空氣Tsbaik和返回箱空氣T κ_之外，控制器100還借助與控制器100操作性地相關(guān)聯(lián)且安置于制冷劑蒸氣壓縮系統(tǒng)20中的選定位置處的各種傳感器來監(jiān)視各種壓力和溫度以及操作參數(shù)。在圖2中描繪的制冷劑蒸氣壓縮系統(tǒng)20的實(shí)施方案中，壓力傳感器102可以與壓力裝置30相關(guān)聯(lián)地安置Pdis，或可以與氣體冷卻器40相關(guān)聯(lián)地安置以感測(cè)氣體冷卻器40的熱交換器盤管42的出口處的制冷劑的壓力，所述壓力等于Pdis;溫度傳感器104可以與氣體冷卻器40相關(guān)聯(lián)地安置以測(cè)量從氣體冷卻器40的熱交換器盤管42離開的制冷劑的溫度Te&)ut;溫度傳感器106可以與蒸發(fā)器50相關(guān)聯(lián)地安置以感測(cè)從蒸發(fā)器50的熱交換器盤管52離開的制冷劑的溫度TEVAP()Ut;并且壓力傳感器108可以與第一壓縮級(jí)30a的吸入口相關(guān)聯(lián)地安置以感測(cè)饋入到第一壓縮級(jí)30a的制冷劑的壓力PSUCT。壓力傳感器102和108可以是常規(guī)壓力傳感器，例如壓力變換器，且溫度傳感器104和106可以是常規(guī)溫度傳感器，例如熱電耦或熱敏電阻。
[0038]如本文中使用，術(shù)語“控制器”指代用于控制的任何方法或系統(tǒng)且應(yīng)被理解為包括微處理器、微控制器、經(jīng)編程數(shù)字信號(hào)處理器、集成電路、計(jì)算機(jī)硬件、計(jì)算機(jī)軟件、電路、專用集成電路、可編程邏輯裝置、可編程門陣列、可編程陣列邏輯、個(gè)人計(jì)算機(jī)、芯片以及離散模擬、數(shù)字或可編程部件的任何其它組合或能夠提供處理功能的其它裝置。
[0039]控制器100被配置成控制制冷劑蒸氣壓縮系統(tǒng)按各種操作模式(包括若干容量模式)的操作。容量模式是將制冷負(fù)載施加于系統(tǒng)上從而需要壓縮機(jī)在負(fù)載條件下運(yùn)行以滿足冷卻需求的系統(tǒng)操作模式。在卸載模式中，施加于系統(tǒng)上的冷卻需求很低以致可產(chǎn)生充足的制冷量以通過壓縮機(jī)在卸載模式下運(yùn)行來滿足冷卻需求?？刂破?00還被配置成控制變速驅(qū)動(dòng)器34以改變遞送給壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流的頻率以便響應(yīng)于容量需求而改變壓縮裝置30的速度。
[0040]如先前指出，在運(yùn)輸制冷應(yīng)用中，制冷劑蒸氣壓縮系統(tǒng)20必須能夠以高容量操作以在裝載之后將貨箱內(nèi)的溫度迅速拉低且必須能夠在運(yùn)輸期間在將貨箱溫度維持在極窄帶(例如小至+/-0.25°C (+/-0.45° F))內(nèi)期間以極低容量操作。取決于所運(yùn)送的特定貨物，所需的貨箱空氣溫度可以從低至-34.4°C (-30° F)直至30°C(86° F)。因此，控制器100將響應(yīng)于制冷量需求來選擇性地操作制冷劑蒸氣壓縮系.，例如在初始拉低和恢復(fù)拉低期間，對(duì)于非冷凍易腐產(chǎn)品以節(jié)熱易腐模式或標(biāo)準(zhǔn)非節(jié)熱易腐模式，且對(duì)于冷凍產(chǎn)品以節(jié)熱冷凍模式或標(biāo)準(zhǔn)非節(jié)熱冷凍模式。
[0041]在將貨箱溫度維持在設(shè)定點(diǎn)貨箱溫度周圍的窄帶中時(shí)，控制器100還可以選擇性地使制冷劑蒸氣壓縮系統(tǒng)20按卸載模式來操作。通常，通過對(duì)供應(yīng)箱空氣(即，從制冷劑排熱熱交換器(即，蒸發(fā)器50)離開的空氣)的溫度Tsbaik和返回箱空氣(即，進(jìn)入制冷劑排熱熱交換器50的箱空氣)的溫度Tkbaik中的一者或兩者進(jìn)行監(jiān)視和設(shè)定點(diǎn)控制來間接地控制貨箱溫度。
[0042]控制器100被配置成將壓縮機(jī)排放壓力控制到所要的設(shè)定點(diǎn)排放壓力PDIS()pt，以在制冷劑蒸氣壓縮系統(tǒng)按任一前述容量模式操作時(shí)大幅優(yōu)化能量效率。在一實(shí)施方案中，控制器100使用控制器中的可執(zhí)行程序指令按照壓縮機(jī)速度校正因數(shù)與至少氣體冷卻器出口制冷劑條件Retalt和蒸發(fā)器制冷劑條件R EVAP的函數(shù)的乘積來確定設(shè)定點(diǎn)排放壓力P DISopt，即:
[0043]PDisopt= f (R GCouf Revap) X (壓縮機(jī)速度因數(shù))。
[0044]在一實(shí)施方案中，氣體冷卻器出口制冷劑條件包括所感測(cè)到的制冷劑氣體冷卻器出口溫度。在一實(shí)施方案中，蒸發(fā)器制冷劑條件包括蒸發(fā)器制冷劑飽和溫度。
[0045]由于將蒸發(fā)器盤管50的熱交換盤管52的出口與壓縮級(jí)30a的吸入口連通的制冷劑管路26中沒有吸入調(diào)制閥或其它制冷劑流量控制裝置，因此蒸發(fā)器盤管52內(nèi)的制冷劑壓力與壓縮裝置30的吸入口處的制冷劑壓力基本上相同。因?yàn)橥ㄟ^蒸發(fā)器50的熱交換盤管52的制冷劑處于亞臨界狀態(tài)，即，處于低于制冷劑的臨界點(diǎn)的溫度和壓力下，所以制冷劑飽和溫度與制冷劑壓力相關(guān)。因此，蒸發(fā)器制冷劑飽和溫度可以通過感測(cè)蒸發(fā)器熱交換器盤管52處的制冷劑壓力來間接地感測(cè)或者可以通過感測(cè)壓縮機(jī)吸入壓力來間接地感測(cè)，所述壓縮機(jī)吸入壓力與蒸發(fā)器制冷劑壓力基本上相同。
[0046]壓縮機(jī)速度校正因數(shù)可以是按每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)來計(jì)的壓縮機(jī)速度的函數(shù)f(rpm)。在一實(shí)施方案中，壓縮機(jī)速度校正因數(shù)可以是按每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)來計(jì)的壓縮機(jī)速度的非線性函數(shù)，例如但不限于按每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)來計(jì)的壓縮機(jī)速度的二次函數(shù)?？梢允褂糜糜诟袦y(cè)壓縮機(jī)自身的軸的旋轉(zhuǎn)速度的常規(guī)技術(shù)來直接感測(cè)壓縮裝置30的rpm速度。還可以通過感測(cè)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)32的旋轉(zhuǎn)軸的rpm速度或通過測(cè)量變速驅(qū)動(dòng)器34的頻率來間接地感測(cè)壓縮裝置30的rpm速度。
[0047]控制器100被配置成對(duì)所感測(cè)到的壓縮機(jī)排放壓力Pdis與計(jì)算出的最佳設(shè)定點(diǎn)排放壓力PDIS_進(jìn)行比較，且采取適當(dāng)行動(dòng)以更改操作壓縮機(jī)排放壓力，即，所感測(cè)到的排放壓力，以在指定設(shè)定點(diǎn)容限內(nèi)匹配最佳設(shè)定點(diǎn)排放壓力PDIS()pt。在所描繪的實(shí)施方案中，通過位于壓縮裝置30的排放口附近的壓力傳感器102來感測(cè)壓縮排放壓力。然而，由于制冷劑排熱熱交換器40的出口處的制冷劑壓力(即，氣體冷卻器出口壓力)基本上等于正常操作條件下的壓縮機(jī)排放壓力，因此還可以使用位于氣體冷卻器熱交換器40的出口處(例如位于感測(cè)氣體冷卻器出口制冷劑溫度的溫度傳感器104近旁)的壓力傳感器來感測(cè)壓縮機(jī)排放壓力。
[0048]為了更改操作壓縮機(jī)排放壓力，控制器被配置成調(diào)整高壓膨脹裝置45的開口程度。減小高壓膨脹裝置45的開口程度將使操作壓縮機(jī)排放壓力增加。相反地，增大高壓膨脹裝置45的開口程度將使操作壓縮機(jī)排放壓力減小。只要制冷劑蒸氣壓縮系統(tǒng)20按容量(負(fù)載)模式中的一者操作，控制器100便將連續(xù)地計(jì)算最佳設(shè)定點(diǎn)排放壓力且調(diào)整高壓膨脹裝置45的開口程度以使所感測(cè)到的壓縮機(jī)排放壓力Pdis與計(jì)算出的最佳設(shè)定點(diǎn)排放壓
^DISopt 匹配。
[0049]控制器100可以進(jìn)一步被配置成在制冷劑蒸氣壓縮系統(tǒng)20按低容量模式操作時(shí)(例如在將貨箱溫度維持在設(shè)定點(diǎn)貨箱溫度的窄范圍內(nèi)時(shí))控制排放壓力。對(duì)于制冷劑蒸氣壓縮系統(tǒng)按低容量模式的操作，將高壓膨脹閥45定位成全開，將節(jié)熱器流量控制裝置65定位成閉合，且打開蒸發(fā)器膨脹裝置55并對(duì)它進(jìn)行調(diào)制。由于高壓膨脹閥全開，因此不能通過調(diào)制高壓膨脹閥來控制壓縮機(jī)排放壓力。而是，當(dāng)系統(tǒng)按所述低容量模式操作時(shí)，控制器100被配置成通過改變與制冷劑排熱熱交換器40操作性地相關(guān)聯(lián)的扇44的工作周期或速度來控制操作壓縮機(jī)排放壓力。在一實(shí)施方案中，扇通過變速扇電動(dòng)機(jī)46驅(qū)動(dòng)，所述變速扇電動(dòng)機(jī)通過經(jīng)由專用變頻驅(qū)動(dòng)器48或經(jīng)由與壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)32相關(guān)聯(lián)的變頻驅(qū)動(dòng)器34遞送的電流供電。在此實(shí)施方案中，當(dāng)制冷劑蒸氣壓縮系統(tǒng)20按卸載低容量模式操作時(shí)，控制器100將改變變頻驅(qū)動(dòng)器48 (或變頻驅(qū)動(dòng)器34)的輸出頻率以增加或減小扇電動(dòng)機(jī)46和扇44的速度。如果扇44通過固定恒定速度扇電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，那么控制器100將使扇電動(dòng)機(jī)46運(yùn)轉(zhuǎn)或停止運(yùn)轉(zhuǎn)以改變扇44的工作周期以便控制操作壓縮機(jī)排放壓力。
[0050]制冷劑蒸氣壓縮系統(tǒng)20可以進(jìn)一步包括壓縮卸載回路70，所述壓縮卸載回路包括制冷劑旁通管路72和插入于制冷劑旁通管路72中的卸載器流量控制閥75，例如圖3中所描繪。制冷劑旁通管路72在蒸發(fā)器熱交換器盤管的制冷劑出口與第一壓縮級(jí)30a的吸入口之間提供從壓縮過程的中間壓力級(jí)到初級(jí)制冷劑回路的低壓側(cè)的制冷劑流動(dòng)路徑。在圖3中所描繪的實(shí)施方案中，制冷劑旁通管路72在節(jié)熱器流量控制裝置65下游的某一位置處分接到蒸氣注射管路64中并且在蒸發(fā)器熱交換器盤管52下游且在第一壓縮級(jí)30a的吸入口上游分接到制冷劑管路26中。
[0051]卸載器流量控制閥75 (例如具有打開位置和閉合位置的電磁閥(USV))在制冷劑蒸氣壓縮系統(tǒng)20按標(biāo)準(zhǔn)與節(jié)熱容量模式操作期間閉合且在制冷器蒸氣壓縮系統(tǒng)按卸載模式操作期間打開。當(dāng)卸載器流量控制閥75定位成打開時(shí)，制冷劑蒸氣從壓縮過程的中間壓力級(jí)傳遞到制冷劑旁通管路72且通過制冷劑旁通管路72到制冷劑蒸氣壓縮系統(tǒng)20的低壓側(cè)上的制冷劑管路26。當(dāng)然，當(dāng)卸載器流量控制閥75定位成閉合時(shí)，例如當(dāng)制冷器蒸氣壓縮系統(tǒng)20按前述容量模式中的一者操作時(shí)，防止制冷劑流經(jīng)制冷劑旁通管路72。
[0052]如果制冷劑蒸氣壓縮系統(tǒng)裝備有卸載器回路70，那么