of the refrigerant circuit. Furthermore, in particular by operating both refrigerant compressors in the refrigerant circuit having the heat pump function, a particularly high heat output can be provided.

Insbesondere wenn von den Wärmequellen wie dem Kühlmittel beziehungsweise Kühlwasser oder der Umgebungsluft nur eine vergleichsweise geringfügige abrufbare Menge an Wärmeenergie bereitgestellt wird, kann es sich als vorteilhaft erweisen, den ersten Verdichter beim Starten des Systems beziehungsweise Kältemittelkreises zunächst alleine zu aktivieren und erst im weiteren Betrieb der Kälteanlage beziehungsweise des Kältemittelkreises zu dem zweiten Verdichter zu wechseln oder beide Verdichter in einem Parallelmodus zu betreiben.In particular, if the heat sources such as the coolant or cooling water or the ambient air only provide a comparatively small amount of heat energy that can be called up, it can prove to be advantageous to initially activate the first compressor alone when starting the system or coolant circuit and only to activate the compressor later in operation To switch refrigeration system or the refrigerant circuit to the second compressor or to operate both compressors in a parallel mode.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist einen Kältemittelkreis auf. Hierbei sind ein erster Verdichter und ein zweiter Verdichter des Kältemittelkreises dazu ausgebildet, gemeinsam oder jeweils alleine ein Kältemittel durch den Kältemittelkreis hindurch zu fördern. Der erste Verdichter weist eine geringere maximale Förderleistung auf als der zweite Verdichter. Das Kraftfahrzeug umfasst weiter eine Steuerungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, zumindest während einer ersten Zeitspanne des Betreibens des Kältemittelkreises den zweiten Verdichter alleine zu betreiben. Die Steuerungseinrichtung ist dazu ausgebildet, dies dann zu bewirken, wenn ein durch den Kältemittelkreis hindurch zu fördernder Massenstrom des Kältemittels größer ist als ein Massenstrom des Kältemittels, welcher aufgrund eines Betreibens alleine des ersten Verdichters mit seiner maximalen Förderleistung erreichbar ist.The motor vehicle according to the invention has a refrigerant circuit. In this case, a first compressor and a second compressor of the refrigerant circuit are designed to convey a refrigerant through the refrigerant circuit either together or individually. The first compressor has a lower maximum capacity than the second compressor. The motor vehicle also includes a control device which is designed to operate the second compressor alone at least during a first time period of operation of the refrigerant circuit. The control device is designed to effect this when a mass flow of refrigerant to be conveyed through the refrigerant circuit is greater than a mass flow of refrigerant that can be achieved by operating the first compressor alone at its maximum delivery capacity.

Die Steuerungseinrichtung des Kraftfahrzeugs ermöglicht es also, eine besonders gleichmäßige Förderung von Kältemittel durch den Kältemittelkreis hindurch zu bewirken. Dementsprechend ist das Kraftfahrzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beziehungsweise einer vorteilhaften Ausgestaltung desselben ausgebildet.The control device of the motor vehicle thus makes it possible to bring about a particularly uniform delivery of refrigerant through the refrigerant circuit. Accordingly, the motor vehicle is designed to carry out the method according to the invention or an advantageous embodiment of the same.

Zu der Erfindung gehört daher auch die Steuerungseinrichtung des Kraftfahrzeugs. Die Steuerungseinrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.The control device of the motor vehicle therefore also belongs to the invention. The control device can have a data processing device or a processor device that is set up to carry out an embodiment of the method according to the invention. For this purpose, the processor device can have at least one microprocessor and/or at least one microcontroller and/or at least one FPGA (Field Programmable Gate Array) and/or at least one DSP (Digital Signal Processor). Furthermore, the process processor device have program code which is set up to carry out the embodiment of the method according to the invention when executed by the processor device. The program code can be stored in a data memory of the processor device.

Die Steuerungseinrichtung kann beispielsweise mit Stoffdateninformationen zu dem verwendeten Kältemittel, mit Berechnungsmethoden für Leistungsbilanzen, mit für den Betreib des Kältemittelkreises relevanten Kennlinien und/oder Kennfeldern oder dergleichen bedatet beziehungsweise versehen sein. Des Weiteren kann die Steuerungseinrichtung mit Schnittstellen für einen Eingang sowie einen Ausgang von Anforderungssignalen und/oder Messsignalen und/oder Steuersignalen versehen sein.The control device can, for example, be provided with data on the refrigerant used, with calculation methods for power balances, with characteristic curves and/or characteristic diagrams or the like relevant to the operation of the refrigerant circuit. Furthermore, the control device can be provided with interfaces for an input and an output of request signals and/or measurement signals and/or control signals.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und umgekehrt.The advantages and preferred embodiments described for the method according to the invention also apply to the motor vehicle according to the invention and vice versa.

Zu der Erfindung gehören demnach auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.The invention therefore also includes developments of the motor vehicle according to the invention, which have features as have already been described in connection with the developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the motor vehicle according to the invention are not described again here.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or truck, or as a passenger bus.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.The invention also includes the combinations of features of the described embodiments. The invention also includes implementations that each have a combination of the features of several of the described embodiments, provided that the embodiments were not described as mutually exclusive.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

  • 1 stark schematisiert einen Kältemittelkreis eines Kraftfahrzeugs, in welchem zwei Verdichter oder Kältemittelverdichter mit unterschiedlichen maximalen Förderleistungen parallel geschaltet angeordnet sind; und
  • 2 schematisch das den Kältemittelkreis gemäß 1 aufweisende Kraftfahrzeug.
Exemplary embodiments of the invention are described below. For this shows:
  • 1 highly schematized a refrigerant circuit of a motor vehicle, in which two compressors or refrigerant compressors with different maximum flow rates are arranged in parallel; and
  • 2 Schematically that according to the refrigerant circuit 1 having motor vehicle.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that each also develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is also intended to encompass combinations of the features of the embodiments other than those illustrated. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols designate elements with the same function.

In 1 ist schematisch ein Kältemittelkreis 10 eines Kraftfahrzeugs 12 gezeigt, welches schematisch in 2 dargestellt ist. Der Kältemittelkreis 10 umfasst vorliegend einen ersten Verdichter 14 und einen zweiten Verdichter 16. Hierbei ist eine maximale Förderleistung des ersten Verdichters 14 geringer als eine maximale Förderleistung des zweiten Verdichters 16. Damit einhergehend ist die Tatsache, dass insbesondere bei elektrisch angetriebenen Verdichtern 14, 16 mit einer Scroll-Verdichtungseinheit eine minimale Förderleistung des ersten Verdichters 14 geringer ist als eine minimale Förderleistung des zweiten Verdichters 16.In 1 a refrigerant circuit 10 of a motor vehicle 12 is shown schematically, which is shown schematically in 2 is shown. The refrigerant circuit 10 presently includes a first compressor 14 and a second compressor 16. Here, a maximum capacity of the first compressor 14 is lower than a maximum capacity of the second compressor 16. This is accompanied by the fact that, especially with electrically driven compressors 14, 16 with a scroll compression unit, a minimum delivery capacity of the first compressor 14 is lower than a minimum delivery capacity of the second compressor 16.

Die beiden Verdichter 14, 16 oder Kältemittelverdichter sind in dem Kältemittelkreis 10 parallel geschaltet angeordnet. Dementsprechend kann von einer Verzweigungsstelle 18 des Kältemittelkreises 10 aus sowohl dem ersten Verdichter 14 als auch dem zweiten Verdichter 16 zu verdichtendes Kältemittel zugeführt werden. An einer Einmündungsstelle 20 des Kältemittelkreises 10 können von den beiden Verdichtern 14, 16 geförderte Massenströme an Kältemittel wieder zusammengeführt werden.The two compressors 14, 16 or refrigerant compressors are arranged in parallel in the refrigerant circuit 10. Accordingly, refrigerant to be compressed can be supplied from a branch point 18 of the refrigerant circuit 10 both to the first compressor 14 and to the second compressor 16 . At a junction point 20 of the refrigerant circuit 10, mass flows of refrigerant conveyed by the two compressors 14, 16 can be brought together again.

Die beiden Verdichter 14, 16 können gemeinsam oder jeweils alleine das Kältemittel durch den Kältemittelkreis 10 hindurch fördern.The two compressors 14, 16 can convey the refrigerant through the refrigerant circuit 10 together or individually.

Stromabwärts der Einmündungsstelle 20 ist in dem Kältemittelkreis 10 in an sich bekannter Weise ein Kondensator 22 oder Gaskühler angeordnet, mittels welchem sich das von zumindest einem der Verdichter 14, 16 verdichtete Kältemittel im Betrieb des Kältemittelkreises 10 abkühlen lässt.A condenser 22 or gas cooler is arranged in the refrigerant circuit 10 in a manner known per se downstream of the junction point 20, by means of which the refrigerant compressed by at least one of the compressors 14, 16 can be cooled during operation of the refrigerant circuit 10.

Das von dem Kondensator 22 kommende gekühlte und je nach verwendetem Kältemittel insbesondere kondensierte Kältemittel kann bei der vorliegend beispielhaft gezeigten Ausgestaltung des Kältemittelkreises 10 im Betrieb des Kältemittelkreises 10 einem Verdampfer 24 und/oder einem Chiller 26 zugeführt werden. In Alternativen des Kältemittelkreises 10 ist es möglich, dass lediglich ein derartiger Verdampfer vorgesehen ist oder mehr als diese vorliegend beispielhaft gezeigten zwei Verdampfer vorgesehen sind.The cooled refrigerant coming from the condenser 22 and, depending on the refrigerant used, in particular condensed, can be fed to an evaporator 24 and/or a chiller 26 in the configuration of the refrigerant circuit 10 shown here as an example during operation of the refrigerant circuit 10 . In alternatives of the refrigerant circuit 10, it is possible that only such Evaporator is provided or more than these two evaporators shown here as an example are provided.

Dem Verdampfer 24 ist in an sich bekannter Weise ein erstes Expansionsorgan 28 vorgeschaltet, welches dem Entspannen des Kältemittels dient. In analoger Weise ist dem Chiller 26 ein weiteres Expansionsorgan 30 vorgeschaltet, mittels welchem das dem Chiller 26 zugeführte Kältemittel entspannt werden kann.The evaporator 24 is preceded in a manner known per se by a first expansion element 28 which serves to expand the refrigerant. In an analogous manner, the chiller 26 is preceded by a further expansion element 30, by means of which the refrigerant supplied to the chiller 26 can be expanded.

Der Verdampfer 24 und der Chiller 26 sind vorliegend in dem Kältemittelkreis 10 parallel geschaltet angeordnet. Folglich können der Verdampfer 24 und der Chiller 26 gleichzeitig oder jeder für sich alleine mit entspanntem Kältemittel beaufschlagt werden.In the present case, the evaporator 24 and the chiller 26 are arranged in parallel in the refrigerant circuit 10 . Consequently, the evaporator 24 and the chiller 26 can be charged with expanded refrigerant at the same time or individually.

Der Verdampfer 24 ist vorliegend als ein Wärmeübertrager ausgebildet, welcher im Betrieb des Kältemittelkreises 10 einen Luftstrom kühlt, beispielsweise einen Luftstrom, welcher in einen Fahrgastraum 32 des Kraftfahrzeugs 12 (vergleiche 2) eingebracht werden kann.In the present case, the evaporator 24 is embodied as a heat exchanger which, during operation of the refrigerant circuit 10, cools an air flow, for example an air flow which enters a passenger compartment 32 of the motor vehicle 12 (cf 2 ) can be introduced.

Demgegenüber nimmt der Chiller 26 im Betrieb des Kältemittelkreises 10 Wärme aus einem Kühlmittelstrom 34 auf, welcher in 1 lediglich stark schematisiert dargestellt ist. Mittels dieses Kühlmittelstroms 34 lässt sich beispielsweise ein elektrischer Energiespeicher 36 des Kraftfahrzeugs 12 kühlen und/oder wenigstens ein Elektromotor 38, welcher zum Fortbewegen des Kraftfahrzeugs 12 ausgebildet sein kann, wenn das Kraftfahrzeug 12 als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgebildet ist.In contrast, during operation of the refrigerant circuit 10, the chiller 26 absorbs heat from a coolant flow 34, which in 1 is only shown in a very schematic way. This coolant flow 34 can be used, for example, to cool an electrical energy store 36 of motor vehicle 12 and/or at least one electric motor 38, which can be designed to move motor vehicle 12 if motor vehicle 12 is designed as an electric vehicle or hybrid vehicle.

Vorzugsweise sind die beiden Verdichter 14, 16 als elektrisch angetriebene Kältemittelverdichter ausgebildet. Dann lässt sich eine jeweilige Drehzahl und somit eine Förderleistung des jeweiligen Verdichters 14, 16 sehr exakt einstellen, beispielsweise mittels einer Steuerungseinrichtung 40 des Kraftfahrzeugs 12, welche in 1 schematisch gezeigt ist.The two compressors 14, 16 are preferably designed as electrically driven refrigerant compressors. A respective speed and thus a delivery rate of the respective compressor 14, 16 can then be set very precisely, for example by means of a control device 40 of motor vehicle 12, which in 1 is shown schematically.

Vorliegend ist, wie bereits erwähnt, die maximale Förderleistung des ersten Verdichters 14 geringer als die maximale Förderleistung des zweiten Verdichters 16. Dementsprechend weist der erste Verdichter 14 ein geringes Fördervolumen auf, wohingegen der zweite Verdichter 16 ein mittleres beziehungsweise großes Fördervolumen aufweist.As already mentioned, the maximum delivery capacity of the first compressor 14 is lower than the maximum delivery capacity of the second compressor 16. Accordingly, the first compressor 14 has a low delivery volume, whereas the second compressor 16 has a medium or large delivery volume.

Insbesondere wenn mittels des wenigstens einen Verdampfers, vorliegend also mittels des Verdampfers 24 und des Chillers 26, lediglich eine vergleichsweise geringe Kälteleistung bereitgestellt werden soll, kann vorgesehen sein, dass lediglich der erste Verdichter 14 betrieben wird. Mit anderen Worten wird der erste Verdichter 14 alleine vorzugsweise speziell bei niedrigen Lasten eingesetzt.In particular, if only a comparatively low cooling capacity is to be provided by means of the at least one evaporator, in this case by means of the evaporator 24 and the chiller 26, it can be provided that only the first compressor 14 is operated. In other words, the first compressor 14 alone is preferably used especially at low loads.

Wenn der erste Verdichter 14 mit einer minimalen Drehzahl betrieben wird, so wird auch nur ein minimaler Massenstrom an Kältemittel durch den Kältemittelkreis 10 hindurch gefördert beziehungsweise eine minimale Fördermenge an Kältemittel von dem ersten Verdichter 14 bereitgestellt. So lässt sich insbesondere ein Vereisen des Verdampfers 24 einfach vermeiden.If the first compressor 14 is operated at a minimum speed, then only a minimum mass flow of refrigerant is conveyed through the refrigerant circuit 10 or a minimum conveying quantity of refrigerant is provided by the first compressor 14 . In this way, in particular, icing of the evaporator 24 can easily be avoided.

Der erste Verdichter 14 kann insbesondere bis hin zu mittleren Lasten des Kältemittelkreises 10 eingesetzt werden und vorzugsweise bis zu seiner Effizienzgrenze arbeiten. Diese Effizienzgrenze kann insbesondere dann erreicht sein, wenn der erste Verdichter 14 einen zu starken Abfall seiner Liefergradkennlinie aufweist oder alternativ auch seine maximale Förderleistung bereitstellt.The first compressor 14 can in particular be used up to medium loads of the refrigerant circuit 10 and preferably work up to its efficiency limit. This efficiency limit can be reached in particular when the first compressor 14 has an excessive drop in its characteristic curve of delivery efficiency or, alternatively, also provides its maximum delivery capacity.

Wenn dann von der Steuerungseinrichtung 40 festgestellt wird, dass der Kälteleistungsbedarf steigt, so kann zusätzlich der zweite Verdichter 16 in Betrieb genommen werden. Dementsprechend können dann sowohl der erste Verdichter 14 als auch der zweite Verdichter 16 gemeinsam beziehungsweise parallel betrieben werden.If it is then determined by the control device 40 that the refrigerating capacity requirement is increasing, the second compressor 16 can also be put into operation. Accordingly, both the first compressor 14 and the second compressor 16 can then be operated together or in parallel.

Neben den skizzierten und gestrichelt angedeuteten Kommunikationsleitungen zwischen der Steuerungseinrichtung 40 und dem ersten Verdichter 14 sowie dem zweiten Verdichter 16 weist das Steuergerät beziehungsweise die Steuerungseinrichtung 40 vorzugsweise noch weitere Kommunikationsschnittstellen etwa in Form von Signaleingängen auf, die aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind.In addition to the communication lines outlined and indicated by dashed lines between control device 40 and first compressor 14 and second compressor 16, control unit or control device 40 preferably has further communication interfaces, for example in the form of signal inputs, which are not shown for reasons of clarity.

Es kann auch vorgesehen sein, den zweiten Verdichter 16 nach dem gemeinsamen Betreiben beider Verdichter 14, 16 alleine weiter zu betreiben und den ersten Verdichter 14 zu deaktivieren beziehungsweise außer Betrieb zu nehmen. Dies kann von der Steuerungseinrichtung 40 insbesondere dann bewirkt werden, wenn eine derartige Betriebsweise lediglich des zweiten Verdichters 16 effizienter ist als das Betreiben des ersten Verdichters 14 und des zweiten Verdichters 16 gemeinsam.Provision can also be made for the second compressor 16 to continue to be operated alone after both compressors 14, 16 have been operated together and for the first compressor 14 to be deactivated or taken out of operation. This can be brought about by the control device 40 in particular when such an operating mode of only the second compressor 16 is more efficient than operating the first compressor 14 and the second compressor 16 together.

Des Weiteren kann man sich bei einer derartigen Betriebsweise den Umstand zunutze machen, dass ein Kältemittelverdichter, welcher mit einer vergleichsweise geringen Drehzahl betrieben wird, akustisch weniger auffällig ist als ein Kältemittelverdichter, welcher mit einer hohen Drehzahl betrieben wird. Dementsprechend kann der zweite Verdichter 16 insbesondere dann alleine betrieben werden, wenn dies mit einer geringeren Drehzahl des zweiten Verdichters 16 einhergeht, als der Drehzahl, welche von dem ersten Verdichter 14 zum Bereitstellen oder Fördern des gleichen Massenstroms an Kältemittel aufzubringen wäre. Denn dies ist im Hinblick auf eine geringe akustische Wahrnehmbarkeit des Betriebs des jeweiligen Verdichters 14, 16 vorteilhaft.Furthermore, with such a mode of operation, one can take advantage of the fact that a refrigerant compressor that is operated at a comparatively low speed is acoustically less noticeable than a refrigerant compressor that is operated at a high speed. Accordingly, the second compressor 16 can be operated alone, in particular when this is associated with a lower speed of the second compressor 16 than the speed which would be applied by the first compressor 14 for providing or delivering the same mass flow of refrigerant. Because this is advantageous with regard to a low acoustic perceptibility of the operation of the respective compressor 14, 16.

Wenn die Steuerungseinrichtung 40 ermittelt, dass ein mittlerer bis hoher Leistungsbedarf vorliegt, also der Kältemittelkreis 10 mit einer mittleren bis hohen Last betrieben werden soll, so wird vorliegend direkt der zweite Verdichter 16 in Betrieb genommen. Dementsprechend ist vorliegend vorgesehen, dass zumindest während einer ersten Zeitspanne des Betreibens des Kältemittelkreises 10 der zweite Verdichter 16 alleine betrieben wird, sofern ein durch den Kältemittelkreis 10 hindurch zu fördernder Massenstrom des Kältemittels größer ist als der Massenstrom des Kältemittels, welcher aufgrund eines Betreibens alleine des ersten Verdichters 14 mit seiner maximalen Förderleistung erreichbar ist.If the control device 40 determines that there is a medium to high power requirement, that is to say that the refrigerant circuit 10 is to be operated with a medium to high load, the second compressor 16 is put into operation directly in the present case. Accordingly, it is provided here that at least during a first period of operation of the refrigerant circuit 10, the second compressor 16 is operated alone if a mass flow of the refrigerant to be conveyed through the refrigerant circuit 10 is greater than the mass flow of the refrigerant, which is due to the operation alone of the first compressor 14 can be reached with its maximum capacity.

Wenn die Steuerungseinrichtung 40 beispielswiese ermittelt, dass ein Massenstrom des Kältemittels durch den Kältemittelkreis 10 hindurch gefördert werden soll, wie er bei einem mittleren bis hohen Kälteleistungsbedarf oder Heizleistungsbedarf vorliegt, wird von Beginn an der zweite Verdichter 16 aktiviert und alleine betrieben. Wenn anschließend der Leistungsbedarf, also die im Betrieb des Kältemittelkreises 10 bereitzustellende Kälteleistung oder Heizleistung weiter ansteigt, so kann zunächst die Drehzahl des zweiten Verdichters 16 erhöht werden. Wenn dann der zweite Verdichter 16 mit seiner im Hinblick auf die Effizienz optimalen oder maximalen Drehzahl betrieben wird, so kann zusätzlich der erste Verdichter 14 in Betrieb genommen werden.If the control device 40 determines, for example, that a mass flow of the refrigerant should be conveyed through the refrigerant circuit 10, as is the case with a medium to high cooling capacity requirement or heating capacity requirement, the second compressor 16 is activated from the start and operated alone. If the power requirement, that is to say the cooling power or heating power to be provided during operation of the refrigerant circuit 10, then continues to increase, the speed of the second compressor 16 can first be increased. If the second compressor 16 is then operated at its optimal or maximum speed with regard to efficiency, the first compressor 14 can also be put into operation.

Sinkt der Leistungsbedarf dann wieder oder ist der Betrieb lediglich eines der Verdichter 14, 16 effizienter, so kann der erste Verdichter 14 wieder außer Betrieb genommen werden. Der zweite Verdichter 16 wird dann wieder alleine betrieben.If the power requirement then drops again or if only one of the compressors 14, 16 is operating more efficiently, the first compressor 14 can be taken out of operation again. The second compressor 16 is then operated alone again.

Besonders gute, gleitende Übergänge des Betriebs jedes der Verdichter 14, 16 alleine beziehungsweise beider Verdichter 14, 16 gemeinsam lassen sich erreichen, wenn eine maximale Förderleistung des ersten Verdichters 14 im Wesentlichen einer minimalen Förderleistung des zweiten Verdichters 16 entspricht.Particularly good, smooth transitions in the operation of each of the compressors 14, 16 alone or of both compressors 14, 16 together can be achieved if a maximum delivery rate of the first compressor 14 essentially corresponds to a minimum delivery rate of the second compressor 16.

Eine von der Steuerungseinrichtung 40 umgesetzte Betriebsstrategie kann insbesondere im Hinblick auf die jeweilige Einbindung oder Ausbindung eines der beiden Verdichter 14, 16 und auf das Betreiben beider Verdichter 14, 16 gleichzeitig je nach vorliegenden Randbedingungen abgeschätzt oder umgesetzt werden.An operating strategy implemented by the control device 40 can be estimated or implemented, in particular with regard to the respective integration or removal of one of the two compressors 14, 16 and the operation of both compressors 14, 16 at the same time, depending on the prevailing boundary conditions.

Hierbei kann die Steuerungseinrichtung 40 insbesondere eine Umgebungstemperatur, also eine in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 12 vorliegende Temperatur, berücksichtigen und/oder einen Kühlbedarf oder Heizbedarf des Fahrgastraums 32 und/oder des elektrischen Energiespeichers 36 und/oder des wenigstens einen Elektromotors 38.In this context, control device 40 can take into account, in particular, an ambient temperature, i.e. a temperature present in the area surrounding motor vehicle 12, and/or a need for cooling or heating of passenger compartment 32 and/or of electrical energy store 36 and/or of the at least one electric motor 38.

Ergänzend oder alternativ zu einer hinsichtlich der Effizienz optimierten Betriebsweise des ersten Verdichters 14 oder des zweiten Verdichters 16 alleine beziehungsweise des gleichzeitigen Betriebs beider Verdichter 14, 16 kann der Betrieb des Kältemittelkreises 10 auch im Hinblick auf die Akustik nach innen, also in den Fahrgastraum 32 hinein, und nach außen, also in die Umgebung des Kraftfahrzeugs 12, optimiert werden. Hierbei kann insbesondere berücksichtigt werden, dass ein Betreiben des jeweiligen Verdichters 14, 16 mit einer geringen Drehzahl akustisch vorteilhaft ist, weil dann der Betrieb des jeweiligen Verdichters 14, 16 weniger gut akustisch wahrnehmbar ist.In addition or as an alternative to operating the first compressor 14 or the second compressor 16 alone or the simultaneous operation of both compressors 14, 16, which is optimized in terms of efficiency, the operation of the refrigerant circuit 10 can also be carried out inwards with regard to acoustics, i.e. into the passenger compartment 32 , and to the outside, ie in the environment of the motor vehicle 12, are optimized. It can be taken into account here in particular that operating the respective compressor 14, 16 at a low speed is acoustically advantageous because the operation of the respective compressor 14, 16 is then less easily perceptible acoustically.

Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die beiden gemeinsam oder gleichzeitig Kältemittel fördernden Verdichter 14, 16 nicht in gleichen Drehzahlbereichen beziehungsweise mit zueinander im Hinblick auf die Akustik kritischen Drehzahlen betrieben werden. Vielmehr ist es vorteilhaft, wenn dann, wenn der erste Verdichter 14 und der zweite Verdichter 16 gemeinsam das Kältemittel durch den Kältemittelkreis 10 hindurch fördern, die Verdichter 14, 16 in voneinander verschiedenen Drehzahlbereichen betrieben werden. So lassen sich insbesondere akustisch auffällige Schwebungen vermeiden.It has also been shown to be advantageous if the two compressors 14, 16, which convey refrigerant together or simultaneously, are not operated in the same speed ranges or at speeds that are critical to one another with regard to the acoustics. Rather, it is advantageous if, when the first compressor 14 and the second compressor 16 together convey the refrigerant through the refrigerant circuit 10, the compressors 14, 16 are operated in different speed ranges from one another. In particular, acoustically noticeable beats can be avoided in this way.

Bei einem minimalen bis geringen Leistungsbedarf kann somit vorliegend insbesondere der erste Verdichter 14 alleine betrieben werden. Demgegenüber kann bei einem mittleren bis hohen Leistungsbedarf der zweite Verdichter 16 alleine betrieben werden. Bei einem maximalen Leistungsbedarf können demgegenüber der erste Verdichter 14 und der zweite Verdichter 16 gemeinsam das Kältemittel durch den Kältemittelkreis 10 hindurch fördern.In the case of a minimum to low power requirement, the first compressor 14 in particular can thus be operated alone in the present case. In contrast, the second compressor 16 can be operated alone in the case of a medium to high power requirement. In contrast, when there is a maximum power requirement, the first compressor 14 and the second compressor 16 can jointly convey the refrigerant through the refrigerant circuit 10 .

Insbesondere Übergänge aus dem gemeinsamen Betrieb der Verdichter 14, 16 in einen Betriebszustand des Kältemittelkreises, in dem lediglich einer der beiden Verdichter 14, 16 alleine das Kältemittel fördert, können vom Lastfall abhängig durch die Steuerungseinrichtung 40 festgelegt werden. Die dem jeweiligen Betriebszustand angemessene Betriebsweise kann hierbei hinsichtlich der Effizienz und/oder der Akustik optimiert werden.In particular, transitions from the joint operation of the compressors 14, 16 to an operating state of the refrigerant circuit in which only one of the two compressors 14, 16 alone delivers the refrigerant can be determined by the control device 40 depending on the load case. The mode of operation appropriate to the respective operating state can be optimized in terms of efficiency and/or acoustics.

Aus 1 ist weiter ersichtlich, dass der Kältemittelkreis 10 einen inneren oder internen Wärmeübertrager 42 aufweisen kann, um die Effizienz des Kältemittelkreises 10 weiter zu erhöhen.Out of 1 It is further evident that the refrigerant circuit 10 can have an inner or internal heat exchanger 42 in order to further increase the efficiency of the refrigerant circuit 10 .

Vorzugsweise kann der Kältemittelkreis 10 auch als Wärmepumpe betrieben werden. Hierbei kann durch Vorsehen entsprechender Ventile und in 1 nicht gezeigter Leitungen vorgesehen sein, wenigstens einen weiteren Wärmeübertrager des Kältemittelkreises 10 als Heizregister zu betreiben und mit dem verdichteten Kältemittel zu beaufschlagen.The refrigerant circuit 10 can preferably also be operated as a heat pump. Here, by providing appropriate valves and in 1 not shown lines may be provided to operate at least one further heat exchanger of the refrigerant circuit 10 as a heating register and to apply the compressed refrigerant.

Nach dem Durchströmen des Heizregisters kann das Kältemittel mittels eines Expansionsorgans entspannt und anschließend einem weiteren Wärmeübertrager zugeführt werden, an welchem das entspannte Kältemittel Wärme aus einer Wärmequelle aufnimmt, bevor das Kältemittel wieder den Verdichtern 14, 16 zugeführt wird.After flowing through the heating register, the refrigerant can be expanded by means of an expansion element and then fed to a further heat exchanger, at which the expanded refrigerant absorbs heat from a heat source before the refrigerant is fed back to the compressors 14, 16.

Beispielsweise kann der Chiller 26 als ein solcher Wärmeübertrager genutzt werden, an welchem das mittels des weiteren Expansionsorgans 30 entspannte Kältemittel Wärme aus dem als Wärmequelle dienenden Kühlmittelstrom 34 aufnimmt.For example, the chiller 26 can be used as such a heat exchanger, at which the refrigerant expanded by means of the further expansion element 30 absorbs heat from the coolant flow 34 serving as a heat source.

Zusätzlich oder alternativ kann beispielsweise der Kondensator 22 als Wärmeübertrager genutzt werden, an welchem in dem Wärmepumpenbetrieb des Kältemittelkreises 10 das (mittels eines vorliegend nicht gezeigten) weiteren Expansionsorgans entspanntes Kältemittel Wärme aus einem Luftstrom aufnimmt. Dann dient dieser Luftstrom als Wärmequelle. Daher kann der Kondensator 22 in diesem Wärmepumpenbetrieb des Kältemittelkreises 10 als Luftwärmepumpenverdampfer bezeichnet werden.Additionally or alternatively, for example, the condenser 22 can be used as a heat exchanger, at which in the heat pump mode of the refrigerant circuit 10 the further expansion element (by means of a not shown here) expanded refrigerant absorbs heat from an air flow. Then this air flow serves as a heat source. Therefore, in this heat pump operation of the refrigerant circuit 10, the condenser 22 can be referred to as an air heat pump evaporator.

Bei derartigen Betriebsweisen des Kältemittelkreises 10 als Wärmepumpe ist vorteilhaft, dass durch Betreiben beider Verdichter 14, 16 zusammen oder gemeinsam an dem (nicht gezeigten) Heizregister oder alternativen, als Wärmequelle arbeitenden Wärmeübertragern des Kältemittelkreises 10 eine besonders hohe Heizleistung bereitgestellt werden kann.With such modes of operation of the refrigerant circuit 10 as a heat pump, it is advantageous that a particularly high heat output can be provided by operating both compressors 14, 16 together or jointly on the heating register (not shown) or alternative heat exchangers of the refrigerant circuit 10 working as a heat source.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie eine Kälteanlage beziehungsweise ein Kältemittelkreis 10 mit mindestens zwei Verdichtern 14, 16 oder Kältemittelverdichtern bereitgestellt werden kann.Overall, the examples show how a refrigeration system or a refrigerant circuit 10 can be provided with at least two compressors 14, 16 or refrigerant compressors.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • EP 0444332 A1 [0002]EP 0444332 A1 [0002]
  • DE 102005009173 A1 [0004]DE 102005009173 A1 [0004]
  • DE 102005016094 A1 [0005]DE 102005016094 A1 [0005]

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben eines Kältemittelkreises (10) für ein Kraftfahrzeug (12), bei welchem zumindest ein erster Verdichter (14) und zweiter Verdichter (16) gemeinsam oder jeweils alleine ein Kältemittel durch den Kältemittelkreis (10) hindurch fördern, und bei welchem der erste Verdichter (14) eine geringere maximale Förderleistung aufweist als der zweite Verdichter (16), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest während einer ersten Zeitspanne des Betreibens des Kältemittelkreises (10) der zweite Verdichter (16) alleine betrieben wird, wenn ein durch den Kältemittelkreis (10) hindurch zu fördernder Massenstrom des Kältemittels größer ist als ein Massenstrom des Kältemittels, welcher aufgrund eines Betreibens alleine des ersten Verdichters (14) mit seiner maximalen Förderleistung erreichbar ist.Method for operating a refrigerant circuit (10) for a motor vehicle (12), in which at least a first compressor (14) and second compressor (16) convey a refrigerant through the refrigerant circuit (10) together or individually, and in which the first Compressor (14) has a lower maximum delivery capacity than the second compressor (16), characterized in that at least during a first period of operation of the refrigerant circuit (10), the second compressor (16) is operated alone if a through the refrigerant circuit (10 ) The mass flow of the refrigerant to be conveyed through is greater than a mass flow of the refrigerant which can be achieved at its maximum flow rate by operating the first compressor (14) alone. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an die erste Zeitspanne der erste Verdichter (14) in Betrieb genommen und zusätzlich zu dem zweiten Verdichter (16) betrieben wird.procedure after claim 1 , characterized in that following the first period of time, the first compressor (14) is put into operation and operated in addition to the second compressor (16). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an ein gemeinsames Betreiben des ersten Verdichters (14) und des zweiten Verdichters (16) der zweite Verdichter (16) wieder alleine betrieben wird, wenn der durch den Kältemittelkreis (10) hindurch zu fördernde Massenstrom des Kältemittels geringer ist als ein aufgrund des Betreibens alleine des zweiten Verdichters (16) mit seiner maximalen Förderleistung erreichbarer Massenstrom des Kältemittels.procedure after claim 2 , characterized in that following a joint operation of the first compressor (14) and the second compressor (16), the second compressor (16) is again operated alone if the through the refrigerant circuit (10) to be conveyed mass flow of the refrigerant is lower is an achievable mass flow of the refrigerant due to the operation of the second compressor (16) alone at its maximum delivery capacity. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der ersten Zeitspanne der erste Verdichter (14) alleine betrieben wird, wenn der durch den Kältemittelkreis (10) hindurch zu fördernde Massenstrom des Kältemittels geringer ist als der aufgrund des Betreibens alleine des ersten Verdichters (14) mit seiner maximalen Förderleistung erreichbare Massenstrom des Kältemittels.Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the first period of time the first compressor (14) is operated alone if the mass flow of refrigerant to be conveyed through the refrigerant circuit (10) is lower than that due to the operation of the first compressor alone (14) Mass flow of the refrigerant that can be achieved with its maximum delivery capacity. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Betreiben alleine des ersten Verdichters (14) mit seiner maximalen Förderleistung der durch den Kältemittelkreis (10) hindurch geförderte Massenstrom des Kältemittels einem Massenstrom des Kältemittels im Wesentlichen gleich ist, welcher bei einem Betreiben alleine des zweiten Verdichters (16) mit seiner minimalen Förderleistung durch den Kältemittelkreis (10) hindurch gefördert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when the first compressor (14) alone is operated at its maximum delivery capacity, the mass flow of the refrigerant conveyed through the refrigerant circuit (10) is essentially the same as a mass flow of the refrigerant which is the same during operation only the second compressor (16) is conveyed through the refrigerant circuit (10) with its minimum capacity. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der erste Verdichter (14) und der zweite Verdichter (16) gemeinsam das Kältemittel durch den Kältemittelkreis (10) hindurch fördern, die Verdichter (14, 16) in voneinander verschiedenen Drehzahlbereichen betrieben werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when the first compressor (14) and the second compressor (16) together convey the refrigerant through the refrigerant circuit (10), the compressors (14, 16) operate in different speed ranges operate. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für ein Ermitteln des durch den Kältemittelkreis (10) hindurch zu fördernden Massenstroms an Kältemittel eine Umgebungstemperatur und/oder eine von wenigstens einem Verdampfer (24, 26) des Kältemittelkreises (10) bereitzustellende Kälteleistung berücksichtigt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an ambient temperature and/or a cooling capacity to be provided by at least one evaporator (24, 26) of the refrigerant circuit (10) is taken into account for determining the mass flow of refrigerant to be conveyed through the refrigerant circuit (10). become. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als der wenigstens eine Verdampfer des Kältemittelkreises (10) ein Wärmeübertrager (24) verwendet wird, welcher im Betrieb des Kältemittelkreises (10) einen Luftstrom kühlt, und/oder ein Chiller (26) verwendet wird, welcher im Betrieb des Kältemittelkreises (10) Wärme aus einem Kühlmittelstrom (34) aufnimmt.procedure after claim 7 , characterized in that a heat exchanger (24) is used as the at least one evaporator of the refrigerant circuit (10), which cools an air flow during operation of the refrigerant circuit (10), and/or a chiller (26) is used, which during operation of the Refrigerant circuit (10) absorbs heat from a coolant flow (34). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wärme, welche von dem mittels wenigstens eines der Verdichter (14, 16) verdichteten Kältemittel abgegeben wird, zum Erhöhen einer Temperatur eines Luftstroms verwendet wird, welcher in einen Fahrgastraum (32) des Kraftfahrzeugs (12) eingebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that heat which is given off by the refrigerant compressed by means of at least one of the compressors (14, 16) is used to increase a temperature of an air flow which is fed into a passenger compartment (32) of the motor vehicle ( 12) is introduced. Kraftfahrzeug mit einem Kältemittelkreis (10), wobei ein erster Verdichter (14) und zweiter Verdichter (16) des Kältemittelkreises (10) dazu ausgebildet sind, gemeinsam oder jeweils alleine ein Kältemittel durch den Kältemittelkreis (10) hindurch zu fördern, und wobei der erste Verdichter (14) eine geringere maximale Förderleistung aufweist als der zweite Verdichter (16), gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung (40), welche dazu ausgebildet ist, zumindest während einer ersten Zeitspanne des Betreibens des Kältemittelkreises (10) den zweiten Verdichter (16) alleine zu betrieben, wenn ein durch den Kältemittelkreis (10) hindurch zu fördernder Massenstrom des Kältemittels größer ist als ein Massenstrom des Kältemittels, welcher aufgrund eines Betreibens alleine des ersten Verdichters (14) mit seiner maximalen Förderleistung erreichbar ist.Motor vehicle with a refrigerant circuit (10), wherein a first compressor (14) and second compressor (16) of the refrigerant circuit (10) are designed to convey a refrigerant through the refrigerant circuit (10) together or individually, and wherein the first compressor (14) has a lower maximum delivery capacity than the second compressor (16), characterized by a control device (40) which is designed to switch on the second compressor (16) alone at least during a first period of time when the refrigerant circuit (10) is being operated operated when a through the refrigerant circuit (10) through to be promoted mass flow of the refrigerant is greater than a mass flow of the refrigerant, which is achievable due to the operation of the first compressor (14) alone at its maximum capacity.
DE102022102740.6A 2022-02-07 2022-02-07 Method for operating a refrigerant circuit and motor vehicle Pending DE102022102740A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022102740.6A DE102022102740A1 (en) 2022-02-07 2022-02-07 Method for operating a refrigerant circuit and motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022102740.6A DE102022102740A1 (en) 2022-02-07 2022-02-07 Method for operating a refrigerant circuit and motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022102740A1 true DE102022102740A1 (en) 2023-08-10

Family

ID=87312564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022102740.6A Pending DE102022102740A1 (en) 2022-02-07 2022-02-07 Method for operating a refrigerant circuit and motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022102740A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4757694A (en) 1986-06-09 1988-07-19 Ruben Espinosa Energy saving accessory for air conditioning units
EP0444332A1 (en) 1990-03-02 1991-09-04 Arneg S.P.A. Multi-compressor cooling plant
JP2002130890A (en) 2000-10-19 2002-05-09 Isuzu Motors Ltd Freezer/refrigerator vehicle
DE102005009173A1 (en) 2005-02-17 2006-08-24 Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh refrigeration plant
DE102005016094A1 (en) 2005-04-08 2006-10-12 Grasso Gmbh Refrigeration Technology Refrigerating system for increasing/decreasing refrigerating capacity in a refrigerating unit has worm compressors operated with economizers
US20200298670A1 (en) 2016-09-29 2020-09-24 Bergstrom, Inc. Systems and Methods for Controlling a Vehicle HVAC System

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4757694A (en) 1986-06-09 1988-07-19 Ruben Espinosa Energy saving accessory for air conditioning units
EP0444332A1 (en) 1990-03-02 1991-09-04 Arneg S.P.A. Multi-compressor cooling plant
JP2002130890A (en) 2000-10-19 2002-05-09 Isuzu Motors Ltd Freezer/refrigerator vehicle
DE102005009173A1 (en) 2005-02-17 2006-08-24 Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh refrigeration plant
DE102005016094A1 (en) 2005-04-08 2006-10-12 Grasso Gmbh Refrigeration Technology Refrigerating system for increasing/decreasing refrigerating capacity in a refrigerating unit has worm compressors operated with economizers
US20200298670A1 (en) 2016-09-29 2020-09-24 Bergstrom, Inc. Systems and Methods for Controlling a Vehicle HVAC System

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3454401B1 (en) Motor vehicle with a cooling system
DE102016005782B4 (en) Method for operating a vehicle air conditioning system with a refrigerant circuit
DE60204976T2 (en) AIR CONDITIONER REFRIGERANT USE VEHICLE COOLING SYSTEM
DE102019132688A1 (en) Thermal management system for a motor vehicle and method for thermal management of a motor vehicle
DE102005028405A1 (en) Supercritical heat pump circuit system
DE102018206490B4 (en) METHOD OF OPERATING A HEATING AND / OR COOLING SYSTEM FOR A VEHICLE, HEATING AND / OR COOLING SYSTEM FOR A VEHICLE
WO2013010622A1 (en) Method for operating a motor vehicle in a sports operating mode
EP2660086B2 (en) Circulation system for a commercial vehicle
EP3699515B1 (en) Temperature-controlled chamber and method
DE10308268A1 (en) air conditioning
WO2022106119A1 (en) Cooling device for a vehicle
DE102012023390A1 (en) Cooling device, in particular air conditioning device for an electrical device, in particular for a computer system or industrial plant
EP1578628B1 (en) Air conditioning system for a vehicle and associated operating method
DE102008033854A1 (en) Vehicle air conditioning system has compressor and condenser, which has inlet, where inlet is provided with outlet of compressor
DE102022102740A1 (en) Method for operating a refrigerant circuit and motor vehicle
DE102015001184B4 (en) Method for operating a drive device for a motor vehicle and corresponding drive device
DE102014106864A1 (en) Control method of an air conditioning system for a vehicle
DE102019132816A1 (en) Thermal management system for a motor vehicle and motor vehicle with one
DE102019130803B4 (en) Method for thermal management of a motor vehicle
DE102021125741A1 (en) Motor vehicle cooling system and method for a motor vehicle cooling system
EP2989397B1 (en) Method and device for cooling an engine
EP1632372B1 (en) Air conditioning system for a vehicle with engine-independent cooling
DE102013009561A1 (en) Method for controlling the cooling of a traction battery
DE112019006968T5 (en) Refrigerant cycle device
DE102020127303B4 (en) Refrigerant compressor, motor vehicle and method for operating a refrigerant compressor

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F25B0031000000

Ipc: F25B0001100000

R016 Response to examination communication