專利名稱：用于電子膨脹閥調(diào)節(jié)的控制算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制冷系統(tǒng)中的電子膨脹閥(EEV)，并且具體地涉及用于調(diào)節(jié)EEV的位置的控制算法。
背景技術(shù)：
蒸氣循環(huán)制冷系統(tǒng)通常用于提供冷卻。典型的蒸氣循環(huán)制冷系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、壓縮機(jī)和電子膨脹閥(EEV)。處于兩相狀態(tài)(即，液一氣態(tài)的組合)的制冷劑被提供給蒸發(fā)器，其中，蒸發(fā)器中的制冷劑通過蒸發(fā)過程中的潛熱傳遞來吸收熱量，在蒸發(fā)過程中，制冷劑被轉(zhuǎn)化為純氣態(tài)。蒸發(fā)器的輸出處所提供的經(jīng)加熱的制冷劑被壓縮機(jī)接收。為了避免對壓縮 機(jī)的過多功率需求和/或損壞，被壓縮機(jī)接收的制冷劑處于純氣態(tài)是重要的。然而，為了最小化功率消耗并且最大化與系統(tǒng)相關(guān)的性能系數(shù)，使進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑的溫度最小化是重要的。離開蒸發(fā)器的制冷劑的溫度和狀態(tài)部分地基于流過蒸發(fā)器的制冷劑流量。流過蒸發(fā)器的制冷劑流量是壓縮機(jī)速度和電子膨脹閥(EEV)的位置(即，打開/關(guān)閉)的函數(shù)。如果對于蒸發(fā)器內(nèi)所吸收的熱量而言提供了過大的制冷劑流量，則蒸發(fā)器的輸出處所提供的制冷劑將會保持處于液態(tài)。如果提供給蒸發(fā)器的制冷劑流量不足，則所有制冷劑將會蒸發(fā)并且將會繼續(xù)吸收蒸發(fā)器內(nèi)的熱量，使得蒸發(fā)器的輸出處所提供的制冷劑具有高于期望溫度的溫度。電子膨脹閥用于調(diào)節(jié)制冷劑回路中的制冷劑流量，使得離開蒸發(fā)器的制冷劑處于氣態(tài)但不高于期望溫度。

發(fā)明內(nèi)容
用第一控制環(huán)和第二控制環(huán)來控制制冷系統(tǒng)中使用的電子膨脹閥(EEV)的位置，所述第一控制環(huán)基于與所述制冷系統(tǒng)相關(guān)的過熱反饋產(chǎn)生第一 EEV步驟信號，所述第二控制環(huán)基于與所述制冷系統(tǒng)相關(guān)的壓力反饋產(chǎn)生第二 EEV位置信號。選擇所述第一 EEV步驟信號或所述第二 EEV步驟信號中的一個作為用于控制所述EEV的位置的位置信號。將所選位置信號反饋地提供到所述第一控制環(huán)和所述第二控制環(huán)二者。


圖I是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制冷和控制系統(tǒng)的框圖。圖2是功能性框圖，示出了處理器單元所執(zhí)行的用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEV控制算法的操作。
具體實(shí)施例方式圖I是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制冷和控制系統(tǒng)10的框圖。系統(tǒng)10包括制冷系統(tǒng)12和控制系統(tǒng)14。制冷系統(tǒng)12包括蒸發(fā)器16、馬達(dá)18&、18以壓縮機(jī)20&、2013、冷凝器22、電子膨脹閥(EEV) 24和EEV馬達(dá)26。在蒸發(fā)器16、壓縮機(jī)馬達(dá)18a、18b、冷凝器22和電子膨脹閥(EEV) 24之間延伸的帶箭頭線指示了在制冷系統(tǒng)12內(nèi)循環(huán)的制冷劑的流動和方向。制冷系統(tǒng)12中的元件的構(gòu)造是示例性的，也可采用部件的其他構(gòu)造?？刂葡到y(tǒng)14包括處理單元32、壓縮機(jī)馬達(dá)控制器34a、34b以及EEV馬達(dá)控制器36。處理單元32監(jiān)視制冷系統(tǒng)12的操作，包括從壓力傳感器28和溫度傳感器30接收蒸發(fā)器16的輸出處的反饋。至少部分地基于這些值，處理單元向馬達(dá)控制器34a、34b提供控制指令以控制壓縮機(jī)馬達(dá)18a、18b的速度并且向EEV馬達(dá)控制器36提供控制指令以選擇性地定位(即，打開/關(guān)閉)EEV 24。制冷系統(tǒng)12操作，將處于兩相狀態(tài)(即，組合的液一氣態(tài))的制冷劑傳送到蒸發(fā)器16。流過蒸發(fā)器16的制冷劑通過蒸發(fā)過程中的潛熱傳遞來吸收熱量，蒸發(fā)過程將制冷劑轉(zhuǎn)化為純氣態(tài)。壓縮機(jī)20a、20b分別被馬達(dá)18a、18b驅(qū)動到期望速度。在圖I所示的實(shí)施例中，采用了彼此并行連接的一對壓縮機(jī)。在其他實(shí)施例中，可以替代地使用單個壓縮機(jī)。壓縮機(jī)20a、20b壓縮由蒸發(fā)器16提供的氣態(tài)制冷劑，并且將經(jīng)壓縮的氣態(tài)制冷劑提供到冷凝 器22。進(jìn)而，冷凝器22將氣態(tài)制冷劑冷凝回液態(tài)或混合的液一氣態(tài)，并且將經(jīng)冷凝的制冷劑提供到液池(未示出)或者直接提供到電子膨脹閥(EEV)24以便供應(yīng)到蒸發(fā)器16。EEV馬達(dá)26控制EEV 24的位置(即，打開/關(guān)閉)以調(diào)節(jié)被提供到蒸發(fā)器16的制冷劑流量。為了避免對壓縮機(jī)20a、20b的過多功率需求和/或損壞，被壓縮機(jī)20a、20b接收的制冷劑處于純氣態(tài)是重要的。然而，為了最小化功率消耗并且最大化與系統(tǒng)相關(guān)的性能系數(shù)，使進(jìn)入壓縮機(jī)20a、20b的制冷劑的溫度最小化是重要的。離開蒸發(fā)器16的制冷劑的溫度和狀態(tài)部分地取決于流過蒸發(fā)器的制冷劑流量以及進(jìn)入蒸發(fā)器的供應(yīng)空氣的溫度。流過蒸發(fā)器16的制冷劑流量是壓縮機(jī)速度和電子EEV24的位置(S卩，打開/關(guān)閉)的函數(shù)。如果對于蒸發(fā)器16內(nèi)所吸收的熱量而言提供了過大的制冷劑流量，則蒸發(fā)器16的輸出處所提供的制冷劑將會保持處于兩相狀態(tài)或液態(tài)。如果提供給蒸發(fā)器16的制冷劑流量不足，則所有制冷劑將會蒸發(fā)并且將會繼續(xù)吸收蒸發(fā)器16內(nèi)的熱量，使得蒸發(fā)器16的輸出處所提供的制冷劑具有高于期望溫度的溫度。因此，EEV 24的位置對于確保制冷系統(tǒng)12的適當(dāng)操作而言是重要的。在圖I所示的實(shí)施例中，處理單元12執(zhí)行EEV控制算法以通過選擇性地控制EEV24的位置來選擇性地控制流向蒸發(fā)器16的制冷劑流量。EEV控制算法由兩個控制環(huán)組成過熱(SH)控制環(huán)和最大操作壓力(MOP)控制環(huán),過熱控制環(huán)基于蒸發(fā)器16的輸出處的制冷劑溫度，最大操作壓力控制環(huán)基于蒸發(fā)器16的輸出處的制冷劑壓力。在正常操作期間，SH控制算法控制EEV 24的位置，使得制冷劑溫度保持在期望值(例如，高于與制冷劑相關(guān)的飽和蒸氣線18度)。MOP控制算法在必要時接管以將MOP保持成低于期望最大操作壓力(MOP)0具體地，本發(fā)明的EEV控制算法起作用以使SH控制算法和MOP控制算法之間的過渡平滑。圖2是功能性框圖，示出了處理器單元32所執(zhí)行的用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EEV控制算法的操作。由于EEV控制算法而提供的控制指令被提供到EEV馬達(dá)控制器36，其基于所接收的控制指令命令EEV馬達(dá)24到期望位置。EEV控制算法包括過熱(SH)控制環(huán)40和最大操作壓力(MOP)控制環(huán)42。SH控制環(huán)40將蒸發(fā)器16輸出處的制冷劑的被監(jiān)視的壓力Vevap_out和溫度levap_out接收為輸入，被監(jiān)視的壓力 evap_out和溫度levap_out分別由壓力傳感器28和溫度傳感器30提供。被監(jiān)視的壓力Vevap_out和溫度levap_out被提供到SH計算器44,其響應(yīng)性地產(chǎn)生過熱值SH_m人過熱被定義為蒸發(fā)器中的給定壓力下的制冷劑沸騰時的溫度與制冷劑氣體離開蒸發(fā)器時的溫度之間的差。因此，過熱值SH_^7的計算基于蒸發(fā)器16的輸出處所監(jiān)視的壓力Vevap_out和溫度Tevap_out 二者。為了避免液體制冷劑被提供到壓縮機(jī)20a、20b,制冷劑的期望過熱應(yīng)當(dāng)大于零。通常，為了給誤差提供一些余地，過熱值被保持在大于零的值(例如18度過熱)以確保蒸發(fā)器16處的氣態(tài)輸出。在塊46處,將計算的過熱值SH_ca7與期望過熱值SH_re/比較，以計算期望過熱值和測量的或計算的過熱值之間的差或誤差SH_arr。計算的誤差SH_arr被提供到比例積分(PI)控制塊48,其基于過熱反饋計算過熱步驟輸出SILste/ ,過熱步驟輸出SILste/ 代表EEV 24的期望位置(S卩，打開/關(guān)閉的步驟)。例如，計算的過熱值SH_ca7大于過熱參考值SH_re/可導(dǎo)致EEV 24打開以增大進(jìn)入蒸發(fā)器16的制冷劑流量。相反，計算的過熱值SH_cal小于過熱參考值SH_re/可導(dǎo)致EEV 24關(guān)閉以減小進(jìn)入蒸發(fā)器16的制冷劑流量。
MOP控制環(huán)42將蒸發(fā)器16輸出處的制冷劑的被監(jiān)視的壓力Vevap_out接收為輸入。在塊50處，將被監(jiān)視的壓力Vevap_out與壓力閾值M0P_re/比較，以計算期望壓力值和測量的壓力值之間的差或誤差M0P_err。計算的誤差M0P_err被提供到PI控制塊52，其基于壓力反饋計算壓力步驟輸出MOP-Ste/ ,壓力步驟輸出MOP-Ste/ 代表EEV 24的期望位置(即，打開/關(guān)閉的步驟)。選擇器塊54分別從SH控制環(huán)40和MOP控制環(huán)42接收SH步驟輸出和MOP步驟輸出MOP.ste/ 二者，并且在各步驟輸出之間選擇代表最大數(shù)量的關(guān)閉步驟(即，EEV 24的最關(guān)閉位置)的步驟輸出，以便提供給EEV位置計算器56作為EEV參考值EEV_ref。這樣，盡管兩個控制環(huán)40、42均提供了關(guān)于EEV 24的期望位置的輸出，但僅有一個控制環(huán)有效地“控制"EEV 24的位置。盡管在任何給定時間僅有一個控制環(huán)有效地“控制"EEV24的位置，所選的最大關(guān)閉值EEV_re/作為反饋被提供到“未處于控制的”環(huán)積分器。這樣，每個PI控制塊48、52的“未處于控制”的環(huán)積分器函數(shù)輸出正在被“處于控制”的環(huán)計算(連續(xù)地重置)的相同值。在一個實(shí)施例中，與PI控制塊48、52相關(guān)的每個環(huán)積分器具有下限和上限，其確保積分器的輸出保持在所限定的極限內(nèi)。在該實(shí)施例中，被提供給“未處于控制”的環(huán)積分器的反饋被提供給環(huán)積分器的下限輸入，由此保持“未處于控制”的環(huán)的輸出非常接近“處于控制”的環(huán)的輸出。該布置的益處在于，當(dāng)控制從SH控制塊40切換到MOP控制塊42或者反過來時，其降低了被提供給EEV位置計算器56的步驟輸出EEV_re/中的顯著變化。也就是說，將“處于控制”的控制環(huán)的步驟輸出反饋地提供給“未處于控制”的控制環(huán)的效果是使得兩個控制環(huán)之間的過渡平滑(即，無波動過渡)。另外，在一個實(shí)施例中，SH控制環(huán)40中所包括的PI控制塊48采用非線性增益函數(shù)。具體地，當(dāng)計算的過熱值SH_m7降低到低于過熱參考值SH_re/，這代表液體可被提供到壓縮機(jī)20a、20b的情況，帶有潛在地極其嚴(yán)重的后果。因此，這比計算的過熱值
大于過熱參考值SH_re/的情況更加關(guān)鍵。當(dāng)計算的過熱值SH_ca7低于過熱參考值SH_re/時，采用非線性增益函數(shù)允許PI控制器48所提供的響應(yīng)更加動態(tài)(即更快的響應(yīng)，其中，增益更大)。在其他較不關(guān)鍵的區(qū)域，可采用較小的增益值。非線性增益輸入實(shí)行了可變增益以適應(yīng)作為過熱誤差SH_Arr的函數(shù)的蒸發(fā)器16的動態(tài)響應(yīng)中的變化。
在另一個實(shí)施例中，PI控制器48接收前饋速度輸入以考慮壓縮機(jī)速度的變化對于制冷劑過熱的影響。例如，壓縮機(jī)速度的增大(由于增加的冷卻需求)減小了蒸發(fā)器16的輸出處的制冷劑壓力，這是由于壓縮機(jī)20a、20b的入口處的額外的抽吸造成的。結(jié)果，盡管EEV 24的位置沒有改變，但制冷劑的過熱仍然由于流過蒸發(fā)器16的顯著更高的制冷劑流量而減小。為了補(bǔ)償壓縮機(jī)速度對過熱的影響，壓縮機(jī)20a、20b的速度被前饋到PI控制器48以最小化過熱值的變化。在一個實(shí)施例中，前饋速度輸入被表示為壓縮機(jī)20a、20b的速度的變化率，其被加入PI控制器48的積分器函數(shù)的輸入。例如，壓縮機(jī)20a、20b的速度的增大導(dǎo)致正值(代表正的變化率)被加入PI控制器48的積分器輸入，這增大了增益并從而增大了 PI控制器48的響應(yīng)時間。在其他實(shí)施例中，前饋速度在PI控制器48的積分器函數(shù)的下游被提供。在這些實(shí)施例中，前饋速度輸入可被提供為速度值、變化率值等，其被用于適應(yīng)壓縮機(jī)速度的變化?；谶x擇器塊54所提供的步驟輸出EEV_re/，EEV位置計算器56計算EEV命令EEY_cmd以便提供到EEV馬達(dá)控制器36。在圖2所示的實(shí)施例中，EEV位置計算器56不接 收關(guān)于EEV 24的位置的反饋。為了補(bǔ)償，EEV位置計算器56包括一種機(jī)制，用于將EEV 24預(yù)定位到特定位置(例如完全關(guān)閉)且跟蹤EEV 24的位置的所有后續(xù)變化以保持EEV 24的當(dāng)前位置。在其他實(shí)施例中，EEV 24的位置可被反饋地提供到EEV位置計算器56，由此不再需要連續(xù)地監(jiān)視/跟蹤EEV位置(但需要額外的硬件/傳感器，用于探測EEV 24的位置)。在圖2所示的實(shí)施例中，塊58將代表EEV 24的期望位置的步驟輸出EEV_re/與當(dāng)前EEV位置卿_Cal_Pos比較以計算差值其代表為了獲得EEV 24的期望位置所需的打開/關(guān)閉的步驟。在塊62，將計算的差WN_delta_st印s乘以方波(由方波發(fā)生器64提供)以產(chǎn)生EEV命令信號WlCmd，以便提供到EEV馬達(dá)控制器36。另外，將差值砂}Ldelta_sUps提供到EEV位置計算器60，EEV位置計算器60使用該差值(代表EEV 24的位置的變化)來更新EEV 24的位置估計EEV_fe7_/^s。計算的位置估計基于EEV24的初始位置(由輸入閥預(yù)位置指示)以及EEV 24的打開/關(guān)閉速率(由方波發(fā)生器64的調(diào)制率指示)的信息。這樣，縱使缺乏來自實(shí)際值的反饋，EEV位置計算器仍能夠保持對于EEV 24的位置的準(zhǔn)確估計。雖然已經(jīng)參照(一個或多個)示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，在不偏離本發(fā)明范圍的情況下可作出各種變化并且可用等同物來替代其元件。另外，在不偏離本發(fā)明實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可在本發(fā)明的教導(dǎo)下進(jìn)行許多修改以適應(yīng)具體情形或者材料。因此所意圖的是，本發(fā)明不限于所公開的(一個或多個)具體實(shí)施例，而是本發(fā)明將會包括落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種控制制冷系統(tǒng)中使用的電子膨脹閥(EEV)的位置的方法，所述方法包括 在第一控制環(huán)中基于與所述制冷系統(tǒng)相關(guān)的過熱反饋產(chǎn)生第一 EEV位置信號； 在第二控制環(huán)中基于與所述制冷系統(tǒng)相關(guān)的壓力反饋產(chǎn)生第二 EEV位置信號； 選擇所述第一 EEV位置信號或所述第二 EEV位置信號作為用于控制所述EEV的位置的位置信號；以及 將所選位置信號反饋地提供到所述第一控制環(huán)和所述第二控制環(huán)二者。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，選擇所述第一EEV位置信號或所述第二 EEV位置信號包括選擇所述第一 EEV位置信號或所述第二 EEV位置信號中的較大者。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，產(chǎn)生所述第一EEV位置信號包括 基于與所述制冷系統(tǒng)相關(guān)的監(jiān)視的壓力和監(jiān)視的溫度計算過熱值； 將計算的過熱值與參考過熱值比較以產(chǎn)生過熱誤差值；以及 將過熱誤差值應(yīng)用到第一比例積分控制器以產(chǎn)生所述第一 EEV位置信號。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所選位置信號被反饋地提供以重置所述第一比例積分控制器的積分器值。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第一比例積分控制器采用非線性增益函數(shù)，其中，當(dāng)計算的過熱值小于參考過熱值時，所述第一比例積分控制器采用較大的增益值，并且當(dāng)計算的過熱值大于參考過熱值時，所述第一比例積分控制器采用較小的增益值。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第一比例積分控制器接收關(guān)于壓縮機(jī)速度的前饋輸入，以被包括在所述第一 EEV位置信號的計算中。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，產(chǎn)生所述第二EEV步驟信號包括 將與所述制冷系統(tǒng)相關(guān)的監(jiān)視的壓力與最大操作壓力(MOP)參考值比較以產(chǎn)生MOP誤差值；以及 將MOP誤差值應(yīng)用到第二比例積分控制器以產(chǎn)生所述第二 EEV步驟信號。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所選位置信號被反饋地提供以重置所述第二比例積分控制器的積分器值。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括 通過將所選位置信號與當(dāng)前閥位置信號比較來計算閥位置命令信號；以及 基于閥位置命令信號來更新當(dāng)前閥位置信號。
10.一種用于控制制冷系統(tǒng)中包括的電子膨脹閥(EEV)的位置的控制器系統(tǒng)，所述控制器系統(tǒng)包括 EEV馬達(dá)控制器，所述EEV馬達(dá)控制器命令所述EEV到期望位置；和處理單元，所述處理單元接收關(guān)于所述制冷系統(tǒng)中的監(jiān)視的壓力和溫度的反饋，所述處理單元執(zhí)行過熱(SH)控制環(huán)，所述過熱控制環(huán)基于過熱反饋計算第一 EEV位置信號，所述過熱反饋是基于所述監(jiān)視的壓力和溫度來計算的，所述處理單元執(zhí)行最大操作壓力(MOP)控制環(huán)，所述最大操作壓力控制環(huán)基于所述制冷系統(tǒng)的監(jiān)視的壓力計算第二 EEV位置信號，其中，所述處理單元選擇所述第一 EEV位置信號或所述第二 EEV位置信號作為用于控制所述EEV的位置的位置信號并且將所選位置信號作為反饋提供到所述SH控制環(huán)和所述MOP控制環(huán)二者。
11.如權(quán)利要求10所述的控制器系統(tǒng)，其中，所述處理單元選擇所述第一EEV位置信號或所述第二 EEV位置信號中的較大者作為用于控制所述EEV的位置的位置信號。
12.如權(quán)利要求10所述的控制器系統(tǒng)，其中，所述SH控制環(huán)將過熱反饋與期望過熱值比較以產(chǎn)生過熱誤差信號，所述SH控制環(huán)包括第一比例積分(PI)控制器，所述第一比例積分控制器基于所述過熱誤差信號和作為反饋提供到所述SH控制環(huán)和所述MOP控制環(huán)二者的所選位置信號產(chǎn)生所述第一 EEV位置信號。
13.如權(quán)利要求12所述的控制器系統(tǒng)，其中，所述第一PI控制器實(shí)行非線性增益函數(shù)，其中，當(dāng)計算的過熱值小于參考過熱值時，所述第一 PI控制器采用較大的增益值，并且當(dāng)計算的過熱值大于所述參考過熱值時，所述第一 PI控制器采用較小的增益值。
14.如權(quán)利要求12所述的控制器系統(tǒng)，其中，所述第一PI控制器接收與壓縮機(jī)的速度相關(guān)的前饋速度輸入，所述壓縮機(jī)被包括作為所述制冷系統(tǒng)的一部分，其中，所述第一 PI控制器提供的所述第一 EEV位置信號考慮了壓縮機(jī)速度對所述過熱反饋的影響。
15.如權(quán)利要求10所述的控制器系統(tǒng)，其中，所述MOP控制環(huán)將所述監(jiān)視的壓力與最大操作壓力(MOP)參考值比較以產(chǎn)生MOP誤差信號，所述MOP控制環(huán)包括第二比例積分(PI)控制器，所述第二比例積分控制器基于所述MOP誤差信號和作為反饋提供到所述SH控制環(huán)和所述MOP控制環(huán)二者的所選位置信號產(chǎn)生所述第二 EEV位置信號。
16.如權(quán)利要求10所述的控制器系統(tǒng)，其中，所述處理單元還包括EEVdelta步驟計算器，其將所選位置信號與當(dāng)前閥位置信號比較以產(chǎn)生閥命令信號并且基于所產(chǎn)生的閥命令信號來更新當(dāng)前閥位置信號。
17.—種系統(tǒng),包括 蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器基于流過所述蒸發(fā)器的制冷劑的蒸發(fā)而對介質(zhì)提供冷卻； 電子膨脹閥(EEV)，所述電子膨脹閥選擇性地打開和關(guān)閉以調(diào)節(jié)流過所述蒸發(fā)器的制冷劑的流量；和 處理單元，所述處理單元通過選擇性地控制所述EEV的打開和關(guān)閉來調(diào)節(jié)流過所述蒸發(fā)器的制冷劑的流量，所述處理單元執(zhí)行過熱(SH)控制環(huán)，所述過熱控制環(huán)基于過熱反饋計算第一 EEV位置信號，所述過熱反饋是基于監(jiān)視的壓力和溫度來計算的，所述處理單元執(zhí)行最大操作壓力(MOP)控制環(huán)，所述最大操作壓力控制環(huán)基于所述監(jiān)視的壓力計算第二EEV位置信號，其中，所述處理單元選擇所述第一 EEV位置信號或所述第二 EEV位置信號作為用于控制所述EEV的位置的位置信號并且將所選位置信號作為反饋提供到所述SH控制環(huán)和所述MOP控制環(huán)二者。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述SH控制環(huán)將過熱反饋與期望過熱值比較以產(chǎn)生過熱誤差信號，所述SH控制環(huán)包括第一比例積分(PI)控制器，所述第一比例積分控制器基于所述過熱誤差信號和作為反饋提供到所述SH控制環(huán)和所述MOP控制環(huán)二者的所選位置信號產(chǎn)生所述第一 EEV位置信號。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述第一PI控制器實(shí)行非線性增益函數(shù)，其中，當(dāng)計算的過熱值小于參考過熱值時，所述第一 PI控制器采用較大的增益值，并且當(dāng)計算的過熱值大于所述參考過熱值時，所述第一 PI控制器采用較小的增益值。
20.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述第一PI控制器接收與壓縮機(jī)的速度相關(guān)的前饋速度輸入，所述壓縮機(jī)被包括作為所述系統(tǒng)的一部分，其中，所述第一 PI控制器提供的所述第一 EEV位置信號考慮了壓縮機(jī)速度對所述過熱反饋的影響。
21.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述MOP控制環(huán)將所述監(jiān)視的壓力與最大操作壓力(MOP)參考值比較以產(chǎn)生MOP誤差信號，所述MOP控制環(huán)包括第二比例積分(PI)控制器，所述第二比例積分控制器基于所述MOP誤差信號和作為反饋提供到所述SH控制環(huán)和所述MOP控制環(huán)二者的所選位置信號產(chǎn)生所述第二 EEV位置信號。
22.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述處理單元還包括EEVdelta步驟計算器，其將所選位置信號與當(dāng)前閥位置信號比較以產(chǎn)生閥命令信號并且基于所產(chǎn)生的閥命令信號來更新當(dāng)前閥位置信號。
23.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述處理單元選擇所述第一EEV位置信號或所述第二 EEV位置信號中的較大者作為用于控制所述EEV的位置的位置信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于電子膨脹閥調(diào)節(jié)的控制算法。具體地，電子膨脹閥被用在制冷系統(tǒng)中以調(diào)節(jié)流過蒸發(fā)器的制冷劑的流量。通過第一控制環(huán)和第二控制環(huán)來控制所述電子膨脹閥的位置，所述第一控制環(huán)基于與所述制冷系統(tǒng)相關(guān)的過熱反饋產(chǎn)生第一位置信號，所述第二控制環(huán)基于與所述制冷系統(tǒng)相關(guān)的壓力反饋產(chǎn)生第二位置信號。選擇所述第一位置信號和所述第二位置信號中的較大者來控制所述電子膨脹閥值的位置，并且將所選位置信號反饋地提供到所述第一控制環(huán)和所述第二控制環(huán)二者。
文檔編號F25B49/00GK102748906SQ20121011734
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者B.R.施勒德, J.埃爾恩斯特, K.庫西, R.M.德羅伊, T.帕特爾 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司