DE102006017909B4 - Temperatursteuersystem und Verfahren zum Betreiben desselben - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Luftklimatisierung in einem Fahrzeugladeraum (16), das die folgenden Schritte umfasst:- Vorsehen eines Kältekreislaufs (20), der einen Verdampfer (68) und ein elektronisches Drosselventil (70) umfasst;- Leiten von Kältemittel durch den Kältekreislauf (20);- Leiten von Laderaumluft (112) durch den Verdampfer (68);- Ermitteln eines ersten Zustands unter Verwendung eines Konvertierungsprozesses, wobei der erste Zustand eine Sättigungssaugtemperatur des Kältemittels in dem Kältekreislauf (20) stromabwärts von dem Verdampfer (68) ist, auf der Basis eines unter Verwendung eines Saugdruckwandlers (72) erhaltenen Saugdrucks;- Fühlen eines zweiten Zustands, der eine Temperatur des Kältemittels in dem Verdampfer (68) ist, unter Verwendung eines Verdampferspulentemperatursensors (136);- Ermitteln einer Position des elektronischen Drosselventils (70);- Ermitteln eines Unterschieds zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand; und- Initiieren eines Enteisungsprozesses des Verdampfers (68), wenn sich das elektronische Drosselventil (70) in einer vollständig geöffneten Position befindet und der Unterschied grösser ist als ein Schwellenwert.

Description

  • VERBUNDENE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht den Zeitrang der früher eingereichten, parallel anhängigen U.S. Provisional Patent Application Serial No. 60/671,716 , eingereicht am 15. April 2005, deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme darauf enthalten ist.
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung bezieht sich auf Temperatursteuersysteme und insbesondere auf ein Transporttemperatursteuersystem sowie auf ein Verfahren zum Betreiben desselben.
  • Die DE 103 19 290 A1 beschreibt eine Transporttemperatur-Steuereinheit und ein Verfahren zum Entfrosten einer Verdampferschlange derselben. Aus dieser Schrift sind ein System zum Klimatisieren von Luft in einem Fahrzeugladeraum mit einem einen Verdampfer umfassenden Kältemittelkreislauf sowie ein temperaturgesteuertes Enteisungsverfahren für den Verdampfer bekannt. Aus der JP H10-197 110 A ist ein Verfahren bekannt, einen Enteisungsprozess des Verdampfers zu initiieren, wenn der Unterschied zwischen der Kältemitteltemperatur am Eintritt und Austritt des Verdampfers größer ist als ein Schwellenwert. Aus der JP 2004-085 109 A ist es bekannt, einen Enteisungsprozess zu starten, wenn sich eine Tür des Fahrzeugladeraums in der geöffneten Position befindet.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die Erfindung ist durch ein Verfahren zur Luftklimatisierung in einem Fahrzeugladeraum gemäß Patentanspruch 1 gekennzeichnet.
  • Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung schaffen ein Verfahren zur Klimatisierung in einem Laderaum. Nachfolgend wird auch ein entsprechendes Temperatursteuersystem beschrieben. Das Verfahren bzw. das Temperatursteuersystem kann einen Kompressor, eine Verdampferspule, einen Kondensator, einen sich zwischen dem Kompressor, der Verdampferspule und dem Kondensator erstreckenden Kühlkreislauf (Kältekreislauf), sowie eine Steuereinrichtung verwenden, die dafür programmiert ist, den Betrieb des Temperatursteuersystems zu steuern und eine Strömung von Kühlmittel (Kältemittel) durch den Kühlkreislauf zu regeln. Die Steuereinrichtung kann dafür programmiert sein, das Temperatursteuersystem in einem Enteisungsmodus auf der Basis von Daten zu betreiben, die von einem oder mehreren Sensoren erhalten werden, die entlang des Kühlkreislaufs verteilt sind.
  • Zusätzlich schaffen einige Ausführungsformen der Erfindung ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Temperatursteuersystems, das einen Kühlkreislauf aufweist, der sich zwischen einem Kompressor und einer Verdampferspule erstreckt. Das Verfahren kann die folgenden Schritte umfassen: Fühlen eines Drucks des durch den Kühlkreislauf strömenden Kühlmittels, Berechnen eines gesättigten Saugdrucks, Bilden eines akzeptablen Bereichs eines Sättigungssaugdrucks, Vergleichen des gesättigten Saugdrucks mit dem akzeptablen Bereich des Sättigungssaugdrucks, und Initiieren einer Enteisung, wenn sich der Sättigungssaugdruck außerhalb des akzeptablen Bereichs des Sättigungssaugdrucks befindet.
  • In einigen Aussführungsformen schafft die Erfindung ein Verfahren zur Luftklimatisierung in einem Fahrzeugladeraum. Das Verfahren kann die folgenden Schritte umfassen: Bilden eines Kühlkreislaufs mit einem Verdampfer, Leiten von Kühlmittel durch den Kühlkreislauf, und Leiten von Laderaumluft durch den Verdampfer. Das Verfahren kann auch die folgenden Schritte umfassen: Fühlen eines ersten Zustands auf der Basis entweder einer Temperatur oder eines Drucks des Kühlmittels in dem Kühlkreislauf stromaufwärts von dem Verdampfer, Ermitteln eines zweiten Zustands auf der Basis entweder einer Temperatur oder eines Drucks des Kühlmittels in dem Verdampfer, und Ermitteln einer Differenz zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand. Das Verfahren kann den Schritt des Initiierens eines Enteisungsprozesses des Verdampfers umfassen, wenn die Differenz größer ist als ein Schwellenwert.
  • Die Erfindung kann außerdem ein Verfahren zur Klimatisierung von Luft in einem Fahrzeugladeraum schaffen, wobei das Fahrzeug eine Öffnung hat, die eine Verbindung zwischen dem Laderaum und der Atmosphäre bildet, sowie eine an dem Fahrzeug neben der Öffnung gehaltene Tür. Das Verfahren kann die folgenden Schritte umfassen: Bilden eines Kältekreislaufs mit einem Verdampfer, Leiten von Kältemittel durch den Kältekreislauf, und Leiten von Laderaumluft durch den Verdampfer. Das Verfahren kann auch umfassen: Bewegen der Tür relativ zu dem Fahrzeug zwischen einer geöffneten Position, in der die Tür von der Öffnung wegbewegt ist, und einer geschlossenen Position, in der sich die Tür über die Öffnung erstreckt, und Fühlen eines ersten Zustands, wobei der erste Zustand eine Funktion entweder einer Temperatur oder eines Drucks des Kältemittels in dem Kältekreislauf von dem Verdampfer weg ist. Darüber hinaus kann das Verfahren die folgenden Schritte umfassen: Messen entweder einer Temperatur oder eines Drucks des Kältemittels in dem Verdampfer, Verwenden entweder der Temperatur oder des Drucks des Kältemittels in dem Verdampfer, um einen zweiten Zustand zu ermitteln, Ermitteln einer Differenz zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand, und Initiieren eines Enteisungsprozesses des Verdampfers, wenn die Differenz größer ist als ein Schwellenwert und sich die Tür in der geöffneten Position befindet.
  • In einigen Ausführungsformen wird ein System zur Klimatisierung von Luft in einem Laderaum eines Fahrzeugs geschaffen. Das Fahrzeug kann eine Öffnung haben, die eine Verbindung zwischen dem Laderaum und der Atmosphäre bildet, sowie eine zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position bewegbare Tür. In der geöffneten Position ist die Luft durch die Öffnung zwischen der Atmosphäre und dem Laderaum bewegbar. In der geschlossenen Position verhindert die Tür eine Bewegung der Luft durch die Öffnung. Das System kann einen Kältekreislauf aufweisen, der darüber hinaus einen Verdampfer aufweist, der ein Kältemittel enthält, erste und zweite Sensoren sowie eine Steuereinrichtung. Der erste Sensor kann entlang des Kältekreislaufs angeordnet sein, um einen ersten Zustand zu fühlen, der eine Funktion entweder einer Temperatur oder eines Drucks des Kältemittels in dem Kältekreislauf von dem Verdampfer weg ist. Der zweite Sensor kann entlang des Verdampfers angeordnet sein, um entweder eine Temperatur oder einen Druck des Kältemittels in dem Verdampfer zu fühlen. Die Steuereinrichtung kann entweder die Temperatur oder den Druck des Kältemittels in dem Verdampfer in einen zweiten Zustand konvertieren, eine Differenz zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand ermitteln, wenn sich die Tür in der geöffneten Position befindet, und einen Enteisungsprozess des Verdampfers initiieren, wenn die Differenz größer ist als ein Schwellenwert.
  • Weitere Gesichtspunkte der Erfindung ergeben sich aus einer Betrachtung der detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Seitenansicht eines Fahrzeugs, das ein Temperatursteuersystem bzw. ein Verfahren zur Luftklimatisierung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.
    • 2 ist eine schematische Darstellung des in 1 dargestellten Temperatursteuersystems.
    • 3A bis 3D sind Flussdiagramme, die ein Verfahren zum Überwachen und Steuern des Betriebs des in 1 dargestellten Temperatursteuersystems darstellen.
    • 4 zeigt eine erste Nachschlage- und Datentabelle zum Berechnen einer Kühlmittelsättigungstemperatur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 5 zeigt eine zweite Nachschlage- und Datentabelle zum Berechnen einer Kühlmittelsättigungstemperatur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Bevor einzelne Ausführungsformen der Erfindung im Detail erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die Konstruktionseinzelheiten und die Anordnung der Komponenten beschränkt ist, wie sie in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt oder in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt sind. Die Erfindung kann auch weitere Ausführungsformen umfassen und in verschiedenen Weisen praktiziert oder ausgeführt werden. Darüber hinaus versteht es sich, dass die hier verwendete Wortwahl und Terminologie der Beschreibung dient und nicht als beschränkend angesehen werden sollte. Die Verwendung hierin von Begriffen wie „enthalten“, „umfassen“ oder „aufweisen“ und Abwandlungen davon bedeutet, dass die anschließend aufgeführten Merkmale und deren Äquivalente sowie zusätzliche Merkmale umfasst sind. Sofern es nicht spezifiziert oder auf andere Weise beschränkt ist, werden die Begriffe „angebracht“, „verbunden“, „getragen“ und „gekoppelt“ und Abwandlungen davon in einer allgemeinen Art und Weise verwendet, wobei sie sowohl direkte wie indirekte Befestigungen, Verbindungen, Halterungen und Kopplungen umfassen. Darüber hinaus sind die Begriffe „verbunden“ und „gekoppelt“ nicht auf physische oder mechanische Verbindungen oder Kopplungen beschränkt.
  • Wie es dem Fachmann außerdem klar ist, sind die in den Figuren dargestellten Systeme Modelle tatsächlicher Systeme. Viele der beschriebenen Module und logischen Strukturen sind außerdem in der Lage, in Form von Software implementiert zu sein, die von einem Mikroprozessor oder einer ähnlichen Einrichtung ausgeführt wird, oder in Form von Hardware implementiert zu sein, die eine Vielzahl von Komponenten verwendet, die beispielsweise anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (Application Specific Integrated Circuits - ASICs) umfassen. Begriffe wie „Steuereinrichtung“ können Hardware und/oder Software umfassen oder sich darauf beziehen. Darüber hinaus werden in der Beschreibung durchgängig Begriffe in Großbuchstaben verwendet. Solche Begriffe werden verwendet, um mit allgemeinen Praktiken konform zu gehen und dazu beizutragen, die Beschreibung mit den Kodierungsbeispielen, Gleichungen und/oder Zeichnungen zu korrelieren. Aufgrund der Verwendung der Großschreibung sollte jedoch keine spezifische Bedeutung impliziert oder gefolgert werden. Somit sollten die Ansprüche nicht auf die speziellen Beispiele oder die Terminologie oder auf irgendeine spezielle Hardware- oder Software-Implementierung oder eine Kombination von Software oder Hardware beschränkt werden.
  • 1 zeigt ein Temperatursteuersystem 10 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Das Temperatursteuersystem 10 ist besonders zur Verwendung bei Transportanwendungen geeignet und es kann an einem Container, einem Lastwagen, einem Anhänger und dergleichen angebracht sein. Die in 1 dargestellte Ausführungsform zeigt das Temperatursteuersystem 10 angebracht an einem Anhänger 14, der einen Laderaum 16 hat. Der Anhänger 14 wird von einer Zugmaschine 18 gezogen, wie es dem Fachmann bekannt ist. In anderen Ausführungsformen (nicht dargestellt) kann das Temperatursteuersystem 10 an einem Speichercontainer oder einem anderen Fahrzeug angebracht sein, wie beispielsweise einem Lastwagen, einem Eisenbahnwaggon, einem Lieferwagen, usw.
  • Der Begriff „Laderaum“, so wie er hier verwendet wird, umfasst jeden Raum, der temperatur- und/oder feuchtigkeitsgesteuert werden soll, einschließlich Transportanwendungen und stationären Anwendungen für die Aufbewahrung von Lebensmitteln, Getränken, Pflanzen, Blumen und anderen verderblichen Waren sowie für die Aufrechterhaltung einer gewünschten Atmosphäre für den Transport industrieller Produkte. Der Begriff „Kühlmittel/Kältemittel“, wie er hier verwendet wird, umfasst außerdem jedes herkömmliche Kühlfluid, wie beispielsweise Chlor-Fluor-Kohlenstoffe (CFCs), Kohlenwasserstoffe, Kryogene (z. B. CO2 und N2) usw. Der Begriff „Kühlmittel/Kältemittel“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich darüber hinaus auf Fluide, die üblicherweise für Heiz- und Enteisungszwecke verwendet werden.
  • Das Temperatursteuersystem 10 steuert die Temperatur des Laderaums 16 auf einen gewünschten Temperaturbereich in der Nähe eines vorgegebenen Temperatur-Sollwerts. Konkreter hält das Temperatursteuersystem 10 die Temperatur des Laderaums 16 innerhalb eines Bereichs aufrecht, der den Temperatur-Sollwert umgibt (z. B. ± 5°C). Wie es in 2 dargestellt ist, umfasst das Temperatursteuersystem 10 einen geschlossenen Kühlmittelkreislauf bzw. eine Strömungsbahn 20, der/die einen von einer Antriebseinheit 24 angetriebenen Kühlmittelverdichter 22 aufweist. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Antriebseinheit 24 einen Verbrennungsmotor 26 und einen Stand-by-Elektromotor 28. Der Motor 26 und der Motor 28, wenn sie beide verwendet werden, sind mit dem Verdichter 22 über eine Kupplung 30 verbunden, die den Motor 26 auskuppelt, während der Motor 28 in Betrieb ist.
  • In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise der in 2 dargestellten Ausführungsform, kann das Temperatursteuersystem 10 einen eigenen Motor 26 aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann auch oder alternativ der Fahrzeugmotor dem Temperatursteuersystem 10 oder Elementen des Temperatursteuersystems 10 Leistung zuführen.
  • Ein Entladungsventil 34 und eine Entladungsleitung 36 verbinden den Verdichter 22 mit einem Drei-Wege-Ventil 38. Ein Entladungsdruckwandler 40 ist stromaufwärts von dem Drei-Wege-Ventil 38 entlang der Entladungsleitung 36 angeordnet, um den Entladungsdruck des komprimierten Kühlmittels zu messen. Das Drei-Wege-Ventil 38 weist eine erste Auslassöffnung 42 und eine zweite Auslassöffnung 44 auf.
  • Wenn das Temperatursteuersystem 10 in einem COOLING-(Kühl-)Modus betrieben wird, ist das Drei-Wege-Ventil 38 so eingestellt, dass es Kühlmittel von dem Verdichter 22 durch die erste Auslassöffnung 42 und entlang eines ersten Kreislaufs oder einer Strömungsbahn (dargestellt durch die Pfeile 48) leitet. Wenn das Temperatursteuersytem 10 in den HEATING-(Heiz-) und DEFROST-(Enteisungs-)Moden betrieben wird, ist das Drei-Wege-Ventil 28 so eingestellt, dass es Kühlmittel durch die zweite Auslassöffnung 44 und entlang eines zweiten Kreislaufs oder einer Strömungsbahn (dargestellt durch die Pfeile 50) leitet.
  • Die erste Strömungsbahn 48 erstreckt sich von dem Verdichter 22 über die erste Auslassöffnung 42 des Drei-Wege-Ventils 38, eine Kondensatorspule 52, ein Einwege-Kondensator-Rückschlagventil CV1, eine Aufnahmeeinrichtung 56, eine Flüssigkeitsleitung 58, einen Kühlmitteltrockner 60, einen Wärmetauscher 62, ein Expansionsventil 64, einen Kühlmittelverteiler 66, eine Verdampferspule 68, ein elektronisches Drosselventil 70, einen Saugdruckwandler 72, eine zweite Bahn 74 durch den Wärmetauscher 62, einen Akkumulator 76, eine Saugleitung 78 und über einen Sauganschluss 80 zurück zu dem Verdichter 22. Das Expansionsventil 64 wird von einem thermischen Kolben (thermal bulb) 82 und einer Ausgleichsleitung 84 gesteuert.
  • Die zweite Strömungsbahn 50 kann einen Abschnitt des Kühlmittelkreislaufs 51, einschließlich der Kondensatorspule 52 und des Expansionsventils 64, umgehen und sie kann den Heißgasauslass des Verdichters 22 über eine Heißgasleitung 88 und eine Enteisungsheizung (defrost pan heater) 90 mit dem Kühlmittelverteiler 66 verbinden. Die zweite Strömungsbahn 50 setzt sich von dem Kühlmittelverteiler 66 über die Verdampferspule 68, das Drosselventil 70, den Saugdruckwandler 72, die zweite Bahn 74 über den Wärmetauscher 62 und den Akkumulator 76 und zurück zu dem Verdichter 22 über die Saugleitung 78 und den Sauganschluss 80 fort.
  • Ein Heißgas-Bypass-Ventil 92 ist vorgesehen, um während des Betriebs in dem COOLING-(Kühl-)Modus heißes Gas in die Heißgasleitung 88 einzuspritzen. Eine Bypass- oder Druckleitung 96 verbindet die Heißgasleitung 88 über die Rückschlagventile 94 mit der Aufnahmeeinrichtung 56, um Kühlmittel von der Aufnahmeeinrichtung 56 während des Betriebs in den HEATING-(Heiz-) und/oder DEFROST-(Enteisungs)Moden in die zweite Strömungsbahn 50 zu drücken.
  • Eine Leitung 100 verbindet das Drei-Wege-Ventil 38 über ein normalerweise geschlossenes Schaltventil 102 mit der Niederdruckseite des Verdichters 22. Wenn das Ventil 102 geschlossen ist, ist das Drei-Wege-Ventil 38 vorgespannt (z. B. federgespannt), um die erste Auslassöffnung 42 des Drei-Wege-Ventils 38 auszuwählen. Wenn die Verdampferspule 52 eine Enteisung erfordert und wenn ein Heizen erforderlich ist, wird das Ventil 92 mit Energie versorgt und die Niederdruckseite des Verdichters 22 betreibt das Drei-Wege-Ventil 38 derart, dass die zweite Auslassöffnung 44 ausgewählt wird, um einen Betrieb in dem HEATING-(Heiz-)Modus und/oder den DEFROST-(Enteisungs-)Moden zu beginnen.
  • Ein Kondensatorgebläse oder -ventilator 104 leitet Umgebungsluft (dargestellt durch die Pfeile 106) durch die Kondensatorspule 52. Rückführungsluft (dargestellt durch die Pfeile 108), die durch einen Kontakt mit dem Kondensatorgebläse 104 aufgeheizt wird, wird an die Atmosphäre abgegeben. Ein Verdampfergebläse 110 zieht Laderaumluft (dargestellt durch die Pfeile 112) durch einen Einlass 114 in einer Trennwand oder Wand 116 und durch einen Kanal 118 nach oben. Ein Rückführungsluft-Temperatursensor 120 misst die Temperatur der in den Einlass 114 eintretenden Luft. Ein Verdampfer-Spulen-Temperatursensor 136 kann in der Nähe der oder an der Verdampferspule 68 angeordnet werden, um die Verdampferspulentemperatur aufzuzeichnen. In anderen Ausführungsformen kann der Verdampfer-Spulen-Temperatursensor 136 an anderen Stellen angeordnet sein. In noch weiteren Ausführungsformen können auch oder alternativ andere Sensoren verwendet werden, wie beispielsweise der Rückführungsluft-Temperatursensor 120 und/oder der Abgabeluft-Temperatursensor 126 (wie unten beschrieben), um die Verdampferspulentemperatur zu berechnen.
  • Abgabeluft (dargestellt durch die Pfeile 122) wird über einen Auslass 124 an den Laderaum 14 zurückgeführt. Ein Abgabeluft-Temperatursensor 126 ist in der Nähe des Auslasses 124 angeordnet und misst die Abgabelufttemperatur. Während des DEFROST-(Enteisungs-)Modus wird eine Dämpfungseinrichtung 128 von einer geöffneten Position (die in 2 dargestellt ist) in eine geschlossene Position (nicht dargestellt) bewegt, um den Abgabeluftweg zu dem Laderaum 14 zu schließen.
  • Das Temperatursteuersystem 10 weist des weiteren eine Steuereinrichtung 130 auf (z.B. einen Mikroprozessor). Die Steuereinrichtung 130 nimmt Daten von Sensoren auf, einschließlich dem Rückführungsluft-Temperatursensor 124 und dem Abgabeluft-Temperatursensor 126. Bei gegebenen Temperaturdaten und programmierten Parametern ermittelt die Steuereinrichtung 130 darüber hinaus, ob ein Kühlen, Heizen oder Enteisen erforderlich ist, indem die von den Sensoren aufgenommenen Daten mit der Sollwerttemperatur verglichen werden.
  • Die 3A bis 3D zeigen ein Verfahren zum Überwachen und Steuern des Betriebs des Temperatursteuersystems 10. Insbesondere zeigen die 3A bis 3D ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Enteisungsprozesses 200, der durch eine Kombination von Software, Firmware oder Hardware ausgeführt werden kann.
  • Jedes Mal, wenn das Temperatursteuersystem 10 eingeschaltet (z. B. gebootet) wird, initiiert die Steuereinrichtung 130 eine Start-Routine. Unter anderem stellt die Start-Routine fest, ob das Temperatursteuersystem 10 korrekt arbeitet, und sie sucht nach Fehlern in der Programmierung der Steuereinrichtung sowie mechanischen Ausfällen in dem Temperatursteuersystem 10.
  • In einigen Ausführungsformen veranlasst die Steuereinrichtung 130 die Bedienungsperson dazu, Ladeparameter einzugeben. Die Steuereinrichtung 130 kann die Bedienungsperson beispielsweise dazu auffordern, die Sollwert-Temperatur einzugeben (z. B. 0°C), eine untere Temperaturgrenze (z. B. 5°C) und eine obere Temperaturgrenze (z. B. 5°C). In anderen Ausführungsformen fordert die Steuereinrichtung 130 die Bedienungsperson dazu auf, den Typ der Beladung einzugeben (z. B. Gemüse, Bananen, Blumen, Speiseeis, Milch, usw.) sowie die erwartete Fahrzeit (z. B. 1 Stunde, 2 Stunden, usw.). In diesen Ausführungsformen ruft die Steuereinrichtung 130 zuvor programmierte Werte für die Sollwert-Temperatur, die untere Temperaturgrenze und die obere Temperaturgrenze für den ausgewählten Beladungstyp auf.
  • Während des Startens initiiert die Steuereinrichtung 130 Temperatursteueroperationen. Insbesondere empfängt die Steuereinrichtung 130 Temperatur- und/oder Druckdaten von Sensoren, wie beispielsweise den Temperatursensoren 120, 126, 136 und dem Entladungsdruckwandler 40. Wenn die der Steuereinrichtung 130 zugeführten Temperaturdaten oberhalb der oberen Temperaturgrenze liegen, kann die Steuereinrichtung 130 so programmiert sein, dass sie einen Betrieb in einem Hochgeschwindigkeits-(High Speed)- oder HS-COOLING-Modus (Kühlmodus) oder einem Niedergeschwindigkeits-(Low Speed)-LS-COOLING-Modus (Kühlmodus) initiiert.
  • Während des Betriebs in dem HS-COOLING-Modus und dem LS-COOLING-Modus ist die Steuereinrichtung 130 so programmiert, dass sie den Verdichter 22, das Kondensatorgebläse 104, das Verdampfergebläse 110, den Rückführungslufttemperatursensor 120 und den Abgabelufttemperatursensor 126 aktiviert und Kältemittel entlang der ersten Strömungsbahn 48 leitet, um der Verdampferspule 68 Kältemittel mit einer relativ niedrigen Temperatur zuzuführen.
  • Wenn die der Steuereinrichtung 130 zugeführten Temperaturdaten unterhalb des unteren Temperaturgrenzwerts liegen, kann die Steuereinrichtung 130 so programmiert sein, dass sie einen Betrieb in einem HEATING-Modus (Heizmodus) initiiert. Während des Betriebs in dem HEATING-Modus wird Kältemittel entlang der zweiten Strömungsbahn 50 geleitet, um dem Laderaum 16 Wärme zuzuführen, wie es oben erläutert wurde.
  • Während des Betriebs in dem HS-COOLING-Modus und/oder dem LS-COOLING-Modus können sich Reif und/oder Eis an der Verdampferspule 68 ansammeln. In Anwendungsfällen, bei denen relativ warme Ladungen oder Ladungen, die nicht vorgekühlt sind, in den Laderaum 16 eingeladen werden, und bei Anwendungen, in denen eine Laderaumtür für längere Zeitdauern zur Atmosphäre hin offengelassen wird, können sich relativ große Mengen an Reif und Eis relativ schnell an der Verdampferspule 68 ansammeln. In diesen Anwendungsfällen können das Eis und der Reif als ein Isolator wirken, der einen Wärmeübergang zwischen der Laderaumluft 112 und dem durch die Verdampferspule 68 strömenden Kältemittel verringert und/oder verhindert.
  • In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinrichtung 130 so programmiert sein, dass sie periodisch in einem DEFROST-Modus (Enteisungsmodus) arbeitet, um die Bildung von Reif und Eis zu entfernen und/oder zu verringern. In diesen Ausführungsformen kann das Temperatursteuersystem 10 periodisch (z. B. jede Stunde für 10 Minuten) in dem DEFROST-Modus betrieben werden und/oder wenn die Steuereinrichtung 130 errechnet, dass das Eis und der Reif den Wärmeübergang zwischen der Laderaumluft 112 und dem durch die Verdampferspule 68 strömenden Kältemittel verringert.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Steuereinrichtung 130 einen DEFROST CONTROL ALGORITHM (Enteisungssteueralgorithmus) oder einen Enteisungsprozess 200 umfassen, um einen Betrieb in dem DEFROST-Modus (Enteisungsmodus) zu initiieren. Es ist zu beachten, dass der Algorithmus am Schritt 204 feststellt, ob das System 10 mit einem elektronischen Drosselventil (ETV) ausgestattet ist, wie es in 3A dargestellt ist. Wenn der Enteisungsprozess 200 am Schritt 204 feststellt, dass das System 10 nicht mit einem elektronischen Drosselventil ausgestattet ist („Nein“ am Schritt 204), wird der Prozess 200 am Schritt 208 deaktiviert oder ausgeschaltet, und ein Alarm kann aktiviert werden, um eine Bedienungsperson zu warnen. Wenn der Enteisungsprozess 200 am Schritt 204 jedoch feststellt, dass das System 10 mit einem elektronischem Drosselventil ausgestattet ist („Ja“ am Schritt 204), setzt sich der Prozess 200 fort, um festzustellen, ob der Prozess 200 am Schritt 212 ausgewählt oder aktiviert worden ist. Wenn festgestellt wird, dass der Prozess 200 nicht ausgewählt oder aktiviert worden ist („Nein“ am Schritt 212), wird der Prozess 200 am Schritt 208 deaktiviert oder ausgeschaltet, und ein Alarm kann aktiviert werden, um eine Bedienungsperson zu warnen.
  • Wenn der Prozess 200 ausgewählt oder aktiviert worden ist („Ja“ am Schritt 212), setzt sich der Prozess 200 fort, um am Schritt 216 eine Anzahl von Parametern und Zeitmessern/Zeitgebern zu löschen und zurückzusetzen (z. B. einen Zeitmesser für ein Enteisen einer gefrorenen Spule), so dass diese Parameter und Zeitmesser jeweils vorgegebene Anfangswerte haben. Danach tritt der Prozess 200 am Schritt 220 in eine Startverzögerung ein, um dem System 10 Zeit zu geben, sich zu stabilisieren. In einigen Ausführungsformen beträgt die Startverzögerung ungefähr 5 Minuten.
  • Am Schritt 224 stellt der Prozess 200 fest, ob das System 10 in einem Hochgeschwindigkeits-(HS)-Kühlmodus läuft, um zu ermitteln, ob das System 10 oder der Verdichter 22 bei einer vorgegebenen Kapazität laufen. Wenn das System 10 sich nicht in dem Hochgeschwindigkeitskühlmodus befindet („Nein“ am Schritt 224), kehrt der Prozess 200 zum Schritt 216 zurück, um die Parameter und Zeitmesser zu löschen und zurückzusetzen. Wenn der Prozess anderenfalls am Schritt 224 feststellt, dass das System 10 in dem Hochgeschwindigkeitskühlmodus läuft („Ja“ am Schritt 224), setzt sich der Prozess 200 fort, um festzustellen, ob das System 10 am Schritt 228 zwischen verschiedenen Betriebsmoden wechselt.
  • Wenn am Schritt 228 festgestellt wird, dass das System 10 zwischen verschiedenen Betriebsmoden wechselt („Ja“ am Schritt 228), kehrt der Prozess 200 zum Schritt 216 zurück, um die Parameter und Zeitmesser zu löschen und zurückzusetzen. Wenn das System 10 am Schritt 228 jedoch nicht zwischen verschiedenen Betriebsmoden wechselt („Nein“ am Schritt 228), führt der Prozess 200 eine Überprüfung durch, um festzustellen, ob es in dem Kältemittelkreislauf 20 ein Leck gibt, ob ein Kältemitteldruck inakzeptabel ist, oder ob die Kältemittelladung sich am Schritt 232 auf einem inakzeptablen Niveau befindet. Wenn es ein Leck in dem Kältemittelkreislauf 20 gibt, wenn der Kältemitteldruck inakzeptabel ist, oder wenn sich die Kältemittelladung auf einem inakzeptablen Niveau befindet („Ja“ am Schritt 232), wird der Prozess 200 am Schritt 208 deaktiviert oder ausgeschaltet, und ein Alarm kann aktiviert werden, um eine Bedienungsperson zu warnen. Wenn anderenfalls kein Leck in dem Kältemittelkreislauf ist, der Kältemitteldruck akzeptabel ist und sich die Kältemittelladung auf einem akzeptablen Niveau befindet („Nein“ am Schritt 232), setzt sich der Prozess 200 fort, um eine Überprüfung bezüglich irgendwelcher Sensorfehler vorzunehmen, wie es im einzelnen nachfolgend beschrieben wird.
  • In der dargestellten Ausführungsform stellt der Prozess 200 fest, ob die Temperatursensoren in dem System 10 richtig funktionieren. Der Prozess 200 führt beispielsweise eine Kontrolle durch, um am Schritt 236 festzustellen, ob der Sensor 120 für die Rückführungslufttemperatur (RA-TEMP) richtig funktioniert. In einigen Ausführungsformen wird ein RA-TEMP-Sensoralarm erzeugt, wenn der Rückführungsluft-Temperatursensor 120 nicht richtig funktioniert. Wenn ein RA-TEMP-Sensoralarm erzeugt worden ist, oder wenn dieser aktiv ist, wie es am Schritt 236 festgestellt wird („Ja“ am Schritt 236), setzt sich der Prozess 200 fort, um zu kontrollieren, ob andere Temperatursensoren in dem System 10 richtig funktionieren. Der Prozess 200 führt beispielsweise eine Überprüfung durch, um am Schritt 240 festzustellen, ob der Sensor 126 für die Abgabelufttemperatur (DA-TEMP) richtig funktioniert. Wenn der DA-TEMP-Sensor 126 nicht richtig funktioniert („Ja“ am Schritt 240), wird der Prozess 200 am Schritt 208 deaktiviert oder ausgeschaltet, und ein Alarm kann aktiviert werden, um eine Bedienungsperson zu warnen.
  • Wenn der RA-TEMP-Sensoralarm nicht aktiv ist („Nein“ am Schritt 236), setzt sich der Prozess 200 fort, um am Schritt 244 die RA-TEMP mit einer vorgegebenen Temperatur zu vergleichen, um festzustellen, ob die Ladung frische oder gefrorene Produkte enthält. Wenn der Vergleich zwischen der RA-TEMP und der vorgegebenen Temperatur gefrorene Produkte anzeigt („Nein“ am Schritt 244), kehrt der Prozess 200 zum Schritt 216 zurück, um die Parameter und Zeitmesser zu löschen und zurückzusetzen. Insbesondere ist die Steuereinrichtung 130 dafür programmiert, festzustellen, ob die RA-TEMP einer „frischen“ Ladung oder einer „gefrorenen“ Ladung entspricht. In Anwendungsfällen, in denen die Rückführungslufttemperatur kleiner als oder gleich einem FRFZ-Wert ist (z. B. ungefähr 15°F / - 2°C oder ungefähr 24°F / - 4°C), ist die Steuereinrichtung 130 so programmiert, dass sie den DEFROST CONTROL ALGORITHM (Enteisungssteueralgorithmus) oder den Prozess 200 verlässt. In Anwendungsfällen, in denen die RA-TEMP größer ist als der FRFZ-Wert, ist die Steuereinrichtung 130 so programmiert, dass sie den Betrieb in dem DEFROST CONTROL ALGORITHM oder dem Prozess 200 fortsetzt.
  • Wenn der Vergleich zwischen der RA-TEMP und der vorgegebenen Temperatur jedoch frische Produkte anzeigt („Ja“ am Schritt 244), fragt der Prozess 200 einen Zähler oder einen Zeitmesser ab, um am Schritt 248 zu bestätigen, dass der Prozess 200 mindestens für einen vorgegebenen Zeitschwellenwert nicht aktiviert worden ist. In einigen Ausführungsformen beträgt der Zeitschwellenwert ungefähr 30 Minuten. Wenn die abgelaufene Zeit geringer ist als der Zeitschwellenwert („Nein“ am Schritt 248), kehrt der Prozess 200 zum Schritt 216 zurück, um den Enteisungszeitmesser zu löschen und zurückzusetzen. Wenn die abgelaufene Zeit anderenfalls mindestens gleich dem Zeitschwellenwert ist („Ja“ am Schritt 248), setzt sich der Prozess 200 wie folgt fort. Insbesondere wenn die Steuereinrichtung 130 feststellt, dass das Temperatursteuersystem 10 innerhalb der minimalen zulässigen Zeit oder dem Zeitschwellenwert in dem DEFROST-Modus betrieben worden ist, kann die Steuereinrichtung 130 so programmiert sein, dass sie den DEFROST CONTROL ALGORITHM oder den Prozess 208 verlässt, um zu verhindern, dass das Temperatursteuersystem 10 wiederholt oder kontinuierlich in dem DEFROST-Modus arbeitet.
  • Unter Bezugnahme nochmals auf Schritt 240, wenn der DA-TEMP-Sensor 126 richtig arbeitet („Nein“ am Schritt 240), setzt sich der Prozess 200 fort, um am Schritt 252 aus der DA-TEMP festzustellen, ob die Ladung frische Produkte enthält. Insbesondere wenn die DA-TEMP anzeigt, dass die Ladung gefrorene Produkte enthält („Nein“ am Schritt 252), kehrt der Prozess 200 zum Schritt 216 zurück, um die Parameter und die Zeitmesser zu löschen und zurückzusetzen. Wenn die DA-TEMP jedoch anzeigt, dass die Ladung frische Produkte enthält („Ja“ am Schritt 252), tritt der Prozess 200 in den Schritt 248 ein, wie es früher beschrieben wurde.
  • Nachdem der Prozess am Schritt 248 festgestellt hat, dass die abgelaufene Zeit mindestens gleich dem Zeitschwellenwert ist („Ja“ am Schritt 248), stellt der Prozess 200 am Schritt 256 fest, ob der Saugdruck-(SP)-Wandler oder -Sensor richtig funktioniert. Wenn der SP-Sensor 72 nicht richtig funktioniert, wird ein SP-Alarm aktiviert. Wenn der SP-Alarm aktiviert ist („Ja“ am Schritt 256), wird der Prozess 200 am Schritt 208 deaktiviert oder ausgeschaltet. Wenn der SP-Sensor 72 anderenfalls richtig funktioniert („Nein“ am Schritt 256), oder wenn der SP-Alarm nicht aktiv ist, stellt der Prozess 200 am Schritt 260 fest, ob der Spulensensor 136 richtig arbeitet.
  • Wenn der Spulensensor 136 richtig arbeitet, wird ein Spulensensoralarm deaktiviert. Wenn der Spulensensor 136 anderenfalls nicht richtig arbeitet, wird der Spulensensoralarm aktiviert. Wenn der Prozess 200 am Schritt 260 feststellt, dass der Spulensensoralarm aktiv ist („Ja“ am Schritt 260), wird der Prozess 200 am Schritt 208 deaktiviert. Wenn der Spulensensoralarm anderenfalls deaktiviert ist, wie es am Schritt 260 festgestellt wird („Nein“ am Schritt 260), setzt sich der Prozess 200 fort, um am Schritt 264 festzustellen, ob das elektronische Drosselventil (ETV) 70 richtig arbeitet. Wenn das elektronische Drosselventil 70 nicht richtig arbeitet („Ja“ am Schritt 264), wird ein ETV-Alarm aktiviert. Wenn der ETV-Alarm aktiviert ist („Ja“ am Schritt 264), wird der Prozess 200 am Schritt 208 deaktiviert oder ausgeschaltet. Wenn das elektronische Drosselventil 70 jedoch richtig funktioniert („Nein“ am Schritt 264), setzt sich der Prozess wie folgt fort.
  • Wie es in 3B dargestellt ist, nachdem der Prozess 200 feststellt, dass alle Sensoren und Ventile richtig arbeiten, vergleicht der Prozess 200 eine an dem Spulensensor 136 gemessene Temperatur (TCOIL ) am Schritt 304 mit einer Enteisungsinitiierungstemperatur (TDEF ). In einigen Ausführungsformen beträgt die Enteisungsinitiierungstemperatur (TDEF ) ungefähr 45°F oder ungefähr 7°C. Wenn der Prozess 200 feststellt, dass TCOIL größer ist als TDEF („Nein“ am Schritt 304), kehrt der Prozess 200 zum Schritt 216 aus 3A zurück. Wenn die Spulentemperatur TCOIL anderenfalls kleiner oder gleich der Enteisungsinitiierungstemperatur TDEF ist („Ja“ am Schritt 304), misst der Prozess 200 am Schritt 308 eine Position des ETV 70 gegenüber einem vorgegebenen Wert. In einigen Ausführungsformen ist die vorgegebene Position eine vollständig geöffnete Position. Wenn die ETV-Position geringer ist als vollständig geöffnet, wie es am Schritt 308 festgestellt wird („Ja“ am Schritt 308), kehrt der Prozess 200 zum Schritt 216 aus 3A zurück. Wenn die ETV-Position vollständig geöffnet ist, wie es am Schritt 308 festgestellt wird („Nein“ am Schritt 308), vergleicht der Prozess 200 am Schritt 312 den an dem SP-Sensor 72 gemessenen Saugdruck (SP) mit einem vorgegebenen Druckwert P1 (z. B. 100 PSIG bzw. 689,48 kPa).
  • Wenn der Saugdruck SP größer ist als der vorgegebene Druckwert P1 („Ja“ am Schritt 312), tritt der Prozess 200 in den Schritt 316 ein, um eine Sättigungssaugtemperatur TSAT auf einen vorgegebenen Temperaturwert zu setzen. In einigen Ausführungsformen wird TSAT auf ungefähr 50°F oder 10°C gesetzt. Jedoch können auch andere vorgegebene Temperaturwerte am Schritt 316 verwendet werden. Nachdem der Prozess 200 eine Sättigungssaugtemperatur TSAT am Schritt 316 eingestellt hat, kehrt der Prozess 200 zum Schritt 216 aus 3A zurück. Wenn die Saugtemperatur SP nicht größer ist als der vorgegebene Druckwert P1 , wie es am Schritt 312 ermittelt wird („Ja“ am Schritt 312), setzt sich der Prozess 200 wie folgt fort.
  • Wenn der Saugdruck SP kleiner ist als der vorgegebene Druckwert P1 („Nein“ am Schritt 312), stellt der Prozess 200 fest, ob der Saugdruck SP innerhalb eines Bereichs liegt, wie es in 3C dargestellt ist. Wenn der Saugdruck SP größer oder gleich einem vorgegebenen Druckwert P2 am oberen Ende ist („Ja“ am Schritt 320), konvertiert der Prozess 200 den Saugdruck SP am Schritt 324 unter Verwendung eines Konvertierungsprozesses in eine Sättigungssaugtemperatur TSAT .
  • In der dargestellten Ausführungsform wird der Sättigungsdruck SP am Schritt 324 in eine Sättigungssaugtemperatur TSAT konvertiert, wobei eine erste Kurvenanpassungskonvertierungsformel verwendet wird. Beispielhafte Kurvenanpassungsformeln umfassen, aber sind nicht begrenzt auf eine nicht-parametrische Anpassung unter Verwendung von Splines und Interpolierungen, lineare parametrische Anpassungsmodelle, wie beispielsweise Geraden-Approximation, und nicht-lineare parametrische Anpassungsmodelle, wie beispielsweise aus Kurvenanpassungstechniken abgeleitete Polynome, wie beispielsweise das Verfahren kleinster Quadrate, das Verfahren gewichteter kleinster Quadrate, ein auto-regressiver gleitender Mittelwert, Interpolation, Extrapolation, Differentiation und Integration von passenden Werten. In der dargestellten Ausführungsform ist die erste Kurvenanpassungsformel ein Polynom zweiter Ordnung der Form a1x2 + b1x + c1. In einigen Ausführungsformen sind die Koeffizienten a1 , b1 und c1 gleich -0,0045, 1,3076 und -39,891. In anderen Ausführungsformen kann der Prozess 200 den Saugdruck SP auch in eine Sättigungssaugtemperatur TSAT konvertieren, mit anderen Druck-zu-Temperatur-Formeln oder Konvertierungsmethoden am Schritt 324 .
  • Wenn der Saugdruck SP kleiner ist als der vorgegebene Druckwert P2 am oberen Ende („Nein“ am Schritt 320), vergleicht der Prozess 200 am Schritt 328 den Saugdruck SP mit einem vorgegebenen Druckwert P3 am unteren Ende (z. B. ungefähr -10 PSIG bzw. -68,95 kPa). Wenn der Saugdruck SP nicht kleiner ist als der vorgegebene Druckwert P3 („Nein“ am Schritt 328), konvertiert der Prozess 200 den Saugdruck SP in eine Sättigungssaugtemperatur TSAT , wobei für den Konvertierungsprozess am Schritt 332 eine zweite Kurvenanpassungsformel verwendet wird. Wenn der Saugdruck SP jedoch kleiner ist als P3 , wie es am Schritt 328 festgestellt wird („Ja“ am Schritt 328), setzt der Prozess 200 die Sättigungssaugtemperatur TSAT am Schritt 336 auf einen vorgegebenen Temperaturwert (z. B. ungefähr -90°F oder ungefähr -68°C). In der dargestellten Ausführungsform ist die zweite Kurvenanpassungsformel ein Polynom zweiter Ordnung der Form a2x2 + b2x + c2. In einigen Ausführungsformen betragen die Koeffizienten a2 , b2 und c2 -0,0718, 2,8678 und -51,895. Darüber hinaus kann der Prozess 200 den Saugdruck am Schritt 332 auch mit anderen Druck-zu-Temperatur-Formeln oder Konvertierungsmethoden in die Sättigungssaugtemperatur konvertieren.
  • Nachdem der Prozess 200 (an den Schritten 324, 332 oder 336) die Sättigungssaugtemperatur TSAT ermittelt hat, setzt sich der Prozess 200 fort, um am Schritt 340 die Sättigungssaugtemperatur TSAT mit der Spulentemperatur TCOIL zu vergleichen. Wenn die Sättigungssaugtemperatur TSAT größer als oder gleich der Spulentemperatur TCOIL ist („Nein“ am Schritt 340), löscht der Prozess 200 am Schritt 344 den Enteisungszeitmesser. Wenn die Sättigungssaugtemperatur TSAT jedoch kleiner ist als die Spulentemperatur TCOIL . („Ja“ am Schritt 340), ermittelt der Prozess 200 am Schritt 348 eine absolute Temperaturdifferenz TDIFF zwischen der Spulentemperatur TCOIL und der Sättigungssaugtemperatur TSAT . In der dargestellten Ausführungsform wird die absolute Temperaturdifferenz TDIFF zwischen der Spulentemperatur TCOIL und der Sättigungssaugtemperatur TSAT auch als eine interne Verdampfertemperaturdifferenz (Evaporator Internal Temperature Difference - EITD) bezeichnet. Als solches gibt der Wert der absoluten Temperaturdifferenz TDIFF einen Temperaturunterschied zwischen der Spulentemperatur TCOIL (welches eine gefühlte oder gemessene Temperatur ist) und der Sättigungssaugtemperatur TSAT an (welches eine berechnete Temperatur ist und sich dem Wert annähert, den die Temperatur an der Spule 68 haben sollte).
  • Nachdem die Temperaturdifferenz TDIFF am Schritt 348 ermittelt worden ist, vergleicht der Prozess 200 am Schritt 352 die Temperaturdifferenz TDIFF mit einem vorgegebenen Enteisungsgrenzwert TLIMIT . In einigen Ausführungsformen ist der vorgegebene Enteisungsgrenzwert TLIMIT in dem Speicher gespeichert und hat einen Vorgabewert von ungefähr 100°F oder 40°C für einen Kaltstart und liegt in einem Bereich von ungefähr 126°F oder 70°C bis ungefähr 18°F oder 10°C. Wenn die Temperaturdifferenz TDIFF nicht größer ist als der vorgegebene Enteisungsgrenzwert TLIMIT („Nein“ am Schritt 352), löscht der Prozess 200 am Schritt 344 den Enteisungszeitmesser. In einem solchen Fall hat der Prozess 200 festgestellt, dass die Spule 68 nicht eingefroren ist und nicht bereift ist. Wenn die Temperaturdifferenz TDIFF anderenfalls größer ist als der Enteisungstemperaturgrenzwert TLIMIT („Ja“ am Schritt 352), hat der Prozess 200 festgestellt, dass die Spule 68 gefroren und/oder bereift ist. Damit setzt sich der Prozess 200 fort, um am Schritt 356 festzustellen, ob der Enteisungszeitmesser aktiv ist, um das System 10 darauf vorzubereiten, die Spule 68 zu enteisen. In einigen Ausführungsformen hat der Enteisungszeitmesser eine Grenze von ungefähr 60 Sekunden.
  • Wenn der Enteisungszeitmesser aktiv ist („Ja“ am Schritt 356), wird die Spule 68 enteist, und der Prozess 200 setzt sich fort, um den Enteisungszeitmesser am Schritt 360 schrittweise zu erhöhen. Danach setzt sich der Prozess 200 fort, um am Schritt 364 festzustellen, ob der Enteisungszeitmesser abgelaufen ist. Wenn der Enteisungzeitmesser nicht abgelaufen ist („Nein“ am Schritt 364), kehrt der Prozess 200 zum Schritt 224 aus 3A zurück. Wenn der Enteisungszeitmesser andererseits abgelaufen ist („Ja“ am Schritt 364), beginnt der Prozess 200 am Schritt 368 oder fährt damit fort, die Spule 68 zu enteisen. Nachdem der Enteisungszeitmesser am Schritt 344 gelöscht worden ist, oder wenn der Enteisungszeitmesser inaktiv ist („Nein“ am Schritt 356), und nachdem der Prozess 200 damit fortgefahren ist, den Enteisungszeitmesser am Schritt 372 zu starten oder zu aktivieren, kehrt der Prozess 200 zum Schritt 224 aus 3A zurück.
  • Nachdem der Prozess 200 begonnen hat oder damit fortgefahren ist, die Spule 68 am Schritt 368 zu enteisen, stellt der Prozess 200 am Schritt 376 fest, ob das Enteisen der Spule 68 beendet worden ist. Wenn das Enteisen der Spule 68 nicht beendet worden ist („Nein“ am Schritt 376), setzt sich der Prozess 200 fort, um am Schritt 380 eine Position des elektronischen Drosselventils 70 zu speicheren und er wiederholt den Schritt 368. Wenn das Enteisen der Spule 68 jedoch beendet worden ist („Ja“ am Schritt 376), setzt sich der Prozess 200 fort, um die Position des elektronischen Drosselventils 70 zu ermitteln, um am Schritt 384 festzustellen, ob die Position des elektronischen Drosselventils 70 mehr als vollständig geöffnet ist.
  • Sobald die Steuereinrichtung 130 das Temperatursteuersystem 10 in dem DEFROST-Modus betreibt, nimmt die Steuereinrichtung 130 den Betrieb in dem HS-COOLING-Modus, in dem LS-COOLING-Modus oder dem HEATING-Modus auf. Wenn die Position des elektronischen Drosselventils 70 mehr als vollständig geöffnet ist („Ja“ am Schritt 384), setzt der Prozess 200 am Schritt 388 das Kühlmittelladungsflag zurück und kehrt zum Schritt 224 aus 3A zurück. Wenn jedoch die Position des elektronischen Drosselventils 70 weniger als vollständig geöffnet ist („Nein“ am Schritt 384), setzt der Prozess 200 am Schritt 392 das Kühlmittelladungsflag, um anzuzeigen, dass das Niveau der Kühlmittelladung akzeptabel ist, und er wiederholt den Schritt 224 aus 3A. In solchen Fällen gibt es in dem System 10 kein Kühlmittelleck.
  • 3D zeigt, dass, nachdem der Prozess 200 am Schritt 208 aus 3A außer Kraft gesetzt worden ist, der Prozess 200 am Schritt 404 feststellt, ob das System 10 mit einem elektronischen Drosselventil ausgestattet ist. Wenn das System 10 nicht mit einem elektronischen Drosselventil ausgestattet ist („Nein“ am Schritt 404), kehrt der Prozess 200 zum Schritt 212 aus 3A zurück. Wenn das System 10 jedoch mit einem ETV ausgestattet ist („Ja“ am Schritt 404), stellt der Prozess 200 am Schritt 408 fest, ob der Prozess 200 über einen Speicher oder die Steuereinrichtung 130 deaktiviert worden ist. Wenn der Prozess 200 am Schritt 408 feststellt, dass der Algorithmus oder der Enteisungsprozess über einen Speicher oder den Prozessor außer Kraft gesetzt worden ist („Ja“ am Schritt 408), kehrt der Prozess 200 zum Schritt 212 aus 3A zurück.
  • Wenn der Algorithmus über den Speicher oder den Prozessor nicht deaktiviert worden ist, wie es am Schritt 408 festgestellt wird („Nein“ am Schritt 408), stellt der Prozess 200 am Schritt 412 fest, ob der Spulensensoralarm aktiv geschaltet worden ist. Wenn der Spulensensoralarm aktiv geschaltet worden ist, wie es am Schritt 412 festgestellt wird („Ja“ am Schritt 412), kehrt der Prozess 200 zum Schritt 212 aus 3A zurück. Wenn der Spulensensoralarm jedoch nicht aktiv geschaltet worden ist, wie es am Schritt 412 festgestellt wird („Nein“ am Schritt 412), stellt der Prozess 200 am Schritt 416 fest, ob der Saugdruckalarm aktiv geschaltet worden ist. Wenn der SP-Alarm aktiv geschaltet worden ist („Ja“ am Schritt 416), kehrt der Prozess 200 zum Schritt 212 aus 3A zurück. Wenn der Saugdruckalarm andererseits nicht aktiv geschaltet worden ist, wie es am Schritt 416 festgestellt wird („Nein“ am Schritt 416), stellt der Prozess 200 am Schritt 420 fest, ob der RA-TEMP-Sensoralarm aktiv geschaltet worden ist. Wenn der RA-TEMP-Alarm aktiv ist, wie es am Schritt 420 ermittelt wird („Ja“ am Schritt 420), stellt der Prozess 200 am Schritt 424 fest, ob der DA-TEMP-Sensoralarm aktiv geschaltet worden ist. Wenn der RA-TEMP-Sensoralarm nicht aktiv geschaltet worden ist oder wenn der DA-TEMP-Sensoralaram nicht aktiv geschaltet worden ist, ermöglicht der Prozess 200 am Schritt 428 den Enteisungsprozess und kehrt zum Schritt 212 aus 3A zurück. Wenn der DA-TEMP-Sensoralarm jedoch aktiv ist, kehrt der Prozess 200 zum Schritt 212 aus 3A zurück.
  • Weitere Merkmale, Aktionen, Schritte und Prozeduren können während des Betriebs des Temperatursteuersystems 10 und während des Betriebs des DEFROST CONTROL ALGORITHM auftreten oder eingeleitet werden, die oben nicht im Detail beschrieben, aber in den 3A bis 3D dargestellt sind.
  • 4 zeigt eine erste Nachschlage- und Datentabelle, bzw. ein Diagramm 400 zum Berechnen einer Kühlmittelsättigungssaugtemperatur aus dem gemessenen Druck. Die gemessenen oder gefühlten Saugdruckwerte an dem Saugdrucksensor 72 werden entlang einer X-Achse 404 gemessen und die berechneten Sättigungssaugtemperaturwerte werden entlang einer Y-Achse 408 gemessen. Insbesondere sind die gemessenen Sättigungssaugtemperaturwerte als Kurve 412 dargestellt, und die berechneten Temperaturwerte, die aus der ersten Kurvenanpassungsformel ermittelt werden, sind als Kurve 416 dargestellt. Darüber hinaus reichen die gemessenen Druckwerte von ungefähr -10 PSIG bzw. -68,95 kPa bis ungefähr 16 PSIG bzw. 110,32 kPa.
  • In ähnlicher Weise zeigt 5 eine zweite Nachschlage- und Datentabelle bzw. ein Diagramm 500 zum Berechnen einer Kühlmittelsättigungssaugtemperatur aus dem gemessenen Druck. Die gemessenen oder gefühlten Saugdruckwerte an dem Saugdrucksensor 72 werden entlang einer zweiten X-Achse 504 gemessen, und die berechneten Sättigungssaugtemperaturwerte werden entlang einer zweiten Y-Achse 508 gemessen. Insbesondere sind die gemessenen Sättigungssaugtemperaturwerte als Kurve 512 dargestellt, und die berechneten Temperaturwerte, die aus der zweiten Kurvenanpassungsformel ermittelt werden, sind als Kurve 516 dargestellt. Darüber hinaus reichen die gemessenen Druckwerte von ungefähr 16 PSIG bzw. 110,32 kPa bis ungefähr 100 PSIG bzw. 689,48 kPa.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in den nachfolgenden Patentansprüchen dargelegt.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Luftklimatisierung in einem Fahrzeugladeraum (16), das die folgenden Schritte umfasst: - Vorsehen eines Kältekreislaufs (20), der einen Verdampfer (68) und ein elektronisches Drosselventil (70) umfasst; - Leiten von Kältemittel durch den Kältekreislauf (20); - Leiten von Laderaumluft (112) durch den Verdampfer (68); - Ermitteln eines ersten Zustands unter Verwendung eines Konvertierungsprozesses, wobei der erste Zustand eine Sättigungssaugtemperatur des Kältemittels in dem Kältekreislauf (20) stromabwärts von dem Verdampfer (68) ist, auf der Basis eines unter Verwendung eines Saugdruckwandlers (72) erhaltenen Saugdrucks; - Fühlen eines zweiten Zustands, der eine Temperatur des Kältemittels in dem Verdampfer (68) ist, unter Verwendung eines Verdampferspulentemperatursensors (136); - Ermitteln einer Position des elektronischen Drosselventils (70); - Ermitteln eines Unterschieds zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand; und - Initiieren eines Enteisungsprozesses des Verdampfers (68), wenn sich das elektronische Drosselventil (70) in einer vollständig geöffneten Position befindet und der Unterschied grösser ist als ein Schwellenwert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Konvertierungsprozess ein Ermitteln der Sättigungssaugtemperatur mit einer Kurvenanpassungsformel umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kältekreislauf (20) einen Kompressor (22) mit einer Kapazität umfasst, und wobei es weiterhin einen Betrieb des Kompressors (22) im wesentlichen bei der Kapazität umfasst, bevor der Enteisungsprozess initiiert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kältekreislauf (20) einen Kompressor (22) mit einer Kapazität umfasst, und wobei es weiterhin einen Betrieb des Kompressors (22) im wesentlichen bei der Kapazität umfasst, bevor der Verdampfer (68) enteist wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: - Unterbrechen des Enteisungsprozesses des Verdampfers (68), wenn die Drosselventilposition weniger als vollständig geöffnet ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: - Ermitteln eines Temperaturbereichs für die Laderaumluft (112); - Fühlen einer Temperatur der Laderaumluft (112); und - Verhindern der Initiierung des Enteisungsprozesses, wenn sich die Temperatur der Laderaumluft (112) unterhalb des Temperaturbereichs befindet.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug eine Öffnung aufweist, die eine Verbindung zwischen dem Laderaum (16) und der Atmosphäre bildet, wobei es weiterhin ein Bewegen der Tür relativ zu dem Fahrzeug zwischen einer geöffneten Position, in der sich die Tür über die Öffnung erstreckt, und einer geschlossenen Position, in der die Tür von der Öffnung weg bewegt ist, umfasst, und wobei das Initiieren des Enteisungsprozesses des Verdampfers (68) ein Enteisen des Verdampfers (68) umfasst, wenn die Tür sich in der geöffneten Position befindet.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ermitteln des ersten Zustands ein Messen des Saugdrucks des Kältemittels an dem Drosselventil (70) unter Verwendung des Saugdruckwandlers (72) umfasst, wobei das Verfahren des Weiteren umfasst: - Ermitteln des Konvertierungsprozesses auf der Basis des Saugdrucks des Kältemittels an dem Drosselventil (70); und - Verwenden des Konvertierungsprozesses und des Saugdrucks des Kältemittels an dem Drosselventil (70), um den ersten Zustand zu ermitteln.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Konvertierungsprozess folgende Schritte umfasst: Konvertieren des Saugdrucks des Kältemittels an dem Drosselventil (70) zu der Sättigungssaugtemperatur, und Ermitteln der Sättigungssaugtemperatur mit einer Kurvenanpassungsformel.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es weiterhin umfasst: Überwachen einer Menge des Kältemittels in dem Kältekreislauf (20) und Verhindern der Initiierung des Enteisungsprozesses, wenn die Menge des Kältemittels in dem Kältekreislauf (20) unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es folgende Schritte umfasst: - Verwenden eines ersten entlang des Kältekreislaufs (20) angeordneten Sensors (72), der von dem Saugdruckwandler (72) gebildet wird, um einen Saugdruck des Kältemittels in dem Kältekreislauf (20) von dem Verdampfer (68) entfernt zu fühlen; - Verwenden eines zweiten entlang des Verdampfers (68) angeordneten Sensors (136), der von dem Verdampferspulentemperatursensor (136) gebildet wird, um eine Temperatur des Kältemittels in dem Verdampfer (68) zu fühlen, wobei die Temperatur des Kältemittels in dem Verdampfer (68) ein zweiter Zustand ist; und - Verwenden einer Steuereinrichtung (130), die dafür konfiguriert ist, unter Verwendung eines Konvertierungsprozesses den Saugdruck des Kältemittels in dem Kältekreislauf (20) von dem Verdampfer (68) entfernt zu konvertieren, um einen ersten Zustand zu erhalten, wobei die Steuereinrichtung (130) des Weiteren dafür konfiguriert ist, eine Position des Drosselventils (70) zu ermitteln, um eine Differenz zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand festzustellen, und um einen Enteisungsprozess des Verdampfers (68) zu initiieren, wenn sich das Drosselventil (70) in einer vollständig geöffneten Position befindet und die Differenz grösser als ein Schwellenwert ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Steuereinrichtung (130) darüber hinaus dafür konfiguriert ist, den Enteisungsprozess des Verdampfers (68) zu unterbrechen, wenn die Drosselventilposition weniger als vollständig geöffnet ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei es weiterhin einen entlang des Kältekreislaufs (20) angeordneten dritten Sensor (40) verwendet, um eine Menge des Kältemittels in dem Kältekreislauf (20) zu fühlen, und wobei die Steuereinrichtung (130) dafür konfiguriert ist, festzustellen, ob die Menge des Kältemittels grösser als ein Ladungsschwellenwert ist, und eine Initiierung des Enteisungsprozesses zu verhindern, wenn die Menge des Kältemittels in dem Kältekreislauf (20) unterhalb des Ladungsschwellenwerts liegt.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, wobei es weiterhin einen Laderaumtemperatursensor (120) in thermischer Verbindung mit dem Laderaum (16) verwendet, um eine Temperatur der Luft in dem Laderaum (16) zu ermitteln, und wobei die Steuereinrichtung (130) weiterhin dafür konfiguriert ist, eine Sollwerttemperatur zu speichern, eine Differenz zwischen der Temperatur der Luft in dem Laderaum (16) und der Sollwerttemperatur zu ermitteln, und eine Initiierung des Enteisungsprozesses zu verhindern, wenn die Temperatur unterhalb der Sollwerttemperatur liegt.
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