[發明專利]用于制冷系統的電控發動機的控制系統和方法

在審

• 申請號: 202010740961.1
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN112297775A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 皮爾斯·D·肯尼迪
• 申請（專利權）人: 冷王公司
• 主分類號: B60H1/32
• 分類號: B60H1/32;F02D29/04;F25B49/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 閆紅

公開了一種運輸制冷系統(10)，該運輸制冷系統(10)包括驅動系統(10)的制冷回路(80)的電控發動機(60)。發動機控制單元(65)被配置成在有差操作模式下操作發動機(60)，其中發動機轉速隨著來自制冷回路(80)的發動機負載的減小而增加，從而在低發動機負載條件下使系統(10)的冷卻能力最大化。

技術領域

本發明涉及一種制冷系統，該制冷系統包括電控發動機，特別地，涉及一種控制系統和用于操作該系統的電控發動機的方法。

背景技術

運輸制冷系統(Transport Refrigeration System，TRS)通常包括運輸制冷單元(Transport Refrigeration Unit，TRU)，該運輸制冷單元連接至運輸單元(例如卡車、集裝箱(諸如平板車上的集裝箱、聯運集裝箱等)、箱式車、半牽引車、公共汽車或其他類似的運輸單元)，以控制運輸單元內部空間的一個或多個環境條件(例如，溫度、濕度、空氣質量等)。這樣做可以保持儲存在運輸單元內部空間內的易腐爛貨物(例如農產品、冷凍食品、藥品等)。

TRU通常包括制冷回路，該制冷回路包括壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器以及風扇或鼓風機，以控制內部空間內的空氣與TRU外的周圍空氣之間的熱交換。內燃機通常用于產生動力，該動力驅動TRU的壓縮機旋轉以迫使制冷劑通過回路。在一些情況下，壓縮機直接由發動機驅動，使得壓縮機的轉速直接與發動機的轉速成正比。

當前的發動機排放標準，諸如歐洲非道路移動機械(Non-Road MobileMachinery，NRMM)的V級法規或北美的4級標準，限制了發動機功率的輸出，因此限制了TRU可以從發動機使用的功率值。為了滿足這種排放標準，壓縮機發動機通常設置有所謂的“調節器”，即被配置成通過限定到發動機的燃料(例如空氣)來限制發動機的功率的裝置，例如當發動機原動機在滿負載(也稱為額定負載，即發動機被制造以在其額定轉速下承受的最大負載)下達到其額定轉速時。額定轉速是滿負載發動機在最大允許功率下的發動機轉速(通常以每分鐘轉數或RPM為單位)。

已知提供一種電子調節器，該電子調節器包括一個或多個電磁閥，用于控制流向發動機的燃料的流量，并且這些閥通過來自發動機控制單元(EngineControlUnit，ECU)的適當控制信號來致動。用于TRU發動機的電子調節器通常在同步操作模式下操作，其中對于變化的發動機負載，ECU保持恒定的發動機轉速。這通過調節燃料閥的位置來完成，使得依據負載增加或減少到達燃燒室的燃料量。實際上，ECU可以經由一個或多個傳感器(如本領域中已知的)連續地監視發動機轉速，并且調節電磁閥的位置以補償由于負載變化而引起的任何轉速改變。足夠快速地執行監視和閥致動過程，以確保在負載變化下，不會出現明顯的發動機轉速差異。

電控發動機的轉速通常以發動機的額定轉速為上限，以確保發動機在滿負載時不超過其功率極限。然而，這也限制了壓縮機的轉速，并且因此限制了壓縮機可以將制冷劑繞制冷回路泵送的流量以及由此導致限制了TRU的冷卻能力。

相應地，期望提高由功率受限的發動機驅動的TRU的冷卻能力。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供了一種運輸制冷系統，包括：電控發動機；運輸制冷單元，其包括被配置成由發動機驅動的制冷回路；以及發動機控制單元，其被配置成在有差操作模式下操作發動機，其中發動機轉速隨著來自制冷回路的發動機負載的減小而增加。