DE60129231T2 - Method for controlling a compressor with variable cooling capacity and controlled by this method refrigerator or freezer - Google Patents

Method for controlling a compressor with variable cooling capacity and controlled by this method refrigerator or freezer Download PDF

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern der Leistungsabgabe eines Kompressors variabler Kühlkapazität eines Kühlschranks/Gefrierschranks mit einer elektronischen Steuerung, die ein Temperatur-Rückkopplungssignal vom Kühlschrank/Gefrierschrank empfängt. Mit dem Ausdruck "variable Kühlkapazität" meinen wir alle Arten von Kompressoren, die entweder die Motorgeschwindigkeit (variable Geschwindigkeitskompressoren) oder die Verdrängung des Kompressors (lineare Kompressoren) variieren können. Im ersten Fall ist die Leistungsabgabe des Kompressors proportional zur Motorgeschwindigkeit, welche das tatsächlich gesteuerte Merkmal ist. Im zweiten Fall ist die Leistungsabgabe proportional zum Hub des Kolbens des Kompressors, welcher das tatsächlich gesteuerte Merkmal ist.The The present invention relates to a method of controlling the power output of a variable cooling capacity compressor Refrigerator / freezer with an electronic controller that receives a temperature feedback signal from the fridge / freezer receives. With the expression "variable Cooling capacity "we all mean Types of compressors that either the engine speed (variable Speed compressors) or the displacement of the compressor (linear compressors) can vary. In the first case, the output of the compressor is proportional to Motor speed, which is the actual controlled feature. In the second case, the power output is proportional to the stroke of the Piston of the compressor, which is the actually controlled feature.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein neues Verfahren zum Steuern der Temperatur einer Kühlschrank/Gefrierschrank-Zelle, in welcher das auf Temperatur-Hysterese (Fehlerproportionalteil) basierende traditionelle Verfahren durch ein neues und effizienteres ersetzt ist.The The present invention also relates to a new method for controlling the temperature of a refrigerator / freezer cell, in which the on temperature hysteresis (Proportional Part) based traditional methods a new and more efficient one is replaced.

Die Temperatursteuerung eines Gefrierschranks oder eines Kühlschranks wird üblicherweise im Falle eines Kompressors fixer oder variabler Kühlkapazität (VCC) durch Zyklisieren des Ein-/Aus-Kompressorzustands erhalten, mittels einer so genannten "Hysterese" oder Relaissteuerung, siehe beispielsweise Dokument US-A-5,428,965 . Ein Beispiel der erwähnten Steuerung wird durch den folgenden Steuerungsprozess ausgedrückt: Falls die zu steuernde Temperatur niedriger als x°C ist, wird der Kompressor AUS geschaltet (weil die Temperatur innerhalb der Zelle des Kühlschranks oder Gefrierschranks zu niedrig ist); falls die Temperatur größer ist als y°C, wird der Kompressor EIN geschaltet (weil die Temperatur innerhalb der Zelle zu hoch ist). Die x- und y-Werte sind zwei vorgegebene Temperaturen, die mit der eingestellten Temperatur verknüpft sind, und die Differenz (y – x) definiert den Temperatur-Hysterese-Bereich.The temperature control of a freezer or refrigerator is usually obtained in the case of a fixed or variable refrigerant capacity (VCC) by cycling the on / off compressor state by means of a so-called "hysteresis" or relay control, see, for example, document US-A-5,428,965 , An example of the mentioned control is expressed by the following control process: if the temperature to be controlled is lower than x ° C, the compressor is turned OFF (because the temperature inside the cell of the refrigerator or freezer is too low); if the temperature is greater than y ° C, the compressor is turned ON (because the temperature within the cell is too high). The x and y values are two given temperatures associated with the set temperature, and the difference (y-x) defines the temperature hysteresis range.

Der Effekt der Hysterese oder Relais-Steuerung ist, dass die Gehäusetemperatur (Kühlschrank oder Gefrierschrank) gezwungen wird, von einem Minimum- zu einem Maximum-Temperaturwert zu oszillieren und so die Lebensmittel niemals bei einer konstanten Temperatur sind.Of the Effect of hysteresis or relay control is that the case temperature (Fridge or Freezer) is forced from a minimum to a maximum temperature value to oscillate and so the food never at a constant Temperature are.

Falls der x-Wert sehr nahe am y-Wert liegt (niedriger Hysteresewert), werden häufige EIN/AUS-Zyklen erhalten. Die Folge ist Geräuschentwicklung und ein Ansteigen des Energieverbrauchs.If the x-value is very close to the y-value (low hysteresis value), become frequent ON / OFF cycles receive. The result is noise and an increase in energy consumption.

Die Oszillations-Amplitude der Zelltemperatur wird nicht gesteuert, weil sie von der Lastmenge und Art (thermische Trägheit) und auch von der externen Temperatur abhängt. Wenn beispielsweise der Kompressor auf EIN (AUS) gesetzt worden ist, fällt (steigt) die Temperatur durch Trägheit weiter. Die Hauptfolge davon ist eine begrenzte Steuerung der Nahrungskonservierung aufgrund der Abhängigkeit der thermischen Lastträgheit.The Oscillation amplitude of the cell temperature is not controlled because they depend on the amount of load and type (thermal inertia) and also depends on the external temperature. If, for example, the compressor has been set to ON, the temperature drops (rises) through inertia further. The main consequence of this is a limited control of food preservation due to the dependence of thermal load inertia.

Die EIN/AUS-Temperatursteuertechnik, die üblicherweise in Geräten implementiert ist, in denen ein üblicher EIN/AUS-Kompressor installiert ist, wird auch in Fällen verwendet, in denen der Kompressor eine variable Kühlkapazität hat, wie etwa Kompressoren variabler Geschwindigkeit oder lineare Kompressoren. Es gibt verschiedene Gründe für das Verwenden dieser EIN/AUS-Temperatur-Hysterese-Steuerung und die Hauptgründe sind:

  • 1) es ist vom Energiestandpunkt aus praktisch, den Kompressor AUS zu schalten, anstelle ihn mit einer minimalen Kühlkapazität (minimale Geschwindigkeit) laufen zu lassen,
  • 2) durch Laufenlassen des Kompressors bei der minimalen Kühlkapazität kann die zu steuernde Temperatur niedriger als erforderlich sein, so dass der Kompressor-AUS-Zustand bevorzugt ist.
The ON / OFF temperature control technique, which is commonly implemented in devices in which a conventional ON / OFF compressor is installed, is also used in cases where the compressor has variable cooling capacity, such as variable speed compressors or linear compressors. There are various reasons for using this ON / OFF temperature hysteresis control, and the main reasons are:
  • 1) it is convenient from the energy point of view to switch the compressor OFF, instead of running it with a minimum cooling capacity (minimum speed),
  • 2) by running the compressor at the minimum cooling capacity, the temperature to be controlled may be lower than required, so that the compressor OFF state is preferable.

Es ist bekannt, dass eine kontinuierliche Steuerung besser arbeitet als EIN/AUS-Steuerung: Die Spitzen von Strom während der Motorkompressor-Startphase werden eliminiert und im Kühlfeld wird die zur Kompensation der Druckverluste verbrauchte Energie ebenfalls reduziert.It It is known that continuous control works better as ON / OFF control: The peaks of current during the engine compressor start-up phase are eliminated and become in the cooling field the energy used to compensate for the pressure losses also reduced.

Einer der Zwecke der Erfindung ist somit, ein Steuerverfahren und eine Steueranordnung für einen VCC-Kompressor mit einem niedrigeren Energieverbrauch als die aus dem Stand der Technik bekannten Steuerungen zu entwickeln.one The purpose of the invention is thus, a control method and a Control arrangement for a VCC compressor with a lower energy consumption than To develop the known from the prior art controls.

Gemäß der Erfindung wird dies durch Einstellen des Kompressors mit dem Ausgabesignal der elektronischen Steuerung vorgenommen, das auf einem vorgegebenen EIN/AUS-Band basiert, das sich vom üblichen EIN/AUS-Temperaturband unterscheidet. Falls ein Kompressor variabler Geschwindigkeit verwendet wird, basiert das Ausgabesignal der elektronischen Steuerung auf einem vorgegebenen EIN/AUS-Geschwindigkeitsband. Falls ein Linearkompressor verwendet wird, basiert das Ausgabesignal der elektronischen Steuerung auf einem vorgegebenen EIN/AUS-Verdrängungsbereich.According to the invention This is done by adjusting the compressor with the output signal the electronic control made on a given ON / OFF band based, that is different from the usual ON / OFF temperature band is different. If a compressor variable Speed is used, the output signal of the electronic is based Control on a given ON / OFF speed band. If a linear compressor is used, the output signal of the electronic control is based on a predetermined ON / OFF displacement range.

Der Anmelder hat entdeckt, dass bei Verwendung einer Referenzvariablen in der Temperatursteuerschleife, welche auch andere Teile des Temperaturfehlers berücksichtigt, als integrative und/oder derivative Fehlerteile, eine erstaunliche Minderung des Energieverbrauchs erhalten werden kann, das heißt bis zu 5% im Vergleich zu einer traditionellen Temperatur-Hysterese-Steuerung. Der Effekt ist, dass der AUS-Zustand nicht mehr abhängt von einem festen Temperaturwert, sondern auch von vergangenen (integrativen) und zukünftigen (abgeleiteten) Teilen des Fehlers abhängt.The Applicant has discovered that by using a reference variable in the temperature control loop which also takes into account other parts of the temperature error than integrative and / or derivative error parts, a remarkable reduction in energy consumption can be obtained means up to 5% compared to traditional temperature hysteresis control. The effect is that the OFF state no longer depends on a fixed temperature value but also on past (integrative) and future (derived) parts of the error.

Abgesehen vom Vorteil einer hohen Energieersparnis ist es mit dem Verfahren gemäß der Erfindung möglich, zusätzliche Vorteile hinsichtlich einer stabileren Temperatur und Lärmminderung aufgrund des Absinkens oder der Eliminierung von EIN/AUS-Zyklen zu bekommen.apart the advantage of high energy savings is with the process according to the invention possible, additional Advantages in terms of a more stable temperature and noise reduction due to sinking or elimination of ON / OFF cycles to get.

Im Folgenden wird die Erfindung auf Basis der nachfolgenden Figuren beschrieben:in the The invention is based on the following figures described:

1 zeigt ein bekanntes Zeit-/Temperatur-Diagramm, das für eine typische Steuerungsstrategie von Kompressoren variabler Kühlkapazität verwendet wird; 1 shows a known time / temperature diagram used for a typical control strategy of variable cooling capacity compressors;

2 ist eine schematische Ansicht einer Steuerschleife gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, in welcher der VCC (variable Kühlkapazität)-Kompressor durch einen Kompressor variabler Geschwindigkeit (ein Kompressor, der die Kühlkapazität gemäß einer Eingangsreferenzgeschwindigkeit ändert) repräsentiert wird und eine so genannte Hybrid-Steuerung aus einem Regulatorsystem (das heißt einer PID-Steuerung, deren Zweck es ist, die geeignete Kompressorgeschwindigkeit einzustellen) und von einem Kühlkapazitäts-Adapterblock gebildet ist; 2 FIG. 12 is a schematic view of a control loop according to an embodiment of the invention, in which the VCC (Variable Cooling Capacity) compressor is represented by a variable speed compressor (a compressor that changes cooling capacity according to an input reference speed) and a so-called hybrid controller A regulator system (that is, a PID controller whose purpose is to set the appropriate compressor speed) and a cooling capacity adapter block;

3a und 3b sind schematische Blockdiagramme, die das Steuerverfahren gemäß der Erfindung zeigen; 3a and 3b Fig. 10 are schematic block diagrams showing the control method according to the invention;

4 zeigt ein Zeit-/Geschwindigkeitsdiagramm gemäß einer Steuertechnik von 2, basierend auf der Geschwindigkeitsteuervariable; 4 shows a time / velocity diagram according to a control technique of 2 based on the speed control variable;

5 ist ein Diagramm, das das Steuerverhalten des bekannten Steuerverfahrens für einen Gefrierschrank gemäß der Steuerstrategie von 1 zeigt, in dem unterschiedliche Zieltemperaturen eingestellt sind; und 5 is a diagram showing the control behavior of the known control method for a freezer according to the control strategy of 1 shows, are set in the different target temperatures; and

6 ist ein Diagramm ähnlich zu 4, welches das Steuerverhalten des Steuerverfahrens gemäß der Erfindung zeigt. 6 is a diagram similar to 4 showing the control behavior of the control method according to the invention.

Im in 1 gezeigten Steuerverfahren des Standes der Technik etabliert das Temperatur-Niederband-TLB den Temperaturwert zum Aus-Schalten des Kompressors. TON bestimmt den EIN-Zustand, während TUB verwendet werden kann, um die maximale Kühlkapazität zu erzwingen, im Falle von sehr heißer Zell- oder Schranktemperatur-Bedingung.Im in 1 As shown in the prior art control method, the temperature low-band T LB establishes the temperature value for turning off the compressor. T ON determines the ON state, while T UB can be used to force the maximum cooling capacity in case of very hot cell or cabinet temperature condition.

Zwischen TLB und TUB kann ein Regulatorsystem (das heißt eine PID oder eine "Fuzzy Logic"-Steuerung, in der der Temperaturfehler und/oder die Ableitung des Fehlers als Eingangssignale verwendet werden) die korrekte Kühlanforderung in einem vorgegebenen Temperatursteuerband berechnen.Between T LB and T UB , a regulator system (ie, a PID or fuzzy logic control in which the temperature error and / or derivative of the fault are used as inputs) may calculate the correct cooling request in a given temperature control band.

In 5 wird das Temperatursteuerverhalten gezeigt, wenn ein Verfahren gemäß 1 verwendet wird und wenn unterschiedliche Zieltemperaturen eingestellt werden. Der Temperatur-Hysteresewert dieses Beispiels ist 0,5°C. Im Diagramm wird die Kompressorgeschwindigkeit S(Upm) (oberer Teil) zusammen mit der eingestellten Temperatur T oder der tatsächlichen Zellentemperatur A (unterer Teil des Diagramms) aufgetragen. Aus dem Diagramm wird, jedes Mal, wenn die tatsächliche Temperatur um 0,5°C unter der Zieltemperatur ist, der Kompressor AUS geschaltet und die Kompressorgeschwindigkeit wird auf 0 (Null) Upm eingestellt.In 5 the temperature control behavior is shown when a method according to 1 is used and when different target temperatures are set. The temperature hysteresis value of this example is 0.5 ° C. In the diagram, the compressor speed S (rpm) (upper part) is plotted together with the set temperature T or the actual cell temperature A (lower part of the diagram). From the graph, each time the actual temperature is 0.5 ° C lower than the target temperature, the compressor is turned OFF and the compressor speed is set to 0 (zero) rpm.

In 2 ist eine Temperatursteuerschleife gezeigt, in welcher der EIN/AUS-Kompressor-Zustand nicht durch die Temperatur-Hysteresesteuerung bestimmt wird, aber gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Hybridsteuerung bestimmt wird, die auf einer Kühlkapazitätsanforderungs-Hysteresesteuerung basiert.In 2 For example, a temperature control loop is shown in which the ON / OFF compressor state is not determined by the temperature hysteresis control, but is determined according to the present invention by a hybrid controller based on cooling capacity request hysteresis control.

Um die Schranktemperatur zu steuern, wird ein Regulatorsystem C, PID-artig, verwendet. In 2 ist ein Kompressor variabler Kühlkapazität, der durch einen Kompressor variabler Geschwindigkeit VSC repräsentiert wird, zusammen mit einem Kühlschrank R und einer Temperatursonde P innerhalb der Zelle des Kühlschranks gezeigt.To control the cabinet temperature, a regulator system C, PID-like, is used. In 2 For example, a variable capacity refrigerant compressor represented by a variable speed compressor VSC is shown together with a refrigerator R and a temperature probe P inside the cell of the refrigerator.

Das Regulatorsystem C stellt die geeignete Kühlkapazität am Kompressor ein, um die Fehlertemperatur an 0°C zu halten, das heißt die tatsächliche Temperatur = Zieltemperatur.The Regulator system C adjusts the appropriate cooling capacity at the compressor to the Error temperature at 0 ° C to hold, that is the actual temperature = Target temperature.

Die Kompressorgeschwindigkeit "u" ist in dem Beispiel die Ausgabevariable des Regulatorsystemblocks C. Der Block K, der definierte Kühlkapazitätsadapter, empfängt die vom Regulatorsystem berechnete Kompressorgeschwindigkeit als Eingabe und in ihm wird die Geschwindigkeits-Hysteresesteuerung implementiert. Die Ausgabe des K-Blocks ist der Kompressorzustand (EIN- oder AUS-Zustand) und im Falle des EIN-Zustands, eine Kompressorgeschwindigkeit "u*" mit einem gewissen Bereichswert. Üblicherweise ist der Kompressorgeschwindigkeitsbereich beschränkt: das heißt 4000 Upm (Maximum) und 2000 Upm (Minimum). Die unteren und oberen Grenzen hängen von dem Motoraufbau ab (mechanische und elektrische Spezifikationen).The Compressor speed "u" is in the example the output variable of the regulator system block C. The block K, the defined cooling capacity adapter, receives the compressor speed calculated by the regulator system as Input and in it the speed hysteresis control is implemented. The Output of the K-block is the compressor state (ON or OFF state) and in the case of the ON state, a compressor speed "u *" with a certain Range value. Usually the compressor speed range is limited: that is 4000 Upm (maximum) and 2000 rpm (minimum). The lower and upper limits hang from the engine body (mechanical and electrical specifications).

In 4 ist die Steuertechnik gemäß der Steuerschleife von 2 gezeigt. Das EIN/AUS-Geschwindigkeitsbereich oder -band substituiert das EIN/AUS-Temperaturband. Der AUS-Geschwindigkeitswert SPID_OFF ist gemäß der Temperatursteuerschleife vorzugsweise niedriger als die minimale Kompressorgeschwindigkeit = 2000 Upm. Der AUS-Zustand wird durch Vergleichen der Ausgabeparameter des Regulators, u = SPID mit einem vorgegebenen Wert erhalten: falls SPID ≤ Speed_OFF, schaltet der Adapter K den Kompressor AUS. Im Beispiel von 4 wird eine Hysterese von 400 Upm verwendet. Der Kompressor wird nur wieder eingeschaltet, wenn SPID höher wird als ein vorgegebener Wert Speed_ON, das heißt 2000 Upm. Die obige Steuertechnik wird auch im Blockdiagramm der 3a und 3b gezeigt.In 4 is the control technique according to the Control loop of 2 shown. The ON / OFF speed range or band substitutes the ON / OFF temperature band. The OFF speed value S PID_OFF is preferably lower than the minimum compressor speed = 2000 rpm according to the temperature control loop. The OFF state is obtained by comparing the output parameters of the regulator, u = S PID, with a predetermined value: if S PID ≦ Speed_OFF, the adapter K turns the compressor OFF. In the example of 4 a hysteresis of 400 rpm is used. The compressor will only be turned back on when S PID becomes higher than a preset Speed_ON value, ie 2000 rpm. The above control technique is also shown in the block diagram of 3a and 3b shown.

Bezugnehmend auf 3a ist der erste Schritt das Auslesen sowohl der Temperatur des Sensors P in der Zelle als auch der vom Anwender festgelegten Zieltemperatur. In Schritt 2 wird eine Bewertung des Fehlers zur aktuellen Zeit t0 und zu vorherigen Zeiten t1 und t2 vorgenommen. In Schritt 3 wird eine inkrementelle Kühlkapazität, die an dem proportionalen Teil des Fehlers liegt, berechnet. In Schritt 4 wird die inkrementelle Kühlkapazität, die vom Ableitungsteil des Fehlers herrührt, berechnet. In Schritt 5 wird die inkrementelle Kühlkapazität, die am integralen Teil des Fehlers liegt, berechnet. In Schritt 6 wird die Summe der obigen drei Komponenten berechnet. In Schritt 7 wird die neue Anforderung der Kühlkapazität durch die Steuerung berechnet. In Schritt 8 wird der vorherige Zustand des Kompressors gespeichert: OFF_state = Kompressor ausgeschaltet, ON_state = Kompressor eingeschaltet. In Schritt 9 wird, falls die neue Anforderung an Kühlkapazität als zu niedrig angesehen wird (das heißt niedriger als ein vorgegebener Wert Speed_OFF), wird dann dem Prozessor ein AUS Zustand (OFF_state) erteilt. In Schritt 10 wird, falls die neue Anforderung an Kühlkapazität höher ist als die Wiedereinschaltschwelle speed_on, dem Prozessor der Zustand EIN (ON_state) gegeben. In Schritt 11 wird, falls der Kompressor von OFF_state zu ON_state übergeht, eine neue Anforderung der Kühlkapazität gegeben: Reset_Cooling_Capacity. Dies ist ein vorgegebener Wert, mit dem das Steuerungssystem die Steuerungsschleife wieder startet, wenn der Kompressor eingeschaltet wird. Eine bevorzugte Strategie zur weiteren Energieeinsparung ist es, einen Rücksetzwert als den Wert auszuwählen, der der minimalen Kühlkapazität (minimale Geschwindigkeit) entspricht.Referring to 3a the first step is to read both the temperature of the sensor P in the cell and the target temperature set by the user. In step 2 an assessment of the error is made at the current time t 0 and at previous times t 1 and t 2 . In step 3 An incremental cooling capacity based on the proportional part of the error is calculated. In step 4 the incremental cooling capacity resulting from the derivative part of the fault is calculated. In step 5 the incremental cooling capacity, which is at the integral part of the error, is calculated. In step 6 the sum of the above three components is calculated. In step 7 the new requirement of cooling capacity is calculated by the controller. In step 8th the previous state of the compressor is stored: OFF_state = compressor off, ON_state = compressor on. In step 9 if the new request for cooling capacity is deemed to be too low (ie, lower than a predetermined value Speed_OFF), then the processor is given an OFF state (OFF_state). In step 10 if the new request for cooling capacity is higher than the switch-on threshold speed_on, the processor is given the status ON (ON_state). In step 11 if the compressor goes from OFF_state to ON_state, a new cooling capacity request is issued: Reset_Cooling_Capacity. This is a predetermined value with which the control system restarts the control loop when the compressor is turned on. A preferred strategy for further energy conservation is to select a reset value as the value corresponding to the minimum cooling capacity (minimum speed).

Bezugnehmend auf 3b entspricht Schritt 12 der Beschränkung der Steuertätigkeit auf die maximal gestattete (maximale Geschwindigkeit). Schritt 13 entspricht der Beschränkung der Steueraktion auf das Minimum, das gestattet ist, ohne den Kompressor abzuschalten. In Schritt 14 wird die Kühlkapazitätsdifferenz zwischen der neuen, von der Steuerung festgelegten Anforderung und der derzeitigen, tatsächlich vom Kompressor ausgeführten Anforderung bewertet. In Schritt 15 wird der Variablen Actual_Cooling_Capacity die Anforderungsänderung gegeben. Schritt 16 entspricht einer unteren Beschränkung für die Kühlkapazität; dies liegt an gewissen technischen Beschränkungen von Kompressoren variabler Geschwindigkeit, die bei niedriger Geschwindigkeit eine korrekte Schmierung nicht garantieren. Schritt 17 entspricht einer oberen Beschränkung der Kühlkapazität und Schritt 18 ist eine finale Prüfung des Zustands des Kompressors, um zu entscheiden, ob er EIN- oder AUS-geschaltet ist. Selbstverständlich startet am Ende des Flussablaufplans ein neuer Kontrollzyklus mit demselben Ablaufmuster.Referring to 3b corresponds to step 12 the restriction of the tax activity to the maximum permitted (maximum speed). step 13 corresponds to the restriction of the control action to the minimum allowed without shutting off the compressor. In step 14 the cooling capacity difference between the new requirement set by the controller and the current requirement actually executed by the compressor is evaluated. In step 15 the variable Actual_Cooling_Capacity is given the request change. step 16 corresponds to a lower limit for the cooling capacity; this is due to certain technical limitations of variable speed compressors that do not guarantee proper lubrication at low speed. step 17 corresponds to an upper limit of cooling capacity and step 18 is a final check on the state of the compressor to decide if it is ON or OFF. Of course, at the end of the flow schedule, a new control cycle starts with the same sequence pattern.

U = SPID ist ein Wert, der für Steuerzwecke verwendet wird und er muss nicht der an dem Kompressor u* eingegebenen tatsächlichen Kühlkapazität entsprechen.U = S PID is a value used for control purposes and does not have to correspond to the actual cooling capacity input to the compressor u *.

Wenn der Kompressor vom AUS- in den EIN_Zustand geht, wird der u-Steuerparameter des Regulatorsystems auf einen praktischen vorgegebenen Wert eingestellt: Reset_Cooling_Capacity. Zum Energiesparen und aus Gründen der Temperatursteuerstabilität wird der Reset_Cooling_Capacity-Wert auf die minimale Kühlkapazität des Kompressors eingestellt.If the compressor goes from OFF to ON state becomes the u control parameter of the regulator system set to a practical predetermined value: Reset_Cooling _Capacity. For saving energy and for the sake of Temperature control stability becomes the Reset_Cooling_Capacity value on the minimum cooling capacity of the compressor set.

6 zeigt die Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung. Einer dieser Vorteile ist, dass die Temperaturoszillation stark vermindert ist, weil die Anzahl von Zyklen vermindert wird oder die besagten Zyklen sogar eliminiert werden. Dies ist möglich, da die Kompressorgeschwindigkeit, die vom Regulatorsystem C (das heißt PID) bestimmt wird, den Proportionalteil des Fehlers wie auch die abgeleiteten und integrativen Teile berücksichtigt. Alle diese Komponenten ermöglichen der Steuerung, den Temperaturfehler durch seinen gegenwärtigen, vergangenen und zukünftigen Fehlerzustand zu kompensieren. Der u-Steuerparameter enthält alle oder einige der oben erwähnten Informationen und nicht nur den Proportionalteil, wie dies die konventionelle Steuerung vornimmt, durch AUS-Schalten des Kompressors, wenn die Temperatur unter einem Schwellenwert ist. Die vorliegende Erfindung verwendet ein Hybrid-Steuersystem, das in der Lage ist, die Kühlkapazitätsanforderung zu vermindern, um den maximalen zugelassenen Wert zu erreichen und diesen Wert am Kompressor einzustellen. In Fällen, in denen die Zellen- oder Schranktemperatur weiter absinkt, wird die AUS-Bedingung nur erhalten, wenn der u-Steuerparameter unter einem gewissen Schwellenwert liegt. 6 shows the advantages of the method according to the invention. One of these advantages is that the temperature oscillation is greatly reduced because the number of cycles is reduced or the said cycles are even eliminated. This is possible because the compressor speed determined by the regulator system C (ie PID) takes into account the proportional part of the error as well as the derived and integrative parts. All of these components allow the controller to compensate for the temperature error by its current, past, and future fault condition. The u-control parameter contains all or some of the above-mentioned information and not just the proportional part, as does the conventional control, by turning the compressor OFF when the temperature is below a threshold. The present invention utilizes a hybrid control system capable of reducing the cooling capacity requirement to achieve the maximum allowed value and to set this value at the compressor. In cases where the cell or cabinet temperature continues to decrease, the OFF condition is only obtained if the u-control parameter is below a certain threshold.

Aus einem Vergleich der 5 und 6 ist es evident, dass mit dem Steuerverfahren gemäß der Erfindung die AUS-Bedingungen nur auftreten, wenn dies unbedingt notwendig ist (hohe Zieltemperatur und/oder niedrige Raumtemperatur) während bei allen anderen Bedingungen das System "Zeit" hat, eine stabile Kühlkapazität (das heißt Geschwindigkeit) zu finden, die in der Lage ist, die Nahrungsmittel bei konstanter Temperatur zu halten.From a comparison of 5 and 6 it is evident that with the control method according to the invention, the OFF conditions only occur when this is absolutely necessary (high target temperature and / or low room temperature) while in all other conditions the system has "time" to find a stable cooling capacity (i.e., speed) capable of maintaining the food at a constant temperature.

Claims (11)

Verfahren zum Steuern der Kühlkapazität eines Kompressors variabler Kühlkapazität (VCC), der ein Kompressor variabler Geschwindigkeit (VSC) oder ein Linearkompressor ist, eines Kühlschranks oder Gefrierschrank (R) mit einer elektronischen Steuerung (C), die ein Temperatur-Rückkopplungssignal empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgabesignal der elektronischen Steuerung ein Geschwindigkeitssignal oder ein Kolbenhubsignal ist, basierend auf einem vorgegebenen EIN/AUS-Geschwindigkeitsbereich oder einem vorgegebenen EIN/AUS-Kolbenhubbereich.A method of controlling the cooling capacity of a variable cooling capacity compressor (VCC) that is a variable speed compressor (VSC) or a linear compressor, refrigerator or freezer (R) having an electronic controller (C) that receives a temperature feedback signal, characterized in that the electronic control output signal is a speed signal or a piston stroke signal based on a predetermined ON / OFF speed range or a predetermined ON / OFF piston stroke range. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende des EIN/AUS-Geschwindigkeitsbereichs niedriger oder gleich der Minimalgeschwindigkeit des Kompressors (VSC) ist.Method according to claim 1, characterized in that the lower end of the ON / OFF speed range lower or equal to the minimum speed of the compressor (VSC) is. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass obere Ende des EIN/AUS-Geschwindigkeitsbereiches größer oder gleich der Minimalgeschwindigkeit des Kompressors (VSC) ist.Method according to claim 1 or 2, characterized in that upper end of the ON / OFF speed range bigger or is equal to the minimum speed of the compressor (VSC). Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperatur-Rückkopplungssignal von einem Temperatursensor (P) gegeben wird, der in einer Kühlzelle des Kühlschranks oder Gefrierschranks (R) platziert ist.Method according to one the preceding claims, characterized in that the temperature feedback signal from a temperature sensor (P) is placed in a cold room of the refrigerator or freezer (R) is placed. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung (C) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer proportional-integralen (PI) Steuerung, proportional- ableitenden (PD) Steuerung, proportional-integral-ableitenden (PID) Steuerung und jeglicher Fuzzy-Logic-Steuerung besteht, in der der Temperaturfehler und/oder die Ableitung des Fehlers als Eingangssignale verwendet werden.Method according to one the preceding claims, characterized in that the electronic control (C) off the group selected which consists of a proportional-integral (PI) control, proportional-derivative (PD) Control, proportional-integral-derivative (PID) control and any fuzzy logic control exists in which the temperature error and / or the derivative of the error used as inputs become. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die elektronische Steuerung den Kompressor einschaltet, er immer bei minimaler Geschwindigkeit eingeschaltet wird.Method according to claim 1, characterized in that when the electronic control Turn on the compressor, it always at minimum speed is turned on. Kühlschrank oder Gefrierschrank mit einer Kühlzelle und einem Kompressor variabler Kühlkapazität (VCC), der ein Kompressor variabler Geschwindigkeit (VSC) oder ein Linearkompressor ist, mit einer elektronischen Steuerung (C), die ein Temperatur-Rückkopplungssignal von einem Temperatursensor (P), der in der Zelle platziert ist, empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung (C) in der Lage ist, dem Kompressor variabler Kühlkapazität (VCC) ein Geschwindigkeitssignal oder ein Kolbenhubsignal bereitzustellen, das auf einem vorgegebenen EIN/AUS-Geschwindigkeitsbereich bzw. auf einem vorgegebenen EIN/AUS-Kolbenhubbereich basiert.fridge or freezer with a cold room and a variable cooling capacity compressor (VCC), a variable speed compressor (VSC) or a linear compressor is, with an electronic control (C), which is a temperature feedback signal from a temperature sensor (P) placed in the cell, receives characterized in that the electronic control (C) in capable of giving the variable cooling capacity compressor (VCC) a speed signal or to provide a piston stroke signal that is at a predetermined ON / OFF speed range or on a predetermined ON / OFF piston stroke range based. Kühlschrank oder Gefrierschrank gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende des EIN/AUS-Geschwindigkeitsbereiches kleiner oder gleich der Minimalgeschwindigkeit des Kompressors (VSC) ist.fridge or freezer according to claim 7, characterized in that the lower end of the ON / OFF speed range less than or equal to the minimum speed of the compressor (VSC) is. Kühlschrank oder Gefrierschrank gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende des EIN/AUS-Geschwindigkeitsbereiches größer oder gleich der Minimalgeschwindigkeit des Kompressors (VSC) ist.fridge or freezer according to claim 7 or 8, characterized in that the upper end of the ON / OFF speed range bigger or is equal to the minimum speed of the compressor (VSC). Kühlschrank oder Gefrierschrank gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus einer proportional-integralen (PI) Steuerung, proportional-ableitenden (PD) Steuerung, proportional-integral-ableitenden (PID) Steuerung und jeglicher Fuzzy-Logic-Steuerung besteht.fridge or freezer according to one the claims 7 to 9, characterized in that the electronic control selected is from the group consisting of a proportional-integral (PI) control, proportional-derivative (PD) control, proportional-integral-derivative (PID) control and any fuzzy logic control exists. Kühlschrank oder Gefrierschrank gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die elektronische Steuerung den Kompressor einschaltet, er immer bei minimaler Geschwindigkeit eingeschaltet wird.fridge or freezer according to one the claims 7 to 9, characterized in that when the electronic control Turn on the compressor, it always at minimum speed is turned on.
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