[发明专利]用于制冷系统的电控发动机的控制系统和方法

说明书

公开了一种运输制冷系统(10)，该运输制冷系统(10)包括驱动系统(10)的制冷回路(80)的电控发动机(60)。发动机控制单元(65)被配置成在有差操作模式下操作发动机(60)，其中发动机转速随着来自制冷回路(80)的发动机负载的减小而增加，从而在低发动机负载条件下使系统(10)的冷却能力最大化。

技术领域

本发明涉及一种制冷系统，该制冷系统包括电控发动机，特别地，涉及一种控制系统和用于操作该系统的电控发动机的方法。

背景技术

运输制冷系统(Transport Refrigeration System，TRS)通常包括运输制冷单元(Transport Refrigeration Unit，TRU)，该运输制冷单元连接至运输单元(例如卡车、集装箱(诸如平板车上的集装箱、联运集装箱等)、箱式车、半牵引车、公共汽车或其他类似的运输单元)，以控制运输单元内部空间的一个或多个环境条件(例如，温度、湿度、空气质量等)。这样做可以保持储存在运输单元内部空间内的易腐烂货物(例如农产品、冷冻食品、药品等)。

TRU通常包括制冷回路，该制冷回路包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器以及风扇或鼓风机，以控制内部空间内的空气与TRU外的周围空气之间的热交换。内燃机通常用于产生动力，该动力驱动TRU的压缩机旋转以迫使制冷剂通过回路。在一些情况下，压缩机直接由发动机驱动，使得压缩机的转速直接与发动机的转速成正比。

当前的发动机排放标准，诸如欧洲非道路移动机械(Non-Road MobileMachinery，NRMM)的V级法规或北美的4级标准，限制了发动机功率的输出，因此限制了TRU可以从发动机使用的功率值。为了满足这种排放标准，压缩机发动机通常设置有所谓的“调节器”，即被配置成通过限定到发动机的燃料(例如空气)来限制发动机的功率的装置，例如当发动机原动机在满负载(也称为额定负载，即发动机被制造以在其额定转速下承受的最大负载)下达到其额定转速时。额定转速是满负载发动机在最大允许功率下的发动机转速(通常以每分钟转数或RPM为单位)。

已知提供一种电子调节器，该电子调节器包括一个或多个电磁阀，用于控制流向发动机的燃料的流量，并且这些阀通过来自发动机控制单元(EngineControlUnit，ECU)的适当控制信号来致动。用于TRU发动机的电子调节器通常在同步操作模式下操作，其中对于变化的发动机负载，ECU保持恒定的发动机转速。这通过调节燃料阀的位置来完成，使得依据负载增加或减少到达燃烧室的燃料量。实际上，ECU可以经由一个或多个传感器(如本领域中已知的)连续地监视发动机转速，并且调节电磁阀的位置以补偿由于负载变化而引起的任何转速改变。足够快速地执行监视和阀致动过程，以确保在负载变化下，不会出现明显的发动机转速差异。

电控发动机的转速通常以发动机的额定转速为上限，以确保发动机在满负载时不超过其功率极限。然而，这也限制了压缩机的转速，并且因此限制了压缩机可以将制冷剂绕制冷回路泵送的流量以及由此导致限制了TRU的冷却能力。

相应地，期望提高由功率受限的发动机驱动的TRU的冷却能力。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种运输制冷系统，包括：电控发动机；运输制冷单元，其包括被配置成由发动机驱动的制冷回路；以及发动机控制单元，其被配置成在有差操作模式下操作发动机，其中发动机转速随着来自制冷回路的发动机负载的减小而增加。