压缩机起动过渡期间的涡旋压缩机差控制

申请号 CN201410053114.2 申请日 2014-02-17 公开(公告)号 CN103994072B 公开(公告)日 2017-11-14
申请人 力博特公司; 发明人 罗杰·诺尔; 卢·莫尼耶; 林之勇; 丹尼尔·J·舒特; 贝内迪克特·J·多尔奇赫;
摘要 一种方法,包括:确定冷却值;以及将所述冷却值与领先 压缩机 的激活点进行比较。所述领先压缩机位于冷却系统的 涡旋压缩机 的级联组中。所述压缩机的级联组包括滞后压缩机。所述方法还包括:当所述冷却值大于所述激活点时激活所述领先压缩机;在激活所述领先压缩机之后激活所述滞后压缩机;以及确定是否存在如下条件:生成有与所述滞后压缩机相关联的警报;以及所述领先压缩机被禁用。所述方法还包括当在所述冷却系统中存在所述条件中的至少一个时禁用所述滞后压缩机。
权利要求

1.一种起动压差方法,包括:
确定冷却值,其中所述冷却值指示冷却系统的压缩机的级联组中的一个或更多个压缩机的所请求的操作脉冲宽度调制百分比,其中所述压缩机的级联组包括领先压缩机和滞后压缩机;
将所述冷却值与所述领先压缩机的激活点进行比较;
当所述冷却值大于所述激活点时激活所述领先压缩机;
在激活所述领先压缩机之后激活所述滞后压缩机;以及
在激活所述滞后压缩机之后确定是否存在第一条件或第二条件,其中:
(i)所述第一条件是与所述滞后压缩机相关联的警报信号被生成,其中当存在与所述滞后压缩机的操作相关联的故障时生成所述警报信号,以及
(ii)所述第二条件是所述领先压缩机被禁用;以及
当在所述冷却系统中存在所述第一条件或所述第二条件时禁用所述滞后压缩机。
2.根据权利要求1所述的起动压力差方法,还包括当与所述滞后压缩机相关联的警报信号被生成时关闭所述领先压缩机。
3.根据权利要求2所述的起动压力差方法,还包括:
确定压缩机最小接通时间是否期满;
当所述压缩机最小接通时间未期满时重新检查所述第一条件或所述第二条件;以及当所述最小接通时间期满时保持所述领先压缩机和所述滞后压缩机的操作。
4.根据权利要求3所述的起动压力差方法,还包括基于环境温度和预定设定点值来确定温度误差值,
其中,所述冷却值是基于所述温度误差和所述冷却系统中的激活的压缩机的数目来确定的。
5.根据权利要求3所述的起动压力差方法,还包括:
当所述领先压缩机被激活时启动延迟计时器并生成计时器信号;以及
响应于所述计时器信号大于预定值来保持所述领先压缩机和所述滞后压缩机的操作。
6.根据权利要求3所述的起动压力差方法,还包括确定户外环境温度,其中,当所述户外环境温度低于预定环境温度时激活所述滞后压缩机。
7.根据权利要求3所述的起动压力差方法,还包括确定所述领先压缩机和所述滞后压缩机中的至少一个的吸入压力,
其中,当所述吸入压力小于预定吸入压力时激活所述滞后压缩机。
8.根据权利要求3所述的起动压力差方法,还包括:
当所述滞后压缩机被激活时启动滞后计时器并生成计时器信号;以及
响应于所述计时器信号大于压缩机最小接通时间来保持所述领先压缩机和所述滞后压缩机的操作。
9.根据权利要求3所述的起动压力差方法,其中:
所述领先压缩机是数字可变容量压缩机;以及
所述滞后压缩机是固定容量压缩机。
10.根据权利要求1所述的起动压力差方法,还包括:
根据比例积分微分方法以第一速度控制冷凝器扇;
确定冷却系统的压缩机的级联组中的压缩机之中的一个压缩机是否被激活;以及如果所述一个压缩机已启动,则
使所述比例积分微分方法失效,以及
基于(i)户外环境温度、(ii)预定温度和(iii)所述冷凝器风扇的第一预定速度,以第二速度控制所述冷凝器风扇,其中,所述第二速度小于所述第一速度并且大于零。
11.根据权利要求10所述的起动压力差方法,还包括:
当所述一个压缩机被激活时启动计时器并生成计时器信号;
确定更新后的环境温度;
基于所述更新后的环境温度确定更新后的预定温度;
基于所述更新后的预定温度确定更新后的预定速度;
将所述冷凝器风扇的速度设定成等于所述更新后的预定速度;以及
当所述计时器信号大于预定时间时停止使所述比例积分微分方法失效。
12.根据权利要求11所述的起动压力差方法,还包括在所述的停止使所述比例积分微分方法失效之后,将所述冷凝器风扇的当前速度斜变为所述第一速度。
13.根据权利要求10所述的起动压力差方法,还包括:
基于所述环境温度确定所述预定温度;
基于所述预定温度确定所述第一预定速度;
响应于所述比例积分微分方法的失效,启动计时器;以及
如果所述计时器的时间大于预定时段,则将所述第二速度设定成等于所述第一预定速度。
14.根据权利要求10所述的起动压力差方法,还包括:
当所述一个压缩机被激活时启动计时器并生成计时器信号;
直至所述计时器信号大于预定时间为止并且在使所述比例积分微分方法失效时,迭代地执行以下步骤:
确定更新后的环境温度,
基于所述更新后的环境温度确定更新后的预定温度,
基于所述更新后的预定温度确定更新后的预定速度,以及
将所述冷凝器风扇的速度设定成等于所述更新后的预定速度;以及
当所述计时器信号大于所述预定时间时停止使所述比例积分微分方法失效。
15.根据权利要求10所述的起动压力差方法,其中所述一个压缩机是所述领先压缩机。
16.根据权利要求15所述的起动压力差方法,其中:
所述领先压缩机是数字可变容量压缩机;以及
所述滞后压缩机是固定容量压缩机。
17.根据权利要求10所述的起动压力差方法,还包括:
确定所述环境温度;
基于所述环境温度确定所述预定温度;
基于所述预定温度确定所述第一预定速度;
将所述冷凝器风扇的速度设定成等于所述第一预定速度;
确定所述滞后压缩机是否被激活;以及
当所述滞后压缩机被激活时,
基于所述预定温度确定第二预定速度,以及
将所述冷凝器风扇的速度设定成等于所述第二预定速度。
18.根据权利要求17所述的起动压力差方法,还包括:
当所述一个压缩机被激活时启动计时器并且生成计时器信号;以及
当所述计时器信号大于预定时间时停止使所述比例积分微分方法失效。
19.一种冷却系统,包括:
冷却模,所述冷却模块被配置成确定冷却值,其中所述冷却值指示冷却系统的压缩机的级联组中的一个或更多个压缩机的所请求的操作脉冲宽度调制百分比,其中所述压缩机的级联组包括领先压缩机和滞后压缩机;
比较模块,所述比较模块被配置成将所述冷却值与所述领先压缩机的激活点进行比较;
领先压缩机模块,所述领先压缩机模块被配置成当所述冷却值大于所述激活点时激活所述领先压缩机;
滞后压缩机模块,所述滞后压缩机模块被配置成在激活所述领先压缩机之后激活所述滞后压缩机;以及
制模块,所述控制模块被配置成在激活所述滞后压缩机之后确定是否存在第一条件或第二条件,其中:
(i)所述第一条件是与所述滞后压缩机相关联的警报信号被生成,其中当存在与所述滞后压缩机的操作相关联的故障时生成所述警报信号,以及
(ii)所述第二条件是所述领先压缩机被禁用,
其中,所述滞后压缩机模块被配置成当在所述冷却系统中存在所述第一条件或所述第二条件时禁用所述滞后压缩机。
20.根据权利要求19所述的冷却系统,还包括风扇模块,所述风扇模块被配置成根据比例积分微分方法以第一速度控制冷凝器风扇,其中:
所述控制模块被配置成:(i)确定所述冷却系统的所述压缩机的级联组中的一个压缩机是否被激活,以及(ii)当所述一个压缩机基于户外环境温度、预定温度和所述冷凝器风扇的第一预定速度已开始以第二速度控制所述冷凝器风扇时,使所述比例积分微分方法失效;以及
所述第二速度小于所述第一速度并且大于零。

说明书全文

压缩机起动过渡期间的涡旋压缩机差控制

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年2月18日提交的美国临时申请No.61/765,884的优先权。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文中。

技术领域

[0003] 本公开内容涉及高效冷却系统,更具体地涉及压力控制系统。

背景技术

[0004] 在此提供的背景技术描述的目的在于总体呈现本公开内容的背景。当前署名发明人的工作涵盖在该背景技术部分中描述的工作以及在专利申请递交时没有另外地符合作为现有技术的描述的各方面,并且前述的工作既没有明示地也没有暗示地被承认是相对于本公开的现有技术。
[0005] 冷却系统具有在要冷却流体的多种应用中的适用性。流体可以为气体例如空气,或者液体例如。示例性应用为供热、通及空气调节(HVAC)系统,其用于人存在的空间例如办公室和冷却数据中心气候控制系统。数据中心可指具有电子设备的集合例如计算机服务器的房间。
[0006] 在图1中示出了可以用在例如机房中的空调机50。空调机50包括冷却回路51和室52。冷却回路51布置在室52中并包括蒸发器54、空气流动装置56、压缩机58、冷凝器60和膨胀62。蒸发器54、压缩机58、冷凝器60和膨胀阀62连接在冷却流体(例如相变制冷剂)循环的封闭环路中。蒸发器54可以包括具有多个冷却板的V形管组件以提供增加的冷却容量。蒸发器54接收冷却流体并且冷却流过蒸发器54中的开口的空气。空气流动装置56(例如风扇或鼠笼式鼓风机)汲取来自室52的入口(未示出)并通过蒸发器54的空气。冷却空气来自蒸发器54并从室52的增压室64导出。
[0007] 压缩机58使冷却流体通过冷凝器60、膨胀阀62、蒸发器54并返回压缩机58进行循环。压缩机58可以是例如涡旋压缩机。涡旋压缩机可为固定容量压缩机或数字可变容量压缩机。涡旋压缩机通常包括两个偏置的螺旋盘。第一螺旋盘是固定盘或固定涡旋。第二螺旋盘是动涡旋。冷却流体在涡旋压缩机的入口处被接收,在偏置螺旋盘之间被捕获,被压缩,并且在朝向冷凝器60的中心(或出口)处被排放。冷凝器60可以为对从压缩机58接收的冷却流体进行冷却的微通道冷凝器。膨胀阀62可以为电子膨胀阀并且使冷凝器60外的冷却流体例如从液体膨胀为蒸汽
[0008] 尽管在图1中示出了单个冷却回路,但是多个冷却回路可以被包括并串联设置以提供多级冷却。冷却回路可以通过降低压缩机的压力比来最小化能耗。压缩机的压力差指压缩机的入口或吸入压力与出口或排出压力(head pressure)之间的差。为增加操作效率,可以基于建立的房间条件进一步降低压力差。压力差的减小可以导致压缩机的固定涡旋与动涡旋的分离。这导致压缩机的不可预测并且不受指引的“卸载(unloading)”。当压缩机处于最小蒸汽排量条件(或转移最少量的流体)时对压缩机进行卸载。压缩机的卸载降低了冷却容量和冷却回路的温度控制稳定性
[0009] 在升高的回气温度(90+华氏度/32.2+摄氏度)处可以最大化压缩机的效率增益。在这些温度,并且例如当制冷剂410A被使用并处于稳态时,操作压力可以导致涡旋压缩机的不受指引的卸载。
[0010] 空调系统可以包括具有压缩机级联组的一个或更多个压缩机。该级联组可以包括相等或不等体积排量的两个或更多个压缩机。第一压缩机可以为接收控制第一压缩机的容量的PWM百分比信号的数字脉宽调制(PWM)涡旋压缩机。替选地,第一压缩机可以为接收控制压缩机速度的比例百分比信号的任意可变容量涡旋压缩机。第二压缩机可以为具有简单ON/OFF(接通/断开)容量控制的固定容量涡旋压缩机。在级联组中可以包括附加压缩机。附加压缩机可以为数字PWM涡旋压缩机、变速涡旋压缩机和/或固定容量涡旋压缩机。在级联组中的压缩机的吸入管路和排出管路可以并联成管道以形成级联组。
[0011] 级联组通过使数字PWM涡旋压缩机在固定容量涡旋压缩机之前激活来提供高能效配置。这有效地使得级联组提供具有降低的体积排量/容量的部分排量操作直至固定容量涡旋压缩机需要附加容量为止。尽管该部分排量操作是高效的,但是提供在较低环境温度处的冷凝器和在较高环境温度处的蒸发器的结合操作会引起在最小压缩机压力差处的延长操作。该低压力差会引起卸载压缩机条件,这会导致压缩机的减少的冷却容量。
[0012] 起动时的卸载压缩机条件在较低的户外环境温度(例如低于40华氏度/4.4摄氏度的温度)下是普遍的。随着户外环境温度降低并且到达冷凝器的输入气温降低,可能增加卸载时间的持续时间。
[0013] 级联组的压缩机配置还通过提供对空调系统的冷却回路的宽范围的容量调制来允许高能效温度控制。然而,当到达级联组的输入载荷降低使得固定容量涡旋压缩机禁用时,级联组的体积排量的比率可以降低至少50%。这会引起级联组的压力差临时减小至低压力差。当压力差小于预定压力差时,压缩机的吸入压力与排出压力彼此近似相等,导致卸载条件。这降低了级联组使蒸汽流动的能力,其降低了冷却容量。

发明内容

[0014] 本部分提供了本公开内容的总体概要,而且并不是对其全部保护范围或全部特征的详尽公开。
[0015] 一方面,提供了一种方法,其包括确定冷却值。将所述冷却值与领先压缩机(lead compressor)的激活点进行比较。所述领先压缩机位于冷却系统的涡旋压缩机的级联组中。所述压缩机的级联组包括滞后压缩机(lag compressor)。当所述冷却值大于所述激活点时激活所述领先压缩机。在激活所述领先压缩机之后激活所述滞后压缩机。所述方法还包括确定是否存在如下条件:(i)生成有与所述滞后压缩机相关联的警报;以及(ii)所述领先压缩机被禁用。当在所述冷却系统中存在所述条件中的至少一个时禁用所述滞后压缩机。
[0016] 另一方面,提供了一种方法,其包括根据比例积分微分(PID)方法以第一速度控制冷凝器风扇。所述方法还包括确定冷却系统中的压缩机的级联组中的涡旋压缩机是否被激活。当所述涡旋压缩机基于环境温度、预定温度和所述冷凝器风扇的第一预定速度已开始以第二速度控制所述冷凝器风扇时使所述PID方法失效。所述第二速度小于所述第一速度并且大于零。
[0017] 另一方面,提供了一种方法,其包括确定跨越冷却系统的涡旋压缩机的压力差。将所述压力差与最小压力差值进行比较。小于所述最小压力差值的跨越所述涡旋压缩机的压力差与对所述涡旋压缩机进行不受指引的卸载相关联。当所述压力差小于所述最小压力差值时,包括排出压力设定点值和绝对最小压力值的参数增大。在所述参数增大之后,当所述压力差大于所述最小压力差值与迟滞值之和时,所述参数减小。
[0018] 另一方面,提供了一种方法,其包括确定跨越冷却系统的涡旋压缩机的压力差。将所述压力差与最小压力差值进行比较。小于所述最小压力差值的跨越所述涡旋压缩机的压力差与对所述涡旋压缩机进行不受指引的卸载相关联。当所述压力差小于所述最小压力差值时,包括蒸发器风扇减小值、蒸发器风扇最小值、压缩机增大值和压缩机最大值的参数减小。在所述参数减小之后,当所述压力差大于所述最小压力差值与迟滞值之和时,所述参数增大。
[0019] 另一方面,提供了一种方法,其包括确定跨越冷却系统的涡旋压缩机的压力差。将所述压力差与第一最小压力差值进行比较。小于所述第一最小压力差值的跨越所述涡旋压缩机的压力差与对所述涡旋压缩机进行不受指引的卸载相关联。当所述压力差小于所述第一最小压力差值时启动第一方法以增大第一参数。将所述压力差与第二最小压力差值进行比较。小于所述第二压力差值的所述涡旋压缩机上的压力差与对所述涡旋压缩机进行卸载相关联。当所述压力差小于所述第二最小压力差值时启动第二方法以减小第二参数。
[0020] 另一方面,提供了一种方法,并且该方法包括确定涡旋压缩机的级联组中的滞后压缩机是否满足断开标准。所述涡旋压缩机的级联组包括领先压缩机和所述滞后压缩机。当满足所述断开标准时开始至少一个方法。所述滞后压缩机在满足所述断开标准之后的预定时段被保持在接通状态。所述至少一个方法包括以下中的至少一项:(i)以最大水平操作所述领先压缩机;(ii)使电机过载保护方法失效;以及(iii)使PID方法失效以降低冷凝器风扇的速度。所述电机过载保护方法保护所述领先压缩机和所述滞后压缩机的电机。所述PID方法控制所述冷凝器风扇的速度。
[0021] 根据在本文中提供的描述,适用性的其它领域将变得明显。在本发明内容中的描述和具体示例仅意在说明并且并不意在限制本公开内容的保护范围。附图说明
[0022] 在本文中描述的附图是为了说明所选择的实施方式而不是所有可能的实施方式,也并不意在限制本公开内容的保护范围。
[0023] 图1是现有技术空调的透视图;
[0024] 图2是根据本公开内容的一个方面的结合有冷却控制模的多级冷却系统的示意图;
[0025] 图3是图2中的冷却控制模块的功能框图
[0026] 图4是图3中的操作控制模块的功能框图;
[0027] 图5A和图5B提供了示出根据本公开内容的一个方面的排出压力管理方法的逻辑流程图
[0028] 图6是与图5A和图5B中的排出压力管理相关联的压力差曲线图;
[0029] 图7A和图7B提供了示出根据本公开内容的一个方面的吸入压力管理方法的逻辑流程图;
[0030] 图8是与图7A和图7B的吸入压力管理相关联的蒸发器风扇速度与压缩机占空比的曲线图;
[0031] 图9是示出了根据本公开内容的一个方面的脉宽调制占空比百分比的压缩机曲线图;
[0032] 图10是与图7A和图7B中的吸入压力管理相关联的压力差曲线图;
[0033] 图11是示出了根据本公开内容的一个方面的使用蒸发器风扇和压缩机电机控制的双压力管理方法的逻辑流程图;
[0034] 图12是根据本公开内容的一个方面的起动控制模块的功能框图;
[0035] 图13是示出了根据本公开内容的一个方面的基于滞后压缩机的起动压力差方法的逻辑流程图;
[0036] 图14是与图13中的基于滞后压缩机的起动压力差方法相关联的压缩机状态与冷却值曲线图;
[0037] 图15是根据本公开内容的一个方面的与非级联压缩机一起使用的基于冷凝器风扇的起动压力差方法;
[0038] 图16是根据本公开内容的一个方面的与级联压缩机一起使用的基于冷凝器风扇的起动压力差方法;
[0039] 图17是针对图15和图16中的方法的基于冷凝器风扇速度插值的曲线图;
[0040] 图18是根据本公开内容的一个方面的关于使用级联压缩机操作的冷凝器风扇速度曲线图;
[0041] 图19是根据本公开内容的一个方面的关闭控制模块的功能框图;
[0042] 图20是根据本公开内容的一个方面的压缩机过渡压力差方法的逻辑流程图;
[0043] 图21是图20中的方法的数字涡旋曲线图;
[0044] 图22是图20中的方法的电子膨胀阀(EEV)曲线图;以及
[0045] 图23是图20中的方法的冷凝器风扇速度曲线图。
[0046] 贯穿附图中的若干视图,对应的附图标记表示对应部件。

具体实施方式

[0047] 将参照附图更加充分地描述示例性实施方式。
[0048] 以下描述的实施方式防止涡旋压缩机的不受指引的卸载。所述实施方式包括确保每个涡旋压缩机的每个压力比或压力差被保持为等于或大于预定水平的技术。压力比指一个或更多个压缩机的输入压力与输出压力之间的比率。压力差指一个或更多个压缩机的输入压力与输出压力之间的差。所述预定水平可以大于或等于与对相关联的涡旋压缩机进行不受指引的卸载相关联的水平。尽管以下技术主要相对于压力差进行描述,但是可以确定并使用压力比。
[0049] 在级联涡旋压缩机操作期间通常使用的技术被导向图2至图11。在涡旋压缩机起动期间通常使用的技术被导向图2至图3以及图12至图18。在级联涡旋压缩机关闭期间通常使用的技术被导向图2至图3以及图19至图23。
[0050] 在图2中示出了冷却系统100的示意图。冷却系统100包括具有上游(或第一)冷却回路104的上游冷却级102和具有下游冷却回路108的下游(或第二)冷却级106。通过冷却控制模块109控制冷却回路。上游冷却回路104包括第一蒸发器110、第一膨胀阀112、第一冷凝器114、第一压缩机116和第二压缩机118。下游冷却回路108包括第二蒸发器120、第二膨胀阀122、第二冷凝器124、第三压缩机126和第四压缩机128。蒸发器110、120可以具有对应的蒸发器风扇130、132。尽管示出了多个蒸发器以及对应的蒸发器风扇,但是可以包括一个或更多个蒸发器以及一个或更多个蒸发器风扇。可以由一个或更多个蒸发器共享一个或更多个蒸发器风扇。冷凝器114、124具有对应的冷凝器风扇134、136。
[0051] 冷却控制模块109可以生成冷凝器风扇信号COND1、COND2,蒸发器风扇信号EVAP1、EVAP2,膨胀阀信号EXP1、EXP2,以及压缩机信号PWM1、PWM2、PWM3、PWM4以控制风扇130、132、134、136,膨胀阀112、122以及压缩机116、118、126、128。
[0052] 冷却控制模块109可以基于来自各个传感器的信号来控制风扇130、132、134、136,膨胀阀112、122和/或压缩机116、118、126、128。传感器可以包括例如环境温度传感器150、吸入压力传感器152、154和/或排出压力传感器156、158。环境温度传感器150可以为户外环境温度传感器并生成环境温度信号TA。压力传感器152、154生成吸入压力信号SUC1、SUC2并检测通过压缩机116、118、126、128接收的流体的压力。排出压力传感器156、158生成排出压力信号HEAD1、HEAD2并可以检测压缩机116、118、126、128外部的流体的压力。排出压力传感器156、158可以位于压缩机116、118、126、128与膨胀阀112、122之间的任意位置并检测压缩机116、118、126、128与膨胀阀112、122之间的任意位置处的压力。
[0053] 蒸发器110、120可以包括例如微通道(MC)冷却管组件、MC热交换器、翅片冷却管组件和/或其它蒸发器部件和组件。膨胀阀112、122可以为EEV和/或恒温膨胀阀。冷凝器114、124中的每个可以具有多种类型,例如空冷式冷凝器、水冷式冷凝器或乙二醇冷却冷凝器。
冷凝器114、124可以包括将热从返回流体传导至冷却器介质例如外部空气的散热装置。散热装置可以包括空气冷却热交换器或液体冷却热交换器。
[0054] 在回路104、108的每个回路中,冷却流体(或制冷剂)通过对应的一对压缩机116、118、126、128进行循环。流体从压缩机116、118、126、128流经压缩机114、124,膨胀阀112、
122和蒸发器110、120并返回压缩机116、118、126、128。蒸发器110、120以级进行设置使得空气以串行方式首先流经上游蒸发器110然后流经下游蒸发器120。通过使多个冷却级针对串行气流进行设置,降低了蒸发器110、120上的温差。这转而使得蒸发器110、120以不同压力水平进行操作并且降低对应蒸发器110、120与冷凝器114、124之间的压力差。
[0055] 因为压缩机电气输入功率是蒸发器与冷凝器之间的压力差的函数,所以压力差越低能效越高。冷却回路104、108中的每个冷却回路可以包括压缩机的级联组(例如压缩机116、118或压缩机126、128)。尽管压缩机的级联组被表示为包括两个压缩机,但是压缩机的级联组可以包括两个或更多个压缩机。级联压缩机中的每个可以为固定容量涡旋压缩机(例如压缩机116、126)或可变容量涡旋压缩机(例如压缩机118、128)。可以通过从冷却控制模块109接收的对应数字信号来控制可变容量涡旋压缩机。
[0056] 现在还参照示出了冷却控制模块109的图3。冷却控制模块109包括操作控制模块160、起动控制模块162和关闭控制模块164。操作控制模块160通常在压缩机116、118、126、
128操作期间控制冷却回路104、108的操作。起动控制模块162通常在压缩机116、118、126、
128起动期间控制冷却回路104、108的操作。关闭控制模块164通常在压缩机116、118、126、
128关闭期间控制冷却回路104、108的操作。
[0057] 现在还参照示出了操作控制模块160的图4。操作控制模块160执行稳态压力差(SSPD)方法以控制压缩机116、118、126、128上的压力差。如果压力差小于预定压力(即低压力差),则操作控制模块160通过SSPD方法调节控制参数以确保保持适当水平的压力差。可以逐渐地调节控制参数。
[0058] SSPD方法包括两个不同的控制方法:图5A至图5B所示的排出(高)压力管理方法(被称为SSPD-HP)以及在图7A至图7B中所示的吸入(低)压力管理方法(被称为SSPD-LP)。SSPD-HP方法与SSPD-LP方法二者可以平衡仅聚焦于排出压力和/或吸入压力的相关已存在的控制方法的功能性。可以针对冷却回路104、108中的每个执行不同的SSPD-HP方法。可以针对冷却回路104、108中的每个执行不同的SSPD-LP方法。针对图2中的实施,可以并行执行两个SSPD-HP方法和两个SSPD-LP方法。换言之,所述SSPD-HP方法与SSPD-LP方法中的每个可以与其它SSPD-HP方法与SSPD-LP方法中的每个同时执行。
[0059] SSPD-HP方法适合用于包括具有变速风扇(例如冷凝器风扇134、136)的空冷式冷凝器(例如冷凝器114、124之一)的冷却回路,其中,所述风扇通过控制模块(例如操作控制模块160)可控。SSPD-LP方法适合用于包括具有数字脉宽调制(PWM)压缩机(例如压缩机116、118、126、128之一)和/或变速蒸发器风扇(例如蒸发器风扇130、132)的冷却回路。
[0060] 操作控制模块160包括第一参数模块170、压缩机压力模块172、第一计数器模块174、高压比较模块176、参数增大模块178、参数减小模块180和具有冷凝器模块184的高压管理模块182。参照图5A至图5B中的以下方法描述这些模块。
[0061] 现在还参照示出了排出压力管理(或SSPD-HP)方法的图5A至图5B。排出压力管理方法可以在200处开始。以下任务202-224是SSPD-HP方法的第一部分的一部分。随后的任务226-234是SSPD-HP方法的第二部分的一部分。
[0062] 在202处,第一参数模块170确定包括高压(HP)-X系列参数和高压压力差(HPPD)-X系列参数的各个参数。HP-X系列参数包括压力设定点值HP-A和绝对最小压力值HP-B。绝对压力等于测量的压力加原子压力(atomic pressure)或每平方英寸(PSI)14.7磅。绝对压力的测量单位是每平方英寸多少磅(PSIA)。HPPD-X系列参数包括最小压力差值HPPD-A、迟滞值HPPD-B、调节步长值HPPD-C、调节时间值HPPD-D、最大设定点值HPPD-E和最大绝对压力值HPPD-F。值HP-A、HP-B可以存储在存储器186中并通过操作控制模块160进行访问。这些值可以具有原始版本(使用下标O表示)和/或更新后的版本(使用下标U表示)。
[0063] 压力设定点值HP-A是使用比例积分微分(PID)方法控制冷凝器风扇(例如风扇134、136之一)而保持的排出压力值。PID方法可以通过冷凝器模块184实施,冷凝器模块184生成控制冷凝器风扇速度的冷凝器信号COND。PID方法可以使用PID系数或反馈算法中的增益值提供输出(例如冷凝器信号COND)。绝对最小压力值HP-B指最小排出压力,低于该最小排出压力操作控制模块160将冷凝器风扇速度降低至最小速度以防止排出压力的进一步降低。
[0064] 最小差值HPPD-A是保持的压力差的最小量。参数HPPD-A可以与不受指引的压缩机卸载相关联。可以在小于参数HPPD-A的压力差处或小于参数HPPD-A减去预定安全裕度的结果的压力差处发生压缩机卸载。迟滞值HPPD-B是最小差值HPPD-A以上的压力的量,其被达到以开始在SSPD-HP方法期间进行的逐渐的反向增大。调节步长值HPPD-C是增量调节的量,其当SSPD-HP方法激活时被应用于参数HP-A和HP-B。
[0065] 调节时间值HPPD-D是在调节调节步长值HPPD-C之前允许过去的时间量。最大设定点值HPPD-E是使用SSPD-HP方法可以将压力设定点值HP-A设定成的最大容许值。最大绝对压力值HPPD-F是使用SSPD-HP方法可以将绝对最小压力值HP-B设定成的最大容许值。
[0066] 在204处,压缩机压力模块172确定吸入压力和排出压力。压缩机压力模块172可以接收吸入压力信号SUC和排出压力信号HEAD。
[0067] 在206处,压缩机压力模块172基于压力信号SUC、HEAD确定压力差以生成压力差信号DIFF。压力差信号DIFF可以通过从排出压力信号HEAD减去吸入压力信号SUC来计算。
[0068] 在208处,高压比较模块176将压力差信号DIFF与最小差值HPPD-A进行比较并生成第一高压比较信号HCOM1。如果压力差信号DIFF小于最小差值HPPD-A,则执行任务210,否则可以执行任务209。
[0069] 在210处,第一计数器模块174基于第一高压比较信号HCOM1重置或增加第一计数器值以生成第一计数信号CNT1。当可以针对随后的迭代执行并增加任务208-212的第一次迭代时重置第一计数器值。在212处,参数增大模块178确定第一计数信号CNT1是否大于调节时间值HPPD-D。如果第一计数信号CNT1大于调节时间值HPPD-D,则执行任务214,否则可以执行任务204。
[0070] 在209处,高压比较模块176确定压力差信号DIFF是否大于值HPPD-A、HPPD-B之和并生成第二高压比较信号HCOM2。如果压力差信号DIFF不大于所述和,则执行任务211,否则执行任务226。在211处,重置第一计数器值。在任务211之后执行任务204。
[0071] 在214处,高压比较模块176将压力设定点值HP-A与最大设定点值HPPD-E进行比较并生成第三高压比较信号HCOM3。当压力设定点值HP-A大于或等于最大设定点值HPPD-E时执行任务216,否则执行任务218。
[0072] 在216处,操作控制模块160的参数增大模块178或其它模块将压力设定点值HP-A设定成等于最大设定点值HPPD-E。
[0073] 在218处,参数增大模块178增大值HP-A。可以将值HP-A增加或增大预定量(例如通过调节步长值HPPD-C表示的量)。SSPD-HP方法调节值HP-A改变控制排出压力的PID控制方法的结果。PID控制方法可以调节冷凝器风扇134、136的速度以调节排出压力。为了控制如何通过SSPD-HP方法调节值HP-A的特性,使用参数HPPD-A、HPPD-B、HPPD-C、HPPD-D、HPPD-E和HPPD-F。可以针对冷却回路104、108中的每个共享参数HPPD-A、HPPD-B、HPPD-C、HPPD-D、HPPD-E、HPPD-F,可以将不同的SSPD-HD方法独立地应用于冷却回路104、108中的每个。
[0074] 在220处,高压比较模块176将绝对最小压力值HP-B与最大绝对压力值HPPD-F进行比较并生成第四高压比较信号HCOM4。如果绝对最小压力值HP-B大于或等于最大绝对压力值HPPD-F,则执行任务222,否则执行任务224。
[0075] 在222处,操作控制模块160的参数增大模块178或其它模块将绝对最小压力值HP-B设定成等于最大绝对压力值HPPD-F。
[0076] 在224处,参数增大模块178增大或增加绝对最小压力值HP-B。可以将绝对最小压力值HP-B增加或增大预定量(例如通过调节步长值HPPD-C表示的量)。SSPD-HP方法调节值HP-B以改变控制排出压力的PID控制方法的结果。PID控制方法可以调节冷凝器风扇134、136的速度以调节排出压力。为了控制如何通过SSPD-HP方法调节值HP-B的特性,使用参数HPPD-A、HPPD-B、HPPD-C、HPPD-D、HPPD-E、HPPD-F。可以针对冷却回路104、108中的每个来共享参数HPPD-A、HPPD-B、HPPD-C、HPPD-D、HPPD-E、HPPD-F,可以将不同的SSPD-HP方法独立地应用于冷却回路104、108中的每个。
[0077] 在226处,基于第一高压比较信号HCOM1重置或增加第一计数器值或第一计数信号CNT1。在228处,参数减小模型180确定第一计数信号CNT1是否大于调节时间值HPPD-D。当第一计数信号CNT1大于调节时间值HPPD-D时执行任务230,否则执行任务204。
[0078] 在230处,参数增大模块180可以基于第一高压比较信号HCOM1确定值HP-A、HP-B(或更新后的值HP-AU、HP-BU)是否小于或等于它们的原始值HP-AO、HP-BO。如果值HP-A、HP-B小于或等于它们的原始值,则执行任务232,否则执行任务234。
[0079] 在232处,操作控制模块160的参数减小模块180或其它模块将值HP-A、HP-B设定成它们的原始值HP-AO、HP-BO。在234处,参数减小模块180基于第二高压比较信号HCOM2减小或减少值HP-A、HP-B。参数减小模块180可以将值HP-A、HP-B中的每个减小预定量(例如,通过调节步长值HPPD-C表示的量)。可以在任务232和234之后执行任务204。
[0080] 现在参照示出了与图5A和图5B中的排出压力管理相关联的压力差曲线图的图6。图6示出了值HP-A、HP-B的逐渐的增大和减小以及压力差信号DIFF的对应变化。图6包括参数HPPD-A的线段和参数HPPD-A、HPPD-B之和的线段。
[0081] 如图6所示,当压力差信号DIFF减小至最小差值HPPD-A以下并持续由参数HPPD-D限定的时间量时,值HP-A、HP-B增加,这增大了压力差信号DIFF。这使得冷凝器风扇134、136的速度降低,这导致排出压力的增大。增大的排出压力导致压力差信号DIFF的增大。当压力差信号DIFF大于HPPD-A、HPPD-B之和并持续由参数HPPD-D限定的时间量时,值HP-A、HPPD-B减少。
[0082] 再次参照图4,操作控制模块160还包括第二参数模块190、第二计数器模块192、低压比较模块194以及具有蒸发器风扇模块197和压缩机模块198的低压管理模块196。参照以下图7A至图7B的吸入压力管理方法来描述这些模块。吸入压力管理(或SSPD-LP)方法可以在250处开始。
[0083] 在252处,第二参数模块190确定包括低压(LP)-X系列参数和低压压力差(LPPD)-X系列参数的各个参数。LP-X系列参数包括蒸发器风扇减小值LP-A、蒸发器风扇最小值LP-B、压缩机增大值LP-C和压缩机最大值LP-D。值LP-A、LP-B、LP-C、LP-D可以存储在存储器186中并通过操作控制模块160进行访问。这些值可以具有原始版本(使用下标O表示)和/或更新后的版本(使用下标U表示)。
[0084] 蒸发器风扇减小值LP-A是如下吸入压力:等于该吸入压力和/或在该吸入压力以上则减小蒸发器风扇的速度以降低蒸发器压力。蒸发器风扇最小值LP-B指如下吸入压力:等于该吸入压力和/或在该吸入压力以上则将蒸发器风扇的速度设定成最小速度以降低蒸发器压力。压缩机增大值LP-C是如下吸入压力:等于该吸入压力和/或在该吸入压力以上则操作控制模块增大可变容量压缩机的脉宽调制(PWM)占空比百分比(以下被称为PWM%)以降低蒸发器压力。压缩机最大值LP-D是如下吸入压力:等于该吸入压力和/或在该吸入压力以上则操作控制模块以最大PWM%操作可变容量压缩机以降低蒸发器压力。
[0085] SSPD-LP方法通过调节LP-X系列参数调节高吸入压力管理(HSPM)方法。HSPM方法用于减小蒸发器风扇的速度并且增大可变压缩机PWM%以降低高蒸发器压力。蒸发器风扇模块197可以基于值LP-A、LP-B生成蒸发器风扇信号EVAP以调节蒸发器风扇的速度。压缩机模块198可以基于吸入压力信号SUC和值LP-C、LP-D生成压缩机信号PWM以控制可变压缩机PWM%。
[0086] 还参照示出了与HSPM方法相关联的蒸发器风扇和压缩机占空比曲线图的图8。图8的曲线图示出了LP-X系列参数的调节如何改变蒸发器风扇的速度和可变压缩机PWM%以降低吸入压力信号SUC和/或防止吸入压力信号SUC超过预定阈值
[0087] 如果吸入压力信号SUC小于蒸发器风扇减小值LP-A,则基于HSPM方法不改变蒸发器风扇的速度。可以通过蒸发器风扇模块197将蒸发器风扇的速度保持在当前速度。如果吸入压力信号SUC位于值LP-A与LP-B之间,则蒸发器风扇模块197将蒸发器风扇的速度降低至通过在与值LP-A和LP-B相关联的X轴和Y轴位置之间的线性插值确定的速度。在图8中插值的段199被示出在值LP-A与LP-B之间。如果吸入压力信号大于蒸发器风扇最小值LP-B,则蒸发器风扇模块197将蒸发器风扇的速度调节成最小蒸发器风扇速度。这减小了通过插值的段表示的风扇速度。
[0088] 如果吸入压力信号SUC小于压缩机增大值LP-C,则压缩机模块198在HSPM方法期间不调节可变压缩机PWM%。可变压缩机PWM%可以保持在当前的PWM%。如果吸入压力信号SUC位于值LP-C与LP-D之间,则压缩机模块将可变压缩机PWM%增大至通过在值LP-C、LP-D的X轴和Y轴位置之间的线性插值确定的水平。插值的段200被示出位于值LP-C与LP-D之间。如果吸入压力大于压缩机最大值LP-D,则压缩机模块198以最大压缩机PWM%操作可变压缩机。
[0089] 为了确保保持最小压缩机压力差,SSPD-LP方法使用LPPD-X系列参数以影响HSPM操作。尽管可以在图2中的冷却回路104、108之间共享LPPD-X系列参数,但是可以针对冷却回路104、108中的每个来独立地执行SSPD-LP方法。LPPD-X系列参数包括最小压力差值LPPD-A、迟滞值LPPD-B、调节步长值LPPD-C、调节时间值LPPD-D和最小设定点值LPPD-E。
[0090] 最小压力差值LPPD-A是被保持的压力差的最小量。参数LPPD-A可以与压缩机卸载相关联。可以在小于LPPD-A和/或小于LPPD-A减去预定安全裕度的压力差处发生压缩机卸载。如果压力差降低至低于值LPPD-A,则如通过任务252至278示出的激活SSPD-LP方法。迟滞值LPPD-B是最小压力差值LPPD-A以上的压力的量,其被达到以开始在SSPD-LP方法期间逐渐进行反向减小。
[0091] 调节步长值LPPD-C是增量调节的量,其当激活SSPD-LP方法时被应用于值LP-A、LP-B、LP-C、LP-D。调节时间值LPPD-D为在可以施加另一个LPPD-C增量调节之前过去的时间量。最小设定点值LPPD-E为在SSPD-LP方法期间值LP-A、LP-C可以被设定成的最小容许值。
[0092] 再次参照图7A至图7B,在254处,压缩机压力模块172确定吸入压力和排出压力。在256处,压缩机压力模块172基于压力信号SUC、HEAD确定压力差以生成压力差信号DIFF。
[0093] 在258处,低压比较模块194将压力差信号DIFF与最小差值LPPD-A进行比较并生成第一低压比较信号LCOM1。如果压力差信号DIFF小于最小差值LPPD-A,则执行任务260,否则可以执行任务259。
[0094] 在260处,第二计数器模块192基于第一低压比较信号LCOM1重置或增加第二计数器值以生成第二计数信号CNT2。当针对随后的迭代执行并增加任务258至262的第一次迭代时可以重置第二计数器值。
[0095] 在259处,低压比较模块194确定压力差信号DIFF是否大于值LPPD-A与LPPD-B之和并生成第二低压比较信号LCOM2。如果压力差信号DIFF不大于所述和,则执行任务270,否则执行任务261。在261处,重置第二计数器值。在任务261之后执行任务254。
[0096] 在262处,参数减小模块180确定第二计数信号CNT2是否大于调节时间值LPPD-D。如果第二计数信号CNT2大于调节时间值LPPD-D,则执行任务264,否则可以执行任务254。
[0097] 在264处,低压比较模块194将压力设定点值LP-A与最小设定点值LPPD-E进行比较并生成第三低压比较信号LCOM3。当压力设定点值LP-A小于或等于最小设定点值LPPD-E时执行任务254,否则执行任务266。
[0098] 在266处,低压比较模块194将压缩机增大值LP-C与最小绝对压力值LPPD-E进行比较。如果压缩机增大值LP-C小于或等于最小绝对压力值LPPD-E,则执行任务254,否则执行任务268。
[0099] 在268处,参数增大模块180减小值LP-A、LP-B、LP-C、LP-D。可以将值LP-A、LP-B、LP-C、LP-D减少或减小预定量(例如通过调节步长值LPPD-C表示的量)。
[0100] 在270处,第二计数器模块192重置或增加第二计数信号CNT2。在272处,参数减小模块180确定第二计数信号CNT2是否大于调节时间值LPPD-D。当第二计数信号CNT2大于调节时间值LPPD-D时执行任务274,否则执行任务254。
[0101] 在274处,参数减小模块180可以基于第一低压比较信号LCOM1确定值LP-A、LP-B、LP-C、LP-D(或更新后的值LP-AU、LP-BU、LP-CU、LP-DU)是否大于或等于它们的原始值LP-AO、LP-BO、LP-CO、LP-DO。如果值LP-A、LP-B、LP-C、LP-D大于或等于它们原始值,则执行任务276,否则可以执行任务278。
[0102] 在276处,参数增大模块178将值LP-A、LP-B、LP-C、LP-D设定成它们的原始值LP-AO、LP-BO、LP-CO、LP-DO。
[0103] 在278处,参数增大模块178增大或增加值LP-A、LP-B、LP-C、LP-D。参数增大模块178可以将值LP-A、LP-B、LP-C、LP-D中的每个增大预定量(例如,通过调节步长值LPPD-C表示的量)。可以在任务276和278之后执行任务254。
[0104] 在图9至图10中,示出了压缩机曲线图和压力差曲线图。压缩机曲线图示出了在图7A至图7B的方法期间提供的PWM百分比与吸入压力。压力差曲线图示出了在图7A至图7B的方法期间的压缩机压力差。当压力差信号DIFF减小至小于值LPPD-A的值并持续通过LPPD-D限定的时段时,调节HSPM参数或LP-A、LP-B、LP-C、LP-D以增大可变压缩机PWM%。当压力差信号DIFF小于值LPPD-A时,通过SSPD-LP方法逐渐减小开始HSPM方法的吸入压力。这使得蒸发器风扇的速度降低并且可变压缩机PWM%增大。这些动作还使得蒸发器压力减小,这导致总的较高的压力差。
[0105] 可以执行图5A、5B、7A、7B中的方法以确保将压缩机的总压力差被保持成预定水平以上以防止压缩机的不受指引的卸载。预定水平可以为制造商确定的水平。所述方法可以用于防止例如具有涡旋压缩机的空调系统的卸载,所述空调系统以高蒸发压力和低冷凝压力进行操作。通过图11的方法提供了这些方法的组合的示例。
[0106] 现在还参照示出了说明双压力管理方法的逻辑流程图和SSPD-HP和SSPD-LP交互的图11。为了防止源于太多并行的压力相关调节的系统不稳定的情况,操作控制模块160可以实施互功能。互锁功能确保SSPD-HP方法的动作适当紧接SSPD-LP方法的动作。双压力管理方法可以在300处开始。
[0107] 在301处,确定压缩机压力差。在302处,高压比较模块176确定压力差是否小于最小差值HPPD-A。当压力差小于最小差值HPPD-A时执行任务304,否则可以执行任务308。
[0108] 在304处,操作控制模块160启动图5A的SSPD-HP方法的增大例程。可以在任务304之后执行任务210。操作控制模块160可以在执行任务224之后返回任务308。
[0109] 在308处,低压比较模块194确定压力差信号DIFF是否小于最小差值LPPD-A。当压力差信号DIFF小于最小差值LPPD-A时执行任务310,否则可以执行任务312。
[0110] 在310处,操作控制模块160启动SSPD-LP方法的减小例程。可以在任务310之后执行任务260。操作控制模块160可以在执行任务268之后返回任务301。
[0111] 在312处,低压比较模块194确定压力差信号DIFF是否大于值LPPD-A与LPPD-B之和。当压力差信号DIFF大于值LPPD-A与LPPD-B之和时执行任务314,否则执行任务316。
[0112] 在314处,操作控制模块160启动SSPD-HP方法的减小例程。可以在任务314之后执行任务226。操作控制模块160可以在执行任务232和/或234之后返回任务316。
[0113] 在316处,低压比较模块194确定压力差信号DIFF是否大于值LPPD-A与LPPD-B之和。当压力差信号DIFF大于所述和时执行任务318,否则执行任务301。在318处,参数增大模块178可以通过在任务270处执行SSPD-LP方法的增大例程来设定或增大HSPM参数和/或值LP-A、LP-B、LP-C、LP-D。可以增大HSPM参数和/或值LP-A、LP-B、LP-C、LP-D以反转在先执行的降低。操作控制模块160可以在执行任务276和/或278之后返回任务301。
[0114] 如果方法SSPD-HP和SSPD-LP之一去能(或未激活),则可以使能(或激活)所述方法中的另一个而不需要依赖所述去能的方法。
[0115] 作为示例,可以使用图5A、5B、7A、7B和11中的方法以监视并调整具有级联数字涡旋压缩机、冷凝器和EEV的空调系统的压缩机压力差。作为另一个示例,可以使用图5A、5B、7A、7B和11中的方法以监视并调整具有固定、数字或级联涡旋压缩机、水冷式冷凝器和EEV或恒温膨胀阀的空调系统的压缩机压力差。
[0116] 图5A、5B、7A、7B和11中的方法防止压缩机的不受指引的卸载。当通过冷却控制模块109执行所述方法时,可以通过用户接口329监视、配置、使能和/或去能冷却系统100和方法。用户接口329可以包括按键、键盘鼠标触摸屏或其它合适的用户接口。
[0117] 在图12中,示出了起动控制模块162。起动控制模块162包括温度误差模块330、起动冷却模块332、第一起动比较模块334、延迟计时器336、温度模块338、第二起动比较模块340、第三起动比较模块342、领先压缩机模块344、滞后压缩机模块345和滞后计时器349。可以将由起动控制模块162使用和/或生成的参数存储在存储器186中。参照图13中的方法描述这些模块的操作。
[0118] 还参照示出了基于滞后压缩机的起动压力差(SUPD)方法的图13。可以针对图2中的冷却回路104、108中的每个来执行SUPD方法。SUPD方法中的每个包括两个控制方法。所述控制方法中的每个包括与另一个所述控制方法独立的操作。第一控制方法包括起动级联组中的领先压缩机和滞后压缩机二者。第一控制方法可以被称为SUPD-滞后压缩机(LC)方法。
[0119] 领先压缩机是首先启动的压缩机。滞后压缩机具有高于领先压缩机的激活点的激活点。因此,通常在领先压缩机起动之后发生滞后压缩机的起动。例如当SUPD-LC方法未激活时,可以在滞后压缩机之前启动领先压缩机。默认地,数字可变容量涡旋压缩机可以为领先压缩机,固定容量涡旋压缩机可以为滞后压缩机。当通过领先压缩机和滞后压缩机之一的冷却容量可以满足当前操作条件的冷却时,启动领先压缩机和滞后压缩机二者。
[0120] 第二控制方法包括当启动领先压缩机和滞后压缩机时以小于在先速度或预定速度的速度来操作冷凝器风扇。第二控制方法被称为SUPD-冷凝器风扇(CF)方法。SUPD-LC方法对具有级联可变容量涡旋压缩机和户外环境温度传感器输入(或吸入压力输入)的空调系统可用。SUPD-CF方法对具有户外环境温度传感器输入和空冷式冷凝器的空调系统可用。空冷式冷凝器具有可以由控制模块控制的冷凝器风扇速度,该控制模块激活级联可变容量涡旋压缩机。基于SUPD-LC方法和SUPD-CF方法二者的冷却值CFC的需要来激活级联可变容量涡旋压缩机。冷却值CFC的需要主要用于激活并禁用压缩机。
[0121] SUPD-LC方法包括当检测压缩机上的低压力差时在领先压缩机之后激活滞后压缩机。这使得级联组以全比率的体积排量进行操作从而更快地增大压力差。在SUPD-LC方法期间使用以下参数LCPD-A、LCPD-B、LCPD-C、LCPD-D、LCPD-E、LCPD-F、LCPD-X。参数LCPD-A是与激活滞后压缩机相关联的户外环境温度。当到达LCPD-A温度时启动SUPD-LC方法。
[0122] 参数LCPD-B指领先压缩机的激活点。当冷却值CFC的需要大于参数LCPD-B时,激活领先压缩机。参数LCPD-C指领先压缩机的禁用点。当冷却值CFC的需要大于参数LCPD-C时,禁用领先压缩机。参数LCPD-D指滞后压缩机的激活点。当冷却值CFC的需要大于参数LCPD-D时,激活滞后压缩机。参数LCPD-E指滞后压缩机的禁用点。当冷却值CFC的需要小于参数LCPD-E时,禁用滞后压缩机。
[0123] 参数LCPD-F指压缩机最小接通时间。这是当压缩机启动后在禁用压缩机之前,压缩机中的每个被保持在接通或激活状态的时间量。参数LCPD-X指在其以上则激活滞后压缩机的吸入压力。可以当吸入压力大于参数LCPD-X时起启动SUPD-LC方法。当户外环境温度读取不可用时,可以使用吸入压力以激活SUPD-LC方法和/或激活滞后压缩机。
[0124] 基于滞后压缩机的SUPD方法可以在350处开始。在352处,温度误差模块330基于环境温度TA和预定温度设定点SET确定控制温度误差值CFE。控制温度误差值CFE可以等于环境温度TA减去预定温度设定点SET。
[0125] 在354处,起动冷却模块332基于或根据控制温度误差值CFE来确定冷却值CFC的需要。在356处,第一起动比较模块334将冷却值CFC的需要与参数LCPD-B进行比较以生成第一CFC比较信号SCOM1B。如果冷却值CFC的需要大于参数LCPD-B,则执行任务358,否则执行任务352。
[0126] 在358处,领先压缩机模块344基于第一比较信号SCOM1生成领先压缩机信号PWM。响应于升高至对应激活点以上的冷却值CFC的需要首先启动领先压缩机。
[0127] 在360处,延迟记时器启动第一计时器并生成第一延迟计时器信号TIM1。在361处,第一起动比较模块334将冷却值CFC的需要与参数LCPD-D进行比较以生成第二CFC比较信号SCOM1D。如果冷却值CFC的需要大于参数LCPD-D,则执行任务370,否则执行任务362。
[0128] 在362处,温度模块338确定户外环境温度TA和/或第二起动比较模块340可以基于吸入压力信号SUC确定吸入压力。在364处,温度模块338将户外环境温度TA与参数LCPD-A进行比较以生成第二比较信号SCOM2。第二起动比较模块340可以替选地或附加地将吸入压力信号SUC与参数LCPD-X进行比较以生成第三比较信号SCOM3。当户外环境温度TA小于参数LCPD-A和/或吸入压力信号SUC小于参数LCPD-X时,执行任务366,否则执行任务368。
[0129] 如果起动控制模块162与户外环境传感器150失去通信或冷却系统100未装备户外环境温度传感器,则可以基于吸入压力信号SUC来激活SUPD-LC方法。当吸入压力信号SUC小于参数LCPD-X并且当激活领先压缩机时可以发生所述激活。
[0130] 在366处,滞后压缩机模块345基于第二比较信号SCOM2和第三比较信号SCOM3启动SUPD-LC方法。在任务366之后执行任务370。
[0131] 在368处,滞后压缩机模块345确定第一计时器信号TIM1是否大于预定时间量(例如10秒)。如果任务368的结果为TRUE,则所述方法在369处结束。
[0132] 在370处,滞后压缩机模块345启动滞后(固定)压缩机。在371处,当基于第二比较信号SCOM2和第三比较信号SCOM3激活滞后压缩机以记录滞后压缩机接通的时间量时启动滞后计时器349。通过滞后时间信号TIMLAG表示滞后压缩机的接通时间。
[0133] 在372处,滞后压缩机模块345确定是否针对滞后压缩机生成了警报信号ALARM。例如可以当存在与滞后压缩机的操作相关联的故障时生成警报信号ALARM。当任务372的结果为TRUE时执行任务375,否则执行任务374。在374处,滞后压缩机模块345确定是否基于PWM信号关闭领先压缩机。当关闭领先压缩机后执行任务375,否则执行任务376。在375处,滞后压缩机模块345关闭滞后压缩机。如果领先压缩机还未关闭,还可以关闭领先压缩机。
[0134] 在376处,滞后压缩机模块345确定滞后时间信号TIMILAG是否大于参数LCPD-F。如果任务376的结果为TRUE,则执行任务368,否则执行任务372。
[0135] 在图14中,示出了与图13中的基于滞后压缩机的起动压力差方法相关联的压缩机状态和冷却值曲线图。图14包括户外环境温度信号TA、冷却值信号CFC的需要和领先压缩机电机状态信号和滞后压缩机电机状态信号。领先压缩机电机状态信号和滞后压缩机电机状态信号表示领先压缩机和滞后压缩机何时被激活和禁用。参数LCPD-A、LCPD-B、LCPD-C、LCPD-D、LCPD-E还通过对应线表示。图14示出了在激活领先压缩机之后很快激活滞后压缩机,尽管冷却值信号CFC的需要不大于通过参数LCPD-D标识的激活阈值。当冷却值信号CFC的需要减小至小于禁用设定点(通过参数LCPD-E标识的)并且最小接通时间(通过参数LCPD-F标识的)已经过去时关闭滞后压缩机。
[0136] 参照图12,起动控制模块162还可以包括冷凝器风扇模块346。冷凝器风扇模块346可以包括第一风扇控制模块347和第二风扇控制模块348。
[0137] 冷凝器风扇模块346当使用非级联压缩机时可以执行第一起动压力差方法,当使用级联压缩机时可以执行第二起动压力差方法。可以基于户外环境温度TA、参数CFPD-A、参数CFPD-TX、参数CFPD-CAX以及参数CFPD-CBX执行所述方法。
[0138] 参数CFPD-A指SUPD-CF激活时间并限定了在启动压缩机或级联组之后SUPD-CF方法被激活的时间量。参数CFPD-TX指参数CFPD-T1至CFPD-T8,其为与通过参数CFPD-CAX和CFPD-CBX表示的冷凝器风扇速度相关联的户外气温。
[0139] 参数CFPD-CAX指参数CFPD-CA1至CFPD-CA8,其为冷凝器风扇速度。当使用非级联压缩机时可以在每个对应的CFPD-TX温度处使用冷凝器风扇速度。还可以针对级联组中的领先压缩机使用参数CFPD-CAX。
[0140] 参数CFPD-CBX指参数CFPD-CB1至CFPD-CB8,其为冷凝器风扇速度。当在与参数CFPD-A相关联的计时器过去之前启动级联组中的滞后压缩机时,可以在每个对应的CFPD-TX温度处使用冷凝器风扇速度。可以针对级联涡旋压缩机使用参数CFPD-CBX。对于具有多个冷却回路的空调系统,针对每个独立的冷却回路提供不同的参数组CFPD-CAX和CFPD-CBX。
[0141] 表1提供了以表格形式存储的参数CFPD-TX、CFPD-CAX和CFPD-CBX的示例。
[0142]CFPD-T8(最高温度) CFPD-CA8 CFPD-CB8
CFPD-T7 CFPD-CA7 CFPD-CB7
CFPD-T6 CFPD-CA6 CFPD-CB6
[0143]CFPD-T5 CFPD-CA5 CFPD-CB5
CFPD-T4 CFPD-CA4 CFPD-CB4
CFPD-T3 CFPD-CA3 CFPD-CB3
CFPD-T2 CFPD-CA2 CFPD-CB2
CFPD-T1(最低温度) CFPD-CA8 CFPD-CB1
[0144] 表1:SUPD-CF温度和风扇速度参数
[0145] 还参照示出了用于每组非级联压缩机的基于冷凝器风扇的起动压力差方法的图15。所述方法可以在400处开始。
[0146] 在402处,第一风扇控制模块347根据冷凝器风扇比例积分微分(CFPID)方法控制冷凝器风扇的速度。执行CFPID方法以保持期望的排出压力。使用CFPID方法以生成控制冷凝器风扇速度的冷凝器风扇控制信号CF。
[0147] 在404处,冷凝器风扇模块346确定是否基于领先压缩机信号PWM和滞后压缩机信号LAG启动压缩机(例如领先压缩机和/或滞后压缩机)。在406处,当压缩机之一启动后,冷凝器风扇模块346或第二风扇控制模块348启动SUPD-CF方法并临时使CFPID方法失效。如此,将冷凝器风扇保持在降低的速度(例如比当CFPID方法激活时慢的速度)。降低的冷凝器风扇速度便于排出压力的快速生成和增大,这有助于压缩机起动期间压力差的迅速建立和增大。
[0148] 在408处,延迟计时器336基于第一比较信号SCOM1、领先压缩机信号PWM和/或滞后压缩机信号LAG启动第二计时器并生成第二计时器信号TIM2。在410处,冷凝器风扇模块346和/或第二风扇控制模块348基于户外环境温度TA和参数CFPD-TX和CFPD-CAX来保持冷凝器风扇的速度。冷凝器风扇模块346和/或第二风扇控制模块348可以基于户外环境温度TA在CFPD-TX点和CFPD-CAX点之间插值以确定冷凝器风扇速度。
[0149] 如表1所示,每个CFPD-CAX风扇速度参数与其对应的CFPD-TX温度配对。如图17所示,当SUPD-CF方法激活时使用这些配对以对要使用的冷凝器风扇速度进行插值。图17示出了可以用于SUPD-CF方法的冷凝器风扇速度。可用通过在适当的CFPD-CAX点和CFPD-TX点之间的线性插值来确定冷凝器风扇速度。
[0150] 在412处,冷凝器风扇模块346可以确定第二计时器信号TIM2是否超过了预定时间或通过参数CFPD-A表示的时间。当任务412的结果为TRUE时执行任务414,否则可以执行任务410以更新冷凝器风扇速度和参数TA、CFPD-TX、CFPD-CAX。
[0151] 在414处,冷凝器风扇模块346根据CFPID方法返回冷凝器风扇的控制速度和/或斜变速度(ramping speed)。禁用SUPD-CF方法。第二风扇控制模块348将冷凝器风扇的控制让与第一风扇控制模块347。所述方法可以在任务414之后在416处结束。
[0152] 在图16中,示出了用于每组级联压缩机的基于冷凝器风扇的起动压力差方法。所述方法可以在450处开始。在452处,第一风扇控制模块347根据CFPID方法控制冷凝器风扇的速度。执行CFPID方法以保持选择的或预定的排出压力。CFPID方法用于生成控制冷凝器风扇速度的冷凝器风扇控制信号CF。
[0153] 在452处,第一风扇控制模块347根据CFPID方法控制冷凝器风扇的速度。执行CFPID方法以保持选择的或预定的排出压力。CFPID方法用于生成控制冷凝器风扇速度的冷凝器风扇控制信号CF。
[0154] 在454处,冷凝器风扇模块346基于领先压缩机信号PWM确定是否启动领先压缩机。在406处,当启动压缩机之一后,冷凝器风扇模块346或第二风扇控制模块348启动SUPD-CF方法并临时使CFPID方法失效。如此,冷凝器风扇被保持在降低的速度(例如比当CFPID方法被激活时慢的速度)。降低的冷凝器风扇速度便于排出压力的快速生成和增大,这有助于压缩机起动期间排出压力的快速建立和增大。
[0155] 在458处,延迟计时器336启动第二计时器并生成第二计时器信号TIM2。在460处,冷凝器风扇模块346和/或第二风扇控制模块348基于户外环境温度TA和参数CFPD-TX和CFPD-CAX来保持冷凝器风扇的速度。冷凝器风扇模块346和/或第二风扇控制模块348可以基于户外环境温度TA在CFPD-TX点和CFPD-CAX点之间插值以确定冷凝器风扇速度。
[0156] 如表1所示,每个CFPD-CAX风扇速度参数与其对应的CFPD-TX温度配对。如图17所示,当激活SUPD-CF方法时,使用这些配对以对要使用的冷凝器风扇速度进行插值。图17示出了可以用于SUPD-CF方法的冷凝器风扇速度。可以通过在适当的CFPD-CAX点和CFPD-TX点之间的线性插值来确定冷凝器风扇速度。
[0157] 在462处,冷凝器风扇模块346可以确定第二计时器信号TIM2是否超过了预定时间或通过参数CFPD-A表示的时间。当任务462的结果为FALSE时执行任务462。当任务462的结果为TRUE时执行任务468。在464处,第二风扇控制模块348基于滞后压缩机信号LAG确定是否启动滞后压缩机。如果滞后压缩机已经启动了任务466,不然可以执行任务460以更新冷凝器风扇速度和参数TA、CFPD-TX和CFPD-CAX。
[0158] 在466处,冷凝器风扇模块346和/或第二风扇控制模块348基于户外环境温度TA和参数CFPD-TX和CFPD-CBX来保持冷凝器风扇的速度。冷凝器风扇模块346和/或第二风扇控制模块348可以基于户外环境温度TA在CFPD-TX点和CFPD-CBX点之间的插值来确定冷凝器风扇速度。
[0159] 如表1所示,每个CFPD-CBX风扇速度参数与其对应的CFPD-TX温度进行配对。可以使用这些配对以对冷凝器风扇速度进行插值。可以通过在适当的CFPD-CBX点和CFPD-TX点之间的线性插值来确定冷凝器风扇速度。
[0160] 在467处,冷凝器风扇模块346可以确定第二计时器信号TIM2是否超过了预定时间或通过参数CFPD-A表示的时间。当任务467的结果为TRUE时执行任务468,否则可以执行任务466以更新冷凝器风扇速度和参数TA、CFPD-TX、CFPD-CBX。
[0161] 在468处,冷凝器风扇模块346根据CFPID方法返回冷凝器风扇的控制速度和/或斜变速度。禁用SUPD-CF方法。第二风扇控制模块348将冷凝器风扇的控制让与第一风扇控制模块347。所述方法可以在任务468之后在470处结束。
[0162] 在图18中,示出了针对级联压缩机的操作的冷凝器风扇速度曲线图。图18示出了当SUPD-LC方法去能(即当使用SUPD-CF方法时不使用SUPD-LC方法)时针对级联压缩机的SUPD-CF操作的示例。
[0163] SUPD-CF方法在领先压缩机起动期间支持具有降低的速度的冷凝器风扇,这使得排出压力升高至通过升高CF信号表示的冷凝器压力设定点以上。当激活滞后压缩机后,增大冷凝器风扇速度以避免使排出压力上升至足够高从而开动可以位于高压排放管路中的高压排放开关。高压排放管路可以连接至例如在图2的冷凝器114与蒸发器110之间延伸的管路480或在冷凝器124与蒸发器120之间延伸的管路482。参数CFPD-A可以设定为例如5分钟。结果是,第二计时器可以在5分钟的间隔处期满。在第二计时器期满之后,冷凝器风扇的速度可以朝向通过CFPID方法提供的速度进行斜变(ramped)。
[0164] 可以使用图13、15和16中的方法以操纵压缩机和冷凝器风扇操纵从而提供与户外环境温度的变化成反比的冷却容量和/或输出强度。快速提供冷却容量。这提供了在压缩机起动期间的温度稳定性和压缩机可靠性以防止压缩机的不受指引的卸载。
[0165] 图13、15和16中的方法的参数可以通过图2中的用户接口329进行配置。所述方法基于户外环境温度操纵压缩机和冷凝器风扇操作。该主动控制防止了在压缩机起动期间的低压缩机压力差并且对在压缩机起动期间在卸载条件下与压缩机的级联组的操作相关联的不受指引的压缩机卸载进行最小化。
[0166] 图13、15和16的方法可以应用于例如具有级联数字涡旋压缩机、冷凝器和EEV的空调系统。作为另一个示例,所述方法可以应用于具有固定、数字或级联数字涡旋压缩机、水冷式冷凝器和EEV或恒温膨胀阀的空调系统。
[0167] 在图19中,示出了关闭控制模块。关闭控制模块164可以包括滞后压缩机模块345、负载持续计时器484、覆写计时器485、例程模块486、领先压缩机模块487、膨胀阀模块488、关闭参数模块489和冷凝器风扇模块346。可以将由关闭控制模块164的模块使用和/或生成的参数存储在存储器186中。参照图20中的方法描述所述模块的操作。
[0168] 在图20中,示出了压缩机过渡压力差(CTPD)方法。CTPD方法可以用于每个级联组的领先压缩机和滞后压缩机。CTPD方法包括分别被称为CTPD-DS方法、CTPD-EV方法和CTPD-FR方法的数字涡旋(DS)方法、电子膨胀阀(EEV)电机过载保护(MOP)控制方法和冷凝器风扇降低(FR)方法。
[0169] 当禁用滞后压缩机以满足冷却值CFC的需要时激活CTPD-DS方法、CTPD-EV方法和CTPD-FR方法。冷却值CFC的需要可以用于调制压缩机容量、开启和关闭压缩机以及确定数字涡旋压缩机PWM%。针对CTPD方法,可以使用冷却值CFC的需要与数字涡旋压缩机PWM%之间的关系以获得PWMCFC信号。PWMCFC信号是基于冷却值CFC的需要确定的数字涡旋压缩机PWM%。PWMCFC信号是冷却值CFC的需要和为接通的压缩机的数目二者的函数。对激活的压缩机的数目的依赖解释了当禁用滞后压缩机时PWMCFC信号的不连续,这通过图21的曲线图中的段490来表示。
[0170] 针对CTPD方法,当冷却值CFC的需要增大至对应的第一激活点以上时,可以在滞后压缩机之前启动领先压缩机。滞后压缩机具有高于第一激活点的第二激活点。结果是,在起动领先压缩机之后发生滞后压缩机的起动。默认地,领先压缩机可以为数字涡旋压缩机,滞后压缩机可以为固定涡旋压缩机。
[0171] CTPD方法可以在500处开始。在501处,膨胀阀模块488启动电机过载保护(MOP)方法以通过过载模块保护压缩机电机。这当级联组中的滞后压缩机关闭时有效降低了EEV的打开百分比。膨胀阀模块488包括过载模块491、蒸发器温度模块492、覆写模块493和打开模块494。
[0172] 如图2所示,可以在冷却系统的每个冷却回路上使用EEV。蒸发器温度模块492可以通过执行膨胀阀比例积分微分(EVPID)方法来控制EEV的打开百分比。EVPID方法用于控制打开百分比以将蒸发器温度增大至过热设定点(即大于预定温度的温度)。EVPID方法可以生成可以作为获得过热条件的阀打开百分比的EVPID值,其中,蒸发器温度等于过热设定点。打开模块494可以基于EVPID值来调节EEV的打开百分比。
[0173] MOP方法可以包括使用被称为温度阈值的参数MOP-A。温度阈值为高于其由过载模块491开始MOP方法的温度。如果饱和吸入温度TSUC大于通过过载模块计算出的温度阈值,则开始MOP方法。
[0174] MOP方法的目的为保护压缩机电机不受输入的太高的冷却流体蒸汽压力和/或温度(即大于预定压力和预定温度)的影响。当饱和吸入温度TSUC增大至参数MOP-A以上时,启动MOP方法,EVPID值无效或不使用,EEV的打开百分比降低。降低的比率依赖于饱和吸入温度TSUC在参数MOP-A以上多少。饱和吸入温度TSUC比参数MOP-A大得越多,EEV关闭地越快。
[0175] 对于给定冷却流体或制冷剂,饱和吸入温度TSUC仅是吸入压力SUC的函数。降低吸入压力SUC会降低饱和吸入温度TSUC。当MOP方法降低EEV的打开百分比时,排出压力HEAD增大并且吸入压力SUC减小。当针对MOP方法提供压缩比(例如排出压力HEAD除以吸入压力SUC)的对应增大时,还可以提供压缩比的增大以增大或保持压力差(例如排出压力减去吸入压力)。
[0176] CTPD-EV方法改变参数MOP-A以启动MOP方法从而部分地关闭EEV。通过利用MOP方法以在关闭滞后压缩机之前建立较高的压缩比,压力差问题不太可能出现。使用参数EVPD-A、EVPD-B、EVPD-C配置CTPD-EV方法。
[0177] 参数EVPD-A指MOP温度并限定了在其以上对MOP-A温度进行设定的值。MOP-A温度被设定等于当激活CTPD-EV方法时的参数EVPD-A。参数EVPD-B指CTPD-EV持续时间,其限定了待使用参数EVPD-A覆写或代替的参数MOP-A的时间量。参数EVPD-C指MOP温度恢复比率,其限定了当CTPD-EV方法变成非激活时MOP-A温度被恢复成原始值(不再使MOP-A无效)的比率。
[0178] 在502处,滞后压缩机模块345确定是否满足滞后压缩机断开标准。滞后压缩机生成指示何时满足断开标准的标准状态信号CRIT。图13的方法提供了关闭滞后压缩机的示例标准,其包括当满足在372至376处的至少一个条件时在378处关闭滞后压缩机378。
[0179] 在504处,领先压缩机模块487、膨胀阀模块488和冷凝器风扇模块346基于通过对应信号DS、EV、FR表示的标准状态信号CRIT来开始CTPD-DS方法、CTPD-EV方法和CTPD-FR方法。可以在任务504之后并行执行任务506、510、517和528。CTPD-DS方法包括任务510至516。CTPD-EV方法包括任务517至526。CTPD-FR方法包括任务528至530。
[0180] 在506处,例程模块486确定是否充分激活CTPD-DS方法、CTPD-EV方法和CTPD-FR方法中的至少一个并生成例程输出信号ROUT。例如当数字涡旋压缩机PWM%等于100%时,可以充分激活CTPD-DS方法。例如当存储MOP-A值并且启动覆写计时器485后,可以充分激活CTPD-EV方法。例如当如在528处执行的已经降低了冷凝器风扇速度时可以充分激活CTPD-FR方法。当基于例程输出信号ROUT充分激活了CTPD-DS方法、CTPD-EV方法和CTPD-FR方法中的至少一个时执行任务508。
[0181] 在508处,当CTPD-DS方法、CTPD-EV方法和CTPD-FR方法变成充分激活后,滞后压缩机模块345将滞后压缩机保持在接通状态附加预定延迟时段(例如10秒)。该预定延迟时段使得通过CTPD-DS方法、CTPD-EV方法和CTPD-FR方法影响的部件在滞后压缩机关闭之前执行适当调节。在509处,滞后压缩机模块345在预定延迟时段之后禁用滞后压缩机。
[0182] 在510处,关闭参数模块489确定被称为数字涡旋负载持续时间的参数DSPD-A。这是在CTPD-DS方法变成激活后数字涡旋压缩机以100%或以预定(或最大)PWM%进行操作的时间量。
[0183] 在511处,领先压缩机模块487以等于100%或预定PWM%的满负载PWM%操作领先压缩机。这使得基于PWMCFC值需要的PWM%无效。当级联组中的固定压缩机关闭时,可以以恒定的PWM%(100%或预定PWM%)保持领先压缩机的PWM%。这确保了当固定涡旋压缩机关闭时,级联组的体积排放比率的降低小于或等于50%。通过最小化体积排放比率的降低,降低了压缩机压力差损失的机会。结果是,未降低压缩机压力差。
[0184] 在512处,负载持续时间计时器484被启动并生成负载持续时间信号TIML。在514处,领先压缩机模块487确定负载持续时间信号TIML是否超过预定负载持续时间。可以通过参数DSPS-A表示预定负载持续时间。当负载持续时间信号TIML超过预定负载持续时间时执行任务516。在516处,负载压缩机模块487对CTPD-DS方法进行禁用并将领先压缩机的PWM%斜变回PWMCFC值或基于PWMCFC值确定的值。CTPD-DS方法可以在532处结束。
[0185] 在图21中,示出了CTPD-DS方法的数字涡旋曲线图。图21包括数字涡旋PWM%信号、PWMCFC信号和滞后压缩机状态信号。数字涡旋PWM%信号在PWMCFC信号处启动,当激活CTPD-DS方法时增大至峰值(例如100%),当负载持续时间过去时减小返回至PWMCFC信号。当禁用滞后压缩机电机后,PWMCFC信号从低状态过渡为高状态。
[0186] 还在517处,关闭参数模块489确定参数EVPD-A、EVPD-B、EVPD-C。在518处,过载模块491将参数MOP-A存储在存储器186的第二位置中。结果是,MOP-A值被存储在存储器186的第一位置和第二位置中。在520处,覆写模块493对存储在第一位置中的参数MOP-A进行覆写。覆写模块493将参数EVPD-A存储作为第一位置中的MOP-A值。在521处,基于EVPD-A控制EEV打开百分比。
[0187] 在522处,覆写模块485启动并生成覆写计时器信号TIMS。在524处,膨胀阀模块488确定覆写计时器信号TIMS是否超过了参数EVPD-B。如果超过了参数EVPD-B,则执行任务526。
[0188] 在526处,覆写模块493将存储在第一位置中的参数MOP-A从参数EVPD-A改变为存储在第二位置中的原始参数MOP-A。这以通过参数EVPD-C限定的比率来完成。将原始参数MOP-A从存储器186的第二位置复制至存储器186的第一位置。当参数MOP-A完全恢复为其原始值时,CTPD-EV方法可以在532处结束。
[0189] 在图22中,示出了CTPD-EV方法的膨胀阀曲线图。图22包括分别与EVPID值、EEV的打开百分比和参数MOP-A相关联的EVPID信号、EEV打开%信号和MOP-A信号。图22还包括滞后压缩机电机状态信号。如图所示,在参数MOP-A被设定等于参数EVPD-A之后,滞后压缩机被关闭预定时段。在该点,EEV打开%信号斜降并保持降低的EEV打开百分比直至覆写计时器大于参数EVPD-B为止。参数MOP-A然后被斜升为其原始值并且EEV打开%信号被增大至EVPID值。
[0190] 冷凝器风扇模块346可以使用冷凝器比例积分微分(CFPID)方法控制冷凝器风扇的速度。可以控制冷凝器风扇的速度以保持预定排出压力。可以使用CFPID方法生成冷凝器输入信号CF以控制冷凝器风扇。可以使用CFPID方法以基于参数CF-A来生成冷凝器输出信号CF。参数CF-A指冷凝器最大风扇速度,其限定了冷凝器风扇可以操作的最大速度。可以将参数CF-A用作冷凝器风扇的实际速度的上限。作为示例,当冷凝器输出信号CF等于100%时,可以将参数CF-A设定成等于预定百分比(例如90%)。冷凝器风扇可以以预定百分比操作直至参数CFPID小于冷凝器输出信号CF-A为止。
[0191] CFPD-FR方法用于临时降低参数CF-A以提供冷凝器风扇速度的降低。这使得对应冷却回路中的排出压力HEAD增大。通过在滞后压缩机关闭之前以升高的排出压力操作级联组,可以避免压力差的损失。
[0192] CTPD-FR方法可以包括使用参数FRPD-A。参数FRPD-A指冷凝器风扇降低指数。当固定涡旋压缩机关闭时,参数FRPD-A是用于确定冷凝器风扇速度相对于数字涡旋PWM%的变化的降低的量级的值。
[0193] 式1提供了在滞后压缩机关闭之前的最大容许冷凝器风扇速度F1与在滞后压缩机关闭之后的最大容许冷凝器风扇速度F2之间的关系。
[0194]
[0195] 在式1中,变量A等于参数FRPD-A。可以基于变量F1(原始CF-A)和F2(当启动CTPD-FR时修改后的CF-A)来调节参数CF-A。变量C1等于在关闭滞后压缩机之前的参数PWMCFC。变量C2等于在滞后压缩机关闭后的参数PWMCFC。通过使用在启动CTPD-FR方法时的冷却值CFC的需要来计算变量C2。基于式1,增大FRPD-A参数会增大CTPD-FR方法期间冷凝器风扇速度的可能降低的量。
[0196] 在528处,当CTPD-FR方法变成激活时,冷凝器风扇模块346可以评估式1。将参数CF-A或原始的CF-A值从存储器186的第一位置复制至存储器186的第二位置。通过将F2存储在存储器186的第一位置,将参数CF-A设定成等于最大容许冷凝器风扇速度F2。这使得冷凝器风扇模块346将冷凝器风扇速度降低至等于最大容许冷凝器风扇速度F2的值。可以基于原始的CF-A值或最大容许冷凝器风扇速度F1,在任务528之前和/或在滞后压缩机关闭之前来控制冷凝器风扇的速度。当F2可以小于F1时,转换至最大容许冷凝器风扇速度F2可以包括当滞后压缩机关闭时降低冷凝器风扇速度的步骤。
[0197] 在530处,冷凝器风扇模块346将参数CF-A恢复回其原始值。基于CFPID值操作冷凝器风扇以将冷凝器风扇速度朝向原始的CF-A值进行斜变并返回在滞后压缩机关闭之前的速度。这基于与CFPID方法相关联的比例(P)积分(I)微分(D)系数的比率来完成。CTPD法或CTPD-FR方法可以在532处结束。
[0198] 在图23中,示出了CTPD-FR方法的冷凝器风扇速度曲线图。图23包括分别与参数CF-A和CFPID值对应的CF-A信号和CFPID信号。图23还包括冷凝器风扇速度信号CF和滞后压缩机电机状态信号。当在任务528处降低参数CF-A时降低冷凝器风扇速度信号CF。这可以在滞后压缩机关闭之前的预定时段(例如10秒)发生。在滞后压缩机关闭后参数CF-A增大返回至其原始值。当参数CF-A增大时对冷凝器风扇速度信号CF进行斜升,这在任务530处发生。
[0199] 为了防止和/或减轻当压缩机禁用时的压缩机压力差的损失,图20中的方法操纵系统部件的操作以期望级联组中的压缩机之一关闭。该方法包括防止滞后压缩机关闭期间发生低压力差的任务。这防止了对压缩机的损坏并且有助于减小当压缩机的级联组中的滞后压缩机关闭时冷却容量的过度降低。
[0200] 可以通过图2中的用户接口329配置图20中的方法的参数。这使得所述方法可重构。所述方法当满足关闭级联组中的压缩机之一的条件时中断数字涡旋压缩机PWM%、EEV打开位置和冷凝器风扇速度的操作控制。这主动降低了使级联组以与卸载压缩机条件相关联的低压力差运行的机会。
[0201] 图20中的方法可以应用于例如具有例如级联数字涡旋压缩机、微通道冷凝器和电子膨胀阀的空调系统。作为另一个示例,图20中的方法可以应用于具有级联数字涡旋压缩机和冷凝器的空调系统。该空调系统可以不具有EEV。作为另一个示例,所述方法可以应用于具有级联数字涡旋压缩机和EEV的空调系统。该空调系统可以不具有冷凝器。
[0202] 上述图5A至5B、7A至7B、11、13、15、16和20中的任务和方法意在为说明性的示例;在重叠的时段或依赖于应用的不同顺序中,所述任务可以迭代地、依次地、同步地、同时地、连续地执行。此外,依赖于事件的实施和/或顺序,所述任务中的任一个可以不执行或跳过。
[0203] 以上说明本质上仅是示例性的并且决不意在限制本公开内容、其申请或用途。可以以各种形式实施本公开内容的广义教导。因此,尽管本公开内容包括特定示例,但是本公开内容的真实保护范围不应当被进行如此的限制,这是因为当研究附图、说明书和所附的权利要求后其它修改将变得明显。为了阐述,在附图中使用相同的附图标记来标识相似的元件。如在本文中使用的,短语A、B和C中的至少一个应当被解释为使用非排他的逻辑或的逻辑(A或B或C)。应当理解方法内的一个或更多个步骤可以以不同顺序(或并行)执行而不需要改变本公开内容的原理。
[0204] 如在本文中使用的,术语模块可以指如下选项的一部分或包括:专用集成电路(ASIC);电子电路;组合逻辑电路;现场可编程阵列(FPGA);执行代码的处理器(共享的、专用的或处理器组);提供描述功能的其它合适的硬件部件;或上述的部分或全部的组合,例如片上系统。术语模块可以包括存储通过处理器执行的代码的存储器(共享的、专用的或存储器组)。
[0205] 如上使用的术语代码可以包括软件固件和/或微代码并且可以指程序、方法、功能、类和/或对象。如上使用的术语共享指可以使用单个(共享)处理器来执行来自多个模块的一些或全部代码。此外,可以通过单个(共享)存储器来存储来自多个模块的一些或全部代码。如上使用的术语组指可以使用一组处理器执行来自单个模块的一些或全部代码。此外,可以使用一组存储器存储来自单个模块的一些或全部代码。
[0206] 可以通过由一个或更多个处理器执行的一个或更多个计算机程序来实施在本文中描述的设备和方法。计算机程序包括存储在非暂态有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括存储的数据。非暂态有形计算机可读介质的非限制性示例为非易失性存储器磁性存储装置和光学存储装置。
[0207] 尽管可以在本文中使用术语第一、第二、第三等来描述各个元件、部件和/或模块,但是这些项不受这些术语的限制。这些术语可仅用于区分一个项与另一项。术语例如“第一”、“第二”或其它数字术语当在本文中使用时不暗示次序或顺序,除非上下文清楚表示。因此,在不偏离示例性实施的教导的前提下,在本文中讨论的第一项可以被理解为第二项。
[0208] 为了说明和描述提供了实施方式的以上描述,并不意在穷尽或限制本公开内容。特定实施方式的个别元件或特征通常并不限制该特定实施方式,但是当可应用时,所述元件和特征是可交换的并且可以用于选择的实施方式,即使并没有具体表示或描述。相同的实施方式可以以许多方式进行变化。这样的变型并不视作偏离本公开内容,并且所有这样的修改都意在包括在本公开内容的保护范围内。
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